-新教材高中化學(xué)第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第四節(jié)沉淀溶解平衡學(xué)案新人教版選擇性必修

PAGEPAGE22第四節(jié)沉淀溶解平衡明課程標(biāo)準(zhǔn)扣核心素養(yǎng)1.認(rèn)識(shí)難溶電解質(zhì)在水溶液中存在沉淀溶解平衡。2．了解沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化及其在生產(chǎn)、科學(xué)研究中的應(yīng)用。3．了解溶度積(Ksp)與離子積(Q)的相對(duì)大小與沉淀溶解平衡的關(guān)系。1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：能從宏觀與微觀相結(jié)合的視角認(rèn)識(shí)沉淀溶解平衡的建立及其特征。2．變化觀念與平衡思想：能運(yùn)用勒夏特列原理分析沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化，并從定性定量角度分析說明沉淀溶解平衡在生產(chǎn)及科研中的應(yīng)用。3．證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化的規(guī)律并基于現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。eq\a\vs4\al(難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡)[情境素材]物質(zhì)的溶解度只有大小之分，沒有在水中絕對(duì)不溶解的物質(zhì)。所謂難溶電解質(zhì)是指溶解度小于0.01g的物質(zhì)。它可以是強(qiáng)電解質(zhì)如BaSO4、AgCl等，也可以是弱電解質(zhì)如Fe(OH)3、Mg(OH)2等。但由于它們的溶解度都很小，溶解極少部分，在水溶液中都可以認(rèn)為是100%的電離，所以我們不區(qū)分其強(qiáng)弱，統(tǒng)稱為難溶電解質(zhì)。下表是幾種電解質(zhì)的溶解度(20℃)：化學(xué)式溶解度/g化學(xué)式溶解度/gAgNO3211Fe(OH)33×10－9Ag2SO40.786Mg(OH)26.9×10－4AgCl1.5×10－4Ca(OH)20.160AgBr8.4×10－6Ba(OH)23.89AgI3×10－7MgSO435.1Ag2S1.3×10－16CaSO40.202BaCl235.7BaSO43.1×10－4[情境探究]1．如何根據(jù)電解質(zhì)的溶解度區(qū)分難溶物、微溶物和可溶物？提示：電解質(zhì)的溶解性與溶解度的關(guān)系如下表：溶解性難溶微溶物可溶易溶溶解度<0.01g0.01～1g1～10g>10g2．通常我們所說的難溶物在水中是否完全不能溶解？提示：難溶電解質(zhì)在水中也會(huì)有部分溶解，如20℃時(shí)AgCl的溶解度為1.5×10－4g，即在20℃時(shí)100g水中可溶解1.5×10－4g3．在AgCl溶于水的起始階段，v溶解和v沉淀怎樣變化？當(dāng)v溶解＝v沉淀時(shí)，可逆過程達(dá)到一種什么樣的狀態(tài)？畫出v-t圖。提示：AgCl溶于水的起始階段，v溶解開始最大，后逐漸減小，v沉淀開始為0，后逐漸增大，直到v溶解＝v沉淀，說明溶解達(dá)到平衡狀態(tài)。v-t圖如下：4．向AgCl飽和溶液中加水，AgCl的溶解度會(huì)增大嗎？溶解平衡移動(dòng)嗎？Ksp是否增大？升高溫度，Ksp如何變化？提示：向AgCl飽和溶液中加水，AgCl溶解平衡正向移動(dòng)，但是AgCl的溶解度不會(huì)增大，Ksp不變。升高溫度，AgCl的Ksp將增大。5．什么是溶度積常數(shù)？你能寫出Mg(OH)2的溶度積常數(shù)表達(dá)式嗎？提示：在一定溫度下，難溶電解質(zhì)達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，溶液中各離子濃度冪之積為一常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)，用Ksp表示。Mg(OH)2的Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)。6．已知FeS和CuS的溶度積常數(shù)：Ksp(FeS)＝6.3×10－18，Ksp(CuS)＝6.3×10－36，你能確定相同溫度下CuS和FeS的溶解度的大小嗎？提示：依據(jù)FeS和CuS的Ksp可知，相同溫度下，F(xiàn)eS的溶解度大于CuS的溶解度。1．沉淀溶解平衡(1)概念：在一定溫度下，當(dāng)沉淀溶解和生成的速率相等時(shí)，即達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)。(2)平衡的建立生成沉淀的離子反應(yīng)之所以能夠發(fā)生，在于生成物的溶解度很小，但生成的沉淀物并不是絕對(duì)不溶。如AgCl在溶液中存在兩個(gè)過程：一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和Cl－脫離AgCl的表面溶入水中——溶解；另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面陰、陽離子的吸引，回到AgCl的表面析出——沉淀。在一定溫度下，當(dāng)沉淀和溶解的速率相等時(shí)，得到AgCl的飽和溶液。該過程可表示為AgCl(s)eq\o(,\s\up7(溶解),\s\do5(沉淀))Ag＋(aq)＋Cl－(aq)(3)特征(4)表達(dá)式MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm－(aq)難溶電解質(zhì)用“s”標(biāo)明狀態(tài)，溶液中的離子用“aq”標(biāo)明狀態(tài)，并用“”連接。如Ag2S(s)2Ag＋(aq)＋S2－(aq)。2．沉淀溶解平衡的影響因素內(nèi)因難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)。不存在絕對(duì)不溶的物質(zhì)；同是微溶物質(zhì)，溶解度差別也很大；易溶物質(zhì)的飽和溶液也存在沉淀溶解平衡外因溫度升高溫度，多數(shù)平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)；少數(shù)平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)，如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡濃度加水稀釋，平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)同離子效應(yīng)向平衡體系中加入與難溶電解質(zhì)中相同的離子，平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)其他向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶的物質(zhì)或氣體的離子時(shí)，平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)3.溶度積常數(shù)(1)概念：在一定溫度下，沉淀達(dá)溶解平衡后的溶液為飽和溶液，其離子濃度不再發(fā)生變化，溶液中各離子濃度冪之積為常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)(簡稱溶度積)，用Ksp表示。(2)表達(dá)式沉淀溶解平衡AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)的溶度積常數(shù)可表示為Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)。(3)影響因素Ksp是一個(gè)溫度函數(shù)，其大小只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)、溫度有關(guān)，而與沉淀的量無關(guān)，且溶液中的離子濃度的變化只能使平衡移動(dòng)，并不會(huì)改變?nèi)芏确e。(4)意義溶度積的大小與溶解度有關(guān)，它反映了物質(zhì)的溶解能力。對(duì)同類型的難溶電解質(zhì)，如AgCl、AgBr、AgI等，在相同溫度下，Ksp越大，溶解度就越大；Ksp越小，溶解度就越小。(5)應(yīng)用——溶度積規(guī)則通過比較溶度積常數(shù)Ksp與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積——離子積Q的相對(duì)大小，可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解，這就是溶度積規(guī)則。難溶電解質(zhì)AmBn的水溶液中，離子積為Q＝cm(An＋)·cn(Bm－)。若Q<Ksp，溶液為不飽和溶液，體系中無沉淀生成，若加入過量難溶電解質(zhì)，難溶電解質(zhì)溶解直至溶液飽和；若Q＝Ksp，溶液為飽和溶液，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)；若Q>Ksp，溶液為過飽和溶液，體系中有沉淀生成，直至溶液飽和，達(dá)到新的平衡。[名師點(diǎn)撥](1)AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)與AgCl=Ag＋＋Cl－所表示的意義不同。前者表示難溶電解質(zhì)AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡表達(dá)式，后者表示強(qiáng)電解質(zhì)AgCl在水溶液中的電離方程式。(2)通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10－5mol·L－1時(shí)，沉淀達(dá)到完全。(3)溶度積(Ksp)的大小只與難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)和溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)。(4)注意離子積Q與溶度積Ksp的表達(dá)式相同，但意義不同，Q表達(dá)式中離子濃度可以是任意時(shí)刻的，所以其數(shù)值不定；但對(duì)于某一難溶電解質(zhì)，Ksp表達(dá)式中離子濃度是指平衡時(shí)的濃度，在一定溫度下，Ksp為定值。(5)溶度積與溶解度都可用于表示物質(zhì)的溶解能力，利用Ksp大小判斷難溶電解質(zhì)在溶液中溶解能力的大小時(shí)需注意：①對(duì)于同類型的物質(zhì)(難溶電解質(zhì)化學(xué)式所表示的組成中陰、陽離子個(gè)數(shù)比相同)，Ksp越小，則難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力就越弱。②對(duì)于不同類型的物質(zhì)，Ksp不能直接用于判斷溶解能力的強(qiáng)弱，而應(yīng)通過計(jì)算將Ksp轉(zhuǎn)化為飽和溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，進(jìn)而確定溶解能力的強(qiáng)弱。1．下列對(duì)沉淀溶解平衡的描述正確的是()A．達(dá)到平衡時(shí)，沉淀溶解和離子沉淀停止B．達(dá)到平衡時(shí)，溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等C．加水時(shí)，溶解平衡向溶解方向移動(dòng)D．升高溫度，溶解平衡向溶解方向移動(dòng)解析：選C沉淀溶解平衡是動(dòng)態(tài)平衡，達(dá)到平衡時(shí)，沉淀溶解和離子沉淀仍在進(jìn)行，但速率相等，A項(xiàng)錯(cuò)誤；達(dá)到平衡時(shí)，溶液中溶質(zhì)的離子濃度不變，但不一定相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；加水稀釋時(shí)，沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)，即促進(jìn)沉淀溶解，C項(xiàng)正確；多數(shù)難溶電解質(zhì)溶解于水是吸熱的，升高溫度，沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)。但Ca(OH)2的溶解度隨溫度升高而降低，溶解平衡向沉淀的方向移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．在一定溫度下，當(dāng)Mg(OH)2固體在水溶液中達(dá)到下列平衡時(shí)：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，要使Mg(OH)2固體減少而c(Mg2＋)不變，可采取的措施是()A．加MgSO4固體 B．加HCl溶液C．加NaOH固體 D．加少量水解析：選DMg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，加MgSO4固體使該溶解平衡左移，Mg(OH)2固體增多，c(Mg2＋)變大；加HCl溶液使該溶解平衡右移，Mg(OH)2固體減少，c(Mg2＋)變大；加NaOH固體使該溶解平衡左移，Mg(OH)2固體增多，c(Mg2＋)變?。患由倭克?，使溶解平衡正向移動(dòng)，Mg(OH)2固體減少，因?yàn)榧铀笕允秋柡腿芤海詂(Mg2＋)不變。3．把Ca(OH)2放入蒸餾水中，一段時(shí)間后達(dá)到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，下列說法正確的是()A．恒溫下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高B．給溶液加熱，溶液的pH升高C．向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固體質(zhì)量增加D．向溶液中加入少量NaOH固體，Ca(OH)2固體質(zhì)量不變解析：選CA項(xiàng)，CaO＋H2O=Ca(OH)2，由于保持恒溫，Ca(OH)2溶解度不變，c(OH－)不變，因此pH不變；B項(xiàng)，加熱時(shí)Ca(OH)2溶解度減小，平衡逆向移動(dòng)，c(OH－)減小，pH減??；C項(xiàng)，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋Ca2＋=CaCO3↓，使平衡正向移動(dòng)，Ca(OH)2固體減少，但固體總質(zhì)量增大；D項(xiàng)，加入NaOH固體時(shí)，c(OH－)增大，平衡逆向移動(dòng)，因此Ca(OH)2固體增多。eq\a\vs4\al(沉淀溶解平衡的應(yīng)用)一、沉淀的生成[情境素材]在涉及無機(jī)物制備、提純工藝的生產(chǎn)、科研、廢水處理等領(lǐng)域中，常利用生成沉淀來達(dá)到分離或除去某些離子的目的。例如，化學(xué)沉淀法廢水處理工藝流程示意圖如下：[情境探究]1．要除去溶液中的SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，選擇加入可溶性的鈣鹽還是鋇鹽？為什么？提示：加入可溶性的鋇鹽，原因是BaSO4的Ksp比CaSO4的小，即BaSO4的溶解度小，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))沉淀得更完全，溶液中剩余的SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))濃度更小。2．工業(yè)廢水中的金屬陽離子會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的危害，如何除去廢水中的Cu2＋和Hg2＋？提示：加入沉淀劑Na2S，可以使廢水中的Cu2＋、Hg2＋轉(zhuǎn)化成CuS、HgS沉淀而除去。3．已知常溫下，CuCO3、Cu(OH)2、CuS的Ksp分別為1.4×10－10、2.2×10－20、6.3×10－36。要除去溶液中的Cu2＋，選用下列哪種沉淀劑更好？為什么？①Na2CO3②NaOH③Na2S提示：選用Na2S更好；原因是CuS的Ksp最小，溶解度最小，Cu2＋沉淀得更完全，溶液中剩余的Cu2＋最少。4．常溫下，要去除ZnSO4溶液中混有的Fe3＋，可以通過調(diào)節(jié)溶液的pH來實(shí)現(xiàn)，試通過計(jì)算確定，當(dāng)調(diào)節(jié)溶液的pH超過多少時(shí)可認(rèn)為Fe3＋沉淀完全？{已知：Ksp[Fe(OH)3]≈1×10－39，溶液中c(Fe3＋)＝10－5mol·L－1時(shí)可認(rèn)為Fe3＋沉淀完全}提示：Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝10－5·c3(OH－)＝10－39則c(OH－)＝eq\r(3,10－34)mol·L－1≈10－11.3mol·L－1c(H＋)＝eq\f(Kw,c（OH－）)＝eq\f(10－14,10－11.3)mol·L－1＝10－2.7mol·L－1pH＝－lgc(H＋)＝－lg10－2.7＝2.7。即調(diào)節(jié)到溶液的pH大于2.7時(shí)，F(xiàn)e3＋沉淀完全。沉淀生成的方法(1)調(diào)節(jié)pH法：如工業(yè)原料氯化銨中含有雜質(zhì)氯化鐵，使其溶解于水，再加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH至7～8，可使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。反應(yīng)的離子方程式為Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))。(2)加沉淀劑法：如以Na2S、H2S等作為沉淀劑，使某些金屬離子如Cu2＋、Hg2＋等，生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分離、除去雜質(zhì)常用的方法。(3)相同離子法：增大沉淀溶解平衡體系中某種離子的濃度，使平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)，如向AgCl飽和溶液中加入飽和食鹽水可繼續(xù)生成AgCl沉淀。(4)氧化還原法：改變離子的存在形式，促使其轉(zhuǎn)化為溶解度更小的難溶電解質(zhì)，便于分離出來，例如通過氧化還原反應(yīng)將Fe2＋氧化為Fe3＋，從而生成更難溶的Fe(OH)3沉淀。[名師點(diǎn)撥](1)要能除去溶液中的指定離子，又不能影響其他離子的存在，并且由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子要便于除去，如沉淀KNO3溶液中的Ag＋，可用KCl作沉淀劑，而不能選用NaCl。(2)溶液中沉淀物的溶解度越小，離子沉淀越完全，如沉淀Ca2＋，可將Ca2＋轉(zhuǎn)化為CaCO3、CaSO4，因CaSO4是微溶物，不如CaCO3的溶解度小，因此轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀時(shí)Ca2＋除去得更完全。(3)要注意沉淀劑的電離程度，如使Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀時(shí)，用NaOH溶液作沉淀劑要比用氨水的效果好。二、沉淀的溶解[實(shí)驗(yàn)]探究Mg(OH)2沉淀溶解的方法實(shí)驗(yàn)操作向3支盛有少量Mg(OH)2固體的試管中分別滴加適量的蒸餾水、鹽酸和NH4Cl溶液實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象沉淀不溶解沉淀溶解沉淀溶解[問題探討]1．應(yīng)用平衡移動(dòng)原理，解釋為什么Mg(OH)2能溶于鹽酸？提示：Mg(OH)2存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入稀鹽酸，H＋與OH－中和生成H2O，平衡體系中的c(OH－)不斷減小，Q[Mg(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]，導(dǎo)致平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)，直至Mg(OH)2完全溶解。2．應(yīng)用平衡移動(dòng)原理，解釋為什么Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液？提示：Mg(OH)2存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，NH4Cl電離出的NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))與OH－結(jié)合生成弱電解質(zhì)NH3·H2O，使平衡體系中的c(OH－)不斷減小，Q[Mg(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]，導(dǎo)致平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)，直至Mg(OH)2完全溶解。1．沉淀溶解的原理根據(jù)平衡移動(dòng)原理，對(duì)于在水中難溶的電解質(zhì)，若能設(shè)法不斷地移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)，就可以使沉淀溶解。2．沉淀溶解的方法(1)酸溶解法：如難溶于水的BaCO3沉淀可溶于鹽酸中，其溶解原理可表示為(2)鹽溶解法：如難溶于水的Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液中。(3)生成配合物法：如AgCl沉淀可溶于氨水，其溶解原理為AgCl電離出的Ag＋與NH3·H2O作用生成可溶但難電離的配離子[Ag(NH3)2]＋，則AgCl溶解平衡體系中c(Ag＋)減小，溶解平衡向右移動(dòng)直至AgCl完全溶解，反應(yīng)的離子方程式為AgCl＋2NH3·H2O[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。(4)氧化還原法：有些金屬硫化物(如CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，則可通過減小c(S2－)來達(dá)到使沉淀溶解的目的，例如：3CuS＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋3S＋2NO↑＋4H2O。三、沉淀的轉(zhuǎn)化[實(shí)驗(yàn)1]探究難溶性銀鹽之間的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有白色沉淀生成白色沉淀轉(zhuǎn)化為eq\a\vs4\al(黃)色沉淀黃色沉淀轉(zhuǎn)化為eq\a\vs4\al(黑)色沉淀離子方程式Ag＋＋Cl－=AgCl↓AgCl＋I(xiàn)－AgI＋Cl－2AgI＋S2－Ag2S＋2I－[問題探討]1．通過上述實(shí)驗(yàn)，你能比較出AgCl、AgI、Ag2S三者溶解度的大小及Ksp的大小順序嗎？提示：溶解度的大小順序?yàn)锳gCl>AgI>Ag2S，Ksp的大小順序?yàn)镵sp(AgCl)>Ksp(AgI)>Ksp(Ag2S)。2．已知常溫下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17，試應(yīng)用平衡移動(dòng)原理解釋為什么AgCl能轉(zhuǎn)化成AgI？寫出該沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式。提示：當(dāng)向AgCl沉淀中滴加KI溶液時(shí)，溶液中Ag＋與I－的離子積——Q(AgI)>Ksp(AgI)，因此，Ag＋與I－結(jié)合生成AgI沉淀，導(dǎo)致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)，直至建立新的沉淀溶解平衡：如果加入足量的KI溶液，上述過程可以繼續(xù)進(jìn)行，直到絕大部分AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgI沉淀。反應(yīng)的離子方程式可表示為I－(aq)＋AgCl(s)AgI(s)＋Cl－(aq)。[實(shí)驗(yàn)2]探究Mg(OH)2與Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生的白色沉淀逐漸變?yōu)榧t褐色沉淀離子方程式Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓3Mg(OH)2＋2Fe3＋3Mg2＋＋2Fe(OH)3[問題探討]1．已知：Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39，試應(yīng)用平衡移動(dòng)原理解釋為什么Mg(OH)2能轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3？寫出該沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式。提示：當(dāng)向Mg(OH)2沉淀中加入FeCl3溶液時(shí)，溶液中的OH－與Fe3＋的離子積——Q[Fe(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]，因此，F(xiàn)e3＋與OH－結(jié)合生成Fe(OH)3沉淀，導(dǎo)致Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)，直至建立新的沉淀溶解平衡。如果加入足量的FeCl3溶液，上述過程可以繼續(xù)進(jìn)行，直至絕大部分Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，反應(yīng)的離子方程式為3Mg(OH)2(s)＋2Fe3＋(aq)2Fe(OH)3(s)＋3Mg2＋(aq)。2．通過上述[實(shí)驗(yàn)1]、[實(shí)驗(yàn)2]，你得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？提示：難溶電解質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為更難溶的電解質(zhì)，即溶解度小的沉淀能轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀。3．鍋爐水垢的成分中含有CaSO4，且CaSO4用酸不能溶解，如何除去鍋爐水垢中的CaSO4？[已知：Ksp(CaCO3)＝3.4×10－9，Ksp(CaSO4)＝4.9×10－5]提示：先用飽和Na2CO3溶液浸泡，使CaSO4轉(zhuǎn)化成溶解度更小、疏松、易溶于酸的CaCO3，最后再用稀鹽酸除去CaCO3，除去過程的離子方程式為CaSO4(s)＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)，CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑。1．沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)與規(guī)律(1)實(shí)質(zhì)：沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。(2)規(guī)律：①兩種沉淀的溶解度不同，一般來說溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀，沉淀的溶解度差別越大，沉淀轉(zhuǎn)化越容易。②當(dāng)一種試劑能沉淀溶液中的幾種離子時(shí)，生成沉淀所需要試劑離子濃度越小的越先沉淀。③如果生成各種沉淀所需要試劑離子的濃度相差較大，就能分步沉淀，從而達(dá)到分離的目的。2．沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用(1)鍋爐除水垢：將水垢中含有的難溶于酸的CaSO4轉(zhuǎn)化為易溶于酸的CaCO3，離子方程式：CaSO4(s)＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)。(2)自然界中礦物的轉(zhuǎn)化：如ZnS遇CuSO4溶液轉(zhuǎn)化為CuS，離子方程式：Cu2＋(aq)＋ZnS(s)CuS(s)＋Zn2＋(aq)。1．如表所示是三種物質(zhì)的溶解度(20℃)，下列說法正確的是()物質(zhì)MgCl2Mg(OH)2MgCO3溶解度(g/100gH2O)54.89×10－40.01A.含有MgCO3固體的溶液中，都有c(Mg2＋)＝c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))B．將表中三種物質(zhì)分別與水混合，加熱、灼燒，最終的固體產(chǎn)物相同C．除去粗鹽中含有的MgCl2雜質(zhì)，最佳除雜試劑為Na2CO3溶液D．用石灰水處理含有Mg2＋和HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的硬水，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mg2＋＋2HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋Ca2＋＋2OH－=CaCO3↓＋MgCO3↓＋2H2O解析：選B含MgCO3固體的飽和MgCO3溶液中，c(Mg2＋)和c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))相等，當(dāng)加入其他物質(zhì)如MgCl2溶液時(shí)，溶液中c(Mg2＋)增大，MgCO3的沉淀溶解平衡逆向移動(dòng)，c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))減小，故含MgCO3固體的溶液中c(Mg2＋)和c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))不一定相等，A項(xiàng)錯(cuò)誤。MgCl2＋2H2OMg(OH)2＋2HCl，加熱過程中，HCl易揮發(fā)，平衡向右移動(dòng)，蒸干后得到Mg(OH)2，灼燒Mg(OH)2得到MgO；MgCO3＋2H2OMg(OH)2＋H2CO3，加熱過程中，H2CO3轉(zhuǎn)化為CO2逸出，平衡向右移動(dòng)，蒸干后得到Mg(OH)2，灼燒得到MgO，B項(xiàng)正確。由于Mg(OH)2的溶解度更小，故除去粗鹽中的MgCl2的最佳試劑是NaOH溶液，C項(xiàng)錯(cuò)誤。用石灰水處理含有Mg2＋和HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的硬水，Ca(OH)2、Mg2＋、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))發(fā)生反應(yīng)可生成CaCO3和Mg(OH)2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．某小組研究沉淀之間的轉(zhuǎn)化，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：(已知：AgCl為白色固體，AgI為黃色固體)下列分析不正確的是()A．濁液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)B．實(shí)驗(yàn)①和②說明Ag＋(aq)與Cl－(aq)的反應(yīng)是有限度的C．實(shí)驗(yàn)③中顏色變化說明AgCl轉(zhuǎn)化為AgID．實(shí)驗(yàn)①和③可以證明AgI比AgCl更難溶解析：選B濁液a為氯化銀沉淀與硝酸銀和硝酸鈉的混合液，AgCl(s)存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，A正確；實(shí)驗(yàn)①和②中硝酸銀過量，向硝酸銀和硝酸鈉的混合液中加入NaCl溶液，Ag＋(aq)與Cl－(aq)反應(yīng)生成沉淀，不能判斷實(shí)驗(yàn)①Ag＋(aq)與Cl－(aq)反應(yīng)是有限度的，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)③中顏色變化說明發(fā)生AgCl(s)＋I(xiàn)－(aq)AgI(s)＋Cl－(aq)，即AgCl轉(zhuǎn)化為AgI，C正確；實(shí)驗(yàn)①和③可以證明Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)，即AgI比AgCl更難溶，D正確。3．化工生產(chǎn)中常用MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，下列說法錯(cuò)誤的是()A．MnS的溶解度比CuS的溶解度大B．該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)C．往平衡體系中加入少量CuSO4固體后，c(Mn2＋)變大D．也可以用FeS作沉淀劑解析：選B根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化向生成溶度積小的沉淀方向進(jìn)行可知，Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，A項(xiàng)正確；該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c(Mn2＋)、c(Cu2＋)保持不變，但不相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；往平衡體系中加入少量CuSO4固體后，平衡正向移動(dòng)，c(Mn2＋)變大，C項(xiàng)正確；FeS(s)、MnS(s)、ZnS(s)等難溶物都可作為沉淀劑，D項(xiàng)正確。eq\a\vs4\al(溶度積常數(shù)的計(jì)算)[情境素材]銅藍(lán)是一種成分為硫化銅的礦物，它的含銅量為66%，是提煉銅的礦石。銅藍(lán)呈藍(lán)色，具有金屬光澤，一般為片狀，或像一層膜似的覆蓋在其他礦物或巖石上，也可像一團(tuán)煙灰一樣。銅藍(lán)主要產(chǎn)在其他銅礦床附近，自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液，向地下層滲透，遇到難溶的ZnS或PbS，慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。[情境探究]1．CuSO4溶液與ZnS反應(yīng)能轉(zhuǎn)化為銅藍(lán)(CuS)，你能寫出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式嗎？提示：CuSO4與ZnS反應(yīng)的離子方程式是Cu2＋＋ZnSCuS＋Zn2＋。2．已知FeS和CuS的溶度積常數(shù)分別為：Ksp(FeS)＝6.3×10－18，Ksp(CuS)＝6.3×10－36，試通過計(jì)算判斷FeS與CuSO4溶液反應(yīng)能否完全轉(zhuǎn)化為CuS?提示：CuSO4與FeS反應(yīng)的離子方程式是Cu2＋(aq)＋FeS(s)CuS(s)＋Fe2＋(aq)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c（Fe2＋）,c（Cu2＋）)＝eq\f(c（Fe2＋）·c（S2－）,c（Cu2＋）·c（S2－）)＝eq\f(Ksp（FeS）,Ksp（CuS）)＝eq\f(6.3×10－18,6.3×10－36)＝1×1018＞105，故該轉(zhuǎn)化能完全進(jìn)行。3．BaCO3和BaSO4都難溶于水，在醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作鋇餐透視，而不能用BaCO3的原因是什么？提示：原因是BaCO3能溶于胃酸(主要成分為鹽酸)，反應(yīng)原理為BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))(aq)、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋=CO2↑＋H2O。胃酸消耗COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，使溶液中c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))降低，BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，c(Ba2＋)增大，引起人體重金屬中毒。4．要將等體積的4×10－3mol·L－1的AgNO3溶液和4×10－3mol·L－1的K2CrO4溶液混合，是否能析出Ag2CrO4沉淀？[已知Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12]提示：混合后c(Ag＋)＝c(CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝2×10－3mol·L－1，Q＝c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝(2×10－3)2×2×10－3＝8×10－9＞9.0×10－12，故有Ag2CrO4沉淀析出。1．Ksp的計(jì)算類型(1)已知Ksp求溶液中的某種離子的濃度，如Ksp＝a的飽和AgCl溶液中c(Ag＋)＝eq\r(a)mol·L－1。(2)已知Ksp、溶液中某離子的濃度，求溶液中的另一種離子的濃度，如某溫度下AgCl的Ksp＝a，在0.1mol·L－1的NaCl溶液中加入過量的AgCl固體，達(dá)到平衡后c(Ag＋)＝10amol·L－1(3)計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)，如對(duì)于反應(yīng)Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，Ksp(MnS)＝c(Mn2＋)·c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)，而平衡常數(shù)K＝eq\f(c（Mn2＋）,c（Cu2＋）)＝eq\f(Ksp（MnS）,Ksp（CuS）)。(4)利用Ksp和Kw的關(guān)系計(jì)算溶液的pH①沉淀開始時(shí)pH的計(jì)算已知25℃時(shí)，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20，計(jì)算向2mol·L－1CuSO4溶液中加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH是多少時(shí)，才開始生成Cu(OH)2沉淀。提示：Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×c2(OH－)＝2×10－20，解得c(OH－)＝10－10mol·L－1c(H＋)＝eq\f(Kw,c（OH－）)＝eq\f(1×10－14,10－10)mol·L－1＝10－4mol·L－1pH＝－lgc(H＋)＝－lg10－4＝4②沉淀完全時(shí)pH的計(jì)算已知25℃時(shí)，Ksp[Zn(OH)2]＝1.0×10－17，計(jì)算向0.1mol·L－1ZnCl2溶液中加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH是多少時(shí)，溶液中Zn2＋沉淀完全。提示：當(dāng)溶液中c(Zn2＋)≤10－5mol·L－1時(shí)，可視為Zn2＋沉淀完全。Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)·c2(OH－)＝10－5·c2(OH－)＝1×10－17c(OH－)＝10－6mol·L－1c(H＋)＝eq\f(Kw,c（OH－）)＝eq\f(10－14,10－6)mol·L－1＝10－8mol·L－1pH＝－lgc(H＋)＝－lg10－8＝82．溶度積、溶解度和物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系溶度積Ksp、溶解度S和飽和溶液的物質(zhì)的量濃度c都可以用來衡量沉淀的溶解能力或溶解程度，它們彼此關(guān)聯(lián)，可以互相換算。以CaCO3的溶解平衡為例：CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))(aq)，Ksp＝c(Ca2＋)·c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))，S是100g水中所溶解的CaCO3的質(zhì)量。由于濃度很小，將溶液的密度近似為1g·cm－3。(1)已知Ksp，則c(Ca2＋)＝c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))＝eq\r(Ksp)mol·L－1，S＝eq\f(m（溶質(zhì)）,m（溶劑）)×100g＝eq\f(c（Ca2＋）×0.1L×M（CaCO3）,100g－m（CaCO3）)×100g≈0.1L×c(Ca2＋)×M(CaCO3)＝10eq\r(Ksp)g(100g溶液中水的質(zhì)量近似為100g)。(2)已知S，即已知100g水(0.1L)溶液中所含CaCO3的質(zhì)量為Sg，那么c(Ca2＋)＝eq\f(\f(Sg,100g·mol－1),0.1L)＝eq\f(S,10)mol·L－1，Ksp＝eq\f(S2,100)。(3)已知c(Ca2＋)＝amol·L－1，則Ksp＝c(Ca2＋)·c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))＝a2，1L溶液中含有amolCa2＋、amolCOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，S＝eq\f(100ag,1000g)×100g＝10ag。[名師點(diǎn)撥](1)在計(jì)算難溶電解質(zhì)溶液中離子平衡濃度時(shí)不要搞錯(cuò)計(jì)量數(shù)關(guān)系。如xmol·L－1鉻酸銀(Ag2CrO4)溶液中c(Ag＋)是2xmol·L－1而不是xmol·L－1。(2)類型不同的難溶電解質(zhì)的溶度積大小不能直接反映出它們的溶液中離子濃度的大小，因?yàn)樗鼈兊娜芏确e表達(dá)式是不同的。Ksp與S的換算沒有一個(gè)統(tǒng)一的公式，因電解質(zhì)類型(陰、陽離子數(shù)目比)的不同而相異。1．已有Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，濃度均為0.010mol·L－1，向該溶液中逐滴加入0.010mol·L－1AgNO3溶液時(shí)，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)?)A．Cl－、Br－、CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) B．Br－、Cl－、CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))C．CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、Br－、Cl－ D．Br－、CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、Cl－解析：選B當(dāng)溶液中c(Cl－)為0.010mol·L－1時(shí)，產(chǎn)生沉淀AgCl時(shí)所需Ag＋的濃度為c(Ag＋)＝eq\f(Ksp（AgCl）,c（Cl－）)＝eq\f(1.56×10－10,0.01)mol·L－1＝1.56×10－8mol·L－1，同理含Br－溶液中所需c(Ag＋)＝eq\f(Ksp（AgBr）,c（Br－）)＝eq\f(5.4×10－13,0.01)mol·L－1＝5.4×10－11mol·L－1，含CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))溶液中所需c(Ag＋)＝eq\r(\f(Ksp（Ag2CrO4）,c（CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）))＝eq\r(\f(9.0×10－12,0.01))mol·L－1＝3×10－5mol·L－1，c(Ag＋)越小，則越先生成沉淀，所以三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)锽r－、Cl－、CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))。2．若FeCl2與MgCl2混合液中c(Mg2＋)＝0.02mol·L－1，加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5mol·L－1，此時(shí)是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？[已知：FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×10－22、1.0×10－24]________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(列式計(jì)算)。解析：先求出Fe3＋轉(zhuǎn)化成FePO4沉淀完全時(shí)的c(POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4)))，根據(jù)c(Fe3＋)·c(POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4)))＝Ksp(FePO4)，可得c(POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4)))＝eq\f(1.3×10－22,1.0×10－5)mol·L－1＝1.3×10－17mol·L－1。再將Q[Mg3(PO4)2]與Ksp[Mg3(PO4)2]進(jìn)行比較，判斷是否有Mg3(PO4)2沉淀生成；根據(jù)混合后，溶液中鎂離子濃度為c(Mg2＋)＝0.01mol·L－1，c3(Mg2＋)·c2(POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4)))＝0.013×(1.3×10－17)2≈1.7×10－40<Ksp[Mg3(PO4)2]，故沒有磷酸鎂沉淀生成。答案：Fe3＋恰好沉淀完全時(shí)，c(POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4)))＝eq\f(1.3×10－22,1.0×10－5)mol·L－1＝1.3×10－17mol·L－1，則c3(Mg2＋)·c2(POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4)))＝0.013×(1.3×10－17)2≈1.7×10－40<Ksp[Mg3(PO4)2]，因此不會(huì)生成Mg3(PO4)2沉淀eq\a\vs4\al(分析與推理能力)1．絢麗多彩的無機(jī)顏料的應(yīng)用曾創(chuàng)造了古代繪畫和彩陶的輝煌。硫化鎘(CdS)是一種難溶于水的黃色顏料，其在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．圖中p和q分別為T1、T2溫度下CdS在水中達(dá)到沉淀溶解平衡B．圖中各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp的關(guān)系為Ksp(m)＝Ksp(n)＝Ksp(p)＜Ksp(q)C．向m點(diǎn)的溶液中加入少量Na2S固體，溶液組成由m沿mpn線向p方向移動(dòng)D．溫度降低時(shí)，p點(diǎn)的飽和溶液的組成由p沿pq線向q方向移動(dòng)提示：CdS在水中存在沉淀溶解平衡：CdS(s)Cd2＋(aq)＋S2－(aq)，其溶度積Ksp＝c(Cd2＋)·c(S2－)，在飽和溶液中，c(Cd2＋)＝c(S2－)，結(jié)合圖像可以看出，圖中p和q分別為T1、T2溫度下CdS在水中達(dá)到沉淀溶解平衡，A正確；CdS的沉淀溶解平衡中的溶度積受溫度影響，m、n和p點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度均為T1，則其溶度積相同，B正確；m點(diǎn)達(dá)到沉淀溶解平衡，向其中加入硫化鈉固體后，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，c(Cd2＋)減小，c(S2－)增大，溶液組成由m沿mpn線向p方向移動(dòng)，C正確；從圖像中可以看出，隨著溫度的升高，離子濃度增大，說明CdS(s)Cd2＋(aq)＋S2－(aq)為吸熱過程，則溫度降低時(shí)，q點(diǎn)對(duì)應(yīng)飽和溶液的溶解度下降，溶液中的c(Cd2＋)與c(S2－)同時(shí)減小，會(huì)沿qp線向p點(diǎn)方向移動(dòng)，D錯(cuò)誤。2．已知p(Ba2＋)＝－lgc(Ba2＋)、p(X2－)＝－lgc(X2－)，常溫下BaSO4、BaCO3的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，下列敘述中正確的是()A．p(Ba2＋)＝a時(shí)，兩種鹽的飽和溶液中離子濃度c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＞c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))B．M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中Ba2＋、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))能形成BaCO3沉淀C．相同條件下，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))比COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))更易與Ba2＋結(jié)合形成沉淀D．BaSO4不可能轉(zhuǎn)化為BaCO3提示：橫縱坐標(biāo)代表離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，即橫縱坐標(biāo)數(shù)值越大，其離子濃度越小，根據(jù)溶度積的公式以及圖像知，BaSO4的溶度積小于BaCO3的溶度積：Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)，相同c(Ba2＋)時(shí)，c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＜c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))，故A錯(cuò)誤；根據(jù)上述分析，M點(diǎn)中c(Ba2＋)·c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))＜Ksp(BaCO3)，此時(shí)碳酸鋇溶液為不飽和溶液，故B錯(cuò)誤；因?yàn)镵sp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)，因此相同條件下，先產(chǎn)生硫酸鋇沉淀，即相同條件下，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))比COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))更易與Ba2＋結(jié)合形成沉淀，故C正確；硫酸鋇飽和溶液中加入Na2CO3溶液，當(dāng)溶液中c(Ba2＋)·c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))＞Ksp(BaCO3)時(shí)，有BaCO3沉淀析出，BaSO4可轉(zhuǎn)化成BaCO3，故D錯(cuò)誤。1．常規(guī)圖像以CaSO4沉淀溶解平衡曲線為例。(1)a、c點(diǎn)在曲線上，a→c的變化為增大c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))，如加入Na2SO4固體，但Ksp不變。(2)b點(diǎn)在曲線的上方，Q>Ksp，將會(huì)有沉淀生成。(3)d點(diǎn)在曲線的下方，Q<Ksp，則為不飽和溶液，還能繼續(xù)溶解CaSO4。2．對(duì)數(shù)圖像pC圖像是將溶液中某一微粒濃度[如c(A)]或某些微粒濃度的比值取負(fù)對(duì)數(shù)，即pC＝－lgc(A)，反映到圖像中是c(A)越大，則pC越小。有三種碳酸鹽的負(fù)對(duì)數(shù)圖像如下。pM為陽離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，pR為陰離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)。①直線AB上的點(diǎn)：c(M2＋)＝c(R2－)；②溶度積：CaSO4>CaCO3>MnCO3；③X點(diǎn)對(duì)CaCO3要析出沉淀，對(duì)CaSO4是不飽和溶液，能繼續(xù)溶解CaSO4；④Y點(diǎn)：c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))>c(Ca2＋)，二者的濃度積等于10－5；Z點(diǎn)：c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))<c(Mn2＋)，二者的濃度積等于10－10.6。1．一定溫度下，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)體系中，c(Ag＋)和c(Cl－)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Kw不相等B．AgCl在c點(diǎn)的溶解度比b點(diǎn)的大C．AgCl溶于水形成的飽和溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)D．b點(diǎn)的溶液中加入AgNO3固體，c(Ag＋)沿曲線向c點(diǎn)方向變化解析：選C溫度不變，水的離子積常數(shù)Kw不變，所以a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Kw相等，故A錯(cuò)誤；c(Cl－)或c(Ag＋)越大抑制AgCl的溶解程度越大，使其溶解度降低，c點(diǎn)時(shí)c(Cl－)大，所以c點(diǎn)抑制AgCl的溶解程度大，即AgCl在c點(diǎn)的溶解度比b點(diǎn)的小，故B錯(cuò)誤；AgCl溶于水形成的飽和溶液中有AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，所以c(Ag＋)＝c(Cl－)，故C正確；飽和溶液中加入AgNO3固體，則c(Ag＋)增大，由于Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)，所以溶液中c(Cl－)減小，即c(Ag＋)沿曲線向a點(diǎn)方向變化，故D錯(cuò)誤。2.某溫度下，F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后，改變?nèi)芤簆H，金屬陽離子濃度的變化如圖所示。據(jù)圖分析，下列判斷錯(cuò)誤的是()A．Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH)2]B．Fe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點(diǎn)代表的溶液中達(dá)到飽和C．加適量NH4Cl固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)D．c、d兩點(diǎn)代表的溶液中c(H＋)與c(OH－)乘積相等解析：選C由b、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)可比較出Ksp[Fe(OH)3]與Ksp[Cu(OH)2]的大小，Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝c(Fe3＋)×(10－12.7)3，Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝c(Cu2＋)×(10－9.6)2，因c(Fe3＋)＝c(Cu2＋)，故Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH)2]，A項(xiàng)正確；b、c兩點(diǎn)分別處在兩條沉淀溶解平衡曲線上，故兩點(diǎn)均代表溶液達(dá)到飽和，B項(xiàng)正確；向溶液中加入NH4Cl固體，不會(huì)導(dǎo)致溶液中的c(OH－)增大，故不能使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；只要溫度不發(fā)生改變，溶液中c(H＋)與c(OH－)的乘積(Kw)就不變，該題中溫度條件不變，故c、d兩點(diǎn)代表的溶液中c(H＋)與c(OH－)的乘積相等，D項(xiàng)正確。3．常溫下用Na2S沉淀Cu2＋、Mn2＋、Fe2＋、Zn2＋四種金屬離子(M2＋)，所需S2－最低濃度的對(duì)數(shù)值lgc(S2－)與lgc(M2＋)的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()A．室溫時(shí)向ZnS懸濁液中加入ZnSO4固體，Ksp(ZnS)將隨之減小B．Na2S溶液中：c(OH－)<c(H＋)＋c(HS－)＋c(H2S)C．為除去MnCl2溶液中混有的少量CuCl2，可加入適量Na2S固體，充分?jǐn)嚢韬筮^濾D．向100mL濃度均為1×10－5mol·L－1的Fe2＋、Zn2＋混合溶液中逐滴加入1×10－4mol·L－1Na2S溶液，F(xiàn)e2＋先沉淀，證明Ksp(FeS)<Ksp(ZnS)解析：選DKsp只與溫度有關(guān)，溫度不變，Ksp不變，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)子守恒，Na2S溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋2c(H2S)，因此c(OH－)>c(H＋)＋c(HS－)＋c(H2S)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；除雜時(shí)不能引入新的雜質(zhì)，加入Na2S固體，引入了Na＋，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；FeS、ZnS屬于同類型沉淀，且Fe2＋、Zn2＋的起始濃度相等，加入Na2S溶液，F(xiàn)e2＋先沉淀，說明Ksp(FeS)<Ksp(ZnS)，[分級(jí)訓(xùn)練·課課過關(guān)]____________________________________________________1．下列說法中正確的是()A．只有易溶電解質(zhì)在溶液中才存在溶解平衡B．難溶電解質(zhì)在溶液中只存在溶解平衡，不存在電離平衡C．溶解平衡只能通過電解質(zhì)溶于水時(shí)建立D．溶解平衡時(shí)，電解質(zhì)表面上的離子或分子脫離電解質(zhì)的速率與溶液中的離子或分子回到電解質(zhì)表面的速率相等解析：選D無論難溶電解質(zhì)還是易溶電解質(zhì)都存在沉淀溶解平衡，只要電解質(zhì)在溶液中溶解的速率等于沉淀的速率，就達(dá)到了沉淀溶解平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；難溶電解質(zhì)在溶液中存在水的電離平衡，故B錯(cuò)誤；電解質(zhì)溶于其他溶劑時(shí)，也能建立溶解平衡，故C錯(cuò)誤；達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，溶解的速率和沉淀的速率相等，故D正確。2．將1.5mL0.1mol·L－1Na2SO4溶液和1.0mL0.1mol·L－1BaCl2溶液混合得到濁液a，過濾得到濾液b和白色沉淀c。下列分析不合理的是()A．濁液a中存在沉淀溶解平衡：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)B．若向?yàn)V液b中滴加0.01mol·L－1Na2SO4溶液，無明顯現(xiàn)象C．若向?yàn)V液b中滴加0.01mol·L－1BaCl2溶液，會(huì)出現(xiàn)白色沉淀D．若向?yàn)V液b中滴加0.01mol·L－1AgNO3溶液，無明顯現(xiàn)象解析：選D1.5mL0.1mol·L－1Na2SO4溶液和1.0mL0.1mol·L－1BaCl2溶液混合，發(fā)生反應(yīng)：Na2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2NaCl，反應(yīng)完成后，Na2SO4有剩余。濁液a為BaSO4的懸濁液，所以存在BaSO4的沉淀溶解平衡：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)，A合理；濾液b為NaCl、Na2SO4的混合溶液，若滴加0.01mol·L－1Na2SO4溶液，沒有反應(yīng)發(fā)生，所以無明顯現(xiàn)象，B合理；若向?yàn)V液b中滴加0.01mol·L－1BaCl2溶液，則BaCl2與過量的Na2SO4會(huì)發(fā)生反應(yīng)，生成BaSO4白色沉淀，C合理；若向?yàn)V液b中滴加0.01mol·L－1AgNO3溶液，NaCl、Na2SO4都會(huì)與其發(fā)生反應(yīng)，生成AgCl、Ag2SO4白色沉淀，D不合理。3．欲使Mg(OH)2的溶解平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)，可采用的方法是()A．增大pH