第26講　難溶電解質(zhì)的溶解平衡-2025年高考化學全國一輪

第26講難溶電解質(zhì)的溶解平衡備考導航復習目標1.了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡；2．理解溶度積(Ksp)的含義，能進行相關的計算。復習策略沉淀溶解平衡在高考中主要是分析圖像，運用Ksp的原理，利用化學平衡原理判斷沉淀溶解平衡的移動。熟記網(wǎng)絡課前思考問題1某濃縮液中含有I－、Cl－等離子，取一定量的濃縮液，向其中滴加AgNO3溶液，當AgCl開始沉淀時，溶液中eq\f(cI－,cCl－)＝__________[已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17]。【答案】4.7×10－7【解析】當AgCl開始沉淀時，說明溶液中的c(I－)和c(Cl－)均已達到飽和狀態(tài)，因此可以根據(jù)溶度積表達式進行計算，溶液中eq\f(cI－,cCl－)＝eq\f(KspAgI,KspAgCl)＝eq\f(8.5×10－17,1.8×10－10)≈4.7×10－7。問題2已知25℃時，Ksp[Al(OH)3]＝4.5×10－33，當濾液中的pH為6時，則c(OH－【答案】10－84.5×10－9【解析】pH＝6，c(H＋)＝10－6mol/L，c(OH－)＝eq\f(10－14,10－6)mol/L＝10－8mol/L，c(Al3＋)＝eq\f(Ksp[AlOH3],c3OH－)＝eq\f(4.5×10－33,10－83)mol/L＝4.5×10－9mol/L。1．(2023·各地模擬題組合)室溫下，下列實驗探究方案能達到探究目的的是(A)探究方案選項探究目的向濃度均為0.05mol/L的Na2CO3、Na2SO4溶液中分別滴加少量等濃度BaCl2溶液，Na2SO4中先有沉淀生成A.Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)室溫下，向盛有1mL0.2mol/LNaOH溶液的試管中滴加2滴0.1mol/LMgCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液，又產(chǎn)生紅褐色沉淀BKsp[Fe(OH)3]＜Ksp[Mg(OH)2]向盛有3mL0.1mol/LAgNO3溶液的試管中滴加2滴0.1mol/LNaCl溶液，振蕩試管，再向試管中滴加2滴0.1mol/LKI溶液，觀察生成沉淀的顏色CKsp(AgI)<Ksp(AgCl)將硫酸鋇浸泡在飽和碳酸鈉溶液中一段時間后過濾、洗滌，向所得濾渣上滴加鹽酸，產(chǎn)生無色氣體DKsp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)【解析】室溫下，向盛有1mL0.2mol/LNaOH溶液的試管中滴加2滴0.1mol/LMgCl2溶液，氯化鎂不足，氫氧化鈉過量，再滴加氯化鐵溶液，氯化鐵與剩余NaOH反應生成氫氧化鐵沉淀，不能比較出氫氧化鐵與氫氧化鎂的Ksp大小，B錯誤；硝酸銀溶液過量，滴入的碘化鉀直接與硝酸銀反應生成AgI沉淀，不能說明是AgCl轉(zhuǎn)化為AgI，因此不能驗證Ksp大小，C錯誤；當兩種沉淀的Ksp相差不大時，在濃的Na2CO3溶液中，Ksp小的BaSO4沉淀也可以轉(zhuǎn)化為Ksp大的BaCO3沉淀，存在沉淀的轉(zhuǎn)化，但據(jù)此無法比較二者Ksp的大小，D錯誤。2．(1)已知：室溫下，Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－37.4，Ksp[Mn(OH)2]＝2×10－13。某溶液中c(Mn2＋)＝0.2mol/L，其中含有一定量的Fe3＋，欲使溶液中Fe3＋完全除去[c(Fe3＋)<10－5mol/L]，需控制溶液pH的范圍是____________。(2)(2021·江蘇卷)向含有Ca2＋、Mg2＋的某MnSO4溶液(pH約為5)中加入NH4F溶液，讓溶液中的Ca2＋、Mg2＋形成氟化物沉淀。若沉淀后上層清液中c(F－)＝0.05mol/L，則eq\f(cCa2＋,cMg2＋)＝____________[Ksp(MgF2)＝5×10－11，Ksp(CaF2)＝5×10－9]。(3)(2022·江蘇卷)已知：Ksp(FeS)＝6.5×10－18，Ksp[Fe(OH)2]＝5.0×10－17；H2S電離常數(shù)分別為Ka1＝1.1×10－7、Ka2＝1.3×10－13。在弱酸性溶液中，反應FeS＋H＋Fe2＋＋HS－的平衡常數(shù)K的數(shù)值為____________。【答案】(1)3.2～8.0(2)100(3)5×10－5【解析】(1)根據(jù)Ksp[Mn(OH)2]＝2×10－13，c(Mn2＋)＝0.2mol/L，計算Mn2＋開始沉淀時溶液的pH：c(OH－)＝eq\r(\f(2×10－13,0.2))mol/L＝10－6mol/L，pOH＝6，pH＝8。根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－37.4、完全沉淀時c(Fe3＋)<10－5mol/L，計算Fe3＋完全沉淀時溶液的pH：c(OH－)＝eq\r(3,\f(1×10－37.4,10－5))mol/L＝10－10.8mol/L，pOH＝10.8，pH＝3.2。所以“除鐵”過程需控制溶液pH的范圍是3.2～8.0。(2)eq\f(cCa2＋,cMg2＋)＝eq\f(KspCaF2,KspMgF2)＝eq\f(5×10－9,5×10－11)＝100。(3)反應FeS＋H＋Fe2＋＋HS－的平衡常數(shù)K＝eq\f(cFe2＋·cHS－,cH＋)＝eq\f(cFe2＋·cS2－·cHS－,cS2－·cH＋)＝eq\f(KspFeS,Ka2)＝eq\f(6.5×10－18,1.3×10－13)＝5×10－5。3．(2023·全國乙卷)一定溫度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是(C)A.a點條件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成AgCl沉淀B.b點時，c(Cl－)＝c(CrOeq\o\al(2－,4))，Ksp(AgCl)＝Ksp(Ag2CrO4)C.Ag2CrO4＋2Cl－2AgCl＋CrOeq\o\al(2－,4)的平衡常數(shù)K＝107.9D.向NaCl、Na2CrO4均為0.1mol/L的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀【解析】由(1.7,5)可得到Ag2CrO4的溶度積Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))＝(1×10－5)2×1×10－1.7＝10－11.7，由(4.8,5)可得到AgCl的溶度積Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1×10－5×1×10－4.8＝10－9.8。由圖可知，縱坐標從下到上，c(Ag＋)不斷減小，橫坐標從左到右，c(Cl－)和c(CrOeq\o\al(2－,4))也不斷減小，則曲線右上方區(qū)域：Q＜Ksp，即a點條件下，二者的離子積Q均小于其對應的溶度積Ksp，二者不會生成沉淀，A錯誤；由以上分析知，該溫度下，Ksp(Ag2CrO4)＝10－11.7≠Ksp(AgCl)＝10－9.8，Ksp只與溫度有關，與濃度無關，二者的溶度積不相同，B錯誤；該反應的平衡常數(shù)表達式為K＝eq\f(cCrO\o\al(2－,4),c2Cl－)＝eq\f(cCrO\o\al(2－,4)·c2Ag＋,c2Cl－·c2Ag＋)＝eq\f(KspAg2CrO4,K\o\al(2,sp)AgCl)＝eq\f(10－11.7,10－9.82)＝107.9，C正確；向NaCl、Na2CrO4均為0.1mol/L的混合溶液中滴加AgNO3，開始沉淀時所需要的c(Ag＋)分別為10－8.8和10－5.35，說明此時沉淀Cl－需要的銀離子濃度更低，在這種情況下，先沉淀的是AgCl，D錯誤。4．(2023·福州5月模擬)采用高壓氫氣還原法可以從溶液中直接提取金屬粉末。以黃銅礦(含CuFeS2、FeS2，少量的SiO2等)為原料制備銅粉的流程如圖：下列說法錯誤的是(D)A.“廢氣”成分中含SO2B.“沉鐵”時加入CuO的目的是調(diào)節(jié)pHC.“濾液”中含有硫酸，可循環(huán)使用提高原料的利用率D.“還原”時，增大溶液酸度有利于Cu的生成【解析】黃銅礦(含CuFeS2、FeS2，少量的SiO2等)在空氣中灼燒，硫元素被氧化，故得到廢氣含二氧化硫，灼燒后固體加硫酸酸浸，得到溶液含F(xiàn)e2＋、Fe3＋、Cu2＋等，二氧化硅不反應，為浸渣，濾液中加過氧化氫，將Fe2＋轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3＋，加氧化銅調(diào)pH使鐵離子完全沉淀除去，且不引入雜質(zhì)離子，還原過程為高壓氫氣將Cu2＋轉(zhuǎn)變?yōu)镃u，反應為Cu2＋＋H2=Cu＋2H＋。“廢氣”成分中含SO2，A正確；鐵離子水解生成氫氧化鐵和氫離子，氧化銅能消耗氫離子促進鐵離子水解，故“沉鐵”時加入CuO的目的是調(diào)節(jié)pH以使鐵離子沉淀完全，B正確；還原過程將Cu2＋轉(zhuǎn)變?yōu)镃u，反應為Cu2＋＋H2=Cu＋2H＋，則“濾液”中含有硫酸，硫酸可用于酸浸，故硫酸可循環(huán)使用提高原料的利用率，C正確；從“還原”反應看，“還原”時生成硫酸和銅，則增大溶液酸度使平衡左移，不利于Cu的生成，D錯誤?？键c1沉淀溶解平衡知識梳理沉淀溶解平衡1.概念在一定溫度下，當難溶電解質(zhì)在水中形成飽和溶液，且沉淀速率和溶解速率相等時，即達到沉淀溶解平衡。2.溶度積常數(shù)(Ksp)(1)溶度積是在一定溫度下，難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡常數(shù)。飽和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常數(shù)即為溶度積常數(shù)或溶度積，符號為Ksp。(2)表達式(以AgCl、AgCl為例)：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)Ag2S(s)2Ag＋(aq)＋S2－(aq)Ksp＝c2(Ag＋)·c(S2－)(式中的濃度是平衡濃度)①Ksp只與溫度有關，與離子濃度無關；②離子積與溶度積：Q＞Ksp，溶液中有沉淀析出；Q＝Ksp，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)；Q＜Ksp，溶液中無沉淀析出。(3)常見難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)(25℃化學式Ksp化學式KspAgCl1.8×10－10CuS6.3×10－36AgBr5.4×10－13ZnS1.6×10－24AgI8.5×10－17PbS8.0×10－28Ag2S6.3×10－50FeS6.3×10－18Ag2SO41.2×10－5HgS1.6×10－52BaSO41.1×10－10Cu(OH)22.2×10－20BaCO32.6×10－9Mg(OH)25.6×10－12CaCO33.4×10－9Fe(OH)24.9×10－17CaSO44.9×10－5Fe(OH)32.8×10－39(4)利用Ksp比較難溶物的溶解度大?、偻愋偷碾y溶物，可以直接比較它們Ksp的大小，來比較溶解度大小。已知：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)＞Ksp(AgI)，所以溶解度：AgCl＞AgBr＞AgI。②不同類型的難溶物，如比較溶解度大小，則需要計算后比較(注：該溶解度的單位是mol/L)。如AgCl和Ag2CrO4，比較二者的溶解度大小[已知：25°C時，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12]：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)設c(Ag＋)＝x，則c(Cl－)＝xKsp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝x2故x＝eq\r(KspAgCl)≈1.34×10－5mol/LAg2CrO42Ag＋(aq)＋CrOeq\o\al(2－,4)(aq)設c(CrOeq\o\al(2－,4))＝y(tǒng)，則c(Ag＋)＝2yKsp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))＝4y3y＝eq\r(3,\f(KspAg2CrO4,4))≈1.31×10－4mol/Lx＜y，所以溶解度：AgCl＜Ag2CrO4。影響沉淀溶解平衡的因素1.內(nèi)因：難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)。絕對不溶的物質(zhì)是沒有的，微溶物質(zhì)之間溶解度差別也很大。2.外因(1)濃度：加水稀釋，平衡向溶解方向移動。(2)溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動，少數(shù)平衡向生成沉淀的方向移動[如Ca(OH)2]。(3)同離子效應：向平衡體系中加入難溶物溶解產(chǎn)生的離子，平衡向生成沉淀的方向移動。有關沉淀溶解平衡的計算1.已知Ksp和溶液中一種離子的濃度，計算另一種離子的濃度。如：已知常溫下Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，若溶液中c(OH－)＝3.0×10－6mol/L，則溶液中c(Mg2＋)＝2.0mol/L。2.已知兩種難溶物(含有共同離子)的Ksp，當共沉淀時，計算離子濃度比。如：(1)已知Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgCl)＝2.0×10－10。向AgNO3溶液中加入KCl和KBr，當兩種沉淀共存時，eq\f(cBr－,cCl－)＝2.7×10－3。(2)已知：Ksp(CaSO4)＝5.0×10－5、Ksp(CaF2)＝5.0×10－9。充分沉淀后測得廢水中F－的含量為5.0×10－4mol/L，此時SOeq\o\al(2－,4)的濃度為2.5×10－3mol/L。3.沉淀轉(zhuǎn)化的平衡常數(shù)計算。如CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，已知：Ksp(CaSO4)＝5×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9。沉淀轉(zhuǎn)化平衡常數(shù)K＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(cSO\o\al(2－,4)·cCa2＋,cCO\o\al(2－,3)·cCa2＋)＝eq\f(KspCaSO4,KspCaCO3)＝eq\f(5×10－5,3×10－9)＝eq\f(5,3)×104。4.根據(jù)Ksp，計算溶液pH的控制范圍。如：室溫下，向濾液中滴加NaOH溶液，調(diào)pH除雜。若溶液中c(Co2＋)＝0.2mol/L，欲使溶液中Fe3＋、Al3＋的濃度均小于1×10－6mol/L，需控制的pH范圍為5.0～7.0。已知：室溫下，Ksp[Al(OH)3]＝1×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝3×10－39，Ksp[Co(OH)2]＝2×10－15。解疑釋惑48沉淀溶解平衡曲線中Q和Ksp的關系難溶電解質(zhì)(以BaSO4沉淀曲線為例說明)Q和Ksp間的關系有以下三種可能：點的變化a→c曲線上變化，c(SOeq\o\al(2－,4))增大，c(Ba2＋)減小b→c加入1×10－5mol/LNa2SO4溶液，c(Ba2＋)變小，c(SOeq\o\al(2－,4))不變(加水不行)d→c加入少量BaCl2固體，c(Ba2＋)增大，c(SOeq\o\al(2－,4))不變(無沉淀生成，忽略溶液的體積變化)c→a曲線上變化，c(Ba2＋)，增大c(SOeq\o\al(2－,4))減小[及時鞏固]判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)升高溫度，沉淀溶解平衡一定向沉淀溶解的方向移動(×)(2)向含有ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液，生成黑色沉淀，則Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)(×)(3)向含有等濃度Cl－、I－溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先生成黃色沉淀，后生成白色沉淀，則Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)(√)(4)(2020·天津卷)FeS溶于稀硫酸，而CuS不溶于稀硫酸，則Ksp(FeS)>Ksp(CuS)(√)(5)將AgBr和AgCl的飽和溶液等體積混合，再加入足量AgNO3濃溶液，則產(chǎn)生的AgCl沉淀多于AgBr沉淀(√)(6)如圖裝置可以驗證AgCl和AgI的Ksp的大小(√)(7)已知離子方程式2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O，在K2Cr2O7溶液中加入硝酸銀溶液，有磚紅色沉淀(Ag2CrO4)生成，則Ag2CrO4溶解度比Ag2Cr2O7小(√)【解析】(1)有些物質(zhì)升高溫度，溶解度減小，沉淀溶解平衡向逆反應方向移動，例如氫氧化鈣飽和溶液升高溫度，沉淀溶解平衡向逆反應方向移動，錯誤。(2)因為含有Na2S，不能證明沉淀轉(zhuǎn)化，則不能比較Ksp(CuS)、Ksp(ZnS)大小，錯誤。(3)濃度相同，Ksp小的先沉淀，由操作和現(xiàn)象可知Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，正確。(4)CuS的溶解度較小，將CuS投入稀硫酸溶液中，CuS溶解平衡電離出的S2－不足以與H＋發(fā)生反應，而將FeS投入稀硫酸后可以得到H2S氣體，說明Ksp(FeS)＞Ksp(CuS)，正確。(5)因為Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)，在AgCl和AgBr兩飽和溶液中，前者c(Ag＋)大于后者c(Ag＋)，c(Cl－)＞c(Br－)，當將AgCl、AgBr兩飽和溶液等體積混合，當加入足量的AgNO3濃溶液時，AgCl沉淀比AgBr沉淀多，正確。(6)由氯化銀白色沉淀中加入少量碘化鉀溶液會生成黃色碘化銀沉淀可知，說明氯化銀的溶度積小于碘化銀的溶度積，則該實驗以驗證氯化銀和碘化銀的Ksp大小，正確。(7)K2Cr2O7溶液中，c(CrOeq\o\al(2－,7))＞c(CrOeq\o\al(2－,4))，加入AgNO3溶液有磚紅色沉淀(Ag2CrO4)生成，可知Ag2CrO4溶解度比Ag2Cr2O7小，正確。下列說法正確的是(D)A.難溶電解質(zhì)的Ksp越小，則它的溶解度越小B.已知：Ksp(Ag2CrO4)＜Ksp(AgCl)，Ag2CrO4的溶解度小于AgCl的溶解度C.溶度積常數(shù)Ksp與溫度有關，溫度越高，溶度積越大D.升高溫度，某沉淀溶解平衡逆向移動，說明它的溶解度是減小的，Ksp也變小【解析】不同類型的電解質(zhì)無法由溶度積來比較溶解度大小，同類型的難溶電解質(zhì)Ksp越小，溶解度才越小，A錯誤；沉淀類型不同不能由Ksp數(shù)值大小來比較溶解度，B錯誤；溶度積常數(shù)Ksp與溫度有關，但不一定溫度越高，溶度積常數(shù)就越大，如Ca(OH)2，C錯誤；升高溫度，沉淀溶解平衡向放熱方向移動，則說明升溫它的溶解度是減小的，所以Ksp也變小，D正確。已知：某溫度時，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.1×10－12。向Cl－和CrOeq\o\al(2－,4)的濃度都為0.100mol/L的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液(忽略體積的變化)。下列說法正確的是(B)A.首先得到的沉淀是Ag2CrO4B.首先得到的沉淀是AgClC.同時得到AgCl與Ag2CrO4沉淀D.將Ag2CrO4轉(zhuǎn)化為AgCl比將AgCl轉(zhuǎn)化為Ag2CrO4要難【解析】混合溶液中Cl－和CrOeq\o\al(2－,4)的濃度都為0.100mol/L，由Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)得c(Ag＋)＝eq\f(KspAgCl,cCl－)＝1.8×10－9mol/L，由Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))得c(Ag＋)＝eq\r(\f(KspAg2CrO4,cCrO\o\al(2－,4)))＝eq\r(11)×10－6mol/L，則AgCl沉淀所需Ag＋比Ag2CrO4少，滴定過程中，需要Ag＋少的先沉淀，AgCl先沉淀，B正確。(1)(2023·安徽合肥三模)已知：常溫下，Ksp[Fe(OH)3]＝8×10－38，Ksp[Ce(OH)3]＝1×10－22，lg2＝0.3；溶液中離子濃度≤1.0×10－5mol/L時視為沉淀完全。常溫下，溶液中c(Ce3＋)＝0.1mol/L，為了除去雜質(zhì)離子Fe3＋，用氨水調(diào)溶液pH的范圍是____________。(2)(2023·安徽合肥二模)已知：常溫下，Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－16，Ksp[FeCO3]＝3.2×10－11。FeCO3＋2OH－Fe(OH)2＋COeq\o\al(2－,3)，計算該反應的平衡常數(shù)K＝____________。(3)常溫下，反應CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)達到平衡，則溶液中eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝____________[Ksp(CaSO4)＝4.8×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9]?！敬鸢浮?1)3.3≤pH<7(2)4×104(3)1.6×104【解析】(1)溶液中c(Ce3＋)＝0.1mol/L，Ce3＋開始沉淀時，c(OH－)＝eq\r(3,\f(Ksp[CeOH3],cCe3＋))＝eq\r(3,\f(1×10－22,0.1))mol/L＝10－7mol/L，c(H＋)＝10－7，pH＝7；鐵離子沉淀完全時，c(OH－)＝eq\r(3,\f(8×10－38,10－5))mol/L＝2×10－11mol/L，pOH＝11－lg2＝10.7，pH＝14－pOH＝3.3，用氨水調(diào)pH的范圍是3.3≤pH<7。(2)該反應平衡常數(shù)K＝eq\f(cCO\o\al(2－,3),c2OH－)＝eq\f(KspFeCO3,Ksp[FeOH2])＝eq\f(3.2×10－11,8.0×10－16)＝4×104。(3)eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(KspCaSO4,KspCaCO3)＝eq\f(4.8×10－5,3×10－9)＝1.6×104。(2022·深圳期末)25℃時，CaCO3在水中沉淀溶解平衡曲線如圖。25℃時CaSO4的Ksp＝9.1×10－6A.通過蒸發(fā)，可使溶液由a點變化到c點B.圖中b點碳酸鈣的結晶速率小于其溶解速率C.25℃時，從CaCO3(s)轉(zhuǎn)化為CaSO4D.可將鍋爐中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，再用酸去除【解析】蒸發(fā)時，COeq\o\al(2－,3)、Ca2＋的濃度均增大，圖中由a點變化到c點時c(COeq\o\al(2－,3))不變，與圖像不符，A錯誤；曲線上點均為平衡點，且b點在曲線上方，則Q(CaCO3)＞Ksp(CaCO3)，有晶體析出，則b點碳酸鈣的結晶速率大于其溶解速率，B錯誤；通過圖示，算出Ksp(CaCO3)＝4.0×10－5×7.0×10－5＝2.8×10－11，即Ksp(CaCO3)＜Ksp(CaSO4)，25℃時，從CaSO4(s)轉(zhuǎn)化為CaCO3(s)更容易實現(xiàn)，C錯誤；CaSO4易轉(zhuǎn)化為CaCO3，且CaCO3與鹽酸反應，則除去鍋爐水垢中硫酸鈣的辦法是將其轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，然后用酸去除，D正確。(2023·滁州期末)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。下列說法錯誤的是(B)A.圖中p和q分別為T1、T2溫度下CdS達到沉淀溶解平衡B.圖中各點對應的Ksp的關系：Ksp(m)＝Ksp(n)＜Ksp(p)＜Ksp(q)C.向m點的溶液中加入少量Na2S固體，溶液中Cd2＋濃度降低D.溫度降低時，q點飽和溶液的組成由q沿qp線向p方向移動【解析】根據(jù)圖中信息，圖中p和q分別為T1、T2溫度下CdS達到沉淀溶解平衡，A正確；溫度相同，Ksp相同，溫度越高，Ksp越大，因此圖中各點對應的Ksp的關系為Ksp(m)＝Ksp(n)＝Ksp(p)＜Ksp(q)，B錯誤；向m點的溶液中加入少量Na2S固體，硫離子濃度增大，沉淀溶解平衡逆向移動，因此溶液中Cd2＋濃度降低，C正確；溫度降低時，Ksp減小，則q點飽和溶液的組成由q沿qp線向p方向移動，D正確。(2017·新課標Ⅲ卷)在濕法煉鋅的電解循環(huán)溶液中，較高濃度的Cl－會腐蝕陽極板而增大電解能耗?？上蛉芤褐型瑫r加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀從而除去Cl－。根據(jù)溶液中平衡時相關離子濃度的關系圖，下列說法錯誤的是(C)A.Ksp(CuCl)的數(shù)量級為10－7B.除Cl－的反應為Cu＋Cu2＋＋2Cl－=2CuClC.加入Cu越多，Cu＋濃度越高，除Cl－效果越好D.2Cu＋Cu2＋＋Cu平衡常數(shù)很大，反應趨于完全【解析】由圖像可知，橫坐標為0時，c(Cl－)＝1mol/L，c(Cu＋)≈10－6.8mol/L，則Ksp(CuCl)＝c(Cu＋)·c(Cl－)的數(shù)量級為10－7，A正確；反應物為銅、硫酸銅以及氯離子，生成物為CuCl，反應的離子方程式為Cu＋Cu2＋＋2Cl－=2CuCl，B正確；反應物Cu是固體，除Cl－效果取決于Cu2＋的濃度，與Cu含量無關，C錯誤；2Cu＋Cu2＋＋Cu的平衡常數(shù)K＝eq\f(cCu2＋,c2Cu＋)，取兩條線的交點計算，c(Cu2＋)＝c(Cu＋)≈10－6mol/L，K＝eq\f(10－6,10－62)＝106，K很大，反應趨于完全，D正確。深度指津有關沉淀溶解平衡對數(shù)圖像的分析數(shù)軸數(shù)值的含義：[說明](1)橫坐標數(shù)值越大，c(COeq\o\al(2－,3))越小縱坐標數(shù)值越小，c(M)越大(2)①直線上的任何一點為飽和溶液②直線上方的點為不飽和溶液③直線下方的點為過飽和溶液，有沉淀生成考點2沉淀溶解平衡的應用知識梳理沉淀的生成例如：除去氯化銨中的氯化鐵，先將固體溶解，再加入氨水調(diào)pH，可使Fe3＋生成Fe(OH)3沉淀而除去；Na2S作為沉淀劑，可以把廢水中Cu2＋、Hg2＋轉(zhuǎn)化為極難溶的金屬硫化物CuS、HgS沉淀而除去。沉淀的溶解根據(jù)平衡移動原理，對于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設法不斷地移去平衡體系中的相應離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動，就可以使沉淀溶解。例如，難溶于水的CaCO3沉淀可以溶于鹽酸中。在上述反應中，CO2氣體的生成和逸出，使CaCO3溶解平衡體系中的COeq\o\al(2－,3)濃度不斷減小，溶液中Q(CaCO3)<Ksp(CaCO3)，導致平衡向沉淀溶解的方向移動。只要鹽酸的量足夠，CaCO3就可以完全溶解。類似的可用強酸溶解的難溶電解質(zhì)還有FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2和Mg(OH)2等。沉淀的轉(zhuǎn)化鍋爐除垢：將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3的離子方程式為CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)；向ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀的離子方程式為ZnS(s)＋Cu2＋(aq)Zn2＋(aq)＋CuS(s)。解疑釋惑49沉淀之間的轉(zhuǎn)化與Ksp大小沒有必然聯(lián)系1.由難溶的沉淀轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀是比較容易實現(xiàn)的一種轉(zhuǎn)化。如：在PbI2懸濁液中，加入AgNO3溶液后，PbI2＋2Ag＋2AgI＋Pb2＋，K＝eq\f(cPb2＋,c2Ag＋)＝eq\f(cPb2＋·c2I－,c2Ag＋·c2I－)＝eq\f(KspPbI2,K\o\al(2,sp)AgI)?1，所以只要較低物質(zhì)的量濃度的Ag＋即可消耗I－使PbI2不斷溶解最終完全轉(zhuǎn)化為更難溶的AgI沉淀。2.由難溶的沉淀轉(zhuǎn)化為更易溶的沉淀是比較難以實現(xiàn)的一種轉(zhuǎn)化，但是當兩種沉淀的溶度積相差不大時，就可以發(fā)生。如雖然Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)，但兩者差異不大，BaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)BaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，K＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(cBa2＋·cSO\o\al(2－,4),cBa2＋·cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(KspBaSO4,KspBaCO3)＜1，只要加入足量的飽和Na2CO3溶液，使c(COeq\o\al(2－,3))·c(Ba2＋)＞Ksp(BaCO3)，沉淀轉(zhuǎn)化正向移動，BaSO4就可以轉(zhuǎn)化為BaCO3。[及時鞏固]下列說法正確的是(B)選項實驗操作和現(xiàn)象結論A(2020·江蘇卷)向濃度均為0.1mol/L的BaCl2和CaCl2混合溶液中加入Na2CO3溶液，出現(xiàn)白色沉淀白色沉淀是BaCO3B(2019·江蘇卷)向濃度均為0.05mol/L的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黃色沉淀生成Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)C(2018·江蘇卷)向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量AgNO3稀溶液，有黃色沉淀生成Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)D(2016·江蘇卷)室溫下，向濃度均為0.1mol/L的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液，出現(xiàn)白色沉淀。Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4)【解析】碳酸鈣、碳酸鋇均為白色沉淀，由操作和現(xiàn)象不能判斷白色沉淀是BaCO3，A錯誤；溶解度小的先生成沉淀，先生成黃色沉淀，說明Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)，B正確；因未說明實驗離子濃度是否相同，所以無法判斷溶度積大小，C錯誤；向濃度均為0.1mol/L的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液，因為BaSO4、CaSO4都是白色沉淀，所以不能說明Ksp(BaSO4)和Ksp(CaSO4)哪個大，D錯誤。向鍋爐中注入Na2CO3溶液浸泡，將水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，再用鹽酸去除。下列敘述正確的是(D)A.加水稀釋，Na2CO3溶液的Kw和c(OH－)均會減小B.CaSO4能轉(zhuǎn)化為CaCO3，說明Ksp(CaCO3)＞Ksp(CaSO4)C.CaCO3溶解于鹽酸而CaSO4不溶，是因為硫酸酸性強于鹽酸D.沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式為COeq\o\al(2－,3)(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)【解析】溫度不變，Kw不變，A錯誤；CaSO4能轉(zhuǎn)化為CaCO3，說明Ksp(CaCO3)＜Ksp(CaSO4)，B錯誤；CaSO4與鹽酸不反應，不能說明硫酸酸性強于鹽酸，C錯誤。(1)(2023·前黃中學二模)已知：幾種金屬離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀的pH如表所示：金屬離子Al3＋Co2＋Ni2＋開始沉淀的pH4.07.67.7完全沉淀的pH5.29.29.5某CoSO4溶液中含有一定量的Al3＋和Ni2＋，現(xiàn)加入Na2CO3除鋁。得到固體的主要成分是________(填化學式)，該步調(diào)節(jié)pH的范圍為。(2)(2023·淮南二模)“除雜”時溶液中除含有Sr2＋和Cl－外，還含有少量的Ba2＋。為了除去雜質(zhì)Ba2＋，同時提高原料的利用率，溶液中Sr2＋的濃度應不高于________mol/L(注：已知室溫條件，BaSO4的Ksp為1.1×10－10，SrSO4的Ksp為3.3×10－7；殘留在溶液中的離子濃度小于1.0×10－5mol/L時，離子完全沉淀)?！敬鸢浮?1)Al(OH)35.2≤pH<7.6(2)3.0×10－2【解析】(1)加入碳酸鈉固體發(fā)生雙水解反應得到Al(OH)3沉淀，由表格可知該步調(diào)節(jié)pH的范圍為5.2≤pH＜7.6。(2)已知室溫條件，BaSO4的Ksp為1.1×10－10，SrSO4的Ksp為3.3×10－7，鋇離子完全沉淀時，c(SOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(KspBaSO4,cBa2＋)＝eq\f(1.1×10－10,10－5)mol/L＝1.1×10－5mol/L，則c(Sr2＋)＝eq\f(KspSrSO4,cSO\o\al(2－,4))＝eq\f(3.3×10－7,1.1×10－5)mol/L＝3×10－2mol/L；故溶液中Sr2＋的濃度應不高于3×10－2mol/L。(2023·廣州二模)以混有SiO2的MgCO3為原料制備氧化鎂的實驗流程如圖：下列說法錯誤的是(A)A.酸浸的離子方程式為COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OB.浸出渣的成分是SiO2C.母液的主要溶質(zhì)是NH4ClD.固體X是Mg(OH)2【解析】MgCO3是微溶物，不可拆成離子，A錯誤；鹽酸酸浸，MgCO3可溶于酸，SiO2不溶于酸，浸出渣為SiO2，B正確；加入氨水沉鎂，MgCl2＋2NH3·H2O=Mg(OH)2↓＋2NH4Cl，母液主要溶質(zhì)是NH4Cl，固體X為Mg(OH)2，C、D正確。深度指津沉淀的溶解1.轉(zhuǎn)化生成弱電解質(zhì)(1)生成弱酸：FeS(s)＋2H＋(aq)Fe2＋(aq)＋H2S(g)其實質(zhì)是H＋消耗S2－生成了H2S。實驗室用CaCO3和HCl反應制備CO2也是此原理。(2)生成水：Mg(OH)2(s)＋2H＋(aq)Mg2＋(aq)＋2H2O(l)2.發(fā)生氧化還原反應如CuS不溶于HCl但卻溶于稀硝酸，這是因為：3CuS＋8HNO3=3Cu(NO3)2＋3S＋2NO↑＋4H2O3.生成難解離的配合物離子AgCl＋2NH3[Ag(NH3)2]＋＋Cl－AgBr＋2S2Oeq\o\al(2－,3)[Ag(S2O3)2]3－＋Br－(用于照相技術)1.(2022·惠州期末)某溫度時，AgCl懸濁液中沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(B)A.加入NaCl，可以使溶液由a點變到點cB.加入少量水，平衡不移動，Ag＋濃度不變C.b點對應溶液中Q＞KspD.a、c點對應的Ksp相等【解析】加入NaCl，氯離子濃度增大，而a到c點銀離子濃度減小，氯離子濃度增大，A正確；加入少量水，促進溶解，仍為飽和溶液，則Cl－濃度不變，Ag＋濃度不變，但是平衡正向移動，B錯誤；b點對應溶液中Q＞Ksp，則有沉淀生成，C正確；溫度不變，溶度積Ksp不變，則c點對應的Ksp等于a點對應的Ksp，D正確。2．(2023·江蘇卷)室溫下，用含少量Mg2＋的MnSO4溶液制備MnCO3的過程如題圖所示。已知Ksp(MgF2)＝5.2×10－11，Ka(HF)＝6.3×10－4。下列說法正確的是(C)A.0.1mol/LNaF溶液中：c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)B.“除鎂”得到的上層清液中：c(Mg2＋)＝eq\f(KspMgF2,cF－)C.0.1mol/LNaHCO3溶液中：c(COeq\o\al(2－,3))＝c(H＋)＋c(H2CO3)－c(OH－)D.“沉錳”后的濾液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))【解析】電荷守恒式中缺少OH－，A錯誤；“除鎂”得到上層清液中c(Mg2＋)＝eq\f(KspMgF2,c2F)，B錯誤；“沉錳”后的濾液中存在電荷守恒，陰離子缺少SOeq\o\al(2－,4)、F－，D錯誤。3.(2023·福州二模)工業(yè)上采用NaClO氧化法生產(chǎn)高鐵酸鉀(K2FeO4)，其主要的生產(chǎn)流程如下：已知：K2FeO4在堿性環(huán)境中穩(wěn)定，在中性和酸性條件下不穩(wěn)定，難溶于醇等有機溶劑。下列說法錯誤的是(B)A.反應②為3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH=2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2OB.由反應③可知，此溫度下Ksp(K2FeO4)>Ksp(Na2FeO4)C.“提純”步驟的洗滌劑可以選用CH3COOK溶液、異丙醇D.K2FeO4可用于水的消毒【解析】氯氣通入氫氧化鈉溶液中制取NaClO，次氯酸鈉溶液中加硝酸鐵反應生成高鐵酸鈉，過濾，將高鐵酸鈉與飽和KOH混合反應生成高鐵酸鉀，再經(jīng)分離、提純得到純凈的高鐵酸鉀固體。反應②中次氯酸鈉氧化硝酸鐵，1mol次氯酸鈉得2mol電子，1mol硝酸鐵生成高鐵酸鈉失去3mol電子，根據(jù)得失電子守恒可得反應：3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH=2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2O，A正確；由反應③可知，高鐵酸鈉與KOH溶液混合生成高鐵酸鉀，該反應為復分解反應，反應發(fā)生的條件為高鐵酸鉀的Ksp小于高鐵酸鈉，B錯誤；高鐵酸鉀在堿性條件下穩(wěn)定，且在醇中的溶解度小，因此可用CH3COOK溶液、異丙醇作洗滌劑，C正確；K2FeO4具有強氧化性，可起到殺菌消毒作用，D正確。4．(2022·全國乙卷)廢舊鉛酸蓄電池的鉛膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb。還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等。為了保護環(huán)境、充分利用鉛資源，通過如圖流程實現(xiàn)鉛的回收。一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表：難溶電解質(zhì)PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp2.5×10－87.4×10－141.1×10－102.6×10－9一定條件下，一些金屬氫氧化物沉淀時的pH如下表：金屬氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Pb(OH)2開始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1回答下列問題：(1)在“脫硫”中PbSO4轉(zhuǎn)化反應的離子方程式為，用沉淀溶解平衡原理解釋選擇Na2CO3的原因： 。(2)在“脫硫”中，加入Na2CO3不能使鉛膏中BaSO4完全轉(zhuǎn)化，原因是 。(3)“酸浸”后溶液的pH約為4.9，濾渣的主要成分是__________________?！敬鸢浮?1)PbSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)PbCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)該反應的平衡常數(shù)K＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(cPb2＋·cSO\o\al(2－,4),cPb2＋·cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(KspPbSO4,KspPbCO3)＝eq\f(2.5×10－8,7.4×10－14)≈3.4×105＞105，說明PbSO4可以比較徹底的轉(zhuǎn)化為PbCO3(2)反應BaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)BaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)的平衡常數(shù)K＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(cBa2＋·cSO\o\al(2－,4),cBa2＋·cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(KspBaSO4,KspBaCO3)＝eq\f(1.1×10－10,2.6×10－9)≈0.04?105，說明該反應正向進行的程度有限，因此加入碳酸鈉不能使鉛膏中的BaSO4完全轉(zhuǎn)化(3)Fe(OH)3、Al(OH)3、BaSO4第26講難溶電解質(zhì)的溶解平衡練習1沉淀溶解平衡1.下列有關沉淀溶解平衡的說法錯誤的是()A.用稀硫酸洗滌BaSO4沉淀，可以減少BaSO4溶解損失B.牙膏中添加NaF，可將Ca5(PO4)3OH轉(zhuǎn)化為更難溶的Ca5(PO4)3F抵抗酸的侵蝕C.25℃時，向含有AgCl固體的AgCl飽和溶液中加入少量稀鹽酸，則AgCl的溶解度不變D.25℃時，AgCl和Ag2CrO4(磚紅色)的Ksp分別為1.8×10－10和2.0×10－12，則用AgNO3標準溶液滴定Cl－時，可采用K2CrO4為指示劑【解析】BaSO4沉淀在溶液中存在沉淀溶解平衡，用稀硫酸洗滌時，增大了SOeq\o\al(2－,4)的濃度，使沉淀溶解平衡逆向移動，因而可以減少BaSO4溶解損失，A正確；Ca5(PO4)3OH在口腔溶液中存在沉淀溶解平衡，用含有NaF的牙膏刷牙時，發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化，生成更難溶的Ca5(PO4)3F，可增強抵抗酸的侵蝕的能力，B正確；25℃時，向含有AgCl固體的AgCl飽和溶液中加入少量稀鹽酸，Cl－的濃度增大，沉淀溶解平衡逆向移動，則AgCl的溶解度減小，C錯誤；當離子濃度小于10－5mol/L時認為沉淀完全，若恰好沉淀完全時，c(Ag＋)＝eq\f(KspAgCl,cCl－)＝eq\f(1.8×10－10,1.0×10－5)mol/L＝1.8×10－5mol/L，此時溶液中c(CrOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(KspAg2CrO4,c2Ag＋)＝eq\f(2.0×10－12,1.8×10－52)mol/L≈6.17×10－3mol/L＞1.0×10－5mol/L，可采用K2CrO4為指示劑，D正確。2.實驗：①0.1mol/LAgNO3溶液和0.1mol/LNaCl溶液等體積混合得到濁液a，過濾得到濾液b和白色沉淀c；②向濾液b中滴加0.1mol/LKI溶液，出現(xiàn)渾濁；③向沉淀c中滴加0.1mol/LKI溶液，沉淀變?yōu)辄S色。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.濾液b中不含有Ag＋C.③中顏色變化說明AgCl轉(zhuǎn)化為AgID.實驗可以證明AgI比AgCl更難溶【解析】濁液a中含有AgCl，存在沉淀的溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，A正確；濾液b為AgCl的飽和溶液，也存在沉淀的溶解平衡，即存在Ag＋，B錯誤；向AgCl中滴加0.1mol/LKI溶液，白色AgCl沉淀變?yōu)辄S色AgI沉淀，證明AgI比AgCl更難溶，C、D正確。3.(2023·安徽宣城期末)含銀微粒存在如圖變化。下列說法不正確的是()A.白色沉淀加氨水的反應為AgCl＋2NH3=[Ag(NH3)2]＋＋Cl—B.該過程說明：Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)C.無色溶液加HCl溶液又得到白色沉淀，說明結合Ag＋能力：Cl—＞NH3D.黃色沉淀中再加5滴0.1mol/LNa2S溶液可得到黑色沉淀【解析】白色沉淀AgCl加氨水，發(fā)生了絡合反應，A正確；由氯化銀白色沉淀轉(zhuǎn)化為銀氨絡離子，而銀氨絡離子轉(zhuǎn)化為黃色碘化銀沉淀可知，碘化銀溶度積小于氯化銀，B正確；銀氨絡離子在溶液中存在如下平衡：[Ag(NH3)2]＋Ag＋＋2NH3，向溶液中加入鹽酸，NH3與H＋結合生成NHeq\o\al(＋,4)，使溶液中氨分子濃度減小，平衡右移，銀離子濃度增大，與氯離子反應生成白色沉淀，與氯離子和氨分子結合銀離子的能力無關，C錯誤；硫化銀的溶解度小于碘化銀，所以黃色沉淀中滴加硫化鈉溶液，溶解度大的碘化銀沉淀會轉(zhuǎn)化為溶解度小的硫化銀黑色沉淀，D正確。4.(2023·黃山一模)以含鋅廢液(主要成分為ZnSO4，含少量的Fe2＋、Mn2＋)為原料制備ZnCO3·2Zn(OH)2的實驗流程如下，設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法不正確的是()A.1mol過二硫酸鈉(Na2S2O8)中含有σ鍵數(shù)目為9NAB.“氧化除錳”后的溶液中一定存在：Na＋、Zn2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)C.“調(diào)節(jié)pH”時試劑X可以選用Zn、ZnO、ZnCO3等物質(zhì)D.“氧化除錳”過程中生成MnO2的離子方程式：Mn2＋＋S2Oeq\o\al(2－,8)＋2H2O=MnO2↓＋2SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋【解析】S2Oeq\o\al(2－,8)的結構式為，單鍵為σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵、1個π鍵，因此1mol過二硫酸鈉(Na2S2O8)中含有σ鍵數(shù)目為9NA，A正確；向含鋅廢液中加入Na2S2O8溶液，生成MnO2沉淀且將Fe2＋氧化為Fe3＋，“氧化除錳”后的溶液中存在的離子為Na＋、Zn2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)，B正確；溶液中Fe3＋能與鋅反應，所以調(diào)節(jié)溶液pH時試劑X不能選用Zn，C錯誤；氧化除錳發(fā)生反應的離子方程式是Mn2＋＋S2Oeq\o\al(2－,8)＋2H2O=MnO2↓＋2SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，D正確。5.(2021·江蘇卷)室溫下，用0.5mol/LNa2CO3溶液浸泡CaSO4粉末，一段時間后過濾，向濾渣中加稀醋酸，產(chǎn)生氣泡。已知Ksp(CaSO4)＝5×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9。下列說法正確的是()A.0.5mol/LNa2CO3溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)B.反應CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)正向進行，需滿足eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＞eq\f(5,3)×104C.過濾后所得清液中一定存在：c(Ca2＋)＝eq\f(KspCaCO3,cCO\o\al(2－,3))且c(Ca2＋)≤eq\f(KspCaSO4,cSO\o\al(2－,4))D.濾渣中加入醋酸發(fā)生反應的離子方程式：CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O【解析】0.5mol/LNa2CO3溶液中存在質(zhì)子守恒：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(H2CO3)，A錯誤；該反應的K＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(cSO\o\al(2－,4)·cCa2＋,cCO\o\al(2－,3)·cCa2＋)＝eq\f(KspCaSO4,KspCaCO3)＝eq\f(5×10－5,3×10－9)＝eq\f(5,3)×104，當濃度商Q＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＜K時，反應正向進行，B錯誤；上層清液為碳酸鈣的飽和溶液，所以清液中滿足c(Ca2＋)＝eq\f(KspCaCO3,cCO\o\al(2－,3))，由于硫酸鈣沉淀轉(zhuǎn)化為碳酸鈣沉淀，則c(Ca2＋)≤eq\f(KspCaSO4,cSO\o\al(2－,4))，C正確；醋酸為弱酸，不能拆成離子形式，D錯誤。6.一定溫度下，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)體系中，c(Ag＋)和c(Cl－)的關系如圖所示。下列說法錯誤的是()A.a、b、c三點對應的Kw相等B.向d點的溶液中加入AgNO3溶液，可能會變到a點C.AgCl在a點的溶解度一定比c點的大D.該溫度下，AgBr的溶解平衡曲線可能與線段bd相交【解析】Kw只與溫度有關，溫度不變，則Kw不變，a、b、c三點的Kw相等，A正確；d點為AgCl的不飽和溶液，向其中加入AgNO3溶液，溶液中c(Ag＋)增大，形成AgCl飽和溶液，可能會變到a點，B正確；溫度相同，AgCl的溶解度相同，C錯誤；由于Ksp(AgBr)＜Ksp(AgCl)，則該溫度下，AgBr的溶解度曲線應在AgCl下方，與線段bd相交，D正確。7.(2022·廣州期末)已知298K時，Ksp(CuS)＝6.3×10－36，Ksp(MnS)＝2.5×10－13，隨著溫度的升高二者的Ksp都增大。298K時，飽和溶液中p(S2－)和p(M2＋)的關系如圖，其中p(S2－)＝－lgc(S2－)，p(M2＋)＝－lgc(Cu2＋)或－lgc(Mn2＋)。下列說法正確的是()A.298K時向MnS懸濁液中加入MnSO4固體，Ksp(MnS)將隨之減小B.為除去MnCl2溶液中混有的少量CuCl2，可加入適量Na2S固體，充分攪拌后過濾C.對于曲線Ⅰ，在b點加熱(忽略水的蒸發(fā))，b點向c點移動D.曲線Ⅱ代表的是MnS【解析】Ksp(CuS)＜Ksp(MnS)，說明相同條件下，CuS更難溶，對應溶液中離子濃度更小，p值越大，故曲線Ⅱ代表MnS，曲線Ⅰ代表CuS。Ksp只與溫度有關，溫度不變，Ksp不變，A錯誤；加入適量Na2S后，可使Cu2＋轉(zhuǎn)化為CuS沉淀，但用Na2S除雜時引入新雜質(zhì)Na＋，故不能達到實驗目的，B錯誤；對于曲線Ⅰ，加熱b點溶液，CuS溶解度增大，S2－和Cu2＋濃度均增大，b點向a點方向移動，C錯誤。8.用0.100mol/LAgNO3滴定50.0mL0.050mol/LCl－溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關敘述錯誤的是()A.根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計算可知Ksp(AgCl)的數(shù)量級為10－10B.曲線上各點的溶液滿足關系式：c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)C.相同實驗條件下，若改為0.040mol/LCl－，反應終點c移到aD.相同實驗條件下，若改為0.050mol/LBr－，反應終點c向b方向移動【解析】圖中c點為滴定終點，此處－lgc(Cl－)＝5，達到沉淀溶解平衡時，c(Ag＋)＝c(Cl－)＝10－5mol/L，所以Ksp(AgCl)的數(shù)量級為10－10，A正確；曲線上的點是沉淀溶解平衡的平衡點，滿足c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)，B正確；溶度積常數(shù)只隨溫度改變而改變，改變滴定反應液濃度，不改變?nèi)芏确e常數(shù)，所以相同實驗條件下，若改為0.0400mol/LCl－，所需AgNO3溶液體積就變?yōu)閑q\f(50×0.0400,0.100)mL＝20mL，故反應終點不是a點，C錯誤；AgBr比AgCl更難溶，相同條件下達到沉淀溶解平衡時Br－的濃度更低，則－lgc(Br－)值更大，消耗AgNO3溶液的體積不變，D正確。9.(2022·佛山期末)常溫下，CuS、FeS飽和溶液中陽離子M2＋、陰離子S2－的濃度負對數(shù)關系如圖所示．已知Ksp(CuS)＝6.3×10－36，Ksp(FeS)＝6.3×10－18。下列說法錯誤的是()A.曲線A代表FeSB.向曲線B代表的體系中加入少量Na2S固體，可實現(xiàn)由p點到q點的移動C.q點可表示FeS的不飽和溶液D.FeS固體用于去除工業(yè)廢水中的Cu2＋【解析】Ksp(CuS)＜Ksp(FeS)，所以曲線A代表FeS、曲線B代表CuS，A正確；向曲線B代表的體系中加入少量Na2S固體，S2－濃度增大，Cu2＋濃度減小，Ksp(CuS)不變，p點沿曲線B向右下方移動，B錯誤；q點Q＝c(Fe2＋)·c(S2－)＜Ksp(FeS)，q點表示FeS的不飽和溶液，C正確；Ksp(CuS)＜Ksp(FeS)，F(xiàn)eS固體可用于去除工業(yè)廢水中的Cu2＋，D正確。10.(2023·淮南二模)天然水體中的碳酸鹽體系(CO2、H2CO3、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3))，不同微粒濃度分布會影響溶液的pH。某溫度下，溶洞水體中l(wèi)gc(X)(X為H2CO3、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)或Ca2＋)與pH關系如圖所示。下列說法錯誤的是()A.H2CO3的Ka1數(shù)量級為10－9B.溶液中可能存在：c(Ca2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))C.曲線②lgc(X)不變的原因是水體中的H2CO3和空氣中的CO2保持平衡D.該溫度下c(Ca2＋)與c2(H＋)為線性關系【解析】溫度不變，當水體中的H2CO3和空氣中的CO2保持平衡時，則溶液中碳酸分子的濃度變化不大，圖中曲線②代表H2CO3，pH很小時，水體中也有HCOeq\o\al(－,3)，隨著pH的增大，溶液的堿性增強，HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)濃度都增大，而隨著COeq\o\al(2－,3)濃度增大，逐漸生成CaCO3沉淀，溶液中Ca2＋濃度逐漸減小，因此曲線③代表HCOeq\o\al(－,3)，曲線④代表COeq\o\al(2－,3)，曲線①代表Ca2＋。曲線③和曲線②交點處c(HCOeq\o\al(－,3))＝c(H2CO3)，此時pH處于6～7之間，Ka1＝eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cH＋,cH2CO3)＝c(H＋)，Ka1的數(shù)量級為10－7，A錯誤；溶液存在電荷守恒：2c(Ca2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))，曲線④和曲線①交點處c(Ca2＋)＝c(COeq\o\al(2－,3))，故溶液中可能存在：c(Ca2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))，B正確；外界溫度不變，水體中的H2CO3和空氣中的CO2保持平衡時，則溶液中碳酸分子的濃度不變，C正確；碳酸的Ka1·Ka2＝eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cH＋,cH2CO3)×eq\f(cCO\o\al(2－,3)·cH＋,cHCO\o\al(－,3))＝eq\f(cCO\o\al(2－,3)·c2H＋,cH2CO3)，結合Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))，可得c2(H＋)＝eq\f(Ka1·Ka2,KspCaCO3)·c(H2CO3)·c(Ca2＋)，且Ksp(CaCO3)、Ka1、Ka2均為溫度的函數(shù)，是一個定值，c(H2CO3)也是定值，則該溫度下c(Ca2＋)與c2(H＋)為線性關系，D正確。11.(2023·黃山一模)某元素M的氫氧化物M(OH)2(s)在水中的溶解反應為M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq)、M(OH)2(s)＋2OH－(aq)M(OH)eq\o\al(2－,4)(aq)，25℃，－lgc與pH的關系如圖所示，c為M2＋或M(OH)eq\o\al(2－,4)濃度的值。下列說法錯誤的是()A.曲線②代表－lg[M(OH)eq\o\al(2－,4)]與pH的關系B.向pH＝14.0的Na2[M(OH)4]溶液中加水稀釋，平衡：M(OH)2(s)＋2OH－(aq)M(OH)eq\o\al(2－,4)(aq)逆向移動，c(OH－)增大C.M(OH)2的Ksp約為1×10－17D.25℃，c[M(OH)eq\o\al(2－,4)]＝0.1mol/L時，溶液中的c(OH－)>1mol/L【解析】隨著pH增大，c(OH－)增大，則c(M2＋)減小，c[M(OH)eq\o\al(2－,4)]增大，即－lgc(M2＋)增大，－lgc[M(OH)eq\o\al(2－,4)]減小，曲線①代表－lgc(M2＋)與pH的關系，曲線②代表－lgc[M(OH)eq\o\al(2－,4)]與pH的關系，A正確；向pH＝14.0的Na2[M(OH)4]溶液中加水稀釋，c(OH－)減小，平衡：M(OH)2(s)＋2OH－(aq)M(OH)eq\o\al(2－,4)(aq)逆向移動，B錯誤；pH＝7.0時，－lgc(M2＋)＝3.0，則M(OH)2的Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)＝1×10－17，C正確；25℃，c[M(OH)eq\o\al(2－,4)]＝0.1mol/L時，－lgc[M(OH)eq\o\al(2－,4)]＝1，溶液的pH>14，c(OH－)>1mol/L，D正確。12.(2023·深圳二模)室溫下，以氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]為原料，經(jīng)酸浸、轉(zhuǎn)化可得到Ca(H2PO4)2、H3PO4和HF。已知：25℃，H3PO4的pKa1＝2.12、pKa2＝7.21、pKa3＝12.36(pKa＝－lgKa)。下列說法不正確的是()A.Ca5(PO4)3F的沉淀溶解平衡可表示為Ca5(PO4)3F(s)5Ca2＋(aq)＋3POeq\o\al(3－,4)(aq)＋F－(aq)B.酸浸過程中溶液pH＝6時，c(H2POeq\o\al(－,4))<c(HPOeq\o\al(2－,4))C.0.1mol/LCa(H2PO4)2溶液中存在：c(H＋)＋c(H3PO4)＝c(HPOeq\o\al(2－,4))＋2c(POeq\o\al(3－,4))＋c(OH－)D.向0.1mol/LHF溶液中加入少量水稀釋時，eq\f(cF－,cHF)的值增大【解析】Ca5(PO4)3F沉淀溶解平衡：Ca5(PO4)3F(s)5Ca2＋(aq)＋3POeq\o\al(3－,4)(aq)＋F－(aq)，A正確；由Ka2(H3PO4)＝eq\f(cH＋·cHPO\o\al(2－,4),cH2PO\o\al(－,4))＝10－7.21可知，當酸浸過程中，溶液pH＝6時，eq\f(cHPO\o\al(2－,4),cH2PO\o\al(－,4))＝10－1.21＜1，即c(H2POeq\o\al(－,4))＞c(HPOeq\o\al(2－,4))，B錯誤；0.1mol/LCa(H2PO4)2溶液中存在質(zhì)子守恒為c(H＋)＋c(H3PO4)＝c(HPOeq\o\al(2－,4))＋2c(POeq\o\al(3－,4))＋c(OH－)，C正確；向0.1mol/LHF溶液中加入少量水稀釋時，溶液中c(H＋)減小，Ka不變，故eq\f(cF－,cHF)＝eq\f(Ka,cH＋)的值增大，D正確。13.(1)向硫酸鈷溶液中加入草酸銨溶液后，當溶液中C2Oeq\o\al(2－,4)濃度為0.1mol/L時，Co2＋濃度為________[Ksp(CoC2O4)＝6.3×10－8]。(2)加入NaF溶液可將溶液中的鈣離子轉(zhuǎn)化為沉淀并過濾除去，若所得濾液中c(F－)＝1.0×10－2mol/L，則濾液中c(Ca2＋)為________mol/L[已知：Ksp(CaF2)＝1.05×10－10]。(3)(2023·合肥一模)已知：常溫下，[Ag(S2O3)2]3－(aq)Ag＋(aq)＋2S2Oeq\o\al(2－,3)(aq)K1＝2.7×10－14，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)Ksp＝1.8×10－10?！叭芙睍r發(fā)生反應的離子方程式為AgCl＋2S2Oeq\o\al(2－,3)[Ag(S2O3)2]3－＋Cl－，常溫下，該反應的平衡常數(shù)K＝________。【答案】(1)6.3×10－7mol/L(2)1.05×10－6(3)eq\f(2,3)×104【解析】(1)c(Co2＋)＝eq\f(KspCoC2O4,cC2O\o\al(2－,4))＝eq\f(6.3×10－8,0.1)mol/L＝6.3×10－7mol/L。(2)c(Ca2＋)＝eq\f(KspCaF2,c2F－)＝eq\f(1.05×10－10,1.0×10－22)mol/L＝1.05×10－6mol/L。(3)該反應的平衡常數(shù)K＝eq\f(cCl－·c[AgS2O32]3－,c2S2O\o\al(2－,3))＝eq\f(Ksp,K1)＝eq\f(1.8×10－10,2.7×10－14)≈eq\f(2,3)×104。14.(1)已知：Ksp(PbSO4)＝1.82×10－8；Ksp(PbCO3)＝1.46×10－13。PbSO4轉(zhuǎn)化為難溶PbCO3的離子方程式：COeq\o\al(2－,3)(aq)＋PbSO4(s)=PbCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，當沉淀轉(zhuǎn)化達到平衡時，濾液中c(SOeq\o\al(2－,4))與c(COeq\o\al(2－,3))的比值為________。(2)已知常溫下，Ksp(MnS)＝3.0×10－14，Ksp(ZnS)＝1.5×10－24，在除鋅時發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應為MnS(s)＋Zn2＋(aq)ZnS(s)＋Mn2＋(aq)，其平衡常數(shù)K＝____________。(3)(2016·新課標Ⅰ卷)在化學分析中采用K2CrO4為指示劑，以AgNO3標準溶液滴定溶液中的Cl－，利用Ag＋與CrOeq\o\al(2－,4)生成磚紅色沉淀，指示到達滴定終點。當溶液中Cl－恰好完全沉淀(濃度等于1.0×10－5mol/L)時，溶液中c(Ag＋)＝________mol/L，此時溶液中c(CrOeq\o\al(2－,4))＝________mol/L。已知：Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×10－12和2.0×10－10。(4)(2017·海南卷)向含有BaSO4固體的溶液中滴加Na2CO3溶液，當有BaCO3沉淀生成時溶液中eq\f(cCO\o\al(2－,3),cSO\o\al(2－,4))＝__________。已知：Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。【答案】(1)1.25×105(2)2.0×1010(3)2.0×10－55.0×10－3(4)eq\f(260,11)【解析】(1)K＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(cSO\o\al(2－,4)·cPb2＋,cCO\o\al(2－,3)·cPb2＋)＝eq\f(KspPbSO4,KspPbCO3)＝eq\f(1.82×10－8,1.46×10－13)≈1.25×105。(2)平衡常數(shù)K＝eq\f(cMn2＋,cZn2＋)＝eq\f(cMn2＋·cS2－,cZn2＋·cS2－)＝eq\f(KspMnS,KspZnS)＝eq\f(3.0×10－14,1.5×10－24)＝2.0×1010。(3)當溶液中Cl－恰好完全沉淀時，c(Cl－)＝1.0×10－5mol/L，Ksp(AgCl)＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝1.0×10－5×c(Ag＋)＝2.0×10－10，則c(Ag＋)＝2.0×10－5mol/L，再根據(jù)Ksp(Ag2CrO4)＝c(CrOeq\o\al(2－,4))·c2(Ag＋)＝2.0×10－12，則c(CrOeq\o\al(2－,4))＝5×10－3mol/L。(4)eq\f(cCO\o\al(2－,3),cSO\o\al(2－,4))＝eq\f(KspBaCO3,KspBaSO4)＝eq\f(2.6×10－9,1.1×10－10)＝eq\f(260,11)。練習2化學工藝流程1.油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O)：溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金屬離子Ni2＋Al3＋Fe3＋Fe2＋開始沉淀時(c＝0.01mol/L)的pH7.23.72.27.5沉淀完全時(c＝1.0×10－5mol/L)的pH8.74.73.29.0(1)“堿浸”中NaOH溶液的兩個作用分別是______________________________________。為回收金屬，用稀硫酸將“濾液①”調(diào)為中性，生成沉淀。寫出該反應的離子方程式：。(2)“轉(zhuǎn)化”的目的是__________________________________________________，該過程中可替代H2O2的物質(zhì)是________________________。(3)利用上述表格數(shù)據(jù)，計算Ni(OH)2的Ksp＝________________________________(列出計算式)。(4)如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2＋濃度為1.0mol/L，則“調(diào)pH”應控制的pH范圍是________________。【答案】(1)除去油脂、溶解鋁及其氧化物AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓(2)將Fe2＋氧化為Fe3＋，有利于調(diào)節(jié)溶液的pH，除去鐵的雜質(zhì)離子O2或空氣(3)Ksp＝c(Ni2＋)·c2(OH－)＝1.0×10－5×(1.0×10－5.3)2＝1.0×10－15.6(4)3.2～6.2【解析】(1)由工藝流程分析可得，向廢鎳催化劑中加入NaOH溶液進行堿浸，可除去油脂，并將Al及其氧化物溶解，得到的濾液①中含有NaAlO2。(2)濾餅①為Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性雜質(zhì)，加稀硫酸酸浸后得到含有Ni2＋、Fe2＋、Fe3＋的濾液②，其中Fe2＋經(jīng)H2O2氧化為Fe3＋后，加入NaOH調(diào)節(jié)pH使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去，再控制pH濃縮結晶得到硫酸鎳的晶體；“轉(zhuǎn)化”中H2O2的作用是將Fe2＋氧化為Fe3＋，不能引入雜質(zhì)，可用O2或空氣替代。(4)如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2＋濃度為1.0mol/L，為避免鎳離子沉淀，c(OH－)＝eq\r(\f(Ksp,cNi2＋))＝1.0×10－7.8mol/L，則c(H＋)＝1.0×10－6.2mol/L，即pH＝6.2；Fe3＋完全沉淀的pH為3.2，因此“調(diào)節(jié)pH”應控制的pH范圍是3.2～6.2。2.(2023·惠州二模)電子工業(yè)中，人們常用FeCl3溶液腐蝕覆在絕緣板上的銅箔制造印刷電路板。某項目學習小組設計如下流程處理廢液和資源回收：(1)FeCl3溶液中通常加入一定量的鹽酸，其加入鹽酸的目的是________________；將FeCl3溶液蒸干、灼燒后，得到的主要固體產(chǎn)物是________。(2)用過量FeCl3溶液蝕刻銅箔后的廢液中含有的金屬陽離子有____________________(填離子符號)。(3)步驟①中加入H2O2溶液的目的是____