人教版高考化学一轮复习讲义第12章第57讲　难溶电解质的沉淀溶解平衡（2份打包，原卷版+教师版）

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考点一 沉淀溶解平衡 溶度积
1．物质的溶解性与溶解度的关系
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)沉淀溶解平衡的建立
溶质溶解的过程是一个可逆过程：
固体溶质eq \(,\s\up7(溶解),\s\d5(结晶))溶液中的溶质eq溶液中的溶质)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(v溶解＞v结晶：固体溶解,v溶解＝v结晶：溶解平衡,v溶解＜v结晶：析出晶体))
(2)特点(同其他化学平衡)：逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)。
(3)沉淀溶解平衡的影响因素
①内因：难溶电解质本身的性质，即难溶电解质的溶解能力。
②外因：难溶电解质在水溶液中会建立动态平衡，改变温度和某离子浓度，会使沉淀溶解平衡发生移动。
以AgCl为例：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
ΔH>0，完成下表：
[应用举例]
将足量BaCO3固体分别加入：①30 mL水；②10 mL 0.2 ml·L－1Na2CO3溶液；③50 mL 0.01 ml·L－1 BaCl2溶液；④100 mL 0.01 ml·L－1盐酸中溶解至溶液饱和。
所得溶液中c(Ba2＋)由大到小的顺序为____________________________。
答案 ③＞④＞①＞②
3．溶度积常数
(1)溶度积常数和离子积比较
以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：
(2)Ksp的影响因素
①内因：溶度积与难溶电解质溶解能力的关系：阴、阳离子个数比相同的难溶电解质，溶度积越小，其溶解能力越小；不同类型的难溶电解质，应通过计算才能进行比较溶解能力。
②外因：仅与温度有关，与浓度、压强、催化剂等无关。
[应用举例]
已知几种难溶电解质在25 ℃时的溶度积。
请思考并回答下列问题。
(1)25 ℃时，AgCl(s)、AgBr(s)、AgI(s)溶于水形成的饱和溶液中c(Ag＋)大小关系能否直接判断？三种物质的溶解能力由大到小如何排序？
(2)AgCl和Mg(OH)2相比，哪种物质更难溶？通过简单的计算阐述判断的依据。
答案 (1)能。溶解能力由大到小：AgCl>AgBr>AgI。
(2)Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝c2(Ag＋)＝1.8×10－10，c(Ag＋)≈1.34×10－5 ml·L－1，即AgCl的溶解浓度为1.34×10－5 ml·L－1；Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝4c3(Mg2＋)＝5.6×10－12，c(Mg2＋)≈1.12×10－4 ml·L－1，即Mg(OH)2的溶解浓度为1.12×10－4 ml·L－1，则AgCl更难溶。
一、沉淀溶解平衡移动
1．已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq) ΔH＜0，下列有关该平衡体系的说法不正确的是______________(填序号)。
①升高温度，平衡逆向移动
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度
③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，可以向溶液中加入适量的NaOH溶液
④恒温下，向溶液中加入CaO，溶液的pH升高
⑤给溶液加热，溶液的pH升高
⑥向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加
⑦向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变
答案 ②③④⑤⑦
解析 加入碳酸钠粉末会生成CaCO3沉淀，使Ca2＋浓度减小，②错；加入氢氧化钠溶液会使平衡左移，有Ca(OH)2沉淀生成，但Ca(OH)2的溶度积较大，要除去Ca2＋，应把Ca2＋转化为更难溶的CaCO3，③错；恒温下Ksp不变，加入CaO后，溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液，pH不变，④错；加热，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液的pH降低，⑤错；加入Na2CO3溶液，沉淀溶解平衡向右移动，Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体，固体质量增加，⑥正确；加入NaOH固体，沉淀溶解平衡向左移动，Ca(OH)2固体质量增加，⑦错。
2．(2023·青海海东统考模拟)将足量AgCl(s)溶解在水中，形成悬浊液。已知：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH>0，下列叙述错误的是( )
A．加热悬浊液，使其温度升高，则Ksp(AgCl)增大
B．加少量水稀释，上述平衡正向移动，c(Ag＋)不变
C．向悬浊液中通入少量氨气，Q(AgCl)D．加入NaCl固体，则AgCl的溶解度减小，Ksp(AgCl)也减小
答案 D
解析 温度升高，溶解度增大，Ksp(AgCl)增大，故A正确；加入少量水，平衡右移，但溶液还是饱和溶液，所以Ag＋浓度不变，故B正确；向悬浊液中通入少量氨气，形成[Ag(NH3)2]＋，消耗Ag＋，导致Q(AgCl)二、溶度积的简单计算
3．(能否沉淀)25 ℃时，在1.00 L 0.03 ml·L－1 AgNO3溶液中加入0.50 L 0.06 ml·L－1的CaCl2溶液，能否生成AgCl沉淀？(已知：AgCl的Ksp＝1.8×10－10)
答案 c(Ag＋)＝eq \f(0.03 ml·L－1×1.00 L,1.00 L＋0.50 L)＝0.02 ml·L－1，c(Cl－)＝eq \f(0.06 ml·L－1×2×0.50 L,1.00 L＋0.50 L)＝0.04 ml·L－1，Q＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.02×0.04＝8.0×10－4>Ksp，所以有AgCl沉淀生成。
4．(沉淀的pH)常温下，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20，计算有关Cu2＋沉淀的pH。
(1)某CuSO4溶液中c(Cu2＋)＝0.02 ml·L－1，如果生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于__________。
(2)要使0.2 ml·L－1 CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液中加入NaOH溶液，使溶液的pH为________。
答案 (1)5 (2)6
解析 (1)根据题给信息，当c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝eq \r(\f(2×10－20,0.02)) ml·L－1＝10－9 ml·L－1，c(H＋)＝10－5 ml·L－1，pH＝5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH>5。
(2)要使Cu2＋浓度降至eq \f(0.2 ml·L－1,1 000)＝2×10－4 ml·L－1，c(OH－)＝eq \r(\f(2×10－20,2×10－4)) ml·L－1＝10－8 ml·L－1，c(H＋)＝10－6 ml·L－1，此时溶液的pH＝6。
5．(沉淀的顺序)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CrOeq \\al(2－,4)，浓度均为0.01 ml·L－1，向该溶液中逐滴加入0.01 ml·L－1的AgNO3溶液时，计算三种阴离子沉淀的先后顺序。
答案 三种阴离子浓度均为0.01 ml·L－1时，分别产生AgCl、AgBr和Ag2CrO4沉淀，所需要Ag＋浓度依次为
c1(Ag＋)＝eq \f(KspAgCl,cCl－)＝eq \f(1.56×10－10,0.01) ml·L－1＝1.56×10－8 ml·L－1，
c2(Ag＋)＝eq \f(KspAgBr,cBr－)＝eq \f(7.7×10－13,0.01) ml·L－1＝7.7×10－11 ml·L－1，
c3(Ag＋)＝eq \r(\f(KspAg2CrO4,cCrO\\al(2－,4)))＝eq \r(\f(9.0×10－12,0.01)) ml·L－1＝3×10－5 ml·L－1，沉淀时Ag＋浓度最小的优先沉淀，因而沉淀的顺序为Br－、Cl－、CrOeq \\al(2－,4)。
考点二 沉淀溶解平衡的应用
1．沉淀的生成
(1)沉淀生成的实际应用
在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)使溶液中的离子转化为沉淀的条件：溶液中离子积Q>Ksp。
(3)常用的方法
2.沉淀的溶解
(1)原理：不断减少沉淀溶解平衡体系中的相应离子，使Q(2)应用实例
①Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。写出有关反应的离子方程式：__________________________________、_________________________________。
答案 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O Mg(OH)2＋2NHeq \\al(＋,4)===Mg2＋＋2NH3·H2O
②已知：PbSO4不溶于水，但可溶于醋酸铵溶液，反应的化学方程式：PbSO4＋2CH3COONH4===(CH3COO)2Pb＋(NH4)2SO4，试对上述PbSO4沉淀的溶解加以解释。
答案 PbSO4(s)Pb2＋(aq)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)，当加入CH3COONH4溶液时，Pb2＋与CH3COO－结合生成更难电离的(CH3COO)2Pb，c(Pb2＋)减小，Q(PbSO4)特别提醒 利用氧化还原反应、形成配合物也可以降低难溶电解质沉淀溶解平衡中的某种离子，使难溶电解质向溶解的方向移动。
3．沉淀的转化
(1)原理：由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程，实质是沉淀溶解平衡的移动。
(2)沉淀转化规律
①一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。
如，AgNO3溶液eq \(――→,\s\up7(NaCl))AgCleq \(――→,\s\up7(NaI))AgI，Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。
②一定条件下溶解度小的沉淀也可以转化成溶解度相对较大的沉淀。
重晶石[BaSO4(s)]eq \(―――――――→,\s\up7(饱和碳酸钠溶液))BaCO3(s)，但Ksp(BaSO4)(3)实际应用
①锅炉除垢：水垢中的CaSO4(s)eq \(―――――→,\s\up7(Na2CO3溶液))CaCO3(s)eq \(――→,\s\up7(盐酸))Ca2＋(aq)。离子方程式为CaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)。
②矿物转化：原生铜的硫化物eq \(―――――→,\s\up7(氧化、淋滤))CuSO4溶液eq \(――――――――→,\s\up7(渗透遇闪锌矿ZnS),\s\d5(和方铅矿PbS))铜蓝(CuS)。
ZnS转化为CuS的离子方程式为ZnS(s)＋Cu2＋(aq)CuS(s)＋Zn2＋(aq)。
PbS转化为CuS的离子方程式为PbS(s)＋Cu2＋(aq)CuS(s)＋Pb2＋(aq)。
一、实验探究沉淀的生成、溶解与转化
1．(2023·天津模拟)取1 mL 0.1 ml·L－1 AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 ml·L－1)，下列说法不正确的是( )
A．实验①白色沉淀是难溶的AgCl
B．若按②①顺序实验，能看到白色沉淀
C．若按①③顺序实验，能看到黑色沉淀
D．由实验②说明AgI比AgCl更难溶
答案 B
解析 一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现，AgI的溶解度比AgCl小，所以AgI不易转化为AgCl，所以若按②①顺序实验，看不到白色沉淀，故B项错误。
2．某同学设计实验探究影响沉淀溶解平衡的因素，有关实验操作如下：
ⅰ.取规格相同的两支试管①和②，先向试管①中加入少量PbI2黄色固体，并插入电导率测试仪，然后分别加入等体积PbI2饱和溶液；
ⅱ.向试管①和②中分别滴入1滴0.1 ml·L－1 KI溶液，观察沉淀变化情况，一段时间后向①中滴入少量蒸馏水，测得溶液电导率变化如图2所示。
下列说法错误的是( )
A．滴加KI溶液①②中产生PbI2固体
B．b到c过程中①中固体质量减小
C．c点时溶液中c(Pb2＋)：①＝②
D．b点：c(Pb2＋)·c2(I－)答案 C
解析 向PbI2饱和溶液加入KI溶液，I－浓度增大，平衡PbI2Pb2＋＋2I－逆向移动，①②中产生PbI2固体，A正确；b到c过程中加水稀释沉淀溶解平衡正向移动，①中固体质量减小，B正确；向①中加水稀释c(I－)减小，则c(Pb2＋)增大，c点时溶液中c(Pb2＋)：①>②，C错误；b点为试管①加入蒸馏水稀释促进PbI2溶解，平衡正向移动，此时离子积小于溶度积，则Q＝c(Pb2＋)·c2(I－)二、应用Ksp定量分析沉淀溶解平衡移动
3．(沉淀能否转化)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?
答案 在CaCO3的饱和溶液中c(Ca2＋)＝eq \r(KspCaCO3)＝eq \r(2.8×10－9) ml·L－1≈5.3×10－5 ml·L－1，若向CaCO3饱和溶液中加入Na2SO4溶液，产生CaSO4(s)时SOeq \\al(2－,4)的最小浓度为c(SOeq \\al(2－,4))＝eq \f(KspCaSO4,cCa2＋)＝eq \f(9.1×10－6,5.3×10－5) ml·L－1≈0.17 ml·L－1，则当溶液中c(SOeq \\al(2－,4))大于0.17 ml·L－1时，CaCO3(s)可以转化为CaSO4(s)。
4．可溶性钡盐有毒，医院中常用无毒硫酸钡作为内服“钡餐”造影剂。医院抢救钡离子中毒者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知：某温度下，Ksp(BaCO3)＝5.1×
10－9，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。下列推断正确的是( )
A．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为碳酸钡比硫酸钡更难溶
B．可以用0.36 ml·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃
C．抢救钡离子中毒者时，若没有硫酸钠也可以用碳酸钠溶液代替
D．误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5 ml·L－1的溶液时，会引起钡离子中毒
答案 B
解析 碳酸钡能与胃酸反应生成可溶性钡盐，钡离子有毒，所以不能用碳酸钡作为内服造影剂，A错误；用0.36 ml·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃，反应后c(Ba2＋)＝eq \f(1.1×10－10,0.36) ml·L－1≈3.1×10－10 ml·L－11.0×10－5 ml·L－1，所以误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5 ml·L－1的溶液时，不会引起钡离子中毒，D错误。
三、沉淀转化反应平衡常数的相关计算
5．在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl－会腐蚀阳极而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl－。已知：Cu＋Cu2＋2Cu＋ K＝7.6×
10－7；Ksp(CuCl)＝2.0×10－6。
(1)通过计算说明上述除Cl－的反应能完全进行的原因为________________________。
(2)若用Zn替换Cu可加快除Cl－的速率，但需控制溶液的pH。若pH过低，除Cl－效果下降的原因是____________________________。
答案 (1)已知：①Cu＋Cu2＋2Cu＋ K＝7.6×10－7；②CuCl(s)Cl－(aq)＋Cu＋(aq) Ksp＝2.0×10－6；则①－2×②得：Cu＋Cu2＋＋2Cl－2CuCl，此反应的平衡常数为eq \f(K,[KspCuCl]2)＝eq \f(7.6×10－7,4.0×10－12)＝1.9×105，说明此反应进行程度很大，能够完全进行
(2)若pH过低，锌会与溶液中的氢离子反应
1．下列判断错误的是________(填字母)。
A．向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中eq \f(cCl－,cBr－)增加(2016·全国卷Ⅲ，13D)
B．向2支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI，一支试管中产生黄色沉淀，另一支中无明显现象，说明Ksp(AgI)C．向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀：3Mg(OH)2＋2FeCl3===2Fe(OH)3＋3MgCl2(2019·全国卷Ⅱ，11D)
答案 A
解析 A错误，eq \f(cCl－,cBr－)＝eq \f(cAg＋·cCl－,cAg＋·cBr－)＝eq \f(KspAgCl,KspAgBr)，比值不变；B正确，溶解度小的黄色沉淀AgI优先析出，通过实验可以说明，Ksp(AgI)2．[2023·北京，18(1)①]以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知：酸性条件下，MnO2的氧化性强于Fe3＋。
“浸锰”过程中，发生反应MnS＋2H＋===Mn2＋＋H2S↑，则可推断：Ksp(MnS)__________(填“>”或“<”)Ksp(Ag2S)。
答案 >
解析 “浸锰”过程中，矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中，MnS发生反应：MnS＋2H＋===Mn2＋＋H2S↑，硫化锰溶于强酸而硫化银不溶于强酸，则可推断：Ksp(MnS)>Ksp(Ag2S)。
3．[2022·重庆，15(2)]25 ℃时相关的溶度积见表。
①在某滤液中Fe3＋和Cu2＋的浓度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是__________。
②25 ℃时，为了使Cu2＋沉淀完全，需调节溶液H＋浓度不大于__________ ml·L－1。
答案 ①Fe(OH)3 ②2×10－7
解析 ①由溶度积可知，向某滤液中加入氢氧化钠溶液，氢氧化铁先沉淀。②由溶度积可知，25 ℃时，铜离子沉淀完全时，溶液中的氢氧根离子浓度为eq \r(\f(2.5×10－20,1×10－5)) ml·L－1＝5×10－8 ml·L－1，则溶液中的氢离子浓度不大于2×10－7 ml·L－1。
4．[2022·全国乙卷，26(1)(2)]废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb，还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等，为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表：
(1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为________________________，用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因：___________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在“脱硫”中，加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化，原因是_________
________________________________________________________________________。
答案 (1)PbSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq)PbCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq) 反应PbSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq)PbCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)的平衡常数K＝eq \f(cSO\\al(2－,4),cCO\\al(2－,3))＝eq \f(cPb2＋·cSO\\al(2－,4),cPb2＋·cCO\\al(2－,3))＝eq \f(KspPbSO4,KspPbCO3)≈3.4×105>105，PbSO4可以比较彻底的转化为PbCO3
(2)反应BaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq)BaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)的平衡常数K＝eq \f(cSO\\al(2－,4),cCO\\al(2－,3))＝eq \f(cBa2＋·cSO\\al(2－,4),cBa2＋·cCO\\al(2－,3))＝eq \f(KspBaSO4,KspBaCO3)≈0.04≪105，反应正向进行的程度有限
课时精练
1．(2020·全国卷Ⅱ，9)二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响，其原理如下图所示。下列叙述错误的是( )
A．海水酸化能引起HCOeq \\al(－,3)浓度增大、COeq \\al(2－,3)浓度减小
B．海水酸化能促进CaCO3的溶解，导致珊瑚礁减少
C．CO2能引起海水酸化，其原理为HCOeq \\al(－,3)H＋＋COeq \\al(2－,3)
D．使用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境
答案 C
解析 二氧化碳能引起海水酸化，其原理为CO2＋H2OH2CO3H＋＋HCOeq \\al(－,3)，C错误。
2．(2018·海南，6)某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸，下列说法正确的是( )
A．AgCl的溶解度、Ksp均减小
B．AgCl的溶解度、Ksp均不变
C．AgCl的溶解度减小、Ksp不变
D．AgCl的溶解度不变，Ksp减小
答案 C
解析 向AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸，c(Cl－)增大，导致沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)逆向移动，则AgCl的溶解度减小，但温度不变，Ksp不变。
3．往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸去除，下列叙述正确的是( )
A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw增大，c(OH－)减小
B．CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)＞Ksp(CaSO4)
C．CaCO3溶于盐酸而CaSO4不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸
D．沉淀转化的离子方程式为COeq \\al(2－,3)(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)
答案 D
解析 温度升高，水的电离平衡正向移动，Kw增大；温度升高，Na2CO3的水解平衡正向移动，c(OH－)增大，A项错误；Ksp(CaCO3)＜Ksp(CaSO4)，B项错误；CaCO3与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳，CaSO4与盐酸不满足复分解反应发生的条件，与酸性强弱无关，C项错误。
4．向AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液，继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知：Ag＋＋2NH3·H2O[Ag(NH3)2]＋＋2H2O。下列分析不正确的是( )
A．浊液中存在沉淀溶解平衡：AgCl (s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
B．实验可以证明NH3结合Ag＋能力比Cl－强
C．实验表明实验室可用氨水洗涤银镜反应后的试管
D．由资料信息可推知：加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl
答案 C
解析 Ag＋与氨分子结合生成二氨合银离子，导致银离子浓度减小，促使AgCl (s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)正向移动，说明NH3结合Ag＋能力比Cl－强，B正确；银镜反应后的试管壁上是银单质，银离子能够与氨水反应，银单质不能，C错误；浓硝酸能够中和一水合氨，使Ag＋＋2NH3·H2O[Ag(NH3)2]＋＋2H2O逆向移动，银离子与溶液中的氯离子结合生成沉淀，所以加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl，D正确。
5．大气中CO2含量的增多除了导致地球表面温度升高外，还会影响海洋生态环境。某研究小组在实验室测得不同温度下(T1，T2)海水中COeq \\al(2－,3)浓度与模拟空气中CO2浓度的关系曲线。已知：海水中存在以下平衡：CO2(aq)＋COeq \\al(2－,3)(aq)＋H2O(aq)2HCOeq \\al(－,3)(aq)，下列说法不正确的是( )
A．T1＞T2
B．海水温度一定时，大气中CO2浓度增加，海水中溶解的CO2随之增大，COeq \\al(2－,3)浓度降低
C．当大气中CO2浓度确定时，海水温度越高，COeq \\al(2－,3)浓度越低
D．大气中CO2含量增加时，海水中的珊瑚礁将逐渐溶解
答案 C
解析 升高温度可以使HCOeq \\al(－,3)分解，海水中的COeq \\al(2－,3)浓度增加；当CO2浓度一定时，T1温度下的海水中COeq \\al(2－,3)浓度更高，因而T1＞T2，A正确、C错误；观察图像可知，随CO2浓度增加，海水中的COeq \\al(2－,3)浓度下降，B正确；珊瑚礁的主要成分是CaCO3，存在平衡：CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋COeq \\al(2－,3) (aq)，若海水中的COeq \\al(2－,3)浓度下降，会导致平衡正向移动，珊瑚礁会逐渐溶解，D正确。
6．(2023·浙江临海、新昌两地高三适应性考试)椰子蟹具有异常坚硬的甲壳，这归功于摄入的椰子中的月桂酸(C11H23COOH)，在表面的角质层中形成难溶的月桂酸磷酸钙，存在如下平衡：Ca3PO4(OOCC11H23)3(s)3Ca2＋(aq)＋POeq \\al(3－,4)(aq)＋3C11H23COO－(aq) Ksp＝7.3×10－35，已知CaCO3的Ksp＝3.4×10－9。下列说法不正确的是( )
A．椰子蟹摄入月桂酸含量较高的椰肉有助于形成更加坚硬的甲壳
B．弱碱性的海水可以保护椰子蟹外壳，使其不易被腐蚀
C．将少量月桂酸磷酸钙投入适量1 ml·L－1碳酸钠溶液中，可实现其与碳酸钙的转化
D．海水中CO2浓度升高，会腐蚀椰子蟹的外壳，使Ksp增大
答案 D
解析 弱碱性的海水利于月桂酸形成月桂酸根离子，使得Ca3PO4(OOCC11H23)3(s)3Ca2＋(aq)＋POeq \\al(3－,4)(aq)＋3C11H23COO－(aq)平衡逆向移动，利于保护椰子蟹外壳，使其不易被腐蚀，B正确；海水中CO2浓度升高，溶液酸性增强，使得月桂酸根离子转化为月桂酸，促使Ca3PO4(OOCC11H23)3(s)3Ca2＋(aq)＋POeq \\al(3－,4)(aq)＋3C11H23COO－(aq)平衡正向移动，导致腐蚀椰子蟹的外壳，但不会使Ksp增大，D错误。
7．为研究沉淀的生成及转化，某小组进行如图实验。下列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
答案 D
解析 根据信息，上层清液中存在SCN－，白色沉淀是AgSCN，存在沉淀溶解平衡：AgSCN(s)Ag＋(aq)＋SCN－(aq)，A、B正确；在①中Ag＋有剩余，可能是c(I－)·c(Ag＋)＞Ksp(AgI)，出现沉淀，D错误。
8．牙齿表面存在如下平衡：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2＋(aq)＋3POeq \\al(3－,4)(aq)＋OH－(aq) Ksp＝6.8×10－37，Ca5(PO4)3F的Ksp＝2.8×10－61。下列说法错误的是( )
A．在牙膏中添加适量的磷酸盐，能起到保护牙齿的作用
B．口腔中的食物残渣能产生有机酸，容易导致龋齿，使Ksp增大
C．正常口腔的pH接近中性，有利于牙齿健康
D．使用含氟牙膏，当Ca5(PO4)3OH(s)与Ca5(PO4)3F(s)共存时，eq \f(c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(OH－)),c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(F－)))≈2.4×1024
答案 B
解析 在牙膏中添加适量的磷酸盐，使平衡逆向移动，生成Ca5(PO4)3OH(s)覆盖在牙齿表面，能起到保护牙齿的作用，A正确；Ksp只与温度有关，与溶液的酸碱性无关，B错误；eq \f(cOH－,cF－)＝eq \f(c5Ca2＋·c3PO\\al(3－,4)·cOH－,c5Ca2＋·c3PO\\al(3－,4)·cF－)＝eq \f(Ksp[Ca5PO43OH],Ksp[Ca5PO43F])＝eq \f(6.8×10－37,2.8×10－61)≈2.4×1024，D正确。
9．探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡时，利用下表三种试剂进行实验，下列说法不正确的是( )
A.向①中滴加几滴酚酞溶液后，溶液显红色，说明Mg(OH)2是一种弱电解质
B．为了使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快，加入过量NH4Cl浓溶液并充分振荡，效果更好
C．①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NHeq \\al(＋,4)(aq)Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(aq)
D．向少量Mg(HCO3)2溶液中加入足量NaOH溶液，反应的离子方程式是Mg2＋＋2HCOeq \\al(－,3)＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2COeq \\al(2－,3)＋2H2O
答案 A
解析 Mg(OH)2悬浊液中滴加几滴酚酞溶液后，溶液显红色，则溶液呈碱性，说明Mg(OH)2能电离出OH－，是一种电解质，不能判断是否为弱电解质，A错误；Mg(OH)2溶解产生的OH－与NH4Cl溶液中的NHeq \\al(＋,4)生成NH3·H2O，能加快Mg(OH)2悬浊液的溶解，B正确；因相同温度下，氢氧化镁比碳酸镁更难溶，碱过量时生成Mg(OH)2，D正确。
10．已知：常温下，Ksp(NiCO3)＝1.4×10－7，Ksp(PbCO3)＝1.4×10－13，则向浓度均为0.1 ml·L－1的Ni(NO3)2和Pb(NO3)2混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液，下列说法错误的是( )
A．常温下在水中的溶解度：NiCO3>PbCO3
B．逐滴加入Na2CO3溶液，先生成NiCO3沉淀，后生成PbCO3沉淀
C．向NiCO3沉淀中加入Pb(NO3)2溶液，会生成PbCO3沉淀
D．逐滴加入Na2CO3溶液，当两种沉淀共存时，溶液中c(Ni2＋)∶c(Pb2＋)＝106∶1
答案 B
解析 常温下，Ksp(NiCO3)>Ksp(PbCO3)，故溶解度：NiCO3>PbCO3，A项正确；逐滴加入Na2CO3溶液时，Ksp(PbCO3)较小，故先生成PbCO3沉淀，后生成NiCO3沉淀，B项错误；由于Ksp(PbCO3)11．(2023·湖南，9)处理某铜冶金污水(含Cu2＋、Fe3＋、Zn2＋、Al3＋)的部分流程如下：
已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
②Ksp(CuS)＝6.4×10－36，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24。
下列说法错误的是( )
A．“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3
B．Na2S溶液呈碱性，其主要原因是S2－＋H2OHS－＋OH－
C．“沉淀池Ⅱ”中，当Cu2＋和Zn2＋完全沉淀时，溶液中eq \f(cCu2＋,cZn2＋)＝4.0×10－12
D．“出水”经阴离子交换树脂软化处理后，可用作工业冷却循环用水
答案 D
解析 当pH＝1.9时氢氧化铁开始沉淀，当pH＝3.5时氢氧化铝开始沉淀，当pH＝4时，则会生成氢氧化铝和氢氧化铁，即“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3，A正确；当铜离子和锌离子完全沉淀时，则硫化铜和硫化锌都达到了沉淀溶解平衡，则eq \f(cCu2＋,cZn2＋)＝eq \f(cCu2＋·cS2－,cZn2＋·cS2－)＝eq \f(KspCuS,KspZnS)＝eq \f(6.4×10－36,1.6×10－24)＝4.0×10－12，C正确；“出水”中除含有阴离子外，还含有大量的Na＋、Ca2＋等，故只经阴离子交换树脂软化处理后，不可用作工业冷却循环用水，D错误。
12．[2021·海南，16(4)(5)](4)25 ℃时，潮湿的石膏雕像表面会发生反应：CaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)，其平衡常数K＝__________________________。[已知Ksp(CaSO4)＝9.1×10－6，Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9]
(5)溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因：_______________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (4)3.25×103 (5)游客呼出的CO2可与钟乳石的主要成分CaCO3发生可逆反应：CO2＋H2O＋CaCO3Ca2＋＋2HCOeq \\al(－,3)，CO2增加，平衡正向移动，CaCO3减少，钟乳石被破坏
13．[2020·全国卷Ⅲ，27(4)]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：
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 ml·L－1，则“调pH”应控制的pH范围是________。
答案 0.01×(107.2－14)2[或10－5×(108.7－14)2] 3.2～6.2
解析 当溶液中c(Ni2＋)＝1.0 ml·L－1时，c(OH－)＝eq \r(\f(Ksp,cNi2＋))＝eq \r(\f(0.01×107.2－142,1.0)) ml·L－1＝10－7.8 ml·L－1，c(H＋)＝eq \f(Kw,cOH－)＝eq \f(10－14,10－7.8) ml·L－1＝10－6.2 ml·L－1，pH＝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。
14．氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、光导纤维、激光发生器等。以钡矿粉(主要成分为BaCO3，含有SiO2、Fe2＋、Mg2＋等杂质)为原料制备氟化钡的流程如下：
已知：常温下Fe3＋、Mg2＋完全沉淀的pH分别是3.4、12.4。
(1)滤渣A的化学式为_____________________________________________________。
(2)滤液1加H2O2氧化的过程中主要反应的离子方程式为_______________________
________________________________________________________________________。
(3)加20%NaOH溶液调节pH＝12.5，得到滤渣C的主要成分是______________。
(4)滤液3加入盐酸酸化后再经__________、冷却结晶、__________、洗涤、真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O。
(5)常温下，用BaCl2·2H2O配制成0.2 ml·L－1水溶液与等浓度的氟化铵溶液反应，可得到氟化钡沉淀。请写出该反应的离子方程式：___________________________________
________________________________________________________________________。
已知Ksp(BaF2)＝1.84×10－7，当钡离子完全沉淀时(即钡离子浓度≤10－5 ml·L－1)，至少需要的氟离子浓度是________ ml·L－1(结果保留三位有效数字，已知eq \r(1.84)＝1.36)。
答案 (1)SiO2 (2)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (3)Mg(OH)2 (4)加热浓缩 过滤
(5)Ba2＋＋2F－===BaF2↓ 0.136
解析 (4)滤液3加盐酸酸化后得到BaCl2和HCl的混合溶液，由该溶液得到BaCl2·2H2O的实验操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、真空干燥等。(5)根据Ksp(BaF2)＝c(Ba2＋)·c2(F－)，当Ba2＋完全沉淀时，至少需要的c(F－)＝eq \r(\f(KspBaF2,cBa2＋))＝eq \r(\f(1.84×10－7,10－5)) ml·L－1＝0.136 ml·L－1。外界条件
移动方向
c(Ag＋)
升高温度
右移
增大
加水(固体有剩余)
右移
不变
加入少量AgNO3(s)
左移
增大
加入Na2S(s)
右移
减小
通入HCl
左移
减小
通入NH3
右移
减小
溶度积(Ksp)
离子积(Q)
含义
沉淀溶解平衡的平衡常数
溶液中有关离子浓度幂的乘积
表达式
Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度是平衡浓度
Q(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：
①Q>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出；
②Q＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态；
③Q＜Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出
化学式
Ksp
AgCl
1.8×10－10
AgBr
5.4×10－13
AgI
8.5×10－17
Ag2S
6.3×10－50
Mg(OH)2
5.6×10－12
方法
举例
解释
调节pH法
除去CuCl2溶液中的FeCl3，可向溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3]
CuO与H＋反应，促进Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀
除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH
Fe3＋与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3沉淀
沉淀剂法
以Na2S等沉淀污水中的Hg2＋、Cu2＋等重金属离子
Na2S与Cu2＋、Hg2＋反应生成沉淀
化学式
Fe(OH)3
Cu(OH)2
溶度积
4×10－38
2.5×10－20
难溶电解质
PbSO4
PbCO3
BaSO4
BaCO3
Ksp
2.5×10－8
7.4×10－14
1.1×10－10
2.6×10－9
编号
①
②
③
分散质
Mg(OH)2
HCl
NH4Cl
备注
悬浊液
1 ml·L－1
1 ml·L－1
物质
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Zn(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
3.5
完全沉淀pH
3.2
6.7
8.2
4.6
金属离子
Ni2＋
Al3＋
Fe3＋
Fe2＋
开始沉淀时
(c＝0.01 ml·L－1)的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时
(c＝1.0×10－5 ml·L－1)的pH
8.7
4.7
3.2
9.0