苏教版 (2019)选择性必修1第四单元 沉淀溶解平衡优秀习题

第四单元　沉淀溶解平衡

第1课时　沉淀溶解平衡原理

知识点01  固体的溶解

1．固体的溶解度

20 ℃时，溶解性与溶解度的关系

2．固体的溶解过程

固体物质的溶解是可逆过程：固体溶质溶液中的溶质

（1）v(溶解)____v(结晶)　 固体溶解

（2）v(溶解) ____v(结晶)　溶解平衡

（3）v(溶解) ____v(结晶)　 析出晶体

【即学即练1】下列对“难溶”的理解正确的是(　　)

A．在水中难溶的物质，在其他溶剂中也是难溶的

B．难溶就是绝对不溶

C．难溶就是溶解度相对较小，没有绝对不溶于水的电解质

D．如果向某溶液中加入足量另一种试剂时，生成了难溶性的电解质，则说明原溶液中的相应离子已沉淀完全

知识点02  沉淀溶解平衡原理

1．沉淀溶解平衡的建立

(1)【实验探究】PbI2的溶解实验

将少量PbI2固体加入盛有一定量水的烧杯中，用玻璃棒充分搅拌，静置。

取2mL上层清液中于试管中，滴加AgNO3溶液。

实验现象：__________________________。

实验结论：PbI2的溶解度很小，但__________________________。

PbI2溶于水的平衡方程式是__________________________。

(2)沉淀溶解平衡的建立

在有AgCl沉淀生成的溶液中，同时存在溶解过程和沉淀过程。

AgCl的沉淀溶解平衡方程式：__________________________。

2．沉淀溶解平衡的概念

在一定温度下，当__________________________时，体系中形成了饱和溶液，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。

3．沉淀溶解平衡状态的特征：

(1)动态平衡：v溶解_____v沉淀≠0。

(2)达到平衡时，溶液中离子的浓度_____________。

(3)当改变外界条件时，溶解平衡将_____________，达到新的平衡。

【即学即练2】下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是(　　)

A．AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等

B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－

C．升高温度，AgCl的溶解度不变

D．向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变

知识点03  影响沉淀溶解平衡的因素

1．内因

难溶物质溶解程度的大小，主要取决于________________。

2．外因

影响沉淀溶解平衡的外部因素有温度、浓度、加入的电解质等。

已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，在Mg(OH)2悬浊液中，请分析当改变下列条件时，对该溶解平衡的影响，填写下表：

【即学即练3】把氢氧化钙放入蒸馏水中，一段时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是(　　)

A．Na2S溶液   B．AlCl3溶液 C．NaOH溶液   D．CaCl2溶液

知识点04  溶度积常数

1．溶度积常数的概念

在一定温度下，难溶电解质达到沉淀溶解平衡后的溶液为______溶液，其离子浓度__________________，溶液中各离子浓度幂之积为常数，叫做溶度积常数(简称溶度积)，用______表示。

2．溶度积常数的意义

溶度积(Ksp)反映了物质在水中的____________。

对同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr、AgI)而言，Ksp越小，难溶电解质在水中的__________________。

3．溶度积常数表达式

写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式

AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)　  Ksp＝__________________

Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)　Ksp＝__________________

AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)     Ksp＝__________________

4．溶度积规则

通过比较溶度积Ksp与溶液中有关离子浓度幂的乘积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：

（1）Qc>Ksp，____________。

（2）Qc=Ksp，____________。

（3）Qc<Ksp，____________。

【即学即练4】已知AgCl的Ksp=1.8×10-10，=1.34

（1）计算AgCl饱和溶液中c(Ag+)和c(Cl-)。

（2）向AgCl的饱和溶液中分别加入NaCl固体或AgNO3固体，当c(Cl-)或c(Ag+)分别为下表中的数据时，计算c(Ag+)或c(Cl-) 。

（3）讨论以下问题：

①当c(Ag+)=1.0×10-5 mol·L-1、c(Cl-) =2.0×10-6 mol·L-1时，沉淀溶解平衡如何移动？

②当c(Ag+)=1.0×10-4 mol·L-1、c(Cl-) =2.0×10-4 mol·L-1时，沉淀溶解平衡如何移动？

③当c(Ag+)、c(Cl-)分别位于图像上的A、B、C点时，沉淀溶解平衡如何移动？

考法01  沉淀溶解平衡的影响因素

1．内因

难溶电解质的沉淀溶解平衡主要决定于难溶电解质本身的性质。如CaSO4微溶于水，CaCO3难溶于水。

2．外因

（1）温度：温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动。

（2）浓度：加水稀释，浓度减小，平衡向溶解方向移动。

（3）同离子效应：加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，平衡向生成沉淀的方向移动。

（4）化学反应：加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，平衡向溶解的方向移动。

【典例1】把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，下列叙述正确的是(　　)

A．给溶液加热，溶液的pH升高

B．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高

C．向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多

D．向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多

考法02  溶度积常数

1．溶度积的意义

（1）溶度积Ksp仅与温度有关。

（2）溶度积与溶解度均可表示物质的溶解性。

（3）相同类型的电解质，溶度积越小，其溶解度越小。

（4）可以利用Ksp计算饱和溶液中某种离子的浓度。

2．溶度积规则

通过比较溶度积Ksp与溶液中有关离子浓度幂的乘积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：

（1）Qc>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。

（2）Qc=Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。

（3）Qc<Ksp，溶液不饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。

【典例2】已知25℃时，BaSO4的Ksp=1.0×10-10。

（1）将一定量的BaSO4溶于水中，达到平衡状态，c(SO42-)为_____________。

（2）将一定量的BaSO4加入0.01mol·L-1的BaCl2溶液中，达到平衡时，c(SO42-)为_____________。

（3）将5 mL2.0×10-5 mol·L-1的BaCl2溶液与5 mL1.0×10-4 mol·L-1的Na2SO4溶液混合，是否有生成沉淀？请说明原因。

题组A  基础过关练

1．下列物质的溶解度随温度升高而减小的是(　　)

①KNO3  ②Ca(OH)2   ③BaSO4  ④CO2

A．①②   B．②④       C．①③       D．①④

2．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，沉淀的生成和溶解的速率相等

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，如果再加入难溶的该沉淀物，将促进溶解

3．下列关于沉淀溶解平衡的说法中不正确的是(　　)

A．难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，且是一种动态平衡

B．Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关

C．Ksp反映了物质在水中的溶解能力，可直接根据Ksp的数值大小比较电解质在水中的溶解能力大小

D．Ksp改变，可使沉淀溶解平衡移动

4．CaCO3在下列哪种液体中，溶解度最大(　　)

A．H2O　　　      B．Na2CO3溶液           C．CaCl2溶液       D．乙醇

5．下列说法正确的是(　　)

A．溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积

B．溶度积常数是不受任何条件影响的常数，简称溶度积

C．可用离子积Qc判断沉淀溶解平衡进行的方向

D．所有物质的溶度积都是随温度的升高而增大的

6．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

7．在一定温度下，Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，若使固体Mg(OH)2的量减少，而c(Mg2＋)不变，可采取的措施是(　　)

A．加MgCl2   B．加H2O         C．加NaOH   D．加HCl

8．下列说法中，正确的是(　　)

A．两种难溶盐电解质，其中Ksp小的溶解度一定小

B．溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子，则Ksp小的一定先生成沉淀

C．难溶盐电解质的Ksp与温度有关

D．同离子效应使难溶盐电解质的溶解度变小，也使Ksp变小

9．下列叙述中，正确的是(　　)

A．溶度积大的化合物溶解度肯定大

B．向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时，AgCl的溶度积不变，其溶解度也不变

C．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积

D．AgCl水溶液的导电性很弱，所以AgCl为弱电解质

10．(1)18 ℃时，Mg(OH)2的Ksp＝1.8×10－11，其饱和溶液中Mg2＋的物质的量浓度是___________________。

(2)已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中存在平衡：Ca3(PO4)2(s)3Ca2＋(aq)＋2PO(aq)

若一定温度下，饱和溶液中c(Ca2＋)＝2.0×10－6 mol·L－1，c(PO)＝1.58×10－6 mol·L－1，则Ksp＝________。

题组B  能力提升练

1．AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×10－10和2.0×10－12，若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度，则下面的叙述中正确的是(　　)

A．AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等

B．AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度

C．两者类型不同，不能由Ksp的大小直接判断溶解能力的大小

D．都是难溶盐，溶解度无意义

2．一定温度一定量的水中，石灰乳悬浊液存在溶解平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，当向此悬浊液中加入少量生石灰，下列说法正确的是(　　)

A．n(Ca2＋)增大　　　　　B．c(Ca2＋)增大         C．n(OH－)增大   D．c(OH－)不变

3．在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后溶液中(　　)

A．c(Ba2＋)＝c(SO)＝Ksp

B．c(Ba2＋)·c(SO)>Ksp，c(Ba2＋)＝c(SO)

C．c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp，c(Ba2＋)>c(SO)

D．c(Ba2＋)·c(SO)≠Ksp，c(Ba2＋)<c(SO)

4．已知Ksp(AgBr)> Ksp(AgI)。向含有AgI固体的饱和溶液中：

(1)加入固体AgNO3，则c(I－)________(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)。

(2)若改加更多的AgI，则c(Ag＋)将________。

(3)若改加AgBr固体，则c(I－)__________________，而c(Ag＋)________。

5．已知Ksp(BaCO3)=2.6×l0-9，Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。

（1）BaCO3在20mL 0.01mol·L－1 Na2CO3溶液中的Ksp______(填“大于”、“小于”或“等于”)其在20mL 0.01mol·L－1BaCl2溶液中的Ksp。

（2）现将浓度为2×10-4 mol·L－1Na2CO3溶液与BaCl2溶液等体积混合，则生成BaCO3沉淀所需BaCl2溶液的最小浓度为____________mol·L－1。

（3）向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时，溶液中 =_______ (保留三位有效数字)。

题组C  培优拔尖练

1．在CaCO3饱和溶液中，加入Na2CO3固体，达到平衡时(　　)

A．c(Ca2＋)＝c(CO)

B．c(Ca2＋)＝c(CO)＝

C．c(Ca2＋)≠c(CO)，c(Ca2＋)·c(CO)＝Ksp(CaCO3)

D．c(Ca2＋)≠c(CO)，c(Ca2＋)·c(CO)≠Ksp(CaCO3)

2．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

3．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(　　)

A．25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大

B．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大

C．25 ℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L－1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

4．一定温度下，卤化银AgX(X：Cl、Br、I)的沉淀溶解平衡曲线如图中甲、乙、丙所示。已知pAg＝－lg c(Ag＋)，pX＝－lg c(X－)。下列有关叙述正确的是(　　)

A．甲、乙、丙三种卤化银的溶度积Ksp依次增大

B．甲一定是AgI的沉淀溶解平衡曲线

C．对三种卤化银而言，a点均为饱和溶液

D．b、c两点均达到溶解平衡状态，且溶液中c(Ag＋)＝c(X－)

5．(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2＋。

①在提纯时为了除去Fe2＋，常加入合适的氧化剂，使Fe2＋转化为Fe3＋，下列物质可采用的是______。

A．KMnO4        B．H2O2         C．氯水       D．HNO3

②然后再加入适当物质调整溶液pH至4，使Fe3＋转化为Fe(OH)3，调整溶液pH可选用下列中的______。

A．NaOH         B．NH3·H2O      C．CuO       D．Cu(OH)2

(2)甲同学怀疑调整溶液pH至4是否能达到除去Fe3＋而不损失Cu2＋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＝1.0×10－38，Cu(OH)2的溶度积Ksp＝3.0×10－20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时就认定沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L－1，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为______，Fe3＋完全沉淀[即c(Fe3＋)≤1.0×10－5 mol·L－1]时溶液的pH为______，通过计算确定上述方案_____________(填“可行”或“不可行”)。