第四节难溶电解质的溶解平衡
第1课时沉淀溶解平衡与溶度积
[学习目标]
1.知道难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素，能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡。
2.知道溶度积的意义，建立根据溶度积和离子积的大小关系判断反应进行方向的思维模型。
一、难溶电解质的溶解平衡
1．AgCl沉淀溶解平衡的建立
(1)在装有少量难溶的AgCl白色固体的试管中，加入约5 mL蒸馏水，充分振荡后静置。
①取约2 mL上层清液于另一试管中，滴加浓盐酸，观察到的现象是有白色沉淀生成。
②由上述实验得出的结论是原上层清液中含有Ag＋。
(2)分析AgCl的溶解过程：AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和Cl－脱离AgCl的表面溶于水中，即存在溶解过程；另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl的表面析出，即存在沉淀过程。在一定温度下，当AgCl溶解和生成的速率相等时，达到溶解平衡状态，得到AgCl的饱和溶液。
Cl－(aq)＋Ag＋(aq)，由于沉淀、溶解之间的这(3)AgCl溶于水的平衡方程式是AgCl(s)溶解
沉淀
种动态平衡的存在，决定了Ag＋和Cl－的反应不能进行到底。
2．溶解平衡的概念与特征
(1)概念
在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。
(2)特征
(3)反应完全的标志
对于常量的化学反应来说，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时，沉淀就达完全。
3．影响因素
(1)实例分析
已知溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该溶解平衡的影响，填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较)：
条件改变移动方向c(Mg2＋)c(OH－)
加水正向移动不变不变
升温正向移动增大增大
加MgCl2(s)逆向移动增大减小
加盐酸正向移动增大减小
加NaOH(s)逆向移动减小增大
(2)外界条件对沉淀溶解平衡的影响
①温度：升高温度，多数溶解平衡向溶解方向移动；少数溶解平衡向生成沉淀方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡。
②浓度：加水稀释，溶解平衡向溶解方向移动。
③同离子：加入与难溶电解质构成中相同的离子，平衡向生成沉淀方向移动。
④其他：加入可与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解方向移动。
(1)易溶电解质或难溶电解质的饱和溶液中存在溶解平衡，不饱和溶液中不存在溶解平衡。
(2)影响难溶电解质溶解平衡的因素，除内因外，主要涉及温度、浓度(包括稀释、加入同种离子)等。
例1下列关于溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)的说法正确的是()
A．AgCl沉淀的生成和溶解同时在不断进行，且速率相等
B．等物质的量的AgNO3和NaCl溶于水后，溶液中不存在Ag＋和Cl－
C．只要向含有AgCl的饱和溶液中加入盐酸，一定会有沉淀生成
D．“”说明AgCl没有完全电离，AgCl是弱电解质
答案A
解析沉淀溶解平衡是一个动态平衡，A项正确；沉淀溶解平衡存在，则肯定存在Ag＋和Cl－，B项错误；如果加入盐酸后溶液中Cl－的浓度小于原饱和溶液中的Cl－浓度，则不产生沉淀，C项错误；“”说明AgCl是极少部分溶解，但溶解部分完全电离，AgCl是强电解质，D项错误。
考点沉淀溶解平衡
题点沉淀溶解平衡与饱和溶液的特征
思维启迪——难溶电解质溶解平衡与其电离平衡的区别
难溶电解质溶解平衡表示已溶溶质的离子与未溶溶质之间的平衡，是可逆过程，表达式需要注明状态，如Al(OH)3(s)Al3＋(aq)＋3OH－(aq)。电离平衡是溶解的弱电解质分子与离子之间的转化达到的平衡状态，难溶强电解质的电离，没有电离平衡，如BaSO4===Ba2＋＋SO2－4；难溶弱电解质的电离，存在电离平衡，如Al(OH)3Al3＋＋3OH－。
例2Mg(OH)2固体在水中存在下列溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，欲减少Mg(OH)2固体的量，可以加入少量的()
A．NaOH固体B．NaCl固体
C．NaHSO4固体D．MgSO4固体
答案C
解析欲使Mg(OH)2(s)减少，应使平衡右移，NaHSO4电离产生的H＋会使平衡体系中c(OH－)减小，而使沉淀溶解平衡右移，Mg(OH)2固体的量减小。
考点沉淀溶解平衡
题点沉淀溶解平衡的综合
二、溶度积常数
1．概念
在一定温度下，沉淀达溶解平衡后的溶液为饱和溶液，其离子浓度不再发生变化，溶液中各离子浓度幂之积为常数，叫做溶度积常数(简称溶度积)，用K sp表示。
2．表达式
A m
B n(s)m A n＋(aq)＋n B m－(aq)
K sp＝c m(A n＋)·c n(B m－)。
如Fe(OH)3的K sp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)。
3．意义
K sp的大小反映难溶电解质的溶解能力。
(1)相同类型的难溶电解质，溶度积小的电解质，其溶解能力小。
(2)不同类型的难溶电解质，溶度积小的电解质，其溶解能力不一定比溶度积大的溶解能力小。4．应用——溶度积规则
通过比较溶度积与溶液的离子积Q c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：
(1)Q c>K sp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。
(2)Q c＝K sp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。
(3)Q c 5．影响因素 溶度积K sp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关，与浓度无关。 (1)溶度积和溶解度都可用来表示物质的溶解能力。 (2)若用溶度积比较不同物质的溶解性时，判断的方法主要有以下两种情况： ①对于同类型物质(如AB、A2B、AB2等)，可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力，K sp 越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。 ②对于不同类型的物质，K sp不能直接作为比较依据，而应通过计算将K sp转化为饱和溶液中溶质的物质的量浓度确定溶解能力的强弱。 例3已知25 ℃时，AgCl的溶度积K sp＝1.8×10－10，则下列说法正确的是() A．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，K sp值变大 B．AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中，一定有c(Ag＋)＝c(Cl－) C．温度一定时，当溶液中c(Ag＋)·c(Cl－)＝K sp时，此溶液中必有AgCl的沉淀析出 D．K sp(AgI) 答案D 解析A项，K sp只与温度有关，不正确；B项，混合后Ag＋或Cl－可能有剩余，但不一定有 c (Ag ＋)＝c (Cl － )；C 项，Q c ＝K sp 时达到溶解平衡，没有AgCl 沉淀析出；D 项，比较物质的溶解度大小时，要注意物质的类型相同且化学式中阴阳离子的个数比相同，溶度积越小，其溶解度也越小。如果不同，则不能直接利用溶度积的大小来比较其溶解性，需转化为溶解度进行比较，否则容易误判。 考点 溶度积常数及其应用 题点 溶度积的表达和简单计算 例4 (2018·吉林二中高二月考)Cu(OH)2在水中存在着如下沉淀溶解平衡：Cu(OH)2(s) Cu 2＋(aq)＋2OH － (aq)，在常温下，K sp ＝2×10 －20 。某CuSO 4溶液中，c (Cu 2＋ ) ＝0.02 mol·L － 1，在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀，需要向CuSO 4溶液加入碱来调节pH ，使溶液的pH 大于( ) A ．2 B ．3 C ．4 D ．5 答案 D 解析 在常温下，如果要生成Cu(OH)2沉淀，则Q c ＝c (Cu 2＋ )·c 2(OH － )＞K sp [Cu(OH)2]＝2× 10 －20 ，所以c 2(OH － )＞2×10－ 200.02 ，c (OH －)＞10－9 mol·L －1，故应调节pH 大于5。 考点 溶度积常数及其应用 题点 溶度积常数的应用——计算氢氧化物形成沉淀与沉淀完全时的pH 相关链接 溶度积的应用 (1)比较难溶电解质在水中的溶解能力 ①对于相同类型的难溶电解质，K sp 越大，在水中的溶解能力越强。 ②对于不同类型的难溶电解质，K sp 差距不大时K sp 不能直接作为比较依据。如25 ℃时，K sp (AgCl)＝1.8×10 －10 ，K sp [Mg(OH)2]＝1.8×10 －11 ，虽然Mg(OH)2的K sp 较小，但不能认为 Mg(OH)2比AgCl 更难溶。 (2)计算饱和溶液中某种离子的浓度 如已知25 ℃时，K sp (AgCl)＝1.8×10 －10 ，可根据K sp (AgCl)＝c (Ag ＋)·c (Cl － )＝1.8×10 －10 计算 AgCl 饱和溶液中的c (Ag ＋ )或c (Cl － )。 (3)判断给定条件下沉淀能否生成或溶解 比较溶度积K sp 与溶液中有关离子的浓度幂之积Q c (离子积)的相对大小。 ①Q c ＞K sp ，溶液过饱和，有沉淀析出； ②Q c＝K sp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态； ③Q c＜K sp，溶液未饱和，无沉淀析出。 注意(1)离子积Q c与溶度积K sp的表达式相同，但意义不同。Q c表达式中离子浓度是任意时刻的，所以其数值不定；但对某一难溶电解质，在一定温度下，K sp为定值。 (2)K sp与物质的量浓度无关；与温度有关。 1．(2018·黄冈检测)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 答案B 解析A项，反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系；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，且溶液已达饱和，故平衡不发生移动。 考点沉淀溶解平衡 题点沉淀溶解平衡与饱和溶液的特征 2．下列物质中，溶解度不随pH值变化的是() A．AgCl B．CaCO3 C．Fe(OH)3D．Mg(OH)2 答案A 解析B、C、D中的物质溶解度均随pH的减小而增大。 考点沉淀溶解平衡 题点改变离子浓度引起的沉淀溶解平衡的移动 3．向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是() A．c(CO2－3) B．c(Mg2＋) C．c(H＋) D．K sp(MgCO3) 答案A 解析含MgCO3固体的溶液中存在沉淀溶解平衡：MgCO3(s)Mg2＋(aq)＋CO2－3(aq)，滴加少许浓盐酸，H＋与CO2－3反应，使平衡向右移动，则c(Mg2＋)和c(H＋)增大，c(CO2－3)减小，温度不变，K sp(MgCO3)不变，故A正确。 考点沉淀溶解平衡 题点改变离子浓度引起的沉淀溶解平衡的移动 4．下列有关溶度积常数K sp的说法正确的是() A．常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的K sp减小 B．溶度积常数K sp只受温度影响，温度升高K sp一定减小 C．溶度积常数K sp只受温度影响，温度升高K sp一定增大 D．常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的K sp不变 答案D 解析温度不变，溶度积常数不变，故A项不正确，D项正确；大多数的难溶物随温度升高，K sp增大，但也有少数物质相反，如Ca(OH)2，故B、C项均不正确。 考点沉淀溶解平衡 题点溶度积的影响因素 5.(2018·上海虹口质检)室温下，氢氧化钙固体在水溶液中达到溶解平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，向其中加入以下物质，恢复到室温，Ca(OH)2固体减少的是() A．CH3COONa B．AlCl3 C．NaOH D．CaCl2 答案B 解析加入CH3COONa，CH3COO－水解产生OH－，溶液中OH－浓度增大，平衡向左移动，Ca(OH)2固体析出，A项错误；加入AlCl3，Al3＋与OH－反应，OH－浓度减小，平衡向右移动，Ca(OH)2固体减少，B项正确；加入NaOH，溶液中OH－浓度增大，平衡左移，则Ca(OH)2固体的量增加，C项错误；加入CaCl2，Ca2＋浓度增大，平衡左移，Ca(OH)2固体增加，D项错误。 考点沉淀溶解平衡 题点改变离子浓度引起的沉淀溶解平衡的移动 6．(2018·宝鸡质检)常温下，K sp(PbI2)＝8.5×10－9。取适量黄色PbI2粉末溶于水中，充分搅拌后得到浊液，过滤。在滤液中加入少量KI，测得c(I－)＝1.0×10－2 mol·L－1。下列说法正确的是() A．K sp(PbI2)减小 B．溶液中c(I－)减小 C．产生黄色沉淀 D．溶液中c(Pb2＋)＝8.5×10－7 mol·L－1 答案C 解析常温下，K sp(PbI2)＝8.5×10－9。取适量黄色PbI2粉末溶于水中，充分搅拌后得到浊液，过滤。在滤液中，K sp(PbI2)＝c(Pb2＋)·c2(I－)＝4c3(Pb2＋)＝8.5×10－9，c(Pb2＋)≈1.3×10－3 mol·L－1，c(I－)≈2.6×10－3 mol·L－1。在滤液中加入少量KI，测得c(I－)＝1.0×10－2 mol·L－1，则若产生 PbI2沉淀，Pb2＋的最小浓度c(Pb2＋)＝ 8.5×10－9 (1.0×10－2)2 mol·L－1＝8.5×10－5mol·L－1＜1.3× 10－3 mol·L－1，所以溶液中一定会产生PbI2黄色沉淀。K sp(PbI2)只与温度有关，温度不变，其值不变，A项错误；溶液中c(I－)明显增大了，B项错误；产生黄色沉淀，C项正确；溶液中c(Pb2＋)＝8.5×10－5 mol·L－1，D项错误。 考点沉淀溶解平衡 题点改变离子浓度引起的沉淀溶解平衡的移动 7．(1)工业废水中常含有一定量的Cr2O2－7和CrO2－4，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。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)，常温下，Cr(OH)3的溶度积K sp＝10－32，要使c(Cr3＋)降低为10－5mol·L－1，溶液的pH 应调至________。 (2)在0.10 mol·L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Cu2＋)＝______ mol·L－1(K sp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20)。若在0.10 mol·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是________ mol·L－1。 答案(1)5(2)2.2×10－80.20 解析(1)K sp＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10－32， 则c (OH － )＝ 3 K sp c (Cr 3＋) ＝3 10－ 3210 －5 mol·L －1＝10－9 mol·L － 1， c (H ＋ )＝K w c (OH －)＝10－ 1410－9 mol·L －1＝10－5 mol·L － 1， pH ＝－lg c (H ＋ )＝－lg 10－ 5＝5。 (2)pH ＝8时c (OH － )＝10－ 6 mol·L － 1，由氢氧化铜的溶度积常数可知：K sp ＝2.2×10 －20 ＝10 －12 ×c (Cu 2＋ )，得c (Cu 2＋ )＝2.2×10－ 8 mol·L － 1；使Cu 2＋ 完全沉淀为CuS ，已知c (Cu 2＋ )＝0.10 mol· L － 1，根据反应关系式：Cu 2＋ ～2H ＋ 得c (H ＋ )＝0.20 mol·L － 1。 考点 溶度积常数及其应用 题点 溶度积常数的应用——计算氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH 题组一 沉淀溶解平衡的含义 1．下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是( ) A ．只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程 B ．沉淀溶解平衡过程是可逆的 C ．在平衡状态时，v (溶解)＝v (沉淀)＝0 D ．达到沉淀溶解平衡的溶液不一定是饱和溶液 答案 B 解析 无论是难溶电解质还是易溶电解质，都可存在沉淀溶解平衡过程，A 项错误；沉淀溶解平衡过程是可逆的，B 项正确；沉淀溶解达平衡状态时，v (溶解)＝v (沉淀)≠0，C 项错误；沉淀溶解过程达到平衡时，溶液也达到饱和状态，D 项错误。 考点 沉淀溶解平衡 题点 沉淀溶解平衡与饱和溶液的特征 2．(2018·湖南永州期中)下列有关AgCl 沉淀的溶解平衡说法正确的是( ) A ．AgCl 沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行 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 沉淀溶解平衡体系中加入NaCl 固体，AgCl 沉淀的溶解度不变 答案C 解析难溶物达到溶解平衡时沉淀的生成和溶解都不停止，但溶解速率和生成速率相等，A 错误；没有绝对不溶的物质，B错误；温度越高，一般物质的溶解度越大，C正确；向AgCl 沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体，使溶解平衡左移，AgCl的溶解度减小，D错误。 考点沉淀溶解平衡 题点沉淀溶解平衡与饱和溶液的特征 题组二外界条件对沉淀溶解平衡的影响 3．25 ℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是() A．溶液中Pb2＋和I－浓度都增大 B．溶度积常数K sp增大 C．沉淀溶解平衡向右移动 D．溶液中Pb2＋浓度减小 答案D 解析加入KI溶液时，溶液中c(I－)增大，使PbI2的沉淀溶解平衡逆向移动，因此溶液中c (Pb2＋)减小，但由于溶液温度未发生改变，故PbI2的溶度积常数K sp不发生变化。 考点沉淀溶解平衡 题点改变离子浓度引起的沉淀溶解平衡的移动 4．(2018·济南高二测试)在一定温度下，当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2＋)不变，可采取的措施是() A．加MgSO4固体B．加HCl溶液 C．加NaOH固体D．加少量水 答案D 解析Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，加MgSO4固体使该溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2＋)变大；加HCl溶液使该溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，c(Mg2＋)变大；加NaOH固体使该溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2＋)变小。 考点沉淀溶解平衡 题点改变离子浓度引起的沉淀溶解平衡的移动 5.(2018·哈尔滨高二检测)把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)。下列说法正确的是() A．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 B．给溶液加热，溶液的pH升高 C．向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加 D．向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变 答案C 解析恒温下K sp不变，加入CaO后，溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液，pH不变，A错误；加热，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液的pH降低，B错误；加入Na2CO3溶液，沉淀溶解平衡向右移动，Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体，固体质量增加，C正确；加入NaOH固体平衡向左移动，Ca(OH)2固体质量增加，D错误。 考点沉淀溶解平衡 题点沉淀溶解平衡的综合 6．(2018·渝北高二检测)一定温度下，将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是() ①20 mL 0.01 mol·L－1KCl溶液②30 mL 0.02 mol·L－1CaCl2溶液③40 mL 0.03 mol·L－1 HCl溶液④10 mL 蒸馏水⑤50 mL 0.05 mol·L－1 AgNO3溶液 A．①>②>③>④>⑤B．④>①>③>②>⑤ C．⑤>④>②>①>③D．④>③>⑤>②>① 答案B 解析AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，c(Cl－)或c(Ag＋)越大，对AgCl的溶解抑制作用越大，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。①c(Cl－)＝0.01 mol·L－1，②c(Cl－)＝0.04 mol·L－1，③c(Cl－)＝0.03 mol·L－1，④c(Cl－)＝0 mol·L－1，⑤c(Ag＋)＝0.05 mol·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>⑤。 考点溶度积常数及其应用 题点难溶物在同离子溶液中的溶解 题组三溶度积及应用 7．(2018·临川二中期中)下列说法正确的是() A．难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解立即停止 B．K sp越小，难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱 C．K sp的大小与离子浓度无关，只与难溶电解质的性质和温度有关 D．相同温度下，AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的溶解能力相同 答案C 解析难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡，沉淀溶解平衡是动态平衡，沉淀和溶解的速率相同，故A项错误；K sp可用来判断相同类型的化合物在水中的溶解度大小，但如果化合物的类型不同，就不能直接进行判断，故B项错误；沉淀溶解平衡存在溶度积常数，K sp的大小与离子浓度无关，只与难溶电解质的性质和温度有关，故C项正确；相同温度下，AgCl 在水中的溶解能力大于在NaCl溶液中的溶解能力，因为在NaCl溶液中氯离子对氯化银的溶解起到抑制作用，故D项错误。 考点溶度积常数及其应用 题点溶度积的影响因素 8．下列说法正确的是() A．含有AgCl和AgI固体的悬浊液中c(Ag＋)>c(Cl－)＝c(I－) B．25 ℃时，Cu(OH)2在水中的溶解度大于在Cu(NO3)2溶液中的溶解度 C．在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(Ba2＋)增大 D．25 ℃时，AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同 答案B 解析K sp(AgCl)>K sp(AgI)，所以含AgCl和AgI固体的悬浊液中c(Ag＋)>c(Cl－)>c(I－)，A项不正确；Cu(NO3)2溶液中含有Cu2＋，使Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)逆向移动，溶解度比在水中的小，B项正确；在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(SO2－4)增大，沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动，c(Ba2＋)减小，C项不正确；溶液中c(Cl－)越大，AgCl 的溶解度越小，D项不正确。 考点溶度积常数及其应用 题点难溶物在同离子溶液中的溶解 9．在100 mL 0.01 mol·L－1 KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl的K sp＝1.8×10－10)() A．有AgCl沉淀析出 B ．无AgCl 沉淀析出 C ．无法确定是否有AgCl 沉淀析出 D ．有沉淀析出，但不是AgCl 沉淀 答案 A 解析 由Q c ＝c (Ag ＋)·c (Cl －)＝0.01×100101×0.01×1101≈1×10－ 6＞K sp ，故应有AgCl 沉淀析出。 考点 溶度积常数及其应用 题点 溶度积常数的应用——判断是否有沉淀生成 10．室温时，M(OH)2(s)M 2＋(aq)＋2OH －(aq) K sp ＝a ，c (M 2＋ )＝b mol·L －1 时，溶液的 pH 等于( ) A.12lg(b a ) B.12lg(a b ) C ．14＋12lg(a b ) D ．14＋12lg(b a ) 答案 C 解析 由K sp ＝c (M 2＋ )·c 2(OH －)得c (OH － )＝12()a b mol·L －1，K w ＝c (H ＋)·c (OH －)得c (H ＋ )＝ 1412110()a b -? mol·L －1 ，pH ＝－lg 1412 10()a b -＝14＋12lg(a b )。 考点 溶度积常数及其应用 题点 溶度积常数的应用——计算氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH 11．在BaSO 4饱和溶液中加入少量的BaCl 2溶液，产生BaSO 4沉淀，若以K sp 表示BaSO 4的溶度积常数，则平衡后溶液中( ) A ．c (Ba 2＋ )＝c (SO 2－ 4)＝K sp B ．c (Ba 2＋ )·c (SO 2－ 4)>K sp ，c (Ba 2＋ )＝c (SO 2－ 4) C ．c (Ba 2＋ )·c (SO 2－ 4)＝K sp ，c (Ba 2＋ )>c (SO 2－ 4) D ．c (Ba 2＋ )·c (SO 2－ 4)≠K sp ，c (Ba 2＋ ) 4) 答案 C 解析 在BaSO 4饱和溶液中加入少量的BaCl 2溶液，平衡BaSO 4(s) Ba 2＋(aq)＋SO 2－ 4(aq) 左移，则此时c (Ba 2＋ )>c (SO 2－ 4)；但由于温度未发生改变，所以溶液中c (Ba 2＋ )·c (SO 2－ 4)＝K sp 不变。 考点溶度积常数及其应用 题点溶度积常数的应用——计算饱和溶液中某种离子浓度 12.某温度时，BaSO4在水中的溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是() 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K sp大于c点对应的K sp 答案C 解析A项，温度不变，加入Na2SO4会导致溶解平衡向左移动，但两离子浓度的乘积仍不变，仍在曲线上，不会由a点变到b点；B项，通过蒸发，水量减小，Ba2＋和SO2－4浓度都增大，不可能由d点变到c点；C项，d点还没有形成饱和溶液，因此无BaSO4沉淀生成；D项，a 点与c点的K sp相等。 考点溶度积常数及其应用 题点沉淀溶解平衡曲线分析 13．室温下用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为________，加碱调节至pH为______时，铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为________时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1 mol·L－1)。若上述过程不加H2O2后果是________________________________________________________________________， 原因是________________________________________________________________________。已知： 化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3 K sp 的近似值 10 －17 10 －17 10 －39 答案 Fe 3＋ 2.7 6 Zn 2＋和Fe 2＋ 不能分离 Fe(OH)2和Zn(OH)2的K sp 相近 解析 铁溶于稀硫酸生成Fe 2＋ ，Fe 2＋ 被双氧水氧化为Fe 3＋ 。K sp [Fe(OH)3]＝c (Fe 3＋ )·c 3(OH － )＝ 10－39 ，铁离子刚好完全沉淀时，c (OH － )＝ 3 10－ 3910 －5 mol·L －1≈4.64×10－12 mol·L －1，则c (H ＋ )＝K w c (OH －)＝10－ 144.64×10－12 mol·L －1≈2.16×10－3 mol·L －1，pH ≈2.7；K sp [Zn(OH)2]＝c (Zn 2＋)·c 2 (OH －)＝10 －17 ，锌离子开始沉淀时，c (OH － )＝ 10－ 170.1 mol·L －1＝10－8 mol·L －1，则c (H ＋ )＝K w c (OH －) ＝10－ 1410 －8 mol·L －1＝10－6 mol·L － 1，pH ＝6；Zn(OH)2和 Fe(OH)2的K sp 相近，若不加双氧水，沉淀Zn 2＋ 的同时Fe 2＋ 也会沉淀，从而使Zn 2＋ 和Fe 2＋ 不能分离。 考点 溶度积常数及其应用 题点 溶度积常数的应用——计算氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH 14．根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题： (1)在Ca(NO 3)2溶液中加入(NH 4)2CO 3溶液后过滤，若测得滤液中c (CO 2－ 3)＝10－ 3 mol·L － 1 ，则 Ca 2＋是否沉淀完全？________(填“是”或“否”)。[已知c (Ca 2＋)≤10－ 5 mol·L －1 时可视为沉淀 完全；K sp (CaCO 3)＝4.96×10－ 9] (2)25 ℃时，Mg(OH)2饱和溶液________(填“能”或“不能”)使石蕊溶液变蓝色。(已知K sp [Mg(OH)2]＝4.0×10 －12 ，lg5＝0.7) (3)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，该浓缩液中主要含有I － 、Cl － 等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO 3溶液，当AgCl 开始沉淀时，溶液中c (I － )c (Cl －)为________。[已 知K sp (AgCl)＝1.8×10 －10 ，K sp (AgI)＝8.5×10 －17 ] 答案 (1)是 (2)能 (3)4.7×10－ 7 解析 (1)根据K sp (CaCO 3)＝c (Ca 2＋ )·c (CO 2－ 3)＝4.96×10－9 ，得c (Ca 2＋ )＝4.96×10－ 910 －3 mol·L － 1＝4.96×10－6 mol·L －1＜10－5 mol·L － 1，可视为沉淀完全。 (2)设Mg(OH)2饱和溶液中Mg 2＋ 的物质的量浓度为x ，则4x 3＝4.0×10 －12 ，x ＝1.0×10－4 mol·L － 1， c (OH － )＝2.0×10 －4 mol·L －1 ，c (H ＋ )＝1.0×10－ 142.0×10 －4 mol·L －1＝5×10－11 mol·L － 1，pH ＝ －lg (5×10 －11 )＝11－lg 5＝10.3。 所以能使石蕊溶液变蓝色。 (3)当AgCl 开始沉淀时，溶液中c (I － )c (Cl －)＝c (I － )·c (Ag ＋ )c (Cl －)·c (Ag ＋)＝K sp (AgI )K sp (AgCl )＝8.5×10－ 171.8×10－10≈4.7×10 －7 。 考点 溶度积常数及其应用 题点 溶度积相关计算的综合 15．在Cl － 和CrO 2－ 4浓度都是0.100 mol·L －1 的混合溶液中逐滴加入AgNO 3溶液(忽略体积改 变)时，AgCl 和Ag 2CrO 4中________先沉淀，当Ag 2CrO 4开始沉淀时，溶液中c (Cl － )＝________ mol·L － 1。[K sp (AgCl)＝1.8×10－10 ，K sp (Ag 2CrO 4)＝9.0×10 －12 ] 答案 AgCl 1.9×10－ 5 解析 AgCl 开始沉淀所需c (Ag ＋ )＝K sp (AgCl )c (Cl － ) ＝1.8×10－10 0.100 mol·L －1＝1.8×10－9 mol·L － 1， Ag 2CrO 4开始沉淀所需c (Ag ＋ )＝K sp (Ag 2CrO 4)c (CrO 2－ 4)＝9.0×10 －12 0.100 mol·L － 1 ≈9.5×10－ 6 mol·L － 1， 因此，AgCl 先沉淀。 当Ag 2CrO 4开始沉淀时：c (Ag ＋)＝9.5×10－6 mol·L － 1， 此时，c (Cl － )＝K sp (AgCl )c (Ag ＋)＝1.8×10－ 109.5×10 －6 mol·L －1 ≈1.9×10－5 mol·L － 1。 考点 溶度积常数及其应用 题点 溶度积相关计算的综合
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