（新課改省份專用）2020版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡學(xué)案（含解析）.doc

第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡考點(diǎn)(一)沉淀溶解平衡及其應(yīng)用 【精講精練快沖關(guān)】(知能學(xué)通1沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定溫度下，當(dāng)難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶于水形成飽和溶液時(shí)，溶解速率和生成沉淀速率相等的狀態(tài)。(2)沉淀溶解平衡的建立固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì)v溶解>v沉淀，固體溶解；v溶解v沉淀，溶解平衡；v溶解<v沉淀，析出晶體。(3)沉淀溶解平衡的特點(diǎn)(4)影響沉淀溶解平衡的因素內(nèi)因難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)，這是決定因素。外因2沉淀溶解平衡的應(yīng)用(1)沉淀的生成當(dāng)溶液中離子積(Qc)大于溶度積(Ksp)時(shí)有沉淀生成。調(diào)節(jié)pH法：如除去NH4Cl溶液中的FeCl3雜質(zhì)，可加入氨水調(diào)節(jié)pH至4左右，離子方程式為Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。沉淀劑法：如用H2S沉淀Cu2，離子方程式為Cu2H2S=CuS2H。(2)沉淀的溶解當(dāng)溶液中離子積(Qc)小于溶度積(Ksp)時(shí)，沉淀溶解。酸溶解：用離子方程式表示CaCO3溶于鹽酸：CaCO32H=Ca2CO2H2O。鹽溶解：用離子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液：Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O。配位溶解：用離子方程式表示AgCl溶于氨水：AgCl2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl2H2O。氧化還原溶解：如不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。(3)沉淀的轉(zhuǎn)化在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，溶解度小的沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀。實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(dòng)。實(shí)例：AgNO3溶液AgClAgBr，則Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)。應(yīng)用：鍋爐除垢：將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，離子方程式為CaSO4CO=CaCO3。礦物轉(zhuǎn)化：CuSO4溶液遇ZnS轉(zhuǎn)化為CuS，離子方程式為ZnSCu2=CuSZn2。題點(diǎn)練通 1.將足量BaCO3固體分別加入：30 mL水；10 mL 0.2 molL1 Na2CO3溶液；50 mL 0.01 molL1 BaCl2溶液；100 mL 0.01 molL1 鹽酸中溶解至溶液飽和。請確定各溶液中c(Ba2)由大到小的順序?yàn)?)ABC D解析：選BBaCO3在水中存在溶解平衡：BaCO3(s) Ba2(aq)CO(aq)，Na2CO3溶液中c(CO)較大，促使BaCO3的溶解平衡逆向移動(dòng)，則Na2CO3溶液中c(Ba2)比水中?。?.01 molL1 BaCl2溶液中c(Ba2)0.01 molL1，BaCO3的溶解平衡逆向移動(dòng)，但溶液中c(Ba2)0.01 molL1；0.01 molL1鹽酸中CO與H反應(yīng)生成CO2，促使BaCO3的溶解平衡正向移動(dòng)，最終溶液中c(Ba2)0.005 molL1，故四種溶液中c(Ba2)的大小順序?yàn)?gt;>>。2在AgCl飽和溶液中尚有AgCl固體存在，當(dāng)向溶液中加入0.1 molL1的鹽酸時(shí)，下列說法正確的是()AAgCl溶液溶解平衡正向移動(dòng)BAgCl溶解度增大C溶液中c(Ag)增大D溶液中c(Cl)增大解析：選DAgCl飽和溶液中尚有AgCl固體存在，則溶液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)，當(dāng)向溶液中加入0.1 molL1的鹽酸時(shí)，c(Cl)增大，平衡逆向移動(dòng)，所以溶液中c(Ag)變小，AgCl溶解度減小。3(2016海南高考)向含有MgCO3固體的溶液中滴加少許濃鹽酸(忽略體積變化)，下列數(shù)值變小的是()Ac(CO) Bc(Mg2)Cc(H) DKsp(MgCO3)解析：選A含有MgCO3固體的溶液中存在溶解平衡：MgCO3(s) Mg2(aq)CO(aq)，加入少量濃鹽酸可與CO反應(yīng)促使溶解平衡正向移動(dòng)，故溶液中c(Mg2)及c(H)增大，c(CO)減小，Ksp(MgCO3)只與溫度有關(guān)，不變。4下列說法不正確的是()A(2016天津高考)在同濃度的鹽酸中，ZnS可溶而CuS不溶，說明CuS的溶解度比ZnS的小B(2016全國卷)向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不變C(2015全國卷)將0.1 molL1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生，再滴加0.1 molL1CuSO4溶液，先有白色沉淀生成，后變?yōu)闇\藍(lán)色沉淀，說明Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的小D(2015重慶高考)0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中，所得溶液中c(Cl)c(I)解析：選D飽和AgCl、AgI混合溶液中，因?yàn)锳gCl的溶解度大于AgI，溶液中c(Cl)>c(I)，故D項(xiàng)不正確。5. 下列化學(xué)原理的應(yīng)用，主要用沉淀溶解平衡原理來解釋的是()熱純堿溶液去油污能力強(qiáng)誤將鋇鹽BaCl2、Ba(NO3)2當(dāng)作食鹽混用后，常用 0.5%的Na2SO4溶液解毒溶洞、珊瑚的形成碳酸鋇不能作“鋇餐”而硫酸鋇則能泡沫滅火器滅火的原理A BC D解析：選ANa2CO3溶液中存在水解平衡：COH2OHCOOH，加熱平衡正移，c(OH)增大，去油污能力增強(qiáng)，錯(cuò)誤；泡沫滅火器的滅火原理是利用Al3與HCO相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，與沉淀溶解平衡原理無關(guān)，錯(cuò)誤；、均與沉淀溶解平衡有關(guān)。6實(shí)驗(yàn)：0.1 molL1AgNO3溶液和 0.1 molL1NaCl溶液等體積混合得到濁液a，過濾得到濾液b和白色沉淀c；向?yàn)V液b中滴加0.1 molL1KI溶液，出現(xiàn)渾濁；向沉淀c中滴加0.1 molL1KI溶液，沉淀變?yōu)辄S色。下列分析不正確的是()A濁液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)B濾液b中不含有AgC中顏色變化說明AgCl轉(zhuǎn)化為AgID實(shí)驗(yàn)可以證明AgI比AgCl更難溶解析：選BAgCl為白色沉淀，AgI為黃色沉淀，由中現(xiàn)象可知，濾液b中含有Ag，故濁液a中一定存在沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)；由中現(xiàn)象可知，白色沉淀AgCl轉(zhuǎn)化為黃色沉淀AgI，可知Ksp(AgI)Ksp(AgCl)，故AgI比AgCl更難溶。7為研究沉淀的生成及其轉(zhuǎn)化，某小組進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)。中現(xiàn)象：產(chǎn)生紅色沉淀，中現(xiàn)象：溶液先渾濁，后來澄清，中現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析不正確的是()A濁液中存在平衡：Ag2CrO4(s) 2Ag(aq)CrO(aq)B中溶液變澄清的原因：AgOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2OC中顏色變化說明有AgCl生成D該實(shí)驗(yàn)可以證明AgCl比Ag2CrO4更難溶解析：選DAgNO3溶液過量，故余下濁液中含有Ag，加入KCl溶液生成AgCl白色沉淀，不能證明AgCl比Ag2CrO4更難溶，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8回答下列問題：(1)在實(shí)驗(yàn)室中怎樣除去NaCl溶液中的BaCl2?_。(2)怎樣除去AgI中的AgCl?_。(3)BaCO3不溶于水，為什么不能作鋇餐？_。(4)CaCO3難溶于稀H2SO4，但為什么能溶于醋酸中？_。(5)分別用等體積的蒸餾水和0.01 molL1的鹽酸洗滌AgCl沉淀，為什么用水洗滌造成AgCl的損失大于用稀鹽酸洗滌的損失量？_。答案：(1)向溶液中加入過量的Na2CO3溶液充分反應(yīng)，過濾，向?yàn)V液中加適量鹽酸(2)把混合物與飽和的KI溶液混合，振蕩靜置，溶度積大的AgCl就會(huì)慢慢轉(zhuǎn)化為溶度積小的AgI(3)BaCO3(s) Ba2(aq)CO(aq)，HCl=HCl，2HCO=H2OCO2，胃酸電離的H與BaCO3 產(chǎn)生的CO結(jié)合生成CO2和H2O，破壞了BaCO3的溶解平衡，c(Ba2)增大，引起人體中毒(4)CaCO3(s) Ca2(aq)CO(aq)，H2SO4=SO2H，Ca2SO=CaSO4，因?yàn)樯傻腃aSO4溶解度較小，會(huì)附著在CaCO3的表面，阻止平衡右移。而CH3COOHCH3COOH，Ca2與CH3COO不產(chǎn)生沉淀；當(dāng)H與CO結(jié)合生成CO2和H2O時(shí)，CaCO3的溶解平衡右移(5)用水洗滌AgCl，AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)平衡右移，AgCl的質(zhì)量減少，用鹽酸洗滌AgCl，稀釋的同時(shí)HCl電離產(chǎn)生的Cl會(huì)使平衡左移，AgCl減少的質(zhì)量要小些(1)由于沉淀的生成取決于Qc與Ksp的相對大小，而溶解度與相對分子質(zhì)量有關(guān)，有可能溶解度大的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶解度小的。(2)用沉淀法除雜不可能將雜質(zhì)離子全部通過沉淀除去。一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1105 molL1時(shí)，沉淀已經(jīng)完全。 考點(diǎn)(二)溶度積常數(shù)及其應(yīng)用 【點(diǎn)多面廣精細(xì)研】1溶度積和離子積以AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)為例：溶度積離子積概念沉淀溶解的平衡常數(shù)溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積符號(hào)KspQc表達(dá)式Ksp(AmBn)cm(An)cn(Bm)，式中的濃度為平衡濃度Qc(AmBn)cm(An)cn(Bm)，式中的濃度是任意濃度應(yīng)用判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解：Qc<Ksp：溶液不飽和，無沉淀析出QcKsp：溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)Qc>Ksp：溶液過飽和，有沉淀析出2.Ksp的影響因素(1)內(nèi)因：難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)，這是決定因素。(2)外因濃度：加水稀釋，平衡向溶解方向移動(dòng)，但Ksp不變。溫度：絕大多數(shù)難溶電解質(zhì)的溶解是吸熱過程，升高溫度，平衡向溶解方向移動(dòng)，Ksp增大。其他：向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶電解質(zhì)或更難電離物質(zhì)或氣體的離子時(shí)，平衡向溶解方向移動(dòng)，但Ksp不變。小題練微點(diǎn)1判斷下列說法的正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)。(1)Ksp越大的物質(zhì)的溶解度越大()(2)不可能使要除去的離子全部通過沉淀除去。一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1.0105 molL1時(shí)，已經(jīng)完全沉淀()(3)濃度積常數(shù)只受溫度影響，升高溫度Ksp增大()(4)Cu(OH)2的Kspc(Cu2)c(OH)()(5)已知常溫下，Ksp(AgCl)1.81010，將0.002 molL1的AgNO3溶液與0.002 molL1的KCl溶液等體積混合不會(huì)產(chǎn)生AgCl沉淀()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2已知部分鋇鹽的溶度積如下：Ksp(BaCO3)5.1109，KspBa(IO3)26.51010，Ksp(BaSO4)1.11010，Ksp(BaCrO4)1.61010。一種溶液中存在相同濃度的CO、CrO、IO、SO，且濃度均為0.001 molL1，若向該溶液中逐滴滴入BaCl2溶液，首先發(fā)生的離子反應(yīng)為()ABa2CO=BaCO31B.Ba2CrO=BaCrO4CBa22IO=Ba(IO3)2DBa2SO=BaSO4解析：選D根據(jù)溶度積公式及溶液中陰離子的濃度，可以計(jì)算出開始出現(xiàn)BaCO3、BaCrO4、Ba(IO3)2、BaSO4沉淀時(shí)c(Ba2)分別為5.1106 molL1、1.6107 molL1、6.5104 molL1、1.1107 molL1，故最先出現(xiàn)的沉淀是BaSO4，D項(xiàng)正確。學(xué)霸微提醒(1)溶解平衡一般是吸熱的，升高溫度平衡右移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。(2)對于沉淀溶解平衡：AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)，Kspcm(An)cn(Bm)，對于相同類型的難溶電解質(zhì)，Ksp的大小反映了其在溶液中溶解能力的大小，也反映了其在溶液中沉淀的難易。1.化工生產(chǎn)中常用MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2：Cu2(aq)MnS(s) CuS(s)Mn2(aq)。下列說法錯(cuò)誤的是()AMnS的Ksp比CuS的Ksp大B該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c(Mn2)c(Cu2)C往平衡體系中加入少量CuSO4固體后，c(Mn2)變大D該反應(yīng)的平衡常數(shù)K解析：選B一般情況下，沉淀轉(zhuǎn)化向Ksp小的方向進(jìn)行，則Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，A項(xiàng)正確；該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c(Mn2)、c(Cu2)保持不變，但不一定相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；往平衡體系中加入少量CuSO4固體后，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，c(Mn2)變大，C項(xiàng)正確；該反應(yīng)的平衡常數(shù)K，D項(xiàng)正確。2(2018全國卷)用0.100 molL1AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 molL1 Cl溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是()A根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計(jì)算可知Ksp(AgCl)的數(shù)量級(jí)為1010B曲線上各點(diǎn)的溶液滿足關(guān)系式c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)C相同實(shí)驗(yàn)條件下，若改為0.040 0 molL1 Cl，反應(yīng)終點(diǎn)c移到aD相同實(shí)驗(yàn)條件下，若改為0.050 0 molL1 Br，反應(yīng)終點(diǎn)c向b方向移動(dòng)解析：選C由題圖可知，當(dāng)AgNO3溶液的體積為50.0 mL時(shí)，溶液中的c(Cl)略小于108 molL1，此時(shí)混合溶液中c(Ag)2.5102 molL1，故Kspc(Ag)c(Cl)2.51021082.51010，A項(xiàng)正確；因反應(yīng)過程中有沉淀生成，溶液中必然存在平衡AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)，故曲線上的各點(diǎn)均滿足c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)，B項(xiàng)正確；根據(jù)AgCl=AgCl可知，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗AgNO3溶液的體積為20.0 mL，C項(xiàng)錯(cuò)誤；相同實(shí)驗(yàn)條件下，沉淀相同量的Cl和Br消耗的AgNO3的量相同，由于Ksp(AgBr)Ksp(AgCl)，當(dāng)?shù)渭酉嗟攘康腁g時(shí)，溶液中c(Br)c(Cl)，故反應(yīng)終點(diǎn)c向b方向移動(dòng)，D項(xiàng)正確。正確理解Ksp(1)Ksp與其他平衡常數(shù)(K、Ka、Kb、Kw、Kh)相同，只與溫度有關(guān)。(2)當(dāng)Qc>Ksp時(shí)，析出沉淀；當(dāng)Qc<Ksp時(shí)，沉淀溶解；當(dāng)QcKsp時(shí)，沉淀溶解平衡。3.(2017全國卷)在濕法煉鋅的電解循環(huán)溶液中，較高濃度的Cl會(huì)腐蝕陽極板而增大電解能耗?？上蛉芤褐型瑫r(shí)加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀從而除去Cl。根據(jù)溶液中平衡時(shí)相關(guān)離子濃度的關(guān)系圖，下列說法錯(cuò)誤的是()AKsp(CuCl)的數(shù)量級(jí)為107B除Cl反應(yīng)為CuCu22Cl=2CuClC加入Cu越多，Cu濃度越高，除Cl效果越好D2Cu=Cu2Cu平衡常數(shù)很大，反應(yīng)趨于完全解析：選C由題圖可知，當(dāng)lg0時(shí)，lg約為7，即c(Cl)1 molL1，c(Cu)107 molL1，則Ksp(CuCl)c(Cu)c(Cl)的數(shù)量級(jí)為107，A項(xiàng)正確；Cu為固體，濃度視為常數(shù)，只要滿足反應(yīng)用量即可，過多的銅也不會(huì)影響平衡狀態(tài)的移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖可知，交點(diǎn)處c(Cu)c(Cu2)106molL1，則2Cu=Cu2Cu的平衡常數(shù)K106，該平衡常數(shù)很大，因而反應(yīng)趨于完全，D項(xiàng)正確。4(2014全國卷)溴酸銀(AgBrO3)溶解度隨溫度變化曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A溴酸銀的溶解是放熱過程B溫度升高時(shí)溴酸銀溶解速度加快C60 時(shí)溴酸銀的Ksp約等于6104D若硝酸鉀中含有少量溴酸銀，可用重結(jié)晶方法提純解析：選A從圖像可看出隨溫度的升高，AgBrO3的溶解度逐漸升高，即AgBrO3的溶解是吸熱過程，A項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度升高，其溶解速度加快，B項(xiàng)正確；60 時(shí)飽和溶液中AgBrO3的物質(zhì)的量濃度約為 2.5102 molL1，其Kspc(Ag)c(BrO)6104，C項(xiàng)正確；由于AgBrO3的溶解度比較小，故KNO3中含有AgBrO3時(shí)，可采用重結(jié)晶的方法提純，D項(xiàng)正確。5.(2019豫南七校聯(lián)考)已知：pNilg c(Ni2)；常溫下，Ksp(NiCO3)1.4107，H2S的電離平衡常數(shù)：Ka11.3107，Ka27.11015。常溫下，向10 mL 0.1 molL1 Ni(NO3)2溶液中滴加0.1 molL1 Na2S溶液，滴加過程中pNi與Na2S溶液體積的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是()AE、F、G三點(diǎn)中，F(xiàn)點(diǎn)對應(yīng)溶液中水電離程度最小B常溫下，Ksp(NiS)11021C在NiS和NiCO3的濁液中1.41014DNa2S溶液中，S2第一步水解常數(shù)Kh1解析：選DA項(xiàng)，Ni(NO3)2是強(qiáng)酸弱堿鹽，Na2S是強(qiáng)堿弱酸鹽，它們都能促進(jìn)水的電離，F(xiàn)點(diǎn)表示Ni(NO3)2和Na2S恰好完全反應(yīng)，溶液中溶質(zhì)是NaNO3，水的電離程度最小，正確；B項(xiàng)，F(xiàn)點(diǎn)，10 mL 0.1 molL1 Ni2(CO3)2溶液和10 mL 0.1 molL1 Na2S溶液恰好完全反應(yīng)，c(Ni2)c(S2)1010.5 molL1，NiS(s) Ni2(aq)S2(aq)，Ksp(NiS)c(Ni2)c(S2)11021，正確；C項(xiàng)，NiCO3(s)S2(aq) NiS(s)CO(aq)，K1.41014，正確；D項(xiàng)，S2H2OHSOH，Kh1，錯(cuò)誤。方法規(guī)律沉淀溶解平衡曲線題的解題技巧(1)類型(2)解題技巧沉淀溶解平衡曲線類似于溶解度曲線，曲線上任一點(diǎn)都表示飽和溶液，曲線上方的任一點(diǎn)均表示過飽和溶液，此時(shí)有沉淀析出，曲線下方的任一點(diǎn)均表示不飽和溶液。從圖像中找到數(shù)據(jù)，根據(jù)Ksp公式計(jì)算得出Ksp的值。比較溶液的Qc與Ksp的大小，判斷溶液中有無沉淀析出。涉及Qc的計(jì)算時(shí)，所代入的離子濃度一定是混合溶液中的離子濃度，因此計(jì)算離子濃度時(shí)，所代入的溶液體積也必須是混合溶液的體積。6.(1)(2017海南高考)向含有BaSO4固體的溶液中滴加Na2CO3溶液，當(dāng)有BaCO3沉淀生成時(shí)溶液中_。已知Ksp(BaCO3)2.6109，Ksp(BaSO4)1.11010。(2)(2017全國卷)若FeCl2與MgCl2混合溶液中c(Mg2)0.02 molL1，加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍)，使Fe3恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3)1.0105 molL1，此時(shí)是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？_(列式計(jì)算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.31022、1.01024。(3)(2015全國卷)有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示：化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值101710171039用廢電池的鋅皮制備ZnSO47H2O的過程中，需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，鐵變?yōu)開，加堿調(diào)節(jié)至pH為_時(shí)，鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于1105molL1時(shí)，即可認(rèn)為該離子沉淀完全)；繼續(xù)加堿至pH為_時(shí)，鋅開始沉淀(假定Zn2濃度為0.1 molL1)。若上述過程不加H2O2后果是_，原因是_。解析：(1)沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式：BaSO4(s)CO(aq) BaCO3(s)SO(aq)，在同一溶液中，c(Ba2)相同，依據(jù)溶度積的表達(dá)式，則有24。(2)先求出Fe3轉(zhuǎn)化成FePO4沉淀完全時(shí)的c(PO)，根據(jù)c(Fe3)c(PO)Ksp(FePO4)，可得c(PO) molL11.31017molL1。再將QcMg3(PO4)2與KspMg3(PO4)2進(jìn)行比較，判斷是否有Mg3(PO4)2沉淀生成；根據(jù)混合后，溶液中鎂離子濃度為c(Mg2)0.01 molL1，c3(Mg2)c2(PO)0.013(1.31017)21.71040<KspMg3(PO4)2，故沒有磷酸鎂沉淀生成。(3)計(jì)算Fe3沉淀完全時(shí)的pH，當(dāng)溶液中c(Fe3)小于105 molL1時(shí)，視為Fe3沉淀完全，先利用KspFe(OH)3求算c(OH) 1011.3molL1再通過Kw求出c(H)pH2.7。計(jì)算Zn2開始產(chǎn)生沉淀時(shí)的pH，先利用KspZn(OH)2求算c(OH) 108molL1，再通過Kw求出c(H)pH6。答案：(1)24(2)Fe3恰好沉淀完全時(shí)，c(PO) molL11.31017molL1，則c3(Mg2)c2(PO)值為0.013(1.31017)21.71040<KspMg3(PO4)2，因此不會(huì)生成Mg3(PO4)2沉淀(3)Fe32.76無法將Zn2和Fe2分離Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近7(2019合肥調(diào)研)一種磁性材料的磨削廢料，主要成分是鐵鎳合金(含鎳質(zhì)量分?jǐn)?shù)約21%)，還含有銅、鈣、鎂、硅的氧化物。由該廢料制備氫氧化鎳，工藝流程如圖：請回答下列問題：(1)“酸溶”時(shí)，溶液中有Fe3、Fe2、Ni2等生成，廢渣的主要成分是_；金屬鎳溶解的離子方程式為_。(2)“除鐵”時(shí)H2O2的作用是_，加入碳酸鈉的目的是_。(3)“除銅”時(shí)，反應(yīng)的離子方程式為_，若用Na2S代替H2S除銅，優(yōu)點(diǎn)是_。(4)已知除鈣、鎂過程在陶瓷容器中進(jìn)行，NaF的實(shí)際用量不能過多的理由為_。(5)已知常溫下KspNi(OH)22.01015，該流程在“沉鎳”過程中，需調(diào)節(jié)溶液pH約為_時(shí)，Ni2才剛好沉淀完全(離子沉淀完全的濃度1.0105 molL1；lg 20.30)。解析：(1)SiO2不溶于硫酸和硝酸，故“酸溶”時(shí)，廢渣的主要成分是SiO2；金屬鎳溶解時(shí)被氧化為Ni2的同時(shí)硝酸被還原產(chǎn)生氮?dú)?，反?yīng)的離子方程式為5Ni12H2NO=5Ni2N26H2O。(2)雙氧水具有強(qiáng)氧化性，加入雙氧水的目的是將Fe2全部氧化為Fe3；加入碳酸鈉的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3完全沉淀為黃鈉鐵礬渣。(3)硫化氫與銅離子反應(yīng)生成硫化銅沉淀：H2SCu2=CuS2H；Na2S與銅離子反應(yīng)生成CuS沉淀，若用Na2S代替H2S除銅，則無易揮發(fā)的有毒氣體H2S逸出，可保護(hù)環(huán)境，除銅效果更好。(4)氟離子水解生成氟化氫，腐蝕陶瓷容器，故NaF的實(shí)際用量不能過多。(5)KspNi(OH)2c(Ni2)c2(OH)2.01015，則c(OH)(105)molL1，c(H)molL1，pHlg c(H)9.15，故該流程在“沉鎳”過程中，需調(diào)節(jié)溶液pH約為9.15時(shí)，Ni2才剛好沉淀完全。答案：(1)SiO25Ni12H2NO=5Ni2N26H2O(2)將Fe2氧化為Fe3調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3完全沉淀為黃鈉鐵礬渣(3)H2SCu2=CuS2H無易揮發(fā)的有毒氣體H2S逸出，可保護(hù)環(huán)境(4)過量的F生成氫氟酸會(huì)腐蝕陶瓷容器(5)9.15有關(guān)溶度積(Ksp)計(jì)算的題型與技巧(1)?？碱}型?？碱}型解題策略根據(jù)定義式或者數(shù)形結(jié)合求Ksp，或者判斷沉淀金屬離子所需pH直接根據(jù)Ksp(AmBn)cm(An)cn(Bm)解答，如果已知溶解度，則化為物質(zhì)的量濃度再代入計(jì)算沉淀先后的計(jì)算與判斷組成類型相同，則Ksp小的化合物先沉淀；組成類型不同，則需要根據(jù)Ksp分別計(jì)算出沉淀時(shí)所需離子濃度，所需離子濃度小的先沉淀根據(jù)兩種含同種離子的化合物的Ksp數(shù)據(jù)，求溶液中不同離子濃度的比值如某溶液中含有I、Cl等，向其中滴加AgNO3溶液，當(dāng)AgCl開始沉淀時(shí)，求溶液中，則有判斷沉淀的生成或轉(zhuǎn)化把離子濃度數(shù)值代入Ksp表達(dá)式，若數(shù)值大于Ksp，沉淀可生成或轉(zhuǎn)化為相應(yīng)難溶物質(zhì)(2)計(jì)算技巧已知溶度積求溶液中某種離子的濃度，如Kspa的飽和AgCl溶液中c(Ag) molL1。已知溶度積、溶液中某離子的濃度，求溶液中的另一種離子的濃度，如某溫度下AgCl的Kspa，在0.1 molL1的NaCl溶液中加入過量的AgCl固體，達(dá)到平衡后c(Ag)10a molL1。計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)，如對于反應(yīng)Cu2(aq)MnS(s)CuS(s)Mn2(aq)，Ksp(MnS)c(Mn2)c(S2)，Ksp(CuS)c(Cu2)c(S2)，而平衡常數(shù)K。1(2019南寧模擬)已知如表所示數(shù)據(jù)：物質(zhì)Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp/25 8.010162.210204.01036完全沉淀時(shí)的pH范圍9.66.43對含的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的下列說法中正確的是()A向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到的是藍(lán)色沉淀B該溶液中c(SO)c(Cu2)c(Fe2)c(Fe3)>54C向該溶液中加入適量氯水，調(diào)節(jié)pH到45后過濾，可獲得純凈的CuSO4溶液D向該溶液中加入適量氨水，調(diào)節(jié)pH到9.6后過濾，將所得沉淀灼燒，可得等物質(zhì)的量的CuO、FeO、Fe2O3三種固體的混合物點(diǎn)撥：因體積相等，等物質(zhì)的量即等物質(zhì)的量濃度，設(shè)為a molL1，則可計(jì)算出CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3開始沉淀時(shí)所需OH的濃度分別為 molL1、 molL1，所以最先看到的是紅褐色沉淀。解析：選B設(shè)CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的濃度均為 a molL1，則開始沉淀時(shí)需要OH的濃度分別是 molL1、 molL1、 molL1，所以向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到的是紅褐色沉淀，故A錯(cuò)誤；Cu2、Fe2、Fe3能水解，所以該溶液中c(SO)c(Cu2)c(Fe2)c(Fe3)>54，故B正確；向該溶液中加入適量氯水，調(diào)節(jié)pH到45后過濾，溶液中含有Cl，故C錯(cuò)誤；向該溶液中加入適量氨水，調(diào)節(jié)pH到9.6后過濾，將所得沉淀灼燒，產(chǎn)物中不含F(xiàn)eO，故D錯(cuò)誤。2如圖所示表示的是難溶氫氧化物在不同pH下的S/(molL1)。下列說法正確的是()ApH3時(shí)溶液中鐵元素的主要存在形式是Fe3B若Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2雜質(zhì)，可C若分離溶液中的Fe3和Cu2，可調(diào)節(jié)溶液的pH在4左右D若在含有等物質(zhì)的量濃度的Cu2和Ni2的溶液中加入燒堿，Ni(OH)2優(yōu)先沉淀注意：一定溫度下，100 g水溶解溶質(zhì)達(dá)到飽和時(shí)，所溶解溶質(zhì)的質(zhì)量。調(diào)節(jié)pH的方法適合離子沉淀時(shí)pH相差較大的除雜，而Ni2和Co2在圖示中完全沉淀時(shí)pH相差不大。解析：選C當(dāng)pH3時(shí)，F(xiàn)e3已沉淀完全，A錯(cuò)誤；由于Ni2和Co2完全沉淀時(shí)pH相差不大，故不宜采用調(diào)節(jié)溶液pH的方法來除去，B錯(cuò)誤；根據(jù)圖示可知，在含有Cu2和Ni2的溶液中加入燒堿，Cu(OH)2優(yōu)先沉淀，D錯(cuò)誤。3.(2019宜賓模擬)t 時(shí)，AgCl(s)與AgI(s) 分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡，相關(guān)離子濃度的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A曲線Y表示lg與lg的變化關(guān)系Bt 時(shí)，向Z點(diǎn)對應(yīng)的溶液中加入蒸餾水，可使溶液變?yōu)榍€X對應(yīng)的飽和溶液Ct 時(shí)，AgCl(s)I(aq) AgI(s)Cl(aq)的平衡常數(shù)K1103Dt 時(shí)，向濃度均為0.1 molL1的KI與KCl混合溶液中加入AgNO3溶液，當(dāng)Cl剛好完全沉淀時(shí)，此時(shí)c(I)11011 molL1解析：選DA項(xiàng)，lg16時(shí)c(Ag)1016molL1，Ksp1016，lg10時(shí)c(Ag)1010molL1，Ksp1010，由于AgI的溶度積小于AgCl，故曲線Y表示lg與lg的變化關(guān)系，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，t 時(shí)，向Z點(diǎn)對應(yīng)的溶液中加入蒸餾水，銀離子濃度及鹵離子濃度均減小，lg與lg均增大，可使溶液變?yōu)榍€Y對應(yīng)的飽和溶液，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，t 時(shí)，AgCl(s)I(aq) AgI(s)Cl(aq)的平衡常數(shù)K1106，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，t 時(shí)，向濃度均為0.1 molL1的KI與KCl混合溶液中加入AgNO3溶液，當(dāng)Cl剛好完全沉淀時(shí)，c(Cl)1105 molL1，c(Ag) molL11105 molL1，此時(shí)c(I) molL111011 molL1，正確。4(2019永春模擬)一定溫度下，金屬硫化物的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。，下列說法不正確的是()A該溫度下，Ag2S的Ksp1.61049B該溫度下，溶解度的大小順序?yàn)镹iS>SnSCSnS和NiS的飽和溶液中104D向含有等物質(zhì)的量濃度的Ag、Ni2、Sn2溶液中加入飽和Na2S溶液，析出沉淀的先后順序?yàn)锳g2S、SnS、NiS審題：縱坐標(biāo)p(M2)越大，c(Mn)越小，p(S2)越大，c(S2)越小。解析：選CA項(xiàng)，由a(30,10lg 4)可知，當(dāng)c(S2)1030 molL1時(shí)，c(Ag)10(10lg 4) molL1，Ksp(Ag2S)c2(Ag)c(S2)10(10lg 4)210301.61049，正確；B項(xiàng)，觀察SnS、NiS的沉淀溶解平衡曲線可以看出，當(dāng)兩條曲線中c(S2)相同時(shí)，c(Ni2)>c(Sn2)，由于SnS和NiS的沉淀類型相同，所以溶解度的大小順序?yàn)镹iS>SnS，正確；C項(xiàng)，SnS和NiS的飽和溶液中104，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，假設(shè)Ag、Ni2、Sn2均為0.1 molL1，分別生成Ag2S、NiS、SnS沉淀時(shí)，需要c(S2)分別為1.61047 molL1、1020 molL1、1024 molL1，因此生成沉淀的先后順序?yàn)锳g2S、SnS、NiS，正確。5軟錳礦(主要成分為MnO2)可用于制備錳及其化合物，現(xiàn)代冶煉金屬錳的工藝流程如圖所示，步驟中雜質(zhì)離子逐一沉淀。如表所示為t 時(shí)，有關(guān)物質(zhì)的Ksp：物質(zhì)Fe(OH)3Cu(OH)2Ca(OH)2Mn(OH)2Ksp4.010382.210225.51061.91013物質(zhì)CuSCaSMnSMnCO3Ksp6.310369.11062.510152.21011軟錳礦還原浸出的反應(yīng)為12MnO2C6H12O612H2SO4=12MnSO46CO218H2O。(1)寫出一種能提高還原浸出速率的措施：_。(2)調(diào)節(jié)pH步驟中生成的沉淀為_。加入MnF2的主要目的是除去_(填“Ca2”“Fe3”或“Cu2”)。(3)等濃度的(NH4)2S與(NH4)2SO4中，NH的濃度大小為前者_(dá)后者(填“>”“<”“”)。(4)由MnSO4制取MnCO3時(shí)，往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液生成MnCO3，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生Mn(OH)2，可能的原因：MnCO3(s)2OH(aq) Mn(OH)2(s)CO(aq)，t 時(shí)，計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K_(保留一位小數(shù))。解析：(1)反應(yīng)物接觸面積越大、溫度越高，反應(yīng)速率越快，所以能提高還原浸出速率的措施是升高反應(yīng)溫度或?qū)④涘i礦研細(xì)等。(2)Fe(OH)3的Ksp為4.01038，與其他離子相比最小，調(diào)節(jié)pH先將Fe(OH)3沉淀下來；CaF2難溶于水，濾液2中含有Mn2、Ca2、NH、SO，加入MnF2的目的是形成CaF2沉淀，除去Ca2。(3)S2水解顯堿性，促進(jìn)NH水解，所以等濃度的(NH4)2S與(NH4)2SO4溶液中，NH的濃度大小為前者<后者。(4)由MnCO3(s)2OH(aq) Mn(OH)2(s)CO(aq)可知K115.8。答案：(1)提高反應(yīng)溫度(或?qū)④涘i礦研細(xì)等其他合理答案)(2)Fe(OH)3Ca2(3)<(4)115.8(或1.2102)