难溶电解质的溶解平衡
1沉淀溶解平衡
1、沉淀溶解平衡的概念
在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。
2、溶解平衡的建立
固体溶质溶解
沉淀溶液中的溶质
①v溶解>v沉淀，固体溶解
②v溶解＝v沉淀，溶解平衡
③v溶解 3、溶解平衡的特点 4、影响沉淀溶解平衡的因素 ①内因 难溶电解质本身的性质，这是决定因素。 ②外因 以AgCl(s)?Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH>0为例 外界条 件移动方 向 平衡后 c(Ag＋) 平衡后c(Cl －) K sp 升高温 度 正向增大增大增大加水稀 释 正向减小减小不变 (5)20℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系： 2 难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的比较 1．从物质类别方面看，难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质[如BaSO 4是强电解质，而Al(OH)3是弱电解质]，而难电离物质只能是弱电解质。 2．从变化的过程来看 溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态；而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化从而达到平衡状态。 3．表示方法不同：以Al(OH)3为例，Al(OH)3(s)Al 3＋ (aq)＋3OH － (aq)表示溶解平衡， Al(OH)3Al 3＋ ＋3OH － 表示电离平衡。 需要注意的是：BaSO 4(s)Ba 2＋ (aq)＋SO 2－ 4(aq)表示BaSO 4的溶解 平衡，而BaSO 4溶于水的部分完全电离，因此电离方程式为：BaSO 4===Ba 2＋ ＋SO 2－ 4。 4．难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡都属于化学平衡，符合勒夏特列原理，外界条件改变时，平衡将会发生移动。 3溶度积问题 1．溶度积和溶解度的值都可用来表示物质的溶解能力； 2．用溶度积直接比较时，物质的类型必须相同： AB型物质：K sp＝c(A＋)·c(B－)； AB2(或A2B)型物质：K sp＝c(A2＋)·c2(B－)[或K sp＝c2(A＋)·c(B2－)]； A2B3型物质：K sp＝c2(A3＋)·c3(B2－) 对于同类型物质，K sp越小，其溶解度越小。 5溶度积常数及应用 1．溶度积和离子积 以A m B n(s)?m A n＋(aq)＋n B m－(aq)为例： 2.sp (1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。 (2)外因 ①浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动，但K sp不变。 ②温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，K sp增大。 ③其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但K sp不变。 4沉淀溶解平衡的应用 1. 沉淀的生成 加入沉淀剂，应用同离子效应，控制溶液 的pH，当时有沉淀生成。 Qc Ksp ①调节pH法：加入氨水调节pH至7~8，可 除去氯化铵中的杂质氯化铁。 ②加沉淀剂法：以Na2S、H2S等作沉淀剂， 使Cu2+、Hg2+等生成极难容的硫化物CuS、 HgS沉淀 2. 沉淀的溶解 3分步沉淀 溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，叫作分步沉淀。 Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全;如AgCl、AgBr、AgI、Ag2S 一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10-5 mol/L时, 则认为已经沉淀完全 4、同离子效应 （1）同离子效应的来源 HAc H+ + Ac- 加入NaAc， NaAc ＝Na+ + Ac- 溶液中Ac-大大增加，平衡向左移动，降低了HAc 的电离度. 同离子效应：向弱电解质中加入具有相同离子 (阳离子或阴离子)的强电解质后，解离平衡发生左移， 降低电解质电离度的作用称为同离子效应，电离度降 低。 6离子共存问题总结 离子能否在同一电解质溶液里大量存在，决定于离子能否发生化学反应，或离子的物理性质是否符合题目的相关规定。因此，要弄清离子能否在同一溶液中大量共存的问题，关键是掌握离子的性质。 1．不能在酸性溶液中大量共存的离子 一般为弱酸根离子或易分解的酸的酸根、易挥发的酸的酸根、水解呈碱性的离子等，如①OH－②AlO－2③CO2－3④HCO－3⑤SiO2－3⑥SO2－3⑦HSO－3⑧S2O2－3⑨S2－ ⑩HS－?ClO－?F－?PO3－4?HPO2－4?H2PO－4 如：H2O＋AlO－2＋H＋===Al(OH)3↓，AlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2O。 2．不能在碱性溶液中大量共存的离子 一般为能生成不溶性的碱的金属离子或生成弱碱的离子或酸式盐的酸根离子等，如：①H＋②Fe2＋③Fe3＋ ④Cu2＋⑤Ag＋⑥Zn2＋⑦Mg2＋⑧Al3＋⑨NH＋4 ⑩HCO－3?H2PO－4?HPO2－4?HSO－3?HS－等。 如：H2PO－4＋2OH－===PO3－4＋2H2O，NH＋4＋OH－3·H2O。 3．相互间反应生成沉淀或微溶物的离子不能大量共存 如①SO2－4与Ba2＋、Pb2＋、Ag＋、Ca2＋等不共存；②CO2－3与Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋等不共存；③S2－与Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋、Ag＋、Fe2＋等不共存；④C17H35COO－与Ca2＋、Mg2＋等生成沉淀不共存。 4．因氧化性强而不能与强还原性离子大量共存 如①酸性条件下NO－3与I－、Fe2＋、S2－、SO2－3等不共存；②酸性条件下SO2－3与S2－等不共存(但在碱性条件下可以共存)；③MnO－4与I －、Cl－等不共存。 －、S2－、SO2－ 3、Br 5．能相互结合形成络合物的离子不能大量共存[来源:学科网] 如①Fe3＋与SCN－：Fe3＋＋SCN－===[Fe(SCN)]2＋；②Ag＋与NH3·H2O：Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O。 6．水解显酸性的离子(如Al3＋、Fe3＋等)和水解显碱性的离子(AlO－2、CO2－3、HCO－3、ClO－等)不能大量共存 如：①Al3＋与AlO－2、HCO－3：Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓，Al3＋＋3HCO－3===Al(OH)3↓＋3CO2↑；②Fe3＋与ClO－：Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO；③Fe2＋与ClO－：2Fe2＋＋ClO－＋4OH－＋H2O===2Fe(OH)3↓＋Cl－。 7．溶液若无色，则不存在有色(溶液中)离子 如Fe3＋、Cu2＋、MnO－4、Fe2＋等。 8．不能在中性溶液中大量存在的离子 Al3＋、Fe3＋、Cu2＋等弱碱的阳离子，其本性是使溶液呈酸性，它们不能在中性溶液中大量存在；CO2－3、ClO－、PO3－4等酸根阴离子，它们的本性是使溶液呈碱性，它们不能在中性 溶液中大量存在。 三、例题精析 【例题1】 【题干】下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( ) A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等 B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等 C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变 D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解 【例题2】 【题干】难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下，溶液里各离子的浓度以它们系数为次方的乘积是一个常数，叫溶度积常数(K sp)。例如：Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－，K sp＝c(Cu2＋)·[c(OH－)]2＝2×10－20。当溶液中各离子的浓度次方的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之沉淀溶解。 (1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 mol/L，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于____________才能达到目的。 (2)要使0.2 mol/L CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH 为________。 【例题4】 【题干】与c(H＋)·c(OH－)＝K w类似，FeS饱和溶液中存在：FeS(s)Fe2＋＋S2－，c(Fe2＋)·c(S2－)＝K sp。常温下K sp＝8.1×10－17。 (1)理论上FeS的溶解度为________，而事实上其溶解度远大于这个数值，其原因可能是_______________________________________________________________________ _ __________________________________________________________________ ______。 (2)又知FeS饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在以下限量关系：c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22，为了使溶液中c(Fe2＋)达到1 mol/L，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(H＋)为________________________。 【四、课堂运用 【基础】 1.实验：①0.1 mol·L－1AgNO3溶液和0.1 mol·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0.1 mol·L－1KI溶液，出现浑浊； ③向沉淀c中滴加0.1 mol·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AgCl更难溶 2.下列属于微溶物质的是( ) A．AgCl B．BaCl2C．CaSO4 D．Ag2S 3．在含有浓度均为0.01 mol/L的Cl－、Br－、I－离子的溶液中，缓慢且少量的加入AgNO3稀溶液，结合溶解度判断析出三种沉淀的先后顺序是( ) A．AgCl、AgBr、AgI B．AgI、AgBr、AgCl C．AgBr、A gCl、AgI D．三种沉淀同时析出 2.已知溶液中存在平衡： Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq) ΔH<0，下列有关该平衡体系的 说法正确的是 ( ) ①升高温度，平衡逆向移动 ②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度 ③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，可以向溶液中加入适量的NaOH溶液 ④恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 ⑤给溶液加热，溶液的pH升高 ⑥向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加 ⑦向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变 A．①⑥B．①⑥⑦ C．②③④⑥D．①②⑥⑦ 3.已知K sp(AgCl)＝1.56×10－10，K sp(AgBr)＝7.7×10－13，K sp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO2－4，浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·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－、CrO2－4B．CrO2－4、Br－、Cl－ C．Br－、Cl－、CrO2－4D．Br－、CrO2－4、Cl－ 【拔高】 1.下列叙述不正确的是( ) A．CaCO3能够溶解在CO2的水溶液中 B．Mg(OH)2可溶于盐酸，不溶于NH4Cl溶液 C．AgCl可溶于氨水 D．MgSO4溶液中滴加Ba(OH)2得到两种沉淀 2.水是人类生存和发展的宝贵资源，而水质的污染问题却越来越严重。目前，世界各国已高度重视这个问题，并采取积极措施进行治理。(1)工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是__________(填字母编号，可多选)。 (2) ①下列物质中不可以作为混凝剂(沉降剂)使用的是______(填字母编号，可多选)。 A ．偏铝酸钠 B ．氧化铝 C ．碱式氯化铝 D ．氯化铁 ②混凝剂除去悬浮物质的过程是________(填字母编号)。 A ．物理变化 B ．化学变化 C 既有物理变化又有化学变化 (3)在氯氧化法处理含CN －的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一)，氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。 某厂废水中含KCN ，其浓度为650 mg ·L －1。现用氯氧化法处理，发生如下反应：KCN ＋2KOH ＋Cl 2===KOCN ＋2KCl ＋H 2O 再投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式： KOCN ＋ KOH ＋ Cl 2―→ CO 2＋ N 2＋ KCl ＋ H 2O 。若处理上述 水20 L ，使KCN 完全转化为无毒物质，至少需液氯__________g 。 课程小结 1、沉淀和溶解之间的转换以及影响沉淀溶解平衡的因素 2、溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反 3、沉淀溶解平衡图像上点的认识 2.在25 ℃时，FeS的K sp＝6.3×10－18，CuS的K sp＝1.3×10－36，ZnS的K sp＝1.3× 10－24。下列有关说法中正确的是 ( ) A．25 ℃时，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度 B．25 ℃时，饱和CuS溶液中Cu2＋的浓度为1.3×10－36 mol·L－1 C．向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有FeS沉淀 生成 D．除去某溶液中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂 【巩固】 1. (1)已知K sp(AgCl)＝1.8×10－10，则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag＋)是多少？ (2)已知K sp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，则将Mg(OH)2放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的pH为多少？ (3)在0.01 mol·L－1的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH是多少？当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH为多少？ 2.已知K sp(AgCl)＝1.8×10－10，K sp(Ag2CrO4)＝1.9×10－12，现在向0.001 mol·L－1 K2CrO4和0.01 mol·L－1 KCl混合液中滴加0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，通过计算回答： (1)Cl－、CrO2－4谁先沉淀？ (2)刚出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中Cl－浓度是多少？(设混合溶液在反 应中体积不变) 【拔高】 1.已硫酸工业中废渣称为硫酸渣，其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案，进行硫酸渣中金属元素的提取实验。 已知溶液pH＝3.7时，Fe3＋已经沉淀完全；一水合氨电离常数K b＝1.8×10－5，其饱和溶液中c(OH－)约为1×10－3 mol·L－1。请回答：(1)写出A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：__ __________________________。 (2)上述流程中两次使用试剂①，推测试剂①应该是________(填以下字母编号)。 A．氢氧化钠B．氧化铝 C．氨水D．水 (3)溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH＝13，如果pH过 小，可能导致的后果是________________(任写一点)。 (4)H中溶质的化学式：______________。 (5)计算溶液F中c(Mg2＋)＝________(25 ℃时，氢氧化镁的K sp＝5.6×10－12)。 2.已知25 ℃时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图 所示，向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加 入400 mL 0.01 mol·L－1 Na2SO4溶液，下列叙述正确 的是( ) A．溶液中析出CaSO4固体沉淀，最终溶液中c(SO2－4)比原来的大B．溶液中无沉淀析出，溶液中c(Ca2＋)、c(SO2－4)都变小 C．溶液中析出CaSO4固体沉淀，溶液中c(Ca2＋)、c(SO2－4)都变小D．溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO2－4)比原来的大 【答案】B 【解析】，本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。A项：反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系；B项正确；C项：沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项：沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。 【答案】(1)5 (2)6 【解析】(1)根据题意：当c(Cu2＋)·[c(OH－)]2＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－) ＝2×10－20 c(Cu2＋)mol/L＝ 2×10－20 0.02 mol/L＝10－9 mol/L，c(H＋)＝10－5 mol/L，pH ＝5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH≥5。 (2)要使Cu2＋浓度降至0.2 mol/L/1 000＝2×10－4 mol/L，c(OH－)＝ 2×10－20 2×10－4 mol/L＝ 10－8 mol/L，c(H＋)＝10－6 mol/L。此时溶液的pH＝6。 答案】(1)7.92×10－8g FeS在水中存在下列平衡：FeS(s)Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，而Fe2＋、S2－均可以发生水解： Fe2＋＋2H2O Fe(OH)2＋2H＋、 S2－＋H2O HS－＋OH－， 使上述平衡中的c(Fe2＋)、c(S2－)降低，平衡向右移动，造成更多的FeS溶解(2)1.11×10－3 mol/L 【解析】(1)由FeS(s)Fe2＋＋S2－ c(Fe2＋)＝K sp＝8.1×10－17＝9×10－9 mol/L 即1 L水中可溶解9×10－9 mol的FeS 由100∶S＝1000∶(9×10－9×88) g 所以S＝7.92×10－8 g (2)c(Fe2＋)＝1 mol/L，则c(S2－)＝ K sp c(Fe2＋)＝ 8.1×10－17 1 ＝8.1×10－17 mol/L。又c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22，所以c(H＋)＝1.0×10－22 c(S2－) ＝1.0×10－22 8.1×10－17 ＝1.11×10－3 mol/L。 【答案】AB 【解析】在浊液a中，存在AgCl的沉淀溶解平衡，正确；B项，向滤液b中加入0.1 mol·L－1 KI溶液，出现浑浊，说明含有少量Ag＋，错误；由于AgI比AgCl 更难溶解，向有AgCl存在的c中加入0.1 mol·L－1KI溶液，能发生沉淀转化反应，生成黄色的AgI，C项和D项都正确。 【答案】C 【解析】BaCl2易溶，AgCl、Ag2S属难溶物。 【答案】B 【解析】AgI比AgBr、AgCl更难溶于水，故Ag＋不足时先生成AgI，析出沉淀的先后顺序是AgI、AgBr、AgCl，答案为B。 【答案】A 【解析】②会生成CaCO3，使Ca2＋浓度减小，错误；加入氢氧化钠溶液会使平衡左移，有Ca(OH)2沉淀生成，但Ca(OH)2的溶度积较大，要除去Ca2＋，应把Ca2＋转化为更难溶的CaCO 3，③错误；恒温下 K sp不变，加入CaO后，溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液，pH不变，④错；加热，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液的pH降低， ⑤错；加入Na 2CO3溶液，沉淀溶解平衡向右移动，Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体，固体质量增加，⑥正确；加入NaOH固体平衡向左移动，Ca(OH)2固体质量增加，⑦错。 【答案】C 【解析】根据已知的三种阴离子的浓度计算出要产生三种沉淀所需Ag＋的最小浓度，所需Ag＋浓度最小的先沉淀。 要产生AgCl沉淀，c(Ag＋)＞1.56×10－10 0.01 mol·L－1＝1.56×10－8 mol·L－1； 要产生AgBr沉淀，c(Ag＋)＞7.7×10－13 0.01 mol·L－1＝7.7×10－11 mol·L－1； 要产生Ag 2CrO 4，需c 2(Ag ＋)·c (CrO 2－4)＞K sp (Ag 2CrO 4)＝9.0×10 －12 ，即c (Ag ＋)＞ 9.0×10－12 0.01 mol ·L －1＝3.0×10－5 mol ·L －1；显然沉淀的顺序为Br －、 Cl －、CrO 2－ 4。 【答案】B 【解析】沉淀溶解平衡体系中的离子被消耗可促进沉淀的溶解，增大某种离子浓度可以促进沉淀生成。A 项中CaCO 3(s)Ca 2＋(aq)＋CO 2－ 3(aq)，H 2CO 3 H ＋ ＋HCO －3，CO 2－3和H ＋结合生成HCO － 3，促使两个平衡都向右移动，CaCO 3逐渐溶 解转化为Ca(HCO 3)2；B 项中Mg(OH)2(s) Mg 2＋(aq)＋2OH －(aq)，加入盐酸或 NH 4Cl 溶液，均消耗OH －，促使Mg(OH)2溶解；C 项中AgCl(s)Ag ＋(aq)＋Cl － (aq)，加入氨水后Ag ＋＋2NH 3·H 2O [Ag(NH 3)2]＋＋2H 2O ，所以AgCl 逐渐溶 解；D 项中反应的离子方程式为Mg 2＋＋SO 2－4＋Ba 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓＋ BaSO 4↓，得到两种沉淀。 【答案】(1)BC (2)①B ②C (3)2 4 3 2 1 6 2 35.5 【解析】(1)工业废水中的废酸可加生石灰中和，属于化学变化。CuS 、HgS 、Ag 2S 均难溶，所以加硫化物如Na 2S 可沉淀Cu 2＋等重金属离子，消除污染；纯碱可加入石灰水生成CaCO 3沉淀而除去。 (2)偏铝酸钠、碱式氯化铝、氯化铁水解生成胶体，除去悬浮物，而Al 2O 3难溶于水，不能产生胶体，不能作混凝剂。在除去悬浮物的过程中既有物理变化又有化学变化。 (3)根据KCN ＋2KOH ＋Cl 2===KOCN ＋2KCl ＋H 2O 、2KOCN ＋4KOH ＋3Cl 2===2CO 2＋N 2＋6KCl ＋2H 2O ，n (KCN)＝20 L ×0.650 g ·L －165 g ·mol －1 ＝0.2 mol ， n (Cl 2)＝0.2 mol ＋0.2 mol 2×3＝0.5 mol ， 所以m (Cl 2)＝0.5 mol ×71 g ·mol －1＝35.5 g 。 【答案】D 【解析】1 L 溶液中溶解的CuS 的质量为 1.3×10－18×96 g ，同理1 L 溶液中溶解的ZnS 的质量为 1.3×10－12×97 g ，所以CuS 的溶解度小于ZnS 的溶解度，A 、B 错误；FeS 的K sp 大于ZnS ，所以C 选项应只有ZnS 生成；D 选项依据沉淀的转化，溶度积大的FeS 可以转化为溶度积小的CuS 。 【答案】(1)由AgCl(s)Ag ＋(aq)＋Cl －(aq) 知c (Ag ＋)＝c (Cl －) 所以K sp (AgCl)＝1.8×10－10＝c (Ag ＋)·c (Cl －)＝c 2(Ag ＋) 解得c (Ag ＋)＝1.3×10－5mol ·L －1 (2)由Mg(OH)2(s) Mg 2＋(aq)＋2OH －(aq) 知K sp [Mg(OH)2]＝1.8×10－11 ＝c (Mg 2＋)·c 2(OH － )＝ c OH － 2 ·c 2(OH －) 解得c (OH －)＝3.3×10－4mol ·L －1 所以c (H ＋ )＝ K w c OH － ＝3.0×10－11mol ·L －1 所以pH ＝10.5 (3)由K sp [Mg(OH)2]＝1.8×10－11＝c (Mg 2＋)·c 2(OH －)＝0.01·c 2(OH －) c (OH －)＝4.2×10－5mol ·L －1 c (H ＋ )＝ K w c OH － ＝2.4×10－10mol ·L －1 所以pH ＝9.6，即当pH ＝9.6时，开始出现Mg(OH)2沉淀。 由于一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol ·L －1时，沉淀已经完全。故Mg 2＋完全沉淀时有： 1×10－5·c 2(OH －)＝1.8×10－11 所以c (OH －)＝1.34×10－3mol ·L －1 c (H ＋ )＝ K w c OH － ＝7.46×10－12 mol ·L －1 所以pH ＝11.1 【答案】 (1)Cl －先沉淀 (2)4.13×10－6 mol ·L －1 【解析】由K sp (AgCl)＝c (Ag ＋ )·c (Cl － )得c (Ag ＋ )＝K sp AgCl c Cl －＝1.8×10－100.01 mol ·L －1 ＝1.8×10－8 mol ·L －1。 由K sp (Ag 2CrO 4)＝c 2 (Ag ＋ )·c (CrO 2－4)，得c (Ag ＋ )＝ K sp Ag 2CrO 4 c CrO 2－ 4 ＝ 1.9×10 －12 0.001 mol ·L －1＝4.36×10－5mol ·L －1，生成AgCl 沉淀需c (Ag ＋)小于生成 Ag 2CrO 4沉淀时所需c (Ag ＋)，故Cl －先沉淀。刚开始生成Ag 2CrO 4沉淀时，c (Cl －) ＝K sp AgCl c Ag ＋＝1.8×10－10 4.36×10－5mol ·L －1 ＝4.13×10－6 mol ·L －1。 【答案】 (1)SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O (2)A (3)镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全等 (4)NaHCO 3 (5)5.6×10－10 mol ·L －1 【解析】固体A 为SiO 2，SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O ，一水合氨饱和溶液中 c (OH －)＝1×10－3 mol ·L －1，达不到0.1 mol ·L －1，所以应加NaOH 溶液调节pH 值。 在溶液中含有Fe 3＋、Al 3＋、Mg 2＋、Cl －，通过加入NaOH ，调节pH 值，分别使 Fe 3＋、Mg 2＋沉淀，使Al(OH)3溶解。根据信息，调节pH ＝3.7时，使Fe 3＋完全沉淀，调节pH ＝13时，使Mg 2＋沉淀，使Al(OH)3溶解。若pH 过小，会造成镁离子沉淀不完全或Al(OH)3溶解不彻底。溶液F 为NaAlO 2溶液，通入足量CO 2后，生成Al(OH)3 沉淀和NaHCO 3溶液。(5)c (Mg 2＋)＝K sp c 2OH －＝5.6×10－12 0.1 2 ＝5.6×10－10 mol ·L －1。 【答案】D 【解析】本题是一道考查沉淀溶解平衡的图像题。由题意知，K sp (CaSO 4)＝ c (Ca 2＋)·c (SO 2－4)＝3.0×10－3×3.0×10－3＝9×10－6，CaSO 4饱和溶液中c (Ca 2＋)＝c (SO 2－4)＝3.0×10－3 mol ·L －1。加入400 mL 0.01 mol ·L －1 Na 2SO 4溶液后，c (Ca 2＋)＝3.0×10－3×0.10.5＝6×10－4 (mol ·L －1)，c (SO 2－4)＝3.0×10－3 ×0.1＋0.01×0.40.5 ＝ 8.6× 10－3(mol ·L －1)，Q c ＝c (Ca 2＋)·c (SO 2－4)＝6×10－4 ×8.6×10－3＝5.16×10－6 2＋)变小了，故只有D 项正确。
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