第2课时 沉淀溶解平衡的应用 课后·训练提升 基础巩固 1.常温下有关物质的溶度积如下，下列说法不正确的是( 物质 CaCO; MgCO3 Ca(OH)2 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Ksp 3.4×109 6.82×10-6 4.68×106 5.6×1012 2.8×1039 A.常温下，除去NaCI溶液中的MgCh2杂质，选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果 好 B.常温下，除去NaCI溶液中的CaCh杂质，选用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好 C.向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH=8 时，cMg2+):c(Fe3+=2×1021 D.无法利用Ca(OH2制备NaOH 答案D 解析：Ksp[Mg(OH2<Ksp(MgCO),当Mg2+除尽时[cMg2+)≤1×105 mol-L-],所需 OH浓度小于C0?浓度，所以用NaOH溶液可使Mg+沉淀更完全，A项正确：同理 B项正确pH=8即c(OHr1×10-6molL,当两种沉淀共存时，有Mg)coD= c(Fe3+)-c3(OH) pMsO2代入数据，则有题述结果，C项正确；制备NaOH可用下述反应实 Ksp[Fe(OH)] 现：Ca(OH)2+Na2CO.一CaCO3+2NaOH,D项错误。 2.常温下，取一定量的PbI2固体配成饱和溶液，T时刻改变某一条件，离子的浓度变 化如图所示[注：第一次平衡时c）=2×103molL1,c(Pb2+)=1×103molL1],下列有 关说法正确的是( ↑浓度/molL) cd) 2×10-3 1×10-3 c(Pb2) 0 不 时间 A.常温下，Pb2的Ksp=2×106 B.温度不变，向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，Pb2的溶解度不变，Pb+浓 度不变 C.常温下Ksp(PbS=8×10-28,向Pb的悬浊液中加入Na2S溶液，Pbl(s十S2-(aq PbS(s+2I(aq)反应的化学平衡常数为5×1018 D.T时刻改变的条件是升高温度，PbI2的Ksp增大 答案C
第 2 课时 沉淀溶解平衡的应用 课后· 基础巩固 1.常温下有关物质的溶度积如下,下列说法不正确的是( )。 物质 CaCO3 MgCO3 Ca(OH)2 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Ksp 3.4×10-9 6.82×10-6 4.68×10-6 5.6×10-12 2.8×10-39 A.常温下,除去 NaCl 溶液中的 MgCl2 杂质,选用 NaOH 溶液比 Na2CO3溶液效果 好 B.常温下,除去 NaCl 溶液中的 CaCl2 杂质,选用 Na2CO3溶液比 NaOH 溶液效果好 C.向含有 Mg2+、Fe3+的溶液中滴加 NaOH 溶液,当两种沉淀共存且溶液的 pH=8 时,c(Mg2+)∶c(Fe3+)=2×1021 D.无法利用 Ca(OH)2 制备 NaOH 答案:D 解析:Ksp[Mg(OH)2]<Ksp(MgCO3),当 Mg2+除尽时[c(Mg2+)≤1×10-5 mol·L -1 ],所需 OH-浓度小于 CO3 2-浓度,所以用 NaOH 溶液可使 Mg2+沉淀更完全,A 项正确;同理 B 项正确;pH=8 即 c(OH- )=1×10-6 mol·L -1 ,当两种沉淀共存时,有 𝑐(Mg 2+)·𝑐 2 (𝑂H - ) 𝑐(Fe 3+)·𝑐 3(𝑂H- ) = 𝐾sp[Mg(OH)2 ] 𝐾sp[Fe(OH) 3 ] ,代入数据,则有题述结果,C 项正确;制备 NaOH 可用下述反应实 现:Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH,D 项错误。 2.常温下,取一定量的 PbI2 固体配成饱和溶液,T 时刻改变某一条件,离子的浓度变 化如图所示[注:第一次平衡时 c(I- )=2×10-3 mol·L -1 ,c(Pb2+)=1×10-3 mol·L -1 ],下列有 关说法正确的是( )。 A.常温下,PbI2 的 Ksp=2×10-6 B.温度不变,向 PbI2 饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,PbI2的溶解度不变,Pb2+浓 度不变 C.常温下 Ksp(PbS)=8×10-28 ,向 PbI2的悬浊液中加入 Na2S 溶液,PbI2(s)+S2- (aq) PbS(s)+2I- (aq)反应的化学平衡常数为 5×1018 D.T 时刻改变的条件是升高温度,PbI2 的 Ksp增大 答案:C
解析：由Pbl2(s)一Pb2+(aq+2(aq)得Ksp=c(Pb2+)c2）=1×10-3×(2×10-32=4×10-9,A 项错误；温度不变，Pbl2的溶度积不变，但Pb2+浓度增大，B项错误Pbl2(S+S2-(aq) 一pb65(62I(aq反应的平街常数K-==05x10C项正确，7 c(S2) Ksp(PbS) 时刻若改变的条件是升高温度，cPb+)、c)均呈增大趋势，D项错误。 3.在T℃时，碳酸钙在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，已知T℃时硫酸钙的 Ksp=9.1×106。下列说法不正确的是( 个c(Ca2/moL 7.0×103 ---Y 4.0×103c(C0})/molL少 A.除去锅炉水垢中硫酸钙的办法是将其转化为碳酸钙，然后用酸去除 B.图中Y点碳酸钙的结晶速率大于其溶解速率 C.通过蒸发，可使溶液由X点变化到Z点 D.在T℃时，反应CaS04(s+C0(aq)℃aC03(sHS0(aq)的平衡常数K=3250 答案：C 解析CaS04溶液中存在沉淀溶解平衡：CaS04(s,一Ca2+(aq+S0?(aq),加入较浓的 Na2CO3溶液，Ca2+与C0?结合生成CaCO3沉淀，使CaSO4转化为CaCO3,并与稀 盐酸等反应生成可溶性钙盐而除去，A项正确。图中Y点位于溶解平衡曲线的上 面，此时c(Ca+)、c(C0子)均大于该条件下的平衡浓度，应生成CaCO3沉淀，使 c(Ca+)及c(C0)减小，故Y点CaCO3的结晶速率大于溶解速率，B项正确。图中 XZ点转化，c(C0)不变，c(Ca2+)增大，而蒸发浓缩时，cCa2+)、c(C0)均增大，故 不能使溶液由X,点变化到Z点，C项错误。由图可得 Ksp(CaC03=c(Ca2+)c(C02-=7.0x105×4.0×105=2.8×10-9,T℃时，反应 CaS04(s+C03(aq)℃aC03s)+S0(aq)的平衡常数K-cso=ncas0 c(C02) Ksp(CaCO3) 91x10°-3250，D项正确。 2.8×109 4.硫酸锶(SSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法正确的是 ) -1.45 lg c(Sr2) -1.50 -1.55 -1.60 -1.65 313K -1.70 283K -1.75 363K -1.65-1.60-1.55-1.50-1.451gc(S01) A.283K时，图中X点对应的溶液是不饱和溶液
解析:由 PbI2(s) Pb2+(aq)+2I- (aq)得 Ksp=c(Pb2+)·c 2 (I- )=1×10-3×(2×10-3 ) 2=4×10-9 ,A 项错误;温度不变,PbI2 的溶度积不变,但 Pb2+浓度增大,B 项错误;PbI2(s)+S2- (aq) PbS(s)+2I- (aq)反应的平衡常数 K=𝑐 2 (I - ) 𝑐(S 2- ) = 𝐾sp(PbI2 ) 𝐾sp(PbS) = 4×10 -9 8×10 -28 =5×1018,C 项正确;T 时刻若改变的条件是升高温度,c(Pb2+)、c(I- )均呈增大趋势,D 项错误。 3.在 T ℃时,碳酸钙在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知 T ℃时硫酸钙的 Ksp=9.1×10-6。下列说法不正确的是( )。 A.除去锅炉水垢中硫酸钙的办法是将其转化为碳酸钙,然后用酸去除 B.图中 Y 点碳酸钙的结晶速率大于其溶解速率 C.通过蒸发,可使溶液由 X 点变化到 Z 点 D.在 T ℃时,反应 CaSO4(s)+CO3 2- (aq) CaCO3(s)+SO4 2- (aq)的平衡常数 K=3 250 答案:C 解析:CaSO4 溶液中存在沉淀溶解平衡:CaSO4(s) Ca2+(aq)+SO4 2- (aq),加入较浓的 Na2CO3 溶液,Ca2+与 CO3 2-结合生成 CaCO3沉淀,使 CaSO4转化为 CaCO3,并与稀 盐酸等反应生成可溶性钙盐而除去,A 项正确。图中 Y 点位于溶解平衡曲线的上 面,此时 c(Ca2+)、c(CO3 2- )均大于该条件下的平衡浓度,应生成 CaCO3 沉淀,使 c(Ca2+)及 c(CO3 2- )减小,故 Y 点 CaCO3 的结晶速率大于溶解速率,B 项正确。图中 X Z 点转化,c(CO3 2- )不变,c(Ca2+)增大,而蒸发浓缩时,c(Ca2+)、c(CO3 2- )均增大,故 不能使溶液由 X 点变化到 Z 点,C 项错误。由图可得 Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(CO3 2- )=7.0×10-5×4.0×10-5=2.8×10-9 ;T ℃时,反应 CaSO4(s)+CO3 2- (aq) CaCO3(s)+SO4 2- (aq)的平衡常数 K= 𝑐(SO4 2- ) 𝑐(CO3 2- ) = 𝐾sp(CaSO4 ) 𝐾sp(CaCO3 ) = 9.1×10 -6 2.8×10 -9=3 250,D 项正确。 4.硫酸锶(SrSO4)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.283 K 时,图中 X 点对应的溶液是不饱和溶液
B.三个不同温度下，363K时Ksp(SSO4)最大 C.温度一定时，Ksp(SSO4)随c(S02)的增大而减小 D.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液 答案：A 解析：由图可知X点离子积QKsp(PbSO4>K知(BaSO4),A项错误；根据图像可知，A点在曲线上，可 表示CaSO4的饱和溶液，但是c(Ca+)>c(S0子)，B项错误；图线中坐标数值越大，对 应离子的浓度越小，B点在曲线下方，表示PbSO4的过饱和溶液，C项错误；由于 Ksp(CaSO4>Kp(BaSO4),溶解度较小的沉淀可以向溶解度更小的沉淀转化，向Ba+ 浓度为l05 mol-L-1的废水中加入CaSO4粉末，沉淀由CaSO4转化为BaSO4沉 淀，D项正确。 6部分铁的化合物的溶度积常数(25℃)如下表所列，下列有关说法中正确的是 ) 化合物 FeCO3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 FeS 溶度积 B.2×1011 4.9×1017 2.8×1039 6.3×1018 A.在c(C02=0.1moL1溶液中，cFe2+≥3.2×1010molL B.将FeCh和FeCl3溶液分别调至pH=l0,则c(Fe2+)c(Fe3+)
B.三个不同温度下,363 K 时 Ksp(SrSO4)最大 C.温度一定时,Ksp(SrSO4)随 c(SO4 2- )的增大而减小 D.283 K 下的 SrSO4 饱和溶液升温到 363 K 后变为不饱和溶液 答案:A 解析:由图可知,X 点离子积 QKsp(PbSO4)>Ksp(BaSO4),A 项错误;根据图像可知,A 点在曲线上,可 表示 CaSO4 的饱和溶液,但是 c(Ca2+)>c(SO4 2- ),B 项错误;图线中坐标数值越大,对 应离子的浓度越小,B 点在曲线下方,表示 PbSO4 的过饱和溶液,C 项错误;由于 Ksp(CaSO4)>Ksp(BaSO4),溶解度较小的沉淀可以向溶解度更小的沉淀转化,向 Ba2+ 浓度为 10-5 mol·L -1 的废水中加入 CaSO4 粉末,沉淀由 CaSO4转化为 BaSO4沉 淀,D 项正确。 6.部分铁的化合物的溶度积常数(25 ℃)如下表所列,下列有关说法中正确的是 ( )。 化合物 FeCO3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 FeS 溶度积 3.2×10-11 4.9×10-17 2.8×10-39 6.3×10-18 A.在 c(CO3 2- )=0.1 mol·L -1 溶液中,c(Fe2+)≥3.2×10-10 mol·L -1 B.将 FeCl2 和 FeCl3 溶液分别调至 pH=10,则 c(Fe2+)<c(Fe3+)
C.增加溶液的酸性，有利于将Fe2+沉淀为FeS和FeCO3 D.将反应液中的Fe+氧化为Fe3+,有利于将铁从溶液中除净 答案D 解析：FeCO3的溶度积常数为Ksp(FeCO3)=c(Fe2+)c(C0子)，溶液中c(C0子=0.1 moL-,剥有ce2≤兽=220molL-l32x10-10 mol-L项错 c(C0子) 误；Ksp[Fet(OH)h]=4.9×10-l7,KsplFe(OH)=2.8×10-39,故将FeCl2和FeCl3溶液分别调 pH=10.c(Fe2+)-KsplFe(o-4.9x10-9mol-L-1.c(Fe3+)-KspIFe(o1-2.8x10-27 mol-L- c2(0H) c3(0H) 1,则有c(Fe2+)>cFe3+),B项错误；增加溶液的酸性，不利于Fe2+沉淀为FeCO3,C项 错误；将Fe2+氧化为Fe3+,有利于生成Fe(OH)3沉淀，D项正确。 7.25℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表 物质 AgBr AgI Ag2S 颜色 白 浅黄 黄 黑 Ksp 1.8×1010 5.4×1013 8.5×1017 6.3×10-50 下列叙述中不正确的是( ) A.向AgCI的白色悬浊液中加入0.1 mol-L-1 KI溶液，有黄色沉淀产生 B.25℃时，AgC1、AgBr、AgI、Ag2S饱和水溶液中Ag+的浓度相同 C.25℃，AgCI固体在等物质的量浓度NaCl、CaClz溶液中的溶度积相同 D.在100mL1.8×106 mol-L-I NaC1溶液中，加入1mL1×103molL1AgNO3溶液， 不能产生白色沉淀 答案B 解析：由四种物质的溶度积可知溶解度大小关系为AgC>AgB>AgI>Ag2S,A项正 确，B项错误；温度不变，Ksp不变，C项正确：加入1mL硝酸银溶液后，溶液体积近似 为100mL,则c(C上1.8×106molL-l,c(Ag=1×10-5moL1 Q=c(C)×c(Ag)=1.8×1011<Ksp(AgC),故没有沉淀生成，D项正确。 8.己知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH3。向浓度均为0.1molL 的FeNO3)3和AlNO3)3混合溶液中逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成 AIl(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是()
C.增加溶液的酸性,有利于将 Fe2+沉淀为 FeS 和 FeCO3 D.将反应液中的 Fe2+氧化为 Fe3+ ,有利于将铁从溶液中除净 答案:D 解析:FeCO3 的溶度积常数为 Ksp(FeCO3)=c(Fe2+)·c(CO3 2- ),溶液中 c(CO3 2- )=0.1 mol·L -1 ,则有 c(Fe2+)≤ 𝐾sp(FeCO3 ) 𝑐(CO3 2- ) = 3.2×10 -11 0.1 mol·L -1=3.2×10-10 mol·L -1 ,A 项错 误;Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17 ,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39 ,故将 FeCl2和 FeCl3溶液分别调 至 pH=10,c(Fe2+)=𝐾sp[Fe(OH)2 ] 𝑐 2(OH- ) =4.9×10-9 mol·L -1 ,c(Fe3+)=𝐾sp[Fe(OH)3 ] 𝑐 3(OH- ) =2.8×10-27 mol·L - 1 ,则有 c(Fe2+)>c(Fe3+),B 项错误;增加溶液的酸性,不利于 Fe2+沉淀为 FeCO3,C 项 错误;将 Fe2+氧化为 Fe3+ ,有利于生成 Fe(OH)3 沉淀,D 项正确。 7.25 ℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表: 物质 AgCl AgBr AgI Ag2S 颜色 白 浅黄 黄 黑 Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.5×10-17 6.3×10-50 下列叙述中不正确的是( )。 A.向 AgCl 的白色悬浊液中加入 0.1 mol·L -1 KI 溶液,有黄色沉淀产生 B.25 ℃时,AgCl、AgBr、AgI、Ag2S 饱和水溶液中 Ag+的浓度相同 C.25 ℃,AgCl 固体在等物质的量浓度 NaCl、CaCl2 溶液中的溶度积相同 D.在 100 mL 1.8×10-6 mol·L -1 NaCl 溶液中,加入 1 mL 1×10-3mol·L -1 AgNO3 溶液, 不能产生白色沉淀 答案:B 解析:由四种物质的溶度积可知溶解度大小关系为 AgCl>AgBr>AgI>Ag2S,A 项正 确,B 项错误;温度不变,Ksp 不变,C 项正确;加入 1 mL 硝酸银溶液后,溶液体积近似 为 100 mL,则 c(Cl- )=1.8×10-6 mol·L -1 ,c(Ag+ )=1×10-5 mol·L -1 , Q=c(Cl- )×c(Ag+ )=1.8×10-11<Ksp(AgCl),故没有沉淀生成,D 项正确。 8.已知室温下,Al(OH)3 的 Ksp 或溶解度远大于 Fe(OH)3。向浓度均为 0.1 mol·L -1 的 Fe(NO3)3 和 Al(NO3)3混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液。下列示意图表示生成 Al(OH)3 的物质的量与加入 NaOH 溶液的体积的关系,合理的是( )
(HO)IV]u (HO)IV] V(NaOH溶液) 0 V(NaOH溶液) B (HO)IV] [(HO)IV] V(NaOH溶液) 0 V(NaOH溶液) D 答案：C 解析：因为Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3,所以加入NaOH溶液时，先生 成溶解度小的沉淀，即先生成F(OH3沉淀，当Fe3+沉淀完全后，NaOH才与AI+反 应生成Al(OH)3沉淀，到AI3+沉淀完全后，AI(OH)3与NaOH反应使沉淀溶解，C项 正确。 9.下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是()。 A.Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度 B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中加入蒸馏水，氯化银的Ks知增大 C.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中加入碘化钾固体，氯化银沉淀可转化为碘化银 沉淀 D.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中通入CO2气体，沉淀溶解平衡不移动 答案：C 解析：通过溶度积比较溶解度的大小时，阴、阳离子的个数比必须相同，A项错误； 溶度积与温度有关，与物质的量浓度无关，B项错误；碘化银的溶解度更小，由溶解 度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现，C项正确：在碳酸钙的沉淀溶解平 衡体系中通入CO2气体，会生成可溶性的Ca(HCO3h,D项错误。 10.牙齿表面由一层成分为Cas(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平 衡 脱矿 Cas(PO4OHs矿花5Ca2*(aq+3P04(aq+OHr(aq). (1)进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因 是 (2)已知Cs(PO4)3F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固，请用离子方程 式表示当牙膏中配有氟化物添加剂后防止龋齿的原 因 (3)根据上述原理，请你提出一种其他促进矿化的方法
答案:C 解析:因为 Al(OH)3 的 Ksp 或溶解度远大于 Fe(OH)3,所以加入 NaOH 溶液时,先生 成溶解度小的沉淀,即先生成 Fe(OH)3 沉淀,当 Fe3+沉淀完全后,NaOH 才与 Al3+反 应生成 Al(OH)3 沉淀,到 Al3+沉淀完全后,Al(OH)3 与 NaOH 反应使沉淀溶解,C 项 正确。 9.下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是( )。 A.Ksp(AB2)小于 Ksp(CD),则 AB2的溶解度小于 CD 的溶解度 B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中加入蒸馏水,氯化银的 Ksp 增大 C.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中加入碘化钾固体,氯化银沉淀可转化为碘化银 沉淀 D.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中通入 CO2 气体,沉淀溶解平衡不移动 答案:C 解析:通过溶度积比较溶解度的大小时,阴、阳离子的个数比必须相同,A 项错误; 溶度积与温度有关,与物质的量浓度无关,B 项错误;碘化银的溶解度更小,由溶解 度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,C 项正确;在碳酸钙的沉淀溶解平 衡体系中通入 CO2 气体,会生成可溶性的 Ca(HCO3)2,D 项错误。 10.牙齿表面由一层成分为 Ca5(PO4)3OH 的物质保护着,它在唾液中存在下列平 衡: Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3PO4 3-(aq)+OH- (aq)。 (1)进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀,其原因 是 。 (2)已知 Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小,质地更坚固,请用离子方程 式表示当牙膏中配有氟化物添加剂后防止龋齿的原 因: 。 (3)根据上述原理,请你提出一种其他促进矿化的方法:
答案：(1)H+OH一H20,平衡向脱矿方向移动 (2)5Ca2+(aq)+3PO(aq)+F-(aq)-Cas(PO4)3F(s) (3)增加c(Ca2+)或c(P0-) 解析：(1)进食后，细菌和酶作用于食物产生的有机酸能与OH发生反应，使平衡 脱矿 Cas(P04)3OH(s矿化5Ca2+(aq十3P0(aq+OH(aq)向右移动，从而使牙齿受到腐 蚀。(2)由于Cas(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)OH的溶解度小，当牙膏中配有氟化 物添加剂后很容易发生沉淀的转化。(3)要促进矿化也就是使平衡向矿化的方向 移动，可以加Ca+或P0。 拓展提高 1.下表为有关化合物的pKsp(pKsp-=-lg Ksp)。某同学设计实验如下：①向AgNO3溶 液中加入适量NaX溶液，得到沉淀AgX;②向①中加NaY,则沉淀转化为AgY;,③ 向②中加入Na2Z,沉淀又转化为Ag2Z。则表中a、b、c的大小关系为( 相关化合物 AgX AgY Ag2Z PKsp b A.a>b>c B.a<b<c C.c∝a<b D.a+b=c 答案B 解析：根据沉淀的转化原理可知，溶解度小的沉淀总是向着溶解度更小的沉淀转 化，再结合pKsp=lgKs即可知Ks即越小其pKsp越大，B项正确。 2.已知pAg=-gc(Ag),Ksp(AgCI)=1.8×10-10。如图是向10 mLAgNO3溶液中逐滴 加入0.1molL:l的NaCI溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的 图像（实线）。根据图像所得下列结论正确的是( ) PAg V(NaCI溶液)/mL A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol-L-I 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（浓度为O) D.若把0.1 mol-L-I NaCl溶液换成0.1 mol-L-I Nal溶液，则图像在终点后变为虚线 部分 答案B
答案:(1)H++OH- H2O,平衡向脱矿方向移动 (2)5Ca2+(aq)+3PO4 3- (aq)+F- (aq) Ca5(PO4)3F(s) (3)增加 c(Ca2+)或 c(PO4 3- ) 解析:(1)进食后,细菌和酶作用于食物产生的有机酸能与 OH-发生反应,使平衡 Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3PO4 3- (aq)+OH- (aq)向右移动,从而使牙齿受到腐 蚀。(2)由于 Ca5(PO4)3F 的溶解度比 Ca5(PO4)3OH 的溶解度小,当牙膏中配有氟化 物添加剂后很容易发生沉淀的转化。(3)要促进矿化也就是使平衡向矿化的方向 移动,可以加 Ca2+或 PO4 3-。 拓展提高 1.下表为有关化合物的 pKsp(pKsp=-lg Ksp)。某同学设计实验如下:①向 AgNO3溶 液中加入适量 NaX 溶液,得到沉淀 AgX;②向①中加 NaY,则沉淀转化为 AgY;③ 向②中加入 Na2Z,沉淀又转化为 Ag2Z。则表中 a、b、c 的大小关系为( )。 相关化合物 AgX AgY Ag2Z pKsp a b c A.a>b>c B.a<b<c C.c<a<b D.a+b=c 答案:B 解析:根据沉淀的转化原理可知,溶解度小的沉淀总是向着溶解度更小的沉淀转 化,再结合 pKsp=-lg Ksp 可知 Ksp越小其 pKsp越大,B 项正确。 2.已知:pAg=-lg c(Ag+ ),Ksp(AgCl)=1.8×10-10。如图是向 10 mL AgNO3 溶液中逐滴 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(浓度为 0) D.若把 0.1 mol·L -1 NaCl 溶液换成 0.1 mol·L -1 NaI 溶液,则图像在终点后变为虚线 部分 答案:B
解析：加入NaCl之前，pAg=O,所以c(AgNO3尸1 molL-!,A项错误；由于X点 c(Ag上1×106 molL-I,所以Ag*视为沉淀完全（但浓度不为0），则加入的NaCl的物 质的量n(NaCl)=n(AgNO3)=0.01L×1 mol L-=0.01mol,所以NaC1溶 液)。I00mL,B项正确，C项错误若把NaC换成Nal,由于KpAg)更小 所以c(Ag)更小，pAg更大，与图像不符，D项错误。 3.己知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。如图，横坐标为常温下溶液的 pH,纵坐标为Zn2+或Zn02物质的量浓度的对数（假设Zn2+浓度为105 mol-L-1 时，Z+已沉淀完全)。下列说法不正确的是()。 lgc -2.0 -3.0- 4.02n2 Zn(OH)2 ZnO2 -5.0 7.08.09.010.011.012.013.0pi A.往ZC2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式可表示为 Zn2+40H—Zn02+2H20 B.从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积Ksp=1×10-17 C.某废液中含Zn2+,沉淀Zn2+可以控制溶液pH的范围是8.0-12.0 D.向1L1 mol-L-1 ZnCl2溶液中加入NaOH固体至pH=6.0,需NaOH0.2mol 答案D 解析A项，当溶液pH>12.0时，Zn+就转化成Zn0?,正确。B项，依据pH=7 时，c(亿n2+=1×10-3molL1计算，此时有沉淀溶解平衡存在，Ksp=1×10-3×(1×10-2 =1×1017,正确。C项，当c(亿n2+=1×105molL1时认为废液中Zn2+已完全沉淀，所 以控制pH在8~12范围内可将Zn+沉淀完全，正确。D项，当pH=6.0,即 c(OH=1×108molL1时，由Ksp可知此时c(Zn2+=1×10 mol-L-,即有0.9mol Zn2+转化为Zn(OH)2,需NaOH为1.8mol,不正确。 4.往含I和C的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积 的关系如图所示。则原溶液中二的比值为( ) c(CF) ↑沉淀质量 黄色 沉淀 V2 V(AgNO溶液) A出 V B c D长
解析:加入 NaCl 之前,pAg=0,所以 c(AgNO3)=1 mol·L -1 ,A 项错误;由于 X 点 c(Ag+ )=1×10-6 mol·L -1 ,所以 Ag+视为沉淀完全(但浓度不为 0),则加入的 NaCl 的物 质的量 n(NaCl)=n(AgNO3)=0.01 L×1 mol·L -1=0.01 mol,所以 V(NaCl 溶 液)= 0.01mol 0.1mol·L -1=100 mL,B 项正确,C 项错误;若把 NaCl 换成 NaI,由于 Ksp(AgI)更小, 所以 c(Ag+ )更小,pAg 更大,与图像不符,D 项错误。 3.已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。如图,横坐标为常温下溶液的 pH,纵坐标为 Zn2+或 ZnO2 2-物质的量浓度的对数(假设 Zn2+浓度为 10-5 mol·L -1 时,Zn2+已沉淀完全)。下列说法不正确的是( )。 A.往 ZnCl2 溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,反应的离子方程式可表示为 Zn2++4OH- ZnO2 2-+2H2O B.从图中数据计算可得 Zn(OH)2 的溶度积 Ksp=1×10-17 C.某废液中含 Zn2+ ,沉淀 Zn2+可以控制溶液 pH 的范围是 8.0~12.0 D.向 1 L 1 mol·L -1 ZnCl2 溶液中加入 NaOH 固体至 pH=6.0,需 NaOH 0.2 mol 答案:D 解析:A 项,当溶液 pH>12.0 时,Zn2+就转化成 ZnO2 2- ,正确。B 项,依据 pH=7 时,c(Zn2+)=1×10-3 mol·L -1 计算,此时有沉淀溶解平衡存在,Ksp=1×10-3×(1×10-7 ) 2 =1×10-17 ,正确。C 项,当 c(Zn2+)=1×10-5 mol·L -1 时认为废液中 Zn2+已完全沉淀,所 以控制 pH 在 8~12 范围内可将 Zn2+沉淀完全,正确。D 项,当 pH=6.0,即 c(OH- )=1×10-8 mol·L -1 时,由 Ksp 可知此时 c(Zn2+)=1×10-1 mol·L -1 ,即有 0.9 mol Zn2+转化为 Zn(OH)2,需 NaOH 为 1.8 mol,不正确。 4.往含 I -和 Cl-的稀溶液中滴入 AgNO3溶液,沉淀的质量与加入 AgNO3溶液体积 的关系如图所示。则原溶液中 𝑐(I - ) 𝑐(Cl - )的比值为( )。 A. 𝑉2 -𝑉1 𝑉1 B. 𝑉1 𝑉2 C. 𝑉1 𝑉2 -𝑉1 D. 𝑉2 𝑉1
答案C 解析：根据+Ag一Ag(黄色)，C+Ag一AgC(白色)，结合图示，可知I、CI消 耗AgNO3溶液的体积分别为、(W2-),因此在原溶液中巴= c(C)-2-y9 5.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如图所 示。 S/mol·L 0.10 Fe(OH)3 Co(OH)2 0.05 Ni(OH) Cu(OH)2 0.01f9 0123456789p丽 (I)pH=3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 A.6 (3)在NiNO3)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)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水生成[CuNH3)4]+,写 出反应的离子方程式： 答案(1)Cu2+(2)B(3)不能Co2+和N2+沉淀的pH范围相差太小 (4)Cu(OH)2+4NH3H2C-Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O 解析(I)由图可知，在pH=3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀，则铜元素主要以 Cu2+形式存在。(2)要除去Fe3+的同时必须保证Cu+不能沉淀，因此pH应保持在 4左右。(3)从图示关系可以看出，Co+和N2+沉淀的pH范围相差太小，不能通过 调节pH而达到分离的目的。(4)Cu(OH)2悬浊液中存在如下平衡：Cu(OH)2(S, Cu2+(aq+2OH(aq),加入氨水后Cu2+与NH3结合生成难电离的[CuNH)4]2+,Cu2+ 浓度减小，平衡正向移动，Cu(OH)2固体不断溶解。 挑战创新 资源综合利用是经济可持续发展的有效途径。一种难溶的废弃矿渣杂卤石，其主 要成分可表示为K2SO4MgSO42CaSO42H0,己知它在水溶液中存在如下平衡： K2S04MgS042CaS042H2C-2K++4S02-+Mg2++2Ca2++2H2O
答案:C 解析:根据 I -+Ag+ AgI↓(黄色),Cl-+Ag+ AgCl↓(白色),结合图示,可知 I -、Cl-消 耗 AgNO3 溶液的体积分别为 V1、(V2-V1),因此在原溶液中 𝑐(I - ) 𝑐(Cl - ) = 𝑉1 𝑉2 -𝑉1 。 5.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 如图所 示。 (1)pH=3 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 。 A.6 (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)要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水生成[Cu(NH3)4] 2+ ,写 出反应的离子方程式: 。 答案:(1)Cu2+ (2)B (3)不能 Co2+和 Ni2+沉淀的 pH 范围相差太小 (4)Cu(OH)2+4NH3·H2O [Cu(NH3)4] 2++2OH-+4H2O 解析:(1)由图可知,在 pH=3 时溶液中不会出现 Cu(OH)2 沉淀,则铜元素主要以 Cu2+形式存在。(2)要除去 Fe3+的同时必须保证 Cu2+不能沉淀,因此 pH 应保持在 4 左右。(3)从图示关系可以看出,Co2+和 Ni2+沉淀的 pH 范围相差太小,不能通过 调节 pH 而达到分离的目的。(4)Cu(OH)2 悬浊液中存在如下平衡:Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH- (aq),加入氨水后 Cu2+与 NH3结合生成难电离的[Cu(NH3)4] 2+,Cu2+ 浓度减小,平衡正向移动,Cu(OH)2 固体不断溶解。 挑战创新 资源综合利用是经济可持续发展的有效途径。一种难溶的废弃矿渣杂卤石,其主 要成分可表示为 K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O,已知它在水溶液中存在如下平衡: K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O 2K++4SO4 2-+Mg2++2Ca2++2H2O
为了充分利用钾资源，一种溶浸杂卤石制备K2SO4的工艺流程如图所示： Ca(OH)2溶液 滤渣 溶浸 操作① 除杂 操作② 母液 滤液 溶液 硫酸钾 晶体 (I)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解出杂卤石中K+的原 因 (2)除杂环节，为除去Ca2+,可先加入 溶液，经搅拌等操作后，过滤， 再向滤液中滴加稀硫酸，调节溶液pH至 (填酸性中性”或碱性)。 (3)常温下，Ksp(CaC03尸3.4×109，Ksp(CaS04=4.9×105。 有人用可溶性碳酸盐作为溶浸剂，溶浸原理可表示为CaSO4(s)+CO(aq)一 CaCO3(s十S0子(aq),则常温下该反应的平衡常数K= (保留3 位有效数字) 答案(1)Mg2+转化成Mg(OH)2沉淀，S0?与Ca2+结合转化为CaSO4沉淀，平衡右 移促使杂卤石溶解 (2)K2CO3中性 (3)1.44×104 解析：(1)加入Ca(OH2溶液，Mg+转化成Mg(OH)2沉淀，S0子与Ca2+结合转化为 CaS04沉淀，K2S04MgS042CaS042HC一2K+4S02-+Mg2+2Ca2+2H20平衡 正向移动，促使杂卤石溶解。(2)为除去C+,可先加入K2C03溶液，生成碳酸钙沉 淀，过滤后再向滤液中滴加稀硫酸，调节溶液pH至中性除去过量的碳酸钾。(3)该 友应的平衡常数K4s0=pCas0=X8144×104。 c(C02) Ksp(CaCOs)
为了充分利用钾资源,一种溶浸杂卤石制备 K2SO4 的工艺流程如图所示: (1)用化学平衡移动原理解释 Ca(OH)2 溶液能溶解出杂卤石中 K+的原 因: 。 (2)除杂环节,为除去 Ca2+ ,可先加入 溶液,经搅拌等操作后,过滤, 再向滤液中滴加稀硫酸,调节溶液 pH 至 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。 (3)常温下,Ksp(CaCO3)=3.4×10-9 ,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5。 有人用可溶性碳酸盐作为溶浸剂,溶浸原理可表示为 CaSO4(s)+CO3 2- (aq) CaCO3(s)+SO4 2- (aq),则常温下该反应的平衡常数 K= 。(保留 3 位有效数字) 答案:(1)Mg2+转化成 Mg(OH)2 沉淀,SO4 2-与 Ca2+结合转化为 CaSO4 沉淀,平衡右 移,促使杂卤石溶解 (2)K2CO3 中性 (3)1.44×104 解析:(1)加入 Ca(OH)2 溶液,Mg2+转化成 Mg(OH)2 沉淀,SO4 2-与 Ca2+结合转化为 CaSO4 沉淀,K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O 2K++4SO4 2-+Mg2++2Ca2++2H2O 平衡 正向移动,促使杂卤石溶解。(2)为除去 Ca2+ ,可先加入 K2CO3 溶液,生成碳酸钙沉 淀,过滤后再向滤液中滴加稀硫酸,调节溶液 pH 至中性除去过量的碳酸钾。(3)该 反应的平衡常数 K= 𝑐(SO4 2- ) 𝑐(CO3 2- ) = 𝐾sp(CaSO4 ) 𝐾sp (CaCO3 ) = 4.9×10 -5 3.4×10 -9 ≈1.44×104