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專題11　難溶電解質的溶解平衡
題組1　沉淀的生成、溶解及轉化
1．已知Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9。下列說法中不正確的是(　　)
A．BaSO4比BaCO3溶解度小，所以BaCO3可以轉化為BaSO4
B．BaCO3、BaSO4均不溶于水，所以都可以作鋇餐試劑
C．向Na2CO3溶液中加入BaCl2和Na2SO4，當兩種沉淀共存時，c(SO)/c(CO) ＝4.4×10－2
D．常溫下，BaCO3若要在Na2SO4溶液中開始轉化為BaSO4，則Na2SO4的濃度必須不低于2.2×10－6mol·L－1
2．將2×10－5mol·L－1KCl與2×10－5mol·L－1AgNO3溶液等體積混合，下列說法正確的是 (已知AgCl的Ksp＝1.8×10－10)(　　)
A．有AgCl沉淀析出
B．無AgCl沉淀析出
C．無法確定有無AgCl沉淀析出
D．有沉淀但不是AgCl
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，濃度均為0.010mol·L－1，向該溶液中逐滴加入0.010mol·L－1的AgNO3溶液時，三種陰離子產生沉淀的先后順序為(　　)
A．Cl－、Br－、CrO B．CrO、Br－、Cl－
C．Br－、Cl－、CrO D．Br－、CrO、Cl－
題組2　溶度積應用于離子濃度的計算
4．某溫度下HF的電離常數Ka＝3.3×10－4，CaF2的溶度積常數Ksp＝1.46×10－10。在該溫度下取濃度為0.31mol·L－1的HF與濃度為0.002mol·L－1的CaCl2溶液等體積混合。下列說法正確的是(　　)
A．該溫度下，0.31mol·L－1的HF溶液的pH＝2
B．升高溫度或增大濃度，HF的電離平衡常數都將增大
C．兩溶液混合不會產生沉淀
D．向飽和的CaF2溶液中加水后，c(Ca2＋)一定比加水前減小
5．已知在25℃時，FeS、CuS的溶度積常數(Ksp)分別為6.3×10－18、1.3×10－36。常溫時下列有關說法正確的是(　　)【來源：21·世紀·教育·網】
A．除去工業廢水中的Cu2＋可以選用FeS作沉淀劑
B．向H2S的飽和溶液中通入少量SO2氣體，溶液的酸性增強
C．因為H2SO4是強酸，所以反應：CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4不能發生
D．將足量的CuSO4溶解在0.1mol·L－1的H2S溶液中，溶液中Cu2＋的最大濃度為1.3×10－35mol·L－121cnjy.com
6．已知Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9。若用10LNa2CO3溶液溶解1.0mol的BaSO4，則Na2CO3溶液的最初濃度不得低于(　　)
A．2.6mol·L－1 B．2.5mol·L－1
C．2.3mol·L－1 D．3.0mol·L－1
題組3　溶度積與溶解度之間的換算
7．已知CuSO4溶液分別與Na2CO3溶液、Na2S溶液反應的情況如下：
①CuSO4＋Na2CO3主要：Cu2＋＋CO＋H2O===
Cu(OH)2↓＋CO2↑；次要：Cu2＋＋CO===CuCO3↓
②CuSO4＋Na2S主要：Cu2＋＋S2－===CuS↓；次要：Cu2＋＋S2－＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2S↑
則下列幾種物質的溶解度大小的比較中，正確的是(　　)
A．CuSB．CuS>Cu(OH)2>CuCO3
C．Cu(OH)2>CuCO3>CuS
D．Cu(OH)28．將足量的AgCl(s)分別添加到下述四種溶液中，所得溶液c(Ag＋)最小的是(　　)
A．10mL0.4mol·L－1的鹽酸
B．10mL0.3mol·L－1MgCl2溶液
C．10mL0.5mol·L－1NaCl溶液
D．10mL0.1mol·L－1AlCl3溶液
9．已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。下列關于不溶物之間轉化的說法中錯誤的是(　　)www-2-1-cnjy-com
A．AgCl不溶于水，不能轉化為AgI
B．兩種不溶物的Ksp相差越大，不溶物就越容易轉化為更難溶的不溶物
C．AgI比AgCl更難溶于水，所以AgCl可以轉化為AgI
D．常溫下，AgCl若要在NaI溶液中開始轉化為AgI，則NaI的濃度必須不低于×10－12mol·L－12-1-c-n-j-y
題組4　溶解平衡應用于判斷離子共存
10．實驗室常用硫酸銅溶液吸收氣體中的硫化氫：CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4，該反應可以推測(　　)【來源：21cnj*y.co*m】
A．CuS易水解
B．CuS可溶于鹽酸
C．相同溫度下氫硫酸飽和溶液中S2－濃度比CuS飽和溶液中大
D．強酸可以制取弱酸
11．溶液中同時存在Mg2＋、Fe2＋、Mn2＋和Al3＋四種金屬離子(濃度均為0.1mol·L－1)。現用堿調節溶液pH，根據下表可知，下列說法錯誤的是(　　)【版權所有：21教育】
物質
溶度積(Ksp)
Mg(OH)2
1.2×10－11
Fe(OH)2
1.6×10－14
Mn(OH)2
4.0×10－14
Al(OH)3
1.3×10－33
A.Al3＋最先轉化為Al(OH)3沉淀
B．加堿過程中，Fe2＋、Mn2＋幾乎同時轉化為沉淀
C．要使Mg2＋轉化為沉淀，溶液pH應大于9
D．pH＝14時，四種金屬離子全部以沉淀形式存在
12．常溫下，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，已知Ksp(CaSO4)＝9×10－6。下列說法正確的是(　　)21教育名師原創作品
A．a點對應的Ksp小于c點對應的Ksp
B．a點變為b點將有沉淀生成
C．加入蒸餾水可以使c點變為d點
D．含有大量SO的溶液中肯定不存在Ca2＋
題組5　綜合應用
13．下列說法正確的是(　　)
A．向AgCl飽和溶液中加入NaCl固體，c(Cl－)增大，Ksp增大
B．已知MgCO3的Ksp＝6.82×10－6，則所有含有固體MgCO3的溶液中，都有c(Mg2＋)＝c(CO)，且c(Mg2＋)·c(CO)＝6.82×10－62·1·c·n·j·y
C．可通過比較Mg(OH)2和MgCO3的Ksp的大小比較它們的溶解性
D．25℃時Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.0×10－16，故新生成的AgCl可轉化為AgI
14．已知：25℃時，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11。下列說法正確的是(　　)21*cnjy*com
A．25℃時，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大
B．25℃時，在Mg(OH)2濁液中加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2＋)增大
C．25℃時，Mg(OH)2固體在20mL0.01mol·L－1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L－1NH4Cl溶液中的Ksp小 21*cnjy*com
D．25℃時，在Mg(OH)2濁液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能轉化為MgF2
15．室溫時，M(OH)2(s),M2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp[M(OH)2]＝a，c(M2＋)＝bmol·L－1時，溶液的pH等于(　　)
A.lg B.lg
C．14＋lg D．14＋lg
16．根據題目提供的溶度積數據進行計算并回答下列問題：
(1)已知25℃時，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12；酸堿指示劑百里酚藍變色的pH范圍如下：
pH
＜8.0
8.0～9.6
＞9.6
顏色
黃色
綠色
藍色
25℃時，在Mg(OH)2飽和溶液中滴加2滴百里酚藍指示劑，溶液的顏色為____________________。【出處：21教育名師】
(2)向50mL0.018mol·L－1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol·L－1的鹽酸，生成沉淀。已知該溫度下AgCl的Ksp＝1.0×10－10，忽略溶液的體積變化，請計算：
①完全沉淀后，溶液中c(Ag＋)＝__________。
②完全沉淀后，溶液的pH＝__________。
③如果向完全沉淀后的溶液中繼續加入50mL0.001mol·L－1的鹽酸，是否有白色沉淀生成？________________(填“是”或“否”)。
(3)在某溫度下，Ksp(FeS)＝6.25×10－18，FeS飽和溶液中c(H＋)與c(S2－)之間存在關系：c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22，為了使溶液里c(Fe2＋) 達到1mol·L－1，現將適量FeS投入其飽和溶液中，應調節溶液中的c(H＋)約為__________________。
答案精析
1．B　[根據硫酸鋇和碳酸鋇的組成以及硫酸鋇的溶度積常數小于碳酸鋇的溶度積常數可知，BaSO4比BaCO3溶解度小，所以，BaCO3可以轉化為BaSO4，A正確；碳酸鋇能溶于酸中，不能用作鋇餐，選項B不正確；向Na2CO3溶液中加入BaCl2和Na2SO4，當兩種沉淀共存時，溶液中Ba2＋濃度相等，則Ksp(BaSO4)/Ksp(BaCO3)＝c(SO)/c(CO)＝1.1×10－10÷(2.5×10－9)＝4.4×10－2，C正確；根據溶度積常數可知，在碳酸鋇溶液中，c(Ba2＋)＝ mol·L－1＝5×10－5 mol·L－1，所以常溫下，BaCO3若要在Na2SO4溶液中開始轉化為BaSO4，則Na2SO4的濃度必須不低于 mol·L－1＝2.2×10－6 mol·L－1，D正確。]
2．B　[將2×10－ 5mol·L－1KCl與2×10－ 5mol·L－1AgNO3溶液等體積混合，溶液中氯離子和銀離子的濃度都是1×10－ 5mol·L－1，此時c(Ag＋)·c(Cl－)＝1×10－10＜1.8×10－10 ，所以沒有沉淀析出，答案選B。]
3．C　[在一定溫度下，在難溶化合物的飽和溶液中組成沉淀的各離子的濃度的乘積是一常數，稱溶度積常數。運用Ksp的公式進行計算，只要注意到AgCl、AgBr和Ag2CrO4的Ksp表達式不同，計算銀離子的濃度即可。
c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝ 1.56×10－8 mol·L－1
c(Ag＋)＝＝ mol·L－1
＝ 7.7×10－11 mol·L－1
c(Ag＋)＝ mol·L－1
＝ mol·L－1＝3.0×10－5 mol·L－1
根據計算可知，三種離子產生沉淀的先后順序為Br－、Cl－、CrO，選項C正確。]
4．A　[A項電離常數Ka(HF)＝3.3×10－4，HF為弱電解質，不能完全電離，25 ℃時，0.31 mol·L－1HF溶液中c(H＋)＝ mol·L－1＝1×10－2 mol·L－1，pH＝2，故A正確；B項電離常數只受溫度的影響，不隨濃度的變化而變化，故B錯誤；C項0.31 mol·L－1的HF溶液中c(H＋)＝c(F－)＝1×10－2 mol·L－1；在該溫度下取濃度為0.31 mol·L－1的HF與濃度為0.002 mol·L－1的CaCl2溶液等體積混合后c(F－)＝0.5×10－2 mol·L－1，c(Ca2＋)＝0.001 mol·L－1，則c2(F－)×c(Ca2＋)＝(0.5×10－2)2×0.001＝2.5×10－8＞1.46×10－10，因此該體系中有CaF2沉淀產生，故C不正確；D項向飽和的CaF2溶液中加水后，溶液還可能是飽和的，所以c(Ca2＋)不一定比加水前減小，D不正確。]21·cn·jy·com
5．A　[A項硫化銅的溶解度小于硫化亞鐵的，根據沉淀容易向生成更難溶的方向進行可知，除去工業廢水中的Cu2＋可以選用FeS作沉淀劑，A正確；B項SO2具有氧化性，H2S具有還原性，二者混合發生氧化還原反應生成單質S和水，B不正確；C項由于硫化銅不溶于水，也不溶于硫酸，所以反應CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4能發生，C不正確；H2S是弱電解質，在溶液中存在電離平衡，所以0.1 mol·L－1的H2S溶液中硫離子的濃度小于0.1 mol·L－1，則將足量的CuSO4溶解在0.1 mol·L－1的H2S溶液中，溶液中Cu2＋的最大濃度應該大于 mol·L－1＝1.3×10－35 mol·L－1，D不正確。]
6．A　[當BaSO4溶解完后，溶液中c(SO)≈0.1 mol·L－1，設此時溶液中的c(CO)＝x mol·L－1。溶液中有BaSO4(s)＋CO(aq)??BaCO3(s)＋SO(aq)，故K＝＝＝＝＝0.04＝，x＝2.5，因此Na2CO3溶液的最初濃度：c(Na2CO3)≥(0.1＋2.5) mol·L－1＝2.6 mol·L－1。]www.21-cn-jy.com
7．A　[根據溶解平衡可知，物質的溶解度越小，越容易生成，則根據反應可知，氫氧化銅的溶解度小于碳酸銅的溶解度，而硫化銅的溶解度小于氫氧化銅的溶解度，據此可知，選項A正確。]
8．B　[已知AgCl的沉淀溶解平衡為AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，所加四種溶液中，Cl－濃度依次為0.4 mol·L－1、0.6 mol·L－1、0.5 mol·L－1、0.3 mol·L－1，故B中溶液c(Ag＋)最小。]
9．A　[A中，AgCl不是不溶于水，而是難溶于水，并且能轉化為AgI，所以A錯誤。]
10．C　[根據沉淀轉化以及溶度積常數的含義可知，該反應能夠發生，這說明相同溫度下氫硫酸飽和溶液中S2－濃度比CuS飽和溶液中大，從而可以生成硫化銅沉淀，答案選C。]
11．D　[根據物質的溶度積常數可知，Mg2＋、Fe2＋、Mn2＋和Al3＋四種金屬離子開始沉淀時OH－濃度分別是 mol·L－1≈1.1×10－5 mol·L－1、 mol·L－1≈4×10－7 mol·L－1、 mol·L－1≈6.3×10－7 mol·L－1、 mol·L－1≈2.4×10－11 mol·L－1，所以最先沉淀的是氫氧化鋁，A、B、C正確；由于氫氧化鋁是兩性氫氧化物，所以當堿過量時，氫氧化鋁溶解，選項D不正確，答案選D。]
12．B　[Ksp是常數，溫度不變Ksp不變，在曲線上的任意一點Ksp都相等，故A錯誤；硫酸鈣溶液中存在著溶解平衡，a點在平衡曲線上，增大c(SO)，平衡左移，將有沉淀生成，故B正確；d點時溶液不飽和，蒸發溶劑水，c(SO)、c(Ba2＋)均增大，故C錯誤；硫酸鈣溶液中存在著溶解平衡，溶液中SO、Ca2＋都存在，故D錯誤。]
13．D　[氯化銀溶液中存在如下平衡：AgCl(s),Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，由于氯化鈉的溶解度大于氯化銀，加入NaCl固體，增大氯離子濃度，平衡向逆反應方向移動，析出氯化銀沉淀，氯化銀的溶解度降低，但溫度不變，溶度積不變，故A選項錯誤；B項含有固體MgCO3的溶液中，Mg2＋和CO都能水解，水解后離子濃度不相等，并且在不同的溫度下，溶度積不同，故B錯誤；C項氫氧化鎂和碳酸鎂的組成結構不同，所以不能通過比較Mg(OH)2和MgCO3的Ksp的大小比較它們的溶解性，C不正確；Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，根據沉淀的轉化原理可知，AgCl懸濁液中加入NaI溶液時，很容易轉化為AgI懸濁液，故D正確。]
14．B　[A項，Mg(OH)2和MgF2二者陰、陽離子個數之比相同，Mg(OH)2的Ksp較小，飽和溶液中c(Mg2＋)也較小，錯誤；B項，NH能結合OH－，使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移動，c(Mg2＋)增大，正確；C項，Ksp只受溫度影響，故兩種情況下的Ksp是相等的，錯誤；D項，雖然Mg(OH)2的Ksp較小，二者的Ksp相近，當溶液中的c(F－)較大時，仍會出現c(Mg2＋)·c2(F－)>Ksp(MgF2)，從而生成MgF2沉淀，錯誤。]21教育網
15．C　[根據Ksp[M(OH)2]＝a＝c(M2＋)·c2(OH－)，
c(M2＋)＝b mol·L－1，解得c2(OH－)＝。本題是堿性環境，先求出c(OH－)，根據水的離子積，再求出c(H＋)，再求出溶液的pH＝14＋lg。]
16．(1)藍色
(2)①1.0×10－7 mol·L－1　②2　③否
(3)4×10－3 mol·L－1
解析　(1)設Mg(OH)2飽和溶液中c(OH－)為x mol·L－1，則0.5x3＝5.6×10－12，x＞1×10－4，c(H＋)＜1×10－10 mol·L－1，pH＞10，溶液為藍色。(2)①反應前，n(Ag＋)n(Ag＋)＝0.018 mol·L－1×0.05 L＝0.9×10－3 mol，n(Cl－)＝0.020 mol·L－1×0.05 L＝1×10－3 mol；反應后剩余的Cl－為0.1×10－3 mol，則混合溶液中，c(Cl－)＝1.0×10－3 mol·L－1，c(Ag＋)＝Ksp(AgCl)/c(Cl－)＝1.0×10－7 mol·L－1。②H＋沒有參與反應，完全沉淀后，c(H＋)＝0.010 mol·L－1，pH＝2。③因為加入的鹽酸中c(Cl－)和反應后所得溶液中的c(Cl－)相同，c(Cl－)沒有改變，c(Ag＋)變小，所以Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)＜Ksp(AgCl)，沒有沉淀產生。21世紀教育網版權所有
(3)根據Ksp(FeS)得：c(S2－)＝＝6.25×10－18mol·L－1，根據c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22得：c(H＋)＝＝4×10－3 mol·L－1。21·世紀*教育網

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