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

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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Ksp＝a的飽和AgCl溶液中c(Ag＋)＝ molL－1。 (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Ksp＝a，在0.1 molL－1的NaCl溶液中加入過(guò)量的AgCl固體，達(dá)到平衡后c(Ag＋)＝10a molL－1。 (3)計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)，如對(duì)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“”) 1．Ksp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。(　√　) 6．Ksp(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 molL－1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，首先生成藍(lán)色沉淀，說(shuō)明Ksp[Cu(OH)2]> Ksp[Mg(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(guò)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(shuō)法不正確的是(　　) A．Ksp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：D 2．已知25 ℃時(shí)BaSO4飽和溶液中存在BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，Ksp＝1.102 510－10，下列有關(guān)BaSO4的溶度積和溶解平衡的敘述正確的是(　　) A．25 ℃時(shí)，向c(SO)＝1.0510－5 molL－1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)＝1.0510－5 molL－1，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：D 3．已知常溫下，Ksp(AgCl)＝1.810－10，Ksp(AgI)＝8.5110－16，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 molL－1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(lái)，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：B 4．關(guān)于沉淀溶解平衡和溶度積常數(shù)，下列說(shuō)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(shuō)明Ksp[Ca(OH)2]大于Ksp(CaSO4) B．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(wú)關(guān) C．已知25 ℃時(shí)，Ksp[Fe(OH)3]＝4.010－38，該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常數(shù)K＝4.0104 D．已知25 ℃時(shí)，Ksp[Mg(OH)2]＝1.810－11，在MgCl2溶液中加入氨水有沉淀生成，測(cè)得此時(shí)混合液的pH＝11，則溶液中的c(Mg2＋)為1.810－5 molL－1 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(shuō)明此時(shí)Qc(CaSO4)>Ksp[CaSO4]，不能說(shuō)明Ksp[Ca(OH)2]與Ksp(CaSO4)的相對(duì)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(wú)關(guān)，故B正確，不選；Ksp[Fe(OH)3]＝c3(OH－)c(Fe3＋)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝＝＝4.0104，故C正確，不選；測(cè)得混合液的pH＝11，Ksp[Mg(OH)2]＝c2(OH－)c(Mg2＋)，c(OH－)＝10－3 mol/L，代入求得c(Mg2＋)＝1.810－5 mol/L，故D正確，不選。 答案：A 5．已知Ksp(AgCl)＝1.810－10，Ksp(AgI)＝1.010－16。下列關(guān)于不溶物之間轉(zhuǎn)化的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．AgCl不溶于水，不能轉(zhuǎn)化為AgI B．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 C．AgI比AgCl更難溶于水，所以AgCl可以轉(zhuǎn)化為AgI D．常溫下，AgCl若要在NaI溶液中開(kāi)始轉(zhuǎn)化為AgI，則NaI的濃度必須不低于10－11 molL－1 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(kāi)始轉(zhuǎn)化為AgI，由于c(Ag＋)＝10－5，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)＝1.010－16，所以c(I－)>＝10－11 molL－1，D正確。 答案：A 6．已知：Ksp[Mg(OH)2]＝1.810－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.210－20。向濃度均為0.01 molL－1的Cu2＋和Mg2＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至過(guò)量，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．較先出現(xiàn)的沉淀是Mg(OH)2 B．兩種離子開(kāi)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(shuō)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Ksp[Cu(OH)2]較Ksp[Mg(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(duì)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Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)c2(OH－)，Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)c2(OH－)，所以＝≈8.2108，D正確。 答案：D 7．相關(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù)見(jiàn)下表(25 ℃)： 物質(zhì) Mg(OH)2 CH3COOAg AgCl Ag2CrO4 Ksp(單位略) 1.110－11 2.310－3 1.810－10 1.910－12 　下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是(　　) A．濃度均為0.2 molL－1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 molL－1的AgNO3溶液滴入0.001 molL－1的KCl和0.001 molL－1的K2CrO4混合溶液中，先產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀 C．0.11 molL－1的MgCl2溶液中加入氨水產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀時(shí)溶液的pH為9 D．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 molL－1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等體積混合后，濃度均變?yōu)?.1 molL－1，此時(shí)c(Ag＋)c(CH3COO－)＝0.01 molL－1>2.310－3，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 molL－1的條件下開(kāi)始出現(xiàn)沉淀時(shí)銀離子的濃度分別為1.810－7 molL－1、 molL－1，所以將0.001 molL－1的AgNO3溶液滴入0.001 molL－1的KCl和0.001 molL－1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 molL－1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 ＝10－5 (molL－1)，因此氫離子濃度是10－9 molL－1，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：B 8．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(wèn)題： (1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后過(guò)濾，若測(cè)得濾液中c(CO)＝10－3 molL－1，則Ca2＋是否沉淀完全？________(填“是”或“否”)。[已知c(Ca2＋)≤10－5 molL－1時(shí)可視為沉淀完全；Ksp(CaCO3)＝4.9610－9] (2)已知25 ℃時(shí)，Ksp[Mg(OH)2]＝5.610－12；酸堿指示劑百里酚藍(lán)變色的pH范圍如表所示： pH <8.0 8.0～9.6 >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_(kāi)_______。 (3)向50 mL 0.018 molL－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 molL－1的鹽酸，生成沉淀。已知該溫度下AgCl的Ksp＝1.010－10，忽略溶液混合后體積的變化，請(qǐng)計(jì)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(xù)加入50 mL 0.001 molL－1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)＝4.9610－9，得c(Ca2＋)＝ molL－1＝4.9610－6 molL－1<10－5 molL－1，可視為沉淀完全。(2)設(shè)Mg(OH)2飽和溶液中c(OH－)為x molL－1，則0.5x3＝5.610－12，得x≈2.210－4>110－4，c(H＋)<110－10 molL－1，pH>10，溶液為藍(lán)色。(3)①反應(yīng)前，n(Ag＋)＝0.018 molL－10.05 L＝0.910－3 mol，n(Cl－)＝0.020 molL－10.05 L＝110－3 mol；反應(yīng)后剩余的Cl－為0.110－3 mol，則混合溶液中，c(Cl－)＝1.010－3 molL－1，c(Ag＋)＝＝1.010－7 molL－1。②H＋沒(méi)有參與反應(yīng)，沉淀完全后，c(H＋)＝0.010 molL－1，pH＝2。③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(méi)有改變，c(Ag＋)變小，所以Q＝c(Ag＋)c(Cl－)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＋)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