还剩38页未读，
继续阅读
所属成套资源：2022高考化学一轮专题复习学案
成套系列资料，整套一键下载
2022高考化学一轮专题复习 第27讲 难溶电解质的溶解平衡
展开
这是一份2022高考化学一轮专题复习 第27讲 难溶电解质的溶解平衡，共41页。
第27讲 难溶电解质的溶解平衡
目标要求
核心素养
1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2.理解溶度积(Ksp)的含义，能进行相关的计算。
1.变化观念与平衡思想：认识难溶电解质的溶解平衡有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡，并运用难溶电解质的溶解平衡原理解决实际问题(利用生成沉淀处理污水等)。
2.科学探究与创新意识：能发现和提出有关难溶电解质的溶解
3.平衡的判断问题：能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行沉淀转化等实验探究。
考点1 沉淀溶解平衡及其应用
授课提示：对应学生用书第189页
1．难溶、可溶、易溶界定
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
(1)溶解平衡的建立：
固体溶质溶液中的溶质
(2)特点(同其他化学平衡)：逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)
3．影响沉淀溶解平衡的因素
内因
难溶电解质本身的性质
外因
浓度
加水稀释，平衡向沉淀溶解的方向移动
温度
大多数难溶电解质的溶解平衡是吸热过程，升高温度，平衡向沉淀溶解的方向移动；少数向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡
同离子效应
向平衡体系中加入含有难溶电解质电离的某离子的电解质，平衡向生成沉淀的方向移动
化学反应
若加入的物质使难溶电解质生成更难溶的电解质、弱电解质或气体时，平衡向沉淀溶解的方向移动
4.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成：
①调节pH法：
如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。
②沉淀剂法：
如用H2S沉淀Hg2＋的离子方程式为
Hg2＋＋H2S===HgS↓＋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＋＋CO2↑＋H2O。
②盐溶解法：如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。
(3)沉淀的转化：
①实质：沉淀溶解平衡的移动。
②应用：锅炉除垢、矿物转化等。
1．以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH＞0为例，填写外因对溶解平衡的影响
外界条件
移动方向
平衡后c(Ag＋)
平衡后c(Cl－)
Ksp
升高温度
____
____
____
____
加水稀释
____
____
加入少量AgNO3
____
____
____
____
通入HCl
____
____
增大
不变
通入H2S
____
____
____
____
提示：正向 增大 增大 增大 正向 不变 逆向 增大 减小 不变 逆向 减小 正向 减小 增大 不变
2．试用平衡移动原理解释下列事实。
(1)BaCO3不溶于水，为什么不能做钡餐？
(2)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。
提示：(1)BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋CO(aq)，HCl===H＋＋Cl－，盐酸电离出的H＋与BaCO3溶解产生的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
(2)用盐酸洗涤AgCl沉淀，相当于在用水洗涤AgCl[AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)]的基础上，增大了c(Cl－)，沉淀溶解平衡左移，AgCl(s)的溶解度减小。
(1)沉淀达到溶解平衡时，溶液中溶质电离出的离子浓度一定相等，且保持不变。(×)
(2)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动。(×)
(3)室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。(×)
(4)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。(√)
(5)Ksp大的难溶电解质容易向Ksp小的转化，但Ksp小的不能向Ksp大的转化。(×)
(6)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解的方向移动。(×)
1．错点提醒：应根据Qc与Ksp的大小关系判断沉淀转化的方向
(1)一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现，但溶解度小的沉淀转化成溶解度稍大的沉淀也能实现。
(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。
2．学科思想：溶解度曲线应用的归纳与整合
(1)利用溶解度受温度影响分离、提纯物质
①溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采取蒸发结晶的方法：如NaCl溶液中含有KNO3，应采取蒸发结晶，趁热过滤的方法。
②溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水)采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法：如Mg(ClO3)2溶液中含有NaCl，应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。
(2)利用溶解度不同可以制备物质
如侯氏制碱法：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl；
如MgCl2＋2NaClO3===2NaCl↓＋Mg(ClO3)2。
题组一 沉淀溶解平衡的移动
1．向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列物理量中减小的是( )
A．c(CO) B．c(Mg2＋)
C．c(H＋) D．Ksp(MgCO3)
解析：MgCO3(s)Mg2＋(aq)＋CO(aq)，加少许盐酸时，CO与H＋反应，导致c(CO)减小，同时溶解平衡正向移动，c(Mg2＋)增大，故A项符合题意，B项不符合题意；加入盐酸后c(H＋)增大，C项不符合题意；Ksp(MgCO3)只受温度影响，故D项不符合题意。
答案：A
2．某兴趣小组进行下列实验：
①将0.1 mol·L－1 MgCl2溶液和0.5 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合得到浊液
②取少量①中浊液，滴加0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，出现红褐色沉淀
③将①中浊液过滤，取少量白色沉淀，滴加0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，白色沉淀变为红褐色沉淀
④另取少量白色沉淀，滴加饱和NH4Cl溶液，沉淀溶解
下列说法中不正确的是( )
A．将①中所得浊液过滤，所得滤液中含少量Mg2＋
B．①中浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)
C．实验②和③均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶
D．NH4Cl溶液中的NH可能是④中沉淀溶解的原因
解析：MgCl2溶液与NaOH溶液等体积混合得到Mg(OH)2悬浊液，剩余NaOH溶液，但仍存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)。实验②中是因为剩余的NaOH和氯化铁之间反应生成Fe(OH)3，不能比较Fe(OH)3和Mg(OH)2的溶解能力，故C错误。
答案：C
题组二 沉淀溶解平衡的应用
3．要使工业废水中的Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等做沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下：
化合物
PbSO4
PbCO3
PbS
溶解度/g
1.03×10－4
1.81×10－7
1.84×10－14
由上述数据可知，沉淀剂最好选用( )
A．硫化物 B．硫酸盐
C．碳酸盐 D．以上沉淀剂均可
答案：A
4．肾结石和胆结石都属于“结石症”，其成分并非“CaCO3”，而是CaC2O4、Ca3(PO4)2以及尿酸(HUr，一种微溶于水的有机物)。难溶性钙盐存在溶解平衡，而尿酸同时存在两种平衡：①溶解平衡：HUr(s)HUr(aq)；②电离平衡：HUrUr－＋H＋。
下列说法中不正确的是( )
A．体内Ca2＋浓度越高，结石的发病率越高
B．尿液pH升高，有利于尿酸的溶解
C．大量饮水可稀释尿液，防止结石形成，或延缓结石增长速度
D．肾(或胆)结石患者应多吃含草酸盐高的食物，如菠菜等
答案：D
题组三 溶解度曲线的理解与应用
5．溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．溴酸银的溶解是一个熵增、焓减过程
B．对应温度下，X点的分散系中，v(溶解)>v(沉淀)
C．Y点的分散系中，c(Ag＋)·c(BrO)>6.25×10－4
D．60 ℃时溴酸银饱和溶液中c(BrO)＝0.025 mol/L
答案：C
6．已知四种盐的溶解度(S)曲线如图所示，下列说法不正确的是( )
A．将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体
B．将MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固体
C．Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质，可用重结晶法提纯
D．可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2
答案：B
考点2 溶度积常数及其应用
授课提示：对应学生用书第191页
1．溶度积和离子积
以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：
溶度积
离子积
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(Bm－)，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
2.影响Ksp的因素
(1)内因：难溶物质本身的性质，这是决定因素。
(2)外因：
①浓度：加水稀释，平衡向沉淀溶解的方向移动，但Ksp不变。
②温度：绝大多数难溶物的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解的方向移动，Ksp增大。
③其他：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，平衡向溶解的方向移动，但Ksp不变。
1．根据教材选修4表中数据：Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9、Ksp(CaSO4)＝9.1×10－6，溶解能力：CaSO4大于CaCO3。请用数据说明溶解能力小的CaCO3能否转化为溶解能力大的CaSO4?
提示：在CaCO3的饱和溶液中，c(Ca2＋)＝＝＝5.3×10－5 mol·L－1，若向CaCO3饱和溶液中加入Na2SO4溶液，产生CaSO4(s)时SO的最小浓度为：c(SO)＝＝≈0.17 mol·L－1，故CaCO3(s)在水溶液中，当c(SO)大于0.17 mol·L－1时，可以转化为CaSO4(s)。
2．根据教材选修4中“沉淀的转化”，你对“沉淀的转化”有什么新的认识？
提示：①溶解能力大的沉淀均可以转化为溶解能力小的沉淀；②溶解能力差距不是太大的沉淀，溶解能力小的沉淀也可转化为溶解能力大的沉淀。
(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度。(×)
(2)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，已经完全沉淀。(√)
(3)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。(√)
(4)常温下，向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小。(×)
(5)溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高，Ksp增大。(×)
模型构建：解沉淀溶解平衡曲线题的三个步骤
第一步：明确图像中纵、横坐标的含义
纵、横坐标通常是难溶电解质溶解后电离出的离子浓度。
第二步：理解图像中线上点、线外点的含义
(1)以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图像上，曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Qc＝Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线以外。
(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时Qc＞Ksp。
(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Qc＜Ksp。
第三步：抓住Ksp的特点，结合选项分析判断
(1)溶液在恒温蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：
①原溶液不饱和时，离子浓度都增大；
②原溶液饱和时，离子浓度都不变。
(2)溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。
题组一 沉淀溶解平衡曲线
1．不同温度下(T1、T2)，CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，回答下列问题(注：CaCO3均未完全溶解)。
(1)T1________(填“>”“<”或“＝”)T2。
(2)保持T1不变，怎样使A点变成B点？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)在B点，若温度从T1升到T2，则B点变到________点(填“C”“D”或“E”)。
答案：(1)<
(2)保持T1不变，向悬浊液中加入Na2CO3固体。
(3)D
2.某温度时，CuS、MnS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A．a点对应的Ksp大于b点对应的Ksp
B．向CuSO4溶液中加入MnS发生如下反应：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)
C．在含有CuS和MnS固体的溶液中c(Cu2＋)∶ c(Mn2＋)＝(2×10－23)∶1
D．该温度下，Ksp(CuS)小于Ksp(MnS)
解析：因为a点和b点都在CuS的沉淀溶解平衡曲线上，所以Ksp是定值，A错误；因为Ksp(CuS)
3．一定温度下，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．a点可表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2＋)
C．c点可表示MnCO3的饱和溶液，且c(Mn2＋)＝c(CO)
D．MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大
解析：由pM＝－lg c(M)可知(类比于pH)，当pM越大时，c(M2＋)越小，p(CO)越大时，c(CO)越小，图中沉淀溶解平衡曲线与虚线的交点是溶液中p(M)＝p(CO)的点。a点可表示CaCO3的饱和溶液，p(Ca2＋)c(CO)，A错误；b点p(Mg2＋)大于饱和溶液中的p(Mg2＋)，即c(Mg2＋)没有达到饱和溶液中的c(Mg2＋)，即b点可表示MgCO3的不饱和溶液，由p(Mg2＋)>p(CO)可知c(Mg2＋)
题组二 Ksp的计算
4．已知常温下，Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝2×10－20。
某CuSO4溶液中c(Cu2＋)＝0.02 mol·L－1，若要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH大于________。
解析：依题意，当c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝ ＝ mol·L－1＝1×10－9 mol·L－1，由c(H＋)＝＝＝1×10－5 mol·L－1，得pH＝5。
答案：5
5．(1)Na2SO3溶液与CaCl2溶液混合会生成难溶的CaSO3(Ksp＝3.1×10－7)，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________________________________________________。
(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(忽略加入盐酸的体积)。
解析：(1)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。
(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，n(H＋)≥5×10－2×100×10－3＝5×10－3(mol)，故至少要加入相应的盐酸的体积为＝2.5×10－3 L＝2.5 mL。
答案：(1)6.2×10－4 mol·L－1 (2)2.5
用Ka(或Kb)、Kw、Kh推导Ksp及Ksp的应用
授课提示：对应学生用书第192页
一、用Ka(或Kb)、Kw、Kh推导Ksp
[典例1] 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)＝________。
[解析] CaSO3悬浊液中：CaSO3(s)Ca2＋(aq)＋SO(aq)，
其中SO发生水解：SO＋H2OHSO＋OH－，
Kh＝＝
＝＝×10－5；
由于c(HSO)≈c(OH－)，又因pH＝9，故c(OH－)＝10－5 mol·L－1，
所以c(SO)＝
＝ mol·L－1＝6×10－5 mol·L－1，
又由于c(Ca2＋)≈c(SO)，
所以Ksp(CaSO3)＝c(Ca2＋)·c(SO)＝(6×10－5)2＝3.6×10－9。
[答案] 3.6×10－9
二、Ksp的应用
1．推导沉淀转化反应的化学平衡常数
[典例2] 浸渣经处理可得Ce(BF4)3，加入KCl溶液发生如下反应：Ce(BF4)3(s)＋3K＋(aq)3KBF4(s)＋Ce3＋(aq)。若一定温度时，Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分别为a、b，则该反应的平衡常数K＝________(用a、b表示)。
[解析] Ce(BF4)3(s)＋3K＋(aq)3KBF3(s)＋Ce3＋(aq)的平衡常数K＝＝＝＝。
[答案]
2．计算沉淀存在时溶液的pH
[典例3] 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，将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液的pH约为________。
[解析] 根据Ksp(FeS)得：c(S2－)＝mol·L－1＝6.25×10－18mol·L－1，根据c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22得：c(H＋)＝ mol·L－1＝4×10－3mol·L－1，pH＝2.4。
[答案] 2.4
[考能突破练]
1．已知常温下，FeS、CuS和Cu2S的溶度积分别为Ksp(FeS)＝6.3×10－18，Ksp(CuS)＝6.3×10－36，Ksp(Cu2S)＝2.5×10－48。下列有关说法错误的是( )
A．在饱和FeS和CuS的混合溶液中＝1.0×1018
B．向FeS悬浊液中滴加浓CuCl2溶液，发生反应的离子方程式为FeS(s)＋Cu2＋(aq)CuS(s)＋Fe2＋(aq)
C．测得某矿物浸出液中c(Fe2＋)＝1.26×10－16 mol/L，加入Na2S出现沉淀时，Na2S的浓度大于0.05 mol/L
D．可以用Ksp(CuS)与Ksp(Cu2S)的大小直接比较CuS与Cu2S的溶解能力
解析：同一溶液中，硫离子浓度相同，溶液中同时存在两种关系，c(Fe2＋)·c(S2－)＝Ksp(FeS)，c(Cu2＋)·c(S2－)＝Ksp(CuS)，故＝＝1.0×1018，A项不符合题意；溶度积较大的沉淀可转化为溶度积较小的沉淀，B项不符合题意；Ksp(FeS)＝c(Fe2＋)·c(S2－)＝6.3×10－18，计算得c(S2－)＝＝0.05 mol/L，故溶液中出现沉淀时，Na2S的浓度大于0.05 mol/L，C项不符合题意；CuS与Cu2S的阴、阳离子个数比不相同，故不能直接用溶度积的大小来比较CuS与Cu2S的溶解能力，D项符合题意。
答案：D
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。常温下，除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋(使其浓度均小于1×10－6 mol·L－1)，需调节溶液的pH范围为__________________。
解析：使Al3＋完全除去时c(OH－)＝ ＝ ＝1×10－9(mol·L－1)，此时溶液pH＝5，使Fe3＋完全除去时c(OH－)＝ ＝ ≈1.4×10－11(mol·L－1)，此时溶液pH≈3.1；而pH＝7.1时Mn(OH)2开始沉淀，所以调节溶液的pH范围为5.0
解析：由于Ksp(MnS)＝2.8×10－13，c(Mn2＋)＝0.02 mol·L－1，则开始形成沉淀时需要的：c(S2－)＝Ksp(MnS)/c(Mn2＋)＝(2.8×10－13÷0.02)mol·L－1＝1.4×10－11mol·L－1，根据已知溶液的c(S2－)与溶液的pH关系可知，此时溶液pH＝5。
答案：5
1.对于溶解平衡：AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，Ksp只与温度有关。
2.溶度积规则中的3个关系
Qc＞Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出
Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态
Qc＜Ksp：溶液未饱和，沉淀溶解
3.三个强化理解
(1)沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，沉淀溶解平衡移动分析时也同样遵循勒夏特列原理。
(2)溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大，只有组成相似的难溶电解质才有可比性。
(3)复分解反应总是向着某些离子浓度减小的方向进行，若生成难溶电解质，则向着生成溶度积较小的难溶电解质的方向进行。
授课提示：对应学生用书第193页
1．(2019·高考全国卷Ⅱ)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A．图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B．图中各点对应的Ksp的关系为：Ksp(m)＝Ksp(n)＜Ksp(p)＜Ksp(q)
C．向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
D．温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
解析：难溶物质的溶解度可以用物质的量浓度表示，即图中a、b分别表示T1、T2温度下，1 L CdS饱和溶液里含a mol、b mol CdS，A对；Ksp在一定温度下是一个常数，所以Ksp(m)＝Ksp(n)＝Ksp(p)
2．(2018·高考全国卷Ⅲ)用0.100 mol·L－1AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L－1Cl－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－1Cl－，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：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10－8mol·L－1，此时混合溶液中c(Ag＋)＝(0.100 mol·L－1×50.0 mL×10－3L·mL－1－0.050 0 mol·L－1×50.0 mL×10－3L·mL－1)/(100 mL×10－3L·mL－1)＝2.5×10－2mol·L－1，故Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)≈2.5×10－2×10－8＝2.5×10－10，A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正确；C项，根据Ag＋＋Cl－===AgCl↓可知，达到滴定终点时，消耗AgNO3溶液的体积为(0.040 0 mol·L－1×50.0 mL×10－3L·mL－1)/(0.100 mol·L－1)＝20.0 mL，C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正确。
答案：C
3．(2017·高考全国卷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：Ksp(CuCl)＝c(Cu＋)·c(Cl－)，Ksp(CuCl)仅与温度有关，为方便计算，取横坐标为1时，即c(Cl－)＝0.1 mol·L－1，对应的c(Cu＋)约为10－6 mol·L－1，所以Ksp(CuCl)的数量级约为0.1×10－6＝10－7，A正确；Cu2＋和Cu发生归中反应生成Cu＋，Cu＋与Cl－结合生成CuCl沉淀，B正确；在反应Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl中，因为Cu为固体，增加Cu的质量不能使反应速率和限度发生改变，C错误；在反应2Cu＋Cu2＋＋Cu中，其平衡常数K＝，取题给图像中的c(Cu＋)＝c(Cu2＋)＝10－6 mol·L－1代入K的表达式，可得K值等于106，则该反应趋于完全，D正确。
答案：C
4．(2020·新高考山东卷)以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是( )
A．浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O
B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D．分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
解析：氯化铵溶液显酸性，与MgO反应，相当于MgO促进了氯化铵的水解，生成氨气，A项正确；氨水易分解，故沉镁时温度不可太高，B项错误；由流程图可知氨气可循环使用，沉镁过程中产生氯化铵，故氯化铵也可循环使用，C项正确；浸出过程中产生Fe(OH)3和Al(OH)3，沉镁过程中加氨水调节pH产生Mg(OH)2，利用三种离子氢氧化物Ksp的不同，使其先后沉淀而分离，D项正确。
答案：B
5．(2020·高考全国卷Ⅲ节选)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子
Ni2＋
Al3＋
Fe3＋
Fe2＋
开始沉淀时(c＝0.01 mol·L－1)的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时(c＝1.0×10－5 mol·L－1)的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp＝________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2＋浓度为1.0 mol·L－1，则“调pH”应控制的pH范围是________。
解析：根据溶度积的表达式得Ksp[Ni(OH)2]＝c(Ni2＋)×c2(OH－)＝0.01×(107.2－14)2[或10－5×(108.7－14)2]。根据Ksp[Ni(OH)2]＝c(Ni2＋)×c2(OH－)表达式计算，当溶液中c(Ni2＋)＝1.0 mol·L－1时，c(OH－)＝＝＝10－7.8，c(H＋)＝＝＝10－6.2，pH＝－lg c(H＋)＝－lg 10－6.2＝6.2。所以当pH＝6.2时，Ni2＋开始产生沉淀，根据流程图可知，调pH的目的是让Fe3＋沉淀完全，所以需要调节pH大于3.2，综合分析，应控制pH的范围为3.2～6.2。
答案：0.01×(107.2－14)2[或10－5×(108.7－14)2]
3．2～6.2
课时作业 单独成册 对应学生用书第357页
[A组 基础题组]
1．下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是( )
①热纯碱溶液去油污能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞、珊瑚的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡能 ⑤泡沫灭火器的灭火原理
A．②③④ B．①②③
C．③④⑤ D．①②③④⑤
解析：①⑤可用水解平衡原理解释。
答案：A
2．已知25 ℃时一些难溶电解质的溶度积常数如下：
化学式
Zn(OH)2
ZnS
AgCl
Ag2S
MgCO3
Mg(OH)2
溶度积
5×10－17
2.5×10－22
1.8×10－10
6.3×10－50
6.8×10－6
1.8×10－11
根据上表数据，判断下列化学方程式不正确的是( )
A．2AgCl＋Na2S2NaCl＋Ag2S
B．MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑
C．ZnS＋2H2O===Zn(OH)2↓＋H2S↑
D．Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O
解析：根据溶度积常数可知，溶解度：ZnS
3．在100 mL 0.01 mol·L－1 KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，下列说法正确的是(已知AgCl的Ksp＝1.8×10－10)( )
A．有AgCl沉淀析出 B．无AgCl沉淀析出
C．无法确定 D．有沉淀但不是AgCl
解析：Qc＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝0.01××≈10－6>1.8×10－10＝Ksp，故有AgCl沉淀生成。
答案：A
4．室温下，向含有AgCl和AgBr固体的悬浊液中加入少量NaBr固体时，下列数值增大的是( )
A．c(Ag＋) B.
C．c(Cl－) D.
解析：因为存在AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)和AgBr(s)Ag＋(aq)＋Br－(aq)两个平衡，当加入NaBr固体时，溶液中c(Br－)增大，第二个平衡左移，c(Ag＋)减小，第一个平衡右移，c(Cl－)增大，故A不符合题意，C符合题意；＝＝，该值是常数不变化，B不符合题意；＝，c(Cl－)增大，该值减小，D不符合题意。
答案：C
5．为研究沉淀的生成及其转化，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：根据信息，白色沉淀是AgSCN，存在溶解平衡：AgSCN(s)Ag＋(aq)＋SCN－(aq)，故A说法正确；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B说法正确；AgI是黄色沉淀，现象是产生黄色沉淀，说明有AgI产生，故C说法正确；可能是c(I－)·c(Ag＋)＞Ksp，出现沉淀，故D说法错误。
答案：D
6．已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12。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：根据溶度积，可分别计算出Cl－、Br－和CrO开始沉淀所需的Ag＋的浓度：c(Ag＋)AgCl＝＝ mol·L－1＝1.56×10－8 mol·L－1，c(Ag＋)AgBr＝＝ mol·L－1＝7.7×10－11 mol·L－1，c(Ag＋)Ag2CrO4＝＝ mol·L－1＝1.06×10－5 mol·L－1，因1.06×10－5＞1.56×10－8＞7.7×10－11，故三种阴离子沉淀的先后顺序为Br－、Cl－、CrO，C正确。
答案：C
7．已知：常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，在某含有Fe3＋和Cu2＋的溶液中，c(Fe3＋)为4.0×10－8 mol·L－1。现向该溶液中滴加氨水，当开始出现氢氧化铁沉淀时，溶液的pH及溶液中允许的最大c(Cu2＋)为( )
A．10 2.2 mol·L－1
B．4 2.2×10－1 mol·L－1
C．4 2.2 mol·L－1
D．10 2.2×10－1 mol·L－1
解析：当开始出现氢氧化铁沉淀时，根据氢氧化铁的溶度积常数可知溶液中氢氧根离子的浓度为：
c(OH－)＝ ＝ mol·L－1＝10－10 mol·L－1，则溶液的pH＝4，此时溶液中铜离子的浓度是：c(Cu2＋)＝＝ mol·L－1＝2.2 mol·L－1，即溶液中允许的最大铜离子浓度为2.2 mol·L－1，C正确。
答案：C
8．(2021·河南郑州质检)向浓度均为0.010 mol·L－1的Na2CrO4、NaBr和NaCl的混合溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液。[已知Ksp(AgCl)＝1.77×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12，Ksp(AgBr)＝5.35×10－13，Ag2CrO4为砖红色]下列叙述中正确的是( )
A．原溶液中n(Na＋)＝0.040 mol
B．Na2CrO4可用作AgNO3溶液滴定Cl－或Br－的指示剂
C．生成沉淀的先后顺序是AgBr→Ag2CrO4→AgCl
D．出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中c(Cl－)∶c(Br－)＝177∶535
解析：未指明溶液的体积，无法计算溶液中Na＋的物质的量，A项错误；AgCl沉淀时，c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝1.77×10－8 mol·L－1，AgBr沉淀时，c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝5.35×10－11 mol·L－1，Ag2CrO4沉淀时，c(Ag＋)＝[Ksp(Ag2CrO4)/c(CrO)]＝[(1.12×10－12)/0.01] mol·L－1＝1.1×10－5 mol·L－1，c(Ag＋)越小，则越先生成沉淀，所以产生沉淀的先后顺序为AgBr→AgCl→Ag2CrO4，故可用Na2CrO4作AgNO3溶液滴定Cl－或Br－的指示剂，B项正确，C项错误；出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中c(Cl－)/c(Br－)＝Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)＝1 770∶5.35，D项错误。
答案：B
9．已知：25 ℃时Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10。该温度下，CaSO4悬浊液中，c(Ca2＋)与c(SO)的关系如图所示，下列叙述正确的是( )
A．向a点的溶液中加入等物质的量的固体Na2SO4或Ca(NO3)2，析出的沉淀量不同
B．a、b、c、d四点对应的体系中，d点体系最稳定
C．升高温度后，溶液可能会由a点转化为b点
D．反应Ba2＋(aq)＋CaSO4(s)BaSO4(s)＋Ca2＋(aq)的平衡常数K＝9×104
解析：向a点的溶液中加入等物质的量固体Na2SO4或Ca(NO3)2，抑制固体溶解的作用相同，则析出的沉淀量相同，A错误；曲线上的点为平衡点，c为不饱和溶液，d为过饱和溶液，则d点体系最不稳定，B错误；a点转化为b点，c(Ca2＋)减小、c(SO)增大，而升高温度，c(Ca2＋)与c(SO)浓度均增大，则升高温度不能使溶液由a点转化为b点，C错误；由题图可计算出Ksp(CaSO4)＝9×10－6，反应Ba2＋(aq)＋CaSO4(s)BaSO4(s)＋Ca2＋(aq)的平衡常数K＝＝＝＝9×104，D正确。
答案：D
10．(2021·河北沧州联考)已知pA＝－lg c(A)。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A．a点无ZnS沉淀析出
B．可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2
C．向CuS悬浊液中加入少量水，平衡向CuS溶解的方向移动，c(S2－)增大
D．CuS和MnS共存的悬浊液中，＝10－20
解析：pA＝－lgc(A)，则c(A)＝10－pAmol/L，故pA越大，c(A)越小，所以平衡曲线右上方为不饱和溶液，平衡曲线左下方为过饱和溶液。a点为ZnS的不饱和溶液，没有ZnS沉淀析出，A项正确；MnS的溶解度大于ZnS，向MnCl2溶液中加入MnS固体，可以促使平衡MnS(s)＋Zn2＋(aq)ZnS(s)＋Mn2＋(aq)向右移动，即MnS转化为更难溶的ZnS，达到除去Zn2＋的目的，B项正确；向CuS悬浊液中加入少量水，平衡向CuS溶解的方向移动，由于悬浊液中存在CuS固体，溶液依然是饱和的，所以c(S2－)不变，C项错误；当pS2－＝0，pMn2＋＝15，即c(S2－)＝1 mol/L时，c(Mn2＋)＝10－15mol /L，Ksp(MnS)＝c(Mn2＋)·c(S2－)＝10－15；当pS2－＝25，pCu2＋＝10，即c(S2－)＝10－25mol/L时，c(Cu2＋)＝10－10 mol/L，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)＝10－35；CuS和MnS共存的悬浊液中，＝＝＝10－20，D项正确。
答案：C
11．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________(填字母)。
A．<1 B．4左右 C．>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__________________________________________。
答案：(1)Cu2＋ (2)B
(3)不能 Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小
12．已知下列物质在20 ℃时的Ksp见下表，试回答下列问题：
化学式
AgCl
AgBr
AgI
Ag2S
Ag2CrO4
颜色
白色
浅黄色
黄色
黑色
砖红色
Ksp
2.0×10－10
5.4×10－13
8.3×10－17
2.0×10－48
2.0×10－12
(1)20 ℃时，上述五种银盐饱和溶液中，Ag＋物质的量浓度由大到小的顺序是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，＝____________。
(3)测定水体中氯化物的含量，常用标准硝酸银法进行滴定，滴定时，应加入的指示剂是________(填字母)。
A．KBr B．KI
C．K2S D．K2CrO4
答案：(1)Ag2CrO4＞AgCl＞AgBr＞AgI＞Ag2S (2)2.7×10－3 (3)D
13．请按要求回答下列问题：
(1)已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。在25 ℃时，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______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)25 ℃时，向0.01 mol·L－1的MgCl2溶液中逐滴加入浓NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH为________；当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH为________。(忽略溶液体积变化，已知lg 2.4＝0.4，lg 7.7＝0.9)
(3)已知25 ℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，则将AgCl放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag＋)约为________mol·L－1。
(4)已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝________。
解析：(1)因为Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Mg(OH)2]，所以先生成Cu(OH)2沉淀。(2)Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝0.01×c2(OH－)，则c(OH－)≈4.2×10－5 mol·L－1，c(H＋)＝Kw/c(OH－)≈2.4×10－10 mol·L－1，则pH＝9.6，即当pH＝9.6时，开始出现Mg(OH)2沉淀。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，故Mg2＋完全沉淀时有1×10－5·c2(OH－)＝1.8×10－11，则c(OH－)≈1.3×10－3mol·L－1，此时，c(H＋)＝7.7×10－12mol·L－1，pH＝11.1。(3)Ksp(AgCl)＝1.8×10－10＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝c2(Ag＋)，解得：c(Ag＋)≈1.3×10－5mol·L－1。(4)Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，题中反应的平衡常数为K＝c(Fe3＋)/c3(H＋)，25 ℃时水的离子积为Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14，推得K＝Ksp[Fe(OH)3]/K，即K＝2.79×10－39/(1×10－14)3＝2.79×103。
答案：(1)Cu(OH)2 Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH (2)9.6 11.1 (3)1.3×10－5 (4)2.79×103
[B组 提升题组]
14．(2021·江西宜春统考)Hg是水体污染的重金属元素之一。常温下，水溶液中二价汞的主要存在形式与Cl－、OH－的浓度关系如图所示，Hg(OH)2为难溶物，粒子浓度很小时常用负对数表示，如pH＝－lg c(H＋)，pCl＝－lg c(Cl－)。下列说法中错误的是( )
A．Hg(NO3)2固体溶于水通常会出现浑浊
B．海水中Cl－的浓度大于0.1 mol/L时，其中汞元素的主要存在形式是Hg(OH)2
C．少量Hg(NO3)2溶于0.001 mol/L盐酸后得到澄清透明溶液
D．已知Ksp(HgS)＝1.6×10－52，当c(S2－)＝1×10－5mol/L时，c(Hg2＋)＝1.6×10－47 mol/L
解析：Hg2＋在pH为3～14时，主要以Hg(OH)2的形式存在，故Hg(NO3)2固体溶于水(pH＝7)通常会出现浑浊，A项正确；海水中c(Cl－)＝0.1 mol/L时，pCl＝－lg c(Cl－)＝1，若c(Cl－)>0.1 mol/L，则pCl<1，由题图可知，汞元素主要以HgCl的形式存在，B项错误；0.001 mol/L盐酸的pH＝3，pCl＝3，由题图可知，汞元素主要存在形式为HgCl2，溶液是澄清透明的，C项正确；Ksp(HgS)＝c(S2－)·c(Hg2＋)＝1.6×10－52，当c(S2－)＝1×10－5mol/L时，c(Hg2＋)＝＝ mol/L＝1.6×10－47mol/L，D项正确。
答案：B
核心素养 专项提能
核心素养提升(八) 溶液中粒子浓度大小关系比较
授课提示：对应学生用书第195页
一 熟悉两大理论，构建思维基点
1．电离理论
(1)弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离，如氨水溶液中：NH3·H2O、NH、OH－浓度的大小关系是c(NH3·H2O)＞c(OH－)＞c(NH)。
(2)多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。如在H2S溶液中：H2S、HS－、S2－、H＋的浓度大小关系是c(H2S)＞c(H＋)＞c(HS－)＞c(S2－)。
2．水解理论
(1)弱电解质离子的水解损失是微量的(双水解除外)，但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c(H＋)或碱性溶液中c(OH－)总是大于水解产生的弱电解质的浓度。如NH4Cl溶液中：NH、Cl－、NH3·H2O、H＋的浓度大小关系是c(Cl－)＞c(NH)＞c(H＋)＞c(NH3·H2O)。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如在Na2CO3溶液中：CO、HCO、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO)＞c(HCO)＞c(H2CO3)。
二 抓住三种守恒，建立粒子浓度的定量关系
1．电荷守恒——注重溶液呈电中性
溶液中所有阳离子所带的正电荷总浓度等于所有阴离子所带的负电荷总浓度。
2．物料守恒——注重溶液中某元素的原子守恒
在电解质溶液中，粒子可能发生变化，但变化前后其中某种元素的原子个数守恒。
3．质子守恒——注重分子或离子得失H＋数目不变
在电解质溶液中，由于电离、水解等过程的发生，往往存在质子(H＋)的得失，但得到的质子数等于失去的质子数。
如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下：
由图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示为c(H3O＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)或c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。
三 典例导悟，分类突破
1．粒子种类的确定
[典例1] 指出下列溶液中含有的所有粒子。
(1)NaHCO3溶液中：___________________________________________________。
(2)Na2CO3溶液中：____________________________________________________。
(3)NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中：____________________________________。
(4)向NaOH溶液中通入CO2气体(任意量)：_______________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)NaHCO3溶液中，因NaHCO3===Na＋＋HCO，HCOCO＋H＋，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，H2OH＋＋OH－。故溶液中的离子有：Na＋、CO、HCO、OH－、H＋；分子有：H2CO3、H2O。(2)～(4)分析方法与(1)相似。
[答案] (1)Na＋、CO、HCO、OH－、H＋、H2CO3、H2O
(2)Na＋、CO、HCO、OH－、H＋、H2CO3、H2O
(3)Na＋、CO、HCO、OH－、H＋、H2CO3、H2O
(4)Na＋、CO、HCO、OH－、H＋、H2CO3、H2O
2．单一溶液中粒子浓度大小关系
[典例2] 填写下列空白：
(1)0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液
①大小关系：____________________________________________________。
②物料守恒：____________________________________________________。
③电荷守恒：____________________________________________________。
④质子守恒：____________________________________________________。
(2)0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液
①大小关系：______________________________________________________。
②物料守恒：______________________________________________________。
③电荷守恒：______________________________________________________。
④质子守恒：______________________________________________________。
[答案] (1)①c(Na＋)＞c(HCO)＞c(OH－)＞c(H＋)＞c(CO)
②c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)
③c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)
④c(OH－)＝c(H2CO3)＋c(H＋)－c(CO)
(2)①c(Na＋)＞c(CO)＞c(OH－)＞c(HCO)＞c(H＋)
②c(Na＋)＝2[c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)]
③c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋2c(CO)
④c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2CO3)＋c(HCO)
[练后反思] 由电荷守恒式和物料守恒式推导质子守恒式
以KHS溶液为例，电荷守恒式为c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)①，物料守恒式为c(K＋)＝c(HS－)＋c(S2－)＋c(H2S)②，由①－②得质子守恒式，消去没有变化的K＋等。
3．混合溶液中粒子浓度大小关系
[典例3] 含物质的量相同的CH3COOH和CH3COONa混合溶液中：
(1)写出所有电离、水解的离子方程式：______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)粒子浓度由大到小的顺序为______________________________________________。
(3)电荷守恒：____________________________________________________________。
(4)物料守恒：____________________________________________________________。
[答案] (1)CH3COONa===CH3COO－＋Na＋、
CH3COOHCH3COO－＋H＋、
H2OH＋＋OH－、
CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
(2)c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
(3)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
(4)c(Na＋)＝[c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)]
[练后归纳] 在缓冲液CH3COOHCH3COONa中：
(1)CH3COONa电离出的CH3COO－抑制了CH3COOH的电离。
(2)CH3COOH抑制了CH3COONa的水解。
4．酸、碱中和型粒子浓度大小关系
[典例4] 比较下列几种溶液混合后各离子浓度的大小。
(1)CH3COOH和NaOH等浓度、等体积混合，离子浓度大小顺序为
________________________________________________________________________。
(2)NaOH和CH3COOH等浓度按1∶2体积比混合后pH＜7，离子浓度大小顺序为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)pH＝2的CH3COOH与pH＝12的NaOH等体积混合，其离子浓度大小顺序为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[答案] (1)c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)
(2)c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
(3)c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
5．不同溶液中同一离子浓度大小比较
[典例5] 比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。
(1)浓度均为0.1 mol·L－1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合溶液，溶液pH从大到小的顺序是______________________(填序号，下同)。
c(H2S)从大到小的顺序是____________________。
(2)相同浓度的下列溶液中：①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH，c(CH3COO－)由大到小的顺序是_______________________________________________________。
(3)c(NH)相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序为________________________________________。
[答案] (1)③>②>④>① ④>①>②>③
(2)②>①>③ (3)④>②>③>①
选好参照物，分组比较各个击破
如25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液中：
①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2，c(NH)由大到小的顺序为⑤>④>③>①>②。分析流程为：分组
[素养专项练]
1．(2021·长沙模拟)含SO2的烟气会形成酸雨，工业上常利用Na2SO3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO2，随着SO2的吸收，吸收液的pH不断变化。下列粒子浓度关系一定正确的是( )
A．Na2SO3溶液中存在：c(Na＋)>c(SO)>c(H2SO3)>c(HSO)
B．已知NaHSO3溶液pH<7，该溶液中：c(Na＋)>c(HSO)>c(H2SO3)>c(SO)
C．当吸收液呈酸性时：c(Na＋)＝c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)
D．当吸收液呈中性时：c(Na＋)＝2c(SO)＋c(HSO)
解析：Na2SO3溶液呈碱性，溶液中粒子浓度关系为c(Na＋)>c(SO)>c(OH－)>c(HSO)>c(H＋)>c(H2SO3)，A项错误；NaHSO3溶液pH<7，则该溶液中HSO的电离程度大于水解程度，溶液中粒子浓度大小关系为c(Na＋)>c(HSO)>c(H＋)>c(SO)>c(OH－)>c(H2SO3)，B项错误；当吸收液呈酸性时可以是NaHSO3溶液，溶液中存在物料守恒：c(Na＋)＝c(H2SO3)＋c(SO)＋c(HSO)，也可以是NaHSO3和亚硫酸钠的混合溶液，则选项中的物料守恒关系式不再适用，C项错误；当吸收液呈中性时，c(H＋)＝c(OH－)，溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SO)＋c(HSO)，故c(Na＋)＝2c(SO)＋c(HSO)，D项正确。
答案：D
2．已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表：
弱酸的化学式
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数
1.8×10－5
4.9×10－10
K1＝4.3×10－7
K2＝5.6×10－11
则下列有关说法不正确的是( )
A．浓度相同时，各溶液的pH关系为pH(Na2CO3)＞pH(NaCN)＞pH(NaHCO3)＞pH(CH3COONa)
B．a mol·L－1HCN溶液与b mol·L－1NaOH溶液等体积混合，所得溶液中c(Na＋)＝c(CN－)，则a一定大于b
C．NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中，一定有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)
D．向NaCN溶液中通入少量CO2：2NaCN＋H2O＋CO2===2HCN＋Na2CO3
解析：由表中数据可知，酸性：CH3COOH＞H2CO3＞HCN＞HCO，弱酸的酸性越弱，其酸根离子的水解程度越大，所以浓度相同时，pH(Na2CO3)＞pH(NaCN)＞pH(NaHCO3)＞pH(CH3COONa)，故A正确；根据电荷守恒可知c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CN－)，由于所得溶液中c(Na＋)＝c(CN－)，所以c(H＋)＝c(OH－)，即溶液显中性，因为NaCN溶液呈碱性，故HCN一定过量，则a一定大于b，故B正确；根据溶液呈电中性有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)，故C正确；酸性：HCN＞HCO，向NaCN溶液中通入少量CO2，应生成HCO，故D错误。
答案：D
3．25 ℃时，在10 mL浓度均为0.1 mol·L－1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L－1的盐酸，下列有关溶液中粒子浓度关系的表述正确的是( )
A．未加盐酸时：c(OH－)＞c(Na＋)＝c(NH3·H2O)
B．加入10 mL盐酸时：c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)
C．加入盐酸至溶液pH＝7时：c(Cl－)＝c(Na＋)
D．加入20 mL盐酸时：c(Cl－)＝c(NH)＋c(Na＋)
解析：未加盐酸时，由于NH3·H2O部分电离，所以c(OH－)＞c(Na＋)＞c(NH3·H2O)，A错误；加入10 mL盐酸时，c(Cl－)＝c(Na＋)，再由电荷守恒可知c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)，B正确；由电荷守恒得：c(Na＋)＋c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，pH＝7时，c(H＋)＝c(OH－)，所以有c(Cl－)＞c(Na＋)，C错误；当加入20 mL盐酸时，溶质为NaCl、NH4Cl，溶液呈酸性，即c(H＋)＞c(OH－)，再根据电荷守恒可得：c(Cl－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(NH)＋c(Na＋)，则c(Cl－)＞c(NH)＋c(Na＋)，D错误。
答案：B
4．常温下，向20.00 mL 0.200 0 mol·L－1 NH4Cl溶液中逐滴加入0.200 0 mol·L－1 NaOH溶液时，溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如图所示(不考虑挥发)。下列说法正确的是( )
A．a点溶液中：c(H＋)＋c(NH3·H2O)＝c(OH－)＋c(NH)
B．b点溶液中：c(Cl－)＝c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－)
C．c点溶液中：c(NH3·H2O)＋c(NH)＝c(Cl－)＋c(OH－)
D．d点溶液中：c(Cl－)＞c(NH3·H2O)＞c(OH－)＞c(NH)
解析：a点溶液是NH4Cl溶液，由质子守恒得c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)，A项错误；b点溶液呈中性，此时所加氢氧化钠的物质的量不到氯化铵的一半，所以c(Cl－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－)，B项错误；c点溶液中，由物料守恒可知，c(NH3·H2O)＋c(NH)＝c(Cl－)，C项错误；d点氯化铵和氢氧化钠恰好完全反应，溶液中存在一水合氨的电离平衡和水的电离平衡，溶液显碱性，所以c(Cl－)＞c(NH3·H2O)＞c(OH－)＞c(NH)，D项正确。
答案：D
5．室温时，配制一组c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)＝0.10 mol·L－1的H2A和NaOH的混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．在c(Na＋)＝0.10 mol·L－1的溶液中：c(A2－)－c(H＋)＝c(H2A)－c(OH－)
B．pH＝4的溶液中：c(HA－)＝c(H2A)＋c(A2－)
C．pH＝7的溶液中：c(Na＋)＝c(A2－)＋c(HA－)
D．Ka1(H2A)的数量级为10－5
解析：在c(Na＋)＝0.10 mol·L－1的溶液中，存在c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)＝0.10 mol·L－1，则溶液中的物料守恒关系为c(Na＋)＝c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)，电荷守恒关系为c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)，则c(A2－)－c(H＋)＝c(H2A)－c(OH－)，A项正确；pH＝4时，若c(HA－)＝c(H2A)＋c(A2－)，则2c(HA－)＝0.1 mol·L－1，c(HA－)＝0.05 mol·L－1，根据题图可知，pH＝4时，c(HA－)>0.05 mol·L－1，B项错误；根据电荷守恒知c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，pH＝7时，c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)，C项错误；pH＝3.2时，c(H2A)＝c(HA－)＝0.05 mol·L－1，Ka1＝[c(H＋)·c(HA－)]/c(H2A)＝10－3.2，D项错误。
答案：A
核心素养提升(九) 高考命题新热点——以数学函数表征平衡常数
授课提示：对应学生用书第197页
一 以反比例函数为载体
反比例函数的三种表达式：y＝，xy＝k，y＝k·x－1(k为常数，k≠0)；可以以其为载体的有：水的离子积、弱酸、弱碱和AB型难溶电解质等的离子平衡，部分化学平衡，弱碱阳离子的水解平衡以及弱酸根离子的水解平衡等。
1．透过平衡常数绘图像
结合合适的平衡常数表达式选择自变量和因变量构建反比例函数。
[典例1] 用反比例函数图像表征一定温度下Na2CO3溶液中关于水解平衡常数表达式中的相关量。
[解析] 溶液中存在：CO＋H2OHCO＋OH－，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，
达到平衡时Kh1＝，Kh2＝，因为温度一定时Kh1、Kh2是常数，符合反比例函数定义，则是c(OH－)的反比例函数，是c(OH－)的反比例函数，函数图像如图所示，曲线1表示c(OH－)与的关系，曲线2表示c(OH－)与的关系。
[答案]
[点评] 总之，函数图像的自主构建关键是结合平衡常数表达式选择合适的自变量和因变量，使其满足反比例函数定义即可，如氢氟酸的电离平衡常数为Ka＝c(H＋)·c(F－)，若自变量为c(H＋)则因变量为c(F－)，若自变量为c(F－)则因变量为c(H＋)。
2．结合图像看平衡常数
先看图形中横、纵坐标的含义，然后再对照相应的平衡常数表达式，找出相关关系式。
[典例2] 如图所示是碳酸钙(CaCO3)在25 ℃和100 ℃两种情况下，在水中的溶解平衡曲线。下列有关说法正确的是 ( )
A．CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq) ΔH<0
B．a、b、c、d四点对应的溶度积Ksp相等
C．温度不变，蒸发水，可使溶液由a点变到c点
D．25 ℃时，CaCO3的Ksp＝2.8×10－9
[解析] 由图像可知自变量为c(CO)、因变量为c(Ca2＋)，结合碳酸钙(CaCO3)的溶度积表达式为Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO)，因为Ksp(CaCO3)是温度的函数，因此，温度不变，Ksp(CaCO3)不变，则相同温度下c(Ca2＋)是c(CO)的反比例函数，曲线上任意一点纵坐标c(Ca2＋)与横坐标c(CO)的乘积都是定值。碳酸钙的溶解平衡：CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)，由图像可知，温度25 ℃升至100 ℃时，Ksp(CaCO3)增大，说明升高温度，碳酸钙的溶解平衡正向移动，碳酸钙的溶解是吸热反应，ΔH>0，故A项错误；由图可知溶度积由大到小的关系为d>b＝c>a，故B项错误；由图可知a点溶度积与c点溶度积不相等，温度不变，溶度积不变，故C项错误；25 ℃时，c点：Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO)＝2.0×10－5×1.4×
10－4＝2.8×10－9，故D项正确。
[答案] D
[典例3] T ℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)C(s) ΔH<0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是( )
A．T ℃时，该反应的平衡常数值为4
B．c点没有达到平衡，此时反应逆向进行
C．若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于T℃
D．T℃时，直线cd上的点均为平衡状态
[解析] 由图像可知自变量为c(B)、因变量为c(A)，结合该反应化学平衡常数K＝，变式为＝c(A)·c(B)，因为K在固定温度时为定值，则c(A)是c(B)的反比例函数，曲线上的点都是平衡点。T ℃时，化学平衡常数K＝＝＝0.25，故A项错误；由图可知c与d在c(A)＝c(B)的直线上，d点是平衡点，则c点Qc
二 以一次函数为载体
一次函数表达式：y＝kx＋b(k，b是常数，k≠0)。这类题一般有两种来源，第一种在离子积、电离平衡常数、水解平衡常数、溶度积等的表达式的基础上直接变形而来；第二种由在离子积、电离平衡常数、水解平衡常数、溶度积等的表达式的两侧同时取对数值再适当变化而来。
1．透过平衡常数绘图像
先写出离子积、电离平衡常数、水解平衡常数、溶度积等的表达式，观察表达式，然后变形，常用对数的运算法则：lg m·n＝lg m＋lg n，lg ＝lg m－lg n，lg mn＝nlg m。
[典例4] 用一次函数图像表征某温度下Na2CO3溶液中关于水解平衡常数表达式中的相关量。
[解析] Na2CO3溶液中水解方程式为
CO＋H2OHCO＋OH－，
Kh1＝；
HCO＋H2OH2CO3＋OH－，
Kh2＝。
①对水解平衡常数等式两侧同时取对数计算得：
lgKh1＝lg＋lgc(OH－)，
lgKh2＝lg＋lgc(OH－)，
则若以lg或lg为纵坐标、lgc(OH－)为横坐标的关系符合一次函数；函数图像如图a所示，直线1表示lgc(OH－)与lg的关系，直线2表示lgc(OH－)与lg的关系。
②对水解平衡常数等式两侧同时取负对数计算得：
－lgKh1＝－lg－lgc(OH－)、
－lgKh2＝－lg－lgc(OH－)，
则若以－lg或－lg为纵坐标，－lgc(OH－)为横坐标的关系符合一次函数；函数图像如图b所示，直线1表示－lgc(OH－)与－lg的关系，直线2表示－lgc(OH－)与－lg的关系。
令pOH＝－lgc(OH－)，则若以－lg或－lg为纵坐标、pOH为横坐标的关系符合一次函数；函数图像如图c所示，直线1表示pOH与－lg的关系，直线2表示pOH与－lg的关系。
[答案]
[典例5] 用一次函数图像表征某温度下Fe(OH)3悬浊液中关于溶度积表达式中相关量。
[解析] Fe(OH)3悬浊液溶解平衡为Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)，Ksp＝c
(Fe3＋)·c3(OH－)。
①对溶度积等式两侧同时取对数计算得
lgKsp＝lg[c(Fe3＋)·c3(OH－)]，
lgKsp＝lgc(Fe3＋)＋lgc3(OH－)，
lgKsp＝lgc(Fe3＋)＋3lgc(OH－)，
则若以lgc(Fe3＋)为纵坐标、lgc(OH－)为横坐标的关系符合一次函数，函数图像如图a所示。
②对溶度积等式两侧同时取负对数计算得
－lgKsp＝－lg[c(Fe3＋)·c3(OH－)]，
－lgKsp＝－lgc(Fe3＋)－lgc3(OH－)，
－lgKsp＝－lgc(Fe3＋)－3lgc(OH－)，
则若以－lgc(Fe3＋)为纵坐标、－lgc(OH－)为横坐标的关系符合一次函数，函数图像如图b所示。
[答案]
[点评] 总之，绘制图像其他类型的推导根据情况以此类推(可以自由规定横纵坐标)。
2．结合图像看平衡常数
[典例6] 常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A．Ka1(H2X)的数量级为10－4.4
B．曲线N表示pH与lg的变化关系
C．NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－)
D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)>c(HX－)>c(X2－)>c(OH－)＝c(H＋)
[解析] H2X的电离方程式为H2XH＋＋HX－、HX－H＋＋X2－。当＝＝1时，即横坐标为0.0时，Ka1＝c(H＋)，Ka2＝c′(H＋)，因为Ka1>Ka2，故c(H＋)>c′(H＋)，即pHc(OH－)，C项正确；电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HX－)＋2c(X2－)，中性溶液中存在c(H＋)＝c(OH－)，故有c
(Na＋)＝c(HX－)＋2c(X2－)，假设c(HX－)＝c(X2－)或c(HX－)>c(X2－)(见C项分析)，则溶液一定呈酸性，故中性溶液中c(HX－)
[素养专项练]
1．(2020·河南南阳等六市联考)
某温度下，向一定体积0.1 mol·L－1的氨水中逐滴加入等浓度的盐酸，溶液中pOH [pOH＝－lg c(OH－)]与pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．M点和N点溶液中H2O的电离程度相同
B．Q点溶液中，c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)
C．M点溶液的导电性小于Q点溶液的导电性
D．N点溶液加水稀释，变小
解析：由于M点碱过量，N点酸过量，M点溶液中氢氧根离子浓度与N点溶液中氢离子浓度相同，对水的电离抑制能力相同，故两点水的电离程度相同，A正确；Q点时pH＝pOH，说明溶液呈中性，根据电荷守恒：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，则c(NH)＝c
(Cl－)，B错误；M点溶液中主要溶质为一水合氨，为弱电解质，在溶液中部分电离，溶液中离子浓度较小，Q点溶液中溶质主要为氯化铵，为强电解质，溶液中离子浓度较大，故M点溶液的导电能力小于Q点，C正确；N点溶液加水稀释，Kb＝，温度不变，Kb不变，加水稀释氢离子浓度减小，c(OH－)增大，所以变小，故D正确。
答案：B
2．常温下，向二元弱酸H2Y溶液中滴加KOH溶液，所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示，下列说法错误的是( )
A．曲线M表示pH与lg的变化关系
B．Ka2(H2Y)＝10－4.3
C．a点溶液中：c(H＋)－c(OH－)＝2c(Y2－)＋c(HY－)－c(K＋)
D．交点c的溶液中：c(H2Y)＝c(Y2－)>c(HY－)>c(H＋)
解析：Ka1(H2Y)＝，随着pH增大，c(H＋)减小，增大，lg增大，故曲线M表示pH与lg的变化关系，A项正确；曲线N表示pH与lg的变化关系，当pH＝3时，c(H＋)＝10－3 mol·L－1，lg＝1.3，＝10－1.3，Ka2(H2Y)＝＝10－1.3×10－3＝10－4.3，B项正确；a点溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＋c(K＋)＝2c(Y2－)＋c(HY－)＋c(OH－)，故c(H＋)－c(OH－)＝2c(Y2－)＋c(HY－)－c(K＋)，C项正确；交点c的溶液中：lg＝lg＝1.5，则c(H2Y)＝c(Y2－)
3．某温度时，可用K2S沉淀Cu2＋、Mn2＋、Zn2＋三种离子(M2＋)，所需S2－最低浓度的对数值lg c(S2－)与lg c(M2＋)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小，约为1×10－20
B．向MnS的悬浊液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，c(S2－)增大
C．可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2
D．向浓度均为1×10－5 mol·L－1的Cu2＋、Zn2＋、Mn2＋混合溶液中逐滴加入1×10－4 mol·
L－1的Na2S溶液，Zn2＋先沉淀
解析：向横坐标作一垂线，与三条斜线相交，此时c(S2－)相同，而c(Cu2＋)
笔答题语言再规范与新素材命题(八)
授课提示：对应学生用书第199页
01
答题语言再规范
1.在80 ℃时，纯水的pH小于7，为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：已知室温下，纯水中的c(H＋)＝c(OH－)＝10－7 mol·L－1，又因水的电离(H2OH＋＋OH－)是吸热反应，故温度升高到80 ℃，电离程度增大，致使c(H＋)＝c(OH－)>10－7 mol·L－1，即pH<7
2．甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1 mol·L－1和0.1 mol·L－1，则甲、乙两瓶氨水中c(OH－)之比________(填“大于”“等于”或“小于”)10。请说明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：小于；甲瓶氨水的浓度是乙瓶氨水的浓度的10倍，故甲瓶氨水的电离程度比乙瓶氨水的电离程度小，所以甲、乙两瓶氨水中c(OH－)之比小于10
3．用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2的水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水蒸气，故能得到无水MgCl2
4．为了除CuSO4溶液中的FeSO4，其操作是滴加H2O2溶液，稍加热；当Fe2＋完全转化后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以控制pH＝3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH＝1。控制溶液pH＝3.5的原因是______________________________
________________________________________________________________________。
答案：使Fe3＋全部转化为Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋不会转化为Cu(OH)2沉淀
5．硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释。______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：生成白色絮状沉淀，有刺激性气味的气体生成；原因是SiO与NH发生双水解反应，SiO＋2NH===2NH3↑＋H2SiO3↓
6．常温下，0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3)________c(CO)(填“>”“＝”或“<”)，原因是_______________________________________________
_________________________________________(用离子方程式和必要的文字说明)。
答案：> HCOCO＋H＋，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，HCO的水解程度大于电离程度
7．为了除去氨氮废水中的NH3，得到低浓度的氨氮废水，采取以下措施，加入NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30 ℃，通空气将氨赶出并回收。
(1)用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：__________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用化学平衡原理解释通空气的目的：______________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)NH＋OH－NH3·H2O
(2)废水中的NH3被空气带走，使NH3·H2ONH3＋H2O的平衡向正反应方向移动，利于除氨
8．为了获得更多的Cl2，电解饱和食盐水要用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：由于阳极上生成氯气，而氯气可溶于水，并发生下列反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，根据平衡移动原理可知增大盐酸的浓度可使平衡向逆反应方向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的逸出
9．铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解，无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中NH4Cl的作用是
________________________________________________________________________。
答案：分解出HCl气体，抑制CeCl3水解
10．利用浓氨水分解制备NH3，应加入NaOH固体，试用化学平衡原理分析NaOH的作用。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：NaOH溶于氨水后放热；增大OH－的浓度，使平衡NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－向逆反应方向移动，加快氨气逸出
11．用沉淀溶解平衡解答下列问题。
(1)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2，应怎样除去？写出实验步骤。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)Ba2＋有很强的毒性，胃酸酸性很强(pH约为1)，医学上进行消化系统的X射线透视时，服用大量BaSO4仍然是安全的，其原因是________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)有一种工艺流程通过将AgCl沉淀溶于NH3的水溶液，从含金、银、铜的金属废料中来提取银。已知在溶解后的溶液中测出含有[Ag(NH3)2]＋，试从沉淀溶解平衡移动的角度解释AgCl沉淀溶解的原因：________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)几种离子完全沉淀的pH见下表：
物质(25 ℃)
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
完全沉淀时的pH范围
≥9.6
≥6.4
≥3
除去CuSO4酸性溶液中的FeSO4，方法是____________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤。
(2)对于沉淀溶解平衡：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，H＋不会影响Ba2＋或SO的浓度，平衡不移动
(3)AgCl固体在溶液中存在沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，由于Ag＋和NH3·H2O结合成[Ag(NH3)2]＋使Ag＋浓度降低，导致AgCl的沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动
(4)滴加H2O2溶液，将Fe2＋完全转化为Fe3＋后，慢慢加入CuO[或Cu2(OH)2CO3]，调至3＜pH＜6.4，过滤
12．用0.1 mol·L－1的NaOH溶液分别滴定0.1 mol·L－1的HCl溶液、0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液，所得pH变化曲线如下：
则________是NaOH滴定CH3COOH的pH变化曲线，判断的理由是_____________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：图Ⅱ CH3COOH为弱电解质，0.1 mol·L－1的CH3COOH的pH大于1
13．用标准酸性KMnO4溶液测定某补血口服液中Fe2＋的含量时，酸性KMnO4溶液应放在________滴定管中，判断滴定终点的方法是____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：酸式 当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液时，溶液呈浅红色，且半分钟内不褪色
14．测定维生素C(C6H8O6)含量的方法：向其溶液中加入过量的碘水，发生反应：C6H8O6＋I2===C6H6O6＋2HI，然后用已知浓度的Na2S2O3溶液滴定过量的碘，发生反应： I2＋2S2O===S4O＋2I－，可选用________做指示剂，滴定终点的现象是_____________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：淀粉溶液 当滴入最后一滴Na2S2O3溶液时，蓝色褪去，且半分钟内不恢复蓝色
02
新素材命题与学科素养
[命题新素材]
材料一 泡沫灭火器，灭火原理是：灭火时能喷射出大量二氧化碳及泡沫，它们能黏附在可燃物上，使可燃物与空气隔绝，达到灭火的目的。泡沫灭火器的外壳是铁皮制成的，内装碳酸氢钠与发沫剂的混合溶液，另有一玻璃瓶内胆，装有硫酸铝水溶液。使用时将筒身颠倒过来，碳酸氢钠和硫酸铝两溶液混合后发生化学反应，产生二氧化碳气体泡沫，体积膨胀7～10倍，一般能喷射10 m左右。
[设题新角度]
问题1.请与同学讨论，灭火器中装有Al2(SO4)溶液与NaHCO3溶液，使用时要将两者混合，那么它的工作原理是什么？(素养角度——宏观辨识与微观探析)
问题2.请与同学讨论，将灭火器中NaHCO3溶液换为Na2CO3溶液，效果如何？(素养角度——宏观辨识与微观探析)
问题3.已知CH3COONH4溶液显中性，醋酸的酸性强于碳酸，则碳酸氢铵溶液显什么性？(素养角度——变化观念与平衡思想)
问题4.Na2S、Na3PO4、Na2CO3、AlCl3的溶液中，所含离子种类最多的是哪一个(素养角度——宏观辨识与微观探析)
问题1 提示：将Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液混合，Al3＋、HCO相互促进水解：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑，产生的CO2有灭火作用，Al(OH)3有阻燃作用。
问题2 提示：将NaHCO3溶液换为Na2CO3溶液，反应的离子方程式为2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑，产生相同体积CO2消耗的Al2(SO4)3多，且反应速率慢。
问题3 提示：显碱性。醋酸的酸性强于碳酸的酸性，则Ka(醋酸)>Ka(碳酸)；CH3COONH4溶液显中性，则Ka(醋酸) ＝Kb(NH3·H2O)，可知Kb(NH3·H2O)>Ka(碳酸)，则碳酸氢铵溶液显碱性。
问题4 提示：Na3PO4所含离子种类最多。因它的水解级数最多，有三级：PO＋H2OHPO＋OH－；HPO＋H2OH2PO＋OH－；H2PO＋H2OH3PO4＋OH－，此外还有水的电离H2OH＋＋OH－，所以磷酸钠溶液中，除Na＋外还有五种离子：PO、 HPO、H2PO、H＋、OH－。
[命题新素材]
材料二 闻名于世的桂林银子岩溶洞、北京石花洞、娄底梅山龙宫，它们均是由于水和二氧化碳的缓慢侵蚀而创造出来的杰作。
石灰石的主要成分为CaCO3，当它遇到溶有CO2的水时就会发生反应变成可溶性的碳酸氢钙，溶有碳酸氢钙的水，当从溶洞顶滴到洞底时，由于水分的蒸发或压强减小，以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙的沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等，洞顶的钟乳石与地面的石笋连接起来了，就会形成奇特的石柱。反应的化学方程式为CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。
在自然界中不断发生上述反应于是就形成了溶洞中的各种景观。
[设题新角度]
问题1.CaCO3难溶于水，属于电解质吗？(素养角度——宏观辨识与微观探析)
问题2.试从溶解平衡的角度解释碳酸钙溶于含有CO2的水的原理？(素养角度——变化观念与平衡思想)
问题3.“滴水石穿”是物理变化还是化学变化？你能解释其道理吗？(素养角度——变化观念与平衡思想)
问题4.碳酸钙可以溶于强酸(如硝酸)，但硫酸钡不能溶于强酸，为什么？(素养角度——变化观念与平衡思想)
问题1 提示：属于。CaCO3难溶于水，但其属于盐类，属于强电解质。
问题2 提示：CaCO3溶于水的溶解平衡为CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)，当遇到含有CO2的水时发生反应：CO2＋H2O＋CO===2HCO，促进碳酸钙的溶解平衡向右进行，逐渐溶解，生成Ca(HCO3)2溶液。
问题3 提示：化学变化。原理同问题2。
问题4 提示：CaCO3的溶解平衡为CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)，加入硝酸后CO与H＋反应生成CO2和H2O，使c(CO)减小，溶解平衡右移，碳酸钙逐渐溶解；BaSO4的溶解平衡为BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，加入硝酸后，Ba2＋、SO都不与H＋和NO反应，两者浓度都不改变，平衡不移动，故BaSO4不溶解。
第27讲 难溶电解质的溶解平衡
目标要求
核心素养
1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2.理解溶度积(Ksp)的含义，能进行相关的计算。
1.变化观念与平衡思想：认识难溶电解质的溶解平衡有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡，并运用难溶电解质的溶解平衡原理解决实际问题(利用生成沉淀处理污水等)。
2.科学探究与创新意识：能发现和提出有关难溶电解质的溶解
3.平衡的判断问题：能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行沉淀转化等实验探究。
考点1 沉淀溶解平衡及其应用
授课提示：对应学生用书第189页
1．难溶、可溶、易溶界定
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
(1)溶解平衡的建立：
固体溶质溶液中的溶质
(2)特点(同其他化学平衡)：逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)
3．影响沉淀溶解平衡的因素
内因
难溶电解质本身的性质
外因
浓度
加水稀释，平衡向沉淀溶解的方向移动
温度
大多数难溶电解质的溶解平衡是吸热过程，升高温度，平衡向沉淀溶解的方向移动；少数向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡
同离子效应
向平衡体系中加入含有难溶电解质电离的某离子的电解质，平衡向生成沉淀的方向移动
化学反应
若加入的物质使难溶电解质生成更难溶的电解质、弱电解质或气体时，平衡向沉淀溶解的方向移动
4.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成：
①调节pH法：
如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。
②沉淀剂法：
如用H2S沉淀Hg2＋的离子方程式为
Hg2＋＋H2S===HgS↓＋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＋＋CO2↑＋H2O。
②盐溶解法：如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。
(3)沉淀的转化：
①实质：沉淀溶解平衡的移动。
②应用：锅炉除垢、矿物转化等。
1．以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH＞0为例，填写外因对溶解平衡的影响
外界条件
移动方向
平衡后c(Ag＋)
平衡后c(Cl－)
Ksp
升高温度
____
____
____
____
加水稀释
____
____
加入少量AgNO3
____
____
____
____
通入HCl
____
____
增大
不变
通入H2S
____
____
____
____
提示：正向 增大 增大 增大 正向 不变 逆向 增大 减小 不变 逆向 减小 正向 减小 增大 不变
2．试用平衡移动原理解释下列事实。
(1)BaCO3不溶于水，为什么不能做钡餐？
(2)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。
提示：(1)BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋CO(aq)，HCl===H＋＋Cl－，盐酸电离出的H＋与BaCO3溶解产生的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
(2)用盐酸洗涤AgCl沉淀，相当于在用水洗涤AgCl[AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)]的基础上，增大了c(Cl－)，沉淀溶解平衡左移，AgCl(s)的溶解度减小。
(1)沉淀达到溶解平衡时，溶液中溶质电离出的离子浓度一定相等，且保持不变。(×)
(2)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动。(×)
(3)室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。(×)
(4)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。(√)
(5)Ksp大的难溶电解质容易向Ksp小的转化，但Ksp小的不能向Ksp大的转化。(×)
(6)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解的方向移动。(×)
1．错点提醒：应根据Qc与Ksp的大小关系判断沉淀转化的方向
(1)一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现，但溶解度小的沉淀转化成溶解度稍大的沉淀也能实现。
(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。
2．学科思想：溶解度曲线应用的归纳与整合
(1)利用溶解度受温度影响分离、提纯物质
①溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采取蒸发结晶的方法：如NaCl溶液中含有KNO3，应采取蒸发结晶，趁热过滤的方法。
②溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水)采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法：如Mg(ClO3)2溶液中含有NaCl，应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。
(2)利用溶解度不同可以制备物质
如侯氏制碱法：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl；
如MgCl2＋2NaClO3===2NaCl↓＋Mg(ClO3)2。
题组一 沉淀溶解平衡的移动
1．向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列物理量中减小的是( )
A．c(CO) B．c(Mg2＋)
C．c(H＋) D．Ksp(MgCO3)
解析：MgCO3(s)Mg2＋(aq)＋CO(aq)，加少许盐酸时，CO与H＋反应，导致c(CO)减小，同时溶解平衡正向移动，c(Mg2＋)增大，故A项符合题意，B项不符合题意；加入盐酸后c(H＋)增大，C项不符合题意；Ksp(MgCO3)只受温度影响，故D项不符合题意。
答案：A
2．某兴趣小组进行下列实验：
①将0.1 mol·L－1 MgCl2溶液和0.5 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合得到浊液
②取少量①中浊液，滴加0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，出现红褐色沉淀
③将①中浊液过滤，取少量白色沉淀，滴加0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，白色沉淀变为红褐色沉淀
④另取少量白色沉淀，滴加饱和NH4Cl溶液，沉淀溶解
下列说法中不正确的是( )
A．将①中所得浊液过滤，所得滤液中含少量Mg2＋
B．①中浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)
C．实验②和③均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶
D．NH4Cl溶液中的NH可能是④中沉淀溶解的原因
解析：MgCl2溶液与NaOH溶液等体积混合得到Mg(OH)2悬浊液，剩余NaOH溶液，但仍存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)。实验②中是因为剩余的NaOH和氯化铁之间反应生成Fe(OH)3，不能比较Fe(OH)3和Mg(OH)2的溶解能力，故C错误。
答案：C
题组二 沉淀溶解平衡的应用
3．要使工业废水中的Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等做沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下：
化合物
PbSO4
PbCO3
PbS
溶解度/g
1.03×10－4
1.81×10－7
1.84×10－14
由上述数据可知，沉淀剂最好选用( )
A．硫化物 B．硫酸盐
C．碳酸盐 D．以上沉淀剂均可
答案：A
4．肾结石和胆结石都属于“结石症”，其成分并非“CaCO3”，而是CaC2O4、Ca3(PO4)2以及尿酸(HUr，一种微溶于水的有机物)。难溶性钙盐存在溶解平衡，而尿酸同时存在两种平衡：①溶解平衡：HUr(s)HUr(aq)；②电离平衡：HUrUr－＋H＋。
下列说法中不正确的是( )
A．体内Ca2＋浓度越高，结石的发病率越高
B．尿液pH升高，有利于尿酸的溶解
C．大量饮水可稀释尿液，防止结石形成，或延缓结石增长速度
D．肾(或胆)结石患者应多吃含草酸盐高的食物，如菠菜等
答案：D
题组三 溶解度曲线的理解与应用
5．溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．溴酸银的溶解是一个熵增、焓减过程
B．对应温度下，X点的分散系中，v(溶解)>v(沉淀)
C．Y点的分散系中，c(Ag＋)·c(BrO)>6.25×10－4
D．60 ℃时溴酸银饱和溶液中c(BrO)＝0.025 mol/L
答案：C
6．已知四种盐的溶解度(S)曲线如图所示，下列说法不正确的是( )
A．将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体
B．将MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固体
C．Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质，可用重结晶法提纯
D．可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2
答案：B
考点2 溶度积常数及其应用
授课提示：对应学生用书第191页
1．溶度积和离子积
以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：
溶度积
离子积
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(Bm－)，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
2.影响Ksp的因素
(1)内因：难溶物质本身的性质，这是决定因素。
(2)外因：
①浓度：加水稀释，平衡向沉淀溶解的方向移动，但Ksp不变。
②温度：绝大多数难溶物的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解的方向移动，Ksp增大。
③其他：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，平衡向溶解的方向移动，但Ksp不变。
1．根据教材选修4表中数据：Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9、Ksp(CaSO4)＝9.1×10－6，溶解能力：CaSO4大于CaCO3。请用数据说明溶解能力小的CaCO3能否转化为溶解能力大的CaSO4?
提示：在CaCO3的饱和溶液中，c(Ca2＋)＝＝＝5.3×10－5 mol·L－1，若向CaCO3饱和溶液中加入Na2SO4溶液，产生CaSO4(s)时SO的最小浓度为：c(SO)＝＝≈0.17 mol·L－1，故CaCO3(s)在水溶液中，当c(SO)大于0.17 mol·L－1时，可以转化为CaSO4(s)。
2．根据教材选修4中“沉淀的转化”，你对“沉淀的转化”有什么新的认识？
提示：①溶解能力大的沉淀均可以转化为溶解能力小的沉淀；②溶解能力差距不是太大的沉淀，溶解能力小的沉淀也可转化为溶解能力大的沉淀。
(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度。(×)
(2)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，已经完全沉淀。(√)
(3)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。(√)
(4)常温下，向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小。(×)
(5)溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高，Ksp增大。(×)
模型构建：解沉淀溶解平衡曲线题的三个步骤
第一步：明确图像中纵、横坐标的含义
纵、横坐标通常是难溶电解质溶解后电离出的离子浓度。
第二步：理解图像中线上点、线外点的含义
(1)以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图像上，曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Qc＝Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线以外。
(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时Qc＞Ksp。
(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Qc＜Ksp。
第三步：抓住Ksp的特点，结合选项分析判断
(1)溶液在恒温蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：
①原溶液不饱和时，离子浓度都增大；
②原溶液饱和时，离子浓度都不变。
(2)溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。
题组一 沉淀溶解平衡曲线
1．不同温度下(T1、T2)，CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，回答下列问题(注：CaCO3均未完全溶解)。
(1)T1________(填“>”“<”或“＝”)T2。
(2)保持T1不变，怎样使A点变成B点？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)在B点，若温度从T1升到T2，则B点变到________点(填“C”“D”或“E”)。
答案：(1)<
(2)保持T1不变，向悬浊液中加入Na2CO3固体。
(3)D
2.某温度时，CuS、MnS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A．a点对应的Ksp大于b点对应的Ksp
B．向CuSO4溶液中加入MnS发生如下反应：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)
C．在含有CuS和MnS固体的溶液中c(Cu2＋)∶ c(Mn2＋)＝(2×10－23)∶1
D．该温度下，Ksp(CuS)小于Ksp(MnS)
解析：因为a点和b点都在CuS的沉淀溶解平衡曲线上，所以Ksp是定值，A错误；因为Ksp(CuS)
3．一定温度下，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．a点可表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2＋)
C．c点可表示MnCO3的饱和溶液，且c(Mn2＋)＝c(CO)
D．MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大
解析：由pM＝－lg c(M)可知(类比于pH)，当pM越大时，c(M2＋)越小，p(CO)越大时，c(CO)越小，图中沉淀溶解平衡曲线与虚线的交点是溶液中p(M)＝p(CO)的点。a点可表示CaCO3的饱和溶液，p(Ca2＋)
题组二 Ksp的计算
4．已知常温下，Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝2×10－20。
某CuSO4溶液中c(Cu2＋)＝0.02 mol·L－1，若要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH大于________。
解析：依题意，当c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝ ＝ mol·L－1＝1×10－9 mol·L－1，由c(H＋)＝＝＝1×10－5 mol·L－1，得pH＝5。
答案：5
5．(1)Na2SO3溶液与CaCl2溶液混合会生成难溶的CaSO3(Ksp＝3.1×10－7)，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________________________________________________。
(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(忽略加入盐酸的体积)。
解析：(1)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。
(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，n(H＋)≥5×10－2×100×10－3＝5×10－3(mol)，故至少要加入相应的盐酸的体积为＝2.5×10－3 L＝2.5 mL。
答案：(1)6.2×10－4 mol·L－1 (2)2.5
用Ka(或Kb)、Kw、Kh推导Ksp及Ksp的应用
授课提示：对应学生用书第192页
一、用Ka(或Kb)、Kw、Kh推导Ksp
[典例1] 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)＝________。
[解析] CaSO3悬浊液中：CaSO3(s)Ca2＋(aq)＋SO(aq)，
其中SO发生水解：SO＋H2OHSO＋OH－，
Kh＝＝
＝＝×10－5；
由于c(HSO)≈c(OH－)，又因pH＝9，故c(OH－)＝10－5 mol·L－1，
所以c(SO)＝
＝ mol·L－1＝6×10－5 mol·L－1，
又由于c(Ca2＋)≈c(SO)，
所以Ksp(CaSO3)＝c(Ca2＋)·c(SO)＝(6×10－5)2＝3.6×10－9。
[答案] 3.6×10－9
二、Ksp的应用
1．推导沉淀转化反应的化学平衡常数
[典例2] 浸渣经处理可得Ce(BF4)3，加入KCl溶液发生如下反应：Ce(BF4)3(s)＋3K＋(aq)3KBF4(s)＋Ce3＋(aq)。若一定温度时，Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分别为a、b，则该反应的平衡常数K＝________(用a、b表示)。
[解析] Ce(BF4)3(s)＋3K＋(aq)3KBF3(s)＋Ce3＋(aq)的平衡常数K＝＝＝＝。
[答案]
2．计算沉淀存在时溶液的pH
[典例3] 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，将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液的pH约为________。
[解析] 根据Ksp(FeS)得：c(S2－)＝mol·L－1＝6.25×10－18mol·L－1，根据c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22得：c(H＋)＝ mol·L－1＝4×10－3mol·L－1，pH＝2.4。
[答案] 2.4
[考能突破练]
1．已知常温下，FeS、CuS和Cu2S的溶度积分别为Ksp(FeS)＝6.3×10－18，Ksp(CuS)＝6.3×10－36，Ksp(Cu2S)＝2.5×10－48。下列有关说法错误的是( )
A．在饱和FeS和CuS的混合溶液中＝1.0×1018
B．向FeS悬浊液中滴加浓CuCl2溶液，发生反应的离子方程式为FeS(s)＋Cu2＋(aq)CuS(s)＋Fe2＋(aq)
C．测得某矿物浸出液中c(Fe2＋)＝1.26×10－16 mol/L，加入Na2S出现沉淀时，Na2S的浓度大于0.05 mol/L
D．可以用Ksp(CuS)与Ksp(Cu2S)的大小直接比较CuS与Cu2S的溶解能力
解析：同一溶液中，硫离子浓度相同，溶液中同时存在两种关系，c(Fe2＋)·c(S2－)＝Ksp(FeS)，c(Cu2＋)·c(S2－)＝Ksp(CuS)，故＝＝1.0×1018，A项不符合题意；溶度积较大的沉淀可转化为溶度积较小的沉淀，B项不符合题意；Ksp(FeS)＝c(Fe2＋)·c(S2－)＝6.3×10－18，计算得c(S2－)＝＝0.05 mol/L，故溶液中出现沉淀时，Na2S的浓度大于0.05 mol/L，C项不符合题意；CuS与Cu2S的阴、阳离子个数比不相同，故不能直接用溶度积的大小来比较CuS与Cu2S的溶解能力，D项符合题意。
答案：D
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。常温下，除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋(使其浓度均小于1×10－6 mol·L－1)，需调节溶液的pH范围为__________________。
解析：使Al3＋完全除去时c(OH－)＝ ＝ ＝1×10－9(mol·L－1)，此时溶液pH＝5，使Fe3＋完全除去时c(OH－)＝ ＝ ≈1.4×10－11(mol·L－1)，此时溶液pH≈3.1；而pH＝7.1时Mn(OH)2开始沉淀，所以调节溶液的pH范围为5.0
解析：由于Ksp(MnS)＝2.8×10－13，c(Mn2＋)＝0.02 mol·L－1，则开始形成沉淀时需要的：c(S2－)＝Ksp(MnS)/c(Mn2＋)＝(2.8×10－13÷0.02)mol·L－1＝1.4×10－11mol·L－1，根据已知溶液的c(S2－)与溶液的pH关系可知，此时溶液pH＝5。
答案：5
1.对于溶解平衡：AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，Ksp只与温度有关。
2.溶度积规则中的3个关系
Qc＞Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出
Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态
Qc＜Ksp：溶液未饱和，沉淀溶解
3.三个强化理解
(1)沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，沉淀溶解平衡移动分析时也同样遵循勒夏特列原理。
(2)溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大，只有组成相似的难溶电解质才有可比性。
(3)复分解反应总是向着某些离子浓度减小的方向进行，若生成难溶电解质，则向着生成溶度积较小的难溶电解质的方向进行。
授课提示：对应学生用书第193页
1．(2019·高考全国卷Ⅱ)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A．图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B．图中各点对应的Ksp的关系为：Ksp(m)＝Ksp(n)＜Ksp(p)＜Ksp(q)
C．向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
D．温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
解析：难溶物质的溶解度可以用物质的量浓度表示，即图中a、b分别表示T1、T2温度下，1 L CdS饱和溶液里含a mol、b mol CdS，A对；Ksp在一定温度下是一个常数，所以Ksp(m)＝Ksp(n)＝Ksp(p)
2．(2018·高考全国卷Ⅲ)用0.100 mol·L－1AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L－1Cl－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－1Cl－，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：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10－8mol·L－1，此时混合溶液中c(Ag＋)＝(0.100 mol·L－1×50.0 mL×10－3L·mL－1－0.050 0 mol·L－1×50.0 mL×10－3L·mL－1)/(100 mL×10－3L·mL－1)＝2.5×10－2mol·L－1，故Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)≈2.5×10－2×10－8＝2.5×10－10，A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正确；C项，根据Ag＋＋Cl－===AgCl↓可知，达到滴定终点时，消耗AgNO3溶液的体积为(0.040 0 mol·L－1×50.0 mL×10－3L·mL－1)/(0.100 mol·L－1)＝20.0 mL，C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正确。
答案：C
3．(2017·高考全国卷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：Ksp(CuCl)＝c(Cu＋)·c(Cl－)，Ksp(CuCl)仅与温度有关，为方便计算，取横坐标为1时，即c(Cl－)＝0.1 mol·L－1，对应的c(Cu＋)约为10－6 mol·L－1，所以Ksp(CuCl)的数量级约为0.1×10－6＝10－7，A正确；Cu2＋和Cu发生归中反应生成Cu＋，Cu＋与Cl－结合生成CuCl沉淀，B正确；在反应Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl中，因为Cu为固体，增加Cu的质量不能使反应速率和限度发生改变，C错误；在反应2Cu＋Cu2＋＋Cu中，其平衡常数K＝，取题给图像中的c(Cu＋)＝c(Cu2＋)＝10－6 mol·L－1代入K的表达式，可得K值等于106，则该反应趋于完全，D正确。
答案：C
4．(2020·新高考山东卷)以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是( )
A．浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O
B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D．分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
解析：氯化铵溶液显酸性，与MgO反应，相当于MgO促进了氯化铵的水解，生成氨气，A项正确；氨水易分解，故沉镁时温度不可太高，B项错误；由流程图可知氨气可循环使用，沉镁过程中产生氯化铵，故氯化铵也可循环使用，C项正确；浸出过程中产生Fe(OH)3和Al(OH)3，沉镁过程中加氨水调节pH产生Mg(OH)2，利用三种离子氢氧化物Ksp的不同，使其先后沉淀而分离，D项正确。
答案：B
5．(2020·高考全国卷Ⅲ节选)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子
Ni2＋
Al3＋
Fe3＋
Fe2＋
开始沉淀时(c＝0.01 mol·L－1)的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时(c＝1.0×10－5 mol·L－1)的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp＝________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2＋浓度为1.0 mol·L－1，则“调pH”应控制的pH范围是________。
解析：根据溶度积的表达式得Ksp[Ni(OH)2]＝c(Ni2＋)×c2(OH－)＝0.01×(107.2－14)2[或10－5×(108.7－14)2]。根据Ksp[Ni(OH)2]＝c(Ni2＋)×c2(OH－)表达式计算，当溶液中c(Ni2＋)＝1.0 mol·L－1时，c(OH－)＝＝＝10－7.8，c(H＋)＝＝＝10－6.2，pH＝－lg c(H＋)＝－lg 10－6.2＝6.2。所以当pH＝6.2时，Ni2＋开始产生沉淀，根据流程图可知，调pH的目的是让Fe3＋沉淀完全，所以需要调节pH大于3.2，综合分析，应控制pH的范围为3.2～6.2。
答案：0.01×(107.2－14)2[或10－5×(108.7－14)2]
3．2～6.2
课时作业 单独成册 对应学生用书第357页
[A组 基础题组]
1．下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是( )
①热纯碱溶液去油污能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞、珊瑚的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡能 ⑤泡沫灭火器的灭火原理
A．②③④ B．①②③
C．③④⑤ D．①②③④⑤
解析：①⑤可用水解平衡原理解释。
答案：A
2．已知25 ℃时一些难溶电解质的溶度积常数如下：
化学式
Zn(OH)2
ZnS
AgCl
Ag2S
MgCO3
Mg(OH)2
溶度积
5×10－17
2.5×10－22
1.8×10－10
6.3×10－50
6.8×10－6
1.8×10－11
根据上表数据，判断下列化学方程式不正确的是( )
A．2AgCl＋Na2S2NaCl＋Ag2S
B．MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑
C．ZnS＋2H2O===Zn(OH)2↓＋H2S↑
D．Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O
解析：根据溶度积常数可知，溶解度：ZnS
3．在100 mL 0.01 mol·L－1 KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，下列说法正确的是(已知AgCl的Ksp＝1.8×10－10)( )
A．有AgCl沉淀析出 B．无AgCl沉淀析出
C．无法确定 D．有沉淀但不是AgCl
解析：Qc＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝0.01××≈10－6>1.8×10－10＝Ksp，故有AgCl沉淀生成。
答案：A
4．室温下，向含有AgCl和AgBr固体的悬浊液中加入少量NaBr固体时，下列数值增大的是( )
A．c(Ag＋) B.
C．c(Cl－) D.
解析：因为存在AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)和AgBr(s)Ag＋(aq)＋Br－(aq)两个平衡，当加入NaBr固体时，溶液中c(Br－)增大，第二个平衡左移，c(Ag＋)减小，第一个平衡右移，c(Cl－)增大，故A不符合题意，C符合题意；＝＝，该值是常数不变化，B不符合题意；＝，c(Cl－)增大，该值减小，D不符合题意。
答案：C
5．为研究沉淀的生成及其转化，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：根据信息，白色沉淀是AgSCN，存在溶解平衡：AgSCN(s)Ag＋(aq)＋SCN－(aq)，故A说法正确；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B说法正确；AgI是黄色沉淀，现象是产生黄色沉淀，说明有AgI产生，故C说法正确；可能是c(I－)·c(Ag＋)＞Ksp，出现沉淀，故D说法错误。
答案：D
6．已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12。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：根据溶度积，可分别计算出Cl－、Br－和CrO开始沉淀所需的Ag＋的浓度：c(Ag＋)AgCl＝＝ mol·L－1＝1.56×10－8 mol·L－1，c(Ag＋)AgBr＝＝ mol·L－1＝7.7×10－11 mol·L－1，c(Ag＋)Ag2CrO4＝＝ mol·L－1＝1.06×10－5 mol·L－1，因1.06×10－5＞1.56×10－8＞7.7×10－11，故三种阴离子沉淀的先后顺序为Br－、Cl－、CrO，C正确。
答案：C
7．已知：常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，在某含有Fe3＋和Cu2＋的溶液中，c(Fe3＋)为4.0×10－8 mol·L－1。现向该溶液中滴加氨水，当开始出现氢氧化铁沉淀时，溶液的pH及溶液中允许的最大c(Cu2＋)为( )
A．10 2.2 mol·L－1
B．4 2.2×10－1 mol·L－1
C．4 2.2 mol·L－1
D．10 2.2×10－1 mol·L－1
解析：当开始出现氢氧化铁沉淀时，根据氢氧化铁的溶度积常数可知溶液中氢氧根离子的浓度为：
c(OH－)＝ ＝ mol·L－1＝10－10 mol·L－1，则溶液的pH＝4，此时溶液中铜离子的浓度是：c(Cu2＋)＝＝ mol·L－1＝2.2 mol·L－1，即溶液中允许的最大铜离子浓度为2.2 mol·L－1，C正确。
答案：C
8．(2021·河南郑州质检)向浓度均为0.010 mol·L－1的Na2CrO4、NaBr和NaCl的混合溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液。[已知Ksp(AgCl)＝1.77×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12，Ksp(AgBr)＝5.35×10－13，Ag2CrO4为砖红色]下列叙述中正确的是( )
A．原溶液中n(Na＋)＝0.040 mol
B．Na2CrO4可用作AgNO3溶液滴定Cl－或Br－的指示剂
C．生成沉淀的先后顺序是AgBr→Ag2CrO4→AgCl
D．出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中c(Cl－)∶c(Br－)＝177∶535
解析：未指明溶液的体积，无法计算溶液中Na＋的物质的量，A项错误；AgCl沉淀时，c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝1.77×10－8 mol·L－1，AgBr沉淀时，c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝5.35×10－11 mol·L－1，Ag2CrO4沉淀时，c(Ag＋)＝[Ksp(Ag2CrO4)/c(CrO)]＝[(1.12×10－12)/0.01] mol·L－1＝1.1×10－5 mol·L－1，c(Ag＋)越小，则越先生成沉淀，所以产生沉淀的先后顺序为AgBr→AgCl→Ag2CrO4，故可用Na2CrO4作AgNO3溶液滴定Cl－或Br－的指示剂，B项正确，C项错误；出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中c(Cl－)/c(Br－)＝Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)＝1 770∶5.35，D项错误。
答案：B
9．已知：25 ℃时Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10。该温度下，CaSO4悬浊液中，c(Ca2＋)与c(SO)的关系如图所示，下列叙述正确的是( )
A．向a点的溶液中加入等物质的量的固体Na2SO4或Ca(NO3)2，析出的沉淀量不同
B．a、b、c、d四点对应的体系中，d点体系最稳定
C．升高温度后，溶液可能会由a点转化为b点
D．反应Ba2＋(aq)＋CaSO4(s)BaSO4(s)＋Ca2＋(aq)的平衡常数K＝9×104
解析：向a点的溶液中加入等物质的量固体Na2SO4或Ca(NO3)2，抑制固体溶解的作用相同，则析出的沉淀量相同，A错误；曲线上的点为平衡点，c为不饱和溶液，d为过饱和溶液，则d点体系最不稳定，B错误；a点转化为b点，c(Ca2＋)减小、c(SO)增大，而升高温度，c(Ca2＋)与c(SO)浓度均增大，则升高温度不能使溶液由a点转化为b点，C错误；由题图可计算出Ksp(CaSO4)＝9×10－6，反应Ba2＋(aq)＋CaSO4(s)BaSO4(s)＋Ca2＋(aq)的平衡常数K＝＝＝＝9×104，D正确。
答案：D
10．(2021·河北沧州联考)已知pA＝－lg c(A)。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A．a点无ZnS沉淀析出
B．可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2
C．向CuS悬浊液中加入少量水，平衡向CuS溶解的方向移动，c(S2－)增大
D．CuS和MnS共存的悬浊液中，＝10－20
解析：pA＝－lgc(A)，则c(A)＝10－pAmol/L，故pA越大，c(A)越小，所以平衡曲线右上方为不饱和溶液，平衡曲线左下方为过饱和溶液。a点为ZnS的不饱和溶液，没有ZnS沉淀析出，A项正确；MnS的溶解度大于ZnS，向MnCl2溶液中加入MnS固体，可以促使平衡MnS(s)＋Zn2＋(aq)ZnS(s)＋Mn2＋(aq)向右移动，即MnS转化为更难溶的ZnS，达到除去Zn2＋的目的，B项正确；向CuS悬浊液中加入少量水，平衡向CuS溶解的方向移动，由于悬浊液中存在CuS固体，溶液依然是饱和的，所以c(S2－)不变，C项错误；当pS2－＝0，pMn2＋＝15，即c(S2－)＝1 mol/L时，c(Mn2＋)＝10－15mol /L，Ksp(MnS)＝c(Mn2＋)·c(S2－)＝10－15；当pS2－＝25，pCu2＋＝10，即c(S2－)＝10－25mol/L时，c(Cu2＋)＝10－10 mol/L，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)＝10－35；CuS和MnS共存的悬浊液中，＝＝＝10－20，D项正确。
答案：C
11．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________(填字母)。
A．<1 B．4左右 C．>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__________________________________________。
答案：(1)Cu2＋ (2)B
(3)不能 Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小
12．已知下列物质在20 ℃时的Ksp见下表，试回答下列问题：
化学式
AgCl
AgBr
AgI
Ag2S
Ag2CrO4
颜色
白色
浅黄色
黄色
黑色
砖红色
Ksp
2.0×10－10
5.4×10－13
8.3×10－17
2.0×10－48
2.0×10－12
(1)20 ℃时，上述五种银盐饱和溶液中，Ag＋物质的量浓度由大到小的顺序是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，＝____________。
(3)测定水体中氯化物的含量，常用标准硝酸银法进行滴定，滴定时，应加入的指示剂是________(填字母)。
A．KBr B．KI
C．K2S D．K2CrO4
答案：(1)Ag2CrO4＞AgCl＞AgBr＞AgI＞Ag2S (2)2.7×10－3 (3)D
13．请按要求回答下列问题：
(1)已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。在25 ℃时，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______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)25 ℃时，向0.01 mol·L－1的MgCl2溶液中逐滴加入浓NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH为________；当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH为________。(忽略溶液体积变化，已知lg 2.4＝0.4，lg 7.7＝0.9)
(3)已知25 ℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，则将AgCl放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag＋)约为________mol·L－1。
(4)已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝________。
解析：(1)因为Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Mg(OH)2]，所以先生成Cu(OH)2沉淀。(2)Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝0.01×c2(OH－)，则c(OH－)≈4.2×10－5 mol·L－1，c(H＋)＝Kw/c(OH－)≈2.4×10－10 mol·L－1，则pH＝9.6，即当pH＝9.6时，开始出现Mg(OH)2沉淀。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，故Mg2＋完全沉淀时有1×10－5·c2(OH－)＝1.8×10－11，则c(OH－)≈1.3×10－3mol·L－1，此时，c(H＋)＝7.7×10－12mol·L－1，pH＝11.1。(3)Ksp(AgCl)＝1.8×10－10＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝c2(Ag＋)，解得：c(Ag＋)≈1.3×10－5mol·L－1。(4)Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，题中反应的平衡常数为K＝c(Fe3＋)/c3(H＋)，25 ℃时水的离子积为Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14，推得K＝Ksp[Fe(OH)3]/K，即K＝2.79×10－39/(1×10－14)3＝2.79×103。
答案：(1)Cu(OH)2 Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH (2)9.6 11.1 (3)1.3×10－5 (4)2.79×103
[B组 提升题组]
14．(2021·江西宜春统考)Hg是水体污染的重金属元素之一。常温下，水溶液中二价汞的主要存在形式与Cl－、OH－的浓度关系如图所示，Hg(OH)2为难溶物，粒子浓度很小时常用负对数表示，如pH＝－lg c(H＋)，pCl＝－lg c(Cl－)。下列说法中错误的是( )
A．Hg(NO3)2固体溶于水通常会出现浑浊
B．海水中Cl－的浓度大于0.1 mol/L时，其中汞元素的主要存在形式是Hg(OH)2
C．少量Hg(NO3)2溶于0.001 mol/L盐酸后得到澄清透明溶液
D．已知Ksp(HgS)＝1.6×10－52，当c(S2－)＝1×10－5mol/L时，c(Hg2＋)＝1.6×10－47 mol/L
解析：Hg2＋在pH为3～14时，主要以Hg(OH)2的形式存在，故Hg(NO3)2固体溶于水(pH＝7)通常会出现浑浊，A项正确；海水中c(Cl－)＝0.1 mol/L时，pCl＝－lg c(Cl－)＝1，若c(Cl－)>0.1 mol/L，则pCl<1，由题图可知，汞元素主要以HgCl的形式存在，B项错误；0.001 mol/L盐酸的pH＝3，pCl＝3，由题图可知，汞元素主要存在形式为HgCl2，溶液是澄清透明的，C项正确；Ksp(HgS)＝c(S2－)·c(Hg2＋)＝1.6×10－52，当c(S2－)＝1×10－5mol/L时，c(Hg2＋)＝＝ mol/L＝1.6×10－47mol/L，D项正确。
答案：B
核心素养 专项提能
核心素养提升(八) 溶液中粒子浓度大小关系比较
授课提示：对应学生用书第195页
一 熟悉两大理论，构建思维基点
1．电离理论
(1)弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离，如氨水溶液中：NH3·H2O、NH、OH－浓度的大小关系是c(NH3·H2O)＞c(OH－)＞c(NH)。
(2)多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。如在H2S溶液中：H2S、HS－、S2－、H＋的浓度大小关系是c(H2S)＞c(H＋)＞c(HS－)＞c(S2－)。
2．水解理论
(1)弱电解质离子的水解损失是微量的(双水解除外)，但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c(H＋)或碱性溶液中c(OH－)总是大于水解产生的弱电解质的浓度。如NH4Cl溶液中：NH、Cl－、NH3·H2O、H＋的浓度大小关系是c(Cl－)＞c(NH)＞c(H＋)＞c(NH3·H2O)。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如在Na2CO3溶液中：CO、HCO、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO)＞c(HCO)＞c(H2CO3)。
二 抓住三种守恒，建立粒子浓度的定量关系
1．电荷守恒——注重溶液呈电中性
溶液中所有阳离子所带的正电荷总浓度等于所有阴离子所带的负电荷总浓度。
2．物料守恒——注重溶液中某元素的原子守恒
在电解质溶液中，粒子可能发生变化，但变化前后其中某种元素的原子个数守恒。
3．质子守恒——注重分子或离子得失H＋数目不变
在电解质溶液中，由于电离、水解等过程的发生，往往存在质子(H＋)的得失，但得到的质子数等于失去的质子数。
如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下：
由图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示为c(H3O＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)或c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。
三 典例导悟，分类突破
1．粒子种类的确定
[典例1] 指出下列溶液中含有的所有粒子。
(1)NaHCO3溶液中：___________________________________________________。
(2)Na2CO3溶液中：____________________________________________________。
(3)NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中：____________________________________。
(4)向NaOH溶液中通入CO2气体(任意量)：_______________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] (1)NaHCO3溶液中，因NaHCO3===Na＋＋HCO，HCOCO＋H＋，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，H2OH＋＋OH－。故溶液中的离子有：Na＋、CO、HCO、OH－、H＋；分子有：H2CO3、H2O。(2)～(4)分析方法与(1)相似。
[答案] (1)Na＋、CO、HCO、OH－、H＋、H2CO3、H2O
(2)Na＋、CO、HCO、OH－、H＋、H2CO3、H2O
(3)Na＋、CO、HCO、OH－、H＋、H2CO3、H2O
(4)Na＋、CO、HCO、OH－、H＋、H2CO3、H2O
2．单一溶液中粒子浓度大小关系
[典例2] 填写下列空白：
(1)0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液
①大小关系：____________________________________________________。
②物料守恒：____________________________________________________。
③电荷守恒：____________________________________________________。
④质子守恒：____________________________________________________。
(2)0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液
①大小关系：______________________________________________________。
②物料守恒：______________________________________________________。
③电荷守恒：______________________________________________________。
④质子守恒：______________________________________________________。
[答案] (1)①c(Na＋)＞c(HCO)＞c(OH－)＞c(H＋)＞c(CO)
②c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)
③c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)
④c(OH－)＝c(H2CO3)＋c(H＋)－c(CO)
(2)①c(Na＋)＞c(CO)＞c(OH－)＞c(HCO)＞c(H＋)
②c(Na＋)＝2[c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)]
③c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋2c(CO)
④c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2CO3)＋c(HCO)
[练后反思] 由电荷守恒式和物料守恒式推导质子守恒式
以KHS溶液为例，电荷守恒式为c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)①，物料守恒式为c(K＋)＝c(HS－)＋c(S2－)＋c(H2S)②，由①－②得质子守恒式，消去没有变化的K＋等。
3．混合溶液中粒子浓度大小关系
[典例3] 含物质的量相同的CH3COOH和CH3COONa混合溶液中：
(1)写出所有电离、水解的离子方程式：______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)粒子浓度由大到小的顺序为______________________________________________。
(3)电荷守恒：____________________________________________________________。
(4)物料守恒：____________________________________________________________。
[答案] (1)CH3COONa===CH3COO－＋Na＋、
CH3COOHCH3COO－＋H＋、
H2OH＋＋OH－、
CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
(2)c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
(3)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
(4)c(Na＋)＝[c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)]
[练后归纳] 在缓冲液CH3COOHCH3COONa中：
(1)CH3COONa电离出的CH3COO－抑制了CH3COOH的电离。
(2)CH3COOH抑制了CH3COONa的水解。
4．酸、碱中和型粒子浓度大小关系
[典例4] 比较下列几种溶液混合后各离子浓度的大小。
(1)CH3COOH和NaOH等浓度、等体积混合，离子浓度大小顺序为
________________________________________________________________________。
(2)NaOH和CH3COOH等浓度按1∶2体积比混合后pH＜7，离子浓度大小顺序为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)pH＝2的CH3COOH与pH＝12的NaOH等体积混合，其离子浓度大小顺序为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[答案] (1)c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)
(2)c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
(3)c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
5．不同溶液中同一离子浓度大小比较
[典例5] 比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。
(1)浓度均为0.1 mol·L－1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合溶液，溶液pH从大到小的顺序是______________________(填序号，下同)。
c(H2S)从大到小的顺序是____________________。
(2)相同浓度的下列溶液中：①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH，c(CH3COO－)由大到小的顺序是_______________________________________________________。
(3)c(NH)相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序为________________________________________。
[答案] (1)③>②>④>① ④>①>②>③
(2)②>①>③ (3)④>②>③>①
选好参照物，分组比较各个击破
如25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液中：
①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2，c(NH)由大到小的顺序为⑤>④>③>①>②。分析流程为：分组
[素养专项练]
1．(2021·长沙模拟)含SO2的烟气会形成酸雨，工业上常利用Na2SO3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO2，随着SO2的吸收，吸收液的pH不断变化。下列粒子浓度关系一定正确的是( )
A．Na2SO3溶液中存在：c(Na＋)>c(SO)>c(H2SO3)>c(HSO)
B．已知NaHSO3溶液pH<7，该溶液中：c(Na＋)>c(HSO)>c(H2SO3)>c(SO)
C．当吸收液呈酸性时：c(Na＋)＝c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)
D．当吸收液呈中性时：c(Na＋)＝2c(SO)＋c(HSO)
解析：Na2SO3溶液呈碱性，溶液中粒子浓度关系为c(Na＋)>c(SO)>c(OH－)>c(HSO)>c(H＋)>c(H2SO3)，A项错误；NaHSO3溶液pH<7，则该溶液中HSO的电离程度大于水解程度，溶液中粒子浓度大小关系为c(Na＋)>c(HSO)>c(H＋)>c(SO)>c(OH－)>c(H2SO3)，B项错误；当吸收液呈酸性时可以是NaHSO3溶液，溶液中存在物料守恒：c(Na＋)＝c(H2SO3)＋c(SO)＋c(HSO)，也可以是NaHSO3和亚硫酸钠的混合溶液，则选项中的物料守恒关系式不再适用，C项错误；当吸收液呈中性时，c(H＋)＝c(OH－)，溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SO)＋c(HSO)，故c(Na＋)＝2c(SO)＋c(HSO)，D项正确。
答案：D
2．已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表：
弱酸的化学式
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数
1.8×10－5
4.9×10－10
K1＝4.3×10－7
K2＝5.6×10－11
则下列有关说法不正确的是( )
A．浓度相同时，各溶液的pH关系为pH(Na2CO3)＞pH(NaCN)＞pH(NaHCO3)＞pH(CH3COONa)
B．a mol·L－1HCN溶液与b mol·L－1NaOH溶液等体积混合，所得溶液中c(Na＋)＝c(CN－)，则a一定大于b
C．NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中，一定有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)
D．向NaCN溶液中通入少量CO2：2NaCN＋H2O＋CO2===2HCN＋Na2CO3
解析：由表中数据可知，酸性：CH3COOH＞H2CO3＞HCN＞HCO，弱酸的酸性越弱，其酸根离子的水解程度越大，所以浓度相同时，pH(Na2CO3)＞pH(NaCN)＞pH(NaHCO3)＞pH(CH3COONa)，故A正确；根据电荷守恒可知c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CN－)，由于所得溶液中c(Na＋)＝c(CN－)，所以c(H＋)＝c(OH－)，即溶液显中性，因为NaCN溶液呈碱性，故HCN一定过量，则a一定大于b，故B正确；根据溶液呈电中性有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)，故C正确；酸性：HCN＞HCO，向NaCN溶液中通入少量CO2，应生成HCO，故D错误。
答案：D
3．25 ℃时，在10 mL浓度均为0.1 mol·L－1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L－1的盐酸，下列有关溶液中粒子浓度关系的表述正确的是( )
A．未加盐酸时：c(OH－)＞c(Na＋)＝c(NH3·H2O)
B．加入10 mL盐酸时：c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)
C．加入盐酸至溶液pH＝7时：c(Cl－)＝c(Na＋)
D．加入20 mL盐酸时：c(Cl－)＝c(NH)＋c(Na＋)
解析：未加盐酸时，由于NH3·H2O部分电离，所以c(OH－)＞c(Na＋)＞c(NH3·H2O)，A错误；加入10 mL盐酸时，c(Cl－)＝c(Na＋)，再由电荷守恒可知c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)，B正确；由电荷守恒得：c(Na＋)＋c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，pH＝7时，c(H＋)＝c(OH－)，所以有c(Cl－)＞c(Na＋)，C错误；当加入20 mL盐酸时，溶质为NaCl、NH4Cl，溶液呈酸性，即c(H＋)＞c(OH－)，再根据电荷守恒可得：c(Cl－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(NH)＋c(Na＋)，则c(Cl－)＞c(NH)＋c(Na＋)，D错误。
答案：B
4．常温下，向20.00 mL 0.200 0 mol·L－1 NH4Cl溶液中逐滴加入0.200 0 mol·L－1 NaOH溶液时，溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如图所示(不考虑挥发)。下列说法正确的是( )
A．a点溶液中：c(H＋)＋c(NH3·H2O)＝c(OH－)＋c(NH)
B．b点溶液中：c(Cl－)＝c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－)
C．c点溶液中：c(NH3·H2O)＋c(NH)＝c(Cl－)＋c(OH－)
D．d点溶液中：c(Cl－)＞c(NH3·H2O)＞c(OH－)＞c(NH)
解析：a点溶液是NH4Cl溶液，由质子守恒得c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)，A项错误；b点溶液呈中性，此时所加氢氧化钠的物质的量不到氯化铵的一半，所以c(Cl－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－)，B项错误；c点溶液中，由物料守恒可知，c(NH3·H2O)＋c(NH)＝c(Cl－)，C项错误；d点氯化铵和氢氧化钠恰好完全反应，溶液中存在一水合氨的电离平衡和水的电离平衡，溶液显碱性，所以c(Cl－)＞c(NH3·H2O)＞c(OH－)＞c(NH)，D项正确。
答案：D
5．室温时，配制一组c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)＝0.10 mol·L－1的H2A和NaOH的混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．在c(Na＋)＝0.10 mol·L－1的溶液中：c(A2－)－c(H＋)＝c(H2A)－c(OH－)
B．pH＝4的溶液中：c(HA－)＝c(H2A)＋c(A2－)
C．pH＝7的溶液中：c(Na＋)＝c(A2－)＋c(HA－)
D．Ka1(H2A)的数量级为10－5
解析：在c(Na＋)＝0.10 mol·L－1的溶液中，存在c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)＝0.10 mol·L－1，则溶液中的物料守恒关系为c(Na＋)＝c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)，电荷守恒关系为c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)，则c(A2－)－c(H＋)＝c(H2A)－c(OH－)，A项正确；pH＝4时，若c(HA－)＝c(H2A)＋c(A2－)，则2c(HA－)＝0.1 mol·L－1，c(HA－)＝0.05 mol·L－1，根据题图可知，pH＝4时，c(HA－)>0.05 mol·L－1，B项错误；根据电荷守恒知c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，pH＝7时，c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)，C项错误；pH＝3.2时，c(H2A)＝c(HA－)＝0.05 mol·L－1，Ka1＝[c(H＋)·c(HA－)]/c(H2A)＝10－3.2，D项错误。
答案：A
核心素养提升(九) 高考命题新热点——以数学函数表征平衡常数
授课提示：对应学生用书第197页
一 以反比例函数为载体
反比例函数的三种表达式：y＝，xy＝k，y＝k·x－1(k为常数，k≠0)；可以以其为载体的有：水的离子积、弱酸、弱碱和AB型难溶电解质等的离子平衡，部分化学平衡，弱碱阳离子的水解平衡以及弱酸根离子的水解平衡等。
1．透过平衡常数绘图像
结合合适的平衡常数表达式选择自变量和因变量构建反比例函数。
[典例1] 用反比例函数图像表征一定温度下Na2CO3溶液中关于水解平衡常数表达式中的相关量。
[解析] 溶液中存在：CO＋H2OHCO＋OH－，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，
达到平衡时Kh1＝，Kh2＝，因为温度一定时Kh1、Kh2是常数，符合反比例函数定义，则是c(OH－)的反比例函数，是c(OH－)的反比例函数，函数图像如图所示，曲线1表示c(OH－)与的关系，曲线2表示c(OH－)与的关系。
[答案]
[点评] 总之，函数图像的自主构建关键是结合平衡常数表达式选择合适的自变量和因变量，使其满足反比例函数定义即可，如氢氟酸的电离平衡常数为Ka＝c(H＋)·c(F－)，若自变量为c(H＋)则因变量为c(F－)，若自变量为c(F－)则因变量为c(H＋)。
2．结合图像看平衡常数
先看图形中横、纵坐标的含义，然后再对照相应的平衡常数表达式，找出相关关系式。
[典例2] 如图所示是碳酸钙(CaCO3)在25 ℃和100 ℃两种情况下，在水中的溶解平衡曲线。下列有关说法正确的是 ( )
A．CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq) ΔH<0
B．a、b、c、d四点对应的溶度积Ksp相等
C．温度不变，蒸发水，可使溶液由a点变到c点
D．25 ℃时，CaCO3的Ksp＝2.8×10－9
[解析] 由图像可知自变量为c(CO)、因变量为c(Ca2＋)，结合碳酸钙(CaCO3)的溶度积表达式为Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO)，因为Ksp(CaCO3)是温度的函数，因此，温度不变，Ksp(CaCO3)不变，则相同温度下c(Ca2＋)是c(CO)的反比例函数，曲线上任意一点纵坐标c(Ca2＋)与横坐标c(CO)的乘积都是定值。碳酸钙的溶解平衡：CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)，由图像可知，温度25 ℃升至100 ℃时，Ksp(CaCO3)增大，说明升高温度，碳酸钙的溶解平衡正向移动，碳酸钙的溶解是吸热反应，ΔH>0，故A项错误；由图可知溶度积由大到小的关系为d>b＝c>a，故B项错误；由图可知a点溶度积与c点溶度积不相等，温度不变，溶度积不变，故C项错误；25 ℃时，c点：Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO)＝2.0×10－5×1.4×
10－4＝2.8×10－9，故D项正确。
[答案] D
[典例3] T ℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)C(s) ΔH<0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是( )
A．T ℃时，该反应的平衡常数值为4
B．c点没有达到平衡，此时反应逆向进行
C．若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于T℃
D．T℃时，直线cd上的点均为平衡状态
[解析] 由图像可知自变量为c(B)、因变量为c(A)，结合该反应化学平衡常数K＝，变式为＝c(A)·c(B)，因为K在固定温度时为定值，则c(A)是c(B)的反比例函数，曲线上的点都是平衡点。T ℃时，化学平衡常数K＝＝＝0.25，故A项错误；由图可知c与d在c(A)＝c(B)的直线上，d点是平衡点，则c点Qc
二 以一次函数为载体
一次函数表达式：y＝kx＋b(k，b是常数，k≠0)。这类题一般有两种来源，第一种在离子积、电离平衡常数、水解平衡常数、溶度积等的表达式的基础上直接变形而来；第二种由在离子积、电离平衡常数、水解平衡常数、溶度积等的表达式的两侧同时取对数值再适当变化而来。
1．透过平衡常数绘图像
先写出离子积、电离平衡常数、水解平衡常数、溶度积等的表达式，观察表达式，然后变形，常用对数的运算法则：lg m·n＝lg m＋lg n，lg ＝lg m－lg n，lg mn＝nlg m。
[典例4] 用一次函数图像表征某温度下Na2CO3溶液中关于水解平衡常数表达式中的相关量。
[解析] Na2CO3溶液中水解方程式为
CO＋H2OHCO＋OH－，
Kh1＝；
HCO＋H2OH2CO3＋OH－，
Kh2＝。
①对水解平衡常数等式两侧同时取对数计算得：
lgKh1＝lg＋lgc(OH－)，
lgKh2＝lg＋lgc(OH－)，
则若以lg或lg为纵坐标、lgc(OH－)为横坐标的关系符合一次函数；函数图像如图a所示，直线1表示lgc(OH－)与lg的关系，直线2表示lgc(OH－)与lg的关系。
②对水解平衡常数等式两侧同时取负对数计算得：
－lgKh1＝－lg－lgc(OH－)、
－lgKh2＝－lg－lgc(OH－)，
则若以－lg或－lg为纵坐标，－lgc(OH－)为横坐标的关系符合一次函数；函数图像如图b所示，直线1表示－lgc(OH－)与－lg的关系，直线2表示－lgc(OH－)与－lg的关系。
令pOH＝－lgc(OH－)，则若以－lg或－lg为纵坐标、pOH为横坐标的关系符合一次函数；函数图像如图c所示，直线1表示pOH与－lg的关系，直线2表示pOH与－lg的关系。
[答案]
[典例5] 用一次函数图像表征某温度下Fe(OH)3悬浊液中关于溶度积表达式中相关量。
[解析] Fe(OH)3悬浊液溶解平衡为Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)，Ksp＝c
(Fe3＋)·c3(OH－)。
①对溶度积等式两侧同时取对数计算得
lgKsp＝lg[c(Fe3＋)·c3(OH－)]，
lgKsp＝lgc(Fe3＋)＋lgc3(OH－)，
lgKsp＝lgc(Fe3＋)＋3lgc(OH－)，
则若以lgc(Fe3＋)为纵坐标、lgc(OH－)为横坐标的关系符合一次函数，函数图像如图a所示。
②对溶度积等式两侧同时取负对数计算得
－lgKsp＝－lg[c(Fe3＋)·c3(OH－)]，
－lgKsp＝－lgc(Fe3＋)－lgc3(OH－)，
－lgKsp＝－lgc(Fe3＋)－3lgc(OH－)，
则若以－lgc(Fe3＋)为纵坐标、－lgc(OH－)为横坐标的关系符合一次函数，函数图像如图b所示。
[答案]
[点评] 总之，绘制图像其他类型的推导根据情况以此类推(可以自由规定横纵坐标)。
2．结合图像看平衡常数
[典例6] 常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A．Ka1(H2X)的数量级为10－4.4
B．曲线N表示pH与lg的变化关系
C．NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－)
D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)>c(HX－)>c(X2－)>c(OH－)＝c(H＋)
[解析] H2X的电离方程式为H2XH＋＋HX－、HX－H＋＋X2－。当＝＝1时，即横坐标为0.0时，Ka1＝c(H＋)，Ka2＝c′(H＋)，因为Ka1>Ka2，故c(H＋)>c′(H＋)，即pH
(Na＋)＝c(HX－)＋2c(X2－)，假设c(HX－)＝c(X2－)或c(HX－)>c(X2－)(见C项分析)，则溶液一定呈酸性，故中性溶液中c(HX－)
[素养专项练]
1．(2020·河南南阳等六市联考)
某温度下，向一定体积0.1 mol·L－1的氨水中逐滴加入等浓度的盐酸，溶液中pOH [pOH＝－lg c(OH－)]与pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．M点和N点溶液中H2O的电离程度相同
B．Q点溶液中，c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)
C．M点溶液的导电性小于Q点溶液的导电性
D．N点溶液加水稀释，变小
解析：由于M点碱过量，N点酸过量，M点溶液中氢氧根离子浓度与N点溶液中氢离子浓度相同，对水的电离抑制能力相同，故两点水的电离程度相同，A正确；Q点时pH＝pOH，说明溶液呈中性，根据电荷守恒：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，则c(NH)＝c
(Cl－)，B错误；M点溶液中主要溶质为一水合氨，为弱电解质，在溶液中部分电离，溶液中离子浓度较小，Q点溶液中溶质主要为氯化铵，为强电解质，溶液中离子浓度较大，故M点溶液的导电能力小于Q点，C正确；N点溶液加水稀释，Kb＝，温度不变，Kb不变，加水稀释氢离子浓度减小，c(OH－)增大，所以变小，故D正确。
答案：B
2．常温下，向二元弱酸H2Y溶液中滴加KOH溶液，所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示，下列说法错误的是( )
A．曲线M表示pH与lg的变化关系
B．Ka2(H2Y)＝10－4.3
C．a点溶液中：c(H＋)－c(OH－)＝2c(Y2－)＋c(HY－)－c(K＋)
D．交点c的溶液中：c(H2Y)＝c(Y2－)>c(HY－)>c(H＋)
解析：Ka1(H2Y)＝，随着pH增大，c(H＋)减小，增大，lg增大，故曲线M表示pH与lg的变化关系，A项正确；曲线N表示pH与lg的变化关系，当pH＝3时，c(H＋)＝10－3 mol·L－1，lg＝1.3，＝10－1.3，Ka2(H2Y)＝＝10－1.3×10－3＝10－4.3，B项正确；a点溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＋c(K＋)＝2c(Y2－)＋c(HY－)＋c(OH－)，故c(H＋)－c(OH－)＝2c(Y2－)＋c(HY－)－c(K＋)，C项正确；交点c的溶液中：lg＝lg＝1.5，则c(H2Y)＝c(Y2－)
3．某温度时，可用K2S沉淀Cu2＋、Mn2＋、Zn2＋三种离子(M2＋)，所需S2－最低浓度的对数值lg c(S2－)与lg c(M2＋)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小，约为1×10－20
B．向MnS的悬浊液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，c(S2－)增大
C．可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2
D．向浓度均为1×10－5 mol·L－1的Cu2＋、Zn2＋、Mn2＋混合溶液中逐滴加入1×10－4 mol·
L－1的Na2S溶液，Zn2＋先沉淀
解析：向横坐标作一垂线，与三条斜线相交，此时c(S2－)相同，而c(Cu2＋)
笔答题语言再规范与新素材命题(八)
授课提示：对应学生用书第199页
01
答题语言再规范
1.在80 ℃时，纯水的pH小于7，为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：已知室温下，纯水中的c(H＋)＝c(OH－)＝10－7 mol·L－1，又因水的电离(H2OH＋＋OH－)是吸热反应，故温度升高到80 ℃，电离程度增大，致使c(H＋)＝c(OH－)>10－7 mol·L－1，即pH<7
2．甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1 mol·L－1和0.1 mol·L－1，则甲、乙两瓶氨水中c(OH－)之比________(填“大于”“等于”或“小于”)10。请说明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：小于；甲瓶氨水的浓度是乙瓶氨水的浓度的10倍，故甲瓶氨水的电离程度比乙瓶氨水的电离程度小，所以甲、乙两瓶氨水中c(OH－)之比小于10
3．用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2的水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水蒸气，故能得到无水MgCl2
4．为了除CuSO4溶液中的FeSO4，其操作是滴加H2O2溶液，稍加热；当Fe2＋完全转化后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以控制pH＝3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH＝1。控制溶液pH＝3.5的原因是______________________________
________________________________________________________________________。
答案：使Fe3＋全部转化为Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋不会转化为Cu(OH)2沉淀
5．硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释。______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：生成白色絮状沉淀，有刺激性气味的气体生成；原因是SiO与NH发生双水解反应，SiO＋2NH===2NH3↑＋H2SiO3↓
6．常温下，0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3)________c(CO)(填“>”“＝”或“<”)，原因是_______________________________________________
_________________________________________(用离子方程式和必要的文字说明)。
答案：> HCOCO＋H＋，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，HCO的水解程度大于电离程度
7．为了除去氨氮废水中的NH3，得到低浓度的氨氮废水，采取以下措施，加入NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30 ℃，通空气将氨赶出并回收。
(1)用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：__________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用化学平衡原理解释通空气的目的：______________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)NH＋OH－NH3·H2O
(2)废水中的NH3被空气带走，使NH3·H2ONH3＋H2O的平衡向正反应方向移动，利于除氨
8．为了获得更多的Cl2，电解饱和食盐水要用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：由于阳极上生成氯气，而氯气可溶于水，并发生下列反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，根据平衡移动原理可知增大盐酸的浓度可使平衡向逆反应方向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的逸出
9．铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解，无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中NH4Cl的作用是
________________________________________________________________________。
答案：分解出HCl气体，抑制CeCl3水解
10．利用浓氨水分解制备NH3，应加入NaOH固体，试用化学平衡原理分析NaOH的作用。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：NaOH溶于氨水后放热；增大OH－的浓度，使平衡NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－向逆反应方向移动，加快氨气逸出
11．用沉淀溶解平衡解答下列问题。
(1)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2，应怎样除去？写出实验步骤。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)Ba2＋有很强的毒性，胃酸酸性很强(pH约为1)，医学上进行消化系统的X射线透视时，服用大量BaSO4仍然是安全的，其原因是________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)有一种工艺流程通过将AgCl沉淀溶于NH3的水溶液，从含金、银、铜的金属废料中来提取银。已知在溶解后的溶液中测出含有[Ag(NH3)2]＋，试从沉淀溶解平衡移动的角度解释AgCl沉淀溶解的原因：________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)几种离子完全沉淀的pH见下表：
物质(25 ℃)
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
完全沉淀时的pH范围
≥9.6
≥6.4
≥3
除去CuSO4酸性溶液中的FeSO4，方法是____________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤。
(2)对于沉淀溶解平衡：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，H＋不会影响Ba2＋或SO的浓度，平衡不移动
(3)AgCl固体在溶液中存在沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，由于Ag＋和NH3·H2O结合成[Ag(NH3)2]＋使Ag＋浓度降低，导致AgCl的沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动
(4)滴加H2O2溶液，将Fe2＋完全转化为Fe3＋后，慢慢加入CuO[或Cu2(OH)2CO3]，调至3＜pH＜6.4，过滤
12．用0.1 mol·L－1的NaOH溶液分别滴定0.1 mol·L－1的HCl溶液、0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液，所得pH变化曲线如下：
则________是NaOH滴定CH3COOH的pH变化曲线，判断的理由是_____________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：图Ⅱ CH3COOH为弱电解质，0.1 mol·L－1的CH3COOH的pH大于1
13．用标准酸性KMnO4溶液测定某补血口服液中Fe2＋的含量时，酸性KMnO4溶液应放在________滴定管中，判断滴定终点的方法是____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：酸式 当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液时，溶液呈浅红色，且半分钟内不褪色
14．测定维生素C(C6H8O6)含量的方法：向其溶液中加入过量的碘水，发生反应：C6H8O6＋I2===C6H6O6＋2HI，然后用已知浓度的Na2S2O3溶液滴定过量的碘，发生反应： I2＋2S2O===S4O＋2I－，可选用________做指示剂，滴定终点的现象是_____________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：淀粉溶液 当滴入最后一滴Na2S2O3溶液时，蓝色褪去，且半分钟内不恢复蓝色
02
新素材命题与学科素养
[命题新素材]
材料一 泡沫灭火器，灭火原理是：灭火时能喷射出大量二氧化碳及泡沫，它们能黏附在可燃物上，使可燃物与空气隔绝，达到灭火的目的。泡沫灭火器的外壳是铁皮制成的，内装碳酸氢钠与发沫剂的混合溶液，另有一玻璃瓶内胆，装有硫酸铝水溶液。使用时将筒身颠倒过来，碳酸氢钠和硫酸铝两溶液混合后发生化学反应，产生二氧化碳气体泡沫，体积膨胀7～10倍，一般能喷射10 m左右。
[设题新角度]
问题1.请与同学讨论，灭火器中装有Al2(SO4)溶液与NaHCO3溶液，使用时要将两者混合，那么它的工作原理是什么？(素养角度——宏观辨识与微观探析)
问题2.请与同学讨论，将灭火器中NaHCO3溶液换为Na2CO3溶液，效果如何？(素养角度——宏观辨识与微观探析)
问题3.已知CH3COONH4溶液显中性，醋酸的酸性强于碳酸，则碳酸氢铵溶液显什么性？(素养角度——变化观念与平衡思想)
问题4.Na2S、Na3PO4、Na2CO3、AlCl3的溶液中，所含离子种类最多的是哪一个(素养角度——宏观辨识与微观探析)
问题1 提示：将Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液混合，Al3＋、HCO相互促进水解：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑，产生的CO2有灭火作用，Al(OH)3有阻燃作用。
问题2 提示：将NaHCO3溶液换为Na2CO3溶液，反应的离子方程式为2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑，产生相同体积CO2消耗的Al2(SO4)3多，且反应速率慢。
问题3 提示：显碱性。醋酸的酸性强于碳酸的酸性，则Ka(醋酸)>Ka(碳酸)；CH3COONH4溶液显中性，则Ka(醋酸) ＝Kb(NH3·H2O)，可知Kb(NH3·H2O)>Ka(碳酸)，则碳酸氢铵溶液显碱性。
问题4 提示：Na3PO4所含离子种类最多。因它的水解级数最多，有三级：PO＋H2OHPO＋OH－；HPO＋H2OH2PO＋OH－；H2PO＋H2OH3PO4＋OH－，此外还有水的电离H2OH＋＋OH－，所以磷酸钠溶液中，除Na＋外还有五种离子：PO、 HPO、H2PO、H＋、OH－。
[命题新素材]
材料二 闻名于世的桂林银子岩溶洞、北京石花洞、娄底梅山龙宫，它们均是由于水和二氧化碳的缓慢侵蚀而创造出来的杰作。
石灰石的主要成分为CaCO3，当它遇到溶有CO2的水时就会发生反应变成可溶性的碳酸氢钙，溶有碳酸氢钙的水，当从溶洞顶滴到洞底时，由于水分的蒸发或压强减小，以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙的沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等，洞顶的钟乳石与地面的石笋连接起来了，就会形成奇特的石柱。反应的化学方程式为CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。
在自然界中不断发生上述反应于是就形成了溶洞中的各种景观。
[设题新角度]
问题1.CaCO3难溶于水，属于电解质吗？(素养角度——宏观辨识与微观探析)
问题2.试从溶解平衡的角度解释碳酸钙溶于含有CO2的水的原理？(素养角度——变化观念与平衡思想)
问题3.“滴水石穿”是物理变化还是化学变化？你能解释其道理吗？(素养角度——变化观念与平衡思想)
问题4.碳酸钙可以溶于强酸(如硝酸)，但硫酸钡不能溶于强酸，为什么？(素养角度——变化观念与平衡思想)
问题1 提示：属于。CaCO3难溶于水，但其属于盐类，属于强电解质。
问题2 提示：CaCO3溶于水的溶解平衡为CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)，当遇到含有CO2的水时发生反应：CO2＋H2O＋CO===2HCO，促进碳酸钙的溶解平衡向右进行，逐渐溶解，生成Ca(HCO3)2溶液。
问题3 提示：化学变化。原理同问题2。
问题4 提示：CaCO3的溶解平衡为CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)，加入硝酸后CO与H＋反应生成CO2和H2O，使c(CO)减小，溶解平衡右移，碳酸钙逐渐溶解；BaSO4的溶解平衡为BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，加入硝酸后，Ba2＋、SO都不与H＋和NO反应，两者浓度都不改变，平衡不移动，故BaSO4不溶解。
相关学案
2024届高考化学一轮复习专题5第27讲分子空间结构与物质性质基础学案： 这是一份2024届高考化学一轮复习专题5第27讲分子空间结构与物质性质基础学案，共29页。
苏教版高考化学一轮复习专题8溶液中的离子反应第26讲难溶电解质的溶解平衡学案： 这是一份苏教版高考化学一轮复习专题8溶液中的离子反应第26讲难溶电解质的溶解平衡学案，共18页。学案主要包含了课标要求等内容，欢迎下载使用。
2022届高考化学（人教版）一轮总复习学案：第24讲 难溶电解质的溶解平衡 Word版含解析： 这是一份2022届高考化学（人教版）一轮总复习学案：第24讲 难溶电解质的溶解平衡 Word版含解析，共16页。
