1、1第 4节 沉淀溶解平衡课后达标检测一、选择题1实验：0.1 molL1 MgCl2溶液和 0.2 molL1 NaOH溶液等体积混合得到浊液a，取少量浊液 a过滤得到滤液 b和白色沉淀 c；向浊液 a中滴加 0.1 molL1 FeCl3溶液，出现红褐色沉淀。下列分析不正确的是( )A滤液 b中不含 Mg2B中颜色变化说明 Mg(OH)2转化为 Fe(OH)3C实验可以证明 Fe(OH)3的溶解度比 Mg(OH)2的小D浊液 a中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH) 2(s)Mg 2 (aq)2OH (aq)解析：选 A。根据题意，发生的反应为 Mg2 2OH =Mg(OH)2，3Mg(OH) 2
2、(s)2Fe 3 (aq)=3Mg2 (aq) 2Fe(OH)3(s)。由于存在 Mg(OH)2(s)Mg 2 (aq)2OH (aq)，所以滤液 b中含有极少量 Mg2 ，A 项错误。2(2019广州模拟)25 时，已知 Ksp(Ag2SO4)1.210 5 mol3L3 ， Ksp(AgCl)1.810 10 mol2L2 ， Ksp(Ag2C2O4)3.510 11 mol3L3 ， Ksp(AgI)1.5 1016 mol2L2 ，该温度下有关叙述正确的是 ( )AAgCl、Ag 2C2O4、AgI 三者的饱和溶液中Ag 大小顺序：Ag 2C2O4AgClAgIB将 0.02 molL
3、1 AgNO3溶液和 0.02 molL1 Na2SO4溶液等体积混合，有沉淀生成C向 5 mL饱和 AgCl溶液中滴加 0.5 mL 0.1 molL1 KI溶液，无沉淀生成D向浓度均为 0.1 molL1 的 NaCl和 KI混合溶液中滴加 AgNO3溶液，先有白色沉淀生成解析：选 A。AgCl 饱和溶液中，Ag Ksp(AgCl) 1.810 10molL1 ，Ag 2C2O4饱和溶液中，Ag molL1 ，AgI32Ksp(Ag2C2O4) 37010 12饱和溶液中，Ag molL1 ，用估算法可判断，A 项正确；Ksp(AgI) 1.510 16将 0.02 molL1 AgNO3
4、溶液和 0.02 molL1 Na2SO4溶液等体积混合后，混合溶液中c2(Ag )c(SO )0.01 20.01 mol3L3 1.010 6 mol3L3 Ksp(Ag2SO4)，故没24有沉淀生成，B 项错误；用估算法判断 C项，饱和 AgCl溶液中Ag 1.010 5 molL1 ，滴加 0.5 mL 0.1 molL1 KI溶液后，由数量级可看出溶液中 c(Ag )c(I )一定大于 Ksp(AgI)1.510 16 mol2L2 ，故有沉淀生成，C 项错误； Ksp(AgCl) Ksp(AgI)，故向浓度均为 0.1 molL1 的 NaCl和 KI混合溶液中滴加 AgNO3溶液
5、，先有黄色 AgI沉淀生成，D 项错误。3(2019福建质检)20 时，PbCl 2(s)在不同浓度盐酸中的最大溶解量(单位：gL1 )如图所示。下列叙述正确的是( )2A盐酸浓度越大， Ksp(PbCl2)越大BPbCl 2能与一定浓度的盐酸反应C x、 y两点对应的溶液中 c(Pb2 )相等D往含 Pb2 的溶液中加入过量浓盐酸，可将 Pb2 完全转化为 PbCl2(s)解析：选 B。 Ksp(PbCl2)只与温度有关，一定温度下，改变盐酸浓度， Ksp(PbCl2)不变，A项错误；开始增大盐酸浓度，PbCl 2(s)的溶解平衡逆向移动，PbCl 2的溶解量减小，而c(HCl)大于 1 m
6、olL1 时，增大 c(HCl)，PbCl 2(s)的溶解量增大，说明 PbCl2能与一定浓度的盐酸反应，B 项正确； x、 y两点 PbCl2的溶解量相等，但 y点时 HCl与 PbCl2发生了反应，故 x、 y两点对应的溶液中 c(Pb2 )不相等，C 项错误；PbCl 2(s)存在溶解平衡，且PbCl2(s)能与浓盐酸反应，故往含 Pb2 的溶液中加入过量浓盐酸，不能将 Pb2 完全转化为PbCl2(s)，D 项错误。4(2019同心模拟)现有含 MgCl2、AlCl 3均为 n mol的混合溶液，向其中滴 NaOH溶液至过量。加入 NaOH溶液的物质的量与生成沉淀的物质的量的关系正确的
7、是(离子形成沉淀或沉淀的溶解与溶液 pH的关系如下表)( )离子 Mg2 Al3开始沉淀时的 pH 8.93 3.56完全沉淀时的 pH 10.92 4.89物质 Al(OH)3开始溶解时的 pH 8.04完全溶解时的 pH 12.04解析：选 C。向混合液中加入 NaOH溶液时，根据不同 pH范围发生的反应分析图像形状。3.564.89：Al 3 3OH =Al(OH)3；4.898.04：无反应发生；8.048.93：Al(OH) 3OH =Al(OH)4 ，Al(OH) 3沉淀部分溶解；8.9310.92：Mg 2 2OH =Mg(OH)2；10.9212.04：Al(OH) 3OH =
8、Al(OH)43 ，Al(OH) 3沉淀全部溶解。5(2019宝鸡质检)25 时， Ksp(BaSO4)110 10 mol2L2 ， Ksp(BaCO3)5.110 9 mol2L2 。在该温度下，下列说法不正确的是( )A因为 Ksp(BaCO3) Ksp(BaSO4)，所以 BaCO3不能做内服造影剂B若误饮Ba 2 1.010 5 molL1 的溶液时，不会引起 Ba2 中毒C向同浓度 Na2SO4和 Na2CO3的混合液中滴加 BaCl2溶液，BaSO 4先析出D在 BaSO4和 BaCO3共存的悬浊液中，SO CO 15124 23解析：选 A。因胃酸可与 CO 反应生成水和二氧化
9、碳，使 CO 浓度降低，从而使23 23平衡 BaCO3(s)Ba 2 (aq)CO (aq)向溶解方向移动，使 Ba2 浓度增大，Ba 2 有毒，23所以 BaCO3不能做内服造影剂，与 Ksp大小无关，A 项错误；Ba 2 1.010 5 molL1的溶液中 Ba2 浓度很小，不会引起 Ba2 中毒，B 项正确；BaSO 4和 BaCO3是同类型的难溶强电解质，BaSO 4溶度积常数较小，因此向同浓度的 Na2SO4和 Na2CO3混合溶液中加入 BaCl2时，先生成的沉淀是 BaSO4，C 项正确；BaSO 4和 BaCO3共存的悬浊液中 Ba2 浓度相等，则由题意知Ba 2 SO 11
10、0 10 mol2L2 ，Ba 2 CO 5.110 9 mol2L2 ，两24 23式相比可得SO CO 151，D 项正确。24 236.已知 t 时 AgCl的 Ksp210 10 mol2L2 ；在 t 时，Ag 2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )A在 t 时，Ag 2CrO4的 Ksp为 1108 mol3L3B在饱和 Ag2CrO4溶液中加入 K2CrO4可使溶液由 Y点变成 X点C在 t 时，以 0.01 molL1 AgNO3溶液滴定 20 mL 0.01 molL1 KCl和 0.01 molL1 K2CrO4的混合溶液(溶液体积不变)，CrO
11、 先沉淀24D在 t 时，反应 Ag2CrO4(s)2Cl (aq)2AgCl(s) CrO (aq)的平衡常数24K2.510 8 mol1 L解析：选 D。在 t 时，Ag 2CrO4(s)2Ag (aq)CrO (aq)的 Ksp(10 3 )242105 mol3L3 110 11 mol3L3 ，A 错误；在饱和 Ag2CrO4溶液中加入 K2CrO4，即增大了CrO ，可使溶液由 Y点变成 Z点，B 错误；沉淀 0.01 molL1 Cl 需Ag 24为 2108 molL1 ，沉淀 0.01 molL1 CrO 需Ag 为 104.5 molL1 ，因此24Cl 先沉淀，C 错误
12、； K 2.510 8 mol1 L，D110 11 mol3L 3410 20 mol4L 44正确。725 时，PbR(R 2 为 SO 或 CO )的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知24 23Ksp(PbCO3) Ksp (PbSO4)，下列说法不正确的是( )A曲线 a表示 PbCO3B以 PbSO4、Na 2CO3和焦炭为原料可制备 PbC当 PbSO4和 PbCO3沉淀共存时，溶液中 110 5D向 X点对应的饱和溶液中加入少量 Pb(NO3)2，可转化为 Y点对应的溶液解析：选 D。横坐标为 2即Pb 2 为 1102 mol/L时， a曲线对应的纵坐标为 11， b曲线对应的纵坐
13、标为 6，即 R2 的浓度分别为 11011 mol/L和 1106 mol/L，所以 a曲线的 Ksp110 13 mol2/L2， b曲线的 Ksp110 8 mol2/L2，由 Ksp(PbCO3) Ksp(PbSO4)，所以 a曲线表示 PbCO3，A 项不符合题意；PbSO 4与 Na2CO3反应转化为更难溶的PbCO3，PbCO 3受热分解为 PbO，被焦炭还原可制得 Pb，B 项不符合题意；PbSO 4与 PbCO3共存时，Pb 2 相等，则 110 5，C 项不符合题Ksp(PbSO4)Ksp(PbCO3) 110 8 mol2/L2110 13 mol2/L2意；向 X点对应
14、的溶液中加入 Pb(NO3)2，Pb 2 增大，PbSO 4的沉淀溶解平衡逆向移动，SO 减小，所以不能转化为 Y点对应的溶液，D 项符合题意。248(2019济南一模) t 时，卤化银(AgX，XCl、Br)的 2条溶解平衡曲线如图所示，已知 AgCl、AgBr 的 Ksp依次减小，且 p(Ag )lg Ag ，p(X )lg X ，利用p(X )p(Ag )的坐标系可表示出 AgX的溶度积与溶液中的Ag 和X 的相互关系，下列说法错误的是( )A t 时，c 点可表示 AgCl的不饱和溶液BB 线表示的是 AgBrC取 a、b 两点处溶液等体积混合，维持 t 不变，混合溶液中一定无白色沉淀
15、生成D t 时，AgCl(s)Br (aq)AgBr(s) Cl (aq)的平衡常数 K10 45解析：选 A。根据题图，p(Ag )相同时，B 线的 p(X )较大，则Ag 相同时，B 线的X 较小，即 B线的 Ksp较小，故 B线表示 AgBr，A 线表示 AgCl，c 点在 AgCl的溶解平衡曲线下方，表示 AgCl的过饱和溶液，A 项错误，B 项正确；a、b 两点处溶液分别为AgCl、AgBr 的饱和溶液，存在关系式：Ag aCl aBr bAg b，两者等体积混合后，混合溶液中Ag Cl Ag aAg b Cl aAg a Cl 12 12 12aKsp(AgCl)，因此无白色沉淀生
16、成，C 项正确；该反应的平衡常数 K Cl Br ，根据题图， t 时 Ksp(AgCl)10 10 mol2l2 ， Ksp(AgBr)Ag Cl Ag Br Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)10 14 mol2L2 ，故 K 10 4，D 项正确。Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)二、非选择题9某化工厂废水中含有 Ag 、Pb 2 等重金属离子，其浓度各约为 0.01 molL1 。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下：难溶电解质 AgI AgOH Ag2S PbI2 Pb(OH)2 PbSKsp 8.51017 5.61086.310507.11091.21015 3.
17、41023(1)你认为往废水中投入_(填字母)，沉淀效果最好。ANaOH BKICK 2S DCa(OH) 2(2)如果用食盐处理只含 Ag 的废水，测得处理后的废水中 NaCl的质量分数为1.17%(1 gmL1 )。若环境要求排放标准为Ag 1.010 8 molL1 ，则该工厂处理后的废水中Ag _；_(填“能”或“否”)达到排放标准。已知 M(NaCl)58.5 gmol 1 ， Ksp(AgCl)1.810 10 mol2L2 解析：(1)由表格中的各物质溶度积数据可知，Ag 2S和 PbS的溶度积最小，则加入 K2S沉淀效果最好。(2)废水中 NaCl的质量分数为 1.17%( 1
18、 gmL1 )，Cl NaClmolL1 0.2 molL1 ， Ksp(AgCl)Ag Cl 1.810 10 1 00011.17%58.5mol2L2 ，则Ag molL1 9.010 10 molL1 1.010 8 1.810 100.2molL1 ，故能达到排放标准。答案：(1)C (2)9.010 10 molL1 能10(2019深圳模拟)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(NO3)2溶液中加入(NH 4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中CO 10 3 23molL1 ，则 Ca2 是否沉淀完全？_(填“是”或“否”)。已知Ca 2 10 5 6mo
19、lL1 时可视为沉淀完全； Ksp(CaCO3)4.9610 9 mol2L2 (2)已知 25 时， KspMg(OH)25.610 12 mol3L3 ；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：pH 8.0 8.09.6 9.6颜色 黄色 绿色 蓝色25 时，在 Mg(OH)2饱和溶液中滴加 2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为_。(3)向 50 mL 0.018 molL 1的 AgNO3溶液中加入 50 mL 0.020 molL1 的盐酸，生成沉淀，反应后剩余 Cl 1.0104 mol。已知该温度下 AgCl的 Ksp1.010 10 mol2L2 ，忽略溶液的体积变化。请计算：完全沉淀
20、后，溶液中Ag _。完全沉淀后，溶液的 pH_。如果向完全沉淀后的溶液中继续加入 50 mL 0.001 molL1 的盐酸，是否有白色沉淀生成？_(填“是”或“否”)，理由是_。解析：(1)根据 Ksp(CaCO3)Ca 2 CO 4.9610 9 mol2L2 ，得Ca 2 23molL1 4.9610 6 molL1 10 5 molL1 ，可视为沉淀完全。4.9610 910 3(2)设 Mg(OH)2饱和溶液中OH 为 x molL1 ，则 0.5x35.610 12 mol3L3 ， x2.2410 4 ，H 4.4610 11 molL1 ，pH10.35，溶液为蓝色。答案：(1
21、)是 (2)蓝色 (3)1.010 7 molL1 2 否 因为加入的盐酸中c(Cl )和反应后所得溶液中的 c(Cl )相同，c(Cl )没有改变，c(Ag )变小，所以Qc(Ag )c(Cl ) Ksp(AgCl)，没有沉淀产生11金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质控制溶液的 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(S/molL 1 )如图所示。(1)pH3 时溶液中铜元素的主要存在形式是_。(2)若要除去 CuCl2溶液中的少量 Fe3 ，应该控制溶液的 pH_(填字母)。A1 B在 4左右 C67(3)在 Ni(NO3)2溶液中含有少量的
22、 Co2 杂质，_(填“能”或“不能”)通过调节溶液 pH的方法来除去，理由是_。(4)已知一些难溶物的溶度积常数(单位：mol 2L2 )如下表：物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnSKsp 6.31018 2.51013 1.31035 3.41028 6.41033 1.61024为除去某工业废水中含有的 Cu2 、Pb 2 、Hg 2 杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的_(填选项)。ANaOH BFeS CNa 2S解析：(1)由图可知，在 pH3 时溶液中不会出现 Cu(OH)2沉淀，铜元素主要以 Cu2 形式存在；(2)要除去 Fe3 的同时必须保证 Cu2 不能沉
23、淀，因此 pH应保持在 4左右；(3)从图示关系可以看出，Co 2 和 Ni2 沉淀的 pH范围相差太小，不能通过调节溶液 pH而达到分离的目的；(4)要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的 FeS，使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不会引入其他离子。答案：(1)Cu 2 (2)B (3)不能 Co 2 和 Ni2 沉淀的 pH范围相差太小 (4)B12难溶电解质的溶解平衡属于动态平衡。已知几种难溶电解质的溶度积(25 时，忽略溶液混合时的体积变化)如下表：化学式 AgCl Ag2CO3 AgI Li2CO3溶度积( Ksp，单位略) 1.81010 1.01011 8.5
24、1017 8.64104(1)常温下，将适量 Li2CO3固体溶于水配成 Li2CO3悬浊液，该悬浊液中Li 0.12 molL1 ，则CO _。23(2)一定温度下，将 0.1 mol AgCl加入 1 L 0.1 molL1 Na2CO3溶液中，充分搅拌，写出该反应的离子方程式： _，溶液中 为_。(3)常温下，向 5 mL浓度均为 0.01 molL1 的 KCl和 KI混合溶液中加入 8 mL 0.01 molL1 AgNO3溶液，此时溶液中各离子浓度大小关系为_。解析：(1)根据 Ksp(Li2CO3)Li 2CO 可知：CO 23 23 molL1 0.06 molL1 。(2)一
25、定温度下，将 0.1 mol AgCl加入 1 L 8.6410 40.120.120.1 molL1 Na2CO3溶液中，充分搅拌，反应的离子方程式为 2AgCl(s)CO (aq)23=Ag2CO3(s)2Cl (aq)，溶液中 3.110 8 mol1 L。(3)若向 5 mL浓1.010 11mol3L 3(1.810 10 mol2L 2)28度均为 0.01 molL1 的 KCl和 KI混合溶液中加入 8 mL 0.01 molL1 AgNO3溶液，首先生成 AgI沉淀，反应后剩余 n(Ag )0.003 L0.01 molL1 310 5 mol，继续生成AgCl沉淀，反应后剩
26、余 n(Cl )0.005 L0.01 molL1 310 5 mol210 5 mol，Cl 1.5410 3 molL1 。溶210 5mol0.013 L液中剩余Ag molL1 1.1710 7 molL1 ，I Ksp(AgCl)Cl 1.810 101.5410 3 molL1 7.2610 10 molL1 。混合溶液中 n(K )Ksp(AgI)Ag 8.510 171.1710 7110 4 mol，n(NO )0.008 L0.01 molL1 810 5 mol，则K NO ，3 3故溶液中各离子浓度大小关系为K NO Cl Ag I 。3答案：(1)0.06 molL 1(2)2AgCl(s)CO (aq)=Ag2CO3(s)2Cl (aq) 3.110 8 mol1 L23(3)K NO Cl Ag I 3
