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2020版高考一轮复习化学江苏专版学案：专题六第二十四讲难溶电解质的溶解平衡
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第二十四讲
难溶电解质的溶解平衡
[江苏考纲要求]
——————————————————————————
1．理解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2．能运用溶度积常数(Ksp)进行简单计算。
沉淀溶解平衡及应用
[教材基础—自热身]
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)沉淀溶解平衡的建立
固体溶质溶液中的溶质
①v溶解>v沉淀，固体溶解；②v溶解＝v沉淀，溶解平衡；
③v溶解
(3)沉淀溶解平衡的特点
(4)影响沉淀溶解平衡的因素
①内因
难溶电解质本身的性质，这是决定因素。
②外因
2．沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
当溶液中离子积(Qc)大于溶度积(Ksp)时有沉淀生成。
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4左右，离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。
②沉淀剂法：如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋。
(2)沉淀的溶解
当溶液中离子积(Qc)小于溶度积(Ksp)时，沉淀可以溶解。
①酸溶解：用离子方程式表示CaCO3溶于盐酸：
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。
②盐溶解：用离子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液：Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。
③配位溶解：用离子方程式表示AgCl溶于氨水：
AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。
④氧化还原溶解：如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
(3)沉淀的转化
在难溶物质的饱和溶液中，溶解度小的沉淀会转化成溶解度更小的沉淀。
①实质：沉淀溶解平衡的移动。
②实例：AgNO3溶液AgClAgBr，则Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)。
③应用：
锅炉除垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为CaSO4＋CO===CaCO3＋。
矿物转化：CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为ZnS＋Cu2＋===CuS＋Zn2＋。
[知能深化—扫盲点]
提能点(一) 沉淀溶解平衡及其影响因素
(1)沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，沉淀溶解平衡的移动也同样遵循勒夏特列原理。
(2)沉淀溶解达到平衡时，再加入难溶物对平衡无影响。
(3)难溶电解质的溶解过程有的是吸热过程，有的是放热过程。
(4)以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH>0为例，分析影响因素
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
不变
不变
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
提能点(二) 沉淀溶解平衡的应用
(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?
______________________________________________________________。
(3)BaCO3不溶于水，为什么不能作钡餐？
__________________________________________________________。
(4)CaCO3难溶于稀H2SO4，但为什么能溶于醋酸中？
_________________________________________________________________。
(5)分别用等体积的蒸馏水和0.01 mol·L－1的盐酸洗涤AgCl沉淀，为什么用水洗涤造成AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量？
____________________________________________________________。
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)把混合物与饱和的KI溶液混合，振荡静置，溶度积大的AgCl就会慢慢转化为溶度积小的AgI
(3)BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋CO(aq)，HCl===H＋＋Cl－，2H＋＋CO===H2O＋CO2↑，胃酸电离的H＋与BaCO3产生的CO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
(4)CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)，H2SO4===SO＋2H＋，Ca2＋＋SO===CaSO4↓，因为生成的CaSO4溶解度较小，会附着在CaCO3的表面，阻止平衡右移。而CH3COOHCH3COO－＋H＋，Ca2＋与CH3COO－不产生沉淀；当H＋与CO结合生成CO2和H2O时，CaCO3的溶解平衡右移
(5)用水洗涤AgCl，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)平衡右移，AgCl的质量减少，用盐酸洗涤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
[题后归纳]
(1)由于沉淀的生成取决于Qc与Ksp的相对大小，而溶解度与相对分子质量有关，有可能溶解度大的物质转化为溶解度小的。
(2)用沉淀法除杂不可能将杂质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。
[题点全练—过高考]
1．下列说法正确的是( )
A．向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液，则SO沉淀完全，溶液中只含Ba2＋、
Na＋和Cl－，不含SO
B．Ksp小的物质其溶解能力一定比Ksp大的物质的溶解能力小
C．为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀
D．向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色沉淀：2Ag＋＋S2－===Ag2S↓
解析：选C D项的转化方程式应为2AgCl＋S2－===Ag2S＋2Cl－。
2．向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是( )
A．c(CO) B．c(Mg2＋)
C．c(H＋) D．Ksp(MgCO3)
解析：选A MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡：MgCO3(s)Mg2＋(aq)＋CO(aq)，加入少量浓盐酸可与CO反应，促使溶解平衡正向移动，故溶液中c(Mg2＋)及 c(H＋)增大，c(CO)减小，Ksp(MgCO3)只与温度有关，不变。
3．向MnCl2溶液中加入过量难溶电解质MnS，可使溶液中含有的Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋等金属离子转化为硫化物沉淀，从而得到纯净的MnCl2。下列分析正确的是( )
A．MnS具有吸附性
B．MnS有还原性，将Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋还原后除去
C．MnS溶解度大于CuS、PbS、CdS
D．MnS与Cu2＋反应的离子方程式：Cu2＋＋S2－===CuS↓
解析：选C 向MnCl2溶液中加入过量难溶电解质MnS，可使溶液中含有的Cu2＋、
Pb2＋、Cd2＋等金属离子转化为硫化物沉淀，说明MnS的溶解度大于CuS、PbS、CdS，C正确；MnS没有吸附性，A错误；该反应中没有电子转移，没有发生氧化还原反应，B错误；MnS与Cu2＋反应的离子方程式是Cu2＋＋MnS===CuS＋Mn2＋，D错误。
4．为研究沉淀的生成及转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是( )
A．①浊液中存在平衡：AgSCN(s)Ag＋(aq)＋SCN－(aq)
B．②中颜色变化说明上层清液中含有SCN－
C．③中颜色变化说明有AgI生成
D．该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
解析：选D A项，根据信息，白色沉淀是AgSCN，存在溶解平衡：AgSCN(s)Ag＋(aq)＋SCN(aq)，故说法正确；B项，取上层清液，加入Fe3＋出现红色溶液，说明生成Fe(SCN)3，说明溶液中含有SCN－，故说法正确；C项，AgI是黄色沉淀，现象是黄色沉淀说明有AgI产生，故说法正确；D项，可能是c(I－)·c(Ag＋)＞Ksp，出现沉淀，故说法错误。
5．水是人类生存和发展的宝贵资源，而水质的污染问题却越来越严重。目前，世界各国已高度重视这个问题，并积极采取措施进行治理。
(1)工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是____________(填字母)。
选项
污染物
处理措施
方法类别
A
废酸
加生石灰中和
物理法
B
Cu2＋等重金属离子
加硫化物沉降
化学法
C
含纯碱的废水
加石灰水反应
化学法
(2)下图是某市污水处理的工艺流程示意图：
①下列物质中不可以作为混凝剂(沉降剂)使用的是______(填字母)。
A．偏铝酸钠 B．氧化铝
C．碱式氯化铝 D．氯化铁
②混凝剂除去悬浮物质的过程是________(填字母)。
A．物理变化 B．化学变化
C．既有物理变化又有化学变化
解析：(1)污染治理要求能够除掉有毒的物质，新生成的物质对环境无污染。A项，加生石灰和废酸属于化学方法，错误；C项，Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，溶液碱性更强，污染更严重，错误。(2)①Al2O3在水中不能水解，不能生成胶状物或絮状沉淀，不能用作混凝剂，而A、C、D三种物质在溶液中易水解生成胶体可作为混凝剂。②混凝剂能使固体颗粒沉淀，且混凝剂在水中发生水解是化学变化，故混凝剂除去悬浮物质的过程是物理和化学变化过程。
答案：(1)B (2)①B ②C
溶度积常数及其应用
[教材基础—自热身]
1．溶度积和浓度商
以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：
溶度积
浓度商
概念
沉淀溶解的平衡常数
溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号
Ksp
Qc
表达式
Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(B m－)，式中的浓度都是平衡浓度
Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度是任意浓度
应用
判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解：
①Qc>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出；
②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态；
③Qc
内因：难溶物本身的性质。
外因：温度。Ksp只受温度影响，与其他外界条件无关。绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。
向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。
[知能深化—扫盲点]
提能点(一) Ksp的概念及影响因素
(1)当难溶电解质化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp越小，则难溶电解质在水中的溶解能力就越弱；如果组成中阴、阳离子个数比不同，Ksp不能用于直接判断溶解能力的强弱。
(2)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。
(3)在一定条件下，溶解度小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀。
[对点练]
1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)Ksp既与难溶电解质的性质和温度有关，也与沉淀的量和溶液中离子浓度有关( )
(2)在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀( )
(3)常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小( )
(4)溶度积常数Ksp只受温度的影响，温度升高Ksp增大( )
(5)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度( )
(6)不可能使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1.0×10－5 mol·L－1时，沉淀已经完全( )
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
提能点(二) Ksp的计算类型
(1)已知Ksp求溶液中的某种离子的浓度，如Ksp＝a的饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝ mol·L－1。
(2)已知Ksp、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下AgCl的Ksp＝a，在0.1 mol·L－1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝10a mol·L－1。
(3)计算反应的平衡常数，如对于反应Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，Ksp(MnS)＝c(Mn2＋)·c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)，而平衡常数K＝＝。
[对点练]
2．已知lg 2＝0.3，Ksp[Mn(OH)2]＝2.0×10－13。实验室制氯气的废液中含c(Mn2＋)＝0.1 mol·L－1，向该溶液中滴加稀氢氧化钠溶液至Mn2＋完全沉淀的最小pH等于( )
A．8.15 B．9.3 C．10.15 D．11.6
解析：选C Mn2＋沉淀较为完全时的浓度为1×10－5mol·L－1，已知Ksp＝c(Mn2＋)·
c2(OH－)，c(OH－)＝＝ mol·L－1＝×10－4 mol·L－1，c(H＋)＝＝ mol·L－1＝×10－10 mol·L－1，所以pH＝－lg ＝10＋lg 2＝10.15。
提能点(三) 判断是否沉淀及沉淀的顺序
(1)对于任何一种难溶物而言，是否可以生成沉淀，需要通过判断Qc与Ksp的相对大小，只有当Qc＞Ksp时才会生成沉淀。
(2)当难溶物的组成形式相同时，才可以根据Ksp的大小判断沉淀的生成顺序，Ksp小的先沉淀。
(3)当两种离子浓度相差很大的时候，滴入相同的离子，只要Qc＞Ksp就能生成沉淀，所以Ksp大的也可能先生成沉淀。
[对点练]
3．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CrO，浓度均为0.010 mol·L－1，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( )
A．Cl－、Br－、CrO B．CrO、Br－、Cl－
C．Br－、Cl－、CrO D．Br－、CrO、Cl－
解析：选C 设加入一定体积的AgNO3溶液时，溶液中Cl－、Br－和CrO的浓度均为c mol·L－1，则形成AgCl、AgBr、Ag2CrO4沉淀所需Ag＋浓度分别是mol·L－1、mol·L－1、 mol·L－1，比较Ksp数值可知，Br－形成沉淀时所需Ag＋浓度最小，即最先产生沉淀；CrO形成沉淀时所需Ag＋浓度最大，即最后产生沉淀。
提能点(四) 沉淀溶解平衡图像题的解题策略
(1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。
(2)从图像中找到数据，根据Ksp公式计算得出Ksp的值。
(3)比较溶液的Qc与Ksp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。
(4)涉及Qc的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
[对点练]
4．(双选)(2013·江苏高考)一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：pM＝－lg c(M)，p(CO)＝－lg c(CO)。下列说法正确的是 ( )
A．MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大
B．a点可表示MnCO3的饱和溶液，且c(Mn2＋)＝c(CO)
C．b点可表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2＋)
[题点全练—过高考]
题点一 Ksp的相关计算及应用
1．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( )
A．加热 B．加少量水稀释
C．加入少量盐酸 D．加入少量AgNO3
解析：选B 加热促进AgCl固体溶解，c(Ag＋)和Ksp(AgCl)都增大，A项错误；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，c(Cl－)增大，c(Ag＋)减小，Ksp不变，C项错误；加入AgNO3，c(Ag＋)增大，Ksp不变，D项错误。
2．已知常温下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5×10－13，下列有关说法错误的是( )
A．在饱和AgCl、AgBr的混合溶液中：＝360
B．向AgCl悬浊液中滴加浓NaBr溶液会产生淡黄色沉淀
C．AgCl在水中的溶解度及Ksp均比在NaCl溶液中的大
D．欲用1 L NaCl溶液将0.01 mol AgBr转化为AgCl，则c(NaCl)≥3.61 mol·L－1
解析：选C 同一溶液中，c(Ag＋)相同，溶液中同时存在如下两种关系式：c(Ag＋)·
c(Br－)＝Ksp(AgBr)，c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)，所以c(Cl－)∶c(Br－)＝Ksp(AgCl)∶Ksp(AgBr)＝360，A项正确；由于Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，AgCl容易转化为淡黄色AgBr沉淀，B项正确；溶度积只与温度有关，C项错误；AgBr＋Cl－AgCl＋Br－，平衡常数K＝＝，当溴化银全部转化为氯化银时，溶液中Br－的浓度为0.01 mol·L－1，将有关数据代入计算式，求得平衡时Cl－浓度为3.6 mol·L－1，溴化银转化过程中消耗了0.01 mol Cl－，故氯化钠的最低浓度为3.61 mol·L－1，D项正确。
3．已知一定温度下，有下列难溶电解质的相关数据：
物质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp/25 ℃
8.0×10－16
2.2×10－20
4.0×10－38
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．向该混合溶液中加过量铁粉，能观察到红色固体析出
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．该混合溶液中c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]＞5∶4
D．向该混合溶液中加入适量氯水，并调pH至3～4后过滤，能得到纯净的CuSO4溶液
解析：选D 加入过量铁粉，发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，有Cu析出，A项正确；对于M(OH)n，开始产生沉淀时，c(OH－)＝ ，根据所给物质的Ksp数据，可以判断产生Fe(OH)3时所需c(OH－)最小，因此先产生Fe(OH)3沉淀，B项正确；假设各物质的物质的量均为a，则n(SO)＝5a，由于三种金属离子均发生水解反应，溶液中n(Cu2＋)＋n(Fe2＋)＋n(Fe3＋)＜4a，则c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]＞5∶4，C项正确；向混合溶液中加入适量氯水，Fe2＋被氧化为Fe3＋，调pH至3～4，Fe3＋虽能完全沉淀，但由于引入了Cl－，得到CuCl2和CuSO4的混合溶液，D项错误。
4．按要求回答下列问题。
(1)将AgNO2和AgCl的饱和溶液等体积混合后，加入足量的硝酸银溶液，生成的沉淀n(AgNO2)________n(AgCl)(填“大于”“小于”或“等于”)。[该温度下，Ksp(AgNO2)＝2×
10－8；Ksp(AgCl)＝1.8×10－10]
(2)已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，此温度下若在实验室中配制5 mol·L－1 100 mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入____________ mL 2 mol·
L－1的盐酸(忽略加入盐酸体积)。
(3)Na2SO3溶液与CaCl2溶液混合会生成难溶的CaSO3(Ksp＝3.1×10－7)，现将等体积的CaCl2溶液与Na2SO3溶液混合，若混合前Na2SO3溶液的浓度为2×10－3 mol·L－1，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为___________________________________________________。
(4)汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Ka1(H2SO3)＝1.8×10－2，Ka2(H2SO3)＝6.0×10－9，忽略SO的第二步水解，则Ksp(CaSO3)＝________。
(5)在某温度下，Ksp(FeS)＝6.25×10－18，FeS饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在关系：c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22，为了使溶液里c(Fe2＋)达到1 mol·L－1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(H＋)约为____________。
解析：(2)若不出现浑浊现象，则c(Fe3＋)·c3(OH－)≤Ksp，代入有关数据后可求出c(OH－) ≤2×10－13 mol·L－1，c(H＋)≥5×10－2 mol·L－1，故至少要加入2.5 mL相应的盐酸。(3)根据CaSO3的Ksp＝3.1×10－7，生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为×2 mol·L－1＝6.2×10－4 mol·L－1。(4)常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，溶液中主要存在两个平衡CaSO3Ca2＋＋SO，Ksp(CaSO3)＝c(Ca2＋)·c(SO)，SO＋H2O===HSO＋
OH－，Kh＝＝＝＝＝×10－5，得c(SO)＝6×
10－5 mol·L－1，Ksp(CaSO3)＝c(Ca2＋)·c(SO)＝3.6×10－9。(5)根据Ksp(FeS)得c(S2－)＝ mol·L－1＝6.25×10－18 mol·L－1，根据c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22得c(H＋)＝ mol·L－1＝4×10－3 mol·L－1。
答案：(1)大于 (2)2.5 (3)6.2×10－4 mol·L－1
(4)3.6×10－9 (5)4×10－3 mol·L－1
题点二 沉淀溶解平衡曲线
5．25 ℃时，CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示。已知25 ℃时，CaCO3的Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9。据图分析，下列说法不正确的是( )
A．x的数值为2×10－5
B．c点时有碳酸钙沉淀生成
C．b点与d点对应的溶度积相等
D．加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点
解析：选D d点c(CO)＝1.4×10－4 mol·L－1，则c(Ca2＋)＝＝＝2×10－5 mol·L－1，即x＝2×10－5，A正确；c点Qc>Ksp，故有沉淀生成，B正确；溶度积只与温度有关，b点与d点对应的溶度积相等，C正确；加入蒸馏水后，d点各离子浓度都减小，不可能变到a点，D错误。
6．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
解析：选C 由PbI2Pb2＋＋2I－得Ksp＝c(Pb2＋)·c2(I－)＝1×10－3×(2×10－3)2＝4×
10－9，A错误；由于硝酸铅是强电解质，完全电离产生Pb2＋，温度不变，PbI2的溶度积不变，但Pb2＋浓度增大，B错误；PbI2(s)＋S2－(aq)PbS(s)＋2I－(aq)反应的平衡常数K＝＝＝＝5×1018，C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错误。
7．(双选)一定温度下，卤化银AgX(X：Cl－、Br－、I－)及Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。横坐标p(Ag＋)表示“－lg c(Ag＋)”，纵坐标Y表示“－lg c(X－)”或“－lg c(CrO)”。下列说法正确的是( )
A．a点表示c(Ag＋)＝c(CrO)
B．b点可表示AgI的饱和溶液
C．该温度下 AgI的Ksp约为1×10－16
D．该温度下AgCl、AgBr饱和溶液中：c(Cl－)＜c(Br－)
解析：选AC 由图看出，a点p(Ag＋)＝－lg c(Ag＋)＝－lg c(CrO)，故c(Ag＋)＝c(CrO)，A正确；b点不在沉淀溶解平衡曲线上，要形成沉淀，须增大Ag＋或I－浓度，B错误；p(Ag＋)＝－lg c(I－)＝8，c(Ag＋)＝c(I－)＝10－8mol·L－1，AgI的Ksp＝1×10－16，C正确；AgCl、AgBr饱和溶液中，c(Ag＋)相同，－lg c(Cl－)<－lg c(I－)，则 c(Cl－)>c(Br－)，D错误。
8．如图表示的是难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)。下列说法中正确的是( )
A．pH＝3时溶液中铁元素的主要存在形式是Fe3＋
B．若Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，可通过调节溶液pH的方法来除去
C．若分离溶液中的Fe3＋和Cu2＋，可调节溶液的pH在4左右
D．若在含有Cu2＋和Ni2＋的溶液中加入烧碱，Ni(OH)2优先沉淀
解析：选C 当pH＝3时，Fe3＋已沉淀完全，A错误；由于Ni2＋和Co2＋完全沉淀时pH相差不大，故不宜采用调节溶液pH的方法来除去，B错误；根据图示可知在含有Cu2＋和Ni2＋的溶液中加入烧碱，Cu(OH)2优先沉淀，D错误。
[课堂真题集训—明考向]
1．(2018·江苏高考)如图是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2＋达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ba2＋)与c(SO)的关系曲线，说明溶液中c(SO)越大c(Ba2＋)越小，是否正确？
解析：达到沉淀溶解平衡时，c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp(BaSO4)，由于室温下Ksp(BaSO4)为定值，故溶液中c(SO)越大c(Ba2＋)越小。
答案：正确。
2．(2017·江苏高考)常温下，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，pH＝10的含Mg2＋溶液中，
c(Mg2＋)≤5.6×10－4 mol·L－1，是否正确？
解析：常温下，在pH＝10的溶液中，c(OH－)＝1×10－4mol·L－1，溶液中含Mg2＋浓度最大值为c(Mg2＋)＝＝＝5.6×10－4mol·L－1，正确。
答案：正确。
3．(2016·江苏高考)请补充完整由含有Al3＋、Mg2＋的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，___________________________________， 过滤、用水洗涤固体2～3次，在50 ℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。[已知：该溶液中pH＝8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH＝5.0 时Al(OH)3沉淀完全。]
解析：滴加氨水调节pH使Al3＋沉淀为Al(OH)3，同时Mg2＋不能沉淀，故需调节 5.0≤pH<8.5，过滤除去Al(OH)3，然后再加入Na2CO3溶液至不再产生沉淀。
答案：至 5.0≤pH<8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成
4．(2015·江苏高考节选)软锰矿(主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O，反应的化学方程式为MnO2＋SO2===MnSO4。
(1)质量为17.40 g纯净MnO2最多能氧化________L(标准状况)SO2。
(2)已知：Ksp[Al(OH)3]＝1×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝3×10－39，pH＝7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋(使其浓度均小于1×10－6 mol·L－1)，需调节溶液pH范围为___________________。
解析：(1)n(MnO2)＝＝0.2 mol，由化学方程式MnO2＋SO2===MnSO4知，n(SO2)＝n(MnO2)＝0.2 mol，标准状况下V(SO2)＝22.4 L·mol－1×0.2 mol＝4.48 L。
(2)Fe3＋全部转化为Fe(OH)3时，c(OH－)＝＝ ＝×10－11 mol·L－1；Al3＋全部转化为Al(OH)3时，c(OH－)＝ ＝＝1×10－9 mol·L－1，故Al3＋、Fe3＋完全沉淀时，溶液中OH－的最小浓度应为1×10－9 mol·L－1，即pH最小应为5.0，因为Mn(OH)2沉淀时的最小pH为7.1，故除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋，应调节溶液至5.0＜pH＜7.1。
答案：(1)4.48 (2)5.0＜pH＜7.1
5．(2018·全国卷Ⅲ)用0.100 mol·L－1AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L－1 Cl－溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是( )
A．根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10－10
B．曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)
C．相同实验条件下，若改为0.040 0 mol·L－1 Cl－，反应终点c移到a
D．相同实验条件下，若改为0.050 0 mol·L－1 Br－，反应终点c向b方向移动
解析：选C 由题图可知，当AgNO3溶液的体积为50.0 mL时，溶液中的c(Cl－)略小于10－8 mol·L－1，此时混合溶液中c(Ag＋)＝＝2.5×10－2 mol·L－1，故Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)≈2.5×10－2×10－8＝2.5×10－10，A项正确；因反应过程中有沉淀生成，溶液中必然存在平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，故曲线上的各点均满足c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)，B项正确；根据Ag＋＋Cl－===AgCl↓可知，达到滴定终点时，消耗AgNO3溶液的体积为＝20.0 mL，C项错误；相同实验条件下，沉淀相同量的Cl－和Br－消耗的AgNO3的量相同，由于Ksp(AgBr)＜Ksp(AgCl)，当滴加相等量的Ag＋时，溶液中c(Br－)＜c(Cl－)，故反应终点c向b方向移动，D项正确。
6．(2017·全国卷Ⅲ)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl－会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl－。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是( )
A．Ksp(CuCl)的数量级为10－7
B．除Cl－反应为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl
C．加入Cu越多，Cu＋浓度越高，除Cl－效果越好
D．2Cu＋===Cu2＋＋Cu平衡常数很大，反应趋于完全
解析：选C 由题图可知，当－lg＝0时，lg约为－7，即c(Cl－)＝1 mol·
L－1，c(Cu＋)≈10－7 mol·L－1，则Ksp(CuCl)＝c(Cu＋)·c(Cl－)的数量级为10－7，A项正确；Cu为固体，浓度视为常数，只要满足反应用量即可，过多的铜也不会影响平衡状态的移动，C项错误；由题图可知，交点处c(Cu＋)＝c(Cu2＋)≈10－6mol·L－1，则2Cu＋===Cu2＋＋Cu的平衡常数K＝≈106，该平衡常数很大，因而反应趋于完全，D项正确。
7．(2017·全国卷Ⅰ节选)若含Fe2＋和Mg2＋的溶液中c(Mg2＋)＝0.02 mol·L－1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？__________________________________(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10－22、1.0×10－24。
解析：分两步计算：①计算Fe3＋完全沉淀时PO浓度。c(Fe3＋)·c(PO)＝Ksp(FePO4)，c(PO)＝ mol·L－1＝1.3×10－17mol·L－1。②混合后，溶液中Mg2＋浓度为c(Mg2＋)＝0.01 mol·L－1，c3(Mg2＋)·c2(PO)＝0.013×(1.3×10－17)2≈1.7×10－40
10－10)
解析：由AgCl的Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)，当溶液中Cl－恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10－5 mol·L－1)时，溶液中c(Ag＋)＝ mol·L－1＝2.0×10－5 mol·L－1；由Ag2CrO4的Ksp＝c2(Ag＋)·c(CrO)，此时溶液中c(CrO)＝ mol·L－1＝5.0×10－3 mol·L－1。
答案：2.0×10－5 5.0×10－3
9．(2015·全国卷Ⅱ节选)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如表所示：
溶解度/(g/100 g水)
温度/ ℃
化合物
0
20
40
60
80
100
NH4Cl
29.3
37.2
45.8
55.3
65.6
77.3
ZnCl2
343
395
452
488
541
614
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp近似值
10－17
10－17
10－39
回答下列问题：
(1)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过________________分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、________和________，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法为_____________，其原理是_____________________________。
(2)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为__________，加碱调节至pH为________时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为________时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1 mol·L－1)。若上述过程不加H2O2后果是__________________，原因是_______________________________。
解析：(1)由NH4Cl、ZnCl2的溶解度与温度的关系可知，相同温度下，ZnCl2的溶解度远远大于NH4Cl，因此从滤液中分离NH4Cl和ZnCl2，可采用加热浓缩、冷却结晶的方法。废电池的糊状填充物由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成，加水处理后，过滤，滤渣中含有碳粉、MnO2及MnOOH等，欲从中得到较纯的MnO2，可采用在空气中加强热的方法，碳粉与O2反应生成CO2，MnOOH氧化为MnO2。
(2)Fe与稀H2SO4反应生成FeSO4，再被H2O2氧化转化为Fe2(SO4)3。Fe(OH)3的Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，则有c(OH－)＝≈10－11.3mol·L－1，则溶液的pH＝2.7。Zn(OH)2的Ksp＝c(Zn2＋)·c2(OH－)，则有c(OH－)＝＝10－8mol·L－1，则溶液的pH＝6。Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近，不加入H2O2将Fe2＋转化为Fe3＋，很难将Zn2＋和Fe2＋分开。
答案：(1)加热浓缩、冷却结晶 碳粉 MnOOH 在空气中加热 碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2
(2)Fe3＋ 2.7 6 Zn2＋和Fe2＋分离不开 Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
难溶电解质的溶解平衡
[江苏考纲要求]
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1．理解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2．能运用溶度积常数(Ksp)进行简单计算。
沉淀溶解平衡及应用
[教材基础—自热身]
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)沉淀溶解平衡的建立
固体溶质溶液中的溶质
①v溶解>v沉淀，固体溶解；②v溶解＝v沉淀，溶解平衡；
③v溶解
(3)沉淀溶解平衡的特点
(4)影响沉淀溶解平衡的因素
①内因
难溶电解质本身的性质，这是决定因素。
②外因
2．沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
当溶液中离子积(Qc)大于溶度积(Ksp)时有沉淀生成。
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4左右，离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。
②沉淀剂法：如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋。
(2)沉淀的溶解
当溶液中离子积(Qc)小于溶度积(Ksp)时，沉淀可以溶解。
①酸溶解：用离子方程式表示CaCO3溶于盐酸：
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。
②盐溶解：用离子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液：Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。
③配位溶解：用离子方程式表示AgCl溶于氨水：
AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。
④氧化还原溶解：如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
(3)沉淀的转化
在难溶物质的饱和溶液中，溶解度小的沉淀会转化成溶解度更小的沉淀。
①实质：沉淀溶解平衡的移动。
②实例：AgNO3溶液AgClAgBr，则Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)。
③应用：
锅炉除垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为CaSO4＋CO===CaCO3＋。
矿物转化：CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为ZnS＋Cu2＋===CuS＋Zn2＋。
[知能深化—扫盲点]
提能点(一) 沉淀溶解平衡及其影响因素
(1)沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，沉淀溶解平衡的移动也同样遵循勒夏特列原理。
(2)沉淀溶解达到平衡时，再加入难溶物对平衡无影响。
(3)难溶电解质的溶解过程有的是吸热过程，有的是放热过程。
(4)以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH>0为例，分析影响因素
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
不变
不变
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
提能点(二) 沉淀溶解平衡的应用
(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?
______________________________________________________________。
(3)BaCO3不溶于水，为什么不能作钡餐？
__________________________________________________________。
(4)CaCO3难溶于稀H2SO4，但为什么能溶于醋酸中？
_________________________________________________________________。
(5)分别用等体积的蒸馏水和0.01 mol·L－1的盐酸洗涤AgCl沉淀，为什么用水洗涤造成AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量？
____________________________________________________________。
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)把混合物与饱和的KI溶液混合，振荡静置，溶度积大的AgCl就会慢慢转化为溶度积小的AgI
(3)BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋CO(aq)，HCl===H＋＋Cl－，2H＋＋CO===H2O＋CO2↑，胃酸电离的H＋与BaCO3产生的CO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
(4)CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)，H2SO4===SO＋2H＋，Ca2＋＋SO===CaSO4↓，因为生成的CaSO4溶解度较小，会附着在CaCO3的表面，阻止平衡右移。而CH3COOHCH3COO－＋H＋，Ca2＋与CH3COO－不产生沉淀；当H＋与CO结合生成CO2和H2O时，CaCO3的溶解平衡右移
(5)用水洗涤AgCl，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)平衡右移，AgCl的质量减少，用盐酸洗涤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
[题后归纳]
(1)由于沉淀的生成取决于Qc与Ksp的相对大小，而溶解度与相对分子质量有关，有可能溶解度大的物质转化为溶解度小的。
(2)用沉淀法除杂不可能将杂质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。
[题点全练—过高考]
1．下列说法正确的是( )
A．向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液，则SO沉淀完全，溶液中只含Ba2＋、
Na＋和Cl－，不含SO
B．Ksp小的物质其溶解能力一定比Ksp大的物质的溶解能力小
C．为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀
D．向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色沉淀：2Ag＋＋S2－===Ag2S↓
解析：选C D项的转化方程式应为2AgCl＋S2－===Ag2S＋2Cl－。
2．向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是( )
A．c(CO) B．c(Mg2＋)
C．c(H＋) D．Ksp(MgCO3)
解析：选A MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡：MgCO3(s)Mg2＋(aq)＋CO(aq)，加入少量浓盐酸可与CO反应，促使溶解平衡正向移动，故溶液中c(Mg2＋)及 c(H＋)增大，c(CO)减小，Ksp(MgCO3)只与温度有关，不变。
3．向MnCl2溶液中加入过量难溶电解质MnS，可使溶液中含有的Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋等金属离子转化为硫化物沉淀，从而得到纯净的MnCl2。下列分析正确的是( )
A．MnS具有吸附性
B．MnS有还原性，将Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋还原后除去
C．MnS溶解度大于CuS、PbS、CdS
D．MnS与Cu2＋反应的离子方程式：Cu2＋＋S2－===CuS↓
解析：选C 向MnCl2溶液中加入过量难溶电解质MnS，可使溶液中含有的Cu2＋、
Pb2＋、Cd2＋等金属离子转化为硫化物沉淀，说明MnS的溶解度大于CuS、PbS、CdS，C正确；MnS没有吸附性，A错误；该反应中没有电子转移，没有发生氧化还原反应，B错误；MnS与Cu2＋反应的离子方程式是Cu2＋＋MnS===CuS＋Mn2＋，D错误。
4．为研究沉淀的生成及转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是( )
A．①浊液中存在平衡：AgSCN(s)Ag＋(aq)＋SCN－(aq)
B．②中颜色变化说明上层清液中含有SCN－
C．③中颜色变化说明有AgI生成
D．该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
解析：选D A项，根据信息，白色沉淀是AgSCN，存在溶解平衡：AgSCN(s)Ag＋(aq)＋SCN(aq)，故说法正确；B项，取上层清液，加入Fe3＋出现红色溶液，说明生成Fe(SCN)3，说明溶液中含有SCN－，故说法正确；C项，AgI是黄色沉淀，现象是黄色沉淀说明有AgI产生，故说法正确；D项，可能是c(I－)·c(Ag＋)＞Ksp，出现沉淀，故说法错误。
5．水是人类生存和发展的宝贵资源，而水质的污染问题却越来越严重。目前，世界各国已高度重视这个问题，并积极采取措施进行治理。
(1)工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是____________(填字母)。
选项
污染物
处理措施
方法类别
A
废酸
加生石灰中和
物理法
B
Cu2＋等重金属离子
加硫化物沉降
化学法
C
含纯碱的废水
加石灰水反应
化学法
(2)下图是某市污水处理的工艺流程示意图：
①下列物质中不可以作为混凝剂(沉降剂)使用的是______(填字母)。
A．偏铝酸钠 B．氧化铝
C．碱式氯化铝 D．氯化铁
②混凝剂除去悬浮物质的过程是________(填字母)。
A．物理变化 B．化学变化
C．既有物理变化又有化学变化
解析：(1)污染治理要求能够除掉有毒的物质，新生成的物质对环境无污染。A项，加生石灰和废酸属于化学方法，错误；C项，Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，溶液碱性更强，污染更严重，错误。(2)①Al2O3在水中不能水解，不能生成胶状物或絮状沉淀，不能用作混凝剂，而A、C、D三种物质在溶液中易水解生成胶体可作为混凝剂。②混凝剂能使固体颗粒沉淀，且混凝剂在水中发生水解是化学变化，故混凝剂除去悬浮物质的过程是物理和化学变化过程。
答案：(1)B (2)①B ②C
溶度积常数及其应用
[教材基础—自热身]
1．溶度积和浓度商
以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：
溶度积
浓度商
概念
沉淀溶解的平衡常数
溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号
Ksp
Qc
表达式
Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(B m－)，式中的浓度都是平衡浓度
Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度是任意浓度
应用
判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解：
①Qc>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出；
②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态；
③Qc
内因：难溶物本身的性质。
外因：温度。Ksp只受温度影响，与其他外界条件无关。绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。
向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。
[知能深化—扫盲点]
提能点(一) Ksp的概念及影响因素
(1)当难溶电解质化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp越小，则难溶电解质在水中的溶解能力就越弱；如果组成中阴、阳离子个数比不同，Ksp不能用于直接判断溶解能力的强弱。
(2)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。
(3)在一定条件下，溶解度小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀。
[对点练]
1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)Ksp既与难溶电解质的性质和温度有关，也与沉淀的量和溶液中离子浓度有关( )
(2)在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀( )
(3)常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小( )
(4)溶度积常数Ksp只受温度的影响，温度升高Ksp增大( )
(5)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度( )
(6)不可能使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1.0×10－5 mol·L－1时，沉淀已经完全( )
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
提能点(二) Ksp的计算类型
(1)已知Ksp求溶液中的某种离子的浓度，如Ksp＝a的饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝ mol·L－1。
(2)已知Ksp、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下AgCl的Ksp＝a，在0.1 mol·L－1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝10a mol·L－1。
(3)计算反应的平衡常数，如对于反应Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，Ksp(MnS)＝c(Mn2＋)·c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)，而平衡常数K＝＝。
[对点练]
2．已知lg 2＝0.3，Ksp[Mn(OH)2]＝2.0×10－13。实验室制氯气的废液中含c(Mn2＋)＝0.1 mol·L－1，向该溶液中滴加稀氢氧化钠溶液至Mn2＋完全沉淀的最小pH等于( )
A．8.15 B．9.3 C．10.15 D．11.6
解析：选C Mn2＋沉淀较为完全时的浓度为1×10－5mol·L－1，已知Ksp＝c(Mn2＋)·
c2(OH－)，c(OH－)＝＝ mol·L－1＝×10－4 mol·L－1，c(H＋)＝＝ mol·L－1＝×10－10 mol·L－1，所以pH＝－lg ＝10＋lg 2＝10.15。
提能点(三) 判断是否沉淀及沉淀的顺序
(1)对于任何一种难溶物而言，是否可以生成沉淀，需要通过判断Qc与Ksp的相对大小，只有当Qc＞Ksp时才会生成沉淀。
(2)当难溶物的组成形式相同时，才可以根据Ksp的大小判断沉淀的生成顺序，Ksp小的先沉淀。
(3)当两种离子浓度相差很大的时候，滴入相同的离子，只要Qc＞Ksp就能生成沉淀，所以Ksp大的也可能先生成沉淀。
[对点练]
3．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CrO，浓度均为0.010 mol·L－1，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( )
A．Cl－、Br－、CrO B．CrO、Br－、Cl－
C．Br－、Cl－、CrO D．Br－、CrO、Cl－
解析：选C 设加入一定体积的AgNO3溶液时，溶液中Cl－、Br－和CrO的浓度均为c mol·L－1，则形成AgCl、AgBr、Ag2CrO4沉淀所需Ag＋浓度分别是mol·L－1、mol·L－1、 mol·L－1，比较Ksp数值可知，Br－形成沉淀时所需Ag＋浓度最小，即最先产生沉淀；CrO形成沉淀时所需Ag＋浓度最大，即最后产生沉淀。
提能点(四) 沉淀溶解平衡图像题的解题策略
(1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。
(2)从图像中找到数据，根据Ksp公式计算得出Ksp的值。
(3)比较溶液的Qc与Ksp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。
(4)涉及Qc的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
[对点练]
4．(双选)(2013·江苏高考)一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：pM＝－lg c(M)，p(CO)＝－lg c(CO)。下列说法正确的是 ( )
A．MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大
B．a点可表示MnCO3的饱和溶液，且c(Mn2＋)＝c(CO)
C．b点可表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2＋)
[题点全练—过高考]
题点一 Ksp的相关计算及应用
1．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( )
A．加热 B．加少量水稀释
C．加入少量盐酸 D．加入少量AgNO3
解析：选B 加热促进AgCl固体溶解，c(Ag＋)和Ksp(AgCl)都增大，A项错误；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，c(Cl－)增大，c(Ag＋)减小，Ksp不变，C项错误；加入AgNO3，c(Ag＋)增大，Ksp不变，D项错误。
2．已知常温下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5×10－13，下列有关说法错误的是( )
A．在饱和AgCl、AgBr的混合溶液中：＝360
B．向AgCl悬浊液中滴加浓NaBr溶液会产生淡黄色沉淀
C．AgCl在水中的溶解度及Ksp均比在NaCl溶液中的大
D．欲用1 L NaCl溶液将0.01 mol AgBr转化为AgCl，则c(NaCl)≥3.61 mol·L－1
解析：选C 同一溶液中，c(Ag＋)相同，溶液中同时存在如下两种关系式：c(Ag＋)·
c(Br－)＝Ksp(AgBr)，c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)，所以c(Cl－)∶c(Br－)＝Ksp(AgCl)∶Ksp(AgBr)＝360，A项正确；由于Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，AgCl容易转化为淡黄色AgBr沉淀，B项正确；溶度积只与温度有关，C项错误；AgBr＋Cl－AgCl＋Br－，平衡常数K＝＝，当溴化银全部转化为氯化银时，溶液中Br－的浓度为0.01 mol·L－1，将有关数据代入计算式，求得平衡时Cl－浓度为3.6 mol·L－1，溴化银转化过程中消耗了0.01 mol Cl－，故氯化钠的最低浓度为3.61 mol·L－1，D项正确。
3．已知一定温度下，有下列难溶电解质的相关数据：
物质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp/25 ℃
8.0×10－16
2.2×10－20
4.0×10－38
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．向该混合溶液中加过量铁粉，能观察到红色固体析出
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．该混合溶液中c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]＞5∶4
D．向该混合溶液中加入适量氯水，并调pH至3～4后过滤，能得到纯净的CuSO4溶液
解析：选D 加入过量铁粉，发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，有Cu析出，A项正确；对于M(OH)n，开始产生沉淀时，c(OH－)＝ ，根据所给物质的Ksp数据，可以判断产生Fe(OH)3时所需c(OH－)最小，因此先产生Fe(OH)3沉淀，B项正确；假设各物质的物质的量均为a，则n(SO)＝5a，由于三种金属离子均发生水解反应，溶液中n(Cu2＋)＋n(Fe2＋)＋n(Fe3＋)＜4a，则c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]＞5∶4，C项正确；向混合溶液中加入适量氯水，Fe2＋被氧化为Fe3＋，调pH至3～4，Fe3＋虽能完全沉淀，但由于引入了Cl－，得到CuCl2和CuSO4的混合溶液，D项错误。
4．按要求回答下列问题。
(1)将AgNO2和AgCl的饱和溶液等体积混合后，加入足量的硝酸银溶液，生成的沉淀n(AgNO2)________n(AgCl)(填“大于”“小于”或“等于”)。[该温度下，Ksp(AgNO2)＝2×
10－8；Ksp(AgCl)＝1.8×10－10]
(2)已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，此温度下若在实验室中配制5 mol·L－1 100 mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入____________ mL 2 mol·
L－1的盐酸(忽略加入盐酸体积)。
(3)Na2SO3溶液与CaCl2溶液混合会生成难溶的CaSO3(Ksp＝3.1×10－7)，现将等体积的CaCl2溶液与Na2SO3溶液混合，若混合前Na2SO3溶液的浓度为2×10－3 mol·L－1，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为___________________________________________________。
(4)汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Ka1(H2SO3)＝1.8×10－2，Ka2(H2SO3)＝6.0×10－9，忽略SO的第二步水解，则Ksp(CaSO3)＝________。
(5)在某温度下，Ksp(FeS)＝6.25×10－18，FeS饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在关系：c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22，为了使溶液里c(Fe2＋)达到1 mol·L－1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(H＋)约为____________。
解析：(2)若不出现浑浊现象，则c(Fe3＋)·c3(OH－)≤Ksp，代入有关数据后可求出c(OH－) ≤2×10－13 mol·L－1，c(H＋)≥5×10－2 mol·L－1，故至少要加入2.5 mL相应的盐酸。(3)根据CaSO3的Ksp＝3.1×10－7，生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为×2 mol·L－1＝6.2×10－4 mol·L－1。(4)常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，溶液中主要存在两个平衡CaSO3Ca2＋＋SO，Ksp(CaSO3)＝c(Ca2＋)·c(SO)，SO＋H2O===HSO＋
OH－，Kh＝＝＝＝＝×10－5，得c(SO)＝6×
10－5 mol·L－1，Ksp(CaSO3)＝c(Ca2＋)·c(SO)＝3.6×10－9。(5)根据Ksp(FeS)得c(S2－)＝ mol·L－1＝6.25×10－18 mol·L－1，根据c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22得c(H＋)＝ mol·L－1＝4×10－3 mol·L－1。
答案：(1)大于 (2)2.5 (3)6.2×10－4 mol·L－1
(4)3.6×10－9 (5)4×10－3 mol·L－1
题点二 沉淀溶解平衡曲线
5．25 ℃时，CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示。已知25 ℃时，CaCO3的Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9。据图分析，下列说法不正确的是( )
A．x的数值为2×10－5
B．c点时有碳酸钙沉淀生成
C．b点与d点对应的溶度积相等
D．加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点
解析：选D d点c(CO)＝1.4×10－4 mol·L－1，则c(Ca2＋)＝＝＝2×10－5 mol·L－1，即x＝2×10－5，A正确；c点Qc>Ksp，故有沉淀生成，B正确；溶度积只与温度有关，b点与d点对应的溶度积相等，C正确；加入蒸馏水后，d点各离子浓度都减小，不可能变到a点，D错误。
6．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
解析：选C 由PbI2Pb2＋＋2I－得Ksp＝c(Pb2＋)·c2(I－)＝1×10－3×(2×10－3)2＝4×
10－9，A错误；由于硝酸铅是强电解质，完全电离产生Pb2＋，温度不变，PbI2的溶度积不变，但Pb2＋浓度增大，B错误；PbI2(s)＋S2－(aq)PbS(s)＋2I－(aq)反应的平衡常数K＝＝＝＝5×1018，C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错误。
7．(双选)一定温度下，卤化银AgX(X：Cl－、Br－、I－)及Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。横坐标p(Ag＋)表示“－lg c(Ag＋)”，纵坐标Y表示“－lg c(X－)”或“－lg c(CrO)”。下列说法正确的是( )
A．a点表示c(Ag＋)＝c(CrO)
B．b点可表示AgI的饱和溶液
C．该温度下 AgI的Ksp约为1×10－16
D．该温度下AgCl、AgBr饱和溶液中：c(Cl－)＜c(Br－)
解析：选AC 由图看出，a点p(Ag＋)＝－lg c(Ag＋)＝－lg c(CrO)，故c(Ag＋)＝c(CrO)，A正确；b点不在沉淀溶解平衡曲线上，要形成沉淀，须增大Ag＋或I－浓度，B错误；p(Ag＋)＝－lg c(I－)＝8，c(Ag＋)＝c(I－)＝10－8mol·L－1，AgI的Ksp＝1×10－16，C正确；AgCl、AgBr饱和溶液中，c(Ag＋)相同，－lg c(Cl－)<－lg c(I－)，则 c(Cl－)>c(Br－)，D错误。
8．如图表示的是难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)。下列说法中正确的是( )
A．pH＝3时溶液中铁元素的主要存在形式是Fe3＋
B．若Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，可通过调节溶液pH的方法来除去
C．若分离溶液中的Fe3＋和Cu2＋，可调节溶液的pH在4左右
D．若在含有Cu2＋和Ni2＋的溶液中加入烧碱，Ni(OH)2优先沉淀
解析：选C 当pH＝3时，Fe3＋已沉淀完全，A错误；由于Ni2＋和Co2＋完全沉淀时pH相差不大，故不宜采用调节溶液pH的方法来除去，B错误；根据图示可知在含有Cu2＋和Ni2＋的溶液中加入烧碱，Cu(OH)2优先沉淀，D错误。
[课堂真题集训—明考向]
1．(2018·江苏高考)如图是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2＋达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ba2＋)与c(SO)的关系曲线，说明溶液中c(SO)越大c(Ba2＋)越小，是否正确？
解析：达到沉淀溶解平衡时，c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp(BaSO4)，由于室温下Ksp(BaSO4)为定值，故溶液中c(SO)越大c(Ba2＋)越小。
答案：正确。
2．(2017·江苏高考)常温下，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，pH＝10的含Mg2＋溶液中，
c(Mg2＋)≤5.6×10－4 mol·L－1，是否正确？
解析：常温下，在pH＝10的溶液中，c(OH－)＝1×10－4mol·L－1，溶液中含Mg2＋浓度最大值为c(Mg2＋)＝＝＝5.6×10－4mol·L－1，正确。
答案：正确。
3．(2016·江苏高考)请补充完整由含有Al3＋、Mg2＋的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，___________________________________， 过滤、用水洗涤固体2～3次，在50 ℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。[已知：该溶液中pH＝8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH＝5.0 时Al(OH)3沉淀完全。]
解析：滴加氨水调节pH使Al3＋沉淀为Al(OH)3，同时Mg2＋不能沉淀，故需调节 5.0≤pH<8.5，过滤除去Al(OH)3，然后再加入Na2CO3溶液至不再产生沉淀。
答案：至 5.0≤pH<8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成
4．(2015·江苏高考节选)软锰矿(主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O，反应的化学方程式为MnO2＋SO2===MnSO4。
(1)质量为17.40 g纯净MnO2最多能氧化________L(标准状况)SO2。
(2)已知：Ksp[Al(OH)3]＝1×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝3×10－39，pH＝7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋(使其浓度均小于1×10－6 mol·L－1)，需调节溶液pH范围为___________________。
解析：(1)n(MnO2)＝＝0.2 mol，由化学方程式MnO2＋SO2===MnSO4知，n(SO2)＝n(MnO2)＝0.2 mol，标准状况下V(SO2)＝22.4 L·mol－1×0.2 mol＝4.48 L。
(2)Fe3＋全部转化为Fe(OH)3时，c(OH－)＝＝ ＝×10－11 mol·L－1；Al3＋全部转化为Al(OH)3时，c(OH－)＝ ＝＝1×10－9 mol·L－1，故Al3＋、Fe3＋完全沉淀时，溶液中OH－的最小浓度应为1×10－9 mol·L－1，即pH最小应为5.0，因为Mn(OH)2沉淀时的最小pH为7.1，故除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋，应调节溶液至5.0＜pH＜7.1。
答案：(1)4.48 (2)5.0＜pH＜7.1
5．(2018·全国卷Ⅲ)用0.100 mol·L－1AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L－1 Cl－溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是( )
A．根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10－10
B．曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)
C．相同实验条件下，若改为0.040 0 mol·L－1 Cl－，反应终点c移到a
D．相同实验条件下，若改为0.050 0 mol·L－1 Br－，反应终点c向b方向移动
解析：选C 由题图可知，当AgNO3溶液的体积为50.0 mL时，溶液中的c(Cl－)略小于10－8 mol·L－1，此时混合溶液中c(Ag＋)＝＝2.5×10－2 mol·L－1，故Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)≈2.5×10－2×10－8＝2.5×10－10，A项正确；因反应过程中有沉淀生成，溶液中必然存在平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，故曲线上的各点均满足c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)，B项正确；根据Ag＋＋Cl－===AgCl↓可知，达到滴定终点时，消耗AgNO3溶液的体积为＝20.0 mL，C项错误；相同实验条件下，沉淀相同量的Cl－和Br－消耗的AgNO3的量相同，由于Ksp(AgBr)＜Ksp(AgCl)，当滴加相等量的Ag＋时，溶液中c(Br－)＜c(Cl－)，故反应终点c向b方向移动，D项正确。
6．(2017·全国卷Ⅲ)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl－会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl－。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是( )
A．Ksp(CuCl)的数量级为10－7
B．除Cl－反应为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl
C．加入Cu越多，Cu＋浓度越高，除Cl－效果越好
D．2Cu＋===Cu2＋＋Cu平衡常数很大，反应趋于完全
解析：选C 由题图可知，当－lg＝0时，lg约为－7，即c(Cl－)＝1 mol·
L－1，c(Cu＋)≈10－7 mol·L－1，则Ksp(CuCl)＝c(Cu＋)·c(Cl－)的数量级为10－7，A项正确；Cu为固体，浓度视为常数，只要满足反应用量即可，过多的铜也不会影响平衡状态的移动，C项错误；由题图可知，交点处c(Cu＋)＝c(Cu2＋)≈10－6mol·L－1，则2Cu＋===Cu2＋＋Cu的平衡常数K＝≈106，该平衡常数很大，因而反应趋于完全，D项正确。
7．(2017·全国卷Ⅰ节选)若含Fe2＋和Mg2＋的溶液中c(Mg2＋)＝0.02 mol·L－1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？__________________________________(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10－22、1.0×10－24。
解析：分两步计算：①计算Fe3＋完全沉淀时PO浓度。c(Fe3＋)·c(PO)＝Ksp(FePO4)，c(PO)＝ mol·L－1＝1.3×10－17mol·L－1。②混合后，溶液中Mg2＋浓度为c(Mg2＋)＝0.01 mol·L－1，c3(Mg2＋)·c2(PO)＝0.013×(1.3×10－17)2≈1.7×10－40
10－10)
解析：由AgCl的Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)，当溶液中Cl－恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10－5 mol·L－1)时，溶液中c(Ag＋)＝ mol·L－1＝2.0×10－5 mol·L－1；由Ag2CrO4的Ksp＝c2(Ag＋)·c(CrO)，此时溶液中c(CrO)＝ mol·L－1＝5.0×10－3 mol·L－1。
答案：2.0×10－5 5.0×10－3
9．(2015·全国卷Ⅱ节选)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如表所示：
溶解度/(g/100 g水)
温度/ ℃
化合物
0
20
40
60
80
100
NH4Cl
29.3
37.2
45.8
55.3
65.6
77.3
ZnCl2
343
395
452
488
541
614
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp近似值
10－17
10－17
10－39
回答下列问题：
(1)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过________________分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、________和________，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法为_____________，其原理是_____________________________。
(2)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为__________，加碱调节至pH为________时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为________时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1 mol·L－1)。若上述过程不加H2O2后果是__________________，原因是_______________________________。
解析：(1)由NH4Cl、ZnCl2的溶解度与温度的关系可知，相同温度下，ZnCl2的溶解度远远大于NH4Cl，因此从滤液中分离NH4Cl和ZnCl2，可采用加热浓缩、冷却结晶的方法。废电池的糊状填充物由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成，加水处理后，过滤，滤渣中含有碳粉、MnO2及MnOOH等，欲从中得到较纯的MnO2，可采用在空气中加强热的方法，碳粉与O2反应生成CO2，MnOOH氧化为MnO2。
(2)Fe与稀H2SO4反应生成FeSO4，再被H2O2氧化转化为Fe2(SO4)3。Fe(OH)3的Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，则有c(OH－)＝≈10－11.3mol·L－1，则溶液的pH＝2.7。Zn(OH)2的Ksp＝c(Zn2＋)·c2(OH－)，则有c(OH－)＝＝10－8mol·L－1，则溶液的pH＝6。Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近，不加入H2O2将Fe2＋转化为Fe3＋，很难将Zn2＋和Fe2＋分开。
答案：(1)加热浓缩、冷却结晶 碳粉 MnOOH 在空气中加热 碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2
(2)Fe3＋ 2.7 6 Zn2＋和Fe2＋分离不开 Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
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