1、1第 8 章（水溶液中的离子平衡）李仕才第 四 节 难 溶 电 解 质 的 溶 解 平 衡 考点二 溶度积常数及应用1溶度积和离子积以 AmBn(s)mA n (aq)nB m (aq)为例：22.溶度积(K sp)的计算(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如 Kspa 的饱和 AgCl 溶液中 c(Ag )molL1 。a(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下AgCl 的 Kspa，在 0.1 molL1 的 NaCl 溶液中加入过量的 AgCl 固体，达到平衡后 c(Ag )10a molL 1 。(3)计算反应的平衡常数，如对于反应 Cu2 (
2、aq)MnS(s)CuS(s) Mn 2 ，K sp(MnS)c(Mn 2 )c(S2 )，K sp(CuS)c(Cu 2 )c(S2 )，而平衡常数 K c Mn2 c Cu2 。Ksp MnSKsp CuS判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)1K sp既与难溶电解质的性质和温度有关，也与沉淀的量和溶液中离子浓度有关。( )2在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀。( )3常温下，向 BaCO3饱和溶液中加入 Na2CO3固体，BaCO 3的 Ksp减小。( )4溶度积常数 Ksp只受温度影响，温度升高 Ksp增大。( )5常温下，向 Mg(OH)2饱和溶液中加入 N
3、aOH 固体，Mg(OH) 2的 Ksp不变。( )6K sp(AB2)小于 Ksp(CD)，则 AB2的溶解度小于 CD 的溶解度。( )7向浓度均为 0.1 molL1 的 MgCl2、CuCl 2混合溶液中逐滴加入氨水，首先生成蓝色沉淀，说明 KspCu(OH)2KspMg(OH)2。( )8已知常温下，氢氧化镁的溶度积常数为 a，则氢氧化镁悬浊液中 c(OH ) 3amol/L。( )31相同类型的难溶电解质的 Ksp越小，一般溶解度越小，越难溶。如：由 Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI)可得出溶解度大小为 AgClAgBrAgI。2溶度积小的难溶电解质在一定条件下也
4、能向溶度积大的难溶电解质转化。当两种难溶电解质的 Ksp差别不是很大时，通过调节某种离子的浓度，可由溶度积小的难溶电解质向溶度积大的难溶电解质转化。3溶解平衡一般是吸热的，温度升高，平衡正移，K sp增大，但 Ca(OH)2相反。一、K sp的理解计算和应用1下列说法不正确的是( )AK sp只与难溶电解质的性质和温度有关B由于 Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，所以 ZnS 沉淀在一定条件下可转化为 CuS 沉淀C其他条件不变，离子浓度改变时，K sp不变D两种难溶电解质作比较时，K sp小的溶解度一定小解析：只有相同类型的难溶电解质作比较时，K sp小的，溶解度一定小。答案：D2已知 25
5、 时 BaSO4饱和溶液中存在 BaSO4(s)Ba 2 (aq)SO (aq)，24Ksp1.102 510 10 ，下列有关 BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是( )A25 时，向 c(SO )1.0510 5 molL1 的 BaSO4溶液中，加入 BaSO4固体，24c(SO )增大24B向该饱和溶液中加入 Ba(NO3)2固体，则 BaSO4的溶度积常数增大C向该饱和溶液中加入 Na2SO4固体，则该溶液中 c(Ba2 )c(SO )24D向该饱和溶液中加入 BaCl2固体，则该溶液中 c(SO )减小24解析：BaSO 4的溶度积等于 c(Ba2 )和 c(SO )的乘积，
6、故饱和溶液中 c(SO )24 241.0510 5 molL1 ，再加入 BaSO4固体不溶解，c(SO )不变，A 项错误；溶度积常24数只与温度有关，B 项错误；加入 Na2SO4固体，BaSO 4的溶解平衡向左移动，c(Ba 2 )减小，应为 c(SO )c(Ba2 )，C 项错误；加入 BaCl2固体，BaSO 4的溶解平衡向左移动，c(SO24)减小。24答案：D3已知常温下，K sp(AgCl)1.810 10 ，K sp(AgI)8.5110 16 ，下列叙述中正确的是( )A常温下，AgCl 在饱和 NaCl 溶液中的 Ksp和在纯水中的 Ksp不相等4B向 AgCl 的悬浊
7、液中加入 KI 溶液，沉淀由白色转化为黄色C将 0.001 molL1 的 AgNO3溶液滴入 KCl 和 KI 的混合溶液中，一定先产生 AgI 沉淀D向 AgCl 的饱和溶液中加入 NaCl 晶体，有 AgCl 析出且溶液中 c(Ag )c(Cl )解析：在溶液中，K sp只与温度有关，A 错；因 AgI 更难溶，故 AgCl 可转化为 AgI，B正确；当 c(I )很小而 c(Cl )较大时，AgCl 会先沉淀出来，C 错误；D 中操作的结果是溶液中 c(Cl )c(Ag )，D 错误。答案：B4关于沉淀溶解平衡和溶度积常数，下列说法不正确的是( )A将饱和 Na2SO4溶液加入到饱和石
8、灰水中，有白色沉淀产生，说明 KspCa(OH)2大于Ksp(CaSO4)BK sp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与溶液中的离子浓度无关C已知 25 时，K spFe(OH)34.010 38 ，该温度下反应 Fe(OH)33H Fe 3 3H 2O 的平衡常数 K4.010 4D已知 25 时，K spMg(OH)21.810 11 ，在 MgCl2溶液中加入氨水有沉淀生成，测得此时混合液的 pH11，则溶液中的 c(Mg2 )为 1.8105 molL1解析：将饱和 Na2SO4溶液加入到饱和石灰水中，有白色沉淀产生，只能说明此时Qc(CaSO4)KspCaSO4，不能说明 KspCa
9、(OH)2与 Ksp(CaSO4)的相对大小，故 A 错误；K sp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与溶液中的离子浓度无关，故 B 正确，不选；KspFe(OH)3c 3(OH )c(Fe3 )，反应的平衡常数 K c Fe3 c3 H 4.010 4，故 C 正确，不选；测得混合液的 pH11，K spMg(OH)c3 OH c Fe3 K3w2c 2(OH )c(Mg2 )，c(OH )10 3 mol/L，代入求得 c(Mg2 )1.810 5 mol/L，故D 正确，不选。答案：A5已知 Ksp(AgCl)1.810 10 ，K sp(AgI)1.010 16 。下列关于不溶物之间转
10、化的说法中错误的是( )AAgCl 不溶于水，不能转化为 AgIB两种不溶物的 Ksp相差越大，不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物CAgI 比 AgCl 更难溶于水，所以 AgCl 可以转化为 AgID常温下，AgCl 若要在 NaI 溶液中开始转化为 AgI，则 NaI 的浓度必须不低于1011 molL111.8解析：AgCl 不溶于水，但是在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Cl (aq)5Ag (aq)，当向溶液中滴加含有 I 溶液时，达到 c(Ag )c(I )Ksp(AgI)，就会产生AgI 沉淀，沉淀由白色变为黄色，A 错误。两种不溶物的 Ksp相差越大，当向其中加入另外一种物
11、质时，溶液中离子浓度与加入的物质的微粒浓度乘积大于溶解度小的物质的浓度积常数，就越容易形成沉淀。即不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物，B 正确。AgI 比AgCl 更难溶于水，所以根据化学平衡移动原理可知 AgCl 可以转化为 AgI，C 正确。常温下，AgCl 若要在 NaI 溶液中开始转化为 AgI，由于 c(Ag ) 105 ，则根据 NaI 离子积常1.8数，可知要形成 AgI 沉淀，c(Ag )c(I )Ksp(AgI)1.010 16 ，所以 c(I ) 1011 molL1 ，D 正确。1.010 161.810 5 11.8答案：A6已知：K spMg(OH)21.810 11
12、 ，K spCu(OH)22.210 20 。向浓度均为 0.01 molL1 的 Cu2 和 Mg2 的混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至过量，下列说法正确的是( )A较先出现的沉淀是 Mg(OH)2B两种离子开始沉淀时，Cu 2 所需溶液的 pH 较大C当两种沉淀共存时，说明溶液中完全不存在 c(Cu2 )、c(Mg 2 )D当两种沉淀共存时，溶液中 8.210 8c Mg2 c Cu2 解析：由于 KspCu(OH)2较 KspMg(OH)2小些，所以 Cu2 先沉淀，其所需 OH 的浓度较小，即溶液的 pH 较小，故 A、B 错误；绝对不溶的物质是不存在的，故 C 错误；当两种沉淀共
13、存时，由于 KspMg(OH)2c(Mg 2 )c2(OH )，K spCu(OH)2c(Cu 2 )c2(OH )，所以 8.210 8，D 正确。c Mg2 c Cu2 KspMg OH 2KspCu OH 2答案：D7相关物质的溶度积常数见下表(25 )：物质 Mg(OH)2 CH3COOAg AgCl Ag2CrO4Ksp(单位略) 1.11011 2.3103 1.81010 1.91012下列有关说法中不正确的是( )A浓度均为 0.2 molL1 的 AgNO3溶液和 CH3COONa 溶液等体积混合一定产生CH3COOAg 沉淀B将 0.001 molL1 的 AgNO3溶液滴
14、入 0.001 molL1 的 KCl 和 0.001 molL1的 K2CrO4混合溶液中，先产生 Ag2CrO4沉淀C0.11 molL 1 的 MgCl2溶液中加入氨水产生 Mg(OH)2沉淀时溶液的 pH 为 9D在其他条件不变的情况下，向饱和 AgCl 水溶液中加入 NaCl 溶液，K sp(AgCl)不变解析：浓度均为 0.2 molL1 的 AgNO3溶液和 CH3COONa 溶液等体积混合后，浓度均变为 0.1 molL1 ，此时 c(Ag )c(CH3COO )0.01 molL 1 2.3103 ，所以一定产生6CH3COOAg 沉淀，A 正确；根据氯化银和铬酸银的溶度积常
15、数可知在氯离子和铬酸根离子浓度均为 0.001 molL1 的条件下开始出现沉淀时银离子的浓度分别为 1.8107 molL1 、 molL1 ，所以将 0.001 molL1 的 AgNO3溶液滴入 0.001 1.910 120.001molL1 的 KCl 和 0.001 molL1 的 K2CrO4混合溶液中先产生 AgCl 沉淀，B 错误；根据氢氧化镁的溶度积常数可知 0.11 molL1 的 MgCl2溶液中加入氨水产生 Mg(OH)2沉淀时溶液中氢氧根的浓度为 10 5 (molL1 )，因此氢离子浓度是 109 1.110 110.11molL1 ，则溶液的 pH 为 9，C
16、正确；溶度积常数只与温度有关系，则在温度不变的情况下，向饱和 AgCl 水溶液中加入 NaCl 溶液，K sp(AgCl)不变，D 正确。答案：B8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 c(CO )10 3 23molL1 ，则 Ca2 是否沉淀完全？_(填“是”或“否”)。已知 c(Ca2 )10 5 molL1 时可视为沉淀完全；K sp(CaCO3)4.9610 9 (2)已知 25 时，K spMg(OH)25.610 12 ；酸碱指示剂百里酚蓝变色的 pH 范围如表所示：pH 9.6颜色 黄色
17、 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 molL1 的 AgNO3溶液中加入 50 mL 0.020 molL1 的盐酸，生成沉淀。已知该温度下 AgCl 的 Ksp1.010 10 ，忽略溶液混合后体积的变化，请计算：完全沉淀后，溶液中 c(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”)。解析：(1)根据 Ksp(CaCO3)c(Ca 2 )c(CO )4.9610 9 ，得 c(Ca2 )2
18、3molL1 4.9610 6 molL1 1104 ，c(H )10，溶液为蓝色。(3)反应前，n(Ag )0.018 molL 1 0.05 L0.910 3 mol，n(Cl )0.020 molL 1 0.05 L110 3 mol；反应后剩余的 Cl 为 0.1103 mol，则混合溶液中，c(Cl )1.010 3 molL1 ，c(Ag ) 1.010 7 molL1 。H 没有参与反Ksp AgClc Cl 7应，沉淀完全后，c(H )0.010 molL 1 ，pH2。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 )c(CO )23解析：pM、p(CO )越大，则 c(M)、c(CO )越小，K sp越小。根据图示，可以判断23 23MgCO3、CaCO 3、MnCO 3的 Ksp依次减小，A 项错误；a 点在 MnCO3的沉淀溶解平衡曲线上，为饱和溶液，且 p(Mn2 )p(CO )，则 c(Mn2 )c(CO )，B 项正确；b 点在 CaCO3的沉23 23淀溶解平衡曲线上，为饱和溶液，p(Ca 2 )c(CO )，C 项错误；23 23c 点在 MgCO3的沉淀溶解平衡曲线上方，为不饱和溶液，溶液中 c(CO )c(Mg2 )，D 项错23误。答案：B13
