高考化学讲义难溶电解质的溶解平衡(含解析)

目夺市安危阳光实验学校第四节 难溶电解质的溶解平衡
1.了解难溶电解质的溶解平衡。

2.了解沉淀溶解平衡的应用及沉淀转化的实质。

(中频)
溶解平衡
1．含义
在一定温度下的水溶液中，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了溶解平衡状态。

2．溶解平衡的建立
固体溶质
溶液中的溶质⎩⎪⎨⎪
⎧v 溶解>v 沉淀，固体溶解v 溶解＝v 沉淀，溶解平衡v 溶解<v 沉淀，析出晶体
3．特点
4．沉淀溶解平衡常数——溶度积 (1)表达式
对于溶解平衡M m A n (s)
m M n ＋(aq)＋n A m －
(aq)
K sp ＝c m (M n ＋)·c n (A m －)
(2)意义
溶度积(K sp )反映了物质在水中的溶解能力。

(3)影响因素
溶度积常数只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。

沉淀溶解平衡的应用
1．沉淀的生成
方法
实例
离子方程式
调节pH 法 除去NH 4Cl 溶液中的FeCl 3 Fe 3＋
＋3NH 3·H 2O=== Fe(OH)3↓＋3NH ＋
4 沉淀剂法 除去污水中的重金属离子
H 2S ＋Cu 2＋
===CuS ↓＋2H ＋
2.沉淀的溶解 (1)含义
减少溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。

(2)方法实例
方法 实例 离子方程式
酸溶解法
CaCO 3溶于盐酸
CaCO 3＋2H ＋
===Ca 2＋
＋CO 2↑＋H 2O
盐溶液溶解法 Mg(OH)2溶于NH 4Cl(溶液) Mg(OH)2＋2NH ＋
4===Mg 2＋
＋2NH 3·H 2O
3.沉淀的转化
(1)实质：难溶电解质溶解平衡的移动。

沉淀的溶解度差别越大，越容易转
化。

例如：AgNO 3――→NaCl AgCl(白色沉淀)――→NaBr AgBr(淡黄色沉淀)――→NaI
AgI(黄色沉淀)――→Na 2S
Ag 2S(黑色沉淀)。

(2)应用： ①锅炉除垢。

将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为CaSO4＋CO2－3===CaCO3＋SO2－4。

②矿物转化。

CuSO4溶液遇ZnS(闪锌矿)转化为CuS(铜蓝)的离子方程式为ZnS＋Cu2＋
===CuS＋Zn2＋。

1．易误诊断(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)不同电解质在水中的溶解度差别很大( )
(2)沉淀溶解平衡不受外界条件的影响( )
(3)生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成物的溶解度小( )
(4)难溶电解质的溶解达到平衡时，固体的量不再减小( )
(5)达到沉淀溶解平衡时，各离子浓度一定相等( )
【答案】(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×
2．(1)AgCl的K sp＝1.80×10－10，将0.002 mol·L－1的NaCl和0.002 mol·L －1的AgNO
3溶液等体积混合。

溶液中是否有AgCl沉淀生成(通过简单计算回答)
__________________________________________________。

(2)怎样除去AgI中的AgCl：
___________________________________________________。

【答案】(1)c(Cl－)·c(Ag＋)＝0.001 mol·L－1×0.001 mol·L－1＝10－6 mol2·L－2>K sp，有沉淀生成
(2)把混合物与饱和KI溶液混合，振荡静置，溶度积大的AgCl就慢慢转化为溶度积小的AgI
沉淀溶解平衡的2个特征：
(1)v(溶解)＝v(沉淀)≠0。

(2)固体的质量或离子浓度保持不变。

1个表达式：
对于溶解平衡，M m A n(s) m M n＋(aq)＋n A m－(aq)，其K sp＝c m(M n＋)·c n(A m －)。

溶度积规则中的3个关系：
Q c<K sp—溶液不饱和，无沉淀析出。

Q c＝K sp—溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。

Q c>K sp—溶液过饱和，有沉淀析出。

2个应用：
①沉淀的溶解与生成；②沉淀的转化。

影响沉淀溶解平衡的因素
1.内因：难溶物质本身性质，这是主要决定因素。

2．外因：沉淀溶解平衡是动态平衡，适用于勒夏特列原理。

(1)浓度：加水冲稀，平衡向溶解方向移动，但K sp不变。

(2)温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，K sp增大。

(3)其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离的粒子或气体时，平衡向溶解方向移动，但K sp不变。

以AgCl为例：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
外界条件移动方向c(Ag＋) K sp
升高温度正向增大增大
加入少量的AgNO3逆向增大不变
加入Na2S 正向减小不变
通入HCl 逆向减小不变
(双选)(2013·江苏高考)一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

已知：pM＝－lg c(M)，p(CO2－
3)＝－lg c(CO2－3)。

下列说法正确的是( )
A．MgCO3、CaCO3、MnCO3的K sp依次增大
B．a点可表示MnCO3的饱和溶液，且c(Mn2＋)＝c(CO2－3)
C．b点可表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2＋)＜c(CO2－3)
D．c点可表示MgCO3的不饱和溶液，且c(Mg2＋)＜c(CO2－3)
【解析】结合沉淀溶解平衡曲线及溶度积常数进行分析。

碳酸盐MCO3的溶度积可表示为K sp(MCO3)＝c(M2＋)·c(CO2－3)，由图像可知，MgCO3、CaCO3、MnCO3的pM为一定值时，其p(CO2－3)逐渐增大，由溶度积表达式可知三种物质的K sp
逐渐减小，A错。

a点在MnCO3的沉淀溶解平衡曲线上，为其饱和溶液，结合MnCO3图中曲线可知，c(CO2－3)＝c(Mn2＋)，B对。

b点在CaCO3的沉淀溶解平衡曲线上，为其饱和溶液，结合CaCO3图中曲线可知，c(CO2－3)<c(Ca2＋)，C错。

c点在MgCO3的沉淀溶解平衡曲线的上方，为其不饱和溶液，溶液中c(CO2－3)>c(Mg2＋)，D对。

【答案】BD
(1)沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，沉淀溶解平衡移动分析时也同样遵循勒夏特列原理。

(2)溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大，只有组成相似的难溶电解质才有可比性。

(3)复分解反应总是向着某些离子浓度减小的方向进行，若生成难溶电解质，则向着生成溶度积较小的难溶电解质的方向进行。

考向1 沉淀溶解平衡图像分析
1.
(2010·山东高考)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。

据图分析，下列判断错误的是( )
A．K sp[Fe(OH)3]<K sp[Cu(OH)2]
B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C．c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等
D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
【解析】在曲线上的任意一点，c(Fe3＋)·c3(OH－)＝K sp[Fe(OH)3]，c(Cu2＋)·c2(OH－)＝K
sp[Cu(OH)2]，D对；比较b、c两点，金属离子的浓度相同，Fe(OH)3溶液中氢离子浓度大，即氢氧根离子浓度小，因此氢氧化铁的K sp小于氢氧化铜的K sp，A对；加入NH4Cl，氯化铵水解，使溶液的酸性增加，pH降低，由图可以看出，Fe3＋应增大，B错；K w只与温度有关，与溶液的酸碱性无关，C对。

【答案】B
考向2 考查沉淀溶解平衡的影响因素
2．把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)。

下列说法正确的是( )
A．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高
B．给溶液加热，溶液的pH升高
C．向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加
D．向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变
【解析】Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)所表示的是Ca(OH)2的溶解平衡而非电离平衡，Ca(OH)2是强电解质，不存在电离平衡，向平衡体系中加入CaO，CaO与H2O反应使c(Ca2＋)和c(OH－)都增大，平衡向左移动，由于温度不变，K sp不变，所以当c(Ca2＋)和c(OH－)减小至与原平衡相等时达到新的平衡，c(Ca2＋)、c(OH－)未变，pH不变[但n(Ca2＋)、n(OH－)减小了，Ca(OH)2的量增大了]；给溶液加热，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，所以又会有少量Ca(OH)2析出，c(OH－)减小，pH减小；加入Na2CO3溶液，部分Ca(OH)2转化为CaCO3，固体质量增加；加入NaOH(s)，平衡左移，Ca(OH)2固体质量增加。

【答案】C
溶度积有关计算及应用
1.判断沉淀的生成、溶解及转化
通过比较溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Q c与K sp的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成、溶解或转化。

两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能会产生多种沉淀时，判断产生沉淀先后顺序问题，均可利用溶度积的计算公式或离子积与溶度积的关系加以判断。

2．溶度积的计算
(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如K sp＝a的饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝a mol·L－1。

(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下AgCl的K sp＝a，在0.1 mol·L－1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝10a mol·L－1。

(2013·新课标全国卷Ⅰ)已知K sp(AgCl)＝1.56×10－10，
K sp(AgBr)＝7.7×10－13，K sp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。

某溶液中含有Cl－、Br－和CrO2－4，浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A．Cl－、Br－、CrO2－4B．CrO2－4、Br－、Cl－
C．Br－、Cl－、CrO2－4D．Br－、CrO2－4、Cl－
【解析】利用沉淀溶解平衡原理，当Q c>K sp时，有沉淀析出。

溶液中Cl－、Br－、CrO2－4的浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，溶解度小的先满足Q c>K sp，有沉淀析出。

比较K sp，AgBr、AgCl同类型，溶解度：AgBr<AgCl。

比较AgCl、Ag2CrO4的溶解度：从数量级看，AgCl中c(Ag＋)＝K sp（AgCl）＝ 1.56×10－10，Ag2CrO4中，
Ag2CrO4(s) 2Ag＋＋CrO2－4，设c(CrO2－4)＝x，则K sp(Ag2CrO4)＝c2(Ag
＋)·c(CrO2－
4)＝(2
x)2·x＝4x3，则x＝
3K
sp（Ag2CrO4）
4
＝
39.0×10－12
4。

故Ag2CrO4中c(Ag＋)＝2x＝2
39.0×10－12
4
> 1.56×10－10，故溶解度顺序为
AgBr<AgCl<Ag2CrO4，推知三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br－、Cl－、CrO2－4。

【答案】C
考向1 沉淀的转化
3．(2013·北京高考)实验：①0.1 mol·L－1AgNO3溶液和0.1 mol·L－1NaCl 溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；
②向滤液b中滴加0.1 mol·L－1 KI溶液，出现浑浊；
③向沉淀c中滴加0.1 mol·L－1 KI溶液，沉淀变为黄色。

下列分析不正确
．．．的是( )
A．浊液a中存在沉淀溶解平衡：
AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
B．滤液b中不含有Ag＋
C．③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D．实验可以证明AgI比AgCl更难溶
【解析】注意“0.1 mol·L－1 AgNO3溶液和0.1 mol·L－1 NaCl溶液等体积混合”，即二者恰好完全反应，是分析、解答本题的关键。

A．向二者恰好反应后的滤液b中滴加0.1 mol·L－1 KI溶液出现碘化银沉淀，则说明浊液a中存在沉淀溶解平衡，A正确。

B.向滤液b中加入0.1 mol·L －1 KI溶液，出现浑浊，则说明b中含有Ag＋，B错误。

C.③中颜色变化是沉淀进行了转化，即AgCl转化为AgI，C正确。

D.因AgCl沉淀能转化为AgI沉淀，所以K sp(AgI)<K sp(AgCl)，AgI更难溶，D正确。

【答案】B
考向2 沉淀的生成
4．(2011·浙江高考)海水中含有丰富的镁资源。

某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：
模拟海水中的离Na＋Mg2＋Ca2＋Cl－HCO－3
子浓度/mol·L－10.439 0.050 0.011 0.560 0.001
注：溶液中某种离子的浓度小于1.0×10－5mol·L－1，可认为该离子不存在；实验过程中，假设溶液体积不变。

K sp，CaCO3＝4.96×10－9K sp，MgCO3＝6.82×10－6
K sp，Ca(OH)2＝4.68×10－6K sp，Mg(OH)2＝5.61×10－12
下列说法正确的是( )
A．沉淀物X为CaCO3
B．滤液M中存在Mg2＋，不存在Ca2＋
C．滤液N中存在Mg2＋、Ca2＋
D．步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体，沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物
【解析】由HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2O知步骤①反应后c(Ca2＋)·c(CO2－3)＝0.011×1.0×10－3＝1.1×10－5>K sp(CaCO3)，故有CaCO3生成。

Ca2＋过量，其浓度为0.011 mol·L－1－1.0×10－3 mol·L－1＝0.010 mol·L－1，故B选项错误。

溶液中c(CO2－3)＝
4.96×10－9
0.010
mol·L－1＝4.96×10－7 mol·L－1，c(Mg2＋)·c(CO2－3)＝0.050×4.96×10－7＝2.48×10－8<K sp(MgCO3)，故无MgCO3生成，A选项正确。

加NaOH固体调到pH＝11.0，溶液中镁离子浓度为c(Mg2＋)＝
K sp[Mg（OH）2]
c2（OH－）
＝5.61×10－12
（10－3）2
＝5.61×10－6mol·L－1，可认为镁离子沉淀完全，C项错误；加入4.2 g氢氧化钠时，溶液中c(OH－)＝0.105 mol·L－1，Q c[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)·c2(OH
－)＝0.050 mol·L－1×(0.105 mol·L－1)2＝5.5×10－4(mol·L－1)3>K
sp[Mg(OH)2]，有氢氧化镁沉淀生成。

镁离子沉淀完全后，剩余c(OH－)＝0.005 mol·L－1，Q′
c [Ca(OH)2]＝c (Ca 2＋)·c 2(OH －)＝0.011
mol ·L －1×(0.005 mol·L －1)2
＝2.75×10－8
(mol ·L －1)3
<K sp [Ca(OH)2]，无氢氧化钙沉淀生成，D 项错误。

【答案】 A
考向3 有关K sp 的计算
5．(2011·新课标全国卷节选)在0.10 mol·L －1
硫酸铜溶液中加入氢氧化
钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH ＝8时，c (Cu 2＋
)＝__________mol·L －1
(K sp [Cu(OH)2]＝2.2×10
－20
)。

若在0.1 mol ·L －1
硫酸铜
溶液中通入过量H 2S 气体，使Cu 2＋
完全沉淀为CuS ，此时溶液中的H ＋
浓度是________mol·L －1。

【解析】 pH ＝8时，c (OH －
)＝1×10－6
mol ·L －1
，K sp [Cu(OH)2]＝c (Cu
2
＋
)·c 2(OH －)＝2.2×10
－20
，求得c (Cu 2＋)＝2.2×10－8mol ·L －1
；假设硫酸铜溶液
的体积为V L ，由方程式CuSO 4＋H 2S===CuS ↓＋H 2SO 4知生成硫酸的物质的量为0.1V mol ，则溶液中H ＋
的浓度为0.1V ×2V
mol ·L －1＝0.2 mol·L －1。

【答案】 2.2×10－8
0.2 难溶电解质溶解平衡
(2014·廊坊高三教学质量检测)沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。

难溶物在水中溶解达到饱和时，即建立沉淀溶解平衡，平衡常数称为溶度积(K sp )。

已知25 ℃时，K sp (BaSO 4)＝1×10
－10
，K sp (BaCO 3)＝2.5×10－9。

(1)将浓度均为0.1 mol·L －1
的BaCl 2溶液与Na 2SO 4溶液等体积混合，充分搅拌后过滤，滤液中c (Ba 2＋
)＝______mol ·L －1。

取100 mL 滤液与100 mL 2 mol·L
－1
的Na 2SO 4溶液混合，混合液中c (Ba 2＋)＝________mol ·L －1。

(2)医学上进行消化系统的X 射线透视时，常使用BaSO 4作内服造影剂。

胃酸酸性很强(pH 约为1)，但服用大量BaSO 4仍然是安全的，BaSO 4不溶于酸的原因是__________(用沉淀溶解平衡原理解释)。

万一误服了少量BaCO 3，应尽快用大量0.5 mol·L －1
Na 2SO 4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na 2SO 4溶液浓度
的变化，残留在胃液中的Ba 2＋浓度仅为________mol·L －1。

(3)长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。

水垢中含有的CaSO 4，可先用Na 2CO 3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO 3，而后用酸除去。

①CaSO 4转化为CaCO 3的离子方程式为
______________________________________。

②请分析CaSO 4转化为CaCO 3的原理：_____________________________________。

审题指导
信息①：K sp (BaSO 4)＝1×10－10＝c (Ba 2＋)·c (SO 2－4)⇒c (Ba 2＋
)＝1×10－10
c （SO 2－
4） 信息②：BaCO 3(s) Ba 2＋＋CO 2－3⇒加入SO 2－4，SO 2－4与Ba 2＋
反应生成
BaSO 4沉淀
信息③：CaSO 4(s)
Ca 2＋
＋SO 2－
4⇒加入CO 2－
3，CO 2－
3与Ca 2＋
生成CaCO 3
⇒上述溶解平衡右移转化为CaCO 3
评分细则
(1)1×10－5
1×10
－10
(2)对于平衡BaSO 4(s)
Ba 2＋(aq)＋SO 2－4(aq)，H ＋不能减小Ba 2＋
或
SO 2－
4的浓度，故平衡不能向溶解方向移动 2×10－10
(不写溶解平衡式扣分，不
注“aq”不扣分)
(3)①CaSO4(s)＋CO2－3(aq)===CaCO3(s)＋SO2－4(aq)(不注“s”“aq”不扣分)
②CaSO4存在沉淀溶解平衡，CaSO4(s) Ca2＋(aq)＋SO2－4(aq)，加入Na2CO3溶液后，CO2－3与Ca2＋结合生成CaCO3沉淀，Ca2＋浓度减少，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动(不从平衡移动角度解释的不给分)
思维建模
难溶电解质溶解平衡方程式⇒K sp表达式⇒数据代入计算⇒做出判断
⇒条件改变⇒利用勒夏特列原理解释⇒结论
A组双基题组
1．(选修4P67T3)以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。

根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是( )
A．具有吸附性
B．溶解度与CuS、PbS、CdS等相同
C．溶解度大于CuS、PbS、CdS
D．溶解度小于CuS、PbS、CdS
【解析】本题考查利用沉淀溶解平衡来除杂的有关知识。

添加过量的MnS 是为了除去MnCl2溶液中的Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋，所以为了不引入MnS杂质，MnS 应该具有难溶的性质，但又能提供S2－，以便与Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋结合，所以MnS 的溶解度应大于CuS、PbS、CdS。

故正确答案为C。

【答案】C
2．已知25 ℃时BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO2－4 (aq)，K sp＝1.102 5×10－10，下列有关BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是( )
A．25 ℃时，向c(SO2－4)＝1.05×10－5 mol/L的BaSO4溶液中，加入BaSO4固体，c(SO2－4)增大
B．向该饱和溶液中加入Ba(NO 3)2固体，则BaSO4的溶度积常数增大
C．向该饱和溶液中加入Na2SO4固体，则该溶液中c(Ba2＋)>c(SO2－4)
D．向该饱和溶液中加入BaCl2固体，则该溶液中c(SO2－4)减小
【解析】BaSO4的溶度积等于c(Ba2＋)和c(SO2－4)的乘积，故饱和溶液中
c(SO2－4)＝1.05×10－5 mol/L，再加入BaSO4固体不溶解，c(SO2－4)不变，A项错误；溶度积常数只与温度有关，故B项错误；加入Na2SO4固体，BaSO4的溶解平衡向左移动，c(Ba2＋)减小，应为c(SO2－4)>c(Ba2＋)，C项错误；加入BaCl2固体，BaSO4的溶解平衡也向左移动，c(SO2－4)减小，D项正确。

【答案】D
3．(选修4P67T5)试利用平衡移动原理解释下列事实：
(1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中；
(2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中；
(3)分别用等体积的蒸馏水和0.010 mol·L－1硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量。

【答案】(1)FeS(s) Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，加入稀盐酸后，生成H2S气体，破坏了FeS的溶解平衡，使上述平衡向正反应方向移动，故FeS溶解。

(2)CaCO3(s) CO2－3(aq)＋Ca2＋(aq)，在稀硫酸中生成的CaSO4微溶，附着在CaCO3的表面，很难破坏CaCO3的溶解平衡，故难溶于稀H2SO4；而在醋酸中，CO2－3与H＋(CH3COOH)反应生成CO2气体，破坏了CaCO3的溶解平衡，故CaCO3能溶于醋酸。

(3)BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)，用水洗涤使BaSO4的溶解平衡向正反应方向移动，造成BaSO4的损失；而用H2SO4洗涤，H2SO4===2H＋＋SO2－4，SO2－4的存在抑制了BaSO4的溶解，故BaSO4损失量少。

B组高考题组
4．(2013·重庆高考)下列说法正确的是( )
A．KClO3和SO3溶于水后能导电，故KClO3和SO3为电解质
B．25 ℃时，用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH＝7，V醋酸＜V NaOH
C．向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和气体生成
D．AgCl沉淀易转化为AgI沉淀且K(AgX)＝c(Ag＋)·c(X－)，故
K(AgI)<K(AgCl)
【解析】A．SO3溶于水能导电，是因为SO3＋H2O===H2SO4，硫酸电离导电，SO3不属于电解质。

B.若两者恰好完全反应，生成的CH3COONa水解显碱性，而选项中给出显中性，酸应是过量的，V醋酸>V NaOH。

C.本选项中的两种物质发生的反应为AlO－2＋HCO－3＋H2O===Al(OH)3↓＋CO2－3，只有沉淀生成，而无气体生成。

D.沉淀的转化是K sp大的物质容易转化为K sp小的物质。

【答案】D
5．(2009·浙江高考)25 ℃时，K sp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，K sp[MgF2]＝7.42×10－11。

下列说法正确的是( )
A．25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大B．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大C．25 ℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的K sp比在20 mL 0.01 mol/L NH4Cl溶液中的K sp小
D．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2
【解析】由于Mg(OH)2的溶度积小，所以其电离出的Mg2＋浓度要小一些，A项错误；由于NH＋4可以直接结合Mg(OH)2电离出的OH－，从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动，c(Mg2＋)增大，B项正确；由于K sp仅与温度有关，与溶液中离子浓度的大小、难溶电解质量的多少等无关，C项错误；因为K sp[Mg(OH)2]和
K sp(MgF2)相差不大，在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF，若溶液中c(Mg2＋)·c2(F －)>7.42×10－11时，也可以生成MgF
2沉淀，即由Mg(OH)2转化为MgF2，D项错误。

【答案】B
6．(2010·海南高考)已知：K sp(AgCl)＝1.8×10－10，K sp(AgI)＝1.5×10－16，K sp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是( )
A．AgCl>AgI>Ag2CrO4B．AgCl>Ag2CrO4>AgI
C．Ag2CrO4>AgCl>AgI D．Ag2CrO4>AgI>AgCl
【解析】由难溶盐的K sp的含义并结合题给三种银盐的K sp可初步估算出AgCl、AgI、Ag2CrO4的饱和溶液中c(Ag＋)的数量级分别为：10－5mol/L、10－8mol/L、10－4mol/L，故答案为C。

【答案】C
课后限时自测(二十六)
(时间：45分钟满分：100分)
一、选择题(每小题5分，共50分)
1．下列叙述正确的是( )
A．一般认为沉淀离子浓度小于10－5 mol/L时，则认为已经沉淀完全
B．反应AgCl＋NaBr===AgBr＋NaCl能在水溶液中进行，是因为AgCl比AgBr 更难溶于水
C．Al(OH)3(s) Al3＋(aq)＋3OH－(aq)表示沉淀溶解平衡，
Al(OH)3Al3＋＋3OH－表示水解平衡
D．只有反应速率很高的化学反应才能应用于工业生产
【解析】反应AgCl＋NaBr===AgBr＋NaCl能在水溶液中进行说明AgBr比AgCl更难溶于水，B项错误；Al(OH)3Al3＋＋3OH－表示Al(OH)3的电离平衡，C项错误；化学反应能否应用于工业生产与反应速率无必然联系，D项错误。

【答案】A
2．(2014·芜湖高三月考)下列说法正确的是( )
A．在一定温度下的饱和AgCl水溶液中，Ag＋与Cl－的浓度乘积是一个常数B．已知AgCl的K sp＝1.8×10－10，则在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)，且Ag＋与Cl－浓度的乘积等于1.8×10－10mol2·L－2
C．K sp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强
D．难溶电解质的溶解度很小，故外界条件改变，对它的溶解度没有影响【解析】B项，若在含AgCl固体的溶液中溶有NaCl，则c(Ag＋)<c(Cl－)，但Ag＋与Cl－浓度的乘积仍等于1.8×10－10mol2·L－2；C项，当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，K sp越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强；D项，难溶电解质的溶解性仍然受外界条件的影响。

【答案】A
3．在溶液中有浓度均为0.01 mol·L－1的Fe3＋、Cr3＋、Zn2＋、Mg2＋等离子，已知：
K sp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39；K sp[Cr(OH)3]＝7.0×10－31；K sp[Zn(OH)2]＝
1.0×10－17；K sp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，当其氢氧化物刚开始沉淀时，下列哪一种离子所需的pH最小( )
A．Fe3＋B．Cr3＋
C．Zn2＋D．Mg2＋
【解析】根据所给各物质的溶度积常数及金属离子的物质的量浓度，代入溶度积常数的表达式进行计算，分别求出对应的c(OH－)，从而得解。

【答案】A
4．已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下：
(1)CuSO4和Na2CO3
主要：Cu2＋＋CO2－3＋H2O===Cu(OH)2↓＋CO2↑
次要：Cu2＋＋CO2－3===CuCO3↓
(2)CuSO4和Na2S
主要：Cu2＋＋S2－===CuS↓
次要：Cu2＋＋S2－＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2S↑
下列几种物质的溶解度大小的比较中，正确的是( )
A．CuS<Cu(OH)2<CuCO3
B ．CuS>Cu(OH)2>CuCO 3
C ．Cu(OH)2>CuCO 3>CuS
D ．Cu(OH)2<CuCO 3<CuS
【解析】 根据离子反应的条件及沉淀的转化，可知溶解度Cu(OH)2<CuCO 3、CuS<Cu(OH)2，综合可知选A 。

【答案】 A
5．(2014·淄博质检)已知25 ℃时，AgI 饱和溶液中c (Ag ＋
)为1.23×10
－
8
mol/L ，AgCl 的饱和溶液中c (Ag ＋
)为1.25×10－5
mol/L 。

若在5 mL 含有KCl
和KI 各为0.01 mol/L 的溶液中，加入8 mL 0.01 mol/L AgNO 3溶液，下列叙述正确的是( )
A ．混合溶液中c (K ＋
)>c (NO －
3)>c (Ag ＋
)>c (Cl －
)>c (I －
) B ．混合溶液中c (K ＋
)>c (NO －
3)>c (Cl －
)>c (Ag ＋
)>c (I －
) C ．加入AgNO 3溶液时首先生成AgCl 沉淀
D ．混合溶液中c （Cl －）c （I －
）
约为1.02×10－3 【解析】 KCl 、KI 混合溶液中加入AgNO 3溶液，先生成AgI ，再生成AgCl ，AgNO 3＋KI===AgI↓＋KNO 3，n (KCl)＝n (KI)＝0.01 mol/L×5 mL＝5.0×10－5
mol ，生成AgI 消耗n (AgNO 3)＝5.0×10－5
mol ，与KCl 发生反应，剩余的AgNO 3为0.01 mol/L×8 mL×10－3
－5.0×10－5
mol ＝3.0×10－5
mol ，与KCl 发生反应则KCl
过量，生成AgCl 为3.0×10－5
mol ，由此得出反应后溶液中的溶质为KNO 3、KCl ，生成AgCl 、AgI 沉淀，由上所述，A 、C 错误，B 正确；混合溶液中c (Cl －
)>c (I
－
)，c （Cl －）c （I －
）
>1，D 错误。

【答案】 B 6.
已知t ℃时，K sp (AgCl)＝4×10
－10
，该温度下AgBr 在水中的沉淀溶解平衡
曲线如图所示。

下列说法中不正确的是( ) A ．图中a 点对应的是t ℃时AgBr 的不饱和溶液
B ．向AgBr 饱和溶液中加入NaBr 固体，可使溶液由c 点变为b 点
C ．t ℃时，AgBr 的K sp 为4.9×10－13
D ．t ℃时，AgCl(s)＋Br －
(aq) AgBr(s)＋Cl －
(aq)的平衡常数K
≈816
【解析】 由题给t ℃时AgBr 在水中的沉淀溶解平衡曲线可知，a 点部分
对应AgBr 的不饱和溶液，A 正确；在AgBr 饱和溶液中加入NaBr 固体时，可促使平衡：Ag ＋
(aq)＋Br －
(aq)
AgBr(s)正向移动，c (Ag ＋
)减小，B 错误；
由图中数据可确定AgBr 的K sp 为4.9×10－13
，C 正确；该反应的平衡常数K ＝
c （Cl －）c （Br －）＝K sp （AgCl ）/c （Ag ＋）K sp （AgBr ）/c （Ag ＋）＝K sp （AgCl ）K sp （AgBr ）＝4×10－10
4.9×10－13
≈816，D 正确。

【答案】 B 7.
(2014·华师附中模拟)已知：pAg ＝－lg c (Ag ＋
)，K sp (AgCl)＝1×10
－12。

如
图是向10 mL AgNO 3溶液中逐渐加入0.1 mol/L 的NaCl 溶液时，溶液的pAg 随
着加入NaCl 溶液的体积(单位：mL)变化的图像(实线)。

根据图像所得下列结论不正确的是[提示：K sp (AgCl)>K sp (AgI)]( )
A ．原AgNO 3溶液的物质的量浓度为1 mol·L －1
B ．图中x 点的坐标为(100，6)
C．图中x点可认为溶液中Ag＋被沉淀完全
D．把0.1 mol·L－1的NaCl换成0.1 mol·L－1 NaI则图像在终点后变为虚线部分
【解析】根据图像可知：pAg＝－lg c(Ag＋)＝0，则c(Ag＋)＝1 mol·L－1，A项正确；当x＝100 mL时，Ag＋被恰好完全沉淀，此时溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)＝10－6mol·L－1，则pAg＝6，B项正确；残留溶液中的离子浓度小于10－5mol·L
－1时，沉淀就达完全，x点时c(Ag＋)＝10－6mol·L－1，故C正确；把0.1 mol·L －1的NaCl换成0.1 mol·L－1NaI，因为K
sp(AgCl)>
K sp(AgI)，则溶液中的c(Ag＋)应更小，pAg应更大，故虚线应高于实线，故D不正确。

【答案】D
8．(2014·宝鸡模拟)常温下，有关物质的溶度积如下
下列有关说法不正确的是( )
A．常温下，除去NaCl溶液中的MgCl2杂质，选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好
B．常温下，除去NaCl溶液中的CaCl2杂质，选用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好
C．向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝2.125×1021
D．无法利用Ca(OH)2制备NaOH
【解析】K sp
越小离子沉淀的越完全；当两种沉淀共存时，形成沉淀的相同离子具有相同的物质的量浓度。

【答案】D
9．下表为有关化合物的p K sp，p K sp＝－lg K sp。

某同学设计实验如下：①向AgNO3溶液中加入适量NaX溶液，得到沉淀AgX；②向①中加NaY，则沉淀转化为AgY；③向②中加入Na2Z，沉淀又转化为Ag2Z。

则表中a、b、c的大小关系为( )
A.a>b>c B．a<b<c
C．c<a<b D．a＋b＝c
【解析】根据沉淀的转化原理可知，溶解度小的沉淀总是向着溶解度更小的转化，再结合p K sp＝－lg K sp可知K sp越小其p K sp越大，故B正确。

【答案】B
10．工业上采用湿法炼锌过程中，以ZnSO4为主要成分的浸出液中，含有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋、Cl－等杂质，这些杂质对锌的电解工序有妨碍，必须事先除去。

现有下列试剂可供选择：
①酸性KMnO4溶液②NaOH溶液③ZnO
④H2O2溶液⑤Zn⑥Fe⑦AgNO3⑧Ag2SO4
下列说法不正确的是( )
A．用酸性KMnO4溶液将Fe2＋氧化成Fe3＋，再转化为Fe(OH)3沉淀除去
B．用ZnO调节浸出液的酸碱性，可使某些离子形成氢氧化物沉淀
C ．在实际生产过程中，加入Ag 2SO 4可除去Cl －
，是利用了沉淀转化的原理 D ．也可以用ZnCO 3代替ZnO 调节溶液的酸碱性
【解析】 用酸性KMnO 4溶液氧化Fe 2＋
时，会引入K ＋
、Mn 2＋
等新的杂质，这些离子在后续反应中难以除去，影响生产。

生产中应该使用H 2O 2溶液氧化Fe
2
＋
，然后加入ZnO 或ZnCO 3调节溶液的pH ，使Fe 3＋
等离子形成沉淀。

Ag 2SO 4的溶
解度大于AgCl ，所以用Ag 2SO 4除去Cl －
利用了沉淀转化的原理。

【答案】 A
二、非选择题(共50分)
11．(12分)已知在25 ℃时K sp [Mg(OH)2]＝3.2×10－11
，K sp [Cu(OH)2]＝2.2×10
－20。

(1)假设饱和Mg(OH)2溶液的密度为1 g·mL －1
，试求Mg(OH)2的溶解度为________g 。

(2)在25 ℃时，向0.02 mol·L －1
的MgCl 2溶液中加入NaOH 固体，如要生成Mg(OH)2沉淀，应使溶液中的c (OH －
)最小为________mol·L －1。

(3)25 ℃时，向浓度均为0.02 mol·L －1
的MgCl 2和CuCl 2混合溶液中逐滴加入NaOH 溶液，先生成________沉淀(填化学式)；生成该沉淀的离子方程式为
___________；当两种沉淀共存时，c （Mg 2＋）
c （Cu 2＋）
＝________。

【解析】 第(1)小题可依据K sp 求出c (Mg 2＋
)，进而求出溶解度。

第(2)小题依据K sp 和c (Mg 2＋
)计算c (OH －
)。

第(3)小题，两种沉淀共存时，c (OH －
)相等。

【答案】 (1)1.16×10－3
(2)4×10－5
(3)Cu(OH)2 Cu 2＋
＋2OH －
===Cu(OH)2↓ 1.45×109
12．(12分)(2014·一级重点中学六校联考)已知：K sp (AgCl)＝1.8×10
－10
，
K sp (AgI)＝1.5×10－16，K sp (Ag 2CrO 4)＝2.0×10－12，Ag 2CrO 4为砖红色沉淀。

(1)AgCl 、AgI 、Ag 2CrO 4三种饱和溶液中，Ag ＋
浓度由大到小顺序是________。

现将等体积2.0×10－4
mol ·L －1
的AgNO 3溶液和一定浓度的Na 2CrO 4溶液混合，若要产生Ag 2CrO 4沉淀，则Na 2CrO 4溶液至少浓度为________mol·L －1。

(2)在室温下，向0.02 mol·L －1
的Na 2CrO 4溶液中滴加0.01 mol·L －1
稀硫酸，溶液由黄色转变为橙红色的Na 2Cr 2O 7，该平衡转化的离子方程式为______________________。

Na 2Cr 2O 7可用来鉴别NaCl 和NaNO 2，鉴别时发生的离子方程式为______________________。

(3)工业酸性废水中含Cr 2O 2－7离子会造成铬污染，排放前先将Cr 2O 2－
7还原成Cr 3＋
，并转化成Cr(OH)3除去，工业上采用的方法是向废水中加入NaCl ，以铁为电极进行电解，同时鼓入空气。

结果溶液的pH 值不断升高，溶液由酸性转变为碱性。

在以上处理过程中，写出其阳极电极反应式：____________，Cr 2O 2－
7转化为毒性较低的Cr 3＋
的离子方程式为_______________________。

(4)用AgNO 3溶液滴定含Cl －
的溶液，可测定溶液中的c (Cl －
)。

可滴入几滴________溶液为指示剂，滴定的终点现象为_______________。

【解析】 (1)根据K sp 进行计算，AgCl 饱和溶液中：K sp ＝c (Ag ＋
)·c (Cl －
)＝c 2
(Ag ＋
)，c 2
(Ag ＋
)＝1.8×10
－10
，解得c (Ag ＋)＝1.34×10－5
，同理可求得AgI 、
Ag 2CrO 4溶液中Ag ＋
浓度。

K sp ＝c 2
(Ag ＋
)·c (CrO 2－
4)，混合后溶液中的Ag ＋
浓度为1×10－4
mol ·L －1
，2×10
－12
＝(1×10－4)2×c (CrO 2－4)，解得：c (CrO 2－4)＝2×10
－
4
mol ·L －1。

(2)溶液由黄色转化为橙色，说明CrO 2－4转化为Cr 2O 2－7：2CrO 2－4＋2H
＋
Cr 2O 2－7
＋H 2O 。

NaNO 2具有强还原性，可以将Cr 2O 2－7
还原为Cr 3＋
：Cr 2O 2－
7
＋
3NO －
2＋8H ＋
===3NO －
3＋2Cr 3＋
＋4H 2O 。

(3)铁做阳极，发生氧化反应：Fe －2e －
===Fe
2
＋。

Fe 2＋具有强还原性，能够将Cr 2O 2－7还原为Cr 3＋：Cr 2O 2－7＋6Fe 2＋＋14H ＋===6Fe 3
＋＋2Cr 3＋
＋7H 2O 。

然后转化为Cr(OH)3沉淀。

(4)根据K sp 可以看出，可以用Ag
＋
沉淀Cl －
，利用Cr 2O 2－
7作为指示剂，当产生砖红色沉淀时，Cl －
沉淀完全。

【答案】 (1)Ag 2CrO 4>AgCl>AgI 4.0×10－4
(2)2CrO 2－
4＋2H
＋
Cr 2O 2－
7＋H 2O
Cr 2O 2－
7＋3NO －2＋8H ＋
===3NO －
3＋2Cr 3＋
＋4H 2O
(3)Fe －2e －===Fe 2＋ Cr 2O 2－7＋6Fe 2＋＋14H ＋===6Fe 3＋＋2Cr 3＋
＋7H 2O
(4)Na 2Cr 2O 7(或K 2Cr 2O 7或含Cr 2O 2－
7) 加入最后一滴AgNO 3溶液出现砖红色沉淀并且半分钟内沉淀不溶解
13．(12分)以下是25 ℃时几种难溶电解质的溶解度：
难溶电解质 Mg(OH)2 Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
溶解度/g
9×10－4
1.7×10－6
1.5×10－4
3.0×10－9
在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。

例如：
①为了除去氯化铵中的杂质Fe 3＋
，先将混合物溶于水，加入一定量的试剂反应，过滤后结晶。

②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe 3＋
，先将混合物溶于水，加入足量的Mg(OH)2，充分反应，过滤后结晶。

③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe 2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的
H 2O 2，将Fe 2＋氧化成Fe 3＋
，调节溶液的pH ＝4，过滤后结晶。

请回答下列问题：
(1)上述三种除杂方案都能够达到很好的效果，Fe 2＋、Fe 3＋
都被转化为________而除去。

(2)①中加入的试剂应该选择________为宜。

(3)②中除去Fe 3＋
所发生的总反应的离子方程式为_____________________________。

(4)下列与方案③相关的叙述中，正确的是________(填字母)。

A ．H 2O 2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B ．将Fe 2＋
氧化为Fe 3＋
的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C ．调节溶液pH ＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D ．Cu 2＋
可以大量存在于pH ＝4的溶液中 E ．在pH>4的溶液中Fe 3＋
一定不能大量存在
【解析】 ①中为了不引入杂质离子，应加入氨水使Fe 3＋
沉淀，而不能用NaOH 溶液。

②中根据溶解度表可明确Mg(OH)2能较容易转化为Fe(OH)3，因此在MgCl 2溶液中加入足量Mg(OH)2可除去Fe 3＋
，然后将沉淀一并过滤。

③中利用高价阳离子Fe 3＋
极易水解的特点，据题意可知调节溶液的pH ＝4可使Fe 3＋
沉淀完全，为了不引入杂质离子，因此可使用CuO 、Cu(OH)2、CuCO 3等调节溶液的pH 。

【答案】 (1)氢氧化铁 (2)氨水 (3)2Fe 3＋
＋3Mg(OH)2===3Mg 2＋
＋2Fe(OH)3 (4)A 、C 、D 、E
14．(14分)(2014·高三第一次模拟考试)目前高铁酸钠(Na 2FeO 4)被广泛应用于水处理，具有高效、无毒的优点。