第四讲难溶电解质的溶解平衡一、选择题1．已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是( )A．AgCl＞AgI＞Ag2CrO4B．AgCl＞Ag2CrO4＞AgIC．Ag2CrO4＞AgCl＞AgID．Ag2CrO4＞AgI＞AgCl解析 AgCl饱和溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)，由Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)，则c(Ag＋)＝；AgI饱和溶液中，c(Ag＋)＝c(I－)，由Ksp(AgI)＝c(Ag＋)·c(I－)，则c(Ag＋)＝；Ag2CrO4饱和溶液中，c(Ag＋)＝2c(CrO)，由Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO)，则c(Ag＋)＝，代入数值，可以计算出三种盐的饱和溶液中c(Ag＋)大小顺序为：Ag2CrO4＞AgCl＞AgI，C项正确。答案 C2．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )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，将促进溶解解析 反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系，A项不正确；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，C项不正确；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，D项不正确。答案 B8\n3．下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是( )选项实验操作实验目的或结论A某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体说明该钾盐是K2CO3B向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末，搅拌一段时间后过滤除去MgCl2溶液中少量FeCl3C常温下，向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸，有气泡产生说明常温下Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4)DC2H5OH与浓硫酸170℃共热，制得的气体通入酸性KMnO4溶液检验制得气体是否为乙稀解析 KHCO3也符合题意，A错误；Mg(OH)2能与FeCl3反应生成Fe(OH)3，由于Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2，发生沉淀的转化；由于Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)，所以该反应不发生，不会出现预期实验结论；C2H5OH与浓硫酸共热后，产物中有SO2、CO2等杂质气体，SO2也能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应。答案 B4．已知25℃时，Ka(HF)＝3.6×10－4，Ksp(CaF2)＝1.46×10－10，现向1L0.2mol·L－1HF溶液中加入1L0.2mol·L－1CaCl2溶液，则下列说法中，正确的是( )A．25℃时，0.1mol·L－1HF溶液中pH＝1B．Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化C．该体系中没有沉淀产生D．该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀解析 氢氟酸是弱电解质，不能完全电离，故pH>1，A错误；Ksp(CaF2)只随温度的变化而变化，B错误；因>1，故该体系有沉淀产生，C错误。答案 D5．往含I－和Cl－的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如图所示。则原溶液中c(I－)/c(Cl－)的比值为( )8\nA.B.C.D.解析 根据I－＋Ag＋===AgI↓(黄色)，Cl－＋Ag＋===AgCl↓(白色)，结合图示，可知I－、Cl－消耗AgNO3溶液的体积分别为V1、(V2－V1)，因此在原溶液中＝。答案 C6．某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是( )A．Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C．c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和解析 根据题意，图中曲线为沉淀溶解平衡曲线，曲线上的所有点对应的溶液都是达到沉淀溶解平衡的溶液，D正确；选取曲线上的b、c两点，当溶液中两种阳离子浓度相同时，Fe(OH)3饱和溶液中的OH－浓度小于Cu(OH)2饱和溶液中的OH－浓度，所以Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]，A正确；向Fe(OH)3饱和溶液中加入NH4Cl固体，促进了氢氧化铁的溶解，溶液中铁离子浓度增大，B错误；由于一定温度下的水溶液中，水的离子积是一个常数，所以c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等，C正确。答案 B8\n7．有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法中，不正确的是( )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沉淀的溶解度降低解析 AgCl固体在溶液中达到溶解平衡后，溶解与沉淀速率相等，但不为0，一般说来，升高温度，有利于固体物质的溶解，A、C正确；AgCl难溶于水，但溶解的部分电离出Ag＋和Cl－，B错误；向AgCl沉淀中加入NaCl固体，增大了Cl－浓度，促使溶解平衡向左移动，降低了AgCl的溶解度，D正确。答案 B8．已知25℃时，AgI饱和溶液中c(Ag＋)为1.23×10－8mol·L－1，AgCl的饱和溶液中c(Ag＋)为1.25×10－5mol·L－1。若在5mL含有KCl和KI各为0.01mol·L－1的溶液中，加入8mL0.01mol·L－1AgNO3溶液，下列叙述正确的是( )A．混合溶液中c(K＋)>c(NO)>c(Ag＋)>c(Cl－)>c(I－)B．混合溶液中c(K＋)>c(NO)>c(Cl－)>c(Ag＋)>c(I－)C．加入AgNO3溶液时首先生成AgCl沉淀D．混合溶液中约为1.03×10－3解析 KCl、KI混合溶液中加入AgNO3溶液，先生成AgI，再生成AgCl，因为Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，AgNO3＋KI===AgI↓＋KNO3，n(KI)＝0.01mol·L－1×5×10－3L＝5.0×10－5mol，消耗n(AgNO3)＝5.0×10－5mol，AgNO3＋KCl===AgCl↓＋KNO3，过量的AgNO3为0.01mol·L－1×8×10－3L－5.0×10－5mol＝3.0×10－5mol，则KCl过量，生成AgCl为3.0×10－5mol，由此得出反应后溶液中的溶质KNO3、KCl，生成AgCl、AgI沉淀，验证A错误；B正确；混合溶液中c(Cl－)＝＝mol·L－1＝1.54×10－3mol·L－1，c(Ag＋)＝＝＝1.01×10－7mol·L－1，由此计算8\nc(I－)＝＝＝1.50×10－9mol·L－1，则＝＝1.03×106，D错误。答案 B二、非选择题9．已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡：MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm－(aq)Ksp＝cm(Mn＋)·cn(Am－)，称为溶度积。某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，查得如下资料：(25℃)难溶电解质CaCO3CaSO4MgCO3Mg(OH)2Ksp2.8×10－99.1×10－66.8×10－61.8×10－11实验步骤如下：①往100mL0.1mol·L－1的CaCl2溶液中加入100mL0.1mol·L－1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。②向上述悬浊液中加入固体Na2CO33g，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液。③再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液。④________________________________________________________________________。(1)由题中信息Ksp越大，表示电解质的溶解度越________(填“大”或“小”)。(2)写出第②步发生反应的化学方程式：_________________________________________。(3)设计第③步的目的是______________________________________________________。(4)请补充第④步操作及发生的现象：___________________________________________。解析 由Ksp表达式不难看出其与溶解度的关系，在硫酸钙的悬浊液中存在着：CaSO4(s)SO(aq)＋Ca2＋(aq)，而加入Na2CO3后，溶液中CO浓度较大，而CaCO3的Ksp较小，故CO与Ca2＋结合生成沉淀，即CO＋Ca2＋===CaCO3↓。既然是探究性实验，必须验证所推测结果的正确性，故设计了③④步操作，即验证所得固体是否为碳酸钙。答案 (1)大(2)Na2CO3＋CaSO4===Na2SO4＋CaCO38\n(3)洗去沉淀中附着的SO(4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解10．以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下：(1)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常温下Mg(OH)2的Ksp＝1.8×10－11，若溶液中c(OH－)＝3.0×10－6mol·L－1，则溶液中c(Mg2＋)＝________。(2)上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为____________。(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁4.66g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00g和标准状况下CO20.896L，通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。(4)若热水解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3，则产品中镁的质量分数________(填“升高”、“降低”或“不变”)。解析(1)Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)，则c(Mg2＋)＝＝＝2.0(mol·L－1)。(2)滤液中的溶质主要成分为NH4Cl，可根据元素守恒解答该题。(4)Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O中Mg的质量分数为：×100%＝25.75%，MgCO3中Mg的质量分数为：×100%＝28.57%，所以产品中混有MgCO3，则Mg的质量分数升高。答案 (1)2.0mol·L－1(2)NH4Cl(3)n(CO2)＝＝4.00×10－2moln(MgO)＝＝5.00×10－2moln(H2O)＝＝5.00×10－2moln(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)＝5.00×10－2∶4.00×10－2∶5.00×10－2＝5∶4∶5碱式碳酸镁的化学式为Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O。(4)升高8\n11．已知：难溶电解质Cu(OH)2在常温下的Ksp＝2×10－20，则常温下：(1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02mol·L－1，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于________。(2)要使0.2mol·L－1CuSO4溶液中的Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为________。解析 (1)根据信息，当c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝＝＝10－9mol·L－1，c(H＋)＝10－5mol·L－1，pH＝5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH，使之大于5。(2)要使Cu2＋浓度降至＝2×10－4mol·L－1，c(OH－)＝＝10－8mol·L－1，c(H＋)＝10－6mol·L－1。此时溶液的pH＝6。答案 (1)5 (2)612．已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.9×10－12，现在向0.001mol·L－1K2CrO4和0.01mol·L－1KCl混合液中滴加0.01mol·L－1AgNO3溶液，通过计算回答：(1)Cl－、CrO谁先沉淀？(2)刚出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中Cl－浓度是多少？(设混合溶液在反应中体积不变)解析 由Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)得c(Ag＋)＝＝＝1.8×10－8mol·L－1。由Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO)，得c(Ag＋)＝＝mol·L－1＝4.36×10－5mol·L－1，生成AgCl沉淀需c(Ag＋)＝1.8×10－8mol·L－1＜生成Ag2CrO48\n沉淀时所需c(Ag＋)，故Cl－先沉淀。刚开始生成Ag2CrO4沉淀时，c(Cl－)＝＝mol·L－1＝4.13×10－6mol·L－1。答案 (1)Cl－先沉淀 (2)4.13×10－6mol·L－18
