备战2024年高考化学精准复习讲义第24讲 电解质的沉淀溶解平衡（解析版）.docx

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第24讲电解质的沉淀溶解平衡（解析版）目录：【内容125℃时，溶解性与溶解度的关系】【内容2影响沉淀溶解平衡的因素】【内容3溶度积常数及其妙用】【内容4溶度积、溶解度和物质的量浓度之间的关系】【内容5沉淀溶解平衡的各项应用】知识主线：一、难溶电解质的沉淀溶解平衡1．25℃时，溶解性与溶解度的关系(1)溶解度(S)：在一定温度下，某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度，用S表示(2)溶解性与溶解度的关系溶解性易溶可溶微溶难溶溶解度>10g1～10g0.01～1g<0.01g(3)结论：尽管难溶电解质的溶解度很小，但在水中并不是绝对不溶2．沉淀溶解平衡的概念与特征(1)概念：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，形成饱和溶液，达到平衡状态，把这种平衡称为沉淀溶解平衡(2)建立过程固体溶质溶液中的溶质①v溶解>v沉淀　固体溶解②v溶解＝v沉淀　溶解平衡③v溶解Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡(2)Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态(3)QcKsp(AgI)B取2mL某溶液于试管中，滴加少量稀硝酸，再滴加几滴KSCN溶液有血红色出现原溶液中一定含有Fe3+C向CuSO4溶液中加入NaCl固体溶液从蓝色变为黄色稳定性：[CuCl4]2-<[Cu(H2O)4]2+D取少量某溶液于试管中，加入NaOH浓溶液并加热。用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体蓝色石蕊试纸变红原溶液中一定含有A．AB．BC．CD．D【答案】A【详解】A．Cl-过量，先生成白色沉淀AgCl，后沉淀由白色变为黄色AgI，能比较两种沉淀的Ksp，A正确；B．原溶液中也可能含有Fe2+，滴加稀硝酸酸化，Fe2+变为Fe3+，再滴加几滴KSCN溶液，有血红色出现，B错误；C．向CuSO4溶液中有[Cu(H2O)4]2+（蓝色），加入NaCl固体，部分[Cu(H2O)4]2+（蓝色）转化为[CuCl4]2-（黄色），溶液中同时有两种配离子，溶液变为黄绿色，故证明稳定性[CuCl4]2-＞[Cu(H2O)4]2+，C错误；D．应用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体NH3，试纸变为蓝色，D错误；故答案为：A。例7．下列反应的离子方程式正确的是A．铜与稀硝酸：3Cu+4H++2NO=3Cu2++2NO+2H2OB．向1L1mol/LFeI2溶液中通入1molCl2：2I—+Cl2=2Cl—+I2C．向Ba(NO3)2溶液中通入足量SO2：Ba2++SO2+H2O=BaSO3↓+2H+学科网（北京）股份有限公司 D．向Mg(OH)2的悬浊液中滴加饱和FeCl3溶液产生红褐色沉淀：Fe3++3OH—=Fe(OH)3↓【答案】B【详解】A．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O，故A错误；B．碘离子的还原性强于亚铁离子，则等物质的量的碘化亚铁与氯气反应时，碘离子优先与氯气反应生成碘和氯离子，反应的的离子方程式为2I—+Cl2=2Cl—+I2，故B正确；C．二氧化硫与水反应生成亚硫酸，酸性条件下二氧化硫与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀、一氧化氮和硫酸，反应的的离子方程式为Ba2++2NO+3SO2+2H2O=BaSO4↓++2NO+2SO+4H+，故C错误；D．氢氧化镁悬浊液与饱和氯化铁溶液反应生成氢氧化铁红褐色沉淀和氯化镁，反应的离子方程式为2Fe3++3Mg(OH)2=2Fe(OH)3↓+3Mg2+，故D错误；故选B。例8．下列有关化学用语的说法错误的是A．用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢的原理：B．溶液水解离子方程式：C．碳酸氢钠在水中的电离方程式为：D．防蛀剂微溶于水，其溶解平衡表达式为：【答案】B【详解】A．用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢生成更难溶的碳酸钙，其原理：，故A正确；B．溶液水解生成氢硫酸和氢氧根，其水解离子方程式：，故B错误；C．碳酸氢钠在水中的电离方程式为：，碳酸氢根部分电离：，故C正确；D．防蛀剂微溶于水，溶解生成锌离子和氟离子，其溶解平衡表达式为：，故D正确。综上所述，答案为B。例9．下列离子方程式书写错误的是A．气体通入溶液：学科网（北京）股份有限公司 B．溶液滴入溶液中：C．向硫酸铜溶液中加入过量浓氨水：D．用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：【答案】A【详解】A．硫化氢为弱电解质，不能拆，正确离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+，A错误；B．和亚铁离子生成蓝色沉淀，B正确；C．向硫酸铜溶液中加入过量浓氨水最终生成铜氨溶液和水，C正确；D．碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙使得硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙，D正确。故选A。例10．已知是二元弱酸其电离常数，CaM为难溶物，其，现进行两组实验：实验1：往溶液中滴加溶液。实验Ⅱ：往溶液中滴加溶液。[溶液混合后的体积变化忽略不计]，下列说法正确的是A．实验1可选用甲基橙作指示剂，指示反应终点B．实验I中时，存在C．实验II中无CaM沉淀生成D．若实验II中将改为，则溶液中【答案】BD【详解】A．KH随溶液被KOH溶液滴定到终点时生成显碱性，为了减小实验误差要选用变色范围在破性范围的指示剂，因此，实验I可选用酚酞作指示剂，指示反应终点，故A错误：B．实验1中时，溶质是等物质的量浓度KHM和，，则的电离程度大于其水解程度，因此存在，故B正确；C．通过Qc与Ksp比较，，可以产生CaM沉淀，故C错误；D．实验Ⅱ中时，溶液中的钙离子浓度为学科网（北京）股份有限公司 ，溶液中，故D正确；综上所述，答案为BD。1．我国《生活饮用水卫生标准》冲规定生活用水中镉的排放量不超过0.005mg·L-1。处理含镉废水可采用化学沉淀法。(1)写出磷酸镉[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数的表达式：Ksp[Cd3(PO4)2]=。(2)一定温度下，CdCO3的，Cd(OH)2的，该温度下[填“CdCO3”或“Cd(OH)2”]的饱和溶液中Cd2+浓度较大。(3)向某含镉废水中加入Na2S，当S2-浓度达到时，废水中Cd2+的浓度为mol·L-1[已知]，此时(填“符合”或“不符合”)《生活饮用水卫生标准》。【答案】(1)c3(Cd2+)·c2(PO)(2)Cd(OH)2(3)1.0×10-19符合【详解】（1）难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称之为沉淀溶解平衡常数，Cd3(PO4)2沉淀溶解平衡常数表达式为Ksp[Cd3(PO4)2]=c3(Cd2+)·c2(PO)；（2）CdCO3饱和溶液中c(Cd2+)====2.0×10-6mol/L，Cd(OH)2饱和溶液中c(Cd2+)===mol/L=2.0×10-5mol/L，则Cd(OH)2的饱和溶液中Cd2+浓度较大；（3）当S2-浓度达到7.9×10-8mol⋅L-1时，废水中Cd2+的浓度c(Cd2+)==mol/L=1.0×10-19mol/L，即为1.0×10-19×112×103mg⋅L-1＜0.005mg⋅L-1，符合《生活饮用水卫生标准》。2．已知，某温度下测定下列离子开始沉淀和沉淀完全时的如下表：物质开始沉淀4.47.51.49.5学科网（北京）股份有限公司 沉淀完全6.411.03.711.4(1)要除去溶液中的杂质，可加入适量的，调节至，静置，过滤。涉及的反应的离子方程式为。(2)要除去溶液中的杂质，方法是。【答案】(1)(或或或)(2)先加入适量溶液，将氧化为，再加入[或或]，调节至，促进其水解，使全部转化为沉淀而除去【详解】（1）要除去中的杂质，在把铁替换为镁的同时不能引入杂质，过量试剂又容易除去，可以考虑是Mg、或或；调节时要使完全沉淀而不能沉淀，故；涉及的反应的离子方程式为：；（2）直接调节开始沉淀时，已经沉淀完全，所以先把转化为，再调节。操作方法：先加入适量溶液，将氧化为，再加入[或或]，调节至，促进其水解，使全部转化为沉淀而除去。3．研究电解质在水溶液中的平衡能了解它的存在形式。已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示，回答下列问题：化学式电离平衡常数(1)物质的量浓度均为的下列四种溶液：由小到大排列的顺序是___________。A．B．C．D．(2)常温下，溶液加水稀释过程中，下列表达式的数据变大的是(填序号)。A．  B．  C．  D．  E．学科网（北京）股份有限公司 (3)写出向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式：。(4)25℃时，将的醋酸溶液与氢氧化钠溶液等体积混合，反应后溶液恰好显中性，表示醋酸的电离平衡常数(用含a、b的代数式表示)。(5)标准状况下将，通入溶液中，用溶液中微粒的浓度符号完成下列等式：+。(6)25℃，氨水的浓度为，溶液中的。将通入该氨水中，当溶液中降至时，溶液中。(填“">”或“<”或“=”)(7)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与类似。①写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式。②盐酸肼水溶液中离子浓度的排列顺序正确的是(填序号)。A．B．C．D．(8)常温下，要将溶液中的沉淀完全(Zn2+的浓度小于10-5mol/L)，应控制溶液的大于。(已知25℃时，)【答案】(1)ADCB(2)BD(3)ClO﹣+H2O+CO2=HCO+HClO(4)(5)(6)6.010-3>(7)AC(8)8学科网（北京）股份有限公司 【分析】相同温度下，酸性越强，对应的电离平衡常数越大，根据题中弱电解质的电离平衡常数数据知，酸性：。【详解】（1）浓度相等的、、、溶液，其中的弱酸根离子水解而使溶液均呈碱性，由于水解程度：，故由小到大排列的顺序为：>>>，故填ADCB；（2）溶液加水稀释过程中，溶液酸性减弱，  减小，A不符合题意；，由于温度不变时平衡常数不变，而醋酸根浓度因稀释而减小，比值会增大，B符合题意；，温度不变时水的离子积常数也不变，C不符合题意；稀释过程中，溶液酸性减弱，故将增大，D符合题意；，温度不变时平衡常数也不变，E不符合题意，故选BD；（3）根据“以较强酸制较弱酸”的反应原理，向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为：ClO-+H2O+CO2=+HClO；（4）25℃时，的醋酸溶液与氢氧化钠溶液等体积混合后溶液显中性，则，根据电荷守恒知，，根据碳原子守恒知，，则醋酸的电离平衡常数；（5）标准状况下为0.1mol，通入溶液中，得到的是单一的碳酸氢钠溶液，其质子守恒式为：，变形可得；（6）设溶液中的，则一水合氨的电离平衡常数，解得x=6.010-3；将通入该氨水中，当溶液中降至时，溶液呈中性，，根据碳酸的学科网（北京）股份有限公司 知，溶液中>；（7）①盐酸肼(N2H6Cl2)水解原理与类似，故盐酸肼第一步水解反应的离子方程式为：；②盐酸肼(N2H6Cl2)属于盐，可以完全电离出，存在两步微弱水解过程：、，水解使其溶液显酸性，且第一步水解程度大于第二步，则，故A正确，B、D错误；由电荷守恒知：，故C正确，故填AC；（8）常温下，，将代入得，对应的等于8，故要将溶液中的沉淀完全，应控制溶液的大于8。4．常温下，有四种溶液：①0.1mol·L－1CH3COOH溶液　②0.1mol·L－1CH3COONa溶液　③0.1mol·L－1NaHSO3溶液  ④0.1mol·L－1NaHCO3溶液(1)溶液①中离子的电荷守恒关系式是。(2)下列有关①和②两种溶液的说法正确的是(填字母)。a．两种溶液中c(CH3COO－)都等于0.1mol·L－1b．两种溶液中c(CH3COO－)都小于0.1mol·L－1c．CH3COOH溶液中c(CH3COO－)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO－)(3)NaHSO3溶液的pH<7，NaHCO3溶液的pH>7，则NaHSO3溶液中c(H2SO3)(填“>”“<”或“=”，下同)c()，NaHCO3溶液中c(H2CO3)c()，某同学将溶液和溶液混合在一起，发现产生了红褐色沉淀和无色气体，该反应的离子方程式为：。(4)某温度时，，，。某溶液含有、和，浓度均为0.010mol/L，向该溶液中逐滴加入0.010mol/L的溶液，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为(用阴离子符号表示)。【答案】(1)c(H+)=c(CH3COO－)+c(OH－)(2)bc学科网（北京）股份有限公司 (3)<>(4)、、【详解】（1）醋酸属于酸，所以溶液①的pH小于7，满足电荷守恒，即c(H+)=c(CH3COO－)+c(OH－)。（2）a．醋酸是弱电解质，部分电离，醋酸钠溶液中存在醋酸根离子的水解，两种溶液中醋酸根离子的浓度都小于0.1mol/L，故a错误;b．由a可知，①和②两种溶液中醋酸根离子的浓度都小于0.1mol/L，故b正确；c．醋酸为弱电解质，部分电离出醋酸根离子，醋酸钠为强电解质，完全电离出醋酸根离子，存在醋酸根离子的水解，但醋酸根离子的水解程度很小，所以两种溶液中c(CH3COO－)都小于0.1mol•L－1，所以CH3COOH溶液中c(CH3COO－)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO－)，故c正确；故答案为bc。（3）NaHSO3溶液pH<7，则的电离程度大于水解程度，故c()>c(H2SO3)，NaHCO3溶液的pH>7，则的水解程度大于电离程度，故c()c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)；②当溶液显中性时，由电荷守恒知溶液中c(K＋)＝c(CN－)＋c(Cl－)，由物料守恒得c(HCN)＝c(K＋)－c(CN－)＝c(Cl－)＝0.5cmol/L，由水解平衡CN－＋H2OHCN＋OH－可知，其水解平衡常数的表达式Kh＝＝＝1.61×10－5，解得c≈0.6162；学科网（北京）股份有限公司 （2）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时，将amolNH4NO3溶于水，硝酸铵为强酸弱碱盐，水解溶液显酸性，＋H2ONH3·H2O＋H＋；向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中c(OH-)增大，抑制水的电离，水的电离平衡将逆向移动；NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时，将amolNH4NO3溶于水，向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，依据电荷守恒计算可知，溶液中氢氧根离子浓度＝10－7mol/L，c()＝c()，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝2×10－5，设混合后溶液体积为1L，c()＝c(NO)＝amol/L；根据一水合氨电离平衡得到：NH3·H2O＋OH－，平衡常数K＝＝＝2×10－5mol/L，计算得到c(NH3·H2O)＝mol/L；（3）向氨水中加入0.05mol·L－1稀硫酸至溶液正好呈中性，则根据电荷守恒有c()＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c()，所以c()＝2c()。因混合溶液中c(NH)＝176c(NH3·H2O)，NH3·H2O的电离常数Kb＝＝1.76×10－5（4）由(3)NH3·H2O的电离常数Kb＝1.76×10－5，因氨水中c(OH－)≈，故混合后c2(OH－)≈×0.10×1.76×10－5＝8.8×10－7，10mL0.02mol·L－1的CaCl2溶液中c(Ca2＋)＝0.02mol·L－1，混合后c(Ca2＋)＝0.01mol·L－1，则Qc＝c(Ca2＋)·c2(OH－)＝0.01×8.8×10－7＝8.8×10－9＜Ksp，故无沉淀生成。9．已知25℃时，Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12，Ksp(AgI)=8.5×10-17。(1)25℃时，氯化银的饱和溶液中，c(Cl-)=，向其中加入NaCl固体，溶解平衡(填“左移”“右移”或“不移动”)，溶度积常数(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)25℃时，若向50mL0.018mol·L-1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol·L-1的盐酸，混合后溶液中的c(Ag＋)=，pH=。(3)25℃时，氯化银的饱和溶液和铬酸银的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序为，由此可得出更难溶。(4)将等体积的4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3mol·L-1的K2CrO4溶液混合(填“有”或“没有”)Ag2CrO4沉淀产生。【答案】(1)1.3×10-5mol·L-1左移不变(2)1.8×10-7mol·L-12(3)Ag2CrO4>AgClAgCl学科网（北京）股份有限公司 (4)有【详解】（1）氯化银的饱和溶液中无其他离子影响，c(Ag＋)=c(Cl-)=mol·L-1≈1.3×10-5mol·L-1；（2）n(AgNO3)=50mL×0.018mol·L-1=0.9mmol，n(HCl)=50mL×0.020mol·L-1=1mmol，两溶液混合：AgNO3＋HCl=AgCl↓＋HNO3，HCl过量：1mmol-0.9mmol=0.1mmol，故反应后的c(Cl-)==1×10-3mol·L-1，Ksp(AgCl)=1.8×10-10，即c(Ag＋)·(1×10-3)=1.8×10-10，解得c(Ag＋)=1.8×10-7mol·L-1；H＋未被消耗，c(H＋)==1×10-2mol·L-1，pH=-lg(1×10-2)=2；（3）在Ag2CrO4的沉淀溶解平衡中，(2x)2·x=2.0×10-12，x3=0.5×10-12，x=×10-4，c(Ag＋)=2x=2××10-4mol·L-1≈1.6×10-4mol·L-1；（4）4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3mol·L-1的K2CrO4溶液等体积混合：c(Ag＋)=mol·L-1=2×10-3mol·L-1，同理可以求得c()=2×10-3mol·L-1，故：Q=c2(Ag＋)·c()=(2×10-3)2×2×10-3=8×10-9>Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12，所以有Ag2CrO4沉淀产生。10．电解质在水溶液中存在各种行为，如电离、水解、沉淀溶解等，据所学知识回答下列问题：(1)溶液中水电离出来的和溶液中的之比是。(2)25℃时，将的醋酸和的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液的，则溶液中，m与n的大小关系是mn(填“>”“=”或“<”)。(3)将分别放入：①水②溶液③溶液④盐酸，各溶液中的浓度由大到小的排列顺序是(用字母表示)。(4)氯化铁溶液蒸干并灼烧的产物是，原因是。(5)25℃时，醋酸的电离常数，则该温度下的水解平衡常数(保留到小数点后一位)。【答案】(1)(2)＞(3)①＞②＞④＞③(4)，加热水解平衡右移，挥发，生成学科网（北京）股份有限公司 ，灼烧发生反应：(5)【详解】（1）溶液中水电离出来的，溶液中的，二者的比值是；（2）根据物料守恒可知反应后溶液中；若醋酸与氢氧化钠恰好完全反应形成醋酸钠溶液，醋酸钠水解使溶液呈碱性，当溶液的时，说明醋酸过量，因此。（3）氯化银溶于水存在溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(ag)+Cl－(ag)，纯水中浓度最大，溶液中的浓度越小，溶液中的浓度最大，因此溶液中的浓度①＞②＞④＞③；（4）氯化铁溶液蒸干并灼烧的产物是，原因是，加热水解平衡右移，挥发，生成，灼烧发生反应：，因此最终得到的产物是。（5）25℃时，醋酸的电离常数，则该温度下的水解平衡常数。学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司