2023屆新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)難溶電解質(zhì)的溶解平衡學(xué)案

難溶電解質(zhì)的溶解平衡【學(xué)科素養(yǎng)】1.變化觀念與平衡思想：認(rèn)識難溶電解質(zhì)的溶解平衡有一定限度，是可以調(diào)控的。能多角度、動態(tài)地分析難溶電解質(zhì)的溶解平衡，并運(yùn)用難溶電解質(zhì)的溶解平衡原理解決實(shí)際問題。2．科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：能發(fā)現(xiàn)和提出有關(guān)難溶電解質(zhì)的溶解平衡的問題；能從問題和假設(shè)出發(fā)，確定探究目的，設(shè)計探究方案，進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化等實(shí)驗(yàn)探究?？键c(diǎn)考題考點(diǎn)一：沉淀溶解平衡及影響因素2021廣東選擇考第17題考點(diǎn)二：沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化2019全國Ⅱ卷第11題考點(diǎn)三：溶度積常數(shù)及應(yīng)用2021全國甲卷第12題2021河北選擇考第15題2021廣東選擇考第18題2020天津等級考第7題2020山東等級考第16題2020江蘇高考第19題2019全國Ⅲ卷第26題2017全國乙卷第27題考點(diǎn)四：沉淀溶解平衡圖像分析2021全國乙卷第13題2019全國Ⅱ卷第12題考點(diǎn)一：沉淀溶解平衡及影響因素(基礎(chǔ)性考點(diǎn))(一)從宏觀角度理解溶解度1．定義：在一定溫度下，某固體物質(zhì)在100g溶劑中形成飽和溶液時，溶解的溶質(zhì)質(zhì)量為該物質(zhì)在該溫度下的溶解度，用S表示。2．溶解度與溶解性的關(guān)系20℃時，電解質(zhì)在水中的溶解度與溶解性存在如下關(guān)系。溶解性易溶可溶微溶難溶溶解度>10g1～10g0.01～1g<0.01g3.固體物質(zhì)的溶解度的變化規(guī)律：絕大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增大，如Na2SO4；少數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨溫度的改變變化不大，如NaCl；個別固體物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而減小，如Ca(OH)2。(二)從微觀角度理解沉淀溶解平衡及其影響因素1．沉淀溶解平衡(1)概念：在一定溫度下，當(dāng)難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶于水形成飽和溶液時，沉淀溶解和生成的速率相等時，即達(dá)到溶解平衡狀態(tài)。(2)沉淀溶解平衡的建立(3)表達(dá)式難溶電解質(zhì)(s)溶質(zhì)離子(aq)如AgCl的溶解平衡表達(dá)式為AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)(4)特征2．影響因素(1)內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)①絕對不溶的電解質(zhì)是沒有的。②同是難溶電解質(zhì)，溶解度差別也很大。③易溶電解質(zhì)作溶質(zhì)時只要是飽和溶液也可存在溶解平衡。(2)外因①濃度：加水，平衡向溶解方向移動。②溫度：大多數(shù)難溶電解質(zhì)的溶解平衡是吸熱過程，升高溫度，多數(shù)平衡向溶解方向移動[特例Ca(OH)2]。③同離子效應(yīng)：向平衡體系中加入含有難溶電解質(zhì)電離的某離子的電解質(zhì)，平衡向沉淀方向移動。④加入難溶物本身：平衡不移動。(3)實(shí)例以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)ΔH＞0為例，說明外因?qū)Τ恋砣芙馄胶獾挠绊?。條件移動方向平衡后c(Ag＋)平衡后c(Cl－)加入AgNO3逆向增大減小加H2O正向不變不變升溫正向增大增大通入HCl逆向減小增大加入K2S正向減小增大辨易錯(1)NaCl溶解性很好，飽和NaCl溶液中不存在溶解平衡。(×)提示：易溶電解質(zhì)作溶質(zhì)時只要是飽和溶液也可存在溶解平衡。(2)沉淀達(dá)到溶解平衡時，溶液中難溶電解質(zhì)電離出的各個離子濃度均相等。(×)提示：溶解平衡時，溶液中各離子濃度不再改變，不一定相等。(3)沉淀溶解是吸熱反應(yīng)，降低溫度，溶解平衡一定逆向移動。(×)提示：少數(shù)沉淀(如氫氧化鈣)溶解放熱，升溫逆向移動。能力點(diǎn)：難溶電解質(zhì)及其溶解平衡1．(2022·武漢模擬)下列有關(guān)AgBr沉淀溶解平衡的說法正確的是()A．平衡時AgBr沉淀生成和溶解的速率都等于零B．AgBr難溶于水，溶液中不存在Ag＋和Br－C．向AgBr沉淀溶解平衡體系中加入NaBr固體，AgBr的Ksp不變D．升高溫度，AgBr的溶解度不變【解析】選C。平衡時AgBr沉淀生成和溶解的速率相等且都不等于零，沉淀溶解平衡屬于動態(tài)平衡，故A錯誤；AgBr難溶于水，但溶液中仍存在Ag＋和Br－，其濃度很小，故B錯誤；Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，溫度不變，Ksp不變，故C正確；溫度升高，AgBr的溶解平衡正向移動，則AgBr的溶解度增大，故D錯誤。2．(2022·潮州模擬)在一定溫度下，當(dāng)過量的Mg(OH)2固體在水溶液中達(dá)到平衡時：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，要使Mg(OH)2固體增加，c(OH－)增加，可采取的措施是()A．加適量的水 B．通入少量HCl氣體C．加少量NaOH固體 D．加少量MgSO4固體【解析】選C。加入適量水，使溶解平衡正向移動，懸濁液中Mg(OH)2固體的質(zhì)量減少，故A不選；HCl可與氫氧化鎂反應(yīng)而導(dǎo)致氫氧化鎂固體減少，故B不選；加少量NaOH固體，平衡逆向移動，則Mg(OH)2固體增加，且c(OH－)增加，故C選；加少量MgSO4固體，平衡逆向移動，c(OH－)減小，故D不選?！炯庸逃?xùn)練】石灰乳中存在下列平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq);加入下列溶液,可使Ca(OH)2明顯減少的是 ()A.Na2CO3溶液 B.KCl固體C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液【解析】選A。加入Na2CO3,Ca2++CQUOTEO32-CaCO3↓,c(Ca2+)減小,平衡右移,使Ca(OH)2減少;加入KCl固體Ca(OH)2不變;加入NaOH,c(OH-)增大,加入CaCl2,c(Ca2+)增大,平衡均向左移動,Ca(OH)2增多。考點(diǎn)二：沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化(應(yīng)用性考點(diǎn))1．沉淀的生成(1)調(diào)節(jié)pH法。加入氨水調(diào)節(jié)pH至7～8，可除去氯化銨中的雜質(zhì)氯化鐵。反應(yīng)的離子方程式：Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))。(2)加沉淀劑法。以Na2S、H2S等作沉淀劑，使Cu2＋、Hg2＋等生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。反應(yīng)離子方程式如下：Cu2＋＋S2－=CuS↓，Cu2＋＋H2S=CuS↓＋2H＋，Hg2＋＋S2－=HgS↓，Hg2＋＋H2S=HgS↓＋2H＋。2．沉淀的溶解(1)酸溶解法：如CaCO3沉淀溶于鹽酸中，離子方程式為CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑。CO2氣體的生成和逸出，使CaCO3溶解平衡體系中的COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))濃度不斷減小，平衡向沉淀溶解的方向移動。(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＋2=Mg2＋＋2NH3·H2O。(3)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(zhuǎn)化(1)實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(沉淀的溶解度差別越大，越容易轉(zhuǎn)化)(2)應(yīng)用：①鍋爐除水垢：水垢[CaSO4(s)]CaCO3(s)Ca2＋(aq)將CaSO4轉(zhuǎn)化為易溶于酸的CaCO3，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)。②自然界中礦物的轉(zhuǎn)化：eq\a\vs4\al(原生銅的,硫化物)CuSO4溶液銅藍(lán)(CuS)CuSO4溶液遇PbS轉(zhuǎn)化為CuS，離子方程式為Cu2＋(aq)＋PbS(s)=CuS(s)＋Pb2＋(aq)。深思考向Mg(OH)2懸濁液中滴加蒸餾水，沉淀不溶解；向Mg(OH)2中滴加鹽酸，沉淀溶解；向Mg(OH)2中滴加NH4Cl溶液，沉淀也溶解。NH4Cl為什么能溶解Mg(OH)2？請從沉淀溶解平衡移動的角度分析。提示：NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))水解顯酸性，H＋可以使Mg(OH)2的溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)正向移動，溶解Mg(OH)2。能力點(diǎn)：沉淀溶解平衡的應(yīng)用1．(2022·中山模擬)為研究沉淀的生成及轉(zhuǎn)化，同學(xué)們進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析不正確的是()A．①中產(chǎn)生白色沉淀的原因是c(Ag＋)·c(SCN－)＞Ksp(AgSCN)B．①中存在平衡：AgSCN(s)Ag＋(aq)＋SCN－(aq)C．②中無明顯變化是因?yàn)槿芤褐械腸(SCN－)過低D．上述實(shí)驗(yàn)不能證明AgSCN向AgI沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的發(fā)生【解析】選D。2mL0.1mol·L－1的AgNO3溶液中滴入2mL0.05mol·L－1的KSCN溶液，①中產(chǎn)生白色沉淀的原因是溶液中Qc＝c(Ag＋)·c(SCN－)＞Ksp(AgSCN)，故A正確；生成白色沉淀AgSCN，說明溶液中存在沉淀溶解平衡，①中存在平衡：AgSCN(s)Ag＋(aq)＋SCN－(aq)，故B正確；②中加入Fe(NO3)3溶液，無明顯變化，溶液不變紅色，是因?yàn)槿芤褐械腸(SCN－)過低，故C正確；白色沉淀AgSCN加入KI溶液會產(chǎn)生黃色沉淀，說明生成了AgI沉淀，上述實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明AgSCN向AgI沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的發(fā)生，故D錯誤。2．(2022·威海模擬)工業(yè)上常用還原沉淀法處理含鉻廢水(Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))和CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))，其流程為已知：步驟③生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，Ksp＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10－32下列有關(guān)說法正確的是()A．步驟①中當(dāng)2v正(CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝v逆(Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7)))時，說明反應(yīng)：2CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))＋H2O達(dá)到平衡狀態(tài)B．Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))在酸性溶液中不能大量存在C．步驟②中，若要還原1molCr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))離子，需要12mol(NH4)2Fe(SO4)2D．步驟③中，當(dāng)將溶液的pH調(diào)節(jié)至5時，可認(rèn)為廢水中的鉻元素已基本除盡[當(dāng)溶液中c(Cr3＋)≤10－5mol·L－1時，可視作該離子沉淀完全]【解析】選D。判定化學(xué)平衡狀態(tài)：根據(jù)同種物質(zhì)v正＝v逆，或根據(jù)不同物質(zhì)速率方向相反，且速率比等于系數(shù)比；根據(jù)反應(yīng)：2CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)＋2H＋(aq)Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))(aq)＋H2O(l)，eq\f(v正（CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）,v逆（Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))）)＝eq\f(2,1)，即v正(CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝2v逆(Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7)))時，達(dá)平衡狀態(tài)，故A錯誤；根據(jù)反應(yīng)：2CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)＋2H＋(aq)Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))(aq)＋H2O(l)，酸性條件下，c(H＋)大，平衡正向移動程度大，會有更多的Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))離子，所以Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))在酸性溶液中可以大量存在，故B錯誤；根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，反應(yīng)②1molCr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))要得到6mole－生成2molCr3＋，所以需要6molFe2＋生成6molFe3＋提供6mol電子，即需要6mol(NH4)2Fe(SO4)2，故C錯誤；Ksp[Cr(OH)3]＝c(Cr3＋)·c3(OH－)，當(dāng)c(Cr3＋)≤1×10－5mol·L－1，c3(OH－)＝eq\f(Ksp[Cr（OH）3],c（Cr3＋）)＝eq\f(1×10－32,1×10－5)＝10－27，c(OH－)＝10－9mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(Kw,c（OH－）)＝eq\f(10－14,10－9)＝10－5mol·L－1，則pH＝－lgc(H＋)＝5，所以當(dāng)將溶液的pH調(diào)節(jié)至5時，可認(rèn)為廢水中的鉻元素已基本除盡，故D正確。【加固訓(xùn)練】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表所示：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，選用的沉淀劑最好是()A．硫化物 B．硫酸鹽C．碳酸鹽 D．以上沉淀劑均可【解析】選A。產(chǎn)生沉淀的溶解度越小，沉淀反應(yīng)進(jìn)行的越完全?？键c(diǎn)三：溶度積常數(shù)及應(yīng)用(應(yīng)用性考點(diǎn))1．溶度積Ksp在一定條件下，難溶強(qiáng)電解質(zhì)AmBn溶于水形成飽和溶液時，溶質(zhì)的離子與該固態(tài)物質(zhì)之間建立動態(tài)平衡，叫作沉淀溶解平衡，這時，離子濃度冪的乘積為一常數(shù)，叫作溶度積，用Ksp表示。2．表達(dá)式對于AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp＝[c(An＋)]m·[c(Bm－)]n。3．溶度積與離子積的關(guān)系通過比較溶度積與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積——離子積Qc的相對大小，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：(1)Qc＞Ksp，溶液過飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，達(dá)到新的平衡。(2)Qc＝Ksp，溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)。(3)Qc＜Ksp，溶液未飽和，無沉淀析出，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。4．Ksp的影響因素Ksp只受溫度影響，與其他外界條件無關(guān)。絕大多數(shù)難溶電解質(zhì)的溶解是吸熱過程，升高溫度，平衡向溶解方向移動，Ksp增大。深思考沉淀轉(zhuǎn)化是否只能向著更難溶的方向？提示：在一定條件下，也可以由難溶物轉(zhuǎn)化為溶解度較大的物質(zhì)，如在BaSO4飽和溶液中加入高濃度的Na2CO3溶液，只要Qc(BaCO3)＞Ksp(BaCO3)就可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的BaCO3沉淀。5．溶度積常數(shù)的計算(1)溶度積原則①Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而與沉淀的量和溶液中離子濃度無關(guān)。②同溫條件時，對于同類型物質(zhì)，Ksp數(shù)值越大，難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。如由Ksp數(shù)值可知，溶解能力：AgCl＞AgBr＞AgI，Cu(OH)2＜Mg(OH)2。③不同類型的物質(zhì)，Ksp差距不大時不能直接作為比較依據(jù)。如(25℃)：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，Ksp＝1.8×10－10，Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝1.8×10－11，雖然Mg(OH)2的Ksp較小，但不能認(rèn)為Mg(OH)2比AgCl更難溶。(2)沉淀開始和沉淀完全時溶液pH的計算方法：[以Cu(OH)2為例]。室溫下，向2mol·L－1CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH至多少時開始沉淀？調(diào)節(jié)溶液pH至多少時Cu2＋沉淀完全？(已知：室溫下Ksp[Cu(OH)2]＝2.0×10－20，離子濃度小于10－5mol·L－1時視為Cu2＋沉淀完全)①沉淀開始時pH的求算。Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×c2(OH－)＝2.0×10－20，c(OH－)＝eq\r(10－20)＝10－10(mol·L－1)，c(H＋)＝eq\f(Kw,c（OH－）)＝eq\f(10－14,10－10)＝10－4(mol·L－1)，pH＝－lgc(H＋)＝－lg10－4＝4。②沉淀完全時pH的求算。Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝10－5·c2(OH－)＝2.0×10－20，c(OH－)＝eq\r(2.0×10－15)＝eq\r(20)×10－8≈4.47×10－8(mol·L－1)，c(H＋)＝eq\f(Kw,c（OH－）)＝eq\f(10－14,4.47×10－8)≈2.24×10－7(mol·L－1)，pH＝－lgc(H＋)＝－lg(2.24×10－7)＝7－lg2.24≈6.6?！镜淅?2021·廣東選擇考)對廢催化劑進(jìn)行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁(Al)、鉬(Mo)、鎳(Ni)等元素的氧化物，一種回收利用工藝的部分流程如圖下：已知：25℃時，H2CO3的Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11；Ksp(BaMoO4)＝3.5×10－8；Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9；該工藝中，pH>6.0時，溶液中Mo元素以MoOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的形態(tài)存在?！俺零f”中，pH為7.0。(1)生成BaMoO4的離子方程式為____________。(2)若條件控制不當(dāng)，BaCO3也會沉淀。為避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀，溶液中c(HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))∶c(MoOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝__________(列出算式)時，應(yīng)停止加入BaCl2溶液?！窘馕觥?1)濾液Ⅱ中含有鉬酸鈉，加入氯化鋇溶液后生成BaMoO4沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為MoOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋Ba2＋=BaMoO4↓。(2)若開始生成BaCO3沉淀，則體系中恰好建立如下平衡：HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋BaMoO4BaCO3＋MoOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋H＋，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K＝eq\f(c（H＋）c（MoOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）,c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)＝eq\f(c（H＋）c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）c（MoOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）c（Ba2＋）,c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）c（Ba2＋）)＝eq\f(Ka2Ksp（BaMoO4）,Ksp（BaCO3）)。為避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀，必須滿足eq\f(c（H＋）c（MoOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）,c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)≤eq\f(Ka2Ksp（BaMoO4）,Ksp（BaCO3）)，由于“沉鉬”中pH為7.0，c(H＋)＝1×10－7mol·L－1，所以溶液中eq\f(c（MoOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）,c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)＝eq\f(Ka2Ksp（BaMoO4）,1×10－7mol·L－1×Ksp（BaCO3）)時，開始生成BaCO3沉淀，因此，c(HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))∶c(MoOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝eq\f(1×10－7mol·L－1×Ksp（BaCO3）,Ka2Ksp（BaMoO4）)＝eq\f(1×10－7×2.6×10－9,4.7×10－11×3.5×10－8)時，應(yīng)停止加入BaCl2溶液。答案：(1)MoOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋Ba2＋=BaMoO4↓(2)eq\f(1×10－7×2.6×10－9,4.7×10－11×3.5×10－8)·命題角度一：溶度積常數(shù)的計算1．(2022·珠海模擬)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法錯誤的是()A．6.4gCH4O中含有的碳?xì)滏I數(shù)目為0.6NAB．常溫常壓下，46gNO2和N2O4的混合氣體中含有的氧原子數(shù)目為2NAC．常溫下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，則AgCl飽和溶液中Ag＋數(shù)目為eq\r(1.8)×10－5NAD．過氧化鈉與水反應(yīng)時，生成0.1mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是0.2NA【解析】選C。CH4O的結(jié)構(gòu)簡式是CH3OH，1個分子中含有3個C—H鍵，6.4gCH4O中含有的碳?xì)滏I數(shù)目為eq\f(6.4g,32g·mol－1)×3×NAmol－1＝0.6NA，故A正確；NO2和N2O4的最簡式都是NO2，46gNO2和N2O4的混合氣體中含有的氧原子數(shù)目為eq\f(46g,46g·mol－1)×2×NAmol－1＝2NA，故B正確；常溫下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol－1，則AgCl飽和溶液中Ag＋的濃度為eq\r(1.8)×10－5mol·L－1，沒有溶液體積，不能計算Ag＋數(shù)目，故C錯誤；過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，過氧化鈉中氧元素化合價由－1升高為0、由－1降低為－2，生成0.1mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是0.2NA，故D正確。2．工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))和CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，必須進(jìn)行處理。Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10－32，要使c(Cr3＋)降低10－5mol·L－1，溶液的pH應(yīng)調(diào)至__________。【解析】Ksp＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10－32，則c(OH－)＝eq\r(3,\f(Ksp,c（Cr3＋）))＝eq\r(3,\f(10－32,10－5))＝10－9mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(Kw,c（OH－）)＝eq\f(10－14,10－9)＝10－5mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝－lg10－5＝5。答案：5·命題角度二：溶度積常數(shù)的應(yīng)用3．(2022·惠州模擬)常溫下，幾種難溶物的溶度積常數(shù)如表所示。下列說法錯誤的是()化合物CuClCuBrCu2SCu(OH)2Fe(OH)2CuSKsp3×10－72×10－92.5×10－502.6×10－198×10－161.3×10－36A.常溫下，溶解度：CuCl＞CuBrB．向含同濃度的CuCl2和FeCl2混合溶液中滴加稀NaOH溶液，Cu2＋先沉淀C．向Cu(OH)2懸濁液中加入Na2S溶液，無明顯現(xiàn)象D．反應(yīng)Cu2S＋2Cl－2CuCl＋S2－的平衡常數(shù)很小，反應(yīng)幾乎不進(jìn)行【解析】選C。難溶電解質(zhì)的類型相同，Ksp小的其溶解度小，由表中數(shù)據(jù)可知常溫下溶解度：CuCl＞CuBr，故A正確；濃度相同，Ksp小的先沉淀，則含同濃度的CuCl2和FeCl2混合溶液中滴加稀NaOH溶液，Cu2＋先沉淀，故B正確；CuS的Ksp遠(yuǎn)小于Cu(OH)2的Ksp，則向Cu(OH)2懸濁液中加入Na2S溶液，出現(xiàn)黑色沉淀，故C錯誤；Cu2S＋2Cl－=2CuCl＋S2－的平衡常數(shù)K＝eq\f(c（S2－）,c2（Cl－）)＝eq\f(Ksp（CuS）,Ksp（CuCl）)＝eq\f(1.3×10－36,（3×10－7）2)≈1.4×10－23，平衡常數(shù)很小，反應(yīng)幾乎不進(jìn)行，故D正確?？键c(diǎn)四：沉淀溶解平衡圖像分析(綜合性考點(diǎn))1．沉淀溶解平衡曲線(1)溶度積曲線是難溶電解質(zhì)飽和溶液中離子濃度之間的關(guān)系曲線，以AgCl懸濁液為例，溶度積曲線如圖：①曲線上任一點(diǎn)都代表沉淀溶解平衡狀態(tài)，即Qc＝Ksp。②曲線上方區(qū)域均為過飽和溶液，即Qc＞Ksp。③曲線下方區(qū)域均為不飽和溶液，即Qc＜Ksp。④升高溫度，曲線向右上方平移。【助理解】溶洞的形成與碳酸鈣的溶解平衡有關(guān)。如圖是碳酸鈣(CaCO3)在25℃和100℃兩種情況下，在水中的沉淀溶解平衡曲線。①由圖像可知，碳酸鈣溶解的熱效應(yīng)如何？②a、b、c、d四點(diǎn)對應(yīng)的Ksp大小關(guān)系如何？提示：①100℃時碳酸鈣溶解度大于25℃，則碳酸鈣溶解吸熱。②Ksp僅與溫度有關(guān)，b、c點(diǎn)Ksp相等，a、d點(diǎn)不確定。(2)沉淀溶解平衡對數(shù)曲線溶度積對數(shù)曲線是難溶電解質(zhì)飽和溶液中離子濃度對數(shù)值之間的關(guān)系曲線，以CdCO3飽和溶液為例，溶度積曲線如圖：①直線上任一點(diǎn)都代表沉淀溶解平衡狀態(tài)，即Qc＝Ksp。②曲線上方區(qū)域均為不飽和溶液，即Qc＜Ksp。③曲線下方區(qū)域均為過飽和溶液，即Qc＞Ksp。④升高溫度，直線向左下方平移。2．沉淀滴定曲線沉淀滴定曲線是沉淀滴定過程中構(gòu)成難溶電解質(zhì)的離子濃度與滴定劑加入量之間的關(guān)系曲線，以向10mL0.1mol·L－1CuSO4溶液中滴加0.1mol·L－1的K2S溶液溶液為例，滴加過程中溶液中－lgc(Cu2＋)與K2S溶液體積(V)的關(guān)系曲線如圖：①曲線上任一點(diǎn)都代表平衡點(diǎn)，c(Cu2＋)·c(S2－)＝Ksp。②滴定終點(diǎn)時(b點(diǎn))為飽和CuS溶液，c(Cu2＋)＝c(S2－)。③滴定終點(diǎn)以前線上點(diǎn)(如a點(diǎn))，代表c(Cu2＋)＞c(S2－)；滴定終點(diǎn)以后線上點(diǎn)(如c點(diǎn))，代表c(Cu2＋)＜c(S2－)。能力點(diǎn)一：沉淀溶解平衡曲線【典例】(2021·全國甲卷)已知相同溫度下，Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)。某溫度下，飽和溶液中－lg[c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))]、－lg[c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))]與－lg[c(Ba2＋)]的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．曲線①代表BaCO3的沉淀溶解曲線B．該溫度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值為1.0×10－10C．加適量BaCl2固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)D．c(Ba2＋)＝10－5.1時兩溶液中eq\f(c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）,c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）)＝10y2－y1[解題思維]解答本題的思維流程如下：提取信息①橫、縱坐標(biāo)是離子濃度負(fù)對數(shù)②d、c點(diǎn)橫坐標(biāo)相同，縱坐標(biāo)d＞c信息轉(zhuǎn)化①橫、縱坐標(biāo)越大，離子濃度負(fù)對數(shù)越大，離子濃度越小②c(Ba2＋)相同情況下，根據(jù)Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)可知，c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＜c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))，－lgc(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＞－lgc(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))，則曲線①表示BaSO4的沉淀溶解曲線聯(lián)想質(zhì)疑利用d、c兩點(diǎn)，可否求出Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)?提示：可以，Ksp(BaSO4)＝c(Ba2＋)·c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝10－5.1·10－y2＝10－(5.1＋y2)，同理可求Ksp(BaCO3)＝10－(5.1＋y1)。因y2＞y1，故Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)。【解析】選B。根據(jù)BaCO3、BaSO4的Ksp及橫縱坐標(biāo)，可知－lgKsp＝x＋y。A.相同溫度下，Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)，通過計算得Ksp：曲線①<曲線②，則曲線①表示BaSO4的沉淀溶解曲線，故A錯誤；B.曲線①為BaSO4溶液中－lg[c(Ba2＋)]與－lg[c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))]的關(guān)系，由圖可知，當(dāng)溶液中－lg[c(Ba2＋)]＝3時，－lg[c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))]＝7，則－lg[Ksp(BaSO4)]＝7＋3＝10，因此Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10，故B正確；C.向飽和BaCO3溶液中加入適量BaCl2固體后，溶液中c(Ba2＋)增大，根據(jù)溫度不變則Ksp(BaCO3)不變可知，溶液中c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))將減小，因此溶液將沿曲線②由b點(diǎn)到a點(diǎn)移動，故C錯誤；D.由圖可知，當(dāng)溶液中c(Ba2＋)＝10－5.1時，兩溶液中eq\f(c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）,c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）)＝eq\f(10－y2,10－y1)＝10y1－y2，故D錯誤。1．(2022·廣東聯(lián)考)已知：常溫下，Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl)。某溫度下，飽和溶液中－lg[c(Ag＋)]與－lg[c(Br－)]、－lg[c(Cl－)]的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．曲線Ⅱ代表AgCl的沉淀溶解平衡曲線B．常溫下，AgBr的Ksp(AgBr)＝1.0×10－10C．常溫下，當(dāng)c(Ag＋)＝1.0×10－4mol·L－1時，飽和溶液中eq\f(c（Br－）,c（Cl－）)＝1.0×10－2D．加入AgNO3固體可使溶液由c點(diǎn)沿直線變?yōu)閎點(diǎn)【解析】選C。A.離子濃度的負(fù)對數(shù)值越大，對應(yīng)的離子濃度越小，對應(yīng)的溶度積越小，故曲線Ⅱ代表溴化銀的沉淀溶解平衡曲線，A項(xiàng)錯誤；B.常溫下，當(dāng)－lg[c(Ag＋)]＝6.0時，－lg[c(Br－)]＝6.0，此時Ksp(AgBr)＝c(Ag＋)·c(Br－)＝1.0×10－12，B項(xiàng)錯誤；C.常溫下，當(dāng)c(Ag＋)＝1.0×10－4mol·L－1時，飽和溶液中，eq\f(c（Br－）,c（Cl－）)＝eq\f(Ksp（AgBr）,Ksp（AgCl）)＝1.0×10－2，C項(xiàng)正確；D.加入AgNO3固體后，飽和溶液中c(Ag＋)增大，－lg[c(Ag＋)]減小，可使溶液由b點(diǎn)變?yōu)閏點(diǎn)，D項(xiàng)錯誤。2.(2022·南昌模擬)常溫下，用Na2S溶液分別滴定濃度均為0.01mol·L－1的AgNO3、Zn(NO3)2溶液，所得的沉淀溶解平衡圖像如圖所示。已知：Ksp(Ag2S)＜Ksp(ZnS)。下列敘述錯誤的是()A．a(chǎn)點(diǎn)處表示Ag2S的不飽和溶液B．該溫度下，Ksp(ZnS)＝10－23.8C．升高溫度，X線位置將發(fā)生變化D．X、Y分別為ZnS、Ag2S的沉淀溶解平衡圖像【解析】選A。a點(diǎn)處Qc(Ag2S)＞Ksp(Ag2S)，說明Ag2S為過飽和溶液，故A錯誤；圖像中得到c(Zn2＋)＝10－19.8mol·L－1，c(S2－)＝10－4mol·L－1，Ksp(ZnS)＝c(Zn2＋)×c(S2－)＝10－19.8mol·L－1×10－4mol·L－1＝10－23.8(mol·L－1)2，故B正確；升高溫度，Ksp增大，X直線向右上方移動，故C正確；上述分析計算得到，X為ZnS沉淀溶解平衡曲線，Y為Ag2S的沉淀溶解平衡曲線，故D正確?！炯庸逃?xùn)練】(2022·合肥模擬)已知常溫下，H2CrO4的Ka2＝3.2×10－7，BaCO3的Ksp＝2.5×10－9，BaCrO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.向m點(diǎn)的懸濁液中通入HCl，能使m點(diǎn)沿mp線向p點(diǎn)方向移動B．通過蒸發(fā)可使q點(diǎn)溶液向p點(diǎn)移動C．常溫下，BaCrO4(s)＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))(aq)BaCO3(s)＋CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)的K＝6.4×10－2D．n點(diǎn)時，沉淀溶解的速率大于離子結(jié)晶的速率【解析】選C。m為平衡點(diǎn)，BaCrO4(s)Ba2＋(aq)＋CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)，向m點(diǎn)的懸濁液中通入HCl，H2CrO4的Ka2＝3.2×10－7，存在CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋H＋HCrOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))，使得CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))濃度減小，平衡正向移動，c(Ba2＋)增大，能使m點(diǎn)沿曲線向m點(diǎn)左上方移動，故A錯誤；q點(diǎn)在曲線下方，有c(Ba2＋)c(CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＜Ksp，蒸發(fā)后，c(Ba2＋)和c(CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))均增大，可使q點(diǎn)溶液向p點(diǎn)右下方移動，故B錯誤；常溫下，BaCrO4(s)＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))(aq)BaCO3(s)＋CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)的K＝eq\f(c（CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）,c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）)＝eq\f(c（CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）c（Ba2＋）,c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）c（Ba2＋）)＝eq\f(Ksp（BaCrO4）,Ksp（BaCO3）)＝eq\f(8×10－5.5×2×10－5.5,2.5×10－9)＝6.4×10－2，故C正確；n點(diǎn)在曲線上方，有c(Ba2＋)c(CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＞Ksp，沉淀溶解的速率小于離子結(jié)晶的速率，故D錯誤。能力點(diǎn)二：沉淀滴定曲線解答有關(guān)沉淀滴定圖像的步驟(1)明確圖像中橫、縱坐標(biāo)的含義，橫坐標(biāo)通常是加入滴定劑的體積，縱坐標(biāo)通常是離子濃度或其對數(shù)值。(2)找到滴定終點(diǎn)，即為飽和溶液，求算Ksp。(3)理解圖像中線上點(diǎn)、線外點(diǎn)的含義?！镜淅?2018·全國卷Ⅲ)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(guān)描述錯誤的是()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(diǎn)的溶液滿足關(guān)系式c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)C．相同實(shí)驗(yàn)條件下，若改為0.0400mol·L－1Cl－，反應(yīng)終點(diǎn)c移到aD．相同實(shí)驗(yàn)條件下，若改為0.0500mol·L－1Br－，反應(yīng)終點(diǎn)c向b方向移動[解題思維]解答本題的思維流程如下：提取信息①c點(diǎn)是滴定終點(diǎn)②b點(diǎn)在滴定曲線上，a點(diǎn)在滴定曲線外信息轉(zhuǎn)化①c點(diǎn)時，得AgCl飽和溶液，溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)②線上點(diǎn)符合c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp，b點(diǎn)時c(Ag＋)＞c(Cl－)聯(lián)想質(zhì)疑a點(diǎn)溶液中是否有AgCl沉淀生成？提示：a點(diǎn)時，－lgc(Cl－)大于平衡狀態(tài)，即c(Cl－)小于平衡狀態(tài)，Qc＜Ksp，沒有AgCl沉淀生成?！窘馕觥窟xC。選取橫坐標(biāo)為50mL的點(diǎn)，此時向50mL0.0500mol·L－1的Cl－溶液中，加入了50mL0.100mol·L－1的AgNO3溶液，所以計算出此時溶液中過量的Ag＋濃度為0.025mol·L－1(按照銀離子和氯離子1∶1沉淀，同時不要忘記溶液體積變?yōu)樵瓉淼?倍)，由圖示得到此時Cl－濃度約為1×10－8mol·L－1(實(shí)際稍小)，所以Ksp(AgCl)約為0.025×10－8＝2.5×10－10，所以其數(shù)量級為10－10，故A說法正確；B項(xiàng)在坐標(biāo)圖中曲線表示沉淀溶解平衡曲線，每個點(diǎn)都滿足c(Ag＋)×c(Cl－)＝Ksp，故B正確；C項(xiàng)若c(Cl－)＝0.0400mol·L－1，則滴定終點(diǎn)是AgNO3體積為20mL處，而圖中a點(diǎn)對應(yīng)的橫坐標(biāo)AgNO3體積為15mL，故C錯誤；D項(xiàng)AgCl在水中的溶解度大于AgBr，故滴定終點(diǎn)時橫坐標(biāo)相同，而－lgc(Br－)＞－lgc(Cl－)，即在c點(diǎn)的上方，故D說法正確。1．(2022·沈陽模擬)如圖是向10mLAgNO3溶液中逐漸加入0.1mol·L－1的NaCl溶液時，溶液的pAg隨著加入NaCl溶液的體積(mL)變化的圖像(實(shí)線)。已知：pAg＝－lgc(Ag＋)，Ksp(AgCl)＝1×10－12，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。根據(jù)圖像所得下列結(jié)論正確的是()A.圖中x點(diǎn)的坐標(biāo)為(100，6)B．圖中x點(diǎn)表示溶液中Ag＋剛好完全沉淀C．原AgNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L－1D．把0.1mol·L－1的NaCl換成0.1mol·L－1NaI則圖像在終點(diǎn)后變?yōu)樘摼€部分【解析】選A。x點(diǎn)c(Ag＋)＝10－6mol·L－1，一般認(rèn)為溶液中離子濃度小于10－5mol·L－1，即沉淀完全，則AgNO3與NaCl恰好反應(yīng)，n(NaCl)＝n(AgNO3)＝0.01L×1mol·L－1＝0.01mol，所以V(NaCl)＝100mL，即x點(diǎn)的坐標(biāo)為(100，6)，故A正確；x點(diǎn)溶液中pAg＝6，則c(Ag＋)＝10－6mol·L－1，溶液中定性分析時達(dá)到10－5mol·L－1時認(rèn)為恰好沉淀完全，所以x不是恰好沉淀完全，是已經(jīng)沉淀完全，故B錯誤；圖中原點(diǎn)pAg＝0，則c(Ag＋)＝100mol·L－1，即原AgNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol·L－1，故C錯誤；與AgCl相比，碘化銀的Ksp(AgI)更小，所以把0.1mol·L－1的NaCl換成0.1mol·L－1NaI，則溶液中c(Ag＋)更小，則pAg更大，圖像不符，故D錯誤。2．(2022·揭陽模擬)TK時，現(xiàn)有25mL含KCl和KCN的溶液，用0.1000mol·L－1的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液對該混合液進(jìn)行電位滴定(CN－與H＋的反應(yīng)可以忽略)，獲得電動勢(E)和硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(V)的電位滴定曲線如圖所示，曲線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為化學(xué)計量點(diǎn)。已知：Ⅰ、Ag＋與CN－反應(yīng)過程為①Ag＋＋2CN－=[Ag(CN)2]－②[Ag(CN)2]－＋Ag＋=2AgCN↓Ⅱ、TK時，Ksp(AgCN)＝2×10－16，Ksp(AgCl)＝2×10－10。下列說法不正確的是()A．V1＝5.00，B點(diǎn)時生成AgCNB．c(KCN)＝0.02000mol·L－1，c(KCl)＝0.03000mol·L－1C．反應(yīng)①的平衡常數(shù)為K1，反應(yīng)②的平衡常數(shù)為K2，則K1×K2＝Keq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(sp))(AgCN)D．C點(diǎn)時，溶液中eq\f(c（Cl－）,c（CN－）)＝106【解析】選C。溶度積常數(shù)表達(dá)式相同時，溶度積小的先生成沉淀，曲線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為化學(xué)計量點(diǎn)，結(jié)合方程式知，B點(diǎn)生成AgCN，B點(diǎn)消耗硝酸銀溶液體積是A點(diǎn)2倍，則V1＝5.00，故A正確；A點(diǎn)生成[Ag(CN)2]－，V(KCN)＝10V(AgNO3)，則c(KCN)＝eq\f(1,5)c(AgNO3)＝eq\f(1,5)×0.1000mol·L－1＝0.02000mol·L－1，B點(diǎn)KCN完全和AgNO3反應(yīng)生成AgCN，V1＝5.00，則KCl和硝酸銀完全反應(yīng)消耗V(AgNO3)＝(12.50－5.00)mL＝7.50mL，和KCl反應(yīng)10V(AgNO3)＝3V(KCl)，則c(KCl)＝0.3c(AgNO3)＝0.3×0.1000mol·L－1＝0.03000mol·L－1，故B正確；①的平衡常數(shù)為K1＝eq\f(c{[Ag（CN）2]－},c（Ag＋）×c2（CN－）)，反應(yīng)②的平衡常數(shù)為K2＝eq\f(1,c（Ag＋）·c{[Ag（CN）2]－})，Ksp(AgCN)＝c(Ag＋)×c(CN－)，則K1×K2＝eq\f(1,Keq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(sp))（AgCN）)，故C錯誤；C點(diǎn)溶液中eq\f(c（Cl－）,c（CN－）)＝eq\f(Ksp（AgCl）,Ksp（AgCN）)＝eq\f(2×10－10,2×10－16)＝106，故D正確。硫化鎘(CdS)是一種無機(jī)物，晶體有兩種，α-式呈檸檬黃色粉末，β-式呈桔紅色粉末。微溶于水，溶于酸，微溶于氨水。硫化鎘被稱為鎘黃，可用于制焰火、玻璃釉、瓷釉、發(fā)光材料、顏料。高純度硫化鎘是良好的半導(dǎo)體，對可見光有強(qiáng)烈的光電效應(yīng)，可用于制光電管、太陽能電池?？捎糜谔麓?、玻璃、陶瓷、塑料、油漆著色。也用于涂料、塑料行業(yè)，還用作電子熒光材料。鎘黃幾乎適用于所有樹脂的著色，在塑料中呈半透明性。命題視角1：制備方法CdS可由硫化氫通入鎘鹽的酸溶液中制取。請寫出離子方程式。提示：Cd2＋＋H2S=CdS＋2H＋命題視角2：使用方法CdS不宜與含銅或銅鹽的顏料拼用，以免生成黑色的硫化銅或綠色的硫酸銅。生成硫化銅的離子方程式是什么？說明CdS和CuS的Ksp關(guān)系？提示：CdS(s)＋Cu2＋(aq)CuS(s)＋Cd2＋(aq)；Ksp(CuS)＜Ksp(CdS)命題視角3：溶解平衡CdS懸濁液中，隨溫度升高，溶液中的Cd2＋濃度如何改變？提示：溫度升高促進(jìn)溶解平衡，Cd2＋濃度增大。1．[“源”來如此](2020·江蘇高考)實(shí)驗(yàn)室由煉鋼污泥(簡稱鐵泥，主要成分為鐵的氧化物)制備軟磁性材料α-Fe2O3。其主要實(shí)驗(yàn)流程如下：鐵泥→eq\x(酸浸)→eq\x(還原)→eq\x(除雜)→eq\x(沉鐵)α-Fe2O3除雜。向“還原”后的濾液中加入NH4F溶液，使Ca2＋轉(zhuǎn)化為CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低，將會導(dǎo)致CaF2沉淀不完全，其原因是________________________[Ksp(CaF2)＝5.3×10－9。Ka(HF)＝6.3×10－4]?！窘馕觥慨?dāng)c(Ca2＋)·c2(F－)<Ksp(CaF2)時，CaF2不會沉淀，HF為弱酸，當(dāng)pH過低時，H＋與F－結(jié)合成弱電解質(zhì)HF，則c(F－)減小，所以CaF2沉淀不完全。答案：pH偏低形成HF，導(dǎo)致溶液中F－濃度減小，CaF2沉淀不完全2．[變換有道](2021·全國乙卷)HA是一元弱酸，難溶鹽MA的飽和溶液中c(M＋)隨c(H＋)而變化，M＋不發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，298K時c2(M＋)～c(H＋)為線性關(guān)系，如圖中實(shí)線所示。下列敘述錯誤的是()A．溶液pH＝4時，c(M＋)<3.0×10－4mol·L－1B．MA的溶度積Ksp(MA)＝5.0×10－8C．溶液pH＝7時，c(M＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)D．HA的電離常數(shù)Ka(HA)≈2.0×10－4【解析】選C。A.pH＝4時，c(H＋)＝10－4mol·L－1，由圖可知此時c2(M＋)＝7.5×10－8(mol·L－1)2，故c(M＋)＜3.0×10－4mol·L－1，故A正確；B.c(H＋)＝0時，溶液中OH－濃度比較大，A－水解被抑制，溶液中c(M＋)≈c(A－)，則Ksp(MA)＝c(M＋)·c(A－)＝c2(M＋)＝5.0×10－8，故B正確；C.pH＝7時，若等式成立，則c(M＋)＝c(A－)，由B中Ksp(MA)＝c(M＋)·c(A－)＝5.0×10－8，則c2(M＋)＝5.0×10－8(mol·L－1)2，由圖可知此時溶液中c(H＋)＝0，溶液pH≠7，HA是一元弱酸，MA的飽和溶液中M＋不發(fā)生水解，A－發(fā)生水解，其飽和溶液呈堿性，且pH是確定的，當(dāng)溶液pH＝7時，需要外加酸調(diào)節(jié)，即還有其他陰離子存在，選項(xiàng)不滿足電荷守恒，故C錯誤；D.由HAH＋＋A－，可知Ka＝eq\f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)，當(dāng)c(A－)＝c(HA)時，Ka＝c(H＋)，由物料守恒有c(M＋)＝c(HA)＋c(A－)，則c(M＋)＝2c(A－)，由B中Ksp(MA)＝c(M＋)·c(A－)＝5.0×10－8，則c(M＋)×eq\f(1,2)c(M＋)＝5.0×10－8(mol·L－1)2，故c2(M＋)＝10×10－8(mol·L－1)2，由圖可知此時c(H＋)＝20×10－5mol·L－1＝2×10－4mol·L－1，故Ka(HA)＝c(H＋)＝2.0×10－4，故D正確?！军c(diǎn)睛】兩道試題均考查的是金屬陽離子不水解，而酸根陰離子能水解的難溶電解質(zhì)的溶解平衡，但是兩題有明顯的不同：第1小題是c(H＋)影響酸根離子水解，進(jìn)而影響難溶電解質(zhì)的沉淀生成，結(jié)合數(shù)據(jù)計算，利用沉淀溶解平衡移動解決問題；第2小題是溶液中c(H＋)的變化影響酸根離子水解，進(jìn)而影響陽離子濃度變化，需要分析圖像，結(jié)合特殊點(diǎn)數(shù)據(jù)求算。3．(2020·山東等級考節(jié)選)用軟錳礦(主要成分為MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制備高純MnCO3的工藝流程如下：已知：MnO2是一種兩性氧化物；25℃時相關(guān)物質(zhì)的Ksp如表。物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp1×10－16.31×10－38.61×10－32.31×10－12.7回答下列問題：凈化時需先加入的試劑X為________________(填化學(xué)式)。再使用氨水調(diào)溶液的pH，則pH的理論最小值為______________(當(dāng)溶液中某離子濃度c≤1.0×10－5mol·L－1時，可認(rèn)為該離子沉淀完全)?！窘馕觥寇涘i礦粉(主要成分為MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)加入硫化鋇溶液進(jìn)行反應(yīng)，主要發(fā)生MnO2＋BaS＋H2O=Ba(OH)2＋MnO＋S，過濾得到Ba(OH)2溶液，經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、干燥得到氫氧化鋇；濾渣用硫酸溶解，得到的濾液中主要金屬陽離子有Mn2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3＋，得到的濾渣為不溶于稀硫酸的硫磺；之后向?yàn)V液中加入合適的氧化劑將Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋，然后加入氨水調(diào)節(jié)pH，使Fe3＋、Al3＋轉(zhuǎn)化為沉淀除去，壓濾得到的廢渣為Fe(OH)3和Al(OH)3，此時濾液中的金屬陽離子只有Mn2＋，向?yàn)V液中加入碳酸氫銨、氨水，Mn2＋和碳酸氫根電離出的碳酸根結(jié)合生成碳酸錳沉淀，過濾、洗滌、干燥得到高純碳酸錳。凈化時除去Fe元素需要將Fe2＋氧化為Fe3＋，為了不引入新的雜質(zhì)，且不將Mn元素氧化，加入的試劑X可以是H2O2；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)e(OH)3和Al(OH)3為同類型沉淀，而Al(OH)3的Ksp稍大，所以當(dāng)Al3＋完全沉淀時，F(xiàn)e3＋也一定完全沉淀，當(dāng)c(Al3＋)＝1.0×10－5mol·L－1時，c(OH－)＝eq\r(3,\f(Ksp[Al（OH）3],c（Al3＋）))＝eq\r(3,\f(1×10－32.3,1×10－5))mol·L－1＝10－9.1mol·L－1，所以c(H＋)＝10－4.9mol·L－1，pH＝4.9，即pH的理論最小值為4.9。答案：H2O24.94．(2017·全國Ⅰ卷節(jié)選)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備。工藝流程如下：回答下列問題：若“濾液②”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，此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？________________________________________(列式計算)。(FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×10－22、1.0×10－24)【解析】先根據(jù)Fe3＋完全沉淀計算出此時溶液中磷酸根濃度，進(jìn)而計算是否滿足Mg3(PO4)2開始沉淀的條件。Fe3＋完全沉淀時c(POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4)))＝Ksp/c(Fe3＋)＝1.3×10－17mol·L－1，此時溶液中c3(Mg2＋)·c2(POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4)))＝(0.01)3×(1.3×10－17)2≈1.7×10－40＜Ksp[Mg3(PO4)2]，不會產(chǎn)生Mg3(PO4)2沉淀。答案：Fe3＋恰好沉淀完全時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，c3(Mg2＋)·c2(POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4)))＝(0.01)3×(1.3×10－17)2≈1.7×10－40＜Ksp[Mg3(PO4)2]，因此不會生成Mg3(PO4)2沉淀eq\a\vs4\al(知識點(diǎn)避坑：)當(dāng)溶液中某離子濃度c≤1.0×10－5mol·L－1時，可認(rèn)為該離子沉淀完全；判斷能否產(chǎn)生沉淀應(yīng)比較Qc與Ksp，當(dāng)Qc大于Ksp時，有沉淀產(chǎn)生。1．(2021年遼寧適應(yīng)性測試)天然水體中的H2CO3與空氣中的CO2保持平衡。已知Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，某溶洞水體中l(wèi)gc(X)(X為H2CO3、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))或Ca2＋)與pH的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．曲線①代表COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))B．H2CO3的一級電離常數(shù)為10－8.3C．c(Ca2＋)隨pH升高而增大D．pH＝10.3時，c(Ca2＋)＝2.8×10－7.9mol·L－1【解析】選D。根據(jù)圖像可知，隨著pH的增大，溶液堿性增強(qiáng)，HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))濃度都增大，而曲線①在pH較小時也產(chǎn)生，因此曲線①代表HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，②代表COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，③代表Ca2＋，A錯誤；曲線①為HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，由點(diǎn)(6.3，－5)可知，H2CO3的一級電離常數(shù)Ka1＝eq\f(c（H＋）·c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）,c（H2CO3）)＝1.0×10－6.3，B錯誤；曲線③代表Ca2＋，根據(jù)圖像可知，c(Ca2＋)隨pH升高而減小，C錯誤；已知Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，根據(jù)圖像，pH＝10.3時，c(HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))＝c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))＝10－1.1mol·L－1，則c(Ca2＋)＝eq\f(Ksp,c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）)＝eq\f(2.8×10－9,10－1.1)＝2.8×10－7.9mol·L－1，D正確。2.(2019·全國卷Ⅱ)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。下列說法錯誤的是()A．圖中a和b分別為T1、T2溫度下CdS在水中的溶解度B．圖中各點(diǎn)對應(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D．溫度降低時，q點(diǎn)的飽和溶液的組成由q沿qp線向p方向移動【解析】選B。圖中p、q對應(yīng)縱橫坐標(biāo)數(shù)值相等，即c(Cd2＋)＝c(S2－)，則a和b分別為T1、T2溫度下CdS在水中的溶解度，A正確；圖中m、n、p點(diǎn)對應(yīng)的溫度相同，小于q點(diǎn)對應(yīng)的溫度，對應(yīng)的Ksp的關(guān)系為：Ksp(m)＝Ksp(n)＝Ksp(p)<Ksp(q)，B錯誤；向m點(diǎn)的溶液中加入少量Na2S固體，c(S2－)增大，而Ksp不變，c(Cd2＋)減小，溶液組成由m沿mpn線向p方向移動，C正確；溫度降低時，CdS在水中的溶解度逐漸減小，飽和溶液降溫后離子濃度減小，但仍為飽和溶液，q點(diǎn)的飽和溶液的組成由q沿qp線向p方向移動，D正確。3．(2021·廣東選擇考節(jié)選)某合作學(xué)習(xí)小組進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究。(1)實(shí)驗(yàn)任務(wù)通過測定溶液電導(dǎo)率，探究溫度對AgCl溶解度的影響。(2)查閱資料電導(dǎo)率是表征電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的物理量。溫度一定時，強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液的電導(dǎo)率隨溶液中離子濃度的增大而增大；離子濃度一定時，稀溶液電導(dǎo)率隨溫度的升高而增大。25℃時，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10。(3)提出猜想猜想a：較高溫度的AgCl飽和溶液的電導(dǎo)率較大。猜想b：AgCl在水中的溶解度S(45℃)>S(35℃)>S(25℃)。(4)設(shè)計實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想取試樣Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同溫度下配制的AgCl飽和溶液)，在設(shè)定的測試溫度下，進(jìn)行表1中實(shí)驗(yàn)1～3，記錄數(shù)據(jù)。表1實(shí)驗(yàn)序號試樣測試溫度/℃電導(dǎo)率/(μS/cm)123Ⅰ：25℃的AgCl飽和溶液Ⅱ：35℃的AgCl飽和溶液Ⅲ：45℃的AgCl飽和溶液253545A1A2A3(5)數(shù)據(jù)分析、交流討論25℃的AgCl飽和溶液中，c(Cl－)＝____________mol·L－1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為A3>A2>A1。小組同學(xué)認(rèn)為，此結(jié)果可以證明③中的猜想a成立，但不足以證明猜想b成立。結(jié)合②中信息，猜想b不足以成立的理由有________________________________________________。(6)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)為進(jìn)一步驗(yàn)證猜想b，在實(shí)驗(yàn)1～3