化学ⅳ人版34难溶电解质的沉淀溶解平衡测试题Word格式.docx

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实验现象

结论和化学方程式

实验1

出现白色沉淀

AgNO3+NaCl==

AgCl↓+NaNO3

实验2

向实验1的试管中滴加KI溶液

白色沉淀转化成黄色沉淀

AgCl转化成溶解度更小的AgI沉淀

实验3

向实验2的试管中滴加Na2S溶液

黄色沉淀又转化成黑色沉淀

AgI转化成溶解度更小的Ag2S沉淀

（2）实验结论：

在一定条件下溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。

2.沉淀的生成

（1）调节pH法：

除去CuSO4溶液中少量Fe3+，可向溶液中加入Cu（OH）2或Cu2（OH）2CO3,调节pH至3~4,使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀除去。

（2）加沉淀剂法

误食可溶性钡盐，可用Na2SO4解毒，反应式为

Ba2++SO2-4==BaSO4↓；

除去食盐溶液中的MgCl2，可加入少量NaOH，反应式为

Mg2++2OH-==Mg（OH）2↓。

课堂师生互动

知识点1溶度积

1.溶度积KSP

在一定条件下，难溶强电解质AmBn溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡，叫作沉淀溶解平衡。

这时，离子浓度的乘积为一常数，叫做溶度积，用KSP表示。

2.表达式

AmBn（s）

mAn+（aq）+nBm-（aq）

KSP=cm（An+）·

cn（Bm-）

3.溶度积的应用

通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解：

Qc>

KSP，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。

Qc=KSP，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。

Qc<

KSP，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。

特别提醒

KSP反映了难溶电解质在水中的溶解能力。

（1）对于同类型物质，KSP数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。

如由KSP数值可知，溶解能力：

AgCl>

AgBr>

AgI>

Ag2S，Cu（OH）2<

Mg（OH）2。

（2）不同类型的物质，KSP差距不大时不能直接作为比较依据。

考例1（2017·

浙江高考）已知：

25℃时，Ksp［Mg（OH）2］=5.61×

10-12,Ksp（MgF2）=7.42×

10-11。

以下说法正确的选项是（　　）

A.25℃时，饱和Mg（OH）2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c（Mg2+）大

B.25℃时，在Mg（OH）2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c（Mg2+）增大

C.25℃时，Mg（OH）2固体在20mL0.01mol·

L-1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·

L-1NH4Cl溶液中的Ksp小

D.25℃时，在Mg（OH）2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg（OH）2不可能转化为MgF2

解析：

Mg（OH）2与MgF2均为AB2型难溶电解质，故KSP越小，其溶解度越小，前者c（Mg2+）小，A错误；

因为NH+4+OH-==NH3·

H2O，所以加入NH4Cl后促进Mg（OH）2的溶解平衡向右移动，c（Mg2+）增大，B正确；

KSP只受温度的影响，25℃时，Mg（OH）2的溶度积KSP为常数，C错误；

加入NaF溶液后，若Qc＝c（Mg2+）·

c2（F-）>

KSP（MgF2）,则会产生MgF2沉淀，D错误。

答案：

B

变式探究1

室温下Mg（OH）2的Ksp=5.6×

10-12mol3·

L-3，

Cu（OH）2的Ksp=2.2×

10-20mol3·

L-3，试判断Mg（OH）2、Cu（OH）2在水中的溶解能力大小为（　　）

A.Mg（OH）2>

Cu（OH）2

B.Mg（OH）2=Cu（OH）2

C.Mg（OH）2<

D.不可比较

A

Mg（OH）2、Cu（OH）2的化学式中阴、阳离子的个数比都是2:

1，所以可以用相同温度下的Ksp比较它们在水中的溶解能力，Ksp越大，溶解能力越大。

变式探究2

对于难溶盐MX，其饱和溶液中的M+和X-的物质的量浓度之间的关系类似于c（H+）·

c（OH-）=KW，存在等式c（M+）·

c（X-）=Ksp。

现将足量的AgCl分别放入以下物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是（　　）

①20mL0.01mol·

L-1KCl溶液

②30mL0.02mol·

L-1CaCl2溶液

③40mL0.03mol·

L-1HCl溶液

④10mL蒸馏水

⑤50mL0.05mol·

L-1AgNO3溶液

A.①②③④⑤B.④①③②⑤

C.⑤④②①③D.④③⑤②①

B

AgCl（s）

Ag++Cl-，由于c（Ag+）·

c（Cl-）=Ksp，c（Cl-）或c（Ag+）越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。

注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关，而与溶液体积无关。

①中c（Cl-）=0.01mol·

L-1，②中c（Cl-）=0.04mol·

L-1，③c（Cl-）=0.03mol·

L-1，④中c（Cl-）=0mol·

L-1，⑤中c（Ag+）=0.05mol·

L-1。

Ag+或Cl-浓度由小到大的顺序为④<

①<

③<

②<

⑤。

故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序为④>

①>

③>

②>

知识点2沉淀的转化

1.沉淀转化的实质

沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡移动，即将溶解能力相对较强的物质转化成溶解能力相对较弱的物质，两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀越容易转化，如：

AgNO3溶液

AgCl白色沉淀

AgI黄色沉淀

Ag2S黑色沉淀。

反应的化学方程式为：

–

2.沉淀转化的应用

（1）防龋齿

使用含氟牙膏后，Ca2+及PO3-4生成更难溶的Ca5（PO4）3F从而使牙齿变得坚固

Ca5（PO4）3OH+F-

Ca5（PO4）3F+OH-

（2）锅炉除垢

水垢（CaSO4）

CaCO3〖FY（〗HCl〖FY）〗Ca2+

其反应的化学方程式：

CaSO4+Na2CO3==Na2SO4+CaCO3

CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O

〖XC特别提醒.TIF〗

利用沉淀的转化可比较不同沉淀溶解度的相对大小，即沉淀的转化是将溶解度小的物质转化成溶解度更小的物质，因此溶解度AgCl>

Ag2S。

考例2已知在25℃的水溶液中，AgX,AgY,AgZ均难溶于水，但存在溶解平衡。

当达到平衡时，溶液中离子浓度的乘积是一个常数（此常数用KSP表示，KSP和水的KW相似）。

如AgX（s）

Ag+（aq）+X-（aq）

KSP（AgX）==c（Ag+）·

c（X-）=1.8×

10-10mol2·

L-2

AgY（s）

Ag+（aq）+Y-（aq）

KSP（AgY）=c（Ag+）·

c（Y-）=1.0×

10-12mol2·

AgZ（s）

Ag+（aq）+Z-（aq）

KSP（AgZ）=c（Ag+）·

c（Z-）=8.7×

10-17mol2·

（1）根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度S（AgX）、S（AgY）、S（AgZ）的大小顺序为。

（2）若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c（Y）（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）在25℃时，若取0.188g的AgY（相对分子质量188）固体放入100mL水中（忽略溶液体积的变化），则溶液中Y-的物质的量浓度为。

（4）由上述KSP判断，在上述（3）的体系中，能否实现AgY向AgZ的转化，并简述理由：

。

（1）因为AgX、AgY、AgZ的阴、阳离子个数的比相同，可以直接利用KSP的大小来判断溶解度的大小。

根据KSP越小，溶解度越小得：

S（AgX）>

S（AgY）>

S（AgZ）。

（2）由于AgY比AgX更难溶，则向AgY的饱和溶液中加入AgX固体时，发生沉淀的转化：

AgX（s）+Y-（aq）==AgY（s）+X-（aq），则c（Y-）减小。

（3）25℃时，

KSP（AgY）=1.0×

L-2即溶液达到饱和时，c（Ag+）=c（Y-）=

=1.0×

10-6mol·

而0.188gAgY的物质的量为0.001mol，将其溶于100mL水中时，形成了AgY的饱和溶液（溶质还有未溶解的），则c（Y）=1.0×

10-6mol·

（4）由于KSP（AgZ）<

KSP（AgY）,可以实现AgY向AgZ的转化。

（1）S（AgX）>

S（AgZ）

（2）减小

（3）1.0×

L-1

（4）能，因为KSP（AgZ）<

KSP（AgY）

变式探究3

现向含AgBr的饱和溶液中：

（1）加入固体AgNO3,则c（Ag+）（填“变大”、“变小”或“不变”，下同）；

（2）加入更多的AgBr固体，则c（Ag+）；

（3）加入AgCl固体，则c（Br-）,c（Ag+）；

（4）加入Na2S固体，则c（Br-）,c（Ag+）。

（1）变大

（2）不变（3）变小变大（4）变大变小

此题考查了难溶电解质溶解平衡的影响因素。

（1）向AgBr饱和溶液中加入AgNO3,溶解平衡逆向移动，但c（Ag+）增大；

（2）加入AgBr固体，对溶解平衡无影响，c（Ag+）不变；

（3）因AgCl溶解度大于AgBr，加入AgCl固体时，c（Ag+）增大，溶解平衡向左移动，c（Br-）变小。

（4）因Ag2S溶解度小于AgBr，加入Na2S固体时，生成Ag2S,溶解平衡向右移动，c（Br-）增大，但c（Ag+）减小。

变式探究4

（2017·

浙江卷，13）海水中含有丰富的镁资源。

某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：

注：

溶液中某种离子的浓度小于1.0×

10-5mol·

L－1,可认为该离子不存在：

实验过程中，假设溶液体积不变。

Ksp（CaCO3）=4.96×

10-9

Ksp（MgCO3）=6.82×

10-6

Ksp［Ca（OH）2］=4.68×

Ksp［Mg（OH）2］=5.61×

10-12

A.沉淀物X为CaCO3

B.滤液M中存在Mg2+,不存在Ca2+

C.滤液N中存在Mg2+、Ca2+

D.步骤②中若改为加入4.2gNaOH固体，沉淀物Y为Ca（OH）2和Mg（OH）2的混合物

加入的氢氧化钠与碳酸氢根反应生成碳酸根，碳酸根与钙离子反应生成沉淀物碳酸钙，A项正确；

c（Ca2＋）·

c（OH－）2=0.011mol·

L-1×

（10-3mol·

L-1）2=1.1×

10-8（mol·

L-1）3＜Ksp［Ca（OH）2］,钙离子未沉淀，B项错误；

加入pH=11的氢氧化钠溶液，溶液中镁离子浓度为：

c（Mg2＋）=

=

=5.61×

L-1，可认为镁离子沉淀完全，C项错误；

加入4.2g氢氧化钠时，溶液中c（OH－）=0.105mol·

L-1,c（Mg2＋）·

c（OH－）2=0.050mol·

（0.105mol·

L-1）2=5.5×

10-4（mol·

L-1）3＞Ksp［Mg（OH）2］,有氢氧化镁沉淀生成。

镁离子沉淀完全后剩余c（OH－）=0.005mol·

L-1，c（Ca2＋）·

（0.005mol·

L-1）2=2.75×

10-8（mol·

L-1）3＜Ksp［Ca（OH）2］,无氢氧化钙沉淀生成，D项错误。

课后强化作业

基础夯实

1.以下对沉淀溶解平衡的描述正确的选项是（　　）

A,反应开始时，溶液中各离子浓度相等

B,沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等

C,沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变

D,沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解

此题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。

A项反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系。

B项正确。

C项沉淀溶解达到平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等。

D项沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。

2.以下有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法正确的选项是（　　）

A.AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等

B.AgCl难溶于水，溶液中没有Ag+和Cl-

C.升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大

D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变

AC

AgCl沉淀溶解平衡是动态平衡速率不等于0，A对，B错；

AgCl溶解度随温度升高而增大，C对；

加NaCl由于Cl-效应，AgCl沉淀溶解平衡左移，D错。

3.将0.1mol以下物质置于1L水中充分搅拌后，溶液中阴离子数最多的是（　　）

A.KClB.Mg（OH）2

C.Na2CO3D.MgSO4

C

Mg（OH）2是难溶物质，CO2-3水解，阴离子数增多。

4.已知AgI的Ksp=1.0×

10-16mol2·

L-2，则其在水中的I-浓度是（　　）

A.1.0×

10-16mol·

L-1

B.1.0×

10-8mol·

C.2.35×

10-5g·

D.1.0×

10-8g·

c［I-］=c（Ag+）

10-8mol·

5.对于难溶电解质A3B2，在其饱和溶液中c（A2+）=xmol·

L-1，c（B3-）=ymol·

L-1，则Ksp（A3B2）等于（　　）

A（3x）3·

（2y）2

B（x/2）3·

（y/3）2

Cx·

y

Dx3·

y2

D

6.BaSO4（s）和BaCrO4（s）的溶度积常数近似相等，由BaSO4（s）和BaCrO4（s）各自所形成的饱和溶液中，SO2-4和CrO2-4浓度关系正确的选项是（　　）

A.c（SO2-4）≈c（CrO2-4）

B.c（SO2-4）>

c（CrO2-4）

C.c（SO2-4）<

c（CrO2-4）

D.无法判断

A

BaSO4（s）形成的饱和溶液中Ba2+和SO2-4的浓度相等，都为

，同样BaCrO4（s）所形成的饱和溶液中，Ba2+和CrO2-4的浓度相等，都是

，由于BaSO4（s）和BaCrO4（s）的溶度积常数近似相等，所以SO2-4和CrO2-4浓度也近似相等。

7.向含有AgCl（s）的饱和AgCl溶液中加水，以下表达正确的选项是（　　）

A.AgCl的溶解度增大

B.AgCl的溶解度、Ksp均不变

C.Ksp（AgCl）增大

D.AgCl的溶解度，Ksp均增大

溶度积常数和溶解度只与温度有关，加水只能增加溶解的量，而溶度积常数和溶解度均不变。

8.将浓盐酸加到NaCl饱和溶液中，会析出NaCl晶体，对这种现象正确的解释是（　　）

A.由于c（Cl-）增加，使溶液中c（Na+）·

c（Cl-）>

NaCl的溶度积常数，故产生NaCl晶体

B.HCl是强酸，所以它能使NaCl沉淀出来

C.由于c（Cl-）增加，使NaCl的溶解平衡向析出NaCl的方向移动，故有NaCl沉淀析出D.酸的存在，降低了盐的溶解度

浓盐酸加到NaCl饱和溶液中，破坏了NaCl的溶解平衡，而使NaCl沉淀出来，可以用平衡移动原理解释。

NaCl是易溶于水的物质，而溶度积是对难溶物而言。

能力提升

1.（2017·

广东卷，18）硫酸锶（SrSO4）在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图。

A.温度一定时，Ksp（SrSO4）随c（SO2-4）的增大而减小

B.三个不同温度中，313K时Ksp（SrSO4）最大

C.283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液

D.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液

BC

考查难溶物的沉淀溶解平衡。

溶度积Ksp只随温度的改变而改变，温度一定，Ksp一定，A错误；

Ksp（SrSO4）=c（Sr2+）×

c（SO2-4），313K时Ksp（SrSO4）=10-2.9/283K时Ksp（SrSO4）=10-2.95,363K时Ksp（SrSO4）=10-3,故B正确；

图中a点对应的浓度商Q=10-3.15

<

10-2.95，对应的溶液是不饱和溶液，C正确；

283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后，10-2.96>

10-3，溶液仍为饱和溶液，D选项错误。

2.某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图。

提示：

BaSO4（s）

Ba2+（aq）+SO2-4（aq）的平衡常数Ksp=c（Ba2+）·

c（SO2-4），称为溶度积常数。

A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点

B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点

C.d点无BaSO4沉淀生成

D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp

由题意知，曲线上任何一点对应的c（Ba2+）与c（SO2-4）之积为BaSO4的Ksp。

由a点到b点，Ba2+浓度不变，当加入Na2SO4时，c（SO2-4）增大，则c（Ba2+）必定下降，不符合题意，故A项错，同理B项也错；

温度不变，Ksp不变，则D项错。

3.一定温度下，在氢氧化钡的悬浊液中，存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解平衡关系：

Ba（OH）2（s）

Ba2++2OH-。

向此种悬浊液中加入少量的氢氧化钡粉末，以下表达正确的选项是（　　）

A.溶液中钡离子数目减小

B.溶液中钡离子浓度减小

C.溶液中氢氧根离子浓度增大

D.pH减小

氢氧化钡悬浊液中存在氢氧化钡的固体和氢氧化钡饱和溶液的溶解平衡，即氢氧化钡的固体溶解在溶液中电离生成钡离子和氢氧根离子，溶液中的钡离子和氢氧根离子结合，沉淀出氢氧化钡的固体，再加入少量的氢氧化钡粉末，由于溶液中固体不存在浓度问题，平衡没有发生移动。

可是选项中所描述的量都发生变化，与结论相矛盾。

是否从该体系的另一方面分析，水的量发生变化考虑？

由于加入的氢氧化钡粉末在水中转化为结晶水合物，消耗了一定量的水，平衡发生移动。

溶解的离子结合生成氢氧化钡的固体，引起溶解物质相应的量发生变化。

选项A中的钡离子的个数随着水的量的减少，溶液质量、溶质质量都相应减少，其个数必然减少。

此题也可采用排除法，当平衡发生移动时，一定会引起相应物质的数量变化。

若是讨论某种具体物质的数量，它应该绝对变化，如溶质微粒个数、溶质质量和溶液质量等。

但若讨论两个量的比值，在特定条件下可能不变，如溶解度、浓度等。

4.除去NaCl中的FeCl3需加入的试剂是（　　）

A.NaOHB.石灰水

C.铜片D.氨水

注意不能引入新的杂质。

5.向5mLNaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变成黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为（　　）

A.AgCl=AgI=Ag2SB.AgCl<

AgI<

Ag2S

C.AgCl>

Ag2SD.AgI>

沉淀应当向溶解度更小的沉淀转化，即向着降低离子浓度的方向进行，所以溶解度：

6.工业上制取纯净的CuCl2·

2H2O的主要过程：

①将粗氧化铜（含少量Fe）溶解于稀盐酸中，加热、过滤，调节滤液的pH为3；

②对①所得滤液按如下图步骤进行操作：

已知Cu2+、Fe2+在pH为4~5时不水解，而Fe3+却几乎完全水解而沉淀。

请回答以下问题：

（1）X是，其反应的离子方程式是。

（2）Y物质应具备的条件是，生产中Y可选：

（3）溶液乙在蒸发结晶时应注意：

（1）Cl2Cl2+2Fe2+==2Fe3++2Cl-

（2）调节溶液酸性，其pH为4~5，且不引进新杂质CuO或

Cu（OH）2（3）通入HCl气体（或加入盐酸），并不断搅拌且不能蒸干

①根据框图，加入氧化剂X可把Fe2+氧化为Fe3+，而没有增加新杂质，所以X为Cl2；

②结合题示，调节pH至4~5，使Fe3+全部沉淀，同样不引进新杂质，所以Y最好为CuO或Cu（OH）2；

③CuCl2溶液在蒸发结晶过程中发生水解，为抑制其水解，根据Cu2++2H2O

Cu（OH）2+2H+，加入盐酸可抑制其水解，在蒸发过程中要不断搅拌且不能蒸干。

7.难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。

在常温下，溶液里各种离子的浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数，叫溶度积常数（Ksp）。

例如：

Cu（OH）2

Cu2++2OH-，Ksp=c（Cu2+）·

c2（OH-）=2×

L-3。

当溶液中各种离子的浓度方次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+）=0.02mol·

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0.2mol·

L-1CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全（使Cu2+浓度降至原