2025版新教材高考化學一輪復習第7章物質在水溶液中的行為第3節(jié)沉淀溶解平衡學案魯科版

PAGE16-第3節(jié)沉淀溶解平衡考試評價解讀核心素養(yǎng)達成1.了解難溶電解質的沉淀溶解平衡。2．理解溶度積的含義及其表達式，能進行相關的計算。變更觀念與平衡思想知道難溶電解質的溶解平衡有肯定限度，是可以調控的。能多角度、動態(tài)地分析難溶電解質的溶解平衡，并運用難溶電解質的溶解平衡原理解決實際問題?？茖W探究與創(chuàng)新意識能發(fā)覺和提出有關難溶電解質的溶解平衡的推斷問題；能從問題和假設動身，確定探究目的，設計探究方案，進行沉淀轉化等試驗探究。沉淀溶解平衡及其應用[以練帶憶]1．下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是()A．反應起先時，溶液中各離子濃度相等B．沉淀溶解達到平衡時，沉淀的速率和溶解的速率相等C．沉淀溶解達到平衡時，溶液中溶質的離子濃度相等，且保持不變D．沉淀溶解達到平衡時，假如再加入難溶性的該沉淀物，將促進溶解B解析：反應起先時，各離子的濃度沒有必定的關系，故A錯；沉淀溶解達到平衡時，溶液中溶質的離子濃度保持不變，但不肯定相等，故C錯；沉淀溶解達到平衡時，假如再加入難溶性的該沉淀物，由于固體的濃度為常數(shù)，平衡不發(fā)生移動，故D錯。2．把Ca(OH)2放入蒸餾水中，一段時間后達到平衡：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上升B．給溶液加熱，溶液的pH上升C．向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固體質量增加D．向溶液中加入少量NaOH固體，Ca(OH)2固體質量不變C解析：恒溫下向溶液中加入CaO，溶液仍為Ca(OH)2的飽和溶液，pH不變，A項錯誤；加熱，Ca(OH)2的溶解度減小，溶液的pH降低，B項錯誤；加入Na2CO3溶液，沉淀溶解平衡向右移動，Ca(OH)2固體轉化為CaCO3固體，固體質量增加，C項正確；加入NaOH固體平衡向左移動，Ca(OH)2固體質量增加，D項錯誤。3．試驗：①0.1mol·L－1AgNO3溶液和0.1mol·L－1NaCl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·L－1KI溶液，出現(xiàn)渾濁；③向沉淀c中滴加0.1mol·L－1KI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中顏色變更說明AgCl轉化為AgID．試驗可以證明AgI比AgCl更難溶B解析：由題干信息可推知，AgNO3溶液和NaCl溶液恰好反應，AgNO3＋NaCl=AgCl↓＋NaNO3，沉淀c為AgCl(白色)，濾液b主要為NaNO3溶液，AgCl雖然犯難溶性物質，但在水中仍有少量溶解，故濾液b中仍有極少量的Ag＋，當加入KI溶液時，Ag＋＋I－=AgI↓，生成了溶解度更小的AgI沉淀。故可判定B項錯誤，其他選項正確。[練后梳理]1．沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的建立溶質溶解的過程是一個可逆過程：(2)特點(同其他化學平衡)：逆、等、定、動、變(適用平衡移動原理)2．影響沉淀溶解平衡的因素(1)內因難溶電解質本身的性質是確定因素。(2)外因①濃度：加水稀釋，平衡向沉淀溶解的方向移動；②溫度：絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程，上升溫度，平衡向沉淀溶解的方向移動；③同離子效應：向平衡體系中加入難溶物溶解產生的離子，平衡向生成沉淀的方向移動；④其他：向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應生成更難溶或更難電離或氣體的離子時，平衡向沉淀溶解的方向移動。(3)以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)ΔH＞0為例，填寫外因對溶解平衡的影響。外界條件移動方向平衡后c(Ag＋)平衡后c(Cl－)Ksp上升溫度正向增大增大增大加水稀釋正向不變不變不變加入少量AgNO3逆向增大減小不變通入HCl逆向減小增大不變通入H2S正向減小增大不變3.沉淀溶解平衡的應用(1)沉淀的生成①調整pH法如：除去NH4Cl溶液中的FeCl3雜質，可加入氨水調整pH至7～8，離子方程式為Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。②沉淀劑法如：用H2S沉淀Cu2＋，離子方程式為H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋。(2)沉淀的溶解①酸溶解法如：CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑。②鹽溶液溶解法如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，離子方程式為Mg(OH)2＋2NHeq\o\al(＋,4)=Mg2＋＋2NH3·H2O。③氧化還原溶解法如：不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于稀硝酸。④配位溶解法如：AgCl溶于氨水，離子方程式為AgCl＋2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。(3)沉淀的轉化①實質：沉淀溶解平衡的移動(沉淀的溶解度差別越大，越簡單轉化)。如：AgNO3溶液eq\o(→,\s\up10(NaCl))AgCl(白色沉淀)eq\o(→,\s\up10(NaBr))AgBr(淺黃色沉淀)eq\o(→,\s\up10(NaI))AgI(黃色沉淀)eq\o(→,\s\up10(Na2S))Ag2S(黑色沉淀)。②應用a．鍋爐除垢：將CaSO4轉化為易溶于酸的CaCO3，離子方程式為CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)=CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)。b．礦物轉化：CuSO4溶液遇PbS轉化為CuS，離子方程式為Cu2＋(aq)＋PbS(s)=CuS(s)＋Pb2＋(aq)。(1)AgCl=Ag＋＋Cl－表示的是AgCl的電離方程式，而AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)表示的是AgCl的沉淀溶解平衡表達式。(2)沉淀溶解平衡移動過程是固體溶解和析出的相互轉化過程，屬于物理變更，但遵循勒·夏特列原理。(3)沉淀溶解達到平衡時，再加入該難溶物對平衡無影響。(4)用沉淀法除雜理論上不行能將雜質離子全部通過沉淀除去。一般認為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10－5mol·L－1時，沉淀已經(jīng)完全。溶度積常數(shù)及其應用[以練帶憶]1．下列說法中，正確的是()A．難溶電解質在水溶液中達到沉淀溶解平衡時，沉淀和溶解即停止B．肯定溫度下，Ca(OH)2固體在水中達到沉淀溶解平衡，有固體剩余；再加入少量水，平衡后仍有固體剩余，則兩次平衡后者pH小于前者C．Ksp的大小與離子濃度無關，只與難溶電解質的性質和溫度有關D．相同溫度下，AgCl在水中的溶解實力與在NaCl溶液中的相同C解析：難溶電解質在水溶液中達到沉淀溶解平衡時，沉淀溶解平衡是動態(tài)平衡，沉淀和溶解速率相同但不為0，故A錯誤；溫度不變，Ksp不變，則溶液中c(OH－)不變，pH不變，故B錯誤；Ksp的大小與離子濃度無關，只與難溶電解質的性質和溫度有關，故C正確；相同溫度下，AgCl在水中的溶解實力大于在NaCl溶液中的溶解實力，因為氯化鈉溶液中Cl－對AgCl的溶解起到抑制作用，故D錯誤。2．某溫度下向含AgCl固體的AgCl飽和溶液中加少量稀鹽酸，下列說法正確的是()A．AgCl的溶解度、Ksp均減小B．AgCl的溶解度、Ksp均不變C．AgCl的溶解度減小，Ksp不變D．AgCl的溶解度不變，Ksp減小C解析：AgCl的Ksp只受溫度影響，所以溫度不變，AgCl的Ksp不變，加入少量稀鹽酸，沉淀溶解平衡逆向移動，溶解的AgCl減小，AgCl的溶解度減小。3．在t℃時，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。又知t℃時AgCl的Ksp＝4×10－10mol2·L－2，下列說法不正確的是()A．在t℃時，AgBr的Ksp為4.9×10－13mol2·L－2B．向AgBr飽和溶液中加入NaBr固體，可使溶液由c點到b點C．圖中a點對應的是AgBr的不飽和溶液D．在t℃時，AgCl(s)＋Br－(aq)AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常數(shù)K≈816B解析：依據(jù)圖中c點的c(Ag＋)和c(Br－)可得該溫度下AgBr的Ksp為4.9×10－13mol2·L－2，A正確；在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體后，c(Br－)增大，溶解平衡逆向移動，c(Ag＋)減小，故B錯；在a點時Q<Ksp，故為AgBr的不飽和溶液，C正確；選項D中K＝eq\f(c平Cl－,c平Br－)＝eq\f(KspAgCl,KspAgBr)≈816，D正確。[練后梳理]1．溶度積和離子積(濃度商)以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)為例：溶度積離子積(濃度商)概念沉淀溶解的平衡常數(shù)溶液中有關離子濃度冪的乘積符號KspQ表達式Ksp(AmBn)＝ceq\o\al(m,)平(An＋)·cn平(Bm－)，式中的濃度都是平衡濃度Q(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的濃度都是隨意濃度應用推斷在肯定條件下沉淀能否生成或溶解①Q>Ksp：溶液過飽和，有沉淀析出②Q＝Ksp：溶液飽和，處于平衡狀態(tài)③Q＜Ksp：溶液未飽和，無沉淀析出2.Ksp的影響因素(1)內因：難溶物質本身的性質是主要確定因素。(2)外因絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程，上升溫度，平衡向溶解方向移動，Ksp增大?？键c1沉淀溶解平衡圖像[抓本質·悟考法](雙選)常溫時，若Ca(OH)2和CaWO4(鎢酸鈣)的沉淀溶解平衡曲線如圖所示(已知eq\r(3,25)＝2.9)。下列分析不正確的是()A．a點表示Ca(OH)2與CaWO4均未達到溶解平衡狀態(tài)B．飽和Ca(OH)2溶液和飽和CaWO4溶液等體積混合：c(OH－)>c(H＋)>c(Ca2＋)>c(WOeq\o\al(2－,4))C．飽和Ca(OH)2溶液中加入少量Na2O，溶液變渾濁D．石灰乳與0.1mol·L－1Na2WO4溶液混合后發(fā)生反應：Ca2＋＋WOeq\o\al(2－,4)=CaWO4【解題關鍵點】(1)圖像中橫坐標為－lgc(Ca2＋)，縱坐標為－lgc(OH－)或－lgc(WOeq\o\al(2－,4))。(2)依據(jù)圖像中的特別點，可計算Ksp[Ca(OH)2]和Ksp(CaWO4)。(3)能夠依據(jù)Ksp[Ca(OH)2]和Ksp(CaWO4)推斷溶液中離子濃度和沉淀的轉化反應。【易錯失分點】本題若不能通過圖像正確計算Ksp(CaWO4)和Ksp[Ca(OH)2]，則本題無法解答。應學會依據(jù)圖像中的特別點計算Ksp。[自主解答]________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________BD解析：由題圖可知，常溫下，Ksp(CaWO4)＝c平(Ca2＋)·c平(WOeq\o\al(2－,4))＝10－7mol·L－1×10－3mol·L－1＝10－10mol2·L－2，同理，Ksp[Ca(OH)2]＝10－5mol·L－1×(10－1mol·L－1)2＝10－7mol3·L－3，而a點濃度商Q[Ca(OH)2]＝10－18mol3·L－3，Q(CaWO4)＝10－12mol2·L－2，故均未達到溶解平衡狀態(tài)，A正確；設飽和Ca(OH)2溶液中c(Ca2＋)＝x，則c(OH－)＝2x，故x·(2x)2＝10－7，解得x3＝eq\f(1,4)×10－7，同理，設飽和CaWO4溶液中c(Ca2＋)＝y(tǒng)，由于Ksp(CaWO4)＝10－10mol2·L－2，則y＝10－5mol·L－1，則混合后c(Ca2＋)＝eq\f(1,2)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(3,\f(1,4)×10－7)＋10－5))mol·L－1＝eq\f(1,2)×(eq\r(3,25)×10－3＋10－5)mol·L－1，c(OH－)＝eq\r(3,\f(1,4)×10－7)mol·L－1，c(WOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(1,2)×10－5mol·L－1，由于c(Ca2＋)·c(WOeq\o\al(2－,4))>Ksp(CaWO4)，因此溶液中會析出CaWO4沉淀，所得混合溶液呈堿性，c(OH－)>c(Ca2＋)>c(WOeq\o\al(2－,4))>c(H＋)，B錯誤；飽和Ca(OH)2溶液中加入少量Na2O，Na2O與水反應生成NaOH，由于消耗溶劑水且生成NaOH，使Ca(OH)2的溶解平衡逆向移動，析出Ca(OH)2而使溶液變渾濁，C正確；在書寫離子方程式時石灰乳應寫成Ca(OH)2的化學式，不能拆分，D錯誤。[多角度·突破練]?角度1反比例函數(shù)圖像1．已知AgCl在水中的溶解是吸熱過程。不同溫度下，AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。已知T1溫度下Ksp(AgCl)＝1.6×10－9，下列說法正確的是()A．T1>T2B．a＝4.0×10－5C．M點溶液溫度變?yōu)門1時，溶液中Cl－的濃度不變D．T2時飽和AgCl溶液中，c(Ag＋)、c(Cl－)可能分別為2.0×10－5mol·L－1、4.0×10－5mol·L－1B解析：A項，氯化銀在水中溶解時汲取熱量，溫度越高，Ksp越大，在T2時Ksp(AgCl)大，故T2>T1；B項，依據(jù)氯化銀的溶度積可知a＝eq\r(,1.6×10－9)＝4.0×10－5；C項，氯化銀的溶度積隨溫度減小而減小，則M點溶液溫度變?yōu)門1時，溶液中Cl－的濃度減??；D項，T2時氯化銀的溶度積大于1.6×10－9，所以T2時飽和AgCl溶液中，c(Ag＋)、c(Cl－)不行能為2.0×10－5mol·L－1、4.0×10－5mol·L－1。2．(2024·吉林模擬)已知298K時，Ksp(NiS)＝1.0×10－21，Ksp(NiCO3)＝1.0×10－7；p(Ni)＝－lgc(Ni2＋)，p(B)＝－lgc(S2－)或－lgc(COeq\o\al(2－,3))。在含物質的量濃度相同的Na2S和Na2CO3的混合溶液中滴加Ni(NO3)2溶液產生兩種沉淀，溶液中陽離子、陰離子濃度的關系如圖所示。下列說法錯誤的是()A．常溫下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度B．向d點對應的溶液中加入對應陰離子的鈉鹽，d點向b點方向移動C．對于曲線Ⅰ，在b點加熱，b點向c點方向移動D．e為3.5且對應的陰離子是COeq\o\al(2－,3)C解析：常溫下，Ksp(NiS)<Ksp(NiCO3)，NiS、NiCO3屬于同種類型沉淀，常溫下NiCO3的溶解度大于NiS，A項正確；Ksp(NiS)<Ksp(NiCO3)，則曲線Ⅰ代表NiS，曲線Ⅱ代表NiCO3，在d點溶液中存在沉淀溶解平衡：NiS(s)Ni2＋(aq)＋S2－(aq)，加入Na2S，S2－濃度增大，平衡逆向移動，c(Ni2＋)減小，則d點向b點移動，B項正確；對于曲線Ⅰ，在b點加熱，NiS的溶度積增大，Ni2＋、S2－的濃度均增大，b點向a點方向移動，C項錯誤；曲線Ⅱ代表NiCO3，a點處c(Ni2＋)＝c(COeq\o\al(2－,3))，Ksp(NiCO3)＝c(Ni2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))＝1×10－7，c(Ni2＋)＝c(COeq\o\al(2－,3))＝1×10－3.5，p(Ni)＝p(B)＝3.5且對應的陰離子為COeq\o\al(2－,3)，D項正確。涉及沉淀溶解平衡圖像的解題策略(1)明確圖像中橫、縱坐標的含義橫、縱坐標可以是c(M)，也可以是lgc(M)或－lgc(M)，其中M犯難溶電解質電離出的離子。(2)理解圖像中線上點、線外點的含義以AgCl的沉淀溶解平衡曲線圖為例①在該沉淀溶解平衡圖像上，曲線上的隨意一點都達到沉淀溶解平衡狀態(tài)，此時Q＝Ksp；曲線上的隨意一點，在溫度不變時，無論變更哪種離子的濃度，另一種離子的濃度只能在曲線上變更，不會出現(xiàn)在曲線外。②曲線上方區(qū)域的點均為過飽和溶液，此時Q>Ksp。③曲線下方區(qū)域的點均為不飽和溶液，此時Q<Ksp。④溶度積只是溫度的函數(shù)，在同一曲線上的點，溶度積相同。⑤從圖像中找到數(shù)據(jù)，依據(jù)Ksp表達式計算得出Ksp的值。⑥依據(jù)題中信息計算Q的大小，比較Q與Ksp的大小，推斷溶液中有無沉淀析出。留意：所代入的離子濃度肯定是混合溶液中的離子濃度，因此計算離子濃度時，所代入的溶液體積肯定是混合溶液的體積。?角度2一次函數(shù)圖像3．某溫度時，可用K2S沉淀Cu2＋、Mn2＋、Zn2＋三種離子(M2＋)，所需S2－最低濃度的對數(shù)值lgc(S2－)與lgc(M2＋)的關系如圖所示。下列說法正確的是()A．三種離子對應的硫化物中Ksp(CuS)最小，約為1×10－20mol2·L－2B．向MnS的懸濁液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移動，c(S2－)增大C．可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量雜質ZnCl2D．向濃度均為1×10－5mol·L－1的Cu2＋、Zn2＋、Mn2＋混合溶液中逐滴加入1×10－4mol·L－1的Na2S溶液，Zn2＋先沉淀C解析：向橫坐標作一垂線，與三條斜線相交，此時c(S2－)相同，而c(Cu2＋)＜c(Zn2＋)＜c(Mn2＋)，可推斷CuS的Ksp最小，取CuS線與橫坐標交點，可知此時c(S2－)＝10－10mol·L－1，c(Cu2＋)＝10－25mol·L－1，Ksp(CuS)＝10－35mol2·L－2，A項錯誤；向MnS懸濁液中加水，促進溶解，溶解平衡正向移動，但依舊是MnS的飽和溶液，c(S2－)不變，B項錯誤；因為Ksp(ZnS)＜Ksp(MnS)，加入MnS將ZnCl2轉化成溶解度更小的ZnS，過量的MnS固體過濾除去，C項正確；因Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)＜Ksp(MnS)，所以Cu2＋先沉淀，D項錯誤。沉淀溶解平衡圖像解題思路?角度3沉淀滴定曲線圖像4．(雙選)某溫度下，向10mL0.1mol·L－1CuCl2溶液中滴加0.1mol·L－1的Na2S溶液，滴加過程中溶液中－lgc(Cu2＋)與Na2S溶液體積(V)的關系如圖所示，下列有關說法正確的是()已知：lg2＝0.3，Ksp(ZnS)＝3×10－25mol2·L－2。A．a、b、c三點中，水的電離程度最小的為b點B．Na2S溶液中：c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝2c(Na＋)C．該溫度下Ksp(CuS)＝4×10－36mol2·L－2D．向100mLZn2＋、Cu2＋濃度均為10－5mol·L－1的混合溶液中逐滴加入10－4mol·L－1的Na2S溶液，Zn2＋先沉淀AC解析：CuCl2、Na2S水解均促進水電離，b點是CuCl2與Na2S溶液恰好完全反應的點，溶質是氯化鈉，對水的電離沒有作用，水的電離程度最小的為b點，故A正確；依據(jù)物料守恒Na2S溶液中：2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)＝c(Na＋)，故B錯誤；b點是CuCl2與Na2S溶液恰好完全反應的點，c(Cu2＋)＝c(S2－)，依據(jù)b點數(shù)據(jù)，－lgc(Cu2＋)＝17.7，則lgc(Cu2＋)＝－17.7＝0.3－18，因此c(Cu2＋)＝2×10－18mol·L－1，該溫度下Ksp(CuS)＝4×10－36mol2·L－2，故C正確；Ksp(ZnS)＝3×10－25mol2·L－2大于Ksp(CuS)，所以向100mLZn2＋、Cu2＋濃度均為10－5mol·L－1的混合溶液中逐滴加入10－4mol·L－1的Na2S溶液，Cu2＋先沉淀，故D錯誤。5．用0.100mol·L－1AgNO3滴定50.0mL0.0500mol·L－1Cl－溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關描述錯誤的是()A．依據(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意關系式c平(Ag＋)·c平(Cl－)＝Ksp(AgCl)C．相同試驗條件下，若改為0.0400mol·L－1Cl－，反應終點c移到aD．相同試驗條件下，若改為0.0500mol·L－1Br－，反應終點c向b方向移動C解析：A項，依據(jù)滴定曲線知，當加入25mLAgNO3溶液時達到反應終點，此時c(Cl－)≈1×10－5mol·L－1，Ag＋沉淀完全，則c(Ag＋)＝1×10－5mol·L－1，故Ksp(AgCl)＝c平(Ag＋)·c平(Cl－)，數(shù)量級為10－10，正確；B項，由溶度積常數(shù)的定義知，曲線上各點滿意Ksp(AgCl)＝c平(Ag＋)·c平(Cl－)，正確；C項，相同條件下，若改為0.0400mol·L－1Cl－，達到反應終點時c(Cl－)不變，消耗V(AgNO3)＝20mL，錯誤；D項，相同條件下，若改為0.0500mol·L－1Br－，由于Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl)，達到反應終點時c(Br－)<c(Cl－)，消耗n(AgNO3)不變，反應終點c向b方向移動，正確。依據(jù)沉淀滴定曲線計算Ksp的方法在沉淀滴定曲線中，一般可依據(jù)完全反應的點確定濃度，計算Ksp。對于生成難溶電解質AB的滴定曲線中，完全反應時，c平(Am＋)＝c平(Bm－)，則Ksp＝ceq\o\al(2,)平(Am＋)＝ceq\o\al(2,)平(Bm－)，依據(jù)圖像可計算c平(Am＋)或c平(Bm－)，即可確定Ksp?？键c2沉淀溶解平衡及其計算[抓本質·悟考法]已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2，Ksp(AgBr)＝5.0×10－13mol2·L－2，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12mol3·L－3。某溶液中含有Cl－、Br－和CrOeq\o\al(2－,4)，濃度均為0.010mol·L－1，向該溶液中漸漸加入0.010mol·L－1的AgNO3溶液時，三種陰離子產生沉淀的先后依次為()A．Cl－、Br－、CrOeq\o\al(2－,4) B．CrOeq\o\al(2－,4)、Br－、Cl－C．Br－、Cl－、CrOeq\o\al(2－,4) D．Br－、CrOeq\o\al(2－,4)、Cl－【解題關鍵點】(1)題中已知AgCl、AgBr和Ag2CrO4的溶度積常數(shù)。(2)溶液中Cl－、Br－和CrOeq\o\al(2－,4)濃度相同，均為0.010mol·L－1。(3)三種陰離子產生沉淀的先后依次其實是要確定起先沉淀時哪種陰離子起先沉淀時所需Ag＋濃度最小?！疽族e失分點】本題簡單干脆依據(jù)Ksp進行分析，認為Ksp越小越先出現(xiàn)沉淀而錯選D。應留意Ag2CrO4和AgCl、AgBr陰陽離子數(shù)之比不同，不能干脆依據(jù)Ksp比較溶解性。[自主解答]________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________C解析：依據(jù)溶度積，可分別計算出Cl－、Br－和CrOeq\o\al(2－,4)起先沉淀所需的Ag＋的濃度：c(Ag＋)AgCl＝eq\f(KspAgCl,cCl－)＝eq\f(1.8×10－10,0.010)mol·L－1＝1.8×10－8mol·L－1，c(Ag＋)AgBr＝eq\f(KspAgBr,cBr－)＝eq\f(5.0×10－13,0.010)mol·L－1＝5.0×10－11mol·L－1，c(Ag＋)eq\s\do4(Ag2CrO4)＝eq\r(\f(KspAg2CrO4,cCrO\o\al(2－,4)))＝eq\r(\f(9.0×10－12,0.010))mol·L－1＝3.0×10－5mol·L－1，因3.0×10－5>1.8×10－8>5.0×10－11，故三種陰離子沉淀的先后依次為Br－、Cl－、CrOeq\o\al(2－,4)，C正確。[多角度·突破練]?角度1沉淀溶解平衡及其影響因素1．某愛好小組進行下列試驗：①將0.1mol·L－1MgCl2溶液和0.5mol·L－1NaOH溶液等體積混合得到濁液。②取少量①中的濁液，滴加0.1mol·L－1FeCl3溶液，出現(xiàn)紅褐色沉淀。③將①中濁液過濾，取少量白色沉淀，滴加0.1mol·L－1FeCl3溶液，白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀。④另取少量白色沉淀，滴加飽和NH4Cl溶液，沉淀溶解。下列說法中不正確的是()A．將①中所得濁液過濾，所得濾液中含少量Mg2＋B．①中濁液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)C．試驗②和③均能說明Fe(OH)3比Mg(OH)2難溶D．NH4Cl溶液中的NHeq\o\al(＋,4)可能是④中沉淀溶解的緣由C解析：MgCl2溶液與NaOH溶液等體積混合得到Mg(OH)2懸濁液，剩余NaOH，但仍存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)。試驗②中是因為剩余的NaOH和FeCl3之間反應生成Fe(OH)3，不能比較Fe(OH)3和Mg(OH)2的溶解實力，故C錯誤。2．(雙選)往鍋爐中注入Na2CO3溶液浸泡，將水垢中的CaSO4轉化為CaCO3，再用鹽酸除去，下列敘述中正確的是()A．溫度上升，Na2CO3溶液的KW和c(H＋)均會增大B．CaSO4能轉化為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．沉淀轉化的離子方程式為COeq\o\al(2－,3)(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)BD解析：溫度上升，水的電離平衡正向移動，KW增大；溫度上升，Na2CO3的水解平衡正向移動，c(OH－)增大，c(H＋)減小，A項錯誤。一般溶解度小的沉淀易轉化成溶解度更小的沉淀，故Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4)，B項正確。CaCO3與鹽酸反應生成可溶性的氯化鈣、水和二氧化碳，CaSO4與鹽酸不滿意復分解反應發(fā)生的條件，與酸性強弱無關，C項錯誤。硫酸鈣較為致密，可轉化為較為疏松且溶解度更小的碳酸鈣，反應的離子方程式為CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，D項正確。3．要使工業(yè)廢水中的Pb2＋沉淀，可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑，已知Pb2＋與這些離子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03×10－41.81×10－71.84×10－14由上述數(shù)據(jù)可知，沉淀劑最好選用()A．硫化物 B．硫酸鹽C．碳酸鹽 D．以上沉淀劑均可A解析：沉淀工業(yè)廢水中的Pb2＋時，生成沉淀的反應進行得越完全越好，由于PbS的溶解度最小，故選硫化物作為沉淀劑。溶度積應用留意事項(1)Ksp只與難溶電解質的性質和溫度有關，與沉淀的量無關。(2)溶液中離子濃度的變更只能使溶解平衡移動，并不能變更溶度積。(3)對于化學式中陰、陽離子個數(shù)比不同的難溶物，不能干脆依據(jù)Ksp的大小來確定其溶解實力的大小。(4)相同類型的難溶電解質的Ksp越小，一般溶解度越小，越難溶。(5)溶解平衡一般是吸熱的，溫度上升，平衡正移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。?角度2溶度積常數(shù)的計算4．室溫時，M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq)Ksp＝amol3·L－3。c(M2＋)＝bmol·L－1時，溶液的pH等于()A．eq\f(1,2)lgeq\f(b,a) B．eq\f(1,2)lgeq\f(a,b)C．14＋eq\f(1,2)lgeq\f(a,b) D．14＋eq\f(1,2)lgeq\f(b,a)C解析：依據(jù)溶度積常數(shù)的表達式可知，c(OH－)＝eq\r(\f(Ksp,cM2＋))＝eq\r(\f(a,b))mol·L－1，室溫時結合水的離子積可得c(H＋)＝eq\f(10－14,\r(\f(a,b)))mol·L－1＝10－14×eq\r(\f(b,a))mol·L－1，則pH＝－lgc(H＋)＝14＋eq\f(1,2)lgeq\f(a,b)，C項正確。沉淀溶解平衡中的計算方法(1)已知溶度積求溶液中某離子的濃度。如Ksp＝amol2·L－2的飽和AgCl溶液中c(Ag＋)＝eq\r(KspAgCl)mol·L－1＝eq\r(a)mol·L－1。(2)已知溶度積、溶液中某離子的濃度，求另一種離子的濃度。如某溫度下AgCl的Ksp＝amol2·L－2，在0.1mol·L－1NaCl溶液中加入過量的AgCl固體，平衡后溶液中c(Ag＋)＝10amol·L－1(AgCl的Ksp很小，故忽視AgCl固體溶解出的Cl－)。(3)已知溶度積，求沉淀轉化平衡體系中的離子濃度比。以Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)為例分析，向含Cu2＋的溶液中加入MnS固體，達到平衡后，溶液中eq\f(cMn2＋,cCu2＋)＝eq\f(cMn2＋·cS2－,cCu2＋·cS2－)＝eq\f(KspMnS,KspCuS)，只要溫度不變，eq\f(cMn2＋,cCu2＋)則不變。1．(命題情境：環(huán)境污染治理與沉淀溶解平衡問題)我國工業(yè)廢水中幾種污染物及其最高允許排放濃度如下表。下列說法不正確的是()污染物汞鎘鉻鉛砷氰化物主要存在形式Hg2＋CH3Hg＋Cd2＋CrOeq\o\al(2－,4)Cr2Oeq\o\al(2－,7)Pb2＋AsOeq\o\al(3－,3)AsOeq\o\al(3－,4)CN－最高允許排放濃度/(mg·dm－3)0.050.10.51.00.50.5注：我國規(guī)定酸、堿廢水pH的最大允許排放標準是大于6小于9。A．Hg2＋、Cd2＋、Pb2＋是重金屬離子B．對于pH>9的廢水可用中和法處理C．將CrOeq\o\al(2－,4)轉化為Cr2Oeq\o\al(2－,7)是用氧化還原的方法D．在含有Hg2＋的廢水中加入Na2S，可使其轉變?yōu)槌恋矶解析：A項，重金屬包括鎘(Cd)、汞(Hg)、銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、鉛(Pb)等，故Hg2＋、Cd2＋、Pb2＋是重金屬離子；B項，pH>9的廢水顯堿性，可用中和法處理；C項，CrOeq\o\al(2－,4)轉化為Cr2Oeq\o\al(2－,7)時化合價無變更，為非氧化還原反應，加酸調整pH即可；D項，向含有Hg2＋的廢水中加入Na2S，發(fā)生反應Hg2＋＋S2－HgS↓，Hg2＋轉化為HgS沉淀而除去。2．工業(yè)回收鉛蓄電池中的鉛，常用Na2CO3或NaHCO3溶液處理鉛膏(主要成分為PbSO4)獲得PbCO3：PbSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)PbCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)K＝2.2×105。經(jīng)處理得到的PbCO3灼燒后獲得PbO，PbO再經(jīng)一步轉變?yōu)镻b。下列說法正確的是()A．PbSO4的溶解度小于PbCO3B．處理PbSO4后，Na2CO3或NaHCO3溶液的pH上升C．若用等體積、等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液分別處理PbSO4，Na2CO3溶液中的PbSO4轉化率較大D．整個過程涉及一個復分解反應和兩個氧化還原反應C解析：A項，PbCO3的溶解度小于PbSO4；B項，處理PbSO4后，Na2CO3或NaHCO3溶液的pH降低；C項，其他條件相同時，碳酸根離子濃度越大，PbSO4的轉化率越大；D項，PbCO3灼燒生成PbO的反應不是氧化還原反應。3．(命題情境：齲齒與沉淀溶解平衡問題)齲齒是有機酸使牙齒中的Ca5(PO4)3(OH)溶解造成的。飲水、食物里的F－會將其轉化為Ca5(PO4)3F，后者更能反抗酸的腐蝕。下列分析不正確的是()A．溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<Ca5(PO4)3FB．Ca5(PO4)3(OH)電離出來的OH－、POeq\o\al(3－,4)均能與H＋反應C．牙膏中添加NaF可發(fā)生反應：Ca5(PO4)3(OH)＋F－Ca5(PO4)3F＋OH－D．上述過程涉及的反應類型只有復分解反應A解析：A項，依據(jù)沉淀轉化的原則，結合題意知，飲水、食物里的F－會將牙齒中的Ca5(PO4)3(OH)轉化為Ca5(PO4)3F，說明溶解度：Ca5(PO4)3(OH)>Ca5(PO4)3F；B項，Ca5(PO4)3(OH)電離出來的OH－能與H＋反應生成水，POeq\o\al(3－,4)能與H＋反應生成HPOeq\o\al(2－,4)、H2POeq\o\al(－,4)或者H3PO4；C項，牙膏中添加NaF，F(xiàn)－可與Ca5(PO4)3(OH)反應生成溶解度更小的Ca5(PO4)3F；D項，上述過程發(fā)生的反應都是復分解反應。4．(命題情境：海水提鎂與沉淀溶解平衡問題)鎂在自然界中以化合態(tài)存在，主要分布于鎂礦石(白云石礦、菱鎂礦等)、鹽湖、海水等資源中。某同學設計了從模擬海水中制備MgO的試驗方案：模擬海水中的離子Na＋Mg2＋Ca2＋Cl－HCOeq\o\al(－,3)濃度/(mol·L－1)0.4390.0500.0110.5600.001注：溶液中某種離子的濃度小于1.0×10－5mol·L－1，可認為該離子不存在；試驗過程中，假設溶液體積不變。已知：Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9mol2·L－2，Ksp(MgCO3)＝6.82×10－6mol2·L－2，Ksp[Ca(OH)2]＝4