【化学】10-11学年同步学案（人教版选修4）：第三章 第四节 难溶电解质的溶解平衡
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| 名称 | 【化学】10-11学年同步学案（人教版选修4）：第三章 第四节 难溶电解质的溶解平衡 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 191.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2010-12-21 17:04:00 | ||
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文档简介
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第四节 难溶电解质的溶解平衡
重难点一 难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的比较
1．从物质类别方面看，难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质[如BaSO4是强电解质，而Al(OH)3是弱电解质]，而难电离物质只能是弱电解质。
2．从变化的过程来看
溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态；而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化从而达到平衡状态。
3．表示方法不同：以Al(OH)3为例，Al(OH)3(s)??Al3＋(aq)＋3OH－(aq)表示溶解平衡，
Al(OH)3Al3＋＋3OH－表示电离平衡。
需要注意的是：BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO(aq)表示BaSO4的溶解平衡，而BaSO4溶于水的部分完全电离，因此电离方程式为：BaSO4===Ba2＋＋SO。21世纪教育网
4．难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡都属于化学平衡，符合勒夏特列原理，外界条件改变时，平衡将会发生移动。
重难点二 溶度积问题
1．溶度积和溶解度的值都可用来表示物质的溶解能力；
2．用溶度积直接比较时，物质的类型必须相同：
AB型物质：Ksp＝c(A＋)·c(B－)；
AB2(或A2B)型物质：Ksp＝c(A2＋)·c2(B－)[或Ksp＝c2(A＋)·c(B2－)]；
A2B3型物质：Ksp＝c2(A3＋)·c3(B2－)
对于同类型物质，Ksp越小，其溶解度越小。
重难点三 离子共存问题总结
离子能否在同一电解质溶液里大量存在，决定于离子能否发生化学反应，或离子的物理性质是否符合题目的相关规定。因此，要弄清离子能否在同一溶液中大量共存的问题，关键是掌握离子的性质。
1．不能在酸性溶液中大量共存的离子
一般为弱酸根离子或易分解的酸的酸根、易挥发的酸的酸根、水解呈碱性的离子等，如①OH－ ②AlO ③CO ④HCO ⑤SiO ⑥SO ⑦HSO ⑧S2O ⑨S2－
⑩HS－ ClO－ F－ PO HPO H2PO
如：H2O＋AlO＋H＋===Al(OH)3↓，AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O。
2．不能在碱性溶液中大量共存的离子
一般为能生成不溶性的碱的金属离子或生成弱碱的离子或酸式盐的酸根离子等，如：①H＋ ②Fe2＋ ③Fe3＋
④Cu2＋ ⑤Ag＋ ⑥Zn2＋ ⑦Mg2＋ ⑧Al3＋ ⑨NH
⑩HCO H2PO HPO HSO HS－等。
如：H2PO＋2OH－===PO＋2H2O，NH＋OH－NH3·H2O。
3．相互间反应生成沉淀或微溶物的离子不能大量共存
如①SO与Ba2＋、Pb2＋、Ag＋、Ca2＋等不共存；②CO与Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋等不共存；③S2－与Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋、Ag＋、Fe2＋等不共存；④C17H35COO－与Ca2＋、Mg2＋等生成沉淀不共存。
4．因氧化性强而不能与强还原性离子大量共存
如①酸性条件下NO与I－、Fe2＋、S2－、SO等不共存；②酸性条件下SO与S2－等不共存(但在碱性条件下可以共存)；③MnO与I－、S2－、SO、Br－、Cl－等不共存。
5．能相互结合形成络合物的离子不能大量共存21世纪教育网
如①Fe3＋与SCN－：Fe3＋＋SCN－===[Fe(SCN)]2＋；②Ag＋与NH3·H2O：Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O。
6．水解显酸性的离子(如Al3＋、Fe3＋等)和水解显碱性的离子(AlO、CO、HCO、ClO－等)不能大量共存
如：①Al3＋与AlO、HCO：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓，Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑；②Fe3＋与ClO－：Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO；③Fe2＋与ClO－：2Fe2＋＋ClO－＋4OH－＋H2O===2Fe(OH)3↓＋Cl－。
7．溶液若无色，则不存在有色(溶液中)离子
如Fe3＋、Cu2＋、MnO、Fe2＋等。
8．不能在中性溶液中大量存在的离子
Al3＋、Fe3＋、Cu2＋等弱碱的阳离子，其本性是使溶液呈酸性，它们不能在中性溶液中大量存在；CO、ClO－、PO等酸根阴离子，它们的本性是使溶液呈碱性，它们不能在中性
溶液中大量存在。
例1 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )
A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等
B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等
C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变
D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解
答案 B
解析 本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。A项：反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系；B项正确；C项：沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项：沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。
沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，平衡移动原理仍适用于该平衡体系。在学习该部分知识时，要注意平衡移动原理对该部分知识的指导作用。
例2 难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下，溶液里各离子的浓度以它们系数为次方的乘积是一个常数，叫溶度积常数(Ksp)。例如：Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－，Ksp＝c(Cu2＋)·[c(OH－)]2＝2×10－20。当溶液中各离子的浓度次方的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之沉淀溶解。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 mol/L，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于____________才能达到目的。
(2)要使0.2 mol/L CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为________。
答案 (1)5 (2)6
解析 (1)根据题意：当c(Cu2＋)·[c(OH－)]2＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝ mol/L＝ mol/L＝10－9 mol/L，c(H＋)＝10－5 mol/L，pH＝5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH≥5。
(2)要使Cu2＋浓度降至0.2 mol/L/1 000＝2×10－4 mol/L，c(OH－)＝ mol/L＝
10－8 mol/L，c(H＋)＝10－6 mol/L。此时溶液的pH＝6。
1．分析表所提供的或从有关书籍、网站上查找的更多电解质在水中溶解度的数据，在溶解度的大小、易溶和难溶界限等方面你能得到哪些有关信息？谈谈你对书后所附部分酸、碱和盐的溶解性表中“溶”与“不溶”的理解。
几种电解质的溶解度(20℃)
化学式 溶解度/g 化学式 溶解度/g
AgCl[来源:21世纪教育网 1.5×10－4 Ba(OH)2 3.89
AgNO3 222 BaSO4 2.4×10－4
AgBr 8.4×10－6 Ca(OH)2 0.165
Ag2SO4 0.796 CaSO4 0.21
Ag2S 1.3×10－16 Mg(OH)2 9×10－4
BaCl2 35.7 Fe(OH)321世纪教育网 3×10－9
点拨 溶解度可以很小，但仍有度。溶与不溶是相对的，没有绝对不溶的物质。
2．根据你对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识，说明生成沉淀的离子反应是否能真正进行到底。
点拨 生成沉淀的离子反应不能真正进行到底。一般说生成沉淀的离子反应能够完全，这是相对的说法。
利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生；其次希望沉淀生成的反应进行得越完全越好。
1．如果要除去某溶液中的SO，你选择加入钙盐还是钡盐？为什么？
点拨 从溶解度大小考虑，应选择钡盐。
2．以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪些方面考虑？是否可能使要除去的离子全部通过沉淀除去？说明原因。
点拨 从溶解度是否足够小考虑。选择合适的沉淀剂或不断破坏溶解平衡使平衡向生成沉淀的反应方向移动。在溶液中，不可能通过沉淀的方法除去要除去的全部离子，一般认为，当欲除去的离子浓度小于1×10－5 mol/L时，可认为沉淀基本完全。
1．写出实验3－3中有关反应的化学方程式。
点拨 溶于盐酸：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
溶于氯化铵：Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O
2．应用平衡移动原理分析、解释实验3－3中发生的反应，并试从中找出使沉淀溶解的规律。
点拨 上面两个反应中，Mg(OH)2在水中少量溶解，电离出的OH－分别与酸和盐电离出的H＋、NH作用，生成弱电解质H2O和NH3·H2O。它们的电离程度小，在水中比Mg(OH)2更难释放出OH－，H2O和NH3·H2O的生成使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动，直至完全溶解。
该法从沉淀溶解平衡体系中不断移去沉淀溶解电离出的离子，如使生成弱电解质，可达到使沉淀溶解的目的。
1．根据你观察到的现象，分析所发生的反应。
点拨 在上述两个实验中，AgCl沉淀转化为AgI沉淀，AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀；Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀。
2．如果将上述两个实验中的沉淀生成和转化的操作步骤真倒顺序，会产生什么结果？试利用平衡移动原理和两种沉淀溶解度上的差别加以解释，并找出这类反应发生的特点。
点拨 颠倒操作步骤，转化不会发生。沉淀只能从溶解度小的转化为溶解度更小的。
1.
c(Ag＋) c(Cl－) m(AgCl)
反应初始 最大 最大 最小
达到电离平衡前 变小 变小 变大
达到电离平衡时 不变 不变 不变
2.C 3.C 4.C
5．(1)S2－与H＋作用产生H2S气体，逸出平衡体系，使FeS的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
(2)CaSO4也难溶于水，向CaCO3中加H2SO4是沉淀转化问题，但CaSO4溶解度大于CaCO3，无法实现转化。(CH3COO)2Ca溶于水，且CH3COOH提供的H＋与CaCO3溶解平衡中的CO作用，可生成CO2逸出反应体系，使其沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。
(3)H2SO4溶液中的SO对BaSO4的沉淀溶解平衡有促进平衡向生成沉淀的方向移动的作用。
6．(1)产生龋齿的沉淀溶解反应：
Ca5(PO4)3OH＋4H＋―→5Ca2＋＋3HPO＋H2O
与防止龋齿有关的沉淀转化反应：
Ca5(PO4)3OH＋F－―→Ca3(PO4)3F＋OH－
(2)略。
1．下列属于微溶物质的是( )
A．AgCl B．BaCl2 C．CaSO4 D．Ag2S
答案 C
解析 BaCl2易溶，AgCl、Ag2S属难溶物。
2．对“AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)”的理解正确的是( )
A．说明AgCl没有完全电离，AgCl是弱电解质
B．说明溶解的AgCl已完全电离，是强电解质
C．说明Cl－与Ag＋的反应不能完全进行到底
D．说明Cl－与Ag＋可以完全进行到底
答案 BC
解析 关于沉淀平衡的表达式，其完整的书写形式为：
AgCl(s)??AgCl(aq)===Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，故对于难溶物质来说，是先溶解，再电离。
3．向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续加一滴KI溶液，沉淀变成黄色。再加一滴Na2S溶液，沉淀又变成黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为( )
A．AgCl＝AgI＝Ag2S B．AgCl＜AgI＜Ag2S
C．AgCl＞AgI＞Ag2S D．无法判断
答案 C
解析 依据沉淀转化的原理推理即可。
4．要想除去废水中的Pb2＋，最好选用下列哪种试剂(已知：
Ksp(PbCl2)＝1.9×10－14；Ksp(PbSO4)＝1.06×10－8；
Ksp(PbCO3)＝3.3×10－14；Ksp(PbS)＝3.4×10－28)( )21世纪教育网
A．NaCl B．Na2S C．Na2SO4 D．Na2CO3
答案 B
解析 由题意可知PbS溶解度最小，用S2－去沉淀Pb2＋最完全。
5．当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)时，为使Mg(OH)2固体的量减少，须加入少量的( )
A．NH4NO3 B．NaOH C．MgSO4 D．NaHSO4
答案 AD
解析 若使Mg(OH)2固体的量减小，应使Mg(OH)2的溶解平衡右移，应减小c(Mg2＋)或c(OH－)。答案为AD。
6．一定温度下，在氢氧化钡的悬浊液中，存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解平衡关系：Ba(OH)2(s)Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)。向此种悬浊液中加入少量的氢氧化钡粉末，下列叙述正确的是( )21世纪教育网
A．溶液中钡离子数目减小 B．溶液中钡离子浓度减小
C．溶液中氢氧根离子浓度增大 D．pH减小
答案 A
解析 氢氧化钡悬浊液中存在氢氧化钡的固体和氢氧化钡饱和溶液的溶解平衡，即氢氧化钡的固体溶解到溶液中电离生成钡离子和氢氧根离子，溶液中的钡离子和氢氧根离子结合，沉淀出氢氧化钡的固体，再加入少量的氢氧化钡粉末，由于溶液中固体不存在浓度问题，平衡没有发生移动。可是选项中所描述的量都发生变化，与结论相矛盾。是否从该体系的另一方面分析，水的量发生变化考虑？由于加入氢氧化钡粉末在水中转化为结晶水合物，消耗了一定量的水，平衡发生移动。溶解的离子结合生成氢氧化钡的固体，引起溶解物质相应的量发生变化。选项A中随着水的量的减少，溶液质量、溶质质量都相应减少，其个数必然减少。
本题也可采用排除法，当平衡发生移动时，一定会引起相应物质的数量变化。若是讨论某种具体物质的数量，它应该绝对变化，如溶质微粒个数、溶质质量和溶液质量等。但若讨论两个量的比值，在特定条件下可能不变，如溶解度、浓度等。
7．在1 L含0.001 mol/L SO的溶液中注入0.01 mol BaCl2能否使SO沉淀完全？[已知Ksp(BaSO4)＝1.08×10－10]为什么？
答案 能 平衡时Ba2＋的浓度用c(Ba2＋)平表示，SO的浓度用c(SO)平表示，则有：c(Ba2＋)平＝0.01－[0.001－c(SO)平]＝0.009＋c(SO)平，Ksp＝1.08×1010＝c(Ba2＋)平·c(SO)平＝[0.009＋c(SO)平]×c(SO)平
c(SO)平＝1.20×10－8 mol/L＜10－5 mol/L，故能使SO沉淀完全。
8．与c(H＋)·c(OH－)＝Kw类似，FeS饱和溶液中存在：FeS(s)Fe2＋＋S2－，c(Fe2＋)·c(S2－)＝Ksp。常温下Ksp＝8.1×10－17。
(1)理论上FeS的溶解度为________，而事实上其溶解度远大于这个数值，其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)又知FeS饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在以下限量关系：c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22，为了使溶液中c(Fe2＋)达到1 mol/L，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(H＋)为________________________。
答案 (1)7.92×10－8g FeS在水中存在下列平衡：FeS(s)Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，而Fe2＋、S2－均可以发生水解：
Fe2＋＋2H2O??Fe(OH)2＋2H＋、
S2－＋H2O??HS－＋OH－，
使上述平衡中的c(Fe2＋)、c(S2－)降低，平衡向右移动，造成更多的FeS溶解 (2)1.11×10－3 mol/L
解析 (1)由FeS(s)??Fe2＋＋S2－
c(Fe2＋)＝＝＝9×10－9 mol/L
即1 L水中可溶解9×10－9 mol的FeS
由100∶S＝1000∶(9×10－9×88) g
所以S＝7.92×10－8 g
(2)c(Fe2＋)＝1 mol/L，则c(S2－)＝＝
＝8.1×10－17 mol/L。又c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22，所以c(H＋)＝＝＝1.11×10－3 mol/L。
1．下列有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是( )
A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等
B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－
C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大
D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变
答案 AC
解析 难溶物达到溶解平衡时沉淀的生成和溶解都不停止，但溶解和生成速率相等；没有绝对不溶的物质；温度越高，一般物质的溶解度越大；向AgCl沉淀中加入NaCl固体，使溶解平衡左移，AgCl的溶解度减小。
2．在含有浓度均为0.01 mol/L的Cl－、Br－、I－离子的溶液中，缓慢且少量的加入AgNO3稀溶液，结合溶解度判断析出三种沉淀的先后顺序是( )
A．AgCl、AgBr、AgI B．AgI、AgBr、AgCl
C．AgBr、AgCl、AgI D．三种沉淀同时析出
答案 B
解析 AgI比AgBr、AgCl更难溶于水，故Ag＋不足时先生成AgI，析出沉淀的先后顺序是AgI、AgBr、AgCl，答案为B。
3．已知HF的Ka＝3.6×10－4，CaF2的Ksp＝1.46×10－10。向1 L 0.1 mol/L的HF溶液中加入11.1 g CaCl2，下列有关说法正确的是( )21世纪教育网
A．通过计算得知，HF与CaCl2反应生成白色沉淀
B．通过计算得知，HF与CaCl2不反应
C．因为HF是弱酸，HF与CaCl2不反应
D．如果升高温度，HF的Ka、CaF2的Ksp可能增大，也可能减小
答案 A
解析 该题可采用估算法。0.1 mol/L的HF溶液中c(HF)＝0.1 mol/L，因此，[c(F－)]2＝c(H＋)·c(F－)≈3.6×10－4 mol/L×0.1 mol/L＝3.6×10－5 mol2·L－2，又c(Ca2＋)＝11.1 g÷111 g·mol－1÷1 L＝0.1 mol/L，[c(F－)]2×c(Ca2＋)＝3.6×10－6>Ksp，显然，A是正确的；D项，由于HF的电离是吸热的，升高温度，Ka一定增大，D错误。
4．25℃时，在1.00 L 0.03 mol/L AgNO3溶液中加入0.50 L 0.06 mol/L的CaCl2溶液，能否生成AgCl沉淀？若能，生成沉淀的质量是多少？最后溶液中c(Ag＋)是多少？
答案 能生成AgCl沉淀，生成AgCl沉淀的质量为4.3 g，最后溶液中c(Ag＋)＝9×10－9 mol/L。
解析 两溶液混合后溶液被稀释，离子浓度减小，当然混合即发生反应，先按不反应计算Ag＋与Cl－的物质的量浓度：
c(Ag＋)＝＝0.020 mol/L
c(Cl－)＝＝0.040 mol/L
离子积Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.020 mol/L×0.040 mol/L＝8.0×10－4
查表知：25℃时，AgCl的Ksp＝1.8×10－10＜Qc，所以有AgCl沉淀生成。
设反应后溶液中的c(Ag＋)为x
则有： AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
起始浓度 0.020 0.040
(mol/L)
变化浓度 0.020－x 0.020－x
(mol/L)
平衡浓度 x 0.040－(0.020－x)
(mol/L)
因为c(Ag＋)＜c(Cl－)，所以Cl－是过量的。
Ksp＝1.8×10－10＝x×[0.040－(0.020－x)]
解之得：x＝9×10－9 mol/L
所以c(Ag＋)＝x＝9×10－9 mol/L
析出AgCl的质量：
m(AgCl)＝(0.020 mol/L－9×10－9 mol/L)×(1.00 L＋0.50 L)×143.5 g/mol＝4.3 g
1．把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是( )
A．Na2S溶液 B．AlCl3溶液 C．NaOH溶液 D．CaCl2溶液
答案 B
解析 该平衡为溶解平衡，若使Ca(OH)2减少，只需使平衡正向移动。Na2S、NaOH溶液呈碱性，使平衡逆向移动；CaCl2电离出的Ca2＋也使平衡逆向移动；而AlCl3溶液中的Al3＋与OH－结合成Al(OH)3，消耗OH－，使平衡正向移动，Ca(OH)2减少。
2．难溶电解质AB2的饱和溶液中，c(A2＋)＝x mol/L，c(B－)＝y mol/L，则Ksp(AB2)为( )
A.xy B．xy C．xy2 D．4xy2
答案 C
解析 AB2的溶解平衡方程式为AB2A2＋＋2B－，结合溶度积的概念可知Ksp(AB2)＝c(A2＋)·[c(B－)]2＝xy2。
3．非结合胆红素(VCB)分子中有羟基，被氧化后(生成羧基)与钙离子结合形成胆红素钙的反应，就是一个沉淀生成的离子反应，从动态平衡的角度分析能预防胆结石的方法是( )
A．大量食用纯碱可使钙离子沉淀完全，防止胆结石生成21世纪教育网
B．不食用含钙的食品
C．适量服用低维生素E、低维生素C等抗氧化自由基可防治胆结石
D．常喝水稀释钙离子，溶解沉淀
答案 C
解析 由题意可知，胆结石的成因是非结合胆红素被氧化的结果，若降低被氧化产物或Ca2＋的浓度，可预防胆结石，但人体的体液平衡需维持一定浓度的Ca2＋，故答案为C。
4．往含I－和Cl－的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如下图所示。则原溶液中c(I－)/c(Cl－)的比值为( )
A．(V2-V1)/V1 B．V1/V2 C．V1/(V2－V1) D．V2/V1
答案 C
解析 从图象变化情况看，O―→V1主要是生成AgI沉淀，V1―→V2段主要是生成AgCl沉淀，所以溶液中c(I－)/c(Cl－)＝V1/(V2－V1)。
5．含有较多Ca2＋、Mg2＋和HCO的水称为暂时硬水，加热可除去Ca2＋、Mg2＋，使水变为软水。现有一锅炉厂使用这种水，试判断其水垢的主要成分为( )
(已知Ksp(MgCO3)＝6.8×10－6，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12)
A．CaO、MgO B．CaCO3、MgCO3
C．CaCO3、Mg(OH)2 D．CaCO3、MgO
答案 C
解析 考查沉淀转化的原理，加热暂时硬水，发生分解反应：Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O，Mg(HCO3)2MgCO3↓＋CO2↑＋H2O，生成的MgCO3在水中建立起平衡：MgCO3??Mg2＋＋CO，而CO发生水解反应：CO＋H2O??HCO＋OH－，使水中的OH－浓度增大，由于Ksp[Mg(OH)2]6．在100 mL 0.10 mol/L的AgNO3溶液中加入100 mL溶有2.08 g BaCl2的溶液，再加入100 mL 溶有0.010 mol CuSO4·5H2O的溶液，充分反应。下列说法中正确的是( )
A．最终得到白色沉淀和无色溶液
B．最终得到白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物
C．最终得到的溶液中，Cl－的物质的量为0.02 mol
D．在最终得到的溶液中，Cu2＋的物质的量浓度为0.01 mol/L
答案 B
解析 此题为计算推断题，经计算AgNO3、BaCl2、CuSO4·5H2O三种物质的物质的量都为0.01 mol，反应生成的AgCl和BaSO4各为0.01 mol，溶液中剩余的是0.01 mol NO、0.01 mol Cl－和0.01 mol Cu2＋，所以溶液应呈蓝色，故A、C是错误的；三种溶液混合后溶液的体积增大两倍，Cu2＋的物质的量浓度为0.033 mol/L。
7．Mg(OH)2难溶于水，但它溶解的部分全部电离。t℃时，饱和Mg(OH)2溶液的pH＝11，若不考虑KW的变化，则该温度下Mg(OH)2的溶解度是多少？(溶液密度为1.0 g/cm3)
答案 0.0029 g
解析 根据Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，c(OH－)＝10－3 mol/L，则1 L Mg(OH)2溶液中，溶解的n[Mg(OH)2]＝1 L××10－3 mol/L＝5×10－4 mol，其质量为58 g/mol×5×10－4 mol＝0.029 g，再根据＝可求出S＝0.0029 g。
8．已知Ag2CrO4在298 K时，溶解度为0.004 45 g，求Ag2CrO4的溶度积。
答案 9.62×10－12
解析 c(Ag2CrO4)＝
＝1.34×10－4mol/L
(注意：100＋0.004 45近似用100来计算。)
c(Ag＋)＝2.68×10－4mol/L
c(CrO)＝1.34×10－4mol/L
Ksp＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝9.62×10－12
9．在实际生产中，通常将难溶于强酸的BaSO4制成易溶于盐酸的碳酸钡，已知25℃时Ksp(BaCO3)＝5.1×10 －9，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。今有0.15 L 1.5 mol/L的Na2CO3溶液可以使多少克BaSO4固体转化掉？[来源:21世纪教育网]
答案 1.1 g
解析 设平衡时c(SO)＝x，
则 BaSO4＋CO??BaCO3＋SO
初始溶液的浓度 1.5 0
(mol/L)
平衡时相对浓度 1.5－x x
(mol/L)
K＝＝＝＝≈0.022。
所以，K＝＝＝0.022，
解得x＝0.032 mol/L，即c(SO)＝0.032 mol/L。
则在0.15 L溶液中有SO：0.032×0.15＝4.8×10－3 mol，相当于有4.8×10－3 mol的BaSO4转化为BaCO3。故转化掉的BaSO4的质量为：233×4.8×10－3 mol≈1.1 g。
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第四节 难溶电解质的溶解平衡
重难点一 难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的比较
1．从物质类别方面看，难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质[如BaSO4是强电解质，而Al(OH)3是弱电解质]，而难电离物质只能是弱电解质。
2．从变化的过程来看
溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态；而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化从而达到平衡状态。
3．表示方法不同：以Al(OH)3为例，Al(OH)3(s)??Al3＋(aq)＋3OH－(aq)表示溶解平衡，
Al(OH)3Al3＋＋3OH－表示电离平衡。
需要注意的是：BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO(aq)表示BaSO4的溶解平衡，而BaSO4溶于水的部分完全电离，因此电离方程式为：BaSO4===Ba2＋＋SO。21世纪教育网
4．难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡都属于化学平衡，符合勒夏特列原理，外界条件改变时，平衡将会发生移动。
重难点二 溶度积问题
1．溶度积和溶解度的值都可用来表示物质的溶解能力；
2．用溶度积直接比较时，物质的类型必须相同：
AB型物质：Ksp＝c(A＋)·c(B－)；
AB2(或A2B)型物质：Ksp＝c(A2＋)·c2(B－)[或Ksp＝c2(A＋)·c(B2－)]；
A2B3型物质：Ksp＝c2(A3＋)·c3(B2－)
对于同类型物质，Ksp越小，其溶解度越小。
重难点三 离子共存问题总结
离子能否在同一电解质溶液里大量存在，决定于离子能否发生化学反应，或离子的物理性质是否符合题目的相关规定。因此，要弄清离子能否在同一溶液中大量共存的问题，关键是掌握离子的性质。
1．不能在酸性溶液中大量共存的离子
一般为弱酸根离子或易分解的酸的酸根、易挥发的酸的酸根、水解呈碱性的离子等，如①OH－ ②AlO ③CO ④HCO ⑤SiO ⑥SO ⑦HSO ⑧S2O ⑨S2－
⑩HS－ ClO－ F－ PO HPO H2PO
如：H2O＋AlO＋H＋===Al(OH)3↓，AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O。
2．不能在碱性溶液中大量共存的离子
一般为能生成不溶性的碱的金属离子或生成弱碱的离子或酸式盐的酸根离子等，如：①H＋ ②Fe2＋ ③Fe3＋
④Cu2＋ ⑤Ag＋ ⑥Zn2＋ ⑦Mg2＋ ⑧Al3＋ ⑨NH
⑩HCO H2PO HPO HSO HS－等。
如：H2PO＋2OH－===PO＋2H2O，NH＋OH－NH3·H2O。
3．相互间反应生成沉淀或微溶物的离子不能大量共存
如①SO与Ba2＋、Pb2＋、Ag＋、Ca2＋等不共存；②CO与Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋等不共存；③S2－与Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋、Ag＋、Fe2＋等不共存；④C17H35COO－与Ca2＋、Mg2＋等生成沉淀不共存。
4．因氧化性强而不能与强还原性离子大量共存
如①酸性条件下NO与I－、Fe2＋、S2－、SO等不共存；②酸性条件下SO与S2－等不共存(但在碱性条件下可以共存)；③MnO与I－、S2－、SO、Br－、Cl－等不共存。
5．能相互结合形成络合物的离子不能大量共存21世纪教育网
如①Fe3＋与SCN－：Fe3＋＋SCN－===[Fe(SCN)]2＋；②Ag＋与NH3·H2O：Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O。
6．水解显酸性的离子(如Al3＋、Fe3＋等)和水解显碱性的离子(AlO、CO、HCO、ClO－等)不能大量共存
如：①Al3＋与AlO、HCO：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓，Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑；②Fe3＋与ClO－：Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO；③Fe2＋与ClO－：2Fe2＋＋ClO－＋4OH－＋H2O===2Fe(OH)3↓＋Cl－。
7．溶液若无色，则不存在有色(溶液中)离子
如Fe3＋、Cu2＋、MnO、Fe2＋等。
8．不能在中性溶液中大量存在的离子
Al3＋、Fe3＋、Cu2＋等弱碱的阳离子，其本性是使溶液呈酸性，它们不能在中性溶液中大量存在；CO、ClO－、PO等酸根阴离子，它们的本性是使溶液呈碱性，它们不能在中性
溶液中大量存在。
例1 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )
A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等
B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等
C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变
D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解
答案 B
解析 本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。A项：反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系；B项正确；C项：沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项：沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。
沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，平衡移动原理仍适用于该平衡体系。在学习该部分知识时，要注意平衡移动原理对该部分知识的指导作用。
例2 难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下，溶液里各离子的浓度以它们系数为次方的乘积是一个常数，叫溶度积常数(Ksp)。例如：Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－，Ksp＝c(Cu2＋)·[c(OH－)]2＝2×10－20。当溶液中各离子的浓度次方的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之沉淀溶解。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 mol/L，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于____________才能达到目的。
(2)要使0.2 mol/L CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为________。
答案 (1)5 (2)6
解析 (1)根据题意：当c(Cu2＋)·[c(OH－)]2＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝ mol/L＝ mol/L＝10－9 mol/L，c(H＋)＝10－5 mol/L，pH＝5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH≥5。
(2)要使Cu2＋浓度降至0.2 mol/L/1 000＝2×10－4 mol/L，c(OH－)＝ mol/L＝
10－8 mol/L，c(H＋)＝10－6 mol/L。此时溶液的pH＝6。
1．分析表所提供的或从有关书籍、网站上查找的更多电解质在水中溶解度的数据，在溶解度的大小、易溶和难溶界限等方面你能得到哪些有关信息？谈谈你对书后所附部分酸、碱和盐的溶解性表中“溶”与“不溶”的理解。
几种电解质的溶解度(20℃)
化学式 溶解度/g 化学式 溶解度/g
AgCl[来源:21世纪教育网 1.5×10－4 Ba(OH)2 3.89
AgNO3 222 BaSO4 2.4×10－4
AgBr 8.4×10－6 Ca(OH)2 0.165
Ag2SO4 0.796 CaSO4 0.21
Ag2S 1.3×10－16 Mg(OH)2 9×10－4
BaCl2 35.7 Fe(OH)321世纪教育网 3×10－9
点拨 溶解度可以很小，但仍有度。溶与不溶是相对的，没有绝对不溶的物质。
2．根据你对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识，说明生成沉淀的离子反应是否能真正进行到底。
点拨 生成沉淀的离子反应不能真正进行到底。一般说生成沉淀的离子反应能够完全，这是相对的说法。
利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生；其次希望沉淀生成的反应进行得越完全越好。
1．如果要除去某溶液中的SO，你选择加入钙盐还是钡盐？为什么？
点拨 从溶解度大小考虑，应选择钡盐。
2．以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪些方面考虑？是否可能使要除去的离子全部通过沉淀除去？说明原因。
点拨 从溶解度是否足够小考虑。选择合适的沉淀剂或不断破坏溶解平衡使平衡向生成沉淀的反应方向移动。在溶液中，不可能通过沉淀的方法除去要除去的全部离子，一般认为，当欲除去的离子浓度小于1×10－5 mol/L时，可认为沉淀基本完全。
1．写出实验3－3中有关反应的化学方程式。
点拨 溶于盐酸：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
溶于氯化铵：Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O
2．应用平衡移动原理分析、解释实验3－3中发生的反应，并试从中找出使沉淀溶解的规律。
点拨 上面两个反应中，Mg(OH)2在水中少量溶解，电离出的OH－分别与酸和盐电离出的H＋、NH作用，生成弱电解质H2O和NH3·H2O。它们的电离程度小，在水中比Mg(OH)2更难释放出OH－，H2O和NH3·H2O的生成使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动，直至完全溶解。
该法从沉淀溶解平衡体系中不断移去沉淀溶解电离出的离子，如使生成弱电解质，可达到使沉淀溶解的目的。
1．根据你观察到的现象，分析所发生的反应。
点拨 在上述两个实验中，AgCl沉淀转化为AgI沉淀，AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀；Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀。
2．如果将上述两个实验中的沉淀生成和转化的操作步骤真倒顺序，会产生什么结果？试利用平衡移动原理和两种沉淀溶解度上的差别加以解释，并找出这类反应发生的特点。
点拨 颠倒操作步骤，转化不会发生。沉淀只能从溶解度小的转化为溶解度更小的。
1.
c(Ag＋) c(Cl－) m(AgCl)
反应初始 最大 最大 最小
达到电离平衡前 变小 变小 变大
达到电离平衡时 不变 不变 不变
2.C 3.C 4.C
5．(1)S2－与H＋作用产生H2S气体，逸出平衡体系，使FeS的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
(2)CaSO4也难溶于水，向CaCO3中加H2SO4是沉淀转化问题，但CaSO4溶解度大于CaCO3，无法实现转化。(CH3COO)2Ca溶于水，且CH3COOH提供的H＋与CaCO3溶解平衡中的CO作用，可生成CO2逸出反应体系，使其沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。
(3)H2SO4溶液中的SO对BaSO4的沉淀溶解平衡有促进平衡向生成沉淀的方向移动的作用。
6．(1)产生龋齿的沉淀溶解反应：
Ca5(PO4)3OH＋4H＋―→5Ca2＋＋3HPO＋H2O
与防止龋齿有关的沉淀转化反应：
Ca5(PO4)3OH＋F－―→Ca3(PO4)3F＋OH－
(2)略。
1．下列属于微溶物质的是( )
A．AgCl B．BaCl2 C．CaSO4 D．Ag2S
答案 C
解析 BaCl2易溶，AgCl、Ag2S属难溶物。
2．对“AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)”的理解正确的是( )
A．说明AgCl没有完全电离，AgCl是弱电解质
B．说明溶解的AgCl已完全电离，是强电解质
C．说明Cl－与Ag＋的反应不能完全进行到底
D．说明Cl－与Ag＋可以完全进行到底
答案 BC
解析 关于沉淀平衡的表达式，其完整的书写形式为：
AgCl(s)??AgCl(aq)===Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，故对于难溶物质来说，是先溶解，再电离。
3．向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续加一滴KI溶液，沉淀变成黄色。再加一滴Na2S溶液，沉淀又变成黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为( )
A．AgCl＝AgI＝Ag2S B．AgCl＜AgI＜Ag2S
C．AgCl＞AgI＞Ag2S D．无法判断
答案 C
解析 依据沉淀转化的原理推理即可。
4．要想除去废水中的Pb2＋，最好选用下列哪种试剂(已知：
Ksp(PbCl2)＝1.9×10－14；Ksp(PbSO4)＝1.06×10－8；
Ksp(PbCO3)＝3.3×10－14；Ksp(PbS)＝3.4×10－28)( )21世纪教育网
A．NaCl B．Na2S C．Na2SO4 D．Na2CO3
答案 B
解析 由题意可知PbS溶解度最小，用S2－去沉淀Pb2＋最完全。
5．当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)时，为使Mg(OH)2固体的量减少，须加入少量的( )
A．NH4NO3 B．NaOH C．MgSO4 D．NaHSO4
答案 AD
解析 若使Mg(OH)2固体的量减小，应使Mg(OH)2的溶解平衡右移，应减小c(Mg2＋)或c(OH－)。答案为AD。
6．一定温度下，在氢氧化钡的悬浊液中，存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解平衡关系：Ba(OH)2(s)Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)。向此种悬浊液中加入少量的氢氧化钡粉末，下列叙述正确的是( )21世纪教育网
A．溶液中钡离子数目减小 B．溶液中钡离子浓度减小
C．溶液中氢氧根离子浓度增大 D．pH减小
答案 A
解析 氢氧化钡悬浊液中存在氢氧化钡的固体和氢氧化钡饱和溶液的溶解平衡，即氢氧化钡的固体溶解到溶液中电离生成钡离子和氢氧根离子，溶液中的钡离子和氢氧根离子结合，沉淀出氢氧化钡的固体，再加入少量的氢氧化钡粉末，由于溶液中固体不存在浓度问题，平衡没有发生移动。可是选项中所描述的量都发生变化，与结论相矛盾。是否从该体系的另一方面分析，水的量发生变化考虑？由于加入氢氧化钡粉末在水中转化为结晶水合物，消耗了一定量的水，平衡发生移动。溶解的离子结合生成氢氧化钡的固体，引起溶解物质相应的量发生变化。选项A中随着水的量的减少，溶液质量、溶质质量都相应减少，其个数必然减少。
本题也可采用排除法，当平衡发生移动时，一定会引起相应物质的数量变化。若是讨论某种具体物质的数量，它应该绝对变化，如溶质微粒个数、溶质质量和溶液质量等。但若讨论两个量的比值，在特定条件下可能不变，如溶解度、浓度等。
7．在1 L含0.001 mol/L SO的溶液中注入0.01 mol BaCl2能否使SO沉淀完全？[已知Ksp(BaSO4)＝1.08×10－10]为什么？
答案 能 平衡时Ba2＋的浓度用c(Ba2＋)平表示，SO的浓度用c(SO)平表示，则有：c(Ba2＋)平＝0.01－[0.001－c(SO)平]＝0.009＋c(SO)平，Ksp＝1.08×1010＝c(Ba2＋)平·c(SO)平＝[0.009＋c(SO)平]×c(SO)平
c(SO)平＝1.20×10－8 mol/L＜10－5 mol/L，故能使SO沉淀完全。
8．与c(H＋)·c(OH－)＝Kw类似，FeS饱和溶液中存在：FeS(s)Fe2＋＋S2－，c(Fe2＋)·c(S2－)＝Ksp。常温下Ksp＝8.1×10－17。
(1)理论上FeS的溶解度为________，而事实上其溶解度远大于这个数值，其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)又知FeS饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在以下限量关系：c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22，为了使溶液中c(Fe2＋)达到1 mol/L，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(H＋)为________________________。
答案 (1)7.92×10－8g FeS在水中存在下列平衡：FeS(s)Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，而Fe2＋、S2－均可以发生水解：
Fe2＋＋2H2O??Fe(OH)2＋2H＋、
S2－＋H2O??HS－＋OH－，
使上述平衡中的c(Fe2＋)、c(S2－)降低，平衡向右移动，造成更多的FeS溶解 (2)1.11×10－3 mol/L
解析 (1)由FeS(s)??Fe2＋＋S2－
c(Fe2＋)＝＝＝9×10－9 mol/L
即1 L水中可溶解9×10－9 mol的FeS
由100∶S＝1000∶(9×10－9×88) g
所以S＝7.92×10－8 g
(2)c(Fe2＋)＝1 mol/L，则c(S2－)＝＝
＝8.1×10－17 mol/L。又c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22，所以c(H＋)＝＝＝1.11×10－3 mol/L。
1．下列有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是( )
A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等
B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－
C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大
D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变
答案 AC
解析 难溶物达到溶解平衡时沉淀的生成和溶解都不停止，但溶解和生成速率相等；没有绝对不溶的物质；温度越高，一般物质的溶解度越大；向AgCl沉淀中加入NaCl固体，使溶解平衡左移，AgCl的溶解度减小。
2．在含有浓度均为0.01 mol/L的Cl－、Br－、I－离子的溶液中，缓慢且少量的加入AgNO3稀溶液，结合溶解度判断析出三种沉淀的先后顺序是( )
A．AgCl、AgBr、AgI B．AgI、AgBr、AgCl
C．AgBr、AgCl、AgI D．三种沉淀同时析出
答案 B
解析 AgI比AgBr、AgCl更难溶于水，故Ag＋不足时先生成AgI，析出沉淀的先后顺序是AgI、AgBr、AgCl，答案为B。
3．已知HF的Ka＝3.6×10－4，CaF2的Ksp＝1.46×10－10。向1 L 0.1 mol/L的HF溶液中加入11.1 g CaCl2，下列有关说法正确的是( )21世纪教育网
A．通过计算得知，HF与CaCl2反应生成白色沉淀
B．通过计算得知，HF与CaCl2不反应
C．因为HF是弱酸，HF与CaCl2不反应
D．如果升高温度，HF的Ka、CaF2的Ksp可能增大，也可能减小
答案 A
解析 该题可采用估算法。0.1 mol/L的HF溶液中c(HF)＝0.1 mol/L，因此，[c(F－)]2＝c(H＋)·c(F－)≈3.6×10－4 mol/L×0.1 mol/L＝3.6×10－5 mol2·L－2，又c(Ca2＋)＝11.1 g÷111 g·mol－1÷1 L＝0.1 mol/L，[c(F－)]2×c(Ca2＋)＝3.6×10－6>Ksp，显然，A是正确的；D项，由于HF的电离是吸热的，升高温度，Ka一定增大，D错误。
4．25℃时，在1.00 L 0.03 mol/L AgNO3溶液中加入0.50 L 0.06 mol/L的CaCl2溶液，能否生成AgCl沉淀？若能，生成沉淀的质量是多少？最后溶液中c(Ag＋)是多少？
答案 能生成AgCl沉淀，生成AgCl沉淀的质量为4.3 g，最后溶液中c(Ag＋)＝9×10－9 mol/L。
解析 两溶液混合后溶液被稀释，离子浓度减小，当然混合即发生反应，先按不反应计算Ag＋与Cl－的物质的量浓度：
c(Ag＋)＝＝0.020 mol/L
c(Cl－)＝＝0.040 mol/L
离子积Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.020 mol/L×0.040 mol/L＝8.0×10－4
查表知：25℃时，AgCl的Ksp＝1.8×10－10＜Qc，所以有AgCl沉淀生成。
设反应后溶液中的c(Ag＋)为x
则有： AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
起始浓度 0.020 0.040
(mol/L)
变化浓度 0.020－x 0.020－x
(mol/L)
平衡浓度 x 0.040－(0.020－x)
(mol/L)
因为c(Ag＋)＜c(Cl－)，所以Cl－是过量的。
Ksp＝1.8×10－10＝x×[0.040－(0.020－x)]
解之得：x＝9×10－9 mol/L
所以c(Ag＋)＝x＝9×10－9 mol/L
析出AgCl的质量：
m(AgCl)＝(0.020 mol/L－9×10－9 mol/L)×(1.00 L＋0.50 L)×143.5 g/mol＝4.3 g
1．把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是( )
A．Na2S溶液 B．AlCl3溶液 C．NaOH溶液 D．CaCl2溶液
答案 B
解析 该平衡为溶解平衡，若使Ca(OH)2减少，只需使平衡正向移动。Na2S、NaOH溶液呈碱性，使平衡逆向移动；CaCl2电离出的Ca2＋也使平衡逆向移动；而AlCl3溶液中的Al3＋与OH－结合成Al(OH)3，消耗OH－，使平衡正向移动，Ca(OH)2减少。
2．难溶电解质AB2的饱和溶液中，c(A2＋)＝x mol/L，c(B－)＝y mol/L，则Ksp(AB2)为( )
A.xy B．xy C．xy2 D．4xy2
答案 C
解析 AB2的溶解平衡方程式为AB2A2＋＋2B－，结合溶度积的概念可知Ksp(AB2)＝c(A2＋)·[c(B－)]2＝xy2。
3．非结合胆红素(VCB)分子中有羟基，被氧化后(生成羧基)与钙离子结合形成胆红素钙的反应，就是一个沉淀生成的离子反应，从动态平衡的角度分析能预防胆结石的方法是( )
A．大量食用纯碱可使钙离子沉淀完全，防止胆结石生成21世纪教育网
B．不食用含钙的食品
C．适量服用低维生素E、低维生素C等抗氧化自由基可防治胆结石
D．常喝水稀释钙离子，溶解沉淀
答案 C
解析 由题意可知，胆结石的成因是非结合胆红素被氧化的结果，若降低被氧化产物或Ca2＋的浓度，可预防胆结石，但人体的体液平衡需维持一定浓度的Ca2＋，故答案为C。
4．往含I－和Cl－的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如下图所示。则原溶液中c(I－)/c(Cl－)的比值为( )
A．(V2-V1)/V1 B．V1/V2 C．V1/(V2－V1) D．V2/V1
答案 C
解析 从图象变化情况看，O―→V1主要是生成AgI沉淀，V1―→V2段主要是生成AgCl沉淀，所以溶液中c(I－)/c(Cl－)＝V1/(V2－V1)。
5．含有较多Ca2＋、Mg2＋和HCO的水称为暂时硬水，加热可除去Ca2＋、Mg2＋，使水变为软水。现有一锅炉厂使用这种水，试判断其水垢的主要成分为( )
(已知Ksp(MgCO3)＝6.8×10－6，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12)
A．CaO、MgO B．CaCO3、MgCO3
C．CaCO3、Mg(OH)2 D．CaCO3、MgO
答案 C
解析 考查沉淀转化的原理，加热暂时硬水，发生分解反应：Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O，Mg(HCO3)2MgCO3↓＋CO2↑＋H2O，生成的MgCO3在水中建立起平衡：MgCO3??Mg2＋＋CO，而CO发生水解反应：CO＋H2O??HCO＋OH－，使水中的OH－浓度增大，由于Ksp[Mg(OH)2]
A．最终得到白色沉淀和无色溶液
B．最终得到白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物
C．最终得到的溶液中，Cl－的物质的量为0.02 mol
D．在最终得到的溶液中，Cu2＋的物质的量浓度为0.01 mol/L
答案 B
解析 此题为计算推断题，经计算AgNO3、BaCl2、CuSO4·5H2O三种物质的物质的量都为0.01 mol，反应生成的AgCl和BaSO4各为0.01 mol，溶液中剩余的是0.01 mol NO、0.01 mol Cl－和0.01 mol Cu2＋，所以溶液应呈蓝色，故A、C是错误的；三种溶液混合后溶液的体积增大两倍，Cu2＋的物质的量浓度为0.033 mol/L。
7．Mg(OH)2难溶于水，但它溶解的部分全部电离。t℃时，饱和Mg(OH)2溶液的pH＝11，若不考虑KW的变化，则该温度下Mg(OH)2的溶解度是多少？(溶液密度为1.0 g/cm3)
答案 0.0029 g
解析 根据Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，c(OH－)＝10－3 mol/L，则1 L Mg(OH)2溶液中，溶解的n[Mg(OH)2]＝1 L××10－3 mol/L＝5×10－4 mol，其质量为58 g/mol×5×10－4 mol＝0.029 g，再根据＝可求出S＝0.0029 g。
8．已知Ag2CrO4在298 K时，溶解度为0.004 45 g，求Ag2CrO4的溶度积。
答案 9.62×10－12
解析 c(Ag2CrO4)＝
＝1.34×10－4mol/L
(注意：100＋0.004 45近似用100来计算。)
c(Ag＋)＝2.68×10－4mol/L
c(CrO)＝1.34×10－4mol/L
Ksp＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝9.62×10－12
9．在实际生产中，通常将难溶于强酸的BaSO4制成易溶于盐酸的碳酸钡，已知25℃时Ksp(BaCO3)＝5.1×10 －9，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。今有0.15 L 1.5 mol/L的Na2CO3溶液可以使多少克BaSO4固体转化掉？[来源:21世纪教育网]
答案 1.1 g
解析 设平衡时c(SO)＝x，
则 BaSO4＋CO??BaCO3＋SO
初始溶液的浓度 1.5 0
(mol/L)
平衡时相对浓度 1.5－x x
(mol/L)
K＝＝＝＝≈0.022。
所以，K＝＝＝0.022，
解得x＝0.032 mol/L，即c(SO)＝0.032 mol/L。
则在0.15 L溶液中有SO：0.032×0.15＝4.8×10－3 mol，相当于有4.8×10－3 mol的BaSO4转化为BaCO3。故转化掉的BaSO4的质量为：233×4.8×10－3 mol≈1.1 g。
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