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【鲁科版】高考化学一轮复习第28讲沉淀溶解平衡教案
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这是一份【鲁科版】高考化学一轮复习第28讲沉淀溶解平衡教案，共12页。
第28讲 沉淀溶解平衡
[考纲要求] 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.理解溶度积(Ksp)的含义，能进行相关的计算。
考点一 沉淀溶解平衡及应用
1．沉淀溶解平衡
(1)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)建立
(3)特点(同其他化学平衡)：逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)
2．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－)
Ksp
升高温度
正向
增大
增大
增大
加水稀释
正向
不变
不变
不变
加入少量AgNO3
逆向
增大
减小
不变
通入HCl
逆向
减小
增大
不变
通入H2S
正向
减小
增大
不变
3.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①调节pH法
如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至7～8，离子方程式为：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。
②沉淀剂法
如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为：Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法：用离子方程式表示难溶于水的CaCO3可溶于盐酸CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。
②盐溶液溶解法：用离子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。
③氧化还原溶解法
如：不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
④配位溶解法
如：AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===Ag(NH3)＋Cl－＋2H2O。
(3)沉淀的转化
①实质：沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大，越容易转化)。
②应用
a．锅炉除垢
将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为：CaSO4(s)＋CO(aq)⇌CaCO3(s)＋SO(aq)。
b．矿物转化
CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为：ZnS(s)＋Cu2＋(aq)⇌CuS(s)＋Zn2＋(aq)。
(1)AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)与AgCl===Ag＋＋Cl－所表示的意义不同。前者表示难溶电解质AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式，后者表示强电解质AgCl在水溶液中的电离方程式。
(2)用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，沉淀已经完全。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动(×)
(2)室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度(×)
(3)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动(×)
(4)向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液，则SO沉淀完全，溶液中只含Ba2＋、Na＋和Cl－，不含SO(×)
(5)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀(√)
(6)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好(×)
2．向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是________，增大的是________。
①c(CO) ②c(Mg2＋) ③c(H＋) ④Ksp(MgCO3)
答案： ① ②③
题组一 沉淀溶解平衡及其应用
1．(2019·山东枣庄八中期末)在一定温度下，石灰乳悬浊液中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)⇌Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)。当向此悬浊液中加入少量生石灰，恢复原来温度时，下列说法不正确的是( )
A．溶液中n(Ca2＋)不变 B．溶液中c(Ca2＋)不变
C．溶液中n(OH－)变小 D．溶液中c(OH－)不变
A [向石灰乳悬浊液中加入CaO，发生反应：CaO＋H2O===Ca(OH)2，反应中消耗水，促使Ca(OH)2(s)的溶解平衡逆向移动，溶液中n(Ca2＋)、n(OH－)均变小，A错误，C正确。由于温度不变，溶液仍然是饱和溶液，溶液中c(Ca2＋)、c(OH－)均不变，B、D正确。]
2．(2019·江西上饶二中月考)工业上可通过如图流程回收铅蓄电池中的铅，下列有关说法不正确的是( )
A．PbSO4在水中存在溶解平衡：PbSO4(s)⇌Pb2＋(aq)＋SO(aq)
B．生成PbCO3的离子方程式为PbSO4＋CO===PbCO3＋SO
C．滤液中不存在Pb2＋
D．pH：滤液<饱和Na2CO3溶液
C [PbSO4难溶于水，在水中存在溶解平衡：PbSO4(s)⇌Pb2＋(aq)＋SO(aq)，A正确；铅膏(主要成分为PbSO4)中加入饱和Na2CO3溶液，过滤得到PbCO3，则生成PbCO3的离子方程式为PbSO4＋CO===PbCO3＋SO，B正确；PbSO4、PbCO3都难溶于水，在水中都存在溶解平衡，故滤液中仍存在Pb2＋，C错误；滤液中溶质主要为Na2SO4，含有少量CO，其中c(CO)小于饱和Na2CO3溶液中的c(CO)，则滤液中CO水解产生的c(OH－)小于饱和Na2CO3溶液中CO水解产生的c(OH－)，Na2CO3溶液的碱性强，故pH：滤液<饱和Na2CO3溶液，D正确。]
3．试用平衡移动原理解释下列事实：
(1)BaCO3不溶于水，为什么不能作钡餐？
(2)分别用等体积的蒸馏水和0.01 mol·L－1的盐酸洗涤AgCl沉淀，用水洗涤造成AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。
答案： (1)BaCO3(s)⇌Ba2＋(aq)＋CO(aq)，HCl===H＋＋Cl－，2H＋＋CO===H2O＋CO2↑，胃酸中盐酸电离的H＋与BaCO3产生的CO结合生成CO2和H2O，破坏了BaCO3的溶解平衡，c(Ba2＋)增大，引起人体中毒。
(2)用水洗涤AgCl，AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)平衡右移，AgCl的质量减少，用盐酸洗涤AgCl，稀释的同时HCl电离产生的Cl－会使平衡左移，AgCl减少的质量要小些。
题组二 实验探究沉淀转化的原因
4．(2019·北京西城区期末)为了研究Mg(OH)2溶于铵盐溶液的原因，进行如下实验：
①向2 mL 0.2 mol·L－1MgCl2溶液中滴加1 mol·L－1NaOH溶液至不再产生沉淀，将浊液分为2等份。
②向一份中逐滴加入4 mol·L－1NH4Cl溶液，另一份中逐滴加入4 mol·L－1CH3COONH4溶液(pH≈7)，边滴加边测定其中沉淀的量，沉淀的量与铵盐溶液的体积的关系如图所示。
③将①中的NaOH溶液用氨水替换，重复上述实验。下列说法不正确的是( )
A．Mg(OH)2浊液中存在：Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)
B．②中两组实验中均存在反应：Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O
C．H＋可能参与了NH4Cl溶液溶解Mg(OH)2的过程
D．③中获得的图像与②相同
D [Mg(OH)2是难溶电解质，故Mg(OH)2浊液中存在：Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，A正确；②中两组实验均加入铵盐，对比结果可知实验中NH与OH－反应生成NH3·H2O，促使Mg(OH)2(s)的溶解平衡正向移动而逐渐溶解，B正确；加入相同体积的NH4Cl溶液和CH3COONH4溶液时，沉淀溶解，可能是因为NH4Cl溶液中NH发生水解而使溶液呈酸性，H＋与OH－反应生成H2O，促使Mg(OH)2(s)的溶解平衡正向移动，C正确；将①中的NaOH溶液用氨水替换，所得浊液中含有Mg(OH)2和NH4Cl，重复题中实验，浊液中NH影响实验结果，故③中获得的图像与②不同，D错误。]
5．为研究沉淀的生成及转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是( )
A．①浊液中存在平衡：AgSCN(s)⇌Ag＋(aq)＋SCN－(aq)
B．②中颜色变化说明上层清液中含有SCN－
C．③中颜色变化说明有AgI生成
D．该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
D [A项，根据信息，白色沉淀是AgSCN，存在溶解平衡；AgSCN(s)⇌Ag＋(aq)＋SCN－(aq)，故说法正确；B项，取上层清液，加入Fe3＋出现红色溶液，说明生成Fe(SCN)3，说明溶液中含有SCN－，故说法正确；C项，AgI是黄色沉淀，现象是黄色沉淀说明有AgI产生，故说法正确；D项，可能是c(I－)×c(Ag＋)>Ksp，出现沉淀，故说法错误。]考点二 溶度积常数及其应用
1．溶度积和离子积
以AmBn(s)⇌mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：
溶度积
离子积
概念
沉淀溶解的平衡常数
溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号
Ksp
Qc
表达式
Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度
Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是任意浓度
应用
判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解
①Qc>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出
②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态
③Qc
(1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。
(2)外因
Ksp只受温度影响，与其他外界条件无关。绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度( )
(2)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时，已经完全沉淀( )
(3)在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀( )
(4)常温下，向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小( )
(5)溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高，Ksp增大( )
(6)常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变( )
答案： (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√
2．不同温度下(T1、T2)，CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，回答下列问题(注：CaCO3均未完全溶解)
(1)T1________(填“>”“<”或“＝”)T2。
(2)保持T1不变，怎样使A点变成B点？
________________________________________________________________________。
(3)在B点，若温度从T1升到T2，则B点变到________点(填“C”“D”或“E”)。
答案： (1)<
(2)保持T1不变，向悬浊液中加入Na2CO3固体
(3)D
题组一 沉淀溶解平衡曲线
1．(2019·湖南茶陵三中期末)某温度时，AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．加入AgNO3固体，可以使溶液由c点变到d点
B．加入NaCl固体，则AgCl的溶解度减小，Ksp也减小
C．d点有AgCl沉淀生成
D．c点对应的Ksp小于d点对应的Ksp
C [加入AgNO3固体，溶液中c(Ag＋)增大，AgCl(s)的溶解平衡逆向移动，c(Cl－)减小，故不能使溶液由c点变到d点，A错误；加入NaCl固体，溶液中c(Cl－)增大，AgCl(s)的沉淀溶解平衡逆向移动，AgCl的溶解度减小，但由于温度不变，则Ksp不变，B错误；d点位于沉淀溶解平衡曲线上方，处于过饱和状态，故d点有AgCl沉淀生成，C正确；c、d两点的温度相同，则Ksp相同，D错误。]
2．(2019·江西宜丰中学月考)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液的pH，金属阳离子浓度变化如图所示。据图分析，下列判断正确的是 ( )
A．Ksp[Cu(OH)2]
C．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
D．b、c两点代表的Fe(OH)3、Cu(OH)2的溶解度相等
B [根据图中b、c两点的数据计算Ksp，Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝c(Cu2＋)·(10－9.6)2＝c(Cu2＋)×10－19.2，Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝c(Fe3＋)·(10－12.7)3＝c(Fe3＋)×10－38.1，由于c(Cu2＋)＝c(Fe3＋)，从而可得：Ksp[Cu(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]，A错误。由图可知，d点溶液中：Q[Fe(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]、Q[Cu(OH)2]
A．Ksp(CaSO4)
C．b点可表示PbSO4的不饱和溶液，且c(Pb2＋)
D [p(SO)＝－lg c(SO)，p(M2＋)＝－lg c(M2＋)，根据Ksp＝c(M2＋)·c(SO)，显然Ksp的大小：Ksp(CaSO4)>Ksp(PbSO4)>Ksp(BaSO4)，A错误；a点在CaSO4的沉淀溶解平衡曲线上，表示CaSO4的饱和溶液，但a点对应的p(SO)>p(Ca2＋)，则有c(Ca2＋)>c(SO)，B错误；b点位于PbSO4的沉淀溶解平衡曲线下方，p(SO)或p(Pb2＋)小于平衡值，则b点时c(Pb2＋)或c(SO)大于平衡值，b点表示PbSO4的过饱和状态，存在PbSO4沉淀，C错误；由于Ksp(CaSO4)>Ksp(BaSO4)，则CaSO4的溶解度大于BaSO4，故向Ba2＋的废水中加入CaSO4粉末，CaSO4会转化为溶解度更小的BaSO4，D正确。]
题组二 Ksp的计算及应用
4．(2019·山东临沂国际学校月考)已知25 ℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的悬浊液中，c(Ag＋)由大到小的顺序正确的是( )
A．AgCl>AgI>Ag2CrO4 B．AgCl>Ag2CrO4>AgI
C．Ag2CrO4>AgCl>AgI D．Ag2CrO4>AgI>AgCl
C [25 ℃时，在AgCl的悬浊液中存在溶解平衡：AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)，又知c(Ag＋)＝c(Cl－)，则有c(Ag＋)＝＝mol·L－1＝×10－5mol·L－1。同理，AgI悬浊液中c(Ag＋)＝＝mol·L－1＝×10－8mol·L－1，Ag2CrO4悬浊液中c(Ag＋)＝＝mol·L－1＝×10－4mol·L－1，故三种溶液中c(Ag＋)：Ag2CrO4>AgCl>AgI。]
5．已知：Cu(OH)2(s)⇌Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝2×10－20。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 mol·L－1，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH大于________。
(2)要使0.2 mol·L－1CuSO4溶液中的Cu2＋沉淀较为完全(即Cu2＋浓度降低至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液pH等于________。
解析： (1)依题意，当c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝ ＝ mol·L－1＝1×10－9mol·L－1，由c(H＋)＝＝＝1×10－5mol·L－1，得pH＝5。
(2)由于要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH≥5，要使c(Cu2＋)降至＝2×10－4mol·L－1，则c(OH－)＝＝ mol·L－1＝1×10－8mol·L－1，此时溶液的pH＝6。
答案： (1)5 (2)6
题组三 沉淀滴定中的数据处理
6．KClO4样品中常含少量KCl杂质，为测定产品纯度进行如下实验：准确称取5.689 g样品溶于水中，配成250 mL溶液，从中取出25.00 mL于锥形瓶中，加入适量葡萄糖，加热使ClO全部转化为Cl－，反应为3KClO4＋C6H12O6===6H2O＋6CO2↑＋3KCl，加入少量K2CrO4溶液作指示剂，用0.200 0 mol·L－1 AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积21.00 mL。滴定达到终点时，产生砖红色Ag2CrO4沉淀。(1)已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.1×10－12，若终点时c(CrO)＝1.1×10－4 mol·L－1，则此时c(Cl－)＝
_________________________________________________________mol·L－1。
(2)计算KClO4样品的纯度(请写出计算过程)。
解析： (1)若c(CrO)＝1.1×10－4mol·L－1，
Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝1.1×10－12，c(Ag＋)＝10－4 mol·L－1，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－10，c(Cl－)＝1.8×10－6mol·L－1。
(2)n(AgNO3)＝0.200 0 mol·L－1×0.021 L＝0.004 2 mol，n(KCl)总＝n(AgNO3)＝0.004 2 mol，n(KClO4)＋n(KCl)＝0.004 2 mol，n(KClO4)×138.5 g·mol－1＋n(KCl)×74.5 g·mol－1＝0.568 90 g，解得n(KClO4)＝0.004 0 mol，m(KClO4)＝0.004 0 mol×138.5 g·mol－1＝0.554 g,250 mL溶液中m(KClO4)＝5.54 g，KClO4样品的纯度＝×100%≈97.38%。
答案： (1)1.8×10－6
(2)n(AgNO3)＝0.200 0 mol·L－1×0.021 L＝0.004 2 mol
25．00 mL溶液中n(KCl)总＝n(AgNO3)＝0.004 2 mol
n(KClO4)＋n(KCl)＝0.004 2 mol
n(KClO4)×138.5 g·mol－1＋n(KCl)×74.5 g·mol－1＝0.568 90 g
解得n(KClO4)＝0.004 0 mol
n(KClO4)总＝0.004 0 mol×＝0.040 mol
其纯度为×100%≈97.38%
1．(2019·全国卷Ⅱ，12)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)
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
B [本题考查沉淀溶解平衡图像分析，考查的核心素养是变化观念与平衡思想。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
A．根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10－10
B．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a
D．相同实验条件下，若改为0.050 0 mol·L－1Br－，反应终点c向b方向移动
C [C错：根据Ag＋＋Cl－===AgCl↓可知，达到滴定终点时，消耗AgNO3溶液的体积为
＝20.0 mL。
A对：由题图可知，当AgNO3溶液的体积为50.0 mL时，溶液中的c(Cl－)略小于10－8 mol·L－1，此时混合溶液中c(Ag＋)＝＝
2．5×10－2 mol·L－1，故Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)≈2.5×10－2×10－8＝2.5×10－10。
B对：因反应过程中有沉淀生成，溶液中必然存在平衡AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，故曲线上的各点均满足c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)。
D对：相同实验条件下，沉淀相同量的Cl－和Br－消耗的AgNO3的量相同，由于Ksp(AgBr)
A．Ksp(CuCl)的数量级为10－7
B．除Cl－反应为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl
C．加入Cu越多，Cu＋浓度越高，除Cl－效果越好
D．2Cu＋===Cu2＋＋Cu平衡常数很大，反应趋于完全
C [A对：当－lg＝0时，lg约为－7，即c(Cl－)＝1 mol·L－1，c(Cu＋)＝10－7mol·L－1，因此Ksp(CuCl)的数量级为10－7。
B对：分析生成物CuCl的化合价可知，Cl元素的化合价没有发生变化，Cu元素由0价和＋2价均变为＋1价，因此参加该反应的微粒为Cu、Cu2＋和Cl－，生成物为CuCl，则反应的离子方程式为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl。
C错：铜为固体，只要满足反应用量，Cu的量对除Cl－效果无影响。
D对：2Cu＋===Cu2＋＋Cu的平衡常数K＝，可取图像中的c(Cu＋)＝c(Cu2＋)＝1×10－6 mol·L－1代入平衡常数的表达式中计算，即为K＝＝1×106 L·mol－1，因此平衡常数很大，反应趋于完全。]
4．(1)[2016·全国卷Ⅰ，27(3)]在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl－，利用Ag＋与CrO生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl－恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10－5mol·L－1)时，溶液中c(Ag＋)为________mol·L－1，此时溶液中c(CrO)等于________mol·L－1(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10－12和2.0×10－10)。
(2)[2015·全国卷Ⅰ，28(2)]大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，该浓缩液中主要含有I－、Cl－等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为________。已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。
解析： (1)根据Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝2.0×10－10，可计算出当溶液中Cl－恰好完全沉淀(即浓度等于1.0×10－5mol·L－1)时，溶液中c(Ag＋)＝2.0×10－5mol·L－1，然后再根据Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝2.0×10－12，又可计算出此时溶液中c(CrO)＝5.0×10－3mol·L－1。
(2)当AgCl开始沉淀时，溶液中＝＝＝≈4.7×10－7。
答案： (1)2.0×10－5 5.0×10－3 (2)4.7×10－7
5．(2019·全国卷Ⅲ)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题：
相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子
Mn2＋
Fe2＋
Fe3＋
Al3＋
Mg2＋
Zn2＋
Ni2＋
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
(1)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是________。
(2)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为________～6之间。
(3)“除杂1”的目的是除去Zn2＋和Ni2＋，“滤渣3”的主要成分是________。
(4)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2＋。若溶液酸度过高，Mg2＋沉淀不完全，原因是________。
解析： (1)“溶浸”后溶液中含Fe2＋，“氧化”中加入的适量MnO2能将Fe2＋氧化为Fe3＋。(2)“调pH”除去Fe3＋和Al3＋时，结合表格中数据信息可知需控制溶液的pH在4.7～6之间。(3)“除杂1”中加入Na2S能将Zn2＋和Ni2＋分别转化为沉淀除去，故“滤渣3”的主要成分为NiS和ZnS。(4)“除杂2”中F－与Mg2＋反应生成MgF2沉淀，若溶液酸度过高，则F－与H＋结合生成弱电解质HF，导致MgF2(s)⇌Mg2＋(aq)＋2F－(aq)平衡向右移动，Mg2＋不能完全除去。
答案： (1)将Fe2＋氧化为Fe3＋
(2)4.7 (3)NiS和ZnS (4)F－与H＋结合形成弱电解质HF，MgF2⇌Mg2＋＋2F－平衡向右移动
第28讲 沉淀溶解平衡
[考纲要求] 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.理解溶度积(Ksp)的含义，能进行相关的计算。
考点一 沉淀溶解平衡及应用
1．沉淀溶解平衡
(1)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)建立
(3)特点(同其他化学平衡)：逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)
2．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－)
Ksp
升高温度
正向
增大
增大
增大
加水稀释
正向
不变
不变
不变
加入少量AgNO3
逆向
增大
减小
不变
通入HCl
逆向
减小
增大
不变
通入H2S
正向
减小
增大
不变
3.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①调节pH法
如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至7～8，离子方程式为：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。
②沉淀剂法
如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为：Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法：用离子方程式表示难溶于水的CaCO3可溶于盐酸CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。
②盐溶液溶解法：用离子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。
③氧化还原溶解法
如：不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
④配位溶解法
如：AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===Ag(NH3)＋Cl－＋2H2O。
(3)沉淀的转化
①实质：沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大，越容易转化)。
②应用
a．锅炉除垢
将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为：CaSO4(s)＋CO(aq)⇌CaCO3(s)＋SO(aq)。
b．矿物转化
CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为：ZnS(s)＋Cu2＋(aq)⇌CuS(s)＋Zn2＋(aq)。
(1)AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)与AgCl===Ag＋＋Cl－所表示的意义不同。前者表示难溶电解质AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式，后者表示强电解质AgCl在水溶液中的电离方程式。
(2)用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，沉淀已经完全。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动(×)
(2)室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度(×)
(3)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动(×)
(4)向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液，则SO沉淀完全，溶液中只含Ba2＋、Na＋和Cl－，不含SO(×)
(5)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀(√)
(6)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好(×)
2．向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是________，增大的是________。
①c(CO) ②c(Mg2＋) ③c(H＋) ④Ksp(MgCO3)
答案： ① ②③
题组一 沉淀溶解平衡及其应用
1．(2019·山东枣庄八中期末)在一定温度下，石灰乳悬浊液中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)⇌Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)。当向此悬浊液中加入少量生石灰，恢复原来温度时，下列说法不正确的是( )
A．溶液中n(Ca2＋)不变 B．溶液中c(Ca2＋)不变
C．溶液中n(OH－)变小 D．溶液中c(OH－)不变
A [向石灰乳悬浊液中加入CaO，发生反应：CaO＋H2O===Ca(OH)2，反应中消耗水，促使Ca(OH)2(s)的溶解平衡逆向移动，溶液中n(Ca2＋)、n(OH－)均变小，A错误，C正确。由于温度不变，溶液仍然是饱和溶液，溶液中c(Ca2＋)、c(OH－)均不变，B、D正确。]
2．(2019·江西上饶二中月考)工业上可通过如图流程回收铅蓄电池中的铅，下列有关说法不正确的是( )
A．PbSO4在水中存在溶解平衡：PbSO4(s)⇌Pb2＋(aq)＋SO(aq)
B．生成PbCO3的离子方程式为PbSO4＋CO===PbCO3＋SO
C．滤液中不存在Pb2＋
D．pH：滤液<饱和Na2CO3溶液
C [PbSO4难溶于水，在水中存在溶解平衡：PbSO4(s)⇌Pb2＋(aq)＋SO(aq)，A正确；铅膏(主要成分为PbSO4)中加入饱和Na2CO3溶液，过滤得到PbCO3，则生成PbCO3的离子方程式为PbSO4＋CO===PbCO3＋SO，B正确；PbSO4、PbCO3都难溶于水，在水中都存在溶解平衡，故滤液中仍存在Pb2＋，C错误；滤液中溶质主要为Na2SO4，含有少量CO，其中c(CO)小于饱和Na2CO3溶液中的c(CO)，则滤液中CO水解产生的c(OH－)小于饱和Na2CO3溶液中CO水解产生的c(OH－)，Na2CO3溶液的碱性强，故pH：滤液<饱和Na2CO3溶液，D正确。]
3．试用平衡移动原理解释下列事实：
(1)BaCO3不溶于水，为什么不能作钡餐？
(2)分别用等体积的蒸馏水和0.01 mol·L－1的盐酸洗涤AgCl沉淀，用水洗涤造成AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。
答案： (1)BaCO3(s)⇌Ba2＋(aq)＋CO(aq)，HCl===H＋＋Cl－，2H＋＋CO===H2O＋CO2↑，胃酸中盐酸电离的H＋与BaCO3产生的CO结合生成CO2和H2O，破坏了BaCO3的溶解平衡，c(Ba2＋)增大，引起人体中毒。
(2)用水洗涤AgCl，AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)平衡右移，AgCl的质量减少，用盐酸洗涤AgCl，稀释的同时HCl电离产生的Cl－会使平衡左移，AgCl减少的质量要小些。
题组二 实验探究沉淀转化的原因
4．(2019·北京西城区期末)为了研究Mg(OH)2溶于铵盐溶液的原因，进行如下实验：
①向2 mL 0.2 mol·L－1MgCl2溶液中滴加1 mol·L－1NaOH溶液至不再产生沉淀，将浊液分为2等份。
②向一份中逐滴加入4 mol·L－1NH4Cl溶液，另一份中逐滴加入4 mol·L－1CH3COONH4溶液(pH≈7)，边滴加边测定其中沉淀的量，沉淀的量与铵盐溶液的体积的关系如图所示。
③将①中的NaOH溶液用氨水替换，重复上述实验。下列说法不正确的是( )
A．Mg(OH)2浊液中存在：Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)
B．②中两组实验中均存在反应：Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O
C．H＋可能参与了NH4Cl溶液溶解Mg(OH)2的过程
D．③中获得的图像与②相同
D [Mg(OH)2是难溶电解质，故Mg(OH)2浊液中存在：Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，A正确；②中两组实验均加入铵盐，对比结果可知实验中NH与OH－反应生成NH3·H2O，促使Mg(OH)2(s)的溶解平衡正向移动而逐渐溶解，B正确；加入相同体积的NH4Cl溶液和CH3COONH4溶液时，沉淀溶解，可能是因为NH4Cl溶液中NH发生水解而使溶液呈酸性，H＋与OH－反应生成H2O，促使Mg(OH)2(s)的溶解平衡正向移动，C正确；将①中的NaOH溶液用氨水替换，所得浊液中含有Mg(OH)2和NH4Cl，重复题中实验，浊液中NH影响实验结果，故③中获得的图像与②不同，D错误。]
5．为研究沉淀的生成及转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是( )
A．①浊液中存在平衡：AgSCN(s)⇌Ag＋(aq)＋SCN－(aq)
B．②中颜色变化说明上层清液中含有SCN－
C．③中颜色变化说明有AgI生成
D．该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
D [A项，根据信息，白色沉淀是AgSCN，存在溶解平衡；AgSCN(s)⇌Ag＋(aq)＋SCN－(aq)，故说法正确；B项，取上层清液，加入Fe3＋出现红色溶液，说明生成Fe(SCN)3，说明溶液中含有SCN－，故说法正确；C项，AgI是黄色沉淀，现象是黄色沉淀说明有AgI产生，故说法正确；D项，可能是c(I－)×c(Ag＋)>Ksp，出现沉淀，故说法错误。]考点二 溶度积常数及其应用
1．溶度积和离子积
以AmBn(s)⇌mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：
溶度积
离子积
概念
沉淀溶解的平衡常数
溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号
Ksp
Qc
表达式
Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度
Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是任意浓度
应用
判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解
①Qc>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出
②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态
③Qc
(1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。
(2)外因
Ksp只受温度影响，与其他外界条件无关。绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度( )
(2)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时，已经完全沉淀( )
(3)在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀( )
(4)常温下，向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小( )
(5)溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高，Ksp增大( )
(6)常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变( )
答案： (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√
2．不同温度下(T1、T2)，CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，回答下列问题(注：CaCO3均未完全溶解)
(1)T1________(填“>”“<”或“＝”)T2。
(2)保持T1不变，怎样使A点变成B点？
________________________________________________________________________。
(3)在B点，若温度从T1升到T2，则B点变到________点(填“C”“D”或“E”)。
答案： (1)<
(2)保持T1不变，向悬浊液中加入Na2CO3固体
(3)D
题组一 沉淀溶解平衡曲线
1．(2019·湖南茶陵三中期末)某温度时，AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．加入AgNO3固体，可以使溶液由c点变到d点
B．加入NaCl固体，则AgCl的溶解度减小，Ksp也减小
C．d点有AgCl沉淀生成
D．c点对应的Ksp小于d点对应的Ksp
C [加入AgNO3固体，溶液中c(Ag＋)增大，AgCl(s)的溶解平衡逆向移动，c(Cl－)减小，故不能使溶液由c点变到d点，A错误；加入NaCl固体，溶液中c(Cl－)增大，AgCl(s)的沉淀溶解平衡逆向移动，AgCl的溶解度减小，但由于温度不变，则Ksp不变，B错误；d点位于沉淀溶解平衡曲线上方，处于过饱和状态，故d点有AgCl沉淀生成，C正确；c、d两点的温度相同，则Ksp相同，D错误。]
2．(2019·江西宜丰中学月考)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液的pH，金属阳离子浓度变化如图所示。据图分析，下列判断正确的是 ( )
A．Ksp[Cu(OH)2]
C．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
D．b、c两点代表的Fe(OH)3、Cu(OH)2的溶解度相等
B [根据图中b、c两点的数据计算Ksp，Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝c(Cu2＋)·(10－9.6)2＝c(Cu2＋)×10－19.2，Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝c(Fe3＋)·(10－12.7)3＝c(Fe3＋)×10－38.1，由于c(Cu2＋)＝c(Fe3＋)，从而可得：Ksp[Cu(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]，A错误。由图可知，d点溶液中：Q[Fe(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]、Q[Cu(OH)2]
A．Ksp(CaSO4)
C．b点可表示PbSO4的不饱和溶液，且c(Pb2＋)
D [p(SO)＝－lg c(SO)，p(M2＋)＝－lg c(M2＋)，根据Ksp＝c(M2＋)·c(SO)，显然Ksp的大小：Ksp(CaSO4)>Ksp(PbSO4)>Ksp(BaSO4)，A错误；a点在CaSO4的沉淀溶解平衡曲线上，表示CaSO4的饱和溶液，但a点对应的p(SO)>p(Ca2＋)，则有c(Ca2＋)>c(SO)，B错误；b点位于PbSO4的沉淀溶解平衡曲线下方，p(SO)或p(Pb2＋)小于平衡值，则b点时c(Pb2＋)或c(SO)大于平衡值，b点表示PbSO4的过饱和状态，存在PbSO4沉淀，C错误；由于Ksp(CaSO4)>Ksp(BaSO4)，则CaSO4的溶解度大于BaSO4，故向Ba2＋的废水中加入CaSO4粉末，CaSO4会转化为溶解度更小的BaSO4，D正确。]
题组二 Ksp的计算及应用
4．(2019·山东临沂国际学校月考)已知25 ℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的悬浊液中，c(Ag＋)由大到小的顺序正确的是( )
A．AgCl>AgI>Ag2CrO4 B．AgCl>Ag2CrO4>AgI
C．Ag2CrO4>AgCl>AgI D．Ag2CrO4>AgI>AgCl
C [25 ℃时，在AgCl的悬浊液中存在溶解平衡：AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)，又知c(Ag＋)＝c(Cl－)，则有c(Ag＋)＝＝mol·L－1＝×10－5mol·L－1。同理，AgI悬浊液中c(Ag＋)＝＝mol·L－1＝×10－8mol·L－1，Ag2CrO4悬浊液中c(Ag＋)＝＝mol·L－1＝×10－4mol·L－1，故三种溶液中c(Ag＋)：Ag2CrO4>AgCl>AgI。]
5．已知：Cu(OH)2(s)⇌Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝2×10－20。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 mol·L－1，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH大于________。
(2)要使0.2 mol·L－1CuSO4溶液中的Cu2＋沉淀较为完全(即Cu2＋浓度降低至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液pH等于________。
解析： (1)依题意，当c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝ ＝ mol·L－1＝1×10－9mol·L－1，由c(H＋)＝＝＝1×10－5mol·L－1，得pH＝5。
(2)由于要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH≥5，要使c(Cu2＋)降至＝2×10－4mol·L－1，则c(OH－)＝＝ mol·L－1＝1×10－8mol·L－1，此时溶液的pH＝6。
答案： (1)5 (2)6
题组三 沉淀滴定中的数据处理
6．KClO4样品中常含少量KCl杂质，为测定产品纯度进行如下实验：准确称取5.689 g样品溶于水中，配成250 mL溶液，从中取出25.00 mL于锥形瓶中，加入适量葡萄糖，加热使ClO全部转化为Cl－，反应为3KClO4＋C6H12O6===6H2O＋6CO2↑＋3KCl，加入少量K2CrO4溶液作指示剂，用0.200 0 mol·L－1 AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积21.00 mL。滴定达到终点时，产生砖红色Ag2CrO4沉淀。(1)已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.1×10－12，若终点时c(CrO)＝1.1×10－4 mol·L－1，则此时c(Cl－)＝
_________________________________________________________mol·L－1。
(2)计算KClO4样品的纯度(请写出计算过程)。
解析： (1)若c(CrO)＝1.1×10－4mol·L－1，
Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝1.1×10－12，c(Ag＋)＝10－4 mol·L－1，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－10，c(Cl－)＝1.8×10－6mol·L－1。
(2)n(AgNO3)＝0.200 0 mol·L－1×0.021 L＝0.004 2 mol，n(KCl)总＝n(AgNO3)＝0.004 2 mol，n(KClO4)＋n(KCl)＝0.004 2 mol，n(KClO4)×138.5 g·mol－1＋n(KCl)×74.5 g·mol－1＝0.568 90 g，解得n(KClO4)＝0.004 0 mol，m(KClO4)＝0.004 0 mol×138.5 g·mol－1＝0.554 g,250 mL溶液中m(KClO4)＝5.54 g，KClO4样品的纯度＝×100%≈97.38%。
答案： (1)1.8×10－6
(2)n(AgNO3)＝0.200 0 mol·L－1×0.021 L＝0.004 2 mol
25．00 mL溶液中n(KCl)总＝n(AgNO3)＝0.004 2 mol
n(KClO4)＋n(KCl)＝0.004 2 mol
n(KClO4)×138.5 g·mol－1＋n(KCl)×74.5 g·mol－1＝0.568 90 g
解得n(KClO4)＝0.004 0 mol
n(KClO4)总＝0.004 0 mol×＝0.040 mol
其纯度为×100%≈97.38%
1．(2019·全国卷Ⅱ，12)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)
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
B [本题考查沉淀溶解平衡图像分析，考查的核心素养是变化观念与平衡思想。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
A．根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10－10
B．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a
D．相同实验条件下，若改为0.050 0 mol·L－1Br－，反应终点c向b方向移动
C [C错：根据Ag＋＋Cl－===AgCl↓可知，达到滴定终点时，消耗AgNO3溶液的体积为
＝20.0 mL。
A对：由题图可知，当AgNO3溶液的体积为50.0 mL时，溶液中的c(Cl－)略小于10－8 mol·L－1，此时混合溶液中c(Ag＋)＝＝
2．5×10－2 mol·L－1，故Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)≈2.5×10－2×10－8＝2.5×10－10。
B对：因反应过程中有沉淀生成，溶液中必然存在平衡AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，故曲线上的各点均满足c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)。
D对：相同实验条件下，沉淀相同量的Cl－和Br－消耗的AgNO3的量相同，由于Ksp(AgBr)
A．Ksp(CuCl)的数量级为10－7
B．除Cl－反应为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl
C．加入Cu越多，Cu＋浓度越高，除Cl－效果越好
D．2Cu＋===Cu2＋＋Cu平衡常数很大，反应趋于完全
C [A对：当－lg＝0时，lg约为－7，即c(Cl－)＝1 mol·L－1，c(Cu＋)＝10－7mol·L－1，因此Ksp(CuCl)的数量级为10－7。
B对：分析生成物CuCl的化合价可知，Cl元素的化合价没有发生变化，Cu元素由0价和＋2价均变为＋1价，因此参加该反应的微粒为Cu、Cu2＋和Cl－，生成物为CuCl，则反应的离子方程式为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl。
C错：铜为固体，只要满足反应用量，Cu的量对除Cl－效果无影响。
D对：2Cu＋===Cu2＋＋Cu的平衡常数K＝，可取图像中的c(Cu＋)＝c(Cu2＋)＝1×10－6 mol·L－1代入平衡常数的表达式中计算，即为K＝＝1×106 L·mol－1，因此平衡常数很大，反应趋于完全。]
4．(1)[2016·全国卷Ⅰ，27(3)]在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl－，利用Ag＋与CrO生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl－恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10－5mol·L－1)时，溶液中c(Ag＋)为________mol·L－1，此时溶液中c(CrO)等于________mol·L－1(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10－12和2.0×10－10)。
(2)[2015·全国卷Ⅰ，28(2)]大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，该浓缩液中主要含有I－、Cl－等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为________。已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。
解析： (1)根据Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝2.0×10－10，可计算出当溶液中Cl－恰好完全沉淀(即浓度等于1.0×10－5mol·L－1)时，溶液中c(Ag＋)＝2.0×10－5mol·L－1，然后再根据Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝2.0×10－12，又可计算出此时溶液中c(CrO)＝5.0×10－3mol·L－1。
(2)当AgCl开始沉淀时，溶液中＝＝＝≈4.7×10－7。
答案： (1)2.0×10－5 5.0×10－3 (2)4.7×10－7
5．(2019·全国卷Ⅲ)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题：
相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子
Mn2＋
Fe2＋
Fe3＋
Al3＋
Mg2＋
Zn2＋
Ni2＋
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
(1)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是________。
(2)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为________～6之间。
(3)“除杂1”的目的是除去Zn2＋和Ni2＋，“滤渣3”的主要成分是________。
(4)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2＋。若溶液酸度过高，Mg2＋沉淀不完全，原因是________。
解析： (1)“溶浸”后溶液中含Fe2＋，“氧化”中加入的适量MnO2能将Fe2＋氧化为Fe3＋。(2)“调pH”除去Fe3＋和Al3＋时，结合表格中数据信息可知需控制溶液的pH在4.7～6之间。(3)“除杂1”中加入Na2S能将Zn2＋和Ni2＋分别转化为沉淀除去，故“滤渣3”的主要成分为NiS和ZnS。(4)“除杂2”中F－与Mg2＋反应生成MgF2沉淀，若溶液酸度过高，则F－与H＋结合生成弱电解质HF，导致MgF2(s)⇌Mg2＋(aq)＋2F－(aq)平衡向右移动，Mg2＋不能完全除去。
答案： (1)将Fe2＋氧化为Fe3＋
(2)4.7 (3)NiS和ZnS (4)F－与H＋结合形成弱电解质HF，MgF2⇌Mg2＋＋2F－平衡向右移动
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