第20讲 难溶电解质的溶解平衡
一、单项选择题
1．已知PbI2的Ksp＝7.0×10－9，将1.0×10－2 mol/L的KI与Pb(NO3)2溶液等体积混合，则生成PbI2沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为( )。
A．5.6×10－4 mol·L－1 B．7.0×10－5 mol·L－1
C．3.5×10－9 mol·L－1 D．7.0×10－9 mol·L－1
2．已知Ag2SO4的Kctt为2.0×10－3，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag+和SO2-4浓度随时间变化关系如图K3－20－1（饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034 mol·L－1）。若t1时刻向上述体系中加入100 mL 0.20 mol·L－1 Na2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag+和SO2-4浓度随时间变化关系的是（ ）
图K3－20－1
3．往含I－和Cl－的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的质量m(沉淀)与加入AgNO3溶液体积V(AgNO3)的关系如图K3－20－2所示。则原溶液中c(I－)/c(Cl－)的比值为( )。
图K3－20－2
A．(V2－V1)/V1 B．V1/V2
C．V1/(V2－V1) D．V2/V1
4．一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，其平衡常数Ksp＝cm(An＋)×cn(Bm－)，称为难溶电解质的溶度积。已知下表数据：
物质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp/25 ℃
8.0×10－16
2.2×10－20
4.0×10－38
完全沉淀时的pH范围
≥9.6
≥6.4
3～4
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法，不科学的是( )。
A．向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀
B．该溶液中c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]>5∶4
C．向该溶液中加入适量氯水，并调节pH到3～4后过滤，可获得纯净的CuSO4溶液
D．在pH＝5的溶液中Fe3＋不能大量存在
5．已知常温下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.0×10－16。下列说法中正确的是( )。
A．在相同温度下AgCl的溶解度小于AgI的溶解度
B．AgCl和AgI都不溶于水，因此AgCl和AgI不能相互转化
C．常温下，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则NaI的浓度必须不低于×10－11 mol·L－1
D．将足量的AgCl分别放入下列物质中：①20 mL 0.01 mol·L－1 KCl溶液；②10 mL 0.02 mol·L－1 CaCl2溶液；③30 mL 0.05 mol·L－1 AgNO3溶液，AgCl的溶解度由大到小的顺序为③>②>①
6．向Cr2(SO4)3的水溶液中加入NaOH溶液，当pH＝4.6时，开始出现Cr(OH)3沉淀，随着pH的升高，沉淀增多；但当pH>13时，沉淀消失，出现亮绿色的亚铬酸根离子(CrO)，其平衡关系如下：
Cr3＋＋3OH－Cr(OH)3CrO＋H＋＋H2O。
(紫色) (灰绿色) (亮绿色)
向50 mL 0.05 mol/L的Cr2(SO4)3溶液中，加入50 mL 1.0 mol/L NaOH溶液，充分反应后，溶液中可观察到的现象是( )。
A．溶液为紫色
B．溶液中有灰绿色沉淀
C．溶液为亮绿色
D．无法判断
7．下表是五种银盐的溶度积常数(25 ℃)：
难溶物
AgCl
Ag2SO4
Ag2S
AgBr
AgI
溶度积
1.8×10－10
1.4×10－5
6.3×10－50
7.7×10－13
8.51×10－16
下列说法不正确的是( )。
A．五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4
B．将氯化银溶解于水后，向其中加入Na2S，则可以生成黑色沉淀
C．氯化银、溴化银和碘化银三种物质在常温下的溶解度依次增大
D．沉淀溶解平衡的建立是有条件的，外界条件改变时，平衡也会发生移动
8．(2011年广东中山模拟)常温下，AgCl、AgBr、AgI的溶液积常数(Ksp)依次为1.8×10－10、5.0×10－13、8.3×10－17，下列有关说法错误的是( )。
A．常温下在水中溶解能力AgCl>AgBr>AgI
B．在AgCl饱和液中加入足量浓NaBr溶液有AgBr沉淀生成
C．在AgBr饱和溶液中加入足量浓NaCl溶液不可能有AgCl沉淀生成
D．在AgI饱和液中加入NaI固体有AgI沉淀析出
二、双项选择题
9．(2010年广东揭阳模拟)下列说法正确的是( )。
A．根据Ksp(AgCl)＝1.77×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12，可以推知AgCl的溶解度比Ag2CrO4的溶解度大
B．0.1 mol·L－1的ZnCl2溶液中通入足量硫化氢气体最终得不到ZnS沉淀是因为溶液中：c(Zn2＋)·c(S2－)＜Ksp(ZnS)
C．AgCl在10 mL 0.01 mol·L－1的KCl溶液中比在20 mL 0.05 mol·L－1的AgNO3溶液中溶解的质量大
D．向碳酸钡沉淀中加入稀硫酸，沉淀发生转化，可推知硫酸钡的Ksp比碳酸钡的小
10．(2010年广东深圳模拟)一定温度下，溴化银在水中的沉淀溶解平衡曲线如图K3－20－3。下列说法正确的是( )。
图K3－20－3
A．向溴化银的浊液中加入溴化钠溶液，溴化银的Ksp减小
B．图中a点对应的是不饱和溶液
C．向c点的溶液中加入0.1 mol · L－1 AgNO3，则c(Br－)减小
D．升高温度可以实现c点到b点的转化
11．室温时，CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图K3－20－4所示。已知CaCO3的溶度积(室温)为2.8×10－9，下列说法中不正确的是( )。
图K3－20－4
A．x的数值为1.4×10－5
B．c点时有CaCO3生成
C．加入蒸馏水可使溶液由d点变成a点
D．b点与d点对应的溶度积相等
三、非选择题
12．已知常温下，Cu(OH)2的溶度积常数Ksp＝2×10－20。
(1)某CuSO4溶液中，c(Cu2＋)＝0.02 mol·L－1，若要生成沉淀，则应调节溶液的pH大于________。
(2)要使c(Cu2＋)＝0.2 mol·L－1的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________。
13．(2010年广东佛山模拟)某化工厂废水中含有Ag＋、Pb2＋等重金属离子，其浓度各约为0.01 mol·L－1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下：
难溶电解质
AgI
AgOH
Ag2S
PbI2
Pb(OH)2
PbS
Ksp
8.3×10－17
5.6×10－8
6.3×10－50
7.1×10－9
1.2×10－15
3.4×10－28
(1)你认为往废水中投入__________(填字母序号)，沉淀效果最好。
A．NaOH B. Na2S
C. KI D. Ca(OH)2
(2)如果用食盐处理其只含Ag＋的废水，测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%(ρ≈1 g·mL－1)。若环境要求排放标准为c问该工厂处理后的废水cMrK
14．(2011年广东广州模拟)活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下：
图K3－20－5
一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Zn(OH)2
Fe(OH)2
pH
3.2
6.7
8.0
9.7
(1)“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，目的是______________________________。
(2)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2＋、SO，另含有Fe2＋、Cu2＋等杂质。先加入____________(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH至5.4，然后加入适量KMnO4，Fe2＋转化为Fe(OH)3，同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2＋的浓度为0.009 mol·L－1，则每升溶液中至少应加入__________mol KMnO4。
(3)杂质Cu2＋可利用置换反应除去，应选择的试剂是__________。
(4)“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，“煅烧”在450～500 ℃下进行，“煅烧”反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
第20讲 难溶电解质的溶解平衡
1．A 解析：PbI2的溶度积计算公式为：Ksp＝c(Pb2＋)·c2(I－)，形成PbI2沉淀时Pb(NO3)2的浓度c(Pb2＋)＝＝ mol·L－1，则混合前Pb(NO3)2溶液的最小浓度为5.6×10－4 mol·L－1。
2．B 解析：Ag2SO4刚好为100 mL的饱和溶液，因为c(Ag＋)＝0.034 mol/L，所以c(SO)＝0.017 mol/L；当加入100 mL 0.020 mol/L Na2SO4溶液后，c(SO)＝0.018 5 mol/L，c(Ag＋)＝0.017 mol/L(此时QKsp(AgI)，AgCl的溶解度大于AgI的溶解度，而且AgCl可以转化为AgI，故A、B不正确；由Ksp(AgCl)＝1.8×10－10可求得AgCl溶液中c(Ag＋)＝ mol·L－1，代入Ksp(AgI)＝1.0×10－16中即可求得c(I－)＝×10－11 mol·L－1，故C正确；D选项的三种溶液中c(Cl－)或c(Ag＋)由小到大的顺序是①<②<③，故AgCl在这三种溶液中的溶解度由大到小的顺序为：①>②>③，故D错误。
6．C 解析：c(Cr3＋)＝0.1 mol/L，n(Cr3＋)＝0.1 mol/L×0.05 L＝0.005 mol
Cr3＋ ＋ 4OH－ === CrO ＋ 2H2O
0．005 mol 0.02 mol
n(OH－)剩余＝0.03 mol，c(OH－)剩余＝0.3 mol/L，求得pH＝13.5>13，所以溶液为亮绿色。
7．C
8．C 解析：C项当Cl－的浓度足够大，使Ag＋的浓度减小，且AgCl和AgBr的Ksp相差不大，此时有可能有AgCl生成。
9．BC 解析：A中可通过计算分别求出c(Ag＋)，再比较大小；D中还由于生成弱酸使得沉淀溶解。
10．BC 解析：A中一定温度下的Ksp是不变的；D中升高温度，两种离子浓度均有变化。
11．AC 解析：Ksp＝c(Ca2＋)×c(CO)，由数据计算可知A选项不正确；c点Qc>Ksp，所以向生成沉淀的方向移动，B选项正确；Ksp与温度有关，C选项错误。
12．(1)5 (2)6
解析：(1)根据信息：当c(Cu2＋)·[c(OH－)]2＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝10－9 mol·L－1，pH＝5。
(2)要使铜离子浓度降至原来的千分之一，则c(Cu2＋)＝2×10－4 mol·L－1，c(OH－)＝10－8 mol·L－1，pH＝6。
13．(1)B (2)9×10－9 mol·L－1
14．(1)增大固液接触面积，加快溶解时的反应速率
(2)Na2CO3 0.003
(3)锌粉
(4)ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O3ZnO＋CO2↑＋3H2O↑
解析：溶解后得到酸性溶液，要调节溶液的pH至5.4，需要升高pH，故应加入Na2CO3。
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