课时作业2：3.4.1难溶电解质的沉淀溶解平衡

第四节沉淀溶解平衡
第1课时难溶电解质的沉淀溶解平衡
基础巩固
1.将一定量的硫酸钡放入水中，对此有关的叙述正确的是()
A.硫酸钡不溶于水，硫酸钡固体质量不会改变
B.最终会得到BaSO4的极稀的饱和溶液
C.因为Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓很容易发生，所以不存在BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)的反应
D.因为BaSO4难溶于水，所以改变外界条件也不会改变BaSO4的溶解性
解析BaSO4不溶于水并不是绝对不溶，它存在沉淀溶解平衡，当沉淀溶解和生成的速率相等时，得到了BaSO4的饱和溶液即建立了动态平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)，A、C项错误，B项正确；升高温度，BaSO4溶解度增大，D项错误。

答案B
2.将氨水滴加到盛有AgCl的试管中直至AgCl完全溶解，对上述过程的有关解释或叙述正确的是()
A.所得溶液中c(Ag＋)·c(Cl－)＞K sp(AgCl)
B.上述实验说明Cl－与NH＋4间有很强的结合力
C.所得溶液中形成了难电离的物质
D.上述过程中NH3·H2O的电离常数增大
解析一水合氨和溶解的AgCl反应生成络合物Ag(NH3)2OH，故A错误；反应生成Ag(NH3)2OH，说明Ag＋和NH3有很强的结合力，故B错误；一水合氨和溶解的AgCl反应生成络合物Ag(NH3)2OH，说明[Ag(NH3)2]＋难继续电离，故C正确；弱电解质的电离平衡常数只与温度有关，温度不变，一水合氨电离平衡常数不变，故D错误。

答案C
3.向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是()
A.c(CO2－3)
B.c(Mg2＋)
C.c(H＋)
D.K sp(MgCO3)
解析含有MgCO3固体的溶液中存在沉淀溶解平衡：MgCO3(s)Mg2＋(aq)＋CO2－3(aq)，滴加少许浓盐酸，H＋与CO2－3反应，c(CO2－3)减小，促使平衡正向移动，c(Mg2＋)及c(H＋)增大，K sp(MgCO3)只与温度有关，不变，选A。

答案A
4.把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，下列叙述正确的是()
A.给溶液加热，溶液的pH升高
B.恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高
C.向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多
D.向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多
解析A项，加热时Ca(OH)2溶解度减小，平衡逆向移动，c(OH－)减小，pH减小，错误；B项，CaO＋H2O===Ca(OH)2，由于保持恒温，Ca(OH)2溶解度不变，c(OH－)不变，因此pH不变，错误；C项，CO2－3＋Ca2＋===CaCO3↓，使平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少，错误；D项，加入NaOH固体时，c(OH－)增大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。

答案D
5.下列有关溶度积常数K sp的说法正确的是()
A.常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的K sp减小
B.溶度积常数K sp只受温度影响，温度升高K sp减小
C.溶度积常数K sp只受温度影响，温度升高K sp增大
D.常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的K sp不变
解析温度不变，溶度积常数不变，故A项不正确、D项正确；大多数的难溶物温度升高，K sp增大，但也有少数物质相反如Ca(OH)2，故B、C均不正确。

答案D
6.在CaCO3饱和溶液中，加入Na2CO3固体，达到平衡时()
A.c(Ca2＋)＝c(CO2－3)
B.c(Ca2＋)＝c(CO2－3)＝K sp（CaCO3）
C.c(Ca2＋)≠c(CO2－3)，c(Ca2＋)·c(CO2－3)＝K sp(CaCO3)
D.c(Ca2＋)≠c(CO2－3)，c(Ca2＋)·c(CO2－3)≠K sp(CaCO3)
解析溶液中c(Ca2＋)<c(CO2－3)，A、B均不正确；温度不变，则K sp(CaCO3)不变，C正确、D错误。

答案C
7.25 ℃时，下列5种盐的溶度积常数(K sp)分别是：
Ag2SO4Ag2S AgCl AgBr AgI
1.4×10－5 6.3×10－50 1.8×10－107.7×10－138.51×10－16
结合相关数据分析，下列说法不正确的是()
A.除去溶液中的Ag＋用硫化钠溶液比硫酸钠效果好
B.向AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)平衡体系中加入少量氯化钠固体，溶液中c(Ag ＋)不变
C.向少量溴化银悬浊液中加入足量饱和食盐水，沉淀颜色会由浅黄色变为白色
D.向生成的黄色AgI沉淀中滴加少量Na2S溶液，沉淀会变为黑色
解析A项，Ag2S的溶度积比Ag2SO4的小，更易生成Ag2S沉淀，A项正确；B 项，由于温度一定时氯化银的溶度积一定，加入少量氯化钠会增加氯离子浓度，所以溶液中银离子浓度会减小，平衡逆向移动，B项错误；C项，由于饱和NaCl 溶液中Cl－的浓度较大，溴化银沉淀会转化为氯化银沉淀，C项正确；D项，由于硫化银更难溶，所以碘化银会转化为黑色的硫化银，D项正确。

答案B
8.如图所示，有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线，下列关于T1温度时BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线的说法不正确的是()
A.加入Na2SO4可使溶液由a点变为b点
B.在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时，均有BaSO4沉淀生成
C.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
D.升温可使溶液由b点变为d点
解析A项，加入Na2SO4，c(SO2－4)增大，K sp不变，c(Ba2＋)减小，正确；B项，在T1曲线上方任意一点，由于Q＞K sp，所以均有BaSO4沉淀生成，正确；C项，不饱和溶液蒸发溶剂，c(SO2－4)、c(Ba2＋)均增大，正确；D项，升温，K sp增大，c(SO2－4)、c(Ba2＋)均增大，错误。

答案D
9.硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下，下列说法正确的是()
A.温度一定时，K sp(SrSO4)随c(SO2－4)的增大而减小
B.三个不同温度中，313 K时K sp(SrSO4)最大
C.283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液
D.283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液
解析温度一定时，K sp(SrSO4)不变，A错误；由题中沉淀溶解平衡曲线可看出，313 K时，c(Sr2＋)、c(SO2－4)最大，K sp最大，B正确；283 K时，a点c(Sr2＋)小于平衡时c(Sr2＋)，故未达到饱和，沉淀继续溶解，C不正确；从283 K升温到363 K 要析出固体，依然为饱和溶液，D错误。

答案B
10.已知：pAg＝－lg c(Ag＋)，K sp(AgCl)＝1×10－12。

如图是向10 mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1 mol·L－1的NaCl溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。

根据图像所得下列结论正确的是[提示：K sp(AgCl)>K sp(AgI)]()
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L－1
B.图中x点的坐标为(100，6)
C.图中x点表示溶液中Ag＋被恰好完全沉淀(浓度为0)
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A项，加入NaCl之前，pAg＝0，所以c(AgNO3)＝1 mol·L－1，错误；B项，由于c(Ag＋)＝10－6 mol·L－1，所以Ag＋沉淀完全，n(NaCl)＝n(AgNO3)＝0.01 L×1 mol·L－1＝0.01 mol，所以V[NaCl(aq)]＝100 mL，B正确，C错误；若把NaCl换成NaI，由于K sp(AgI)更小，所以c(Ag＋)更小，pAg更大，D错误。

答案B
11.(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中c(CO2－3)＝10－3mol·L－1，则Ca2＋是否沉淀完全？________(填“是”或“否”)。

[已知c(Ca2＋)≤10－5 mol·L－1时可视为沉淀完全；K sp(CaCO3)＝4.96×10－9。

]
(2)已知25 ℃时K sp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，此温度下若在实验室中配制5 mol·L－1 100 mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入________mL 2 mol·L－1的盐酸(忽略加入盐酸体积)。

解析(1)根据K sp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO2－3)＝4.96×10－9，得c(Ca2＋)＝4.96×10－9
10－3
mol·L－1＝4.96×10－6 mol·L－1<10－5 mol·L－1，可视为沉淀完全。

(2)若使配制过程不出现浑浊现象，则c(Fe3＋)·c3(OH－)≤K sp，代入有关数据后可求出c(OH－)≤2×10－13 mol·L－1，c(H＋)≥5×10－2 mol·L－1，故至少要加入2.5 mL相应的盐酸。

答案(1)是(2)2.5
能力提升
12.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MgCl2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MgCl2和CuCl2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（Mg2＋）
c（Cu2＋）＝________。

解析第(1)小题可依据K sp求出c(Mg2＋)，进而求出溶解度。

第(2)小题依据K sp和c(Mg2＋)计算c(OH－)。

第(3)小题，两种沉淀共存时，c(OH－)相等。

即c（Mg2＋）
c（Cu2＋）＝
K sp[Mg（OH）2]
K sp[Cu（OH）2]。

答案(1)1.16×10－3(2)4×10－5(3)Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓1.45×109
13.(1)对于Ag2S(s)2Ag＋(aq)＋S2－(aq)，其K sp的表达式为_____________________________________________________________________。

(2)下列说法不正确的是________(填序号)。

①用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl少
②一般来说，物质的溶解度随温度的升高而增加，故物质的溶解过程大多是吸热过程
③对于Al(OH)3(s)Al3＋(aq)＋3OH－(aq)和Al(OH)3Al3＋＋3OH－，前者为溶解平衡，后者为电离平衡
④除去溶液中的Mg2＋，用OH－沉淀比用CO2－3好，说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3大
⑤沉淀反应中常加入过量的沉淀剂，其目的是使沉淀更完全
(3)如何除去Mg(OH)2中混有的Ca(OH)2？_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。

解析(1)由溶度积的概念可直接写出。

(2)①Cl－抑制了AgCl的溶解，①正确；②
物质的溶解过程大多是吸热过程，②正确；③正确；④除去溶液中的Mg2＋，用OH －沉淀比用CO2－3好，是因为Mg(OH)2的K sp更小，使溶液中剩余的Mg2＋更少，④错误；⑤正确。

(3)根据沉淀的转化原理可知，向其中加入Mg2＋即可。

答案(1)K sp＝c2(Ag＋)·c(S2－)(2)④
(3)加足量MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，洗涤，干燥即得纯Mg(OH)2
14.从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：
请回答下列问题：
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3＋的化学方程式为_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。

(2)流程乙加入烧碱后生成SiO2－3的离子方程式为_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。

(3)验证滤液B中含Fe3＋，可取少量滤液并加入_____________________________________________________________________ (填试剂名称)。

(4)滤液E、K中溶质的主要成分是__________(填化学式)，写出该溶质的一种用途
_____________________________________________________________________。

(5)已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数K sp＝5.6×10－12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2＋)是_________________________________________________。

解析(1)Al2O3溶于盐酸生成AlCl3和水，化学方程式为Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O。

(2)SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O。

(3)Fe3＋的鉴定有多种方法，KSCN溶液、苯酚溶液、NaOH溶液等都可与之产生明显现象，若使用NaOH溶液，则NaOH溶液要过量。

(4)由于通入的是过量CO2，因此滤液E和K中的主要成分是NaHCO3，其用途广泛，工业上可用于制纯碱，也可用作食品添加剂。

(5)298 K，Mg(OH)2的溶度积常数K sp＝5.6×10－12，即溶液中c(Mg2＋)·c2(OH－)＝5.6×10－12。

pH＝13的溶液中，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，则此
时c(Mg2＋)＝5.6×10－12
（0.1）2
mol·L－1＝5.6×10－10mol·L－1。

答案(1)Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O
(2)SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O
(3)硫氰化钾(或苯酚溶液等合理答案均可)
(4)NaHCO3制纯碱(或作发酵粉等合理答案均可)
(5)5.6×10－10 mol·L－1。