[练案24]第24讲 难溶电解质的溶解平衡A组 基础必做题1．(2021·辽宁新高考适应卷，15)天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。已知Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，某溶洞水体中lgc(X)(X为H2CO3、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)或Ca2＋)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是( D )A．曲线①代表COeq\o\al(2－,3)B．H2CO3的一级电离常数为10－8.3C．c(Ca2＋)随pH升高而增大D．pH＝10.3时，c(Ca2＋)＝2.8×10－7.9mol·L－1[解析] H2CO3分步电离：H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)，因此碱性增强，pH增大，上述平衡正向移动；CaCO3存在沉淀溶解平衡：CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)，温度一定，Ksp不变，c(COeq\o\al(2－,3))增大，则c(Ca2＋)减小。A项，曲线①表示HCOeq\o\al(－,3)，曲线②表示COeq\o\al(2－,3)，曲线③表示Ca2＋，错误；B项，通过曲线①与表示H2CO3的曲线的交点可得Ka1＝eq\f(cH＋·cHCO\o\al(－,3),cH2CO3)＝c(H＋)＝1×10－6.3，错误；C项，由于pH增大，c(COeq\o\al(2－,3))增大，则c(Ca2＋)减小，错误；D项，pH＝10.3时，曲线①与曲线②相交，溶液中，c(COeq\o\al(2－,3))＝c(HCOeq\o\al(－,3))＝1×10－1.1mol·L－1，则c(Ca2＋)＝eq\f(KspCaCO3,cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(2.8×10－9,1×10－1.1)mol·L－1＝2.8×10－7.9mol·L－1，正确。2．将足量的AgCl分别放入相同温度下的下列物质中，相同体积液体中，AgCl的溶解量由大到小的排列顺序是( B )①20mL0.01mol·L－1KCl溶液②30mL0.02mol·L－1CaCl2溶液③40mL0.03mol·L－1HCl溶液④10mL蒸馏水⑤50mL0.05mol·L－1AgNO3溶液A．①＞②＞③＞④＞⑤ B．④＞①＞③＞②＞⑤C．⑤＞④＞②＞①＞③ D．④＞③＞⑤＞②＞①[解析] AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，由c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp可知，相同温度下c(Cl－)或c(Ag＋)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解量就越小。①中c(Cl－)＝0.01mol·L－1；②中c(Cl－)＝0.04mol·L－1；③中c(Cl－)＝0.03mol·L－1；④中c(Cl－)＝0；⑤中c(Ag＋)＝0.05mol·L－1。故AgCl的溶解量由大到小的顺序为④＞①＞③＞②＞⑤。3．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( B )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AgID．实验可以证明AgI比AgCl更难溶[解析] 由题干信息可推知，AgNO3和NaCl恰好完全反应：AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3，沉淀c为AgCl(白色)，AgCl虽然为难溶性物质，但在水中仍有少量溶解，故滤液b中仍有极少量的Ag＋。向沉淀c中加入KI溶液时，AgCl＋I－===Cl－＋AgI(黄色)，生成了溶解度更小的AgI沉淀。故可判定B项错误，其他选项正确。4.25℃时向20mL含0.10mol·L－1Cr2＋和0.10mol·L－1Fe2＋的混合溶液中滴加0.10mol·L－1NaOH溶液，金属阳离子浓度与滴入NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。若溶液中金属阳离子浓度小于10－5mol·L－1视为完全沉淀。已知：25℃时，Cr(OH)2的Ksp为2×10－16，Fe(OH)2的Ksp为8×10－16。则下列说法错误的是( C )A．曲线A表示c(Fe2＋)B．当V(NaOH溶液)＝30mL时，Fe2＋开始沉淀C．当pH＝7时，溶液中Fe2＋、Cr2＋均完全沉淀D．V(NaOH溶液)＞30mL时，溶液中c(Fe2＋)∶c(Cr2＋)＝4.0[解析] 根据Cr(OH)2的Ksp为2×10－16，若使Cr2＋沉淀完全，则c(OH－)≥eq\r(\f(2×10－16,1×10－5))mol·L－1，根据Fe(OH)2的Ksp为8×10－16，若使Fe2＋沉淀完全，则c(OH－)≥eq\r(\f(8×10－16,1×10－5))mol·L－1，故Cr2＋先沉淀完全，由题图可知曲线A表示c(Fe2＋)，曲线B表示c(Cr2＋)，A正确；当V(NaOH溶液)＝30mL时，c(Cr2＋)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(20－30×\f(1,2)))×10－3×0.10,0.05)mol·L－1＝0.01mol·L－1，c(Fe2＋)＝0.1mol·L－1×eq\f(20mL,50mL)＝0.04mol·L－1，Qc[Fe(OH)2]＝c(Fe2＋)·eq\f(Ksp[CrOH2],cCr2＋)＝8×10－16＝Ksp[Fe(OH)2]，Fe2＋开始沉淀，B正确；根据前面分析中的计算结果可知，Fe2＋、Cr2＋完全沉淀时的溶液中c(OH－)均大于10－7mol·L－1，所以当pH＝7时溶液中Fe2＋、Cr2＋均未完全沉淀，C错误；V(NaOH溶液)＞30mL时，Fe(OH)2、Cr(OH)2都存在沉淀溶解平衡，所以溶液中c(Fe2＋)∶c(Cr2＋)＝eq\f(Ksp[FeOH2],Ksp[CrOH2])＝4.0，D正确。5.20℃时部分物质的Ksp如下表所示，试回答下列问题：化学式AgClAgBrAgIAg2SAg2CrO4颜色白色浅黄色黄色黑色红色Ksp2.0×10－105.4×10－138.3×10－172.0×10－482.0×10－12(1)20℃时，上述五种银盐饱和溶液中，Ag＋物质的量浓度由大到小的顺序是__Ag2CrO4＞AgCl＞AgBr＞AgI＞Ag2S__。(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，eq\f(cBr－,cCl－)＝__2.7×10－3__。(3)测定水体中氯化物的含量，常用标准硝酸银法进行滴定，滴定时，应加入的指示剂是__D__。A．KBr B．KIC．K2S D．K2CrO4[解析] (2)eq\f(cBr－,cCl－)＝eq\f(KspAgBr,KspAgCl)＝2.7×10－3。(3)选择的指示剂是相同温度下比氯化银溶解度大的物质，故选D。6．某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。[查阅资料]25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。[实验探究]向2支均盛有1mL0.1mol·L－1MgCl2溶液的试管中分别加入2滴2mol·L－1NaOH溶液，制得等量Mg(OH)2沉淀。(1)分别向两支试管中加入不同试剂，记录实验现象如表：(表中填空填下列选项中字母代号)试管编号加入试剂实验现象Ⅰ2滴0.1mol·L－1FeCl3溶液①__A__Ⅱ4mL2mol·L－1NH4Cl溶液②__D__A．白色沉淀转化为红褐色沉淀B．白色沉淀不发生改变C．红褐色沉淀转化为白色沉淀D．白色沉淀溶解，得无色溶液(2)测得试管Ⅰ中所得混合液pH＝6，则溶液中c(Fe3＋)＝__4×10－14mol·L－1__。(3)同学们猜想实验Ⅱ中沉淀溶解的主要原因有两种：猜想1：NHeq\o\al(＋,4)结合Mg(OH)2电离出的OH－，使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动。猜想2：__NH4Cl水解产生的H＋与Mg(OH)2电离出的OH－结合生成水，使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动__。(4)为验证猜想，同学们取少量相同质量的氢氧化镁盛放在两支试管中，一支试管中加入醋酸铵溶液(pH＝7)，另一支试管中加入NH4Cl和氨水混合液(pH＝8)，两者沉淀均溶解。该实验证明猜想正确的是__1__(填“1”或“2”)。[解析] (1)已知n(MgCl2)＝1×10－3L×0.1mol·L－1＝1×10－4mol，n(NaOH)≈0.1×10－3L×2mol·L－1＝2×10－4mol，由反应Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓可知，两者基本反应完全生成白色沉淀Mg(OH)2，当向其中加入FeCl3溶液时，由于Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38远小于Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，所以白色沉淀Mg(OH)2转化为红褐色沉淀Fe(OH)3；当向其中加入NH4Cl溶液时，NHeq\o\al(＋,4)与Mg(OH)2电离出的OH－结合生成弱电解质NH3·H2O，使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动，最终使Mg(OH)2完全溶解，得无色溶液。(2)当试管Ⅰ中所得混合液pH＝6时，即c(OH－)＝10－8mol·L－1，由Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38可求得c(Fe3＋)＝4.0×10－14mol·L－1。(3)NH4Cl因水解而呈酸性，生成的H＋与Mg(OH)2电离出的OH－结合生成水，使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动。(4)由于醋酸铵溶液(pH＝7)呈中性，能使Mg(OH)2沉淀溶解，说明不是因为NHeq\o\al(＋,4)水解呈酸性，导致Mg(OH)2溶解；当加入弱碱性的NH4Cl和氨水混合液(pH＝8)时，沉淀也溶解，说明猜想2是错误的。因此证明Mg(OH)2沉淀溶解的根本原因是NHeq\o\al(＋,4)与Mg(OH)2电离出OH－结合生成弱电解质NH3·H2O，促进Mg(OH)2溶解平衡正向移动，最终得无色溶液，所以猜想1是正确的。B组 能力提升题7．某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水标准如下表所示。为研究废水中Cu2＋处理的最佳pH，取5份等量的废水，分别用30%的NaOH溶液调节pH至8.5、9、9.5、10、11，静置后，分析上层清液中铜元素的含量，实验结果如图所示。查阅资料，平衡Ⅰ：Cu(OH)2＋4NH3[Cu(NH3)2]2＋＋2OH－；平衡Ⅱ：Cu(OH)2＋2OH－[Cu(OH)4]2－。下列说法不正确的是( B )项目废水水质排放标准pH1.06～9Cu2＋/(mg·L－1)72≤0.5NHeq\o\al(＋,4)/(mg·L－1)2632≤15A．废水中Cu2＋处理的最佳pH约为9B．b～c段：随pH升高，Cu(OH)2的量增加，平衡Ⅰ正向移动，铜元素含量上升C．c～d段：随pH升高，c(OH－)增加，平衡Ⅰ逆向移动，铜元素含量下降D．d点以后，随c(OH－)增加，铜元素含量可能上升[解析] 由图像中的变化曲线可知pH＝9时铜离子浓度最小，废水中Cu2＋处理的最佳pH约为9，A正确；b～c段随c(OH－)增大，铵根离子与氢氧根离子结合生成一水合氨，氨气浓度增大，Cu(OH)2＋4NH3[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－平衡正向移动，Cu(OH)2的量减少，溶液中铜元素含量上升，B错误；c～d段，随c(OH－)的增大，Cu(