2023版 创新设计 高考总复习 化学 苏教版专题8　溶液中的离子反应

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第四单元 难溶电解质的 沉淀溶解平衡
专题8 溶液中的离子反应
夯·必备知识
提·关键能力
微专题
目录
CONTENTS
成·学科素养
练·高考真题
热点强化练
方法篇
1.含义
一、沉淀溶解平衡原理
在一定温度下的水溶液中，当难溶电解质沉淀______和______的速率相等时，即建立了沉淀溶解平衡状态。
溶解
生成
2.平衡建立过程图示
3.特征
=
≠
不变
4.影响沉淀溶解平衡的因素
沉淀溶
解方向
增大
沉淀溶解方向
不变
不变
生成沉淀方向
沉淀溶解方向
向
吸热
5.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成：如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH，离子方程式为__________________________________________________________。(2)沉淀的溶解：如AgCl溶于氨水，离子方程式为______________________________________________________。
AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O
(3)沉淀的转化Ⅰ转化实质：沉淀溶解平衡的移动，沉淀的溶解度差别______，越容易转化。
越大
Ⅱ.应用：①锅炉除垢：将CaSO4转化为易溶于酸的CaCO3，离子方程式为__________________________________________________________________。②矿物转化：CuSO4溶液遇PbS转化为CuS，离子方程式为__________________________________________________________________。
【判一判】 判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)沉淀溶解时，溶液中各离子浓度相等(　　)(2)沉淀溶解达到平衡时，v(沉淀)＝v(溶解)(　　)(3)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动(　　)(4)室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度(　　)(5)常温下，向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体，会有BaCO3生成(　　)
答案 (1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√
1.溶度积与离子积
二、溶度积常数
cm(An＋)·cn(Bm－)
沉淀
平衡
未饱和
2.Ksp的意义
Ksp可以反映难溶电解质在水中的溶解能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp越大的难溶电解质在水中的溶解能力______，一般溶解度也______。
越强
越大
3.Ksp的影响因素
(1)内因：难溶电解质本身的性质。(2)外因：温度，绝大多数难溶电解质升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp______。
增大
【判一判】 判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)Cu(OH)2的Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c(OH－)(　　)(2)常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小(　　)(3)溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大(　　)(4)常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2 的Ksp减小(　　)(5)25 ℃时，Ksp(Ag2CrO4)答案 (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5) × (6)×
考点二　溶度积常数的计算、分析和应用
考点一　沉淀溶解平衡的分析及应用
考点三　沉淀溶解平衡图像分析
考点一　沉淀溶解平衡的分析及应用
D
题组一　影响沉淀溶解平衡的因素分析1.在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在，当向溶液中加入0.1 mol·L－1的盐酸时，下列说法正确的是(　　)
A.AgCl的溶解平衡正向移动 B.AgCl溶解度增大C.溶液中c(Ag＋)增大 D.溶液中c(Cl－)增大
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的浓度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向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加A.①⑤ B.①③⑤ C.②③④⑤ D.①②⑤
A
解析　加入碳酸钠粉末会生成CaCO3，使Ca2＋浓度减小，②错；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CaCO3，③错；恒温下Ksp不变，加入CaO后，溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液，pH不变，④错；加入Na2CO3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，⑤正确。
题组二　沉淀溶解平衡的应用3.下列化学原理的应用，可以用沉淀溶解平衡原理来解释的是(　　)
①热纯碱溶液洗涤油污的能力比冷纯碱溶液强②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒③石灰岩(喀斯特地貌)溶洞的形成④BaCO3不能作“钡餐”，而BaSO4可以⑤泡沫灭火器灭火原理A.②③④ B.①②③ C.③④⑤ D.①②③④⑤
A
解析　①碳酸钠是强碱弱酸盐，因为水解使其溶液呈碱性，加热促进水解，碱能促进油脂水解，所以热纯碱溶液洗涤油污的能力更强，应用了盐类水解原理，不符合题意；②钡离子有毒，钡离子和硫酸根离子反应生成不溶于酸和水的硫酸钡，即易溶性的物质向难溶性的物质转化，所以可以用沉淀溶解平衡原理来解释；③石灰岩里不溶性的碳酸钙在水和二氧化碳的作用下转化为可溶性的碳酸氢钙，长时间反应，形成溶洞，可以用沉淀溶解平衡原理来解释；④碳酸钡能和盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，硫酸钡和盐酸不反应，所以碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡可以，可以用沉淀溶解平衡原理来解释；⑤碳酸氢钠水解使其溶液呈碱性，硫酸铝水解使其溶液呈酸性，碳酸氢钠和硫酸铝相互促进水解，从而迅速产生二氧化碳，所以可以用盐类水解原理来解释泡沫灭火器灭火的原理，不符合题意。
4.(2021·北京海淀区期末)取1 mL 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 mol·L－1)，下列说法不正确的是(　　)
A.实验①白色沉淀是难溶的AgClB.若按②①顺序实验，能看到白色沉淀C.若按①③顺序实验，能看到黑色沉淀D.由实验②说明AgI比AgCl更难溶
B
考点二　溶度积常数的计算、分析和应用
【典例1】 (2021·河北石家庄一模)25 ℃时，向不同浓度酸(c/mol·L－1)中加入CH3COOAg固体，溶解过程中－lgc(Ag＋)与溶液pH的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.CH3COOAg的Ksp的数量级为10－3B.温度一定时，c越大，CH3COOAg的溶解度越小C.温度和pH一定时，c越大，CH3COOAg的Ksp越大D.a点溶液满足：c(CH3COOH)＋c(H＋)＝0.1 mol·L－1
A
题组一　与Ksp有关的计算1.(2021·河北邯郸一模)难溶金属氢氧化物M(OH)n开始沉淀的pH(简记pH始)与沉淀完全的pH(简记pH终)，理论上具有定量关系，假定开始沉淀时c(Mn＋)＝0.01 mol·L－1，设c(Mn＋)＝10－5mol·L－1时沉淀完全，则当n＝3时，pH终－pH始的值为(　　)
A
A.1 B.2 C.3 D.4
2.已知25 ℃时，电离常数Ka(HF)＝3.6×10－4 mol2·L－2，溶度积常数Ksp(CaF2)＝1.46×10－10 mol3·L－3。现向1 L 0.2 mol·L－1 HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L－1 CaCl2溶液，则下列说法正确的是(　　)
D
C
4.常温时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，Ksp(CH3COOAg)＝1.94×10－3。下列叙述不正确的是(　　)
A.浓度均为0.2 mol·L－1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合一定产生CH3COOAg沉淀B.将0.001 mol·L－1的AgNO3溶液滴入浓度均为0.001 mol·L－1的KCl和K2CrO4的混合溶液中，先产生Ag2CrO4沉淀C.c(Mg2＋)＝0.56 mol·L－1的溶液要产生Mg(OH)2沉淀，溶液的pH应控制在8.5以上D.在其他条件不变的情况下，向饱和AgCl溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)不变
B
考点三　沉淀溶解平衡图像分析
【典例2】 已知：pBa＝－lgc(Ba2＋)，pKa＝－lg Ka，且常温下H2CO3：pKa1＝6.4，pKa2＝10.3。则常温下向20 mL 0.1 mol·L－1BaCl2溶液中滴加0.2 mol·L－1Na2CO3溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
C
分析沉淀溶解平衡图像的题目方法❶沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，都是相应温度下恰好生成沉淀时的离子浓度，同一温度下有相同的Ksp。❷分析沉淀溶解平衡图像的三步骤(1)明确图像中纵、横坐标的含义(2)理解图像中线上的点、线外点的含义(3)抓住Ksp的特点，结合选项分析判断
题组一　浓度图像1.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 mol2·L－2，下列说法不正确的是(　　)
B
解析　根据图中c点的c(Ag＋)和c(Br－)可得，该温度下AgBr的Ksp为4.9×10－13 mol2·L－2，A正确；在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后，c(Br－)增大，溶解平衡逆向移动，c(Ag＋)减小，B错误；在a点时Qc＜Ksp，故为AgBr的不饱和溶液，C正确；在t ℃时，平衡常数K＝c(Cl－)/c(Br－)＝Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入数据得K≈816，D正确。
2.常温下，Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A.Ksp[Fe(OH)3]＞Ksp[Cu(OH)2]B.a、b、c、d四点的KW不同C.在Fe(OH)3饱和溶液中加入适量硝酸钾晶体可使a点变到b点D.d点时的Cu(OH)2溶液为不饱和溶液
D
解析　根据图示，b点c(Fe3＋)与c点c(Cu2＋)相等，而b点c(OH－)＝10－12.7 mol·L－1，c点c(OH－)＝10－9.6 mol·L－1，根据Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)，显然Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH)2]，A项错误；a、b、c、d四点的温度相同，KW相同，B项错误；在Fe(OH)3饱和溶液中加入适量硝酸钾晶体，对Fe(OH)3的沉淀溶解平衡没有影响，C项错误；d点位于Cu(OH)2沉淀溶解平衡曲线左方，为不饱和溶液，D项正确。
题组二　对数图像3.某温度时，可用K2S沉淀Cu2＋、Mn2＋、Zn2＋三种离子(M2＋)，所需S2－最低浓度的对数值lg c(S2－)与lg c(M2＋)的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小，约为1×10－20B.向MnS的悬浊液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶 解的方向移动，c(S2－)增大C.可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2D.向浓度均为1×10－5 mol·L－1的Cu2＋、Zn2＋、Mn2＋ 混合溶液中逐滴加入1×10－4 mol·L－1的Na2S溶液，Zn2＋先沉淀
C
解析　向横坐标作一垂线，与三条斜线相交，此时c(S2－)相同，而c(Cu2＋)＜c(Zn2＋)＜c(Mn2＋)，可判断CuS的Ksp最小。取CuS线与横坐标交点，可知此时c(S2－)＝10－10 mol·L－1，c(Cu2＋)＝10－25 mol·L－1，Ksp(CuS)＝10－35，A项错误；向MnS悬浊液中加水，促进溶解，溶解平衡正向移动，但依然是MnS的饱和溶液，c(S2－)不变，B项错误；因为Ksp(ZnS)＜Ksp(MnS)，加入MnS将ZnCl2转化成溶解度更小的ZnS，过量的MnS固体过滤除去，C项正确；因Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)＜Ksp(MnS)，所以Cu2＋先沉淀，D项错误。
4.已知p(Ba2＋)＝－lgc(Ba2＋)、p(X2－)＝－lgc(X2－)，常温下BaSO4、BaCO3的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列叙述中正确的是(　　)
C
题组三　沉淀滴定图像5.某温度下，向10 mL 0.1 mol/L CuCl2溶液中滴加0.1 mol/L的Na2S溶液，滴加过程中，溶液中－lgc(Cu2＋)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示，已知：Ksp(ZnS)＝3×10－25。下列说法中正确的是(　　)
A.该温度下Ksp(CuS)＝10－27.7B.X、Y、Z三点中，Y点水的电离程度最小C.Na2S溶液中：c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝c(Na＋)D.向100 mL Zn2＋、Cu2＋浓度均为1×10－5 mol/L的混合溶液中逐滴加入1×10－4 mol/L的 Na2S溶液，Zn2＋先沉淀
B
对数沉淀溶解平衡图像❶当坐标表示浓度的对数时，要注意离子浓度的换算，如lg c(X)＝a，则c(X)＝10a。❷当坐标表示浓度的负对数[－lg c(X)＝pX]时，pX越大，c(X)越小，c(X)＝10－pX。
微专题26　沉淀溶解平衡原理在化学工艺流程题中的应用
【知识进阶】1.无机化学工艺流程题的结构
2.结合沉淀溶解平衡进行的条件控制
(1)运用Ksp计算反应所需要的pH条件；(2)根据题目要求计算某条件下的离子浓度、需要加入的试剂量等。
3.常用的处理方法
(1)水溶法：除去可溶性杂质。(2)酸溶法：除去碱性杂质。(3)碱溶法：除去酸性杂质。(4)氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。(5)加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。(6)调节溶液的pH法：如除去酸性溶液中的Fe3＋等。
【专题精练】1.硫酸铅(PbSO4) 广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为 PbS, 含有FeS2等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2) 制备PbSO4的工艺流程如图：
(1)20 ℃时，PbCl2 (s) 在不同浓度盐酸中的最大溶解量(g·L－1)如图所示。下列叙述正确的是________(填字母)。
BD
A.盐酸浓度越小，Ksp(PbCl2)越小B.x、y 两点对应的溶液中c(Pb2＋ )不相等C当盐酸浓度为1 mol·L－1 时，溶液中c(Pb2＋)一定最小D.当盐酸浓度小于1 mol·L－1时，随 HCl 浓度增大，PbCl2 溶解量减少是因为 Cl－浓度增大使 PbCl2溶解平衡逆向移动
使 Fe3＋ 沉淀而除去
6.75×10－6
2.金属钒主要用于冶炼特种钢， 被誉为 “合金的维生素”。工业上常用富钒炉渣 (主要含FeO·V2O3，还有少量P2O5等杂质) 制取钒的流程如下图。
3.为回收利用废镍催化剂(主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)，科研人员研制了一种回收镍的新工艺。工艺流程如图所示：
②常温下，Ksp(CaF2)＝2.7×10－11。
已知：①常温下，有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示：
答案　(1)2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O　铁　(2)1.0×10－3
方法篇 Ksp大小比较的实验设计
【实验设计】比较AgCl、AgI、Ag2S的Ksp大小
【实验结论】AgCl沉淀转化为AgI沉淀，AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀，说明溶解度AgCl>AgI>Ag2S，即Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)>Ksp(Ag2S)。[注意问题]　试管(1)中NaCl必须过量，若AgNO3溶液过量，则得不到上述实验结论。
比较难溶电解质Ksp大小的实验设计方法方法一　沉淀转化法先制得沉淀A，然后使沉淀A自发地转化为沉淀B，则说明沉淀A的溶解度大于沉淀B。即Ksp(A)>Ksp(B)，实验时要求沉淀的转化有明显的实验现象。方法二　沉淀先后顺序法❶以AgCl、AgI为例向等浓度NaCl和NaI的混合溶液中滴入几滴AgNO3溶液，首先产生黄色沉淀，说明KSP(AgCl)>Ksp(AgI)
【迁移应用】1.根据下列实验操作和现象得到的结论正确的是(　　)
A
2.(2021·安徽芜湖模拟)已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 ℃)见表：
下列叙述正确的是(　　)A.向2 mL KCl、KI混合溶液中滴加2滴0.01 mol·L－1的AgNO3溶液，振荡沉淀呈黄色，说明Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)B.向0.1 mol·L－1的Na2CrO4溶液中滴入AgNO3溶液至不再有砖红色沉淀(Ag2CrO4)产生，再滴加0.1 mol·L－1的NaCl溶液， 砖红色沉淀逐渐转变为白色，说明Ksp(AgCl)C
B
2.(2021·全国乙卷)HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中c(M＋)随c(H＋)而变化，M＋不发生水解。实验发现，298 K时c2(M＋)～c(H＋)为线性关系，如下图中实线所示。下列叙述错误的是(　　)
A.溶液pH＝4时，c(M＋)<3.0×10－4 mol·L－1B.MA的溶度积Ksp(MA)＝5.0×10－8C.溶液pH＝7时，c(M＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)D.HA的电离常数Ka(HA)≈2.0×10－4
C
3.(2019·全国卷Ⅱ)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度B.图中各点对应的Ksp的关系为：Ksp(m)＝Ksp(n)＜Ksp(p)＜Ksp(q)
B
C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动D.温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
解析　a、b分别表示温度为T1、T2时溶液中Cd2＋和S2－的物质的量浓度，可间接表示对应温度下CdS在水中的溶解度，A项正确；Ksp只受温度影响，即m、n、p三点对应的Ksp相同，又T1→T2，c(S2－)、c(Cd2＋)都增大，故Ksp(m)＝Ksp(n)＝Ksp(p)4.(2018·全国卷Ⅲ)用0.100 mol·L－1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L－1 Cl－溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是(　　)
A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10－10B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)C.相同实验条件下，若改为0.040 0 mol·L－1 Cl－，反应终点c移到aD.相同实验条件下，若改为0.050 0 mol·L－1 Br－，反应终点c向b方向移动
C
解析　根据滴定曲线，当加入25 mL AgNO3溶液时，Ag＋与Cl－刚好完全反应，AgCl处于沉淀溶解平衡状态，此时溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)＝10－4.75 mol·L－1，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝10－9.5＝3.16×10－10，A项正确；曲线上各点都处于沉淀溶解平衡状态，故符合c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)，B项正确；根据图示，Cl－浓度为0.050 0 mol·L－1时消耗25 mL AgNO3溶液，则Cl－浓度为0.040 0 mol·L－1时消耗20 mL AgNO3溶液，a点对应AgNO3溶液体积为15 mL，所以反应终点不可能由c点移到a点，C项错误；由于AgBr的Ksp小于AgCl的Ksp，初始c(Br－)与c(Cl－)相同时，反应终点时消耗的AgNO3溶液体积相同，但Br－浓度小于Cl－浓度，即反应终点从曲线上的c点向b点方向移动，D项正确。

1.下列说法正确的是(　　)
C
2.下列有关难溶电解质及其溶度积常数Ksp的说法正确的是(　　)
A.常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp 减小B.Mg(OH)2可溶于盐酸，不溶于NH4Cl溶液C.溶度积常数Ksp 只受温度影响，温度升高Ksp 增大D.常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp 不变
D
3.某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸，下列说法正确的是(　　)
A.AgCl的溶解度、Ksp均减小B.AgCl的溶解度、Ksp均不变C.AgCl的溶解度减小、Ksp不变D.AgCl的溶解度不变，Ksp减小
C
4.往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸去除，下列叙述中正确的是(　　)
D
A.残留在牙齿上的糖发酵会产生H＋，经常吃糖易造成龋齿B.由题述平衡可知，小孩长牙时要少吃糖多补钙C.若减少OH－的浓度，题述平衡将向右移动，Ksp的值相应增大D.使用含氟的牙膏能防止龋齿，是因为Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s)
C
解析　残留在牙齿上的糖发酵会产生H＋，与OH－反应生成H2O，促使Ca5(PO4)3OH(s)的沉淀溶解平衡正向移动，易造成龋齿，A正确；小孩长牙时，要在牙齿表面形成Ca5(PO4)3OH(s)，从平衡移动角度分析，要增大牙齿表面的c(Ca2＋)、c(OH－)，促使Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡逆向移动，故小孩长牙时要少吃糖多补钙，B正确；减少OH－的浓度，Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡将向右移动，由于温度不变，Ksp的值不变，C错误；由于Ca5(PO4)3F的Ksp小于Ca5(PO4)3OH的Ksp，使用含氟牙膏，使Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s)，可有效防止龋齿，D正确。
C
7.(2021·四川广元模拟)利用调节pH的方法，可以除去硫酸铜溶液中的亚铁离子(已知常见某些阳离子沉淀对应pH如表所示)，下列说法正确的是(　　)
A.调节pH前，应先将Fe2＋氧化为Fe3＋，可选择Cl2或H2O2作为氧化剂B.调节pH可选用Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3C.调节pH控制在pH＝6.4～7.6效果最好D.将分离得到硫酸铜溶液蒸干可获得Cu(OH)2固体
B
解析　如加入氯气，则生成氯化铁，引入新杂质，故A错误；选用Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，可调节溶液的pH，且不引入新杂质，可达到除杂的目的，故B正确；调节pH控制在pH＝6.4～7.6，铜离子沉淀，不能达到除杂的目的，将亚铁离子氧化生成铁离子，应调节pH在3.7～4.4之间，故C错误；由于硫酸为难挥发性酸，则硫酸铜溶液蒸干，如温度不是很高，硫酸铜不分解，则可得到硫酸铜，故D错误。
8.(2021·武汉5月质检)室温时，用0.100 0 mol·L－1AgNO3溶液滴定50.00 mL 0.050 0 mol·L－1 NaCl溶液。已知Ksp(AgCl)＝2.0×10－10，pAg＝－lgc(Ag＋)，pCl＝－lgc(Cl－)，lg 2＝0.3。下列说法错误的是(　　)
B
9.已知：硫酸银(Ag2SO4)的溶解度大于氯化银且硫酸银(Ag2SO4)的溶解度随温度升高而增大，T ℃时，Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是(　　)
C
A.a点溶液加入硝酸银固体，则a点可沿虚线移动到b点B.a点溶液若降低温度，则a点可沿虚线移动到c点
C.向a点的悬浊液中加入NaCl固体，溶液组成可能会由a向d方向移动D.根据曲线数据计算可知，T ℃下，Ksp(Ag2SO4)＝2.25×10－4
D
11.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活饮用水中镉的排放量不超过0.005 mg·L－1。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题：
(1)磷酸镉[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数的表达式为Ksp＝________________。(2)一定温度下，CdCO3的Ksp＝4.0×10－12，Cd(OH)2的Ksp＝3.2×10－14，那么它们在水中的溶解量________较大。(3)向某含镉废水中加入Na2S，当S2－浓度达到7.9×10－8 mol·L－1时，废水中Cd2＋的浓度为________mol·L－1[已知：Ksp(CdS)＝7.9×10－27，Ar(Cd)＝112]，此时是否符合生活饮用水卫生标准？ ________(填“是”或“否”)。
12.(1)高铁酸盐有极强的氧化性，能迅速有效地去除淤泥中的臭味物质，自身被还原成新生态的Fe(OH)3。已知25 ℃时Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38。若要使溶液中Fe3＋沉淀完全(使其浓度小于10－5 mol/L)，需调节溶液的pH>________。
3
400
6.4
13.已知：pCu＝－lg c(Cu＋)，pX＝－lg c(X－)(X－表示Cl－、Br－、I－)。298 K时，Ksp(CuCl)＝a×10－6，Ksp(CuBr)＝b×10－9，Ksp(CuI)＝c×10－12。在CuCl、CuBr、CuI的饱和溶液中阳离子和阴离子浓度关系如图所示。 下列说法正确的是(　　)
D
D
15.硫酸盐在工农业生产、生活中具有广泛应用。
(1)某CuSO4溶液中混有少量FeSO4和Fe2(SO4)3杂质。已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38、Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－16；Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20①为了除去杂质，通常是先加入H2O2再调节溶液pH，其中加入H2O2的作用是________________；与其他试剂相比，使用H2O2的优点是 ________________(答出两点即可)。
②调节溶液pH，加入的物质是 ________________(填化学式)；控制溶液的pH≥________即可除去杂质离子。
答案　(1)①将Fe2＋氧化为Fe3＋　不引入其他杂质，对环境无污染(其他合理答案均可)　②CuO[或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等]　3.2
1.0×10－10
2.5×10－4
2.5×10－9
MN
0.04
4×10－5
热点强化练15　溶液中粒子浓度关系判断
1.(2020·天津卷)常温下，下列有关电解质溶液的说法错误的是(　　)
A
A.相同浓度的HCOONa和NaF两溶液，前者的pH较大，则Ka(HCOOH)>Ka(HF)B.相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7，则溶液中c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)C.FeS溶于稀硫酸，而CuS不溶于稀硫酸，则Ksp(FeS)>Ksp(CuS)D.在1 mol·L－1 Na2S溶液中，c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝1 mol·L－1
解析　酸根离子的水解能力越强，对应酸的酸性越弱，HF的酸性比HCOOH强，A项错误；等浓度的CH3COOH和CH3COONa混合溶液呈酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，则离子浓度关系：c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，B项正确；FeS溶于稀硫酸，而CuS不溶于稀硫酸，说明FeS的溶解度大于CuS，Ksp(FeS)>Ksp(CuS)，C项正确；根据物料守恒可知，c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝1 mol·L－1，D项正确。
2.已知氢硫酸(H2S) 的电离平衡常数为：Ka1(H2S)＝9.1×10－8，Ka2(H2S)＝1.1×10－12。H2S溶液中c(总)＝c(H2S)＋c(HS－)＋c(S2－)。室温下向25.00 mL 0.100 0 mol·L－1 H2S 溶液中逐滴滴入NaOH溶液。下列说法正确的是(　　)
A.随着NaOH溶液滴入，溶液中水的电离程度不断增大B.c(Na＋)＝c(总)的溶液： c(Na＋)>c(S2－)＞c(H2S)＞c(H＋)C.pH＝7的溶液： c(Na＋)>c(S2－)>c(HS－)>c(OH－)＝c(H＋)D.c(H＋)＝9.1×10－8 mol·L－1时： c(H2S)＋2c(S2－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
D
3.(2021·广东惠州第一次调研)25 ℃时，向10 mL 0.01 mol·L－1 NaCN溶液中逐滴滴加0.01 mol·L－1的盐酸，其pH变化曲线如图所示。下列溶液中的关系一定正确的是(忽略体积微小变化)(　　)
A.a点的溶液的pH≥12B.b点的溶液：c(CN－)＞c(HCN)C.c点的溶液：c(CN－)＋c(HCN)＋c(Cl－)＝0.01 mol·L－1D.pH＝7的溶液：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(CN－)
C
解析　NaCN溶液的pH＞7，说明NaCN是强碱弱酸盐，CN－在水溶液中部分水解，若NaCN完全水解，则溶液的pH等于12，而CN－不能完全水解，故a点溶液pH小于12，A项错误；b点加入了5 mL 盐酸，溶液中的溶质为等物质的量的NaCN、NaCl、HCN，此时溶液显碱性，说明NaCN的水解程度大于HCN的电离程度，c(CN－)＜c(HCN)，B项错误；c点加入10 mL 盐酸，溶液中的溶质为NaCl、HCN，根据物料守恒知溶液中c(CN－)＋c(HCN)＋c(Cl－)＝(10×10－3 L×0.01 mol·L－1＋10×10－3 L×0.01 mol·L－1)÷(20×10－3 L)＝0.01 mol·L－1，C项正确；pH＝7时c(OH－)＝c(H＋)，根据电荷守恒：c(CN－)＋c(OH－)＋c(Cl－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，可得c(CN－)＋c(Cl－)＝c(Na＋)，D项错误。
D
4.常温下，用0.1 mol/L NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL 、浓度均为0.1 mol/L的HX、HY溶液，pH随NaOH溶液体积变化如图。下列结论正确的是(　　)
A.水解常数：X－＞Y－B.10.00 mL 时，有c(Na＋)＞c(HX)＞c(X－)＞c(H＋)C.pH＝7时，c(Y－)＞c(X－)D.a、b两点溶液混合后，c(HX)＋c(HY)＋c(H＋)＝c(OH－)
解析　根据图像知，开始时pH(HX)＜pH(HY)，则酸性：HX＞HY，酸性越弱，对应阴离子的水解常数越大，A错误；B项，当向HX溶液中加入10.00 mL NaOH溶液时，溶液中溶质为HX和NaX，且物质的量之比为1∶1，分析图像知，HX的电离程度大于X－的水解程度，故c(X－)＞c(Na＋)＞c(HX)＞c(H＋)，B错误；pH＝7时，溶液中c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒，分别存在c(Na＋)＝c(X－)，c(Na＋)＝c(Y－)，但HX消耗的NaOH的量比HY大，故c(Y－)＜c(X－)，C错误；a、b两点溶液分别是完全中和后得到的NaX、NaY溶液，混合后根据质子守恒有c(HX)＋c(HY)＋c(H＋)＝c(OH－)，D正确。
D
6.(2021·河南郑州一检)常温下，用0.10 mol·L－1的盐酸滴定20 mL 相同浓度的某一元碱BOH溶液，滴定过程中pH及电导率变化曲线如图所示：
D
下列说法正确的是(　　)A.BOH的Kb约为1×10－3B.a点的c(B＋)大于b点C.a点溶液中：c(B＋)＋c(H＋)＝2c(OH－)＋c(BOH) D.滴定至pH＝7时，c(B＋)＝c(Cl－)＜0.1 mol·L－1
a点溶液中存在电荷守恒c(B＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)、存在物料守恒c(B＋)＋c(BOH)＝2c(Cl－)，所以存在c(B＋)＋2c(H＋)＝2c(OH－)＋c(BOH)，故C错误；混合溶液pH＝7时，溶液呈中性，c(H＋)＝c(OH－)，溶液中存在电荷守恒c(B＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，则c(B＋)＝c(Cl－)，酸碱混合后导致溶液体积增大，则导致溶液中c(Cl－)减小，所以存在c(B＋)＝c(Cl－)＜0.1 mol/L，故D正确。
A.常温下，HPP的一级电离常数Kb1＝10－5B.常温下，含等量HPP和HPPHCl的溶液显酸性C.HPP与过量稀硫酸反应得到的盐为HPPH2(HSO4)2D.HPPH2Cl2溶液中：c(H＋)＝c(HPPH＋)＋c(HPP)＋c(OH－)
C
8.(2021·湖北卷)常温下，已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1 mol·L－1，溶液中各含磷物种的pc－pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc＝－lgc)，pOH表示OH－的浓度负对数[pOH＝－lgc(OH－)]；x、y、z三点的坐标：x(7.3，1.3)，y(10.0，3.6)，z(12.6，1.3)。
下列说法正确的是(　　)
D
热点强化练16　Ksp在化工流程中的应用
1.七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：
煅粉主要含MgO和________，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若滤液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6mol·L－1，则溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp＝5×10－12]；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________。
答案　CaO　11 　易生成硫酸钙微溶物，在过滤时被除去，导致碳酸钙产率降低
2.工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2，还含有Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素的氧化物)进行烟气脱硫，并制备MnSO4和Mg(OH)2的工艺流程如下图所示。
(1)“沉锰”过程中pH和温度对Mn2＋和Mg2＋沉淀率的影响如下图所示。
①由图可知，“沉锰”的合适条件是___________________________。②当温度高于45 ℃时，Mn2＋沉淀率减小的原因是_____________________。
答案　(1)①45 ℃、pH＝7.5　②随着温度升高，NH4HCO3分解(或NH3·H2O分解挥发)
(2)“沉镁”中MgSO4溶液的浓度为0.03 mol·L－1，加入某浓度氨水至溶液体积增加1倍时，恰好使Mg2＋完全沉淀即溶液中c(Mg2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，此时溶液中NH3·H2O的物质的量浓度为________mol·L－1(计算结果保留2位小数。已知：Ksp[Mg(OH)2]＝4.9×10－12，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5)。
1.17
3.制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板，产生的废液称“烂板液”。“烂板液”中除含有硝酸锌外，还含有自来水带入的Cl－和Fe3＋。在实验室里用“烂板液”制取ZnSO4·7H2O的过程如下：
(1)若步骤①的pH>12，则Zn(OH)2溶解生成四羟基合锌酸钠，写出Zn(OH)2被溶解的离子方程式__________________________________________________。(2)滤液D中除了含有OH－外，还含有的阴离子有________(填离子符号)。(3)若滤液E的pH＝4, c(Zn2＋)＝2 mol/L，c(Fe3＋)＝2.6×10－9 mol/L能求得的溶度积是________(填字母)。A.Ksp[Zn(OH)2] B.Ksp[Zn(OH)2]和Ksp[Fe(OH)3] C.Ksp[Fe(OH)3]
4.一种从乙醛工业中产生的废钯(Pd)催化剂(钯5%～6%，炭93%～94%，铁、铜、锌、镍1%～2%)中提取PdCl2和CuCl2的工艺流程如图所示：
请回答：(1)“酸溶”时，Pd转化为PdCl2，其化学方程式为____________________；该过程需控温70～80 ℃，温度不能太低或太高的原因为_________________________________________________________________。(2)“络合”时，溶液的pH需始终维持8～9，则络合后溶液中含铁离子的浓度≤________。[已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3的Ksp分别为4×10－17、2.8×10－39]
答案　(1)Pd＋3HCl＋HNO3===PdCl2＋NOCl＋2H2O　温度太低反应速率过慢，温度太高王水易分解挥发(2)2.8×10－21 mol·L－1
5.二次电池锂离子电池广泛应用于手机和电脑等电子产品中。某常见锂离子电池放电时电池的总反应为： Li1－xCoO2＋ LixC6=== LiCoO2＋C6(x<1)。2018年中国回收了全球可回收锂离子电池总量的69%。但现阶段我国废旧电池回收仍属于劳动密集型产业，效率仍需提高。一种回收该锂离子电池中的锂和钴的流程：
已知：①Na2S2O3是一种中等强度的还原剂，遇强酸分解② Li2CO3溶解度随温度升高而减小
(1)控制氢离子浓度为4 mol/L，反应温度90 ℃，测得相同时间内离子的浸出率与Na2S2O3溶液的变化关系如图。则酸浸时应选用浓度为________mol/L的Na2S2O3溶液。Na2S2O3溶液浓度增至0.3 mol/L时， LiCoO2的浸出率明显下降，可能的原因是__________________________ (用化学方程式结合文字说明)。
(2)已知15 ℃左右 Li2CO3的Ksp为3.2×10－2，该温度下 Li2CO3的溶解度约为________g。将萃取后的 Li2SO4溶液加热至95 ℃，加入饱和Na2CO3溶液，反应10 min，_____________(填操作)得 Li2CO3粉末。
答案　(1)0.25　Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，反应中产生硫单质，附着在固体表面阻止反应进行(2)1.48　趁热过滤、洗涤、干燥
热点强化练17　四大平衡常数的综合应用
1.已知Ka(Kb)、KW、Kh、Ksp分别表示弱酸的电离平衡常数(弱碱的电离平衡常数)、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。通过查阅资料获得温度为25 ℃时以下数据：
(1)有关上述常数的说法正确的是________(填字母)。a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度b.所有弱电解质的电离常数和难溶电解质的Ksp都随温度的升高而增大c.常温下，CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Kad.一定温度下，在CH3COONa溶液中，KW＝Ka·Kh
(2)25 ℃时，1.0 mol·L－1HF溶液的pH约等于________________(已知lg 2≈0.3)。将浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合，判断溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性，并结合有关数据解释原因：_____________。
＞
A＞B＞C＞D
5.8×107
能
(1)一定温度下，向2 L密闭容器中充入2 mol N2(g)和8 mol H2(g)，反应过程中氨气物质的量与时间的关系如下表所示：
①0～20 min内氢气的平均反应速率为________________________________。②升高温度，该平衡常数K将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
5.625×10－3 mol·L－1·min－1
减小
(2)常温下，一水合氨电离常数Kb＝1.8×10－5，向蒸馏水中通入一定量氨气配制浓度为0.5 mol·L－1氨水，氨水溶液的pH约等于________。(已知lg2＝0.3，lg3＝0.5)(3)已知：常温下Ni(OH)2溶度积为5.5×10－16。在0.01 mol·L－1的Ni2＋溶液中滴加氨水到pH＝8时，溶液中c(Ni2＋)＝________________。(4)常温下，0.1 mol·L－1氯化铵溶液pH约为5，在该条件下，氯化铵水解常数Kh约为________________________。
11.5
5.5×10－4mol·L－1
1.0×10－9
3.已知K、Ka、KW、Ksp分别表示化学平衡常数、弱酸的电离平衡常数、水的离子积常数、难溶电解质的溶度积常数。
(1)已知25 ℃时CH3COONH4呈中性，则该温度下CH3COONH4溶液中水电离的H＋浓度为________，溶液中离子浓度大小关系为________________。(2)NH4Cl溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性，其原因是________________________(用离子方程式表示)。NaHCO3溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性，其原因是______________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
(3)已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的Ksp分别为8.0×10－38、1.0×10－11，向浓度均为0.1 mol·L－1的FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液，要使Fe3＋完全沉淀而Mg2＋不沉淀，应该调节溶液pH的范围是__________。(已知lg2＝0.3，离子浓度低于10－5mol·L－1时认为沉淀完全)
3.3≤pH＜9
4.平衡常数是分析平衡问题的重要依据。回答下列问题。
(1)高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大，但在冰醋酸中却有一定的差异，以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数：
c
3
3×10－13
＞
3.3×1025
中
5.与K相关的计算：已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝3.2×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。
1.16×10－3g
4×10－5mol·L－1
Cu(OH)2
1.45×109
4.5×10－9
5×10－4
Thanks！
本讲内容结束