借鉴借鉴家酷酷酷卡第3节 沉淀溶解平衡
[基础达标]
1.已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12，则下
＋
列难溶盐的饱和溶液中，Ag浓度大小顺序正确的是( )
A．AgCl＞AgI＞Ag2CrO4 B．AgCl＞Ag2CrO4＞AgI C．Ag2CrO4＞AgCl＞AgI D．Ag2CrO4＞AgI＞AgCl
－10＋－5
解析：选C。由Ksp(AgCl)＝1.8×10可求出[Ag]＝1.34×10 mol/L；由Ksp(AgI)＝－16＋－8－12＋
1.5×10，可求出[Ag]＝1.22×10 mol/L；由Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10可求出[Ag]＝
－4＋
2.62×10 mol/L，所以[Ag]大小顺序为Ag2CrO4＞AgCl＞AgI。
2.某溶液含有Cl－、Br－和I－三种离子，其浓度均为0.010 mol·L－1。向该溶液中逐滴加入AgNO3溶液时，最先生成和最后生成的沉淀分别是( )
－102－2－132－2
已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10 mol·L、Ksp(AgBr)＝5.0×10 mol·L、Ksp(AgI)＝－172－2
8.3×10 mol·L
A．AgBr和AgI B．AgI和AgCl C．AgBr和AgCl D．一起沉淀
解析：选B。当Q＞Ksp时，离子就会相互结合生成沉淀。由于Ksp(AgI)最小，Ksp(AgCl)最大，因此最先出现的沉淀是AgI，最后出现的沉淀是AgCl。
2＋－
3.当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s) Mg(aq)＋2OH(aq)时，为使Mg(OH)2固体的量减少，须加入少量的( ) A．MgCl2 B．NaOH C．MgSO4 D．NaHSO4
2＋
解析：选D。若使Mg(OH)2固体的量减小，应使Mg(OH)2的溶解平衡右移，应减小[Mg]－
或[OH]。
4.已知Fe(OH)2、Cu(OH)2、Fe(OH)3完全沉淀的pH范围分别为≥9.6、≥6.4、3～4。为除去CuSO4溶液中的Fe，可以采用的方法是( )
A．直接加碱，调整溶液pH≥9.6
2＋
B．加纯铜粉，将Fe还原出来
2＋3＋
C．先将Fe氧化成Fe，再调整pH在3～4
2＋
D．通入硫化氢，使Fe直接沉淀
2＋
解析：选C。若直接加碱，调整溶液pH≥9.6时，Cu也完全沉淀了，A错；铜的还原
3＋2＋
性比铁弱，铜不能还原出Fe，B错；当pH在3～4时，Fe完全转化为Fe(OH)3，而Cu不
2＋＋2＋
会沉淀，C正确；通入H2S会发生反应：H2S＋Cu===CuS↓＋2H且硫化氢和Fe不发生反应，故D错。
5.已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下：
(1)CuSO4＋Na2CO3
2＋2－
主要：Cu＋CO3＋H2O===Cu(OH)2↓＋CO2↑
2＋2－
次要：Cu＋CO3===CuCO3↓ (2)CuSO4＋Na2S
2＋2－
主要：Cu＋S===CuS↓
2＋2－
次要：Cu＋S＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2S↑
下列几种物质的溶解能力大小的比较中，正确的是( )
1
2＋
借鉴借鉴家酷酷酷卡A．CuS 解析：选A。根据沉淀转化的一般规律：溶解能力小的沉淀更易转化为溶解能力更小的沉淀，由反应(1)可知，溶解能力CuCO3>Cu(OH)2，由反应(2)可知Cu(OH)2>CuS。 6.某一密闭绝热容器中盛有饱和Ca(OH)2溶液，当加入少量CaO粉末，下列说法正确的是( ) ①有晶体析出 ②[Ca(OH)2]增大 ③pH不变 ＋－＋ ④[H]·[OH]的乘积不变 ⑤[H]一定增大 A．①④ B．①⑤ C．①②④ D．①③ 解析：选B。加入少量CaO粉末时，溶液温度升高，Ca(OH)2溶解度降低，所以有晶体 ＋ 析出，并且[Ca(OH)2]减小，pH减小，[H]增大。因为溶液温度升高，水的离子积常数KW增 ＋－ 大，即[H]·[OH]的乘积增大。 7.已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11。下列说法正确的是( ) 2＋ A．25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的[Mg]大 2＋ B．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，[Mg]增大 －1 C．25 ℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L－1 NH4Cl溶液中的Ksp小 D．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后， Mg(OH)2不可能转化为MgF2 解析：选B。Mg(OH)2与MgF2均为AB2型难溶电解质，故Ksp越小，其溶解度越小，前者2＋＋－[Mg]小，A错误；因为NH4＋OHNH3·H2O，所以加入NH4Cl后促进Mg(OH)2的溶解平 2＋ 衡向右移动，[Mg]增大，B正确；Ksp只受温度的影响，25 ℃时，Mg(OH)2的溶度积Ksp为常 2＋－2 数，C错误；加入NaF溶液后，若Q＝[Mg]·[F]>Ksp(MgF2)，则会产生MgF2沉淀，D错误。 8.向含有AgI固体的饱和溶液中： (1)加入固体AgNO3，则[I]________(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)。 ＋ (2)若改加更多的AgI，则[Ag]将________。 －＋ (3)若改加AgBr固体，则[I]________，而[Ag]________。 解析：含有AgI的饱和溶液中存在如下沉淀溶解平衡： ＋－ AgI(s) Ag(aq)＋I(aq)。 ＋－ (1)加入固体AgNO3，[Ag]变大，平衡向逆反应方向移动，则[I]变小。 ＋ (2)若向含有AgI的饱和溶液中改加更多的AgI，对平衡没有影响，则[Ag]不变。 ＋－ (3)若改加AgBr固体，则[Ag]变大，平衡向逆反应方向移动，则[I]变小。 答案：(1)变小 (2)不变 (3)变小 变大 [能力提升] 9.室温时，CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示，已知：25 ℃时其溶度积为2.8×10 －9 － ，下列说法不正确的是( ) 2 借鉴借鉴家酷酷酷卡 A．x数值为2×10 B．c点时有碳酸钙沉淀生成 C．加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点 D．b点与d点对应的溶度积相等 －5 解析：选C。根据溶度积数值可以计算出x数值为2×10；c点Q＞Ksp，故有沉淀生成；加入蒸馏水后d点各离子浓度都减小，不可能变到a点保持钙离子浓度不变；溶度积只与温度有关，b点与d点对应的溶度积相等。 10.已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl、Br和CrO4，浓度均为0.010 mol·L，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1 的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( ) －－2－2－－－ A．Cl、Br、CrO4 B．CrO4、Br、Cl －－2－－2－－ C．Br、Cl、CrO4 D．Br、CrO4、Cl 解析：选C。利用沉淀溶解平衡原理，当Q>Ksp时，有沉淀析出。 －－2－－1 溶液中Cl、Br、CrO4的浓度均为0.010 mol·L，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1 的AgNO3溶液时，溶解度小的先满足Q>Ksp，有沉淀析出。比较Ksp，AgBr、AgCl同类型，溶解度：AgBr －10＋2－2－ ＝1.56×10，Ag2CrO4中，Ag2CrO4(s) 2Ag＋CrO4，设[CrO4]＝x，则Ksp(Ag2CrO4)3Ksp（Ag2CrO4）39.0×10－12＝[Ag]·[CrO]＝(2x)·x＝4x，则x＝ ＝ 。故Ag2CrO4 44 ＋2 2－ 4 2 3 ＋ － － 2－ －1 －5 39.0×10－12－10中[Ag]＝2x＝2 >1.56×10，故溶解度顺序为AgBr 4 ＋ 三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br、Cl、CrO4。 11.已知下表数据： 物质 Fe(OH)2 8.0×10－16－－2－ Cu(OH)2 2.2×10－20Fe(OH)3 4.0×10－38Ksp/25 ℃ 完全沉淀时的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 3～4 对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法，不正确的是 ( ) A．该混合溶液的pH＜3 B．向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀 C．向该溶液中加入适量氯水，并调节pH到3～4后过滤，可获得纯净的CuSO4溶液 3＋ D．在pH＝5的溶液中Fe不能大量存在 3＋ 解析：选C。溶液pH＜3时，溶液中才能含有大量Fe，A项正确；根据溶度积常数可判断B项正确；由选项C的操作可知，溶液中还有氯离子，即溶液中还存在CuCl2，C错误； 3＋ 由表中数据知Fe在pH＝4的环境中已沉淀完全，因此选项D正确。 12.某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液 3 借鉴借鉴家酷酷酷卡pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是( ) A．Ksp[Fe(OH)3] B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点 ＋－ C．c、d两点代表的溶液中[H]与[OH]乘积相等 D．Fe(OH3)、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和 3＋2＋ 解析：选B。b、c两点时金属阳离子浓度相等，即[Fe]＝[Cu]，则Ksp[Fe(OH)3]＝[Fe]·[OH]＝[Fe]·( 3＋ －3 3＋ KW 10 －1.3 )，Ksp[Cu(OH)2]＝[Cu]·[OH]＝[Cu]·( 32＋－22＋ KW 10 －4.4 )，故 2 Ksp[Fe(OH)3] 和溶液，D对。 13.(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2＋。在提纯时为了除去Fe2＋，常加入合适氧化剂，使Fe氧化为Fe，下列物质可采用的是________。 A．KMnO4 B．H2O2 C．氯水 D．HNO3 3＋3＋ 然后再加入适当物质调整至溶液pH＝4，使Fe转化为Fe(OH)3，可以达到除去Fe而不损失CuSO4的目的，调整溶液pH可选用下列中的________。 A．NaOH B．NH3· H2O C．CuO D．Cu(OH)2 3＋2＋ (2)甲同学怀疑调整至溶液pH＝4不一定能达到除去Fe而不损失Cu的目的，乙同学认为可以通过计算确定。他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp＝ －384－4－203－3 8.0×10 mol·L，Cu(OH)2的溶度积Ksp＝3.0×10 mol·L，通常残留在溶液中的离 －5－1－1 子浓度小于1×10 mol·L时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L， 3＋ 则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________，Fe完全沉淀时溶液的pH为________，通过计算确定上述方案________(填“可行”或“不可行”)(提示：lg 5＝0.7)。 2＋3＋ 解析：(1)使Fe氧化为Fe可采用的是H2O2，然后再加入CuO或Cu(OH)2调整至溶液pH＝4，若使用其他试剂，会引入杂质离子。 －2－1－203－3－ (2)Cu(OH)2开始沉淀时溶液中[OH]×3.0 mol·L＝3.0×10 mol·L，[OH]＝－10－13＋－3－5－1 1.0×10 mol·L，溶液的pH为4；Fe完全沉淀时[OH]×1×10 mol·L＝8.0×10－384－4－－11－13＋ mol·L，[OH]＝2.0×10 mol·L，溶液的pH为3.3；即当Fe完全沉淀时Cu(OH)2还未开始沉淀，方案可行。 答案：(1)B CD (2)4 3.3 可行 14．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 －1 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/mol·L)如图。 2＋ 3＋ 4
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