难溶电解质的溶解平衡
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难溶电解质的溶解平衡
作者：佚名 教案来源：网络 点击数： &&&
难溶电解质的溶解平衡
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文 章 来源 莲山 课件 w w w.5 Y
课题：第四节 难溶电解质的溶解平衡(一)
让学生掌握难溶电解质的溶解平衡及溶解平衡的应用，并运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题。培养学生的知识迁移能力、动手实验的能力和逻辑推理能力。
引导学生根据已有的知识经验，分析推理出新的知识。
认识自然科学中的对立统一的辨证唯物主义。
难溶电解质的溶解平衡
难溶电解质的溶解平衡
第四节& 难溶电解质的溶解平衡 一、Ag＋和Cl―的反应真的能进行到底吗？
1、难溶电解溶解平衡的概念：在一定条件下，难溶电解质电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。（也叫沉淀溶解平衡）
2、表达式：如：& AgCl (s) &Cl－（aq）＋Ag＋（aq）
3、特征：动、等、定、变
4、影响溶解平衡的因素： （1）内因：电解质本身的性质
①、绝对不溶的电解质是没有的。
②、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。
③、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。
（2）外因： ①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。
②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。
5、溶度积（平衡常数）――Ksp
(1) 对于沉淀溶解平衡：（平衡时）&& MmAn (s) &&mMn＋（aq）＋ nAm―（aq）& &Ksp＝[ c (Mn＋) ]m?[c(Am― )]n&& 在一定温度下，Ksp 是一个常数，称为溶度积常数，简称溶度积。
(2) 溶度积常数的意义：
1对于相同类型的电解质，Ksp越大，其在水中的溶解能力越大。
2Ksp 和S均可衡量物质在水中的溶解能力，只有相同类型的物质，才有Ksp 越大S越大的结论。
3同一物质的Ksp与温度有关，与溶液中的溶质离子浓度无关。
(3) 溶度积规则
若任意时刻有：
Qc ＝ [ c (Mn＋) ]m?[c(Am― )]n
则有：Qc& && Ksp&&& 过饱和，析出沉淀，
Qc& ＝ Ksp&& 饱和，平衡状态
Qc& && Ksp&& 未饱和。
教学步骤、内容
教学方法、手段、师生活动
［引入］ 用初中学习的溶解度知识和高中学习的化学平衡理论。来分析NaCl溶解于水的几种情况，引入新课。
［设问］在NaCl溶液中，再加入固体溶质，固体有没有溶解过程？
当v（结晶）=v（溶解）时，体系处于什么状态？
［投影］ NaCl(s) &Na+(aq) + Cl-(aq)
［设问］ NaCl能不能和盐酸反应？
［补充演示实验――1］ 向饱和NaCl溶液中加浓盐酸
［学生］观察实验现象，并运用平衡移动原理，讨论产生现象的原因
［过渡］可溶电解质既然存在溶解平衡，那么难溶电解质是否也存在溶解平衡？
［板书］第四节& 难溶电解质的溶解平衡
［讲］我们知道，溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应发生的条件之一。例如，AgNO3溶液与NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl：
如果上述两种溶液是等物质的量浓度、等体积的，一般认为反应可以进行到底。
［设问］Ag＋和Cl―的反应真的能进行到底吗？
［思考与交流］指导学生阅读P61-62，
［板书］一、Ag＋和Cl―的反应真的能进行到底吗？
［问］1、当AgNO3与NaCl反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag+和Cl-？
2、难溶电解质的定义是什么？难溶物的溶解度是否为0？
［讲］习惯上,将溶解度小于0.01克的电解质称为难溶电解质难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0(生成AgCl沉淀后的溶液中三种有关反应的粒子在反应体系中共存)。
［讲］生成沉淀的离子反应反应之所以能够发生，在于生成物的溶解度小。
化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时,沉淀达到完全。
［问］3、难溶电解质（如AgCl）是否存在溶解平衡？如何表示？
［讲］是& Cl－（aq）＋Ag＋（aq） AgCl (s)
［问］4、什么情况下就到达溶解平衡？
［讲］在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，得到AgCl的饱和溶液，就到达溶解平衡。
［板书］1、难溶电解溶解平衡的概念：在一定条件下，难溶电解质电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。（也叫沉淀溶解平衡）
2、表达式：如：& AgCl (s) &Cl－（aq）＋Ag＋（aq）
［讲］尽管AgCl 溶解度很小并非绝对不容，生成AgCl沉淀会有少量溶解。从固体溶解平衡的角度，不难理解AgCl在溶液中存在下述两个过程：在AgCl溶液中，一方面，在水分子作用下，少量Ag＋ 和ClD脱离AgCl的表面溶入水中；另一方面，溶液中的Ag＋和ClD受AgCl表面正、负离子的吸引，回到AgCl的表面析出沉淀。在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，得到AgCl的饱和溶液，即建立了动态的溶解平衡。
［过］根据我们前面所学的知识，请同学们归纳出溶解平衡的特征。
［板书］3、特征：逆、动、等、定、变，是一个多相的、动态的平衡
［讲］溶解平衡具有等、动、定、变的平衡特征。任何平衡都是相对的、暂时的和有条件的。当改变影响平衡的一个条件，平衡就会发生移动。
［随堂练习］书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式
AgI(s) Ag＋(aq)+ID(aq)
［板书］4、影响溶解平衡的因素：
［问］应该从那几方面去分析？
［板书］（1）内因：电解质本身的性质
［讲］不同的电解质在水溶液中溶解的程度不一样，而且差别很大，有的能溶解很多，像NaCl、KCl、NaOH等，这些物质的溶解度大于0.1克，我们通常把它们称作易溶物质。有的溶解的不多，如CaSO4、Ca(OH)2等，这些物质的溶解度在0.01克到0.1克之间，我们通常把它们称作微溶物质，有的溶解的很少，像CaCO3、AgCl、AgS等，这些物质的溶解度小于0.01克，我们通常把它们称作难溶物质，在水溶液中我们把它们称作沉淀。
&&&&&&&&& 难溶&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 微溶&&&&&&&&&&&&&&& 易溶
&&&&&&&&&&&&&&&& 0.01&&&&&&&&&&&&&&&&&& 0.1&&&&&&&&&&&&&&&&& m(g)
［板书］①、绝对不溶的电解质是没有的。
②、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。
③、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。
［过］根据前面所学知识大家一起来探讨影响溶解平衡的外界因素：
［板书］（2）外因：
［讲］通常我们讲的外因包括浓度、温度、压强等。对于溶解平衡来说，在溶液中进行，可忽略压强的影响。下面请同学们考虑浓度、温度对溶解平衡分别有什么影响？
［讲］若向沉淀溶解平衡体系中加入相同的离子，平衡向生产沉淀的方向移动。若向沉淀溶解平衡体系中加入某些离子，可与体系中某些离子反应生成难溶的物质或气体，则平衡向溶解的方向移动。
［板书］①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。
②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。
［讲］多数难溶电解质的溶解度随温度的升高而增大，升高温度，平衡向溶解方向移动；但也有少数电解质，溶解度随温度升高而减小。升高温度，平衡向沉淀方向移动。
［随堂练习］ 石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) &Ca2+(aq)+2 OHD (aq),加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是（& A B&&&& ）
A.& Na2CO3溶液&&&&&& B.& AlCl3溶液&&&&
C. NaOH溶液&&& &&&&&D.& CaCl2溶液
［小结］难溶电解质的溶解平衡作为一种平衡体系，遵从平衡移动原理。沉淀溶解平衡跟其他平衡一样也有平衡常数，这个平衡常数应该怎样表示呢？
［科学视野］指导学生阅读P65科学视野有关内容
［板书］5、溶度积（平衡常数）――Ksp
(1) 对于沉淀溶解平衡：（平衡时）&& MmAn (s) &&mMn＋（aq）＋ nAm―（aq）& &Ksp＝[ c (Mn＋) ]m?[c(Am― )]n&& 在一定温度下，Ksp 是一个常数，称为溶度积常数，简称溶度积。
(2) 溶度积常数的意义：
1对于相同类型的电解质，Ksp越大，其在水中的溶解能力越大。
2Ksp 和S均可衡量物质在水中的溶解能力，只有相同类型的物质，才有Ksp 越大S越大的结论。
3同一物质的Ksp与温度有关，与溶液中的溶质离子浓度无关。
［讲］通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积---离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。
［板书］(3) 溶度积规则
若任意时刻有：
Qc ＝ [ c (Mn＋) ]m?[c(Am― )]n
则有：Qc& && Ksp&&& 过饱和，析出沉淀，
Qc& ＝ Ksp&& 饱和，平衡状态
Qc& && Ksp&& 未饱和。
［随堂练习］在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入 1mL 0.01mol/L 100mL 0.01mol/L AgNO3 &溶液，下列说法正确的是(AgCl KSP=1.8×10-10) （ A&& ）
A．有AgCl沉淀析出&&&& &&B. 无AgCl沉淀&
C. 无法确定& &&&&&&&&&&&&D. 有沉淀但不是AgCl
［拓展训练］溶度积的应用
1、已知溶度积求离子浓度
例1、已知室温下PbI2的溶度积为7.1×10-9，求饱和溶液中Pb2+和ID 的浓度;在c(ID )=0.1mol?L-1的溶液中, Pb2+的浓度最大可达到多少?
解：PbI2(s) &Pb2+(aq) + 2ID &(aq)
Ksp ＝c (Pb2+) ? c2(I-)
c (Pb2+) = Ksp/c2(I-) =7.1×10-9/0.12=7.1×10-7
即：该溶液里允许Pb2+的最大浓度为7.1×10-7mol?L-1
2、已知溶度积求溶解度：
例2、已知 298K 时Mg(OH)2 &的 Ksp = 5.61×10－12，求其溶解度S。
解：Mg(OH)2 Mg2+ &+ 2OH-
Ksp = c(Mg2+) . c2(OH-)
设Mg(OH)2 的溶解度为S，在饱和溶液中，
c(Mg2+) = S，c(OH-) = 2SKsp [Mg(OH)2 ] = c(Mg 2+) ?c2(OH-)=S× (2S)2= &4S3 &=& 5.61×10-12
3、已知溶解度求溶度积
例3. 已知AgCl 298 K 时在水中溶解了1.92×10-3g?L-1，计算其Ksp。
解：M(AgCl) = 143.5 g ? mol-1
c(AgCl) = 1.92×10-3g ?L-1/143.5 g ? mol-1 = 1.34 ×10-5& mol?L-1
Ksp = c2 = (1.34 ×10-5 )2 =& 1.8×10-10
4、利用溶度积判断离子共存
例4、已知298K时， MgCO3的Ksp = 6.82×10-6，溶液中c(Mg2＋ ) = 0.0001 mol?L-1，c(CO32D ) = 0.0001mol?L-1，此时Mg2＋ 和CO32D 能否共存？
解：MgCO3 &Mg2+ + CO32D
c(Mg2+) . c(CO32D ) = (0.×10-8
1×10-8& && 6.82×10-6&&&& 所以，此时Mg2+和CO32-能共存
［小结］本节课我们初步认识了沉淀溶解平衡，了解到难溶电解质也存在溶解平衡。并在前面所学的几种平衡的基础上一起探究了沉淀溶解平衡的特征和影响平衡移动的几个因素，以及溶解平衡常数――溶度积。要求同学们能够理解概念，掌握特征和影响平衡移动的因素以及学会将溶度积常数用于相关的判断和计算。
［随堂练习］
1、某温度时，BaSO4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．加入Na2SO4可以使溶液&&&&&& 由a点变到b点
B．通过蒸发可以使溶液由d&&&&&& 点变到c点
C．d点无BaSO4沉淀生成
D．a点对应的Ksp大于c点对&&&&&& 应的Ksp
回忆、思考、观察
&思考、回答：溶解平衡
&回忆化学平衡理论，并与溶解平衡建立联系
教学回顾：
课题：第四节 难溶电解质的溶解平衡(二)
了解沉淀溶解平衡在生产生活中的应用(沉淀生成、分步沉淀，沉淀的溶解和转化)
引导学生动手实验、分析实验、自主学习、独立思考，根据实验现象，学会分析、解决问题
在活动中增强团结、协作的合作意识，培养学生学习化学的兴趣，以及对立统一的辩证唯物主义观点
难溶电解质的溶解平衡，沉淀的转化
沉淀的转化和溶解
二、沉淀溶解平衡的应用
1、沉淀的生成
（1）方法：A、调节PH法&& B、加沉淀剂法& C、同离子效应法& D、氧化还原法
（2）原则：生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好
（3）意义：物质的检验、提纯及工厂废水的处理等
(4) 不同沉淀方法的应用
1 直接沉淀法：除去指定的溶液中某种离子或获取该难溶电解质
2 分步沉淀法：鉴别溶液中含有哪些离子或分别获得不同难溶电解质
3 共沉淀法：除去一组某种性质相似的离子，加入合适的沉淀剂
4 氧化还原法：改变某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分离除去
2、沉淀的溶解
(1) 酸碱溶解法
(2) 盐溶解法 (3) 生成配合物使沉淀溶解
(4) 发生氧化还原反应使沉淀溶解
3、沉淀的转化
(1) 方法：加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。
(2) 实质：生成溶解度更小的难溶物
教学步骤、内容
教学方法、手段、师生活动
［新课引入］难溶电解质的沉淀溶解平衡作为一种动态的平衡，我们可以通过改变条件，控制其进行的方向，沉淀转为溶液中的离子，或者溶液中的离子转化为沉淀。本节课我们共同探究沉淀反应的应用。
［板书］二、沉淀溶解平衡的应用
［探究问题］向饱和NaCl溶液中加浓盐酸会有什么现象？运用平衡移动原理，讨论产生现象的原因［讲］加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。
［问］以上是存在溶解平衡时的情况，如果不存在溶解平衡，如何生成沉淀呢？
［探究问题］如何处理工业废水中的Fe3+？
［讲］加入含OH－的溶液将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，OH－的溶液就是“沉淀剂”。还可以通过调节溶液的pH值来使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀
［讲］常见的方法是调节PH法和加沉淀剂法。如工业原料氯化铵中含杂质FeCl3，使其溶解于H2O，再加入氨水调节PH至7-8，可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。再如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子如Cu2＋、Hg2+等生成极难溶的硫化物CUS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。
［板书］1、沉淀的生成
（1）方法：A、调节PH法&& B、加沉淀剂法& C、同离子效应法& D、氧化还原法
［讲］1、 沉淀剂的选择：要求除去溶液中的某种离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去。如：沉淀Ag+，可用NaCl作沉淀剂，因为它的溶解度小。溶液中沉淀物的溶解度越小，被沉淀离子沉淀越完全。如：被沉淀离子为Ca2+离子，可用生成CaCO3，CaSO4或CaC2O4形成沉淀出来，但这三种沉淀物中以CaC2O4的溶解度最小，因此，沉淀成CaC2C4的形式，Ca2+离子去除的最完全。
2、形成沉淀和沉淀完全的条件：由于难溶电解质溶解平衡的存在，在合理选用沉淀剂的同时，有时还要考虑溶液的pH和温度的调控。加入适当过量沉淀剂，使沉淀完全，一般过量20%--50%。要注意沉淀剂的电离程度。如欲使Mg2+离子沉淀为Mg(OH)2，用NaOH做沉淀剂比用氨水的效果要好。
&&(4)控制溶液PH值，对于生成难溶氢氧化物或硫化物的反应，必须控制溶液的PH值。
3、通过氧化还原反应等方式改变某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难电解质以便分离出去
［思考与交流］P63,& 指导学生思考讨论两个问题
1、如果要除去某溶液中的SO42D，你选择加入钙盐还是钡盐？为什么？
&& 从溶解度角度考虑，应选择钡盐
［板书］（2）原则：生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好
（3）意义：物质的检验、提纯及工厂废水的处理等
［讲］生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究中除杂质或提纯物质的重要方法之一，但不是唯一方法。
［板书］(4) 不同沉淀方法的应用
1 直接沉淀法：除去指定的溶液中某种离子或获取该难溶电解质
2 分步沉淀法：鉴别溶液中含有哪些离子或分别获得不同难溶电解质
3 共沉淀法：除去一组某种性质相似的离子，加入合适的沉淀剂
4 氧化还原法：改变某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分离除去
［随堂练习］为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（ D&& ）
A、NaOH&&&&&&&& B、Na2CO3&&&&&&& C、氨水&&&&&&&& D、MgO
［过］既然已经存在沉淀，就存在沉淀溶解平衡。沉淀的溶解就要从沉淀向溶解方向移动考虑。
［问］结合以前的知识，如果想溶解碳酸钙，可以用什么方法？为什么？
［板书］2、沉淀的溶解
(1) 酸碱溶解法
［投影］CaCO3的溶解
［讲］在上述反应中，气体CO2的生成和逸出使CaCO3溶解平衡体系中的CO32D浓度不断减小，平衡向沉淀溶解方向移动。难溶电解质FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2也可溶于强酸，其反应如下：FeS+2H＋==Fe2＋+H2S；Al(OH)3+3H＋ ==Al3＋+3H2O；Cu(OH)2+2H＋==Cu2＋+2H2O
［过］除了酸之外，某些盐溶液也可用来溶解沉淀。
［板书］(2) 盐溶解法
［投影实验3-3］
氯化氨溶液
固体无明显溶解现象
［思考与交流］1、有关反应的化学方程式：
2、应用平衡移动原理分析、解释上述发生的反应。并试从中找出使沉淀溶解的规律
分析：对于难溶氢氧化物来说，如Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2……，加酸，由于形成弱电解质水促使沉淀溶解。例如Mg(OH)2可溶于盐酸，表示如下：
由于溶液中生成水，OH-离子浓度降低，使Mg(OH)2沉淀溶解平衡向右移动，从而促使Mg(OH)2沉淀溶解。
Mg(OH)2、Mn(OH)2等溶解度较大的氢氧化物还能溶于NH4Cl溶液中。表示为：
由于溶液中生成弱电解质NH3?H2O，使OH-离子浓度降低，Mn(OH)2沉淀溶解平衡向右移动，从而促使Mn(OH)2沉淀溶解。
［小结］上面两个反应中，Mg(OH)2在水中少量溶解、电离出的OHD分别与酸和盐电离出的H＋、NH4＋作用，生成弱电解质H2O和NH3?H2O，它们的电离程度小，在水中比Mg(OH)2更难释放出OHD，H2O和NH3?H2O的生成使Mg(OH)2的溶解沉淀平衡向溶解方向移动，直至完全溶解。
［过］除此之外，还有一些其他方法。例如，AgCl可溶于NH3?H2O，银氨溶液的配制过程其实质都是生成配合物沉淀溶解
［板书］(3) 生成配合物使沉淀溶解
(4) 发生氧化还原反应使沉淀溶解
［讲］如有些金属硫化物(CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，通过减少C(S2D)而达到沉淀溶解的目的。例如：3CuS+8HNO3 == 3Cu(NO3)2 +S+2NO+4H2O
［随堂练习］试用平衡移动原理解释下列事实
1、&&&&&&&&&&&&& FeS不溶于水，但却能溶于稀盐酸中。
2、&&&&&&&&&&&&& CaCO3难溶于稀硫酸，但却能溶于醋酸中。
3、&&&&&&&&&&&&& 分别用等体积的蒸馏水和0.010mol/L硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成的BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤造成的损失量。
［过渡］当向AgNO3和NaCl恰好完全反应的平衡体系中加入I－，若再加入S2－，会看到什么现象？
［投影实验］向盛有10滴0.1 mol/L的AgNO3溶液的试管中加0.1 mol/L的NaCl溶液，至不再有白色沉淀生成。向其中滴加0.1 mol/L KI溶液，观察、记录现象；再向其中滴加0.1 mol/L的Na2S溶液，观察并记录现象
［思考］根据实验3-4的实验步骤，指导学生完成实验。
［设问］通过实验你观察到了什么现象？
AgCl和AgNO3溶液混合
向所得固体混合物中滴加KI溶液
向新得固体混合物中滴加Na2S溶液
又白色沉淀析出
白色沉淀转化为黄色
黄色沉淀转化为黑色
［演示实验3－5］根据实验3-4的实验步骤，指导学生完成实验。
向MgCl2 溶液中滴加NaOH 溶液
向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3 溶液
有白色沉淀析出
白色沉淀变红褐色
红褐色沉淀析出溶液褪至无色
［板书］3、沉淀的转化
(1) 方法：加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。
［讲］沉淀的转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现
［板书］(2) 实质：生成溶解度更小的难溶物
［总结］沉淀的生成、溶解、转化本质上都是沉淀溶解平衡的移动问题，其基本依据主要有：①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。③加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。④加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。
［随堂练习］
1、将AgNO3溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液中都会出现不同颜色的沉淀，沉淀的颜色变化是& _ ____ →& _ _ ___ → ____& _。出现这种颜色变化的原因是：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& _&&
2、己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)＋2OH－(aq)，CaCO3(s) Ca2+(aq)＋CO32－(aq)。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2，CO2等，为了除去有害气体SO2变废为宝，常常见粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏。
（1）写山上述两个反应的化学方程式：
&&& ①S02与CaCO3悬浊液反应&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& ②S02与Ca(OH)2悬浊液反应&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
（2）试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&学生回忆、讨论
&学生思考、讨论、回答：可以加入含OH－的溶液将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀
教学回顾：
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近五年来，对难溶电解质的溶解平衡直接考查的不多，2010年江苏第10题、第20题考查了沉淀转化的本质等知识。常以选择题形式出现，分值为2-4分。考查形式为沉淀溶解平衡知识与图像相结合。考点要求为　1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.了解难溶电解质的沉淀转化的本质。
考点一　沉淀溶解平衡及应用
【知识梳理】
1．沉淀溶解平衡
(1)沉淀溶解平衡的概念
在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。
(2)溶解平衡的建立
固体溶质溶解溶液中的溶质
①v溶解>v沉淀，固体溶解
②v溶解＝v沉淀，溶解平衡
③v溶解0为例
外界条件 移动方向 平衡后c(Ag＋) 平衡后c(Cl－) Ksp
升高温度 正向 增大 增大 增大
加水稀释 正向 减小 减小 不变
加入少量AgNO3 逆向 增大 减小 不变
通入HCl 逆向 减小 增大 不变
通入H2S 正向 减小 增大 不变
(5)电解质在水中的溶解度
20 ℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：
2．沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①调节pH法
如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至7～8，离子方程式为
Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH4(＋)。
②沉淀剂法
如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法
如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。
②盐溶液溶解法
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NH4(＋)===Mg2＋＋2NH3·H2O。
③氧化还原溶解法
如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
④配位溶解法
如AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===＋＋Cl－＋2H2O。
(3)沉淀的转化
①实质：沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大，越容易转化)。
②应用：锅炉除垢、矿物转化等。
【深度思考】
1．沉淀的溶解平衡是怎样建立的？勒夏特列原理是否适用于该平衡？
答案　难溶电解质的溶解度虽然很小，但不可能为零(完全不溶解)，溶液中的离子结合成难溶电解质时，也不可能完全进行到底。故难溶电解质在水中会建立如下平衡：MmAn(s)溶解mMn＋(aq)＋nAm－(aq)。勒夏特列原理同样适用于沉淀溶解平衡。
2．难溶的氯化银在水中也存在着溶解平衡AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，怎样用实验证明溶液中可以同时存在着少量的Ag＋和Cl－？
答案　取适量的AgCl溶解于试管中，滴加酸化的AgNO3溶液，生成白色沉淀，证明溶液中含Cl－，另取适量AgCl溶解于试管中，滴加Na2S溶液，生成黑色沉淀，证明溶液中含Ag＋。
3．(1)0.1 mol·L－1的盐酸与0.1 mol·L－1的AgNO3溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有________________________。
(2)下列方程式①AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)、
②AgCl===Ag＋＋Cl－、　③CH3COOH??CH3COO－＋H＋各表示什么意义？
答案　(1)H2O、H＋、OH－、Ag＋、Cl－、NO3(－)、AgCl
(2)①AgCl的溶解平衡；②AgCl是强电解质，溶于水的AgCl完全电离；③CH3COOH的电离平衡。
4．(1)在实验室中怎样除去NaCl溶液中的BaCl2?
(2)怎样除去AgI中的AgCl?
答案　(1)向溶液中加入过量的Na2CO3溶液充分反应过滤，向滤液中加适量盐酸。
(2)把混合物与饱和KI溶液混合，振荡静置，溶度积大的AgCl就慢慢转化为溶度积小的AgI。
5．试用平衡移动原理解释下列事实：
(1)BaCO3不溶于水，为什么不能作钡餐？
(2)CaCO3难溶于稀H2SO4，却能溶于醋酸中；
(3)分别用等体积的蒸馏水和0.01 mol·L－1的盐酸洗涤AgCl沉淀，用水洗涤造成的AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。
答案　(1)BaCO3(s)??Ba2＋(aq)＋CO3(2－)(aq)，HCl===H＋＋Cl－，2H＋＋CO3(2－)===H2O＋CO2↑，盐酸电离的H＋与BaCO3产生的CO3(2－)结合生成CO2和H2O，破坏了BaCO3的溶解平衡，c(Ba2＋)增大，引起人体中毒。
(2)CaCO3(s)??Ca2＋(aq)＋CO3(2－)(aq)，H2SO4===SO4(2－)＋2H＋，
因为生成的CaSO4溶解度较小，会附在CaCO3的表面，阻止平衡的右移。而CH3COOH??CH3COO－＋H＋生成的醋酸钙易溶于水；当H＋与CO3(2－)结合生成CO2和H2O时，CaCO3的溶解平衡右移。
(3)用水洗涤AgCl，AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)平衡右移，AgCl的质量减少，用HCl洗涤AgCl，稀释的同时HCl电离产生的Cl－会使平衡左移，AgCl减少的质量要小些。
【典例分析】
题组一　沉淀溶解平衡及其影响因素
1．有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法正确的是
A．AgCl沉淀生成和溶解同时在不断进行，且速率相等
B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－
C．只要向含有AgCl的饱和溶液中加入盐酸，一定会有沉淀生成
D．向含有AgCl的悬浊液中加入NaBr固体，AgCl沉淀不变化
解析　A项，沉淀溶解平衡是一个动态平衡，正确；B项，沉淀溶解平衡存在，则肯定存在Ag＋和Cl－，故不正确；C项，如果加入盐酸后溶液中Cl－的浓度小于原饱和溶液中的Cl－浓度，则不产生沉淀；D项，向含有AgCl的悬浊液中加入NaBr固体，AgCl沉淀会转变为AgBr沉淀。
2．已知溶液中存在平衡：
Ca(OH)2(s)??Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)　ΔHKsp：溶液过饱和，有沉淀析出
②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态
③QcKsp，有沉淀生成。
2．利用生成沉淀的方法能否全部除去要沉淀的离子？
答案　不可能将要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，沉淀已经完全。
3．下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是
A．常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小
B．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp减小
C．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大
D．常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变
解析　温度不变，溶度积常数不变，故A项不正确；大多数的难溶物温度升高，Ksp增大，但也有少数物质相反，故B、C均不正确。
【归纳小结】
(1)溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。
(2)对于溶解平衡：AmBn(s)??mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)，对于相同类型的物质，Ksp的大小，反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小，也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。与平衡常数一样，Ksp与温度有关。不过温度改变不大时，Ksp变化也不大，常温下的计算可不考虑温度的影响。
【典例分析】
题组一　溶度积的有关计算及应用
1．在25 ℃时，FeS的Ksp＝6.3×10－18，CuS的Ksp＝1.3×10－36，ZnS的Ksp＝1.3×
10－24。下列有关说法中正确的是
A．25 ℃时，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
B．25 ℃时，饱和CuS溶液中Cu2＋的浓度为1.3×10－36 mol·L－1
C．向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有FeS沉淀生成
D．除去某溶液中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂
解析　1 L溶液中溶解的CuS的质量为×10－18×96 g，同理1 L溶液中溶解的ZnS的质量为×10－12×97 g，所以CuS的溶解度小于ZnS的溶解度，A、B错误；FeS的Ksp大于ZnS，所以C选项应只有ZnS生成；D选项依据沉淀的转化，溶度积大的FeS可以转化为溶度积小的CuS。
2．(1)已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag＋)是多少？
(2)已知Ksp＝1.8×10－11，则将Mg(OH)2放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的pH为多少？
(3)在0.01 mol·L－1的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH是多少？当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH为多少？
答案　(1)由AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
知c(Ag＋)＝c(Cl－)
所以Ksp(AgCl)＝1.8×10－10＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝c2(Ag＋) 解得c(Ag＋)＝1.3×10－5mol·L－1
(2)由Mg(OH)2(s)??Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)
知Ksp＝1.8×10－11＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝2(c(OH－))·c2(OH－) 解得c(OH－)＝3.3×10－4mol·L－1
所以c(H＋)＝c(OH－)(Kw)＝3.0×10－11mol·L－1
所以pH＝10.5
(3)由Ksp＝1.8×10－11＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝0.01·c2(OH－)
c(OH－)＝4.2×10－5mol·L－1
c(H＋)＝c(OH－)(Kw)＝2.4×10－10mol·L－1
所以pH＝9.6，即当pH＝9.6时，开始出现Mg(OH)2沉淀。
由于一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，沉淀已经完全。故Mg2＋完全沉淀时有：
1×10－5·c2(OH－)＝1.8×10－11
所以c(OH－)＝1.34×10－3mol·L－1
c(H＋)＝c(OH－)(Kw)＝7.46×10－12 mol·L－1
所以pH＝11.1
3．已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.9×10－12，现在向0.001 mol·L－1 K2CrO4和0.01 mol·L－1 KCl混合液中滴加0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，通过计算回答：
(1)Cl－、CrO4(2－)谁先沉淀？
(2)刚出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中Cl－浓度是多少？(设混合溶液在反应中体积不变)
答案　(1)Cl－先沉淀　(2)4.13×10－6 mol·L－1
解析　由Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)得c(Ag＋)＝c(Cl－)(Ksp(AgCl))＝0.01(1.8×10－10) mol·L－1＝1.8×10－8 mol·L－1。
由Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO4(2－))，得c(Ag＋)＝)(2－)＝0.001(1.9×10－12)mol·L－1＝4.36×10－5mol·L－1，生成AgCl沉淀需c(Ag＋)小于生成Ag2CrO4沉淀时所需c(Ag＋)，故Cl－先沉淀。刚开始生成Ag2CrO4沉淀时，c(Cl－)＝c(Ag＋)(Ksp(AgCl))＝4.36×10－5(1.8×10－10)mol·L－1＝4.13×10－6 mol·L－1。
题组二　溶度积与溶解平衡曲线
4．在t ℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t ℃时AgCl的Ksp＝4×10－10，下列说法不正确的是
A．在t ℃时，AgBr的Ksp为4.9×10－13
B．在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点变到b点
C．图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D．在t ℃时，AgCl(s)＋Br－(aq)??AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K≈816
解析　根据图中c点的c (Ag＋)和c(Br－)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10－13，A正确。在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后，c(Br－)增大，溶解平衡逆向移动，
c(Ag＋)减小，故B错。在a点时Qc＜Ksp，故为AgBr的不饱和溶液，C正确。选项D中K＝c(Cl－)/c(Br－)＝Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入数据得K≈816，D正确。
5.已知25 ℃时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400 mL 0.01 mol·L－1 Na2SO4溶液，下列叙述正确的是
A．溶液中析出CaSO4固体沉淀，最终溶液中c(SO4(2－))比原来的大
B．溶液中无沉淀析出，溶液中c(Ca2＋)、c(SO4(2－))都变小
C．溶液中析出CaSO4固体沉淀，溶液中c(Ca2＋)、c(SO4(2－))都变小
D．溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO4(2－))比原来的大
解析　本题是一道考查沉淀溶解平衡的图像题。由题意知，Ksp(CaSO4)＝c(Ca2＋)·c(SO4(2－))＝3.0×10－3×3.0×10－3＝9×10－6，CaSO4饱和溶液中c(Ca2＋)＝c(SO4(2－))＝3.0×10－3 mol·L－1。加入400 mL 0.01 mol·L－1 Na2SO4溶液后，c(Ca2＋)＝0.5(3.0×10－3×0.1)＝6×10－4 (mol·L－1)，c(SO4(2－))＝0.5(3.0×10－3×0.1＋0.01×0.4)＝8.6×10－3(mol·L－1)，Qc＝c(Ca2＋)·c(SO4(2－))＝6×10－4×8.6×10－3＝5.16×10－6Ksp(CaCO3)，因此X为CaCO3，A正确；Ca2＋反应完后剩余浓度大于1.0×10－5 mol·L－1，则滤液M中存在Mg2＋、Ca2＋，B不正确；pH＝11.0时可求得c(OH－)＝10－3 mol·L－1，Ksp＝5.61×10－12，c(Mg2＋)＝(10－3)2(5.61×10－12)<1.0×10－5，因此N中只存在Ca2＋不存在Mg2＋，C不正确；加入4.2 g NaOH固体时沉淀物应是Mg(OH)2，D错误。
3．(2010·山东理综，15)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<Ksp
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c(H＋)与c(OH－)乘积相等
D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
解析　根据题意，图中曲线为沉淀溶解平衡曲线，曲线上的所有点对应的溶液都是达到沉淀溶解平衡的溶液，D正确；选取曲线上的b、c两点，当溶液中两种阳离子浓度相同时，Fe(OH)3饱和溶液中的OH－浓度小于Cu(OH)2饱和溶液中的OH－浓度，所以Ksp＜Ksp，A正确；向Fe(OH)3饱和溶液中加入NH4Cl固体，促进了氢氧化铁的溶解，溶液中铁离子浓度增大，B错误；由于一定温度下的水溶液中，水的离子积是一个常数，所以c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等，C正确。
4．在25 ℃下，向浓度均为0.1 mol·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为_________________________________________________________________。
已知25℃时Ksp＝1.8×10－11，Ksp＝2.2×10－20。
答案　Cu(OH)2　Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2 ↓＋2NH4(＋)
解析　因为Ksp①>②>③
(2)已知：I2＋2S2O3(2－)===S4O6(2－)＋2I－
相关物质的溶度积常数见下表：
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)3 CuCl CuI
Ksp 2.2×10－20 2.6×10－39 1.7×10－7 1.3×10－12
某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体，加入__________，调至pH＝4，使溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的
c(Fe3＋)＝______________。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2·2H2O晶体。
答案　Cu(OH)2
2．6×10－9 mol·L－1
解析　Fe(OH)3、Cu(OH)2的Ksp分别为2.6×10－39、2.2×10－20，则Fe3＋、Cu2＋开始产生沉淀时c(OH－)分别为2.97×10－10 mol·L－1、3.53×10－7 mol·L－1。除去酸性CuCl2溶液中的少量FeCl3，可加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO3调节溶液的pH，使Fe3＋先转化为沉淀析出。pH＝4时，c(H＋)＝10－4 mol·L－1，则c(OH－)＝10－4(1×10－14) mol·L－1＝1×10－10 mol·L－1，此时c(Fe3＋)＝c3(OH－)(Ksp)＝(1×10－10)3(2.6×10－39) mol·L－1＝2.6×10－9 mol·L－1。
6．已知25 ℃时，Ksp＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋??Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝________。
答案　2.79×103
解析　根据氢氧化铁的平衡常数表达式：Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，而该反应的平衡常数K的表达式为K＝c(Fe3＋)/c3(H＋)，又由于25 ℃时水的离子积为Kw＝1×10－14，从而推得K＝Ksp/(Kw)3，即K＝2.79×10－39/(1×10－14)3＝2.79×103。
【巩固提高】
1．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是
A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等
B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等
C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变
D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解
解析　A项反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系；C项沉淀溶解达到平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。
对饱和AgCl溶液(有AgCl固体存在)进行下列操作后，c(Ag＋)和Ksp(AgCl)均保持不变的是
B．加少量水稀释
C．加入少量盐酸
D．加入少量AgNO3
解析　加热促进AgCl固体溶解，c(Ag＋)和Ksp(AgCl)都增大，A项错；加少量水稀释，由于溶液中存在未溶解的AgCl固体，所以溶液仍饱和，故c(Ag＋)和Ksp(AgCl)保持不变，B项正确；加入盐酸，Cl－会与Ag＋反应，c(Ag＋)减小，Ksp不变，C项错；加入AgNO3，c(Ag＋)增大，Ksp不变，D项错。
3．已知25 ℃时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12，MgF2的溶度积常数Ksp＝7.4×10－11。下列说法正确的是
A．25 ℃时，向饱和MgF2溶液中加入饱和NaOH溶液后，不可能有Mg(OH)2生成
B．25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者c(Mg2＋)大
C．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大
D．25 ℃时，Mg(OH)2固体在同体积同浓度的氨水和NH4Cl溶液中的Ksp相比较，前者小
解析　在Mg(OH)2的悬浊液中存在平衡：Mg(OH)2(s)??Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入少量NH4Cl固体，其电离出的NH4(＋)与OH－结合为NH3·H2O，使沉淀溶解平衡正向移动，故c(Mg2＋)增大，C正确。
4．某酸性化工废水中含有Ag＋、Pb2＋等重金属离子。有关数据如下：
难溶电解质 AgI Ag2S PbI2 Pb(OH)2 PbS
Ksp(25 ℃) 8.3×10－12 6.3×10－50 7.1×10－9 1.2×10－15 3.4×10－26
在废水排放之前，用沉淀法除去这两种离子，应该加入的试剂是
A．氢氧化钠
D．氢氧化钙
解析　根据表格中的数据知，硫化银和硫化铅的溶度积很小，故应加入硫化钠除去这两种金属离子。
5．25 ℃时，PbCl2固体在不同浓度盐酸中的溶解度如图。
在制备PbCl2的实验中，洗涤PbCl2固体最好选用
B．1.00 mol·L－1盐酸
C．5.00 mol·L－1盐酸
D．10.00 mol·L－1盐酸
解析　观察题图知，PbCl2固体在浓度为1.00 mol·L－1的盐酸中，溶解度最小。
6．已知AgCl的溶解平衡：AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，下列说法不正确的是(　　)
A．除去溶液中Ag＋加盐酸盐比硫酸盐好
B．加入H2O，溶解平衡不移动
C．用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl，可以减少沉淀损失
D．反应2AgCl(s)＋Na2S??Ag2S(s)＋2NaCl说明溶解度：AgCl>Ag2S
解析　加水能促进AgCl的溶解，平衡向溶解的方向移动，B错误；A项，AgCl难溶，Ag2SO4微溶，正确；C项，NaCl溶液洗涤AgCl沉淀，可抑制AgCl的溶解，正确。溶解度越小，沉淀越易转化，D正确。
7．常温时，Ksp＝1.1×10－11，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.9×10－12，Ksp(CH3COOAg)＝2.3×10－3，下列叙述不正确的是
A．浓度均为0.2 mol·L－1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合一定产生CH3COOAg沉淀
B．将0.001 mol·L－1的AgNO3溶液滴入0.001 mol·L－1的KCl和0.001 mol·L－1的K2CrO4溶液中，先产生Ag2CrO4沉淀
C．c(Mg2＋)为0.11 mol·L－1的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀，溶液的pH要控制在9以上
D．在其他条件不变的情况下，向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)不变
解析　A项，c(Ag＋)·c(CH3COO－)＝0.1×0.1＝1×10－2>2.3×10－3，所以有CH3COOAg沉淀生成，正确；B项，使Cl－沉淀，所需Ag＋浓度的最小值为c(Ag＋)＝0.001(1.8×10－10)＝1.8×10－7 mol·L－1，使CrO4(2－)沉淀所需Ag＋浓度的最小值为c(Ag＋)＝0.001(1.9×10－12)＝4.36×10－5 mol·L－1，所以先产生AgCl沉淀，不正确；C项，c(OH－)＝0.11(1.1×10－11)＝10－5 mol·L－1，所以pH＝5，所以要产生Mg(OH)2沉淀，pH应控制在9以上；D项，Ksp只受温度影响。
8．一定温度下，在氢氧化钡的悬浊液中，存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解平衡关系：Ba(OH)2(s)??Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)。向此种悬浊液中加入少量的氧化钡粉末，下列叙述正确的是
A．溶液中钡离子数目减小
B．溶液中钡离子浓度减小
C．溶液中氢氧根离子浓度增大
解析　由于温度不变，c(Ba2＋)、c(OH－)不变，但其数目减小。
9．已知：pAg＝－lg{c(Ag＋)}，Ksp(AgCl)＝1×10－12。如图是向
10 mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1 mol·L－1的NaCl溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是
A．原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L－1
B．图中x点的坐标为(100,6)
C．图中x点表示溶液中Ag＋被恰好完全沉淀
D．把0.1 mol·L－1的NaCl换成0.1 mol·L－1 NaI则图像在终点后变为虚线部分
解析　A项，加入NaCl之前，pAg＝0，所以c(AgNO3)＝1 mol·L－1，错误；B项，由于c(Ag＋)＝10－6 mol·L－1，所以Ag＋沉淀完全，n(NaCl)＝n(AgNO3)＝0.01 L×1 mol·L－1＝0.01 mol，所以V(NaCl)＝100 mL，B正确，C错误；若把NaCl换成NaI，由于Ksp(AgI)更小，所以c(Ag＋)更小，D错误。
10．已知常温下反应，①NH3＋H＋??NH4(＋)(平衡常数为K1)，②Ag＋＋Cl－??AgCl(平衡常数为K2)，③Ag＋＋2NH3??Ag(NH3)2(＋)(平衡常数为K3)。①、②、③的平衡常数关系为K1>K3>K2，据此所做的以下推测合理的是
A．氯化银不溶于氨水
B．银氨溶液中加入少量氯化钠有白色沉淀
C．银氨溶液中加入盐酸有白色沉淀
D．银氨溶液可在酸性条件下稳定存在
解析　因为K3>K2，所以Ag＋与NH3的络合能力大于Ag＋与Cl－之间沉淀能力，AgCl溶于氨水，A、B错误；由于K1>K3，所以在Ag(NH3)2(＋)??Ag＋＋2NH3中加入HCl，H＋＋NH3??NH4(＋)，致使平衡右移，c(Ag＋)增大，Ag＋＋Cl－===AgCl↓，D错误，C正确。
11．某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。请回答下列问题：
(1)下列说法正确的是________(填序号)。
A．向BaSO4饱和溶液中加入固体Na2SO4可以由a点变到b点
B．通过蒸发可以由d点变到c点
C．d点无BaSO4沉淀生成
D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
(2)将100 mL 1 mol·L－1 H2SO4溶液加入100 mL含Ba2＋ 0.137 g的溶液中充分反应后，过滤，滤液中残留的Ba2＋的物质的量浓度约为__________。
(3)若沉淀分别用100 mL纯水和100 mL 0.01 mol·L－1的H2SO4溶液洗涤，两种情况下损失的BaSO4的质量之比为__________。
答案　(1)C　(2)2.02×10－10 mol·L－1　(3)103∶1
解析　(1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上的任一点如a点和c点均表示BaSO4饱和溶液；曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，如b点说明溶液中有BaSO4沉淀析出，此时Qc>Ksp；曲线下方的任一点均表示不饱和溶液，如d点，此时Qc<Ksp，故C正确，D错误；A项，向BaSO4饱和溶液中加入固体Na2SO4，增大了c(SO4(2－))，使平衡向生成BaSO4的方向移动，c(Ba2＋)减小，A错误；B项，蒸发使得溶液体积减小，c(Ba2＋)和c(SO4(2－))均增大，B错误。
(2)由图像知BaSO4的Ksp＝1×10－10。根据离子方程式SO4(2－)＋Ba2＋===BaSO4↓可知SO4(2－)过量，滤液中c(SO4(2－))＝0.495 mol·L－1，则c(Ba2＋)＝)(2－)＝0.495(1×10－10)≈2.02×10－10(mol·L－1)。
(3)根据BaSO4的Ksp＝1×10－10可知若用100 mL纯水洗涤，损失的BaSO4的物质的量n(BaSO4)＝n(Ba2＋)＝n(SO4(2－))＝1×10－5 mol·L－1×0.1 L＝1×10－6 mol。若用100 mL 0.01 mol·L－1的H2SO4溶液洗涤，损失的BaSO4的物质的量n(BaSO4)＝
n(Ba2＋)＝)(2－)×0.1＝0.01(1×10－10)×0.1＝1×10－9(mol)，由此可得两者的质量之比为103∶1。
12．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/mol·L－1)如下图所示。
(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是________(写化学式)。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH为______。
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的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如下表：
物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnS
Ksp 6.3×10－18 2.5×10－13 1.3×10－36 3.4×10－28 6.4×10－53 1.6×10－24
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________除去它们(选填序号)。
答案　(1)Cu2＋　(2)B　(3)不能　Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小　(4)B
解析　(1)由图可知，在pH＝3时，溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。
(2)要除去Fe3＋的同时必须保证Cu2＋不能沉淀，因此pH应保持在4左右。
(3)从图示关系可看出，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小，操作时无法控制溶液的pH。
(4)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解的金属硫化物沉淀，同时又不会引入其他离子。
13．25 ℃时几种难溶电解质的溶解度如表所示：
难溶电解质 Mg(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
溶解度/g 9×10－4 1.7×10－6 1.5×10－4 3.0×10－9
沉淀完全时的pH 11.1 6.7 9. 6 3.7
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：
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂反应，过滤结晶即可；
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，加入足量的氢氧化镁，
充分反应，过滤结晶即可；
③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，过滤结晶即可。请回答下列问题：
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好效果，Fe2＋、Fe3＋都被转化为__________(填化学式)而除去。
(2)①中加入的试剂应该选择__________，其原因是_______________________。
(3)②中除去Fe3＋所发生的离子方程式为________________________________。
(4)下列与方案③相关的叙述中，正确的是________(填字母)。
A．H2O2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＋一定不能大量存在
答案　(1)Fe(OH)3　(2)氨水　不会引入新的杂质
(3)2Fe3＋(aq)＋3Mg(OH)2(s)??3Mg2＋(aq)＋2Fe(OH)3(s)
解析　实验①中为了不引入杂质离子，应加入氨水使Fe3＋沉淀，而不能用NaOH溶液。实验②中根据溶解度数据可知Mg(OH)2能转化为Fe(OH)3，因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2除去Fe3＋，然后将沉淀一并过滤。实验③中利用Fe3＋极易水解的特点，根据题意可知调节溶液的pH＝4可使Fe3＋沉淀完全，为了不引入杂质离子，因此可使用CuO、Cu(OH)2等调节溶液的pH。(4)选项B显然是错误的，原因是若不把Fe2＋氧化为Fe3＋，当Fe2＋沉淀完全时，Cu2＋也沉淀完全。
14．减少SO2的排放、回收利用SO2已成为世界性的研究课题。我国研究人员设计的利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收高温焙烧废渣产生的SO2来制备硫酸锰的生产流程如下：
浸出液的pH<2，其中的金属离子主要是Mn2＋，还含有少量的Fe2＋、Al3＋、Ca2＋、Pb2＋等其他金属离子。有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH如表所示，阳离子吸附剂吸附金属离子的效果如图所示。
离子 离子半径(pm) 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
Fe2＋ 74 7.6 9.7
Fe3＋ 64 2.7 3.7
Al3＋ 50 3.8 4.7
Mn2＋ 80 8.3 9.8
Pb2＋ 121 8.0 8.8
已知PbO2的氧化性大于MnO2的氧化性。请回答下列问题：
(1)废渣的主要成分是硫铁矿，1 mol FeS2高温焙烧转移________mol电子。
(2)在氧化后的浸出液中加入石灰浆，用于调节浸出液的pH，pH应调节至________。
(3)阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子。决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是________(填写序号)。
A．溶液的pH
B．金属离子的电荷
C．金属离子的半径
D．吸附时间
(4)操作a包括__________等过程。
答案　(1)11　(2)4.7～8.0　(3)BCD　(4)蒸发、浓缩、结晶
解析　(1)根据反应：4FeS2＋11O2高温(=====)2Fe2O3＋8SO2，可知1 mol FeS2与O2反应，转移11 mol电子。
(2)浸出液中含有的Fe2＋对Mn2＋的分离具有严重的干扰作用，加入MnO2氧化剂，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，2Fe2＋＋MnO2＋4H＋===2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O，便于调节溶液的pH，使Fe3＋等与Mn2＋分离，观察表中给出的各种离子沉淀时的pH，当pH＝4.7时，Fe3＋、Al3＋完全生成沉淀，而Mn2＋、Pb2＋、Ca2＋没有产生沉淀，当pH＝8.0时，Pb2＋开始生成沉淀，而Mn2＋未沉淀，所以溶液的pH应调节至4.7～8.0，使Fe3＋、Al3＋与Mn2＋分离，浸出液中剩余的Pb2＋、Ca2＋可通过吸附方法除去。
(3)对比吸附效果图和离子半径可知，离子半径越大，离子被吸附的吸附率越高。离子所带电荷越少，被吸附的吸附率越高。吸附时间越长，被吸附的吸附率越高。吸附率与溶液的pH没有直接关系。
(4)过滤后的滤液为MnSO4溶液，该溶液经蒸发、浓缩、结晶，可得到MnSO4·H2O晶体。
15．欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将Cr2O7(2－)转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知该条件下：
离子 氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe2＋ 7.0 9.0
Fe3＋ 1.9 3.2
Cr3＋ 6.0 8.0
(1)某含铬废水处理的主要流程如图所示：
①初沉池中加入的混凝剂是K2SO4·Al2(SO4)3·2H2O，其作用为(用离子方程式表示)_______________________________________________________________。
②反应池中发生主要反应的离子方程式是Cr2O7(2－)＋3HSO3(－)＋5H＋===2Cr3＋＋3SO4(2－)＋4H2O。根据“沉淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入NaOH溶液，此过程中发生主要反应的离子方程式是____________________________________、
_____________________________________________________________________。
证明Cr3＋沉淀完全的方法是______________。
(2)工业可用电解法来处理含Cr2O7(2－)废水。实验室利用如图装置模拟处理含Cr2O7(2－)的废水，阳极反应式是Fe－2e－===Fe2＋，阴极反应式是2H＋＋2e－===H2↑。Fe2＋与酸性溶液中的Cr2O7(2－)反应的离子方程式是_______________________________，
得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全。用电解法处理该溶液中0.01 mol Cr2O7(2－)时，至少得到沉淀的质量是________g。
答案　(1)①Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3H＋
②Cr3＋＋3OH－===Cr(OH)3↓　H＋＋OH－===H2O　测定溶液的pH，若pH≥8，则证明Cr3＋沉淀完全(其他合理答案也可)(2)Cr2O7(2－)＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O　8.48
解析　(1)Al3＋水解生成Al(OH)3胶体，吸附悬浮物。因为Cr2O7(2－)被HSO3(－)还原成Cr3＋，所以加入NaOH后，发生主要反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O，Cr3＋＋3OH－===Cr(OH)3↓。根据表中提供数据，可用测定pH的方法，若pH≥8，则证明Cr3＋完全沉淀。
(2)Cr2O7(2－)＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋　＋ 6Fe3＋＋7H2O
所以m(沉淀)＝m＋m＝0.02 mol×103 g·mol－1＋0.06 mol×107 g·mol－1＝8.48 g。
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