苏教版高中化学选修四高二：3.4沉淀溶解平衡.docx

高中化学学习材料
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第3章第4单元
一、选择题
1．下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是()
①热纯碱溶液的洗涤油污能力强②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]，当做食盐使用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒③溶洞、珊瑚的形成④碳酸钡不能做“钡餐”而硫酸钡则能⑤泡沫灭火器灭火的原理A．②③④B．①②③
C．③④⑤D．①②③④⑤
【解析】热纯碱溶液的洗涤油污能力强，是由于碳酸钠的水解程度随温度的升高而增强，因而溶液的碱性越强，除油污的效果自然就强了；泡沫灭火器灭火的原理也运用了盐类的水解原理，只是强度更大，能够进行得更彻底。

【答案】 A
2．一定温度下，在Ba(OH)2悬浊液中，存在Ba(OH)2固体与其电离出的离子间的溶解平衡关系：Ba(OH)2(s)Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)，向此悬浊液中加入少量的Ba(OH)2粉末，下列叙述正确的是()
A．溶液中Ba2＋数目减少B．溶液中c(Ba2＋)减小
C．溶液中c(OH－)增大D．pH值减小
【解析】向Ba(OH)2悬浊液中加Ba(OH)2粉末时，要析出Ba(OH)2·8H2O晶体，使体系中溶剂减少，溶解的Ba(OH)2减少，Ba2＋及OH－数目均减少，但温度不变时，Ba(OH)2的溶解度不变，各离子的浓度不变，pH也就不变，故A正确。

【答案】 A
3．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－)的值为()
A．(V2－V1)/V1B．V1/V2
C．V1/(V2－V1) D．V2/V1
【解析】 从图象变化情况看，O →V 1段主要生成AgI 沉淀，V 1→V 2段主要生成AgCl 沉淀，所以溶液中c (I －)/c (Cl －
)＝V 1V 2－V 1。

【答案】 C
4．一定温度下，将足量的AgCl 分别放入下列物质中，AgCl 的溶解度由大到小的排列顺序是( ) ①20 mL 0.01 mol/L KCl 溶液 ②30 mL 0.02 mol/L CaCl 2溶液
③40 mL 0.03 mol/L HCl 溶液 ④10 mL 蒸馏水 ⑤50 mL 0.05 mol/L AgNO 3溶液 A ．①＞②＞③＞④＞⑤ B ．④＞①＞③＞②＞⑤ C ．⑤＞④＞②＞①＞③ D ．④＞③＞⑤＞②＞①
【解析】 AgCl(s)
Ag ＋
(aq)＋Cl －
(aq)，由于K sp ＝c (Ag ＋
)·c (Cl －
)，当Q c ＞K sp 时平衡逆移，使AgCl
溶解度减小，即：c (Cl －
)或c (Ag ＋
)越大，越能抑制AgCl 的溶解，AgCl 的溶解度就越小。

注意AgCl 的溶解度大小只与溶液中Ag ＋
或Cl －
的浓度有关，而与溶液体积无关。

①c (Cl －
)＝0.01 mol/L ；②c (Cl －
)＝0.04 mol/L ；③c (Cl －
)＝0.03 mol/L ；④c (Cl －
)＝0；⑤c (Ag ＋
)＝0.05 mol/L 。

c (Ag ＋
)或c (Cl －
)由小到大的顺序为④＜①＜③＜②＜⑤，故AgCl 的溶解度由大到小的排列顺序为④＞①＞③＞②＞⑤。

【答案】 B
5．难溶盐CaCO 3在下列溶液中溶解度最大的是( ) A ．0.1 mol·L －1 CH 3COOH
B ．0.10 mol·L －
1 CaSO 4
C ．纯水
D ．1.0 mol·L －
1Na 2CO 3
【解析】 CaCO 3(s)
Ca 2＋
(aq)＋CO 32－
(aq)，B 、D 分别使溶液中Ca 2＋
、CO 32－
浓度增大，沉淀溶解
平衡逆向移动，CaCO 3溶解度减小；加水可使CaCO 3溶解量增多，但溶解度不变；加入CH 3COOH 后：CO 32－
＋2CH 3COOH===2CH 3COO －
＋CO 2↑＋H 2O ，使溶液中CO 32－
浓度减小，沉淀溶解平衡正向移动，
CaCO 3溶解度增大。

【答案】 A
6．已知在Ca 3(PO 4)2的饱和溶液中，c (Ca 2＋
)＝2.0×10－
6 mol·L －
1，c (PO 43－
)＝1.58×10－
6 mol·L －
1，
Ca 3(PO 4)2的K sp 为( )
A ．2.0×10－29
mol 5·L －5
B ．3.2×10
－12
mol 5·L －
5
C ．6.3×10
－18
mol 5·L －
5
D ．5.1×10
－27
mol 5·L －5
【解析】 根据溶度积的定义可得Ca 3(PO 4)2的K sp ＝c 3(Ca 2＋
)·c 2(PO 43－
)＝2.0×10－29
mol 5·L －
5。

【答案】 A
7．(2009年铜城高二质检)1 L Ag 2CrO 4(相对分子质量332)饱和溶液中，溶有该溶质0.062 57 g ，若不考虑离子强度、水解等因素，则Ag 2CrO 4的K sp 是( )
A ．3.2×10
－11
B ．2.36×10
－12
C ．4.24×10－
8
D ．8.74×10
－12
【解析】 在Ag 2CrO 4的饱和溶液中：
c (Ag 2CrO 4)＝m (Ag 2CrO 4)M (Ag 2CrO 4)V (aq )
＝0.062 57 g
332 g·mol －11 L ＝2×10－4 mol·L －
1
由Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO42－(aq)得：
c(CrO42－)＝2×10－4 mol·L－1，
c(Ag＋)＝2×10－4 mol·L－1×2＝4×10－4 mol·L－1
K sp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO42－)＝(4×10－4)2×(2×10－4)＝3.2×10－11(mol3·L－3)，故选A。

【答案】 A
8．对水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的原因解释，其中正确的是() A．Mg(OH)2的溶度积大于MgCO3的溶度积，且在水中发生了沉淀转化
B．Mg(OH)2的溶度积小于MgCO3的溶度积，且在水中发生了沉淀转化
C．MgCO3电离出的CO32－发生水解，使水中OH－浓度减小，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，Q c<K sp 生成Mg(OH)2沉淀
D．MgCO3电离出的CO32－发生水解，使水中OH－浓度增大，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，Q c>K sp 生成Mg(OH)2沉淀
【解析】由于Mg(OH)2和MgCO3中阴、阳离子个数比不同，所以不能直接根据K sp的大小比较两者的溶解能力强弱，A、B均不正确；MgCO3溶解生成的CO32－能发生水解，使水中OH－浓度增大，对Mg(OH)2而言，Q c>K sp，则生成Mg(OH)2沉淀，C不正确，D正确。

【答案】 D
9．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】根据题意：加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，说明发生了沉淀的转化，应该是生成了溶解度更小的硫化物。

【答案】 C
10．(2008年高考山东理综)某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。

下列说法正确的是()
提示：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO42－(aq)的平衡常数K sp＝c(Ba2＋) ·c(SO42－)，称为溶度积常数。

A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C．d点无BaSO4沉淀生成
D．a点对应的K sp大于c点对应的K sp
【解析】A项温度不变，加入Na2SO4会导致溶解平衡向左移动，但两离子的乘积仍不变，仍在曲线上，不会由a点变到b点；B项通过蒸发，水量减小，Ba2＋和SO42－浓度都增大，不可能由d点变到c 点；C项d点还没有形成饱和溶液，因此无BaSO4沉淀生成；D项从图象中看出a点与c点的K sp相等。

【答案】 C
二、非选择题
11．Al(OH)3为两性氢氧化物，在水溶液中存在酸式电离和碱式电离两种形式，试据平衡移动原理，解释下列有关问题。

(1)向Al(OH)3沉淀中加入盐酸，沉淀溶解，其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
有关离子方程式是______________________________________________。

(2)向Al(OH)3沉淀中加入苛性钠溶液，沉淀溶解，其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
有关离子方程式是__________________。

【答案】(1)Al(OH)3的碱式电离为：Al(OH)3Al3＋＋3OH－，加入盐酸，由于H＋与Al(OH)3电离出的少量OH－反应生成H2O，使上述沉淀溶解平衡正向移动Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(2)Al(OH)3的酸式电离为：Al(OH)3H＋＋H2O＋AlO2－，向其中加NaOH溶液时，OH－与其电离出的H＋反应生成水，使c(H＋)减小，Al(OH)3的电离平衡正向移动Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O 12．难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。

在常温下，溶液里各离子浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数，叫做溶度积常数(K sp)。

例如：Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，K sp＝c(Cu2＋)·c2(OH －)＝2×10－20。

当溶液中各离子浓度方次的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之固体溶解。

(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________。

(2)要使0.2 mol·L－1CuSO4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________。

【解析】(1)根据信息，当c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝2×10－20 c(Cu2＋)
＝
2×10－20
0.02＝10－9 mol·L－1，c(H＋)＝10－5 mol·L－1，故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－1/1 000＝2×10－4mol·L－1，c(OH－)＝2×10－20 mol3·L－3
2×10－4 mol·L－1
＝10－
8mol·L－1，c(H＋)＝10－6mol·L－1，此时溶液的pH＝6。

【答案】(1)5(2)6
13．有一种白色固体可能是由Al2(SO4)3、AgNO3、BaCl2、NH4Cl、KOH中的两种或三种组成，为确定该白色固体的组成，进行下列实验：取白色固体少许，加入蒸馏水充分振荡得无色溶液；取无色溶液，逐滴加入稀HNO3有白色沉淀生成。

试回答：
(1)此白色固体至少存在哪几种物质？请你写出全部可能的情况。

(2)若要证明固体的组成，还需要做的实验是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

【解析】(1)往所得的溶液中加硝酸得到白色沉淀，白色沉淀可能是由Al3＋、Ag＋、Ba2＋和其他阴离子组成，溶于水不可能得无色溶液，再结合往无色溶液加硝酸得白色沉淀，说明溶液中新生成的离子与H ＋反应得到的沉淀，则该混合物可能是Al
(SO4)3和KOH的混合物，其根据是：
2
Al3＋＋4OH－===AlO2－＋2H2O(得澄清溶液过程)；
AlO2－＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓(产生白色沉淀过程)。

若混合物是由AgNO3、NH4Cl、KOH共同组成的也同样满足题意，NH4＋＋OH－===NH3·H2O，Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O(得到澄清无色溶液过程)
[Ag(NH3)2]＋＋2H＋===Ag＋＋2NH4＋，Ag＋＋Cl－===AgCl↓(产生白色沉淀过程)，所以这两种情况中至少存在的物质是：①Al2(SO4)3和KOH，②AgNO3、NH4Cl和KOH。

(2)若为Al2(SO4)3和KOH固体混合物，溶于水得到澄清溶液中含有SO42－，所以选用BaCl2检验；而AgNO3、NH4Cl和KOH固体混合物溶于水得到的无色溶液中，因不存在Ag＋，与BaCl2不反应，所以可向溶液中滴加BaCl2检验其组成。

【答案】(1)Al2(SO4)3，KOH；AgNO3，NH4Cl和KOH(2)取溶液，滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀，固体有Al2(SO4)3和KOH的混合物；若无沉淀，混合物为AgNO3、NH4Cl和KOH 14．已知在25 ℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，但存在溶解平衡。

当达到平衡时，溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用K sp表示，K sp和水的K W相似)。

如：
AgX(s)Ag＋＋X－
K sp(AgX)＝c(Ag＋)·c(X－)＝1.8×10－10
AgY(s)Ag＋＋Y－
K sp(AgY)＝c(Ag＋)·c(Y－)＝1.0×10－12
AgZ(s)Ag＋＋Z－
K sp(AgZ)＝c(Ag＋)·c(Z－)＝8.7×10－17
(1)根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量/1 L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为：____________________。

(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y－)________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)在25 ℃时，若取0.188 g的AgY(相对分子质量188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化)，则溶液中Y－的物质的量浓度为____________。

(4)①由上述K sp判断，在上述(3)的体系中，能否实现AgY向AgZ的转化，并简述理由：__________________________。

②在上述(3)体系中，能否实现AgY向AgX的转化？根据你的观点选答一项。

若不能，请简述理由：
________________________________________________________________________。

若能，则实现转化的必要条件是：
________________________________________________________________________。

【解析】(2)由于AgY比AgX更难溶，则向AgY的饱和溶液中加入AgX固体，发生沉淀的转化，AgX(s)＋Y－(aq)===AgY(s)＋X－(aq)，则c(Y－)减小。

(3)25 ℃时，AgY的K sp＝1.0×10－12，即溶液达到饱和时，c(Ag＋)＝c(Y－)＝1.0×10－6mol·L－1，而将0.188 g AgY溶于100 mL水中，形成的为饱和溶液(溶质还有未溶解的)，则c(Y－)＝1.0×10－6 mol·L－1。

(4)由于K sp(AgZ)<K sp(AgY)，可以实现AgY向AgZ的转化。

在(3)中，c(Ag＋)＝1.0×10－6 mol·L－1，当c(X－)>1.8×10－4 mol·L－1时，即可由AgY向AgX的转化。

【答案】(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)
(2)减小
(3)1.0×10－6 mol·L－1
(4)①能，K sp(AgY)＝1.0×10－12>K sp(AgZ)＝8.7×10－17
②能，当溶液中c(X－)>1.8×10－4mol·L－1时，AgY开始向AgX的转化，若要实现AgY向AgX的完全转化，必须保持溶液中的c(X－)>1.8×10－4 mol·L－1。