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1、第四节 难溶电解质的沉淀溶解平衡一、选择题（每小题6分，共54分）1. （2015德州模拟）下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是 （A） 热纯碱溶液的洗涤油污能力强 误将钡盐BaCb、Ba（NO3）2当作食盐混用后, 常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 溶洞、珊瑚的形成 碳酸钡不能作 钡餐”而 硫酸钡则能 泡沫灭火器灭火的原理A. B.C. D.【解析】热纯碱溶液的洗涤油污能力强，应用了盐类水解原理；Ba2+有毒，所以可溶性的钡盐有毒,Ba2+和S反应生成不溶于酸和水的硫酸钡,可以用沉淀溶解 平衡原理来解释；水中含有Ca2+，空气中有二氧化碳，二氧化碳、H2O和Ca2+反应 生
2、成难溶性的碳酸钙，长时间反应，形成溶洞、珊瑚,可以用沉淀溶解平衡原理来解 释;碳酸钡能和盐酸反应生成氯化钡和二氧化碳、水,硫酸钡和盐酸不反应，所以碳酸钡不能作钡餐”而硫酸钡则能，可以用沉淀溶解平衡原理来解释；碳酸氢钠 和硫酸铝相互促进水解产生二氧化碳，利用盐类水解原理。2. 在BaSQ（s）Ba2+（aq）+S一（aq）平衡体系中，下列措施可使沉淀量减少的是（C）A. 加入 K2SO3（s） B.加入稀 HNO3C.加入稀盐酸D.加入BaCl2（s）【解析】加入K2SO3或BaCl2均使平衡逆向移动，加入HNO3将BaSO3氧化成 BaSQ,均使沉淀质量增大；加入HCl,平衡正向移动,沉淀质量
3、减小。3. （2015赣州模拟）|有关CaCO3的溶解平衡的说法中不正确的是（B）A. CaCO3沉淀析出和沉淀溶解不断进行，但速率相等B. CaCO3难溶于水，其饱和溶液几乎不导电，属于弱电解质溶液C. 升高温度,CaCO3的溶解度增大D. 向CaCO3沉淀中加入纯碱固体,CaCO3的溶解度降低【解析】本题考查沉淀溶解平衡。A项，达到平衡时v（沉淀溶解）=v（沉淀析出），正 确;B项,CaCO3难溶于水，但溶解的部分完全电离，属于强电解质，错误;C项,一般来1说，温度越高，溶解度越大,正确；D项,纯碱电离出的 C抑制CaC03沉淀溶解,CaC03的溶解度降低，正确。10 16 124. 已知
4、 Ksp(AgCI)=1.8 W- ,Ksp(Agl)=1.5 W- ,Ksp(Ag2CrO4)=2.0 W-,则下列难溶 盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是(C)A. AgCI>Agl>Ag 2CrO4B. AgCI>Ag 2CrO4>AgIC. Ag2CrO4>AgCI>AglD. Ag2CrO4>Agl>AgCI【解析】 由 Ksp(AgCI)=1.8 10-10 可求出 c(Ag+)F.34 10-5 mol/L;由 Ksp(AgI)=1.5 10-16可求出 c(Ag+)F.22 10-8 moI/L;由 Ksp(Ag2CrO4
5、)=2.O 10-12可求 出c(Ag+)F.59 10-4 moI/L,所以三者的饱和溶液中c(Ag +)大小顺序为Ag 2CrO 4 >AgCI>AgI。5. (2016开封模拟1不同温度(T1和T2)时硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图(D)所示,已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是A. T1 >T2B. 加入BaCl2固体，可使a点变成c点C. c点时，在、T2两个温度下均有固体析出D. a点和b点的Ksp相等【解析】本题考查沉淀溶解平衡图象分析。在 T2时硫酸钡的Ksp大，故T2>T1,A 项错误;硫酸钡溶液中存在沉淀溶解平衡,a点在平衡曲线上,加
6、入BaCl2固体，会增 大c(Ba2+),平衡左移,c(S )应降低，所以不能使溶液由a点变到c点,B项错误;在T1时c点表示Qc>Ksp,溶液过饱和，有沉淀析出，在T2时c点表示QcvKsp,溶液不饱和,没有沉淀析出,C项错误；Ksp只与温度有关，温度不变，Ksp不变,D项正确6.(2015济南模拟)某混合液中含有等物质的量的 CuSO4、FeSCh、Fe2(SO4)3。已知如表数据，下列叙述正确的是(D)物质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp/25 C-202.2 为0-168.0 104.0 10-38完全沉淀时的pH> 6.4> 9.634A. 混合溶液
7、中：c(S) : c(金属离子)=5 : 4B. 若向混合溶液中加入铁粉，不可能观察到红色固体析出C. 若向混合溶液中加入足量氯水，调节pH到34后过滤，得到纯净的CuSO4溶液D. 若向混合溶液中逐滴加入烧碱溶液，首先生成Fe(OH)3沉淀【解析】本题考查离子浓度比较、沉淀溶解平衡的应用。A项,Cu2+、Fe2+、Fe3+在水溶液中会发生水解，所以该混合溶液中c(S 一 ): c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)>5 : 4,错误;B 项,氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,加入铁粉先和 Fe3+发生氧化还原反应,所以开始时无红色固体析出,随铁量的增多,Fe3+
8、全部反应 后会生成红色铜，错误;C项，引入了杂质Cl-,错误。7. (2015 常州模拟)已知 25 C 时,Ka(HF)=6.0 K0-4,Ksp(MgF2)=5.0 K0-11。现向 1 L 0.2 mol/L HF溶液中加入1 L 0.2 mol/L MgCI 2溶液。下列说法中正确的是 (D)A. 25 C时,0.1 mol/L HF 溶液中 pH=12+ + B. 0.2 mol/L MgCI 2 溶液中离子浓度关系为 2c(Mg )=c(Cl-)>c(H )=c(OH-)C. 2HF(aq)+Mg2+(aq)MgF2(s)+2H+(aq)该反应的平衡常数 K=1.2 107D
9、. 该反应体系中有MgF2沉淀生成【解析】本题考查离子浓度比较、沉淀的生成、弱电解质的电离、平衡常数的计 算等。A项,HF是弱酸,25 C时,0.1 mol/L HF溶液中pH>1,错误;B项,MgCb属于 强酸弱碱盐，溶液中离子浓度关系为c(Cl-)>2c(Mg2+)>c(H +)>c(OH-),错误,C项，该反 应的平衡常数 K=，(HF)/Ksp(MgF2)=7.2 103,错误;D项,两溶液混合后c(HF)=0.1mol/L, c(Mg2+)=0.1mol/L, c(F-)= - 一mol/L, 所 以Qc=c(Mg2+) c2(F-)=0.1 床0 X0-5=
10、6.0 X0-6>Ksp,说明有 MgF2沉淀生成，正确。8. (2015南昌一模)化工生产中含Cu2+的废水常用MnS(s)作沉淀剂，其反应原理为Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列有关该反应的推理不正确的是(A)2+2+A. 该反应达到平衡时:c(Cu )=c(Mn )B. CuS的溶解度可能比MnS的溶解度小2+C. 往平衡体系中加入少量 Cu(NO3)2(s)后,c(Mn )变大D.该反应的平衡常数表达式【解析】反应达到平衡时,c(Cu2+)和c(Mn2+)不再变化，但二者不一定相等,A项错 误;该反应是沉淀的转化，溶解度小的物质能够转化为溶解度更小
11、的物质,B项正确; 加入Cu(NO3)2(s),溶液中的c(Cu2+)增大，平衡向正反应方向移动,c(Mn2+)增大,C项 正 确；Ksp(MnS)=c(Mn2+) c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+) c(S2-),所 以2+2+Ksp(MnS)/Ksp(CuS)=c(Mn )/c(Cu )=K,D 项正确。9. 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)Mg (aq)+2OH-(aq),要使 Mg(OH) 2固体减少而 c(Mg )不变，可采 取的措施是(D)A.加MgSO4B.加HCl溶液C.加 NaOHD.加水【解析】加MgSO4会使该
12、溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多,c(Mg2+)变大;加HCI 溶液会使该溶解平衡右移,Mg(OH)2固体减少,c(Mg2+)变大;加NaOH会使该溶解 平衡左移,Mg(OH)2固体增多。二、非选择题(共 46分)10.(16分)已知几种难溶电解质的Ksp(25 C时)如下表所示：沉淀溶解平衡Ksp + -AgBr(s) Ag (aq)+Br (aq)5.0 X0-13 mol2 L-2 + -Agl(s)Ag (aq)+I (aq)8.3 X0-17 mol2 L-2FeS(s Fe2+(aq)+S2-(aq)-18 2 -26.3 XO mol2 L22+ 2-ZnS(s)一Zn (a
13、q)+S (aq)1.6 X0-24 mol2 L-2CuS(s)Cu (aq)+S2 (aq)1.3 X0-36 mol2 L-2AgBr、Agl、FeS、ZnS、CuS的溶解能力由大到小的顺序为 AgBr>Agl>FeS>Zn S>CuS 。(2)向饱和的Agl溶液中加入固体硝酸银，则c(l-)减小(填 增大”减小”或 不 变”)，若改加AgBr固体，则c(Ag+)增大(填增大”减小”或 不变”)。在25 C时，向100 mL浓度均为0.1 mol L-1的FeCb、ZnCI2、CuCb混合溶液 中逐滴加入Na2S溶液，生成沉淀的先后顺序是 CuS、ZnS、FeS
14、(用沉淀物的化 学式表示)。在25 C时，把ZnS加入蒸馏水中,一定时间后达到如下平2+2衡:ZnS(s)Zn (aq)+S (aq),下列措施可使ZnS(s)减少的是 CD 。A.加入少量CuS固体B.加入少量FeS固体C加入少量FeCl2固体D.加入少量CuCl2固体【解析】(1)AgBr、AgI、FeS、ZnS、CuS组成相似，溶度积越大，溶解能力越强, 故溶解能力：AgBr>Agl>FeS>ZnS>CuS。(2)碘化银的溶度积不变，加入硝酸银,Ag + 浓度增大 所以c(l-)减小;AgBr的溶度积大于碘化银的溶度积，加入AgBr,c(Ag+)增 大。(3)最先
15、生成溶度积小的物质生成的沉淀的先后顺序是 CuS、ZnS、FeS。 加入少量CuS固体、FeS固体，二者均难溶于水,而加入少量FeCl2或CuCb固体可 满足c(Fe2+) c(S2-)或 c(Cu2+) c(S2-)大于相应的Ksp,可生成CuS或FeS沉淀,进而促 进ZnS溶解，故选C、D项。11.(14分)以下是25 C时几种难溶电解质的溶解度：难溶电解质Mg(0H)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶解度/g9X10-4-61.7 X0-41.5 X0-93.0 X0在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如 ： 为了除去氯化铵中的杂质Fe3+，先
16、将混合物溶于水，加入一定量的试剂反应，过滤 后结晶。为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe，先将混合物溶于水，加入足量的Mg(0H)2充分反应，过滤后结晶。为了除去硫酸铜晶体中的杂质 Fe2+,先将混合 物溶于水，加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤后结晶。 请回答下列问题：上述三种除杂方案都能够达到很好的效果，Fe2+、Fe3+都被转化为氢氧化铁而除去。(2)中加入的试剂应该选择氨水 为宜。中除去 Fe3+所发生的总反应的离子方程式为2F£ +3Mg(OH)23Mg2 +2Fe(OH)3。(4)下列与方案相关的叙述中正确的是ACDE (填字母)。A. H
17、2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染B. 将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤C. 调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜D. Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中E. 在pH>4的溶液中Fe3+定不能大量存在【解析】(1)中为了不引入其他杂质离子，应加氨水使Fe3+沉淀,生成Fe(OH)3。根据题给溶解度表可知 Mg(OH) 2易转化为Fe(OH)3,因此在氯化镁溶液中加入 足量的Mg(OH)2可除去Fe3+0由于Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3,所以一般将 Fe2+%氧化成Fe3+,再调节溶液的pH
18、=4,形成Fe(OH)3沉淀。(4)B项,由题表数据可 知Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3,若形成Fe(OH)2沉淀,Fe2+沉淀不完全，错误。12.(16分)金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质通过控制溶液 的pH,达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度如图所示。雉诽僉需轼氣化恂的碉(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是Cu2+ (写化学式)(2)若要除去CuCl2溶液中的少量FeT,应该控制溶液的pH为 BAVB.4 左右C.>6在Ni(NO3)2溶液中含有少量的。02+杂质,不能(填能”或不能”通过调节溶液pH的方法来除去，理由是
19、 Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小。(4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水，生成Cu(NH3)42+，写2+出反应的离子方程式：Cu(OH)2+4NH3 H?OCu(NH3)4 +2OH+4H?O 。已知一些难溶物的溶度积常数如下表。物质FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp-186.3 X0-132.5 X0-361.3 X0-283.4 XO-536.4 X0-241.6 X0某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最适宜向此工业废水中加入过量的B (选填序号)除去它们。A.NaOHB.FeSC.Na2S【解析】(1)由题图可知，在pH=3时，溶液中不
20、会出现Cu(OH)2沉淀,主要以Cu2+ 形式存在。(2)除去Fe3£同时必须保证Cu2+不能沉淀，因此pH应保持在4左右。 (3)从题给图示关系可看出,Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小，无法通过调节溶 液pH的方法分离。(4)氢氧化铜沉淀溶于氨水生成Cu(NH3)42+，反应的离子方程 式为 Cu(OH)2+4NH3 H2OCu(NH3)42+2OH-+4H2O。要使三种离子生成沉 淀,最好选择难溶于水的FeS使它们转化为更难溶的金属硫化物沉淀，同时又不引 入其他离子。沁园春雪 < 毛泽东>北国风光，千里冰封，万里雪飘。望长城内外，惟余莽莽；大河上下，顿失滔滔山舞银蛇，原驰蜡象,欲与天公试比高。须晴日，看红装素裹，分外妖娣。江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。惜秦皇汉武，略输文采；唐宗宋祖，稍逊风骚。一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。俱往矣，数风流人物，还看今朝。半夜凉初透。薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨,东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。