专题13 沉淀溶解平衡(解析版)

“递进式”进阶复习13——沉淀溶解平衡

递进式复习（step by step）：感知高考教材回扣变式再现

◆感知高考

【真题1】[2018·海南卷]某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸，下列说法正确的是

A．AgCl的溶解度、K sp均减小

B．AgCl的溶解度、K sp均不变

C．AgCl的溶解度减小、K sp不变

D．AgCl的溶解度不变、K sp减小

【答案】C

【解析】在含AgCl固体的AgCl饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，当加入少量稀盐酸时，c（Cl-）增大，平衡逆向移动，c（Ag+）减小，溶解的氯化银质量减小，AgCl的溶解度减小；AgCl的Ksp只受温度影响，温度不变，AgCl的Ksp不变。

【真题2】[2019·新课标Ⅱ，12]绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是

A．图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度

B．图中各点对应的K sp的关系为：K sp(m)=K sp(n)

C．向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动

D．温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动

【答案】B

【解析】A. CdS在水中存在沉淀溶解平衡：CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq)，其溶度积K sp=c(Cd2+)·c(S2-),在饱和溶液中，c(Cd2+)= c(S2-)，结合图象可以看出，图中a和b分别表示T1和T2温度下CdS的溶解度，A项正确；

B. CdS的沉淀溶解平衡中的溶度积受温度影响，m、n和p点均在温度为T1条件下所测的对应离子浓度，则其溶度积相同，B项错误；

C. m点达到沉淀溶解平衡，向其中加入硫化钠后，平衡向逆反应方向移动，c(Cd2+)减小，c(S2-)增大，溶液组成由m沿mnp向p方向移动，C项正确；

D. 从图象中可以看出，随着温度的升高，离子浓度增大，说明CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq)为吸热反应，则温度降低时，q点对应饱和溶液的溶解度下降，溶液中的c(Cd2+)与c(S2-)同时减小，会沿qp线向p点方向移动，D项正确；

◆教材回扣

1.沉淀溶解平衡：在一定温度下的水溶液中，当沉淀和的速率相等时，即建立了溶解平衡状态。

【答案】溶解生成

2.影响沉淀溶解平衡的因素

(1)内因：，这是决定因素。

(2)外因：以AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)为例，填写外界条件对溶解平衡的影响。

（1）难溶电解质本身的性质

（2）①正向增大增大增大；②正向不变不变不变不变；③逆向增大减小不变；

④逆向减小增大不变；⑤正向减小增大不变。

3.沉淀溶解平衡的应用

(1)沉淀的生成

①调节pH法

如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至3～4，离子方程式为。

②沉淀剂法

如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为。

(2)沉淀的溶解

①酸溶解法

如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为。

②盐溶液溶解法

如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为。

③氧化还原溶解法

如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于。

④配位溶解法

如AgCl溶于氨水，离子方程式为。

(3)沉淀的转化

①实质：的移动(沉淀的溶解度差别，越容易转化)。

②应用：锅炉除垢、矿物转化等。

【答案】

(1) ①Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4。②H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。

(2) ①CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。

②Mg(OH)2＋2NH＋4===Mg2＋＋2NH3·H2O。

③稀HNO3。

④AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。

(3)①沉淀溶解平衡越大。

4.K sp的影响因素

(1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。

(2)外因

①浓度：加水稀释，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物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但K sp不变

【答案】

(1)难溶物质本身的性质。

(2)①溶解，不变。②吸热增大。③不变

◆变式再现

1.以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表，若混合溶液中Ca2＋、Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，c(AsO3－4)最大是()

A.5.7×10－16 mol·L－1

C.1.6×10－12mol·L－1

D.5.7×10－17mol·L－1

【答案】D

【解析】若混合溶液中Ca2＋、Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，依据表中难溶物的K sp大小可知，反应过程中Fe3＋先形成沉淀，依据K sp(FeAsO4)＝c(Fe3＋)·c(AsO3－4)＝5.7×10－21可得，c(AsO3－4)＝K sp（FeAsO4）

c（Fe3＋）＝5.7×10

－17mol·L－1。

2.已知：Cu(OH)2(s) Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，K sp＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×10－20。当溶液中各种离子的浓度幂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－1，如果生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于________。

(2)要使0.2 mol·L－1 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）pH>5 （2）pH＝6

【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＋）

mol·L

－1＝2×10－20

0.02mol·L

－1＝10－9 mol·L－1，c(H＋)＝10－5 mol·L－1，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＝2×10－4 mol·L－1，c(OH－)＝2×10－20

2×10－4

mol·L－1＝10－8 mol·L

－1，c(H＋)＝10－6 mol·L－1，此时溶液的pH＝6。

3. 某温度下，难溶物FeR的水溶液中存在平衡：FeR(s) Fe2＋(aq)＋R2－(aq)，其沉淀溶解平衡曲线如图所示。

(1)能否可以通过升温实现由a点变到c点？

(2)b点对应的K sp________(填“大于”“等于”或“小于”)a点对应的K sp。

(3)d点是否可能有沉淀生成？

(4)该温度下，K sp＝________。

【答案】（1）不能；（2）等于；（3）没有沉淀；（4）K sp(FeR)＝2×10－18

【解析】(1)升高温度，Fe2＋和R2－的浓度同时增大，所以不能通过升温实现由a点变到c点。

(2)等于曲线上的点，均为平衡点，温度不变，K sp不变。

(3)d点相对于平衡点a点，c(Fe2＋)相同，d点c(R2－)小于a点，没有沉淀生成。

(4)选a点或b点计算，K sp(FeR)＝2×10－18。

4.一定温度下，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