2019高考化學(xué) 第8章（水溶液中的離子平衡）第4節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡 考點(diǎn)（2）溶度積常數(shù)及應(yīng)用講與練（含解析）.doc

第8章（水溶液中的離子平衡）李仕才考點(diǎn)二溶度積常數(shù)及應(yīng)用 1溶度積和離子積以AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)為例：2.溶度積(Ksp)的計(jì)算(1)已知溶度積求溶液中的某種離子的濃度，如Kspa的飽和AgCl溶液中c(Ag) molL1。(2)已知溶度積、溶液中某離子的濃度，求溶液中的另一種離子的濃度，如某溫度下AgCl的Kspa，在0.1 molL1的NaCl溶液中加入過量的AgCl固體，達(dá)到平衡后c(Ag)10a molL1。(3)計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)，如對于反應(yīng)Cu2(aq)MnS(s)CuS(s)Mn2，Ksp(MnS)c(Mn2)c(S2)，Ksp(CuS)c(Cu2)c(S2)，而平衡常數(shù)K。判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)1Ksp既與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，也與沉淀的量和溶液中離子濃度有關(guān)。()2在一定條件下，溶解度較小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀。()3常溫下，向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體，BaCO3的Ksp減小。()4溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響，溫度升高Ksp增大。()5常溫下，向Mg(OH)2飽和溶液中加入NaOH固體，Mg(OH)2的Ksp不變。()6Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，則AB2的溶解度小于CD的溶解度。()7向濃度均為0.1 molL1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，首先生成藍(lán)色沉淀，說明KspCu(OH)2>KspMg(OH)2。()8已知常溫下，氫氧化鎂的溶度積常數(shù)為a，則氫氧化鎂懸濁液中c(OH) mol/L。()1相同類型的難溶電解質(zhì)的Ksp越小，一般溶解度越小，越難溶。如：由Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)可得出溶解度大小為AgCl>AgBr>AgI。2溶度積小的難溶電解質(zhì)在一定條件下也能向溶度積大的難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化。當(dāng)兩種難溶電解質(zhì)的Ksp差別不是很大時(shí)，通過調(diào)節(jié)某種離子的濃度，可由溶度積小的難溶電解質(zhì)向溶度積大的難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化。3溶解平衡一般是吸熱的，溫度升高，平衡正移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。一、Ksp的理解計(jì)算和應(yīng)用1下列說法不正確的是()AKsp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)B由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，所以ZnS沉淀在一定條件下可轉(zhuǎn)化為CuS沉淀C其他條件不變，離子濃度改變時(shí)，Ksp不變D兩種難溶電解質(zhì)作比較時(shí)，Ksp小的溶解度一定小解析：只有相同類型的難溶電解質(zhì)作比較時(shí)，Ksp小的，溶解度一定小。答案：D2已知25 時(shí)BaSO4飽和溶液中存在BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)，Ksp1.102 51010，下列有關(guān)BaSO4的溶度積和溶解平衡的敘述正確的是()A25 時(shí)，向c(SO)1.05105 molL1的BaSO4溶液中，加入BaSO4固體，c(SO)增大B向該飽和溶液中加入Ba(NO3)2固體，則BaSO4的溶度積常數(shù)增大C向該飽和溶液中加入Na2SO4固體，則該溶液中c(Ba2)>c(SO)D向該飽和溶液中加入BaCl2固體，則該溶液中c(SO)減小解析：BaSO4的溶度積等于c(Ba2)和c(SO)的乘積，故飽和溶液中c(SO)1.05105 molL1，再加入BaSO4固體不溶解，c(SO)不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；溶度積常數(shù)只與溫度有關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；加入Na2SO4固體，BaSO4的溶解平衡向左移動(dòng)，c(Ba2)減小，應(yīng)為c(SO)>c(Ba2)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；加入BaCl2固體，BaSO4的溶解平衡向左移動(dòng)，c(SO)減小。答案：D3已知常溫下，Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)8.511016，下列敘述中正確的是()A常溫下，AgCl在飽和NaCl溶液中的Ksp和在純水中的Ksp不相等B向AgCl的懸濁液中加入KI溶液，沉淀由白色轉(zhuǎn)化為黃色C將0.001 molL1的AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中，一定先產(chǎn)生AgI沉淀D向AgCl的飽和溶液中加入NaCl晶體，有AgCl析出且溶液中c(Ag)c(Cl)解析：在溶液中，Ksp只與溫度有關(guān)，A錯(cuò)；因AgI更難溶，故AgCl可轉(zhuǎn)化為AgI，B正確；當(dāng)c(I)很小而c(Cl)較大時(shí)，AgCl會(huì)先沉淀出來，C錯(cuò)誤；D中操作的結(jié)果是溶液中c(Cl)>c(Ag)，D錯(cuò)誤。答案：B4關(guān)于沉淀溶解平衡和溶度積常數(shù)，下列說法不正確的是()A將飽和Na2SO4溶液加入到飽和石灰水中，有白色沉淀產(chǎn)生，說明KspCa(OH)2大于Ksp(CaSO4)BKsp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而與溶液中的離子濃度無關(guān)C已知25 時(shí)，KspFe(OH)34.01038，該溫度下反應(yīng)Fe(OH)33HFe33H2O的平衡常數(shù)K4.0104D已知25 時(shí)，KspMg(OH)21.81011，在MgCl2溶液中加入氨水有沉淀生成，測得此時(shí)混合液的pH11，則溶液中的c(Mg2)為1.8105 molL1解析：將飽和Na2SO4溶液加入到飽和石灰水中，有白色沉淀產(chǎn)生，只能說明此時(shí)Qc(CaSO4)>KspCaSO4，不能說明KspCa(OH)2與Ksp(CaSO4)的相對大小，故A錯(cuò)誤；Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而與溶液中的離子濃度無關(guān)，故B正確，不選；KspFe(OH)3c3(OH)c(Fe3)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K4.0104，故C正確，不選；測得混合液的pH11，KspMg(OH)2c2(OH)c(Mg2)，c(OH)103 mol/L，代入求得c(Mg2)1.8105 mol/L，故D正確，不選。答案：A5已知Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)1.01016。下列關(guān)于不溶物之間轉(zhuǎn)化的說法中錯(cuò)誤的是()AAgCl不溶于水，不能轉(zhuǎn)化為AgIB兩種不溶物的Ksp相差越大，不溶物就越容易轉(zhuǎn)化為更難溶的不溶物CAgI比AgCl更難溶于水，所以AgCl可以轉(zhuǎn)化為AgID常溫下，AgCl若要在NaI溶液中開始轉(zhuǎn)化為AgI，則NaI的濃度必須不低于1011 molL1解析：AgCl不溶于水，但是在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Cl(aq)Ag(aq)，當(dāng)向溶液中滴加含有I溶液時(shí)，達(dá)到c(Ag)c(I)>Ksp(AgI)，就會(huì)產(chǎn)生AgI沉淀，沉淀由白色變?yōu)辄S色，A錯(cuò)誤。兩種不溶物的Ksp相差越大，當(dāng)向其中加入另外一種物質(zhì)時(shí)，溶液中離子濃度與加入的物質(zhì)的微粒濃度乘積大于溶解度小的物質(zhì)的濃度積常數(shù)，就越容易形成沉淀。即不溶物就越容易轉(zhuǎn)化為更難溶的不溶物，B正確。AgI比AgCl更難溶于水，所以根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理可知AgCl可以轉(zhuǎn)化為AgI，C正確。常溫下，AgCl若要在NaI溶液中開始轉(zhuǎn)化為AgI，由于c(Ag)105，則根據(jù)NaI離子積常數(shù)，可知要形成AgI沉淀，c(Ag)c(I)>Ksp(AgI)1.01016，所以c(I)>1011 molL1，D正確。答案：A6已知：KspMg(OH)21.81011，KspCu(OH)22.21020。向濃度均為0.01 molL1的Cu2和Mg2的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量，下列說法正確的是()A較先出現(xiàn)的沉淀是Mg(OH)2B兩種離子開始沉淀時(shí)，Cu2所需溶液的pH較大C當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，說明溶液中完全不存在c(Cu2)、c(Mg2)D當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，溶液中8.2108解析：由于KspCu(OH)2較KspMg(OH)2小些，所以Cu2先沉淀，其所需OH的濃度較小，即溶液的pH較小，故A、B錯(cuò)誤；絕對不溶的物質(zhì)是不存在的，故C錯(cuò)誤；當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，由于KspMg(OH)2c(Mg2)c2(OH)，KspCu(OH)2c(Cu2)c2(OH)，所以8.2108，D正確。答案：D7相關(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù)見下表(25 )：物質(zhì)Mg(OH)2CH3COOAgAgClAg2CrO4Ksp(單位略)1.110112.31031.810101.91012下列有關(guān)說法中不正確的是()A濃度均為0.2 molL1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等體積混合一定產(chǎn)生CH3COOAg沉淀B將0.001 molL1的AgNO3溶液滴入0.001 molL1的KCl和0.001 molL1的K2CrO4混合溶液中，先產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀C0.11 molL1的MgCl2溶液中加入氨水產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀時(shí)溶液的pH為9D在其他條件不變的情況下，向飽和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)不變解析：濃度均為0.2 molL1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等體積混合后，濃度均變?yōu)?.1 molL1，此時(shí)c(Ag)c(CH3COO)0.01 molL1>2.3103，所以一定產(chǎn)生CH3COOAg沉淀，A正確；根據(jù)氯化銀和鉻酸銀的溶度積常數(shù)可知在氯離子和鉻酸根離子濃度均為0.001 molL1的條件下開始出現(xiàn)沉淀時(shí)銀離子的濃度分別為1.8107 molL1、 molL1，所以將0.001 molL1的AgNO3溶液滴入0.001 molL1的KCl和0.001 molL1的K2CrO4混合溶液中先產(chǎn)生AgCl沉淀，B錯(cuò)誤；根據(jù)氫氧化鎂的溶度積常數(shù)可知0.11 molL1的MgCl2溶液中加入氨水產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀時(shí)溶液中氫氧根的濃度為 105 (molL1)，因此氫離子濃度是109 molL1，則溶液的pH為9，C正確；溶度積常數(shù)只與溫度有關(guān)系，則在溫度不變的情況下，向飽和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)不變，D正確。答案：B8根據(jù)題目提供的溶度積數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并回答下列問題：(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后過濾，若測得濾液中c(CO)103 molL1，則Ca2是否沉淀完全？_(填“是”或“否”)。已知c(Ca2)105 molL1時(shí)可視為沉淀完全；Ksp(CaCO3)4.96109(2)已知25 時(shí)，KspMg(OH)25.61012；酸堿指示劑百里酚藍(lán)變色的pH范圍如表所示：pH<8.08.09.6>9.6顏色黃色綠色藍(lán)色25 時(shí)，在Mg(OH)2飽和溶液中滴加2滴百里酚藍(lán)指示劑，溶液的顏色為_。(3)向50 mL 0.018 molL1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 molL1的鹽酸，生成沉淀。已知該溫度下AgCl的Ksp1.01010，忽略溶液混合后體積的變化，請計(jì)算：完全沉淀后，溶液中c(Ag)_。完全沉淀后，溶液的pH_。如果向完全沉淀后的溶液中繼續(xù)加入50 mL 0.001 molL1的鹽酸，是否有白色沉淀生成？_(填“是”或“否”)。解析：(1)根據(jù)Ksp(CaCO3)c(Ca2)c(CO)4.96109，得c(Ca2) molL14.96106 molL1<105 molL1，可視為沉淀完全。(2)設(shè)Mg(OH)2飽和溶液中c(OH)為x molL1，則0.5x35.61012，得x2.2104>1104，c(H)<11010 molL1，pH>10，溶液為藍(lán)色。(3)反應(yīng)前，n(Ag)0.018 molL10.05 L0.9103 mol，n(Cl)0.020 molL10.05 L1103 mol；反應(yīng)后剩余的Cl為0.1103 mol，則混合溶液中，c(Cl)1.0103 molL1，c(Ag)1.0107 molL1。H沒有參與反應(yīng)，沉淀完全后，c(H)0.010 molL1，pH2。因?yàn)榧尤氲柠}酸中c(Cl)和反應(yīng)后所得溶液中的c(Cl)相同，c(Cl)沒有改變，c(Ag)變小，所以Qc(Ag)c(Cl)<Ksp(AgCl)，沒有沉淀產(chǎn)生。答案：(1)是(2)藍(lán)色(3)1.0107 molL12否二、Ksp的有關(guān)圖象9某溫度時(shí)，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。已知：p(Ba2)lgc(Ba2)，p(SO)lgc(SO)。下列說法正確的是()A該溫度下，Ksp(BaSO4)1.01024Ba點(diǎn)的Ksp(BaSO4)小于b點(diǎn)的Ksp(BaSO4)Cd點(diǎn)表示的是該溫度下BaSO4的不飽和溶液D加入BaCl2可以使溶液由c點(diǎn)變到a點(diǎn)解析：由圖象可知，p(Ksp)pc(Ba2)c(SO)p(Ba2)p(SO)10，則Kspc(Ba2)c(SO)1010，A錯(cuò)誤；處于同一溫度下，Ksp相等，B錯(cuò)誤；d點(diǎn)時(shí)p(Ba2)偏小，則c(Ba2)偏大，溶液過飽和，C錯(cuò)誤；加入BaCl2，c(Ba2)增大，平衡正向移動(dòng)，則可使溶液由c點(diǎn)變到a點(diǎn)，D正確。答案：D10已知Ag2SO4的Kspc2(Ag)c(SO)1.4105，將適量Ag2SO4固體溶于100 mL水中至剛好飽和，此時(shí)溶液中c(Ag)0.030 molL1。若t1時(shí)刻改變條件，以下各圖中不正確的是()解析：c(Ag)0.030 molL1，c(SO)0.015 molL1，加入100 mL水后變?yōu)椴伙柡腿芤?，離子濃度變?yōu)樵瓉淼囊话?，A項(xiàng)正確；飽和溶液Ag2SO4的濃度是0.015 molL1，則加入100 mL 0.01 molL1的Ag2SO4溶液變?yōu)椴伙柡停琧(Ag)0.025 molL1，c(SO)0.012 5 molL1，B正確；C中當(dāng)加入100 mL 0.020 molL1 Na2SO4溶液后，c(SO)0.017 5 molL1，c(Ag)0.015 molL1，此時(shí)Qc<Ksp，沒有沉淀析出，為不飽和溶液，C正確；D中當(dāng)加入100 mL 0.040 molL1 AgNO3溶液后，c(Ag)0.035 molL1(比原來時(shí)大)，c(SO)0.007 5 molL1(變?yōu)樵瓉淼?，此時(shí)Qc<Ksp，仍是不飽和溶液，D錯(cuò)。答案：D溶度積和溶解平衡曲線1 溶度積曲線的含義溶度積曲線是分別以陽、陰離子的濃度為坐標(biāo)作出的曲線，不同溫度下曲線形狀不盡相同。如圖是BaSO4溶液中的離子濃度曲線。(1)曲線上的任意一點(diǎn)(如a、c點(diǎn))，都代表指定溫度下的飽和溶液，由對應(yīng)的離子濃度可求Ksp。(2)可通過比較、觀察得出溶液是否達(dá)到飽和狀態(tài)，是否有沉淀析出。處于曲線上方的點(diǎn)(如b點(diǎn))表明溶液處于過飽和狀態(tài)，一定會(huì)有沉淀析出，處于曲線下方的點(diǎn)(如d點(diǎn))，則表明溶液處于未飽和狀態(tài)，不會(huì)有沉淀析出。2 解決問題的思維模板(1)曲線上的任意一點(diǎn)，都代表指定溫度下的飽和溶液，由對應(yīng)的離子濃度可求Ksp。(2)可通過比較、觀察得出溶液是否達(dá)到飽和狀態(tài)，是否有沉淀析出。處于曲線上方的點(diǎn)表明溶液處于過飽和狀態(tài)，一定會(huì)有沉淀析出，處于曲線下方的點(diǎn)，則表明溶液處于未飽和狀態(tài)，不會(huì)有沉淀析出。(3)比較溶液的Qc與Ksp的大小，判斷溶液中有無沉淀析出。(4)涉及Qc的計(jì)算時(shí)，所代入的離子濃度一定是混合溶液中的離子濃度，因此計(jì)算離子濃度時(shí)，所代入的溶液體積也必須是混合溶液的體積。1在t 時(shí)，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。又知t 時(shí)AgCl的Ksp41010，下列說法不正確的是()A在t 時(shí)，AgBr的Ksp為4.91013B在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體，可使溶液由c點(diǎn)到b點(diǎn)C圖中a點(diǎn)對應(yīng)的是AgBr的不飽和溶液D在t 時(shí)，AgCl(s)Br(aq)AgBr(s)Cl(aq)的平衡常數(shù)K816解析：根據(jù)圖中c點(diǎn)的c(Ag)和c(Br)可得該溫度下AgBr的Ksp為4.91013，A正確。在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體后，c(Br)增大，溶解平衡逆向移動(dòng)，c(Ag)減小，故B錯(cuò)。在a點(diǎn)時(shí)Qc<Ksp，故為AgBr的不飽和溶液，C正確。選項(xiàng)D中Kc(Cl)/c(Br)Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入數(shù)據(jù)得K816，D正確。答案：B2已知t 時(shí)AgCl的Ksp21010；在t 時(shí)，Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是()A在t 時(shí)，反應(yīng)Ag2CrO4(s)2Cl2AgCl(s)CrO(aq)的平衡常數(shù)K2.5107B在t 時(shí)，Ag2CrO4的Ksp為1109C在飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y點(diǎn)到X點(diǎn)D在t 時(shí)，以0.01 molL1 AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 molL1 KCl和0.01 molL1K2CrO4的混合溶液，CrO先沉淀解析：A項(xiàng)，平衡常數(shù)Kc(CrO)c2(Cl)c(CrO)c2(Ag)c2(Cl)c2(Ag)11012(21010)22.5107，正確；B項(xiàng)，依據(jù)圖象曲線上的數(shù)據(jù)結(jié)合溶度積常數(shù)概念計(jì)算得到，Kspc2(Ag)c(CrO)(103)210611012，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4仍為飽和溶液，點(diǎn)仍在曲線上，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，依據(jù)溶度積常數(shù)計(jì)算，以0.01 molL1 AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 molL1 KCl和0.01 molL1K2CrO4的混合溶液，c(CrO)0.01 molL1，得到c(Ag)105 molL1,0.01 molL1 KCl溶液中，c(Cl)0.01 molL1，c(Ag)210100.012108 molL1，所以先析出氯化銀沉淀，錯(cuò)誤。答案：A3常溫下，取一定量的PbI2固體配成飽和溶液，T時(shí)刻改變某一條件，離子的濃度變化如圖所示(注：第一次平衡時(shí)c(I)2103 molL1，c(Pb2)1103 molL1)，下列有關(guān)說法正確的是()A常溫下，PbI2的Ksp2106B溫度不變，向PbI2飽和溶液中加入少量硝酸鉛濃溶液，PbI2的溶解度不變，Pb2濃度不變C常溫下Ksp(PbS)81028，向PbI2的懸濁液中加入Na2S溶液，PbI2(s)S2(aq)PbS(s)2I(aq)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為51018DT時(shí)刻改變的條件是升高溫度，PbI2的Ksp增大解析：由Kspc(Pb2)c2(I)1103(2103)24109，A錯(cuò)誤；由于硝酸鉛是強(qiáng)電解質(zhì)，完全電離產(chǎn)生Pb2，溫度不變，PbI2的溶度積不變，但Pb2濃度增大，B錯(cuò)誤；PbI2(s)S2(aq)PbS(s)2I(aq)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kc2(I)/c(S2)Ksp(PbI2)/Ksp(PbS)4109/8102851018，C正確；T時(shí)刻若改變的條件是升高溫度，c(Pb2)、c(I)均呈增大趨勢，D錯(cuò)誤。答案：C4一定溫度下，三種碳酸鹽MCO3(M：Mg2、Ca2、Mn2)的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。已知：pMlgc(M)，p(CO)lgc(CO)。下列說法正確的是()AMgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大Ba點(diǎn)可表示MnCO3的飽和溶液，且c(Mn2)c(CO)Cb點(diǎn)可表示CaCO3的飽和溶液，且c(Ca2)<c(CO)Dc點(diǎn)可表示MgCO3的不飽和溶液，且c(Mg2)>c(CO)解析：pM、p(CO)越大，則c(M)、c(CO)越小，Ksp越小。根據(jù)圖示，可以判斷MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；a點(diǎn)在MnCO3的沉淀溶解平衡曲線上，為飽和溶液，且p(Mn2)p(CO)，則c(Mn2)c(CO)，B項(xiàng)正確；b點(diǎn)在CaCO3的沉淀溶解平衡曲線上，為飽和溶液，p(Ca2)<p(CO)，則c(Ca2)>c(CO)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；c點(diǎn)在MgCO3的沉淀溶解平衡曲線上方，為不飽和溶液，溶液中c(CO)>c(Mg2)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B