第四讲 难溶电解质的溶解平衡(时间：45分钟 满分：100分)考 点题 号沉淀溶解平衡及影响因素1、3、4、6、8沉淀溶解平衡的应用2、5、7、9、10、11一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意)1．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的( )。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，溶液中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 B2．(2022·合肥二模)某酸性化工废水中含有Ag＋、Pb2＋等重金属离子。有关数据如下：难溶电解质AgIAgOHAg2SPbI2Pb(OH)2PbSKsp8.3×10－125.6×10－86.3×10－507.1×10－91.2×10－153.4×10－26在废水排放之前，用沉淀法除去这两种离子，应该加入的试剂是( )。A．氢氧化钠B．硫化钠C．碘化钾D．氢氧化钙解析 根据表格中的数据知，硫化银和硫化铅的溶度积很小，加入硫化钠能完全除去这两种金属离子。答案 B3．(2022·西安模拟)有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中，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7\n 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 B4．(原创题)将AgCl分别加入盛有：①5mL水；②6mL0.5mol·L－1NaCl溶液；③10mL0.2mol·L－1CaCl2溶液；④50mL0.1mol·L－1盐酸的烧杯中，均有固体剩余，各溶液中c(Ag＋)从大到小的顺序排列正确的是( )。A．④③②①B．②③④①C．①④③②D．①③②④解析 根据沉淀溶解平衡，溶液中Cl－浓度越大，Ag＋浓度越小，则选项C符合题意。答案 C5．(2022·东营联考)已知CuSO4溶液分别与Na2CO3、Na2S溶液的反应情况如下。CuSO4＋Na2CO3主要反应：Cu2＋＋CO＋H2O===Cu(OH)2↓＋CO2↑次要反应：Cu2＋＋CO===CuCO3↓(几乎不发生反应)CuSO4＋Na2S主要反应：Cu2＋＋S2－===CuS↓次要反应：Cu2＋＋S2－＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2S↑(几乎不发生反应)据此判断，下列几种物质溶解度大小的比较中正确的是( )。A．CuS＜Cu(OH)2＜CuCO3B．Cu(OH)2＜CuS＜CuCO3C．CuCO3＜Cu(OH)2＜CuSD．CuCO3＜CuS＜Cu(OH)2解析 离子互换型复分解反应发生的条件之一是向着溶解度更小的方向进行。因此，根据表格中CuSO4与Na2CO3的反应可知，CuCO3的溶解度大于Cu(OH)2的溶解度；根据CuSO4与Na2S的反应可知，Cu(OH)2的溶解度大于CuS的溶解度。答案 A6．下列说法正确的是( )。A．向饱和食盐水中加入少量的浓盐酸，看不到明显的现象B．将硫酸铜溶液与碳酸钠溶液混合，得到的沉淀是以Cu(OH)2为主，说明了在相同条件下Cu(OH)2的溶解度比CuCO3的更小C．在0.01mol·L－1NaCl溶液中加入少量的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，接着向上述溶液中加入足量的浓氨水，白色沉淀不会溶解D．CaCO3溶液的导电能力很弱，是因为CaCO3是弱电解质，存在如下电离平衡：CaCO3Ca2＋＋CO解析 A项有NaCl晶体析出，A错误；C中AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，加入浓氨水后生成[Ag(NH3)2]＋7\n，沉淀溶解平衡右移，白色沉淀会溶解，C错误；选项D中，溶液的导电性只与离子浓度和离子所带电荷有关，CaCO3溶液的导电能力很弱是因为CaCO3溶解度很小，但CaCO3是强电解质，D错误。答案 B7．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( )。A.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 C二、非选择题(本题共4个小题，共58分)8．(14分)(2022·绵阳模拟)已知H2A在水中存在以下平衡：H2AH＋＋HA－，HA－H＋＋A2－。回答以下问题：(1)NaHA溶液________(填“显酸性”、“显碱性”、“显中性”或“酸碱性无法确定”)，原因是__________________________________________________________________________________________________________。(2)某温度下，向0.1mol·L－1的NaHA溶液中滴入0.1mol·L－1KOH溶液至中性，此时溶液中以下所示关系一定正确的是________。A．c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14B．c(Na＋)＋c(K＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)C．c(Na＋)＞c(K＋)D．c(Na＋)＋c(K＋)＝0.05mol·L－1(3)已知常温下，H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在平衡：CaA(s)Ca2＋(aq)＋A2－(aq) ΔH＞0。①温度升高时，Ksp________(填“增大”、“减小”或“不变”下同)。②滴加少量浓盐酸，c(Ca2＋)________，原因是__________________________7\n_____________________________________________________________________________________________(用文字和离子方程式说明)。(4)若向CaA悬浊液中加入CuSO4溶液，生成一种黑色固体物质，写出该过程中反应的离子方程式__________________________________________。解析 (1)通过H2A的电离方程式不能确定HA－的电离程度和水解程度的相对大小，所以无法判断NaHA溶液的酸碱性。(2)溶液显中性，则c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒有c(H＋)＋c(Na＋)＋c(K＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，则c(Na＋)＋c(K＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)，B正确；加入KOH溶液，发生反应为HA－＋OH－===A2－＋H2O，A2－水解使溶液显碱性，所以，加入的KOH的物质的量小于NaHA的物质的量，c(Na＋)＞c(K＋)，C正确，D错误。温度不一定是25℃所以c(H＋)·c(OH－)不一定等于1×10－14，A错误。(3)该溶解平衡为吸热反应，升温Ksp增大；加盐酸发生反应：A2－＋H＋===HA－，A2－浓度减小，溶解平衡向右移动，此时，n(Ca2＋)显著增大，而溶液体积变化不大，所以c(Ca2＋)增大。(4)向CaA悬浊液中加入CuSO4溶液，Cu2＋结合A2－生成更难溶的CuA。答案 (1)酸碱性无法确定 不能确定HA－的电离程度和水解程度的相对大小 (2)BC (3)①增大 ②增大 加盐酸发生反应：A2－＋H＋HA－，A2－浓度减小，CaA的溶解平衡向右移动，n(Ca2＋)显著增大，而溶液体积变化不大，所以c(Ca2＋)增大 (4)CaA(s)＋Cu2＋(aq)Ca2＋(aq)＋CuA(s)9．(15分)(2022·南阳质检)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)2Ksp2.8×10－9mol2·L－27.1×10－5mol2·L－26.8×10－6mol2·L－25.6×10－12mol3·L－3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________________________________________________________________________。7\n(4)请补充第④步操作及发生的现象：________________________________________________________________________。解析 本题考查的知识点为教材新增加的内容，在设计方式上为探究性实验，既注重基础知识、基本技能的考查，又注重了探究能力的考查。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(aq)＋CaSO4(s)===Na2SO4(aq)＋CaCO3(s) (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，并生成无色无味气体10．(14分)(2022·山东莱芜模拟，29)食盐中的抗结剂是亚铁氰化钾，其化学式为K4[Fe(CN)6]·3H2O。42.2gK4[Fe(CN)6]·3H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度的变化曲线)如下图所示。试回答下列问题：(1)试确定150℃时固体物质的化学式______________________________________________________________________。(2)查阅资料知：虽然亚铁氰化钾自身毒性很低，但其水溶液与酸反应放出极毒的氰化氢(HCN)气体；亚铁氰化钾加热至一定温度时能分解产生氰化钾(KCN)。据此判断，烹饪食品时应注意的问题为_____________________________________________________。(3)在25℃时，将amol·L－1的KCN溶液与0.01mol·L－1的盐酸等体积混合，反应达到平衡时，测得溶液pH＝7，则KCN溶液的物质的量浓度a________0.01mol·L－1(填“＞”、“＜”或“＝”)；用含a的代数式表示HCN的电离常数Ka＝____________________________________________________________。(4)在Fe2＋、Fe3＋的催化作用下，可实现2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4的转化。已知，含SO2的废气通入含Fe2＋、Fe3＋的溶液中时，其中一个反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，则另一个反应的离子方程式为____________________________________________________________。7\n上述转化的重要意义在于________________________________________________________________________。(5)已知Fe(OH)3的溶度积常数Ksp＝1.1×10－36。室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH为3时，通过计算说明Fe3＋是否沉淀完全_______________________________________________________________________。(提示：当某离子浓度小于10－5mol·L－1时可以认为该离子沉淀完全)解析 (1)对于加热失去结晶水的研究，注意开始时质量变化为失去水的质量：K4[Fe(CN)6]·3H2OK4[Fe(CN)6]·xH2O＋(3－x)H2O1 3－x0．1mol 0.3molx＝0则150℃时固体物质的化学式为K4[Fe(CN)6]。(2)为防止有毒的HCN和KCN生成，应避免与酸性物质接触和控制烹饪温度。(3)由于KCN＋HCl===HCN＋KCl，当反应后pH＝7，则溶液中有过量的KCN，故a＞0.01mol·L－1由溶液中电荷守恒得：c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CN－)＋c(Cl－)，又因为pH＝7，则c(H＋)＝c(OH－)，故c(K＋)＝c(CN－)＋c(Cl－)＝0.5amol·L－1由物料守恒得：c(K＋)＝c(CN－)＋c(HCN)，则c(HCN)＝c(Cl－)＝0.005mol·L－1c(CN－)＝(0.5a－0.005)mol·L－1平衡常数K＝c(CN－)·c(H＋)/c(HCN)＝(0.5a－0.005)×10－7/0.005mol·L－1。答案 (1)K4[Fe(CN)6](2)避免与醋等酸性物质一起烹饪；控制烹饪温度不超过400℃(3)＞ (0.5a－0.005)×10－7/0.005mol·L－1(4)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋ 变废为宝，消除污染(5)c(Fe3＋)＝＝1.1×10－3mol·L－1＞1×10－5mol·L－1，故Fe3＋没有沉淀完全11．(15分)(2022·广东卷)难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2＋(aq)＋2K＋(aq)＋Mg2＋(aq)＋4SO(aq)＋2H2O为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：7\n(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K＋的原因：________________________________________________________________________。(3)“除杂”环节中，先加入________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入________溶液调滤液pH至中性。(4)不同温度下，K＋的浸出浓度与溶浸时间的关系如图。由图可得，随着温度升高，①___________________________________________________________，②____________________________________________________________。(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4(s)＋COCaCO3(s)＋SO已知298K时，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5，求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。解析 (1)根据杂卤石在水中的电离平衡，可以判断滤渣应为氢氧化镁和硫酸钙。(3)浸出液中有大量Ca2＋及OH－，可加K2CO3溶液及H2SO4溶液除杂。(4)图中显示随着温度升高，K＋的浸出浓度增大，浸出速率加快。答案 (1)Mg(OH)2 CaSO4(二者位置互换也正确)(2)加入Ca(OH)2溶液后，生成Mg(OH)2、CaSO4沉淀，溶液中Mg2＋浓度减小，使平衡右移(3)K2CO3 H2SO4 (4)①溶浸达到平衡的时间缩短 ②平衡时K＋的浸出浓度增大(其他合理答案也给分)(5)CaSO4(s)Ca2＋(aq)＋SO(aq) Ksp(CaSO4)＝c(Ca2＋)·c(SO)CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq) Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO)K＝＝＝＝1.75×1047
