最新高考化学热点题型提分秘籍专题19难溶电解质的溶解平衡解析版.docx
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最新高考化学热点题型提分秘籍专题19难溶电解质的溶解平衡解析版
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专题十九难溶电解质的溶解平衡
【高频考点解读】
1．理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点，正确理解和掌握溶度积KSP的概念。
2．掌握运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。
3．掌握简单的利用KSP的表达式，计算溶液中相关离子的浓度。
【热点题型】
题型一沉淀溶解平衡
例1、化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：
Cu2＋（aq）＋MnS（s）
CuS（s）＋Mn2＋（aq），下列说法错误的是（ ）
A．MnS的Ksp比CuS的Ksp大
B．该反应达到平衡时c（Mn2＋）＝c（Cu2＋）
C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c（Mn2＋）变大
D．该反应的平衡常数K＝
【提分秘籍】影响沉淀溶解平衡的因素
1．影响沉淀溶解平衡的因素
（1）内因
难溶电解质本身的性质，也是主要因素。
（2）外因
以AgCl为例：
AgCl（s）
Ag＋（aq）＋Cl－（aq）
外界条件
移动方向
c（Ag＋）
Ksp
升高温度
正向
增大
增大
加入少量的AgNO3
逆向
增大
不变
加入Na2S
正向
减小
不变
通入HCl
逆向
减小
不变
2.物质的溶解度和溶度积
溶度积（Ksp）反映难溶电解质在水中的溶解能力，对同类型的电解质而言，Ksp数值越大，电解质在水中溶解度越大；Ksp数值越小，难溶电解质的溶解度也越小。
【特别提醒】
（1）沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，沉淀溶解平衡移动分析时也同样遵循勒夏特列原理。
（2）溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大，只有组成相似的难溶电解质才有可比性。
（3）复分解反应总是向着某些离子浓度减小的方向进行，若生成难溶电解质，则向着生成溶度积较小的难溶电解质的方向进行。
【举一反三】
已知25℃时，几种物质的溶度积常数为AgCl～1.8×10－10；AgBr～7.7×10－13，AgI～8.51×10－16，下列有关说法错误的是（ ）
A．三种物质在常温下溶解度最小的是AgI
B．饱和AgCl溶液中，c（Ag＋）≈1.34×10－5mol/L
C．将氯化银置于饱和KI溶液中，固体慢慢会由白色转化为黄色
D．将浓度均为1×10－6mol/L的AgNO3溶液、KBr溶液等体积混合会生成沉淀
【热点题型】
题型二沉淀溶解平衡的应用
例2、已知常温下，AgBr的Ksp＝4.9×10－13、AgI的Ksp＝8.3×10－17。
（1）现向含有AgI的饱和溶液中：
①加入固体AgNO3，则c（I－）________（填“变大”“变小”或“不变”，下同）；
②若改加更多的AgI，则c（Ag＋）________；
③若改加AgBr固体，则c（I－）________；而c（Ag＋）________。
（2）现向含有NaBr、KI均为0.002mol/L的溶液中加入等体积的浓度为4×10－3mol/LAgNO3溶液，则产生的沉淀是________（填化学式）；若向其中再加入适量的NaI固体，则最终可发生沉淀转化的总反应式表示为____________________________。
【提分秘籍】沉淀溶解平衡的应用
1．沉淀转化
（1）沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。
一般是溶解度小的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀。
（2）当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀；如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。
实例：
如
AgNO3
AgCl（白色沉淀）
AgBr（淡黄色沉淀）
AgI（黄色沉淀）
Ag2S（黑色沉淀）。
（3）溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀，如在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液，也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。
2．溶度积的应用
通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度幂的乘积（离子积Qc）的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。
（1）Qc＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡状态；
（2）Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；
（3）Qc＜Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。
【特别提醒】
（1）溶度积曲线上的点表示该条件下，达到溶解与沉淀平衡状态；在曲线下方的点表示该温度下未达到平衡；在曲线上方的点表示过饱和状态。
（2）对于阴阳离子比例不同的物质，不能根据溶度积直接比较离子浓度，而应代入数据计算。
（3）涉及Qc的计算时，易忽视等体积混合后离子的浓度均减半而使计算出错。
故离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。
【举一反三】
下表为有关化合物的pKsp，pKsp＝－lgKsp。
某同学设计实验如下：
①向AgNO3溶液中加入适量NaX溶液，得到沉淀AgX；②向①中加NaY，则沉淀转化为AgY；③向②中加入Na2Z，沉淀又转化为Ag2Z。
则表中a、b、c的大小关系为（ ）
相关化合物
AgX
AgY
Ag2Z
pKsp
a
b
c
A.a＞b＞c B．a＜b＜c
C．c＜a＜bD．a＋b＝c
【热点题型】
题型三溶度积在实验与生产中的应用
例3、金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。
难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度（S/mol·L－1）如图所示。
（1）pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是________。
（2）若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH____。
A．＜1 B．4左右 C．＞6
（3）在Ni（NO3）2溶液中含有少量的Co2＋杂质，________（填“能”或“不能”）通过调节溶液pH的方法来除去，理由是_____________。
（4）要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水生成[Cu（NH3）4]2＋，写出反应的离子方程式：
_______________________________________________________。
（5）已知一些难溶物的溶度积常数如下表。
物质
FeS
MnS
CuS
PbS
HgS
ZnS
Ksp
6.3×10－18
2.5×10－13
1.3×10－35
3.4×10－28
6.4×10－33
1.6×10－24
为除去某工业废水中含有的Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的________（填选项）。
A．NaOH B．FeS C．Na2S
【提分秘籍】
难溶电解质的溶解平衡是新课标的新增内容，由于在生产、生活、科研等领域应用较为广泛，所以近几年高考中频繁出现，常结合物质的分离提纯等实验知识进行考查。
做题时，我们要牢牢抓住溶度积常数的意义，理清沉淀的生成、溶解、转化之间的关系。
【举一反三】
已知：
I2＋2S2O
===S4O
＋2I－
相关物质的溶度积常数见下表：
物质
Cu（OH）2
Fe（OH）3
CuCl2
CuI
Ksp
2.2×10－20
2.6×10－39
1.7×10－7
1.3×10－12
（1）某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体，加入________，调至pH＝4，使溶液中的Fe3＋转化为Fe（OH）3沉淀，此时溶液中的c（Fe3＋）＝________。
过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2·2H2O晶体。
（2）在空气中直接加热CuCl2·2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2，原因是____________________________（用化学方程式表示）。
由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是____________。
（3）某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样（不含能与I－发生反应的氧化性杂质）的纯度，过程如下：
取0.36g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。
用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。
①可选用_____作滴定指示剂，滴定终点的现象是__________。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为___________________。
③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为________。
【高考风向标】
1.（2014·重庆卷）下列叙述正确的是（ ）
A．浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe（OH）3胶体
B．CH3COONa溶液中滴加少量浓盐酸后c（CH3COO－）增大
C．Ca（HCO3）2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca（OH）2
D．25℃时Cu（OH）2在水中的溶解度大于其在Cu（NO3）2溶液中的溶解度
2.（2014·天津卷）下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是（ ）
A．pH＝1的NaHSO4溶液：
c（H＋）＝c（SO
）＋c（OH－）
B．含有AgCl和AgI固体的悬浊液：
c（Ag＋）>c（Cl－）＝c（I－）
C．CO2的水溶液：
c（H＋）>c（HCO
）＝2c（CO
）
D．含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液：
3c（Na＋）＝2[c（HC2O
）＋c（C2O
）＋c（H2C2O4）]
3.（2014·新课标全国卷Ⅰ）溴酸银（AgBrO3）溶解度随温度变化的曲线如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．溴酸银的溶解是放热过程
B．温度升高时溴酸银溶解速率加快
C．60℃时溴酸银的Ksp约等于6×10－4
D．若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯
4.（2014·安徽卷）中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论正确的是（ ）
选项
规律
结论
A
较强酸可以制取较弱酸
次氯酸溶液无法制取盐酸
B
反应物浓度越大，反应速率越快
常温下，相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完
C
结构和组成相似的物质，沸点随相对分子质量增大而升高
NH3的沸点低于PH3
D
溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化
ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀
5.（2013·新课标I卷）11．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
，浓度均为0.010mol•L-1，向该溶液中逐滴加入0.010mol•L-1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为（）
A．Cl-、Br-、CrO
B．CrO
、Br-、Cl-
C．Br-、Cl-、CrO
D．Br-、CrO
、Cl-
6.（2013·北京卷）10.实验：
①0.1mol·L-1AgNO3溶液和0.1mol·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；②向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液，出现浑浊；③向沉淀c中滴加0.1mol·L-1KI溶液，沉淀变为黄色。
下列分析不正确的是
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡：
AgCl（s）
Ag+（aq）+Cl-（aq）
B.滤液b中不含有Ag+
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验可以证明AgI比AgCI更难溶
【随堂巩固】
1．下列说法正确的是（ ）
A．难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度一定小
B．Ksp大小取决于难溶电解质的量，所以离子浓度改变时，沉淀溶解平衡会发生移动
C．所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中某一离子完全除去
D．温度一定，当溶液中Ag＋和Cl－浓度的乘积等于Ksp时，溶液为AgCl的饱和溶液
2．将AgCl分别加入盛有：
①5mL水；②6mL0.5mol/LNaCl溶液；③10mL0.2mol/LCaCl2溶液；④50mL0.1mol/L盐酸的烧杯中，均有固体剩余，各溶液中c（Ag＋）从大到小的顺序排列正确的是（ ）
A．④③②① B．②③④①
C．①④③②D．①③②④
3．已知同温度下的溶解度：
Zn（OH）2＞ZnS，MgCO3＞Mg（OH）2；就溶解或电离出S2－的能力而言，FeS＞H2S＞CuS，则下列离子方程式错误的是（ ）
A．Mg2＋＋2HCO
＋2Ca2＋＋4OH－===Mg（OH）2↓＋2CaCO3↓＋2H2O
B．Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋
C．Zn2＋＋S2－＋2H2O===Zn（OH）2↓＋H2S↑
D．FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑
4．已知298K时，Mg（OH）2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12，取适量的MgCl2溶液，加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13，则下列说法不正确的是（ ）
A．所得溶液中的c（H＋）＝1.0×10－13mol·L－1
B．所得溶液中由水电离产生的c（OH－）＝1.0×10－13mol·L－1
C．所加的烧碱溶液的pH＝13.0
D．所得溶液中的c（Mg2＋）＝5.6×10－10mol·L－1
5．已知Ksp（AgCl）＝1.8×10－10，Ksp（AgI）＝1.0×10－16。
下列关于难溶物之间转化的说法中错误的是（ ）
A．AgCl不溶于水，不能转化为AgI
B．两种难溶物的Ksp相差越大，难溶物就越容易转化为更难溶的物质
C．AgI比AgCl更难溶于水，所以AgCl可以转化为AgI
D．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
×10－11mol·L－1
6．已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下：
（1）CuSO4＋Na2CO3
主要：
Cu2＋＋CO
＋H2O===Cu（OH）2↓＋CO2↑
次要：
Cu2＋＋CO
===CuCO3↓（几乎不发生反应。
下同）
（2）CuSO4＋Na2S
主要：
Cu2＋＋S2－===CuS↓
次要：
Cu2＋＋S2－＋2H2O===Cu（OH）2↓＋H2S↑
则下列几种物质的溶解度大小的比较中，正确的是（ ）
A．CuS＜Cu（OH）2＜CuCO3
B．CuS＞Cu（OH）2＞CuCO3
C．Cu（OH）2＞CuCO3＞CuS
D．Cu（OH）2＜CuCO3＜CuS
7．在t℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
又知t℃时AgCl的Ksp＝4×10－10，下列说法不正确的是（ ）
A．在t℃时，AgBr的Ksp为4.9×10－13
B．在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点到b点C．图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D．在t℃时，AgCl（s）＋Br－（aq）
AgBr（s）＋Cl－（aq）平衡常数K≈816
8．将氨水滴加到盛有AgCl浊液的试管中，AgCl逐渐溶解，再加入NaBr溶液又产生了浅黄色沉淀。
对上述过程，下列理解或解释中正确的是（ ）
A．Ksp（AgCl）＜Ksp（AgBr）
B．若在AgCl浊液中直接加入NaBr溶液，也会产生浅黄色沉淀
C．上述实验说明AgCl没有NaBr稳定
D．因为Ksp（AgCl）＞Ksp（AgOH），故氨水能使AgCl溶解
9．可溶性钡盐有毒，医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。
医院抢救钡离子中毒患者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。
已知：
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Ksp（BaCO3）＞Ksp（BaSO4）
B．抢救钡离子中毒患者时，若没有硫酸钠，可以用碳酸钠溶液代替
C．若误饮c（Ba2＋）＝1.0×10－5mol/L的溶液时，会引起钡离子中毒
D．可以用0.36mol/L的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃
10．25℃时，PbCl2固体在不同浓度盐酸中的溶解度如图。
在制备PbCl2的实验中，洗涤PbCl2固体最好选用（ ）
A．蒸馏水
B．1.00mol·L－1盐酸
C．5.00mol·L－1盐酸
D．10.00mol·L－1盐酸
11．
（1）在0.10mol·L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c（Cu2＋）＝________mol·L－1（Ksp[Cu（OH）2]＝2.2×10－20）。
（2）若在0.1mol·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是________mol·L－1。
12．下表列出了某冷轧厂排放的废水中各成分的含量及国家环保标准值的有关数据：
冷轧含锌
废水水质
经处理后的水国
家环保标准值
Zn2＋浓度/（mg·L－1）
≤800
≤3.9
pH
1～5
6～9
SO
浓度/（mg·L－1）
≤23000
≤150
经某一工艺处理后的废水pH＝8，常温下，该废水中Zn2＋的浓度为____________mg·
L－1（常温下，Ksp[Zn（OH）2]＝1.2×10－17），________（填“符合”或“不符合”）国家环保标准。
13．以水氯镁石（主要成分为MgCl2·6H2O）为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下：
（1）预氨化过程中有Mg（OH）2沉淀生成，已知常温下Mg（OH）2的Ksp＝1.8×10－11，若溶液中c（OH－）＝3.0×10－6mol·L－1，则溶液中c（Mg2＋）＝________。
（2）上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式_______________________
（3）高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。
取碱式碳酸镁4.66g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00g和标准状况下CO20.896L，通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。
（4）若热水解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3，则产品中镁的质量分数________（填“升高”、“降低”或“不变”）。
（4）升高
14．四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。
由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意图如下：
（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。
该过程中有如下反应发生：
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
2TiO2＋（无色）＋Fe＋4H＋===2Ti3＋（紫色）＋Fe2＋＋2H2O
Ti3＋（紫色）＋Fe3＋＋H2O===TiO2＋（无色）＋Fe2＋＋2H＋
加入铁屑的作用是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小在________范围。
（3）若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的杂质，还可制得钛白粉。
已知25℃时，Ksp[Fe（OH）3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe（OH）3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝________。
（4）已知：
TiO2（s）＋2Cl2（g）===TiCl4（l）＋O2（g）
ΔH＝＋140kJ·mol－1
2C（s）＋O2（g）===2CO（g） ΔH＝－221kJ·mol－1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：
________。
（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。
依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是__________________（只要求写出一项）。
（6）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用________方法。
TiCl4
SiCl4
熔点/℃
－25.0
－68.6
沸点/℃
136.4
57.6
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