2019届江苏专版难溶电解质的沉淀溶解平衡学案
第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡
[教材基础—自热身]
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)沉淀溶解平衡的建立
固体溶质溶液中的溶质
①v溶解>v沉淀，固体溶解；②v溶解＝v沉淀，溶解平衡；
③v溶解
0为例，分析影响因素
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
减小
减小
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
(1)在实验室中怎样除去NaCl溶液中的BaCl2?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)怎样除去AgI中的AgCl?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)BaCO3不溶于水，为什么不能作钡餐？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)CaCO3难溶于稀H2SO4，但为什么能溶于醋酸中？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)分别用等体积的蒸馏水和0.01 mol·L－1的盐酸洗涤AgCl沉淀，为什么用水洗涤造成AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)向溶液中加入过量的Na2CO3溶液充分反应，过滤，向滤液中加适量盐酸
(2)把混合物与饱和的KI溶液混合，振荡静置，溶度积大的AgCl就会慢慢转化为溶度积小的AgI
(3)BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋CO(aq)，HCl===H＋＋Cl－，2H＋＋CO===H2O＋CO2↑，胃酸电离的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
(4)CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)，H2SO4===SO＋2H＋，Ca2＋＋SO===CaSO4↓，因为生成的CaSO4溶解度较小，会附着在CaCO3的表面，阻止平衡右移。而CH3COOHCH3COO－＋H＋，Ca2＋与CH3COO－不产生沉淀；当H＋与CO结合生成CO2和H2O时，CaCO3的溶解平衡右移
(5)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
[题后归纳]
(1)由于沉淀的生成取决于Qc与Ksp的相对大小，而溶解度与相对分子质量有关，有可能溶解度大的物质转化为溶解度小的。
(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。
[题点全练—过高考]
1．下列说法正确的是( )
A．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
B．Ksp小的物质其溶解能力一定比Ksp大的物质的溶解能力小
C．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
D．向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色沉淀：2Ag＋＋S2－===Ag2S↓
解析：选C D项的转化方程式应为2AgCl＋S2－===Ag2S＋2Cl－。
2．下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是( )
A．AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等
B．AgCl难溶于水，溶解中没有Ag＋和Cl－
C．升高温度，AgCl的溶解度不变
D．向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变
答案：A
3．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．①⑥ B．①⑥⑦
C．②③④⑥ D．①②⑥⑦
答案：A
4．(2018·北京东城区高三期末)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
解析：选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。
5．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，并积极采取措施进行治理。
(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)。
选项
污染物
处理措施
方法类别
A
废酸
加生石灰中和
物理法
B
Cu2＋等重金属离子
加硫化物沉降
化学法
C
含纯碱的废水
加石灰水反应
化学法
(2)下图是某市污水处理的工艺流程示意图：
①下列物质中不可以作为混凝剂(沉降剂)使用的是______(填字母)。
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)。
A．物理变化 B．化学变化
C．既有物理变化又有化学变化
解析：(1)污染治理要求能够除掉有毒的物质，新生成的物质对环境无污染。A项，加生石灰和废酸属于化学方法，错误；C项，Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，溶液碱性更强，污染更严重，错误。(2)①Al2O3在水中不能水解，不能生成胶状物或絮状沉淀，不能用作混凝剂，而A、C、D三种物质在溶液中易水解生成胶体可作为混凝剂。②混凝剂能使固体颗粒沉淀，且混凝剂在水中发生水解是化学变化，故混凝剂除去悬浮物质的过程是物理和化学变化过程。
答案：(1)B (2)①B ②C
[教材基础—自热身]
1．溶度积和浓度商
以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：
溶度积
浓度商
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；
③QcKsp(CuS)，所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀
C．其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变
D．两种难溶电解质作比较时，Ksp小的溶解度一定小
解析：选D 只有相同类型的难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度一定小。
2．(2018·林州一中月考)已知常温下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5×10－13，下列有关说法错误的是( )
A．在饱和AgCl、AgBr的混合溶液中：＝360
B．向AgCl悬浊液中滴加浓NaBr溶液会产生淡黄色沉淀
C．AgCl在水中的溶解度及Ksp均比在NaCl溶液中的大
D．欲用1 L NaCl溶液将0.01 mol AgBr转化为AgCl，则c(NaCl)≥3.61 mol·L－1
解析：选C 同一溶液中，c(Ag＋)相同，溶液中同时存在如下两种关系式：c(Ag＋)·c(Br－)＝Ksp(AgBr)，c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)，所以c(Cl－)∶c(Br－)＝Ksp(AgCl)∶Ksp(AgBr)＝360，A项正确；由于Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，AgCl容易转化为淡黄色AgBr沉淀，B项正确；溶度积只与温度有关，C项错误；AgBr＋Cl－AgCl＋Br－，平衡常数K＝＝，当溴化银全部转化为氯化银时，溶液中Br－的浓度为0.01 mol·L－1，将有关数据代入计算式，求得平衡时Cl－浓度为3.6 mol·L－1，溴化银转化过程中消耗了0.01 mol Cl－，故氯化钠的最低浓度为3.61 mol·L－1，D项正确。
3．按要求回答下列问题。
(1)将AgNO2和AgCl的饱和溶液等体积混合后，加入足量的硝酸银溶液，生成的沉淀n(AgNO2)________n(AgCl)(填“大于”“小于”或“等于”)。[该温度下，Ksp(AgNO2)＝2×10－8；Ksp(AgCl)＝1.8×10－10]
(2)已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，此温度下若在实验室中配制5 mol·L－1 100 mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入____________ mL 2 mol·L－1的盐酸(忽略加入盐酸体积)。
(3)Na2SO3溶液与CaCl2溶液混合会生成难溶的CaSO3(Ksp＝3.1×10－7)，现将等体积的CaCl2溶液与Na2SO3溶液混合，若混合前Na2SO3溶液的浓度为2×10－3 mol·L－1，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为______________________________________________。
(4)汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Ka1(H2SO3)＝1.8×10－2，Ka2(H2SO3)＝6.0×10－9，忽略SO
的第二步水解，则Ksp(CaSO3)＝________。
(5)在某温度下，Ksp(FeS)＝6.25×10－18，FeS饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在关系：c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22，为了使溶液里c(Fe2＋)达到1 mol·L－1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(H＋)约为____________。
解析：(2)若不出现浑浊现象，则c(Fe3＋)·c3(OH－)≤Ksp，代入有关数据后可求出c(OH－)≤2×10－13 mol·L－1，c(H＋)≥5×10－2 mol·L－1，故至少要加入2.5 mL相应的盐酸。(3)根据CaSO3的Ksp＝3.1×10－7，生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为×2 mol·L－1＝6.2×10－4 mol·L－1。(4)常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，溶液中主要存在两个平衡CaSO3Ca2＋＋SO，Ksp(CaSO3)＝c(Ca2＋)·c(SO)，SO＋H2O===HSO＋OH－，Kh＝＝＝＝＝×10－5，得c(SO)＝6×10－5 mol·L－1，Ksp(CaSO3)＝c(Ca2＋)·c(SO)＝3.6×10－9。(5)根据Ksp(FeS)得c(S2－)＝ mol·L－1＝6.25×10－18 mol·L－1，根据c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22得c(H＋)＝ mol·L－1＝4×10－3 mol·L－1。
答案：(1)大于 (2)2.5 (3)6.2×10－4 mol·L－1
(4)3.6×10－9 (5)4×10－3 mol·L－1
4．(2018·南昌模拟)已知一定温度下，有下列难溶电解质的相关数据：
物质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp/25 ℃
8.0×10－16
2.2×10－20
4.0×10－38
完全沉淀时的pH范围
≥9.6
≥6.4
3～4
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法，不正确的是( )
A．向该混合溶液中加过量铁粉，能观察到红色固体析出
B．向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀
C．该混合溶液中c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]＞5∶4
D．向该混合溶液中加入适量氯水，并调pH至3～4后过滤，能得到纯净的CuSO4溶液
解析：选D 加入过量铁粉，发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，有Cu析出，A项正确；对于M(OH)n，开始产生沉淀时，c(OH－)＝ ，根据所给物质的Ksp数据，可以判断产生Fe(OH)3时所需c(OH－)最小，因此先产生Fe(OH)3沉淀，B项正确；假设各物质的物质的量均为a，则n(SO)＝5a
，由于三种金属离子均发生水解反应，溶液中n(Cu2＋)＋n(Fe2＋)＋n(Fe3＋)＜4a，则c(SO)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]＞5∶4，C项正确；向混合溶液中加入适量氯水，Fe2＋被氧化为Fe3＋，调pH至3～4，Fe3＋虽能完全沉淀，但由于引入了Cl－，得到CuCl2和CuSO4的混合溶液，D项错误。
题点二 沉淀溶解平衡曲线
5.
(2018·石家庄高三质检)往含I－和Cl－的稀溶液中逐滴加入AgNO3溶液，产生沉淀的质量m(沉淀)与加入AgNO3溶液的体积V(AgNO3)的关系如图所示。
[已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16]
则原溶液中的值为( )
A. B. C. D.
解析：选C 由于Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，则AgCl的溶解度大于AgI，往含I－和Cl－的稀溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先生成溶解度较小的AgI沉淀，后生成AgCl沉淀。由题图可知，沉淀I－消耗AgNO3溶液的体积为V1 mL，沉淀Cl－消耗AgNO3溶液的体积为(V2－V1)mL，则原溶液中的值为。
6.(2018·湖北七市联考)常温下，取一定量的PbI2固体配成饱和溶液，t时刻改变某一条件，离子的浓度变化如图所示[注：第一次平衡时c(I－)＝2×10－3 mol·L－1，c(Pb2＋)＝1×10－3 mol·L－1]，下列有关说法正确的是( )
A．常温下，PbI2的Ksp＝2×10－6
B．温度不变，向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，PbI2的溶解度不变，Pb2＋浓度不变
C．常温下Ksp(PbS)＝8×10－28，向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液，PbI2(s)＋S2－(aq)PbS(s)＋2I－(aq)反应的化学平衡常数为 5×1018
D．t时刻改变的条件是升高温度，PbI2的Ksp增大
解析：选C 由PbI2Pb2＋＋2I－得Ksp＝c(Pb2＋)·c2(I－)＝1×10－3×(2×10－3)2＝4×10－9，A错误；由于硝酸铅是强电解质，完全电离产生Pb2＋，温度不变，PbI2的溶度积不变，但Pb2＋浓度增大，B错误；PbI2(s)＋S2－(aq)PbS(s)＋2I－(aq)反应的平衡常数K＝＝＝＝5×1018，C正确；t时刻若改变的条件是升高温度，c(Pb2＋)、c(I
－)均呈增大趋势，D错误。
[课堂真题集训—明考向]
1．(2017·江苏高考)常温下，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，pH＝10的含Mg2＋溶液中， c(Mg2＋)≤5.6×10－4 mol·L－1，是否正确？
解析：常温下，在pH＝10的溶液中，c(OH－)＝1×10－4mol·L－1，溶液中含Mg2＋浓度最大值为c(Mg2＋)＝＝＝5.6×10－4mol·L－1，正确。
答案：正确
2．(2016·江苏高考)请补充完整由含有Al3＋、Mg2＋的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，___________________________________， 过滤、用水洗涤固体2～3次，在50 ℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。[已知：该溶液中pH＝8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH＝5.0 时Al(OH)3沉淀完全。]
解析：滴加氨水调节pH使Al3＋沉淀为Al(OH)3，同时Mg2＋不能沉淀，故需调节 5.0≤pH<8.5，过滤除去Al(OH)3，然后再加入Na2CO3溶液至不再产生沉淀。
答案：至 5.0≤pH<8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成
3．(2015·江苏高考节选)软锰矿(主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O，反应的化学方程式为MnO2＋SO2===MnSO4。
(1)质量为17.40 g纯净MnO2最多能氧化________L(标准状况)SO2。
(2)已知：Ksp[Al(OH)3]＝1×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝3×10－39，pH＝7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋(使其浓度均小于1×10－6 mol·L－1)，需调节溶液pH范围为___________________。
解析：(1)n(MnO2)＝＝0.2 mol，由化学方程式MnO2＋SO2===MnSO4知，n(SO2)＝n(MnO2)＝0.2 mol，标准状况下V(SO2)＝22.4 L·mol－1×0.2 mol＝4.48 L。
(2)Fe3＋全部转化为Fe(OH)3时，c(OH－)＝＝ ＝×10－11 mol·L－1；Al3＋全部转化为Al(OH)3时，c(OH－)＝ ＝＝1×10－9 mol·L－1，故Al3＋、Fe3＋完全沉淀时，溶液中OH－的最小浓度应为1×10－9 mol·L－1，即pH最小应为5.0，因为Mn(OH)2沉淀时的最小pH为7.1，故除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋，应调节溶液至5.0＜pH＜7.1。
答案：(1)4.48 (2)5.0＜pH＜7.1
4．(2017·全国卷Ⅲ)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl－会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl－。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是( )
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
解析：选C 由题图可知，当－lg＝0时，lg约为－7，即c(Cl－)＝1 mol·L－1，c(Cu＋)≈10－7 mol·L－1，则Ksp(CuCl)＝c(Cu＋)·c(Cl－)的数量级为10－7，A项正确；Cu为固体，浓度视为常数，只要满足反应用量即可，过多的铜也不会影响平衡状态的移动，C项错误；由题图可知，交点处c(Cu＋)＝c(Cu2＋)≈10－6mol·L－1，则2Cu＋===Cu2＋＋Cu的平衡常数K＝≈106，该平衡常数很大，因而反应趋于完全，D项正确。
5．(2016·海南高考)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( )
A．c(CO) B．c(Mg2＋)
C．c(H＋) D．Ksp(MgCO3)
解析：选A MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡：MgCO3(s)Mg2＋(aq)＋CO(aq)，加入少量浓盐酸可与CO反应促使溶解平衡正向移动，故溶液中c(Mg2＋)及c(H＋)增大，c(CO)减小，Ksp(MgCO3)只与温度有关，不变。
6．(2016·天津高考)下列叙述正确的是( )
A．使用催化剂能够降低化学反应的反应热(ΔH)
B．金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率与氧气浓度无关
C．原电池中发生的反应达平衡时，该电池仍有电流产生
D．在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小
解析：选D 催化剂能够降低活化能改变反应速率，但对化学平衡和反应热无影响，A项错误；增大c(O2)，化学反应速率加快，B项错误；原电池中发生的化学反应达到平衡时，两极不存在电势差，无法形成电流，C项错误；ZnS可溶于盐酸说明S2－浓度较大，其可与H
＋反应产生H2S，CuS不溶于盐酸说明S2－浓度太小，其无法与H＋反应，D项正确。
7．(2017·全国卷Ⅰ节选)若含Fe2＋和Mg2＋的溶液中c(Mg2＋)＝0.02 mol·L－1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？________________________________________________
__________________________________________________________________________(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10－22、1.0×10－24。
解析：分两步计算：①计算Fe3＋完全沉淀时PO浓度。c(Fe3＋)·c(PO)＝Ksp(FePO4)，c(PO)＝ mol·L－1＝1.3×10－17mol·L－1。②混合后，溶液中Mg2＋浓度为c(Mg2＋)＝0.01 mol·L－1，c3(Mg2＋)·c2(PO)＝0.013×(1.3×10－17)2≈1.7×10－401.46×10－10，体系中有CaF2沉淀析出，故C错误，D正确；HF为弱酸，只能部分电离，0.1 mol·L－1 HF溶液中pH>1，故A错误；Ksp(CaF2)只与温度有关，故B错误。
11．一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，其平衡常数Ksp＝c(An＋)m·c(Bm－)n，称为难溶电解质的溶度积。已知25 ℃时，以下五种物质的Ksp：
物质
AgCl
Ag2CrO4
AgBr
AgI
Ag2S
Ksp
2×10－10
2×10－12
5.4×10－13
8.3×10－17
6.3×10－50
颜色
白色
砖红色
淡黄色
黄色
黑色
现以0.1 mol·L－1的AgNO3溶液测定某溶液中c(Cl－)，适宜作滴定指示剂的物质是( )
A．K2CrO4 B．KBr C．KI D．K2S
解析：选A 若用AgNO3去滴定溶液中的Cl－，则选用的滴定指示剂与Ag＋反应生成物的溶解度应大于AgCl的溶解度，根据Ksp数据可知，只有Ag2CrO4的溶解度大于AgCl的溶解度，且Ag2CrO4为砖红色沉淀，颜色变化明显，故可用K2CrO4作该实验的滴定指示剂。
12．Zn(OH)2与Al(OH)3性质相似，均为两性氢氧化物，已知有关锌的化合物的下列反应：Zn2＋＋2OH－===Zn(OH)2↓；Zn(OH)2＋2OH－===[Zn(OH)4]2－。
如图是常温条件下，溶液的pH与lg C的关系图像，lg C＝lg c(Zn2＋)或lg C＝lg c[Zn(OH)4]2－。
下列说法不正确的是( )
A．由b点到a点可以通过升高溶液pH和溶液c(Zn2＋)的方法来实现
B．溶液中Zn2＋析出沉淀的pH范围为8～12
C．常温下，Ksp[Zn(OH)2]＝1.0×10－17
D．元素Zn在甲区以Zn2＋存在，在丙区以[Zn(OH)4]2－存在
解析：选B 乙区及两条实线上任何一点都有Zn(OH)2沉淀出现，不仅仅是pH在8～12之间，B项错误；由图中的虚线可知Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)·c2(OH－)＝10－3×(1.0×10－7)2＝1.0×10－17，C项正确；由图可知，A、D项正确。
13．某铬盐厂净化含Cr(Ⅵ)废水并提取Cr2O3的一种工艺流程如图所示。
已知：Ksp[Cr(OH)3]＝6.3×10－31；
Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39；
Ksp[Fe(OH)2]＝4.9×10－17。
(1)步骤Ⅰ中，发生的反应为2H＋＋2CrOCr2O＋H2O，B中含铬元素的离子有____________(填离子符号)。
(2)当清液中Cr3＋的浓度≤1.5 mg·L－1时，可认为已达铬的排放标准。若测得清液的pH＝5，则清液尚不符合铬的排放标准，因为此时Cr3＋的浓度＝________ mg·L－1。
(3)步骤Ⅱ还可用其他物质代替NaHSO3作还原剂。
①若用FeSO4·7H2O作还原剂，步骤Ⅲ中参加反应的阳离子一定有____________(填离子符号)。
②若用铁屑作还原剂，当铁的投放量相同时，经计算，C溶液的pH与c(Cr2O)的对应关系如下表所示。
pH
3
4
5
6
c(Cr2O)/(mol·L－1)
7.02×10－21
7.02×10－7
1.25×10－3
2.12×10－34
有人认为pH＝6时，c(Cr2O)变小的原因是Cr2O基本上都已转化为Cr3＋。这种说法是否正确，为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③当铁屑作还原剂时，为使所得产品中含铁元素杂质的含量尽可能低，需要控制的条件有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)步骤Ⅰ的反应为可逆反应，故B中含有CrO、Cr2O。(2)清液的pH＝5，则c(OH－)＝10－9 mol·L－1，c(Cr3＋)＝＝＝6.3×10－4 mol·L－1，Cr3＋的浓度为6.3×10－4 mol·L－1×52×103 mg·mol－1＝32.76 mg·L－1。(3)①若用FeSO4·7H2O作还原剂，则C中的阳离子有Fe3＋、Cr3＋、H＋，步骤Ⅲ中参加反应的阳离子为Fe3＋、Cr3＋、H＋。②该说法不正确，c(H＋)减小，化学平衡2H＋＋2CrOCr2O＋H2O向逆反应方向移动，溶液中Cr(Ⅵ)主要以CrO形式存在。③需要控制的条件有：铁屑过量；将溶液的pH控制在使Cr3＋完全沉淀而Fe2＋不沉淀的范围内。
答案：(1)CrO、Cr2O (2)32.76
(3)①Cr3＋、Fe3＋、H＋ ②不正确，c(H＋)减小，化学平衡2H＋＋2CrOCr2O＋H2O向逆反应方向移动，溶液中Cr(Ⅵ)主要以CrO形式存在 ③铁屑过量；将溶液的pH控制在使Cr3＋完全沉淀而Fe2＋不沉淀的范围内
14．(2017·海南高考)碳酸钠是一种重要的化工原料，主要采用氨碱法生产。回答下列问题：
(1)碳酸钠俗称______________，可作为碱使用的原因是________________________________(用离子方程式表示)。
(2)已知：
①2NaOH(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋H2O(g)ΔH1＝－127.4 kJ·mol－1
②NaOH(s)＋CO2(g)===NaHCO3(s) ΔH2＝－131.5 kJ·mol－1
反应2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1，该反应的平衡常数表达式K＝____________________。
(3)向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时溶液中＝____________。[已知Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10]。
解析：(1)碳酸钠俗称纯碱或苏打，属于强碱弱酸盐，CO发生水解反应，其水解方程式为CO＋H2OHCO＋OH－，溶液显碱性。(2)①－2×②得到：2NaHCO3(s)===Na2CO3(s)＋CO2(g)＋H2O(g) ΔH＝(－127.4＋2×131.5)kJ·mol－1＝＋135.6 kJ·mol－1，Na2CO3和NaHCO3为固体，根据化学平衡常数的定义K＝c(H2O)·c(CO2)。(3)在同一个溶液中，c(Ba2＋)相同，依据溶度积的表达式，则有＝＝＝≈24。
答案：(1)纯碱(或苏打) CO＋H2OHCO＋OH－
(2)＋135.6 c(H2O)·c(CO2) (3)24
15．根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：(1)在Ca(NO3)2溶液中加入
(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中c(CO)＝10－3 mol·L－1，则Ca2＋是否沉淀完全？______(填“是”或“否”)。[已知c(Ca2＋)≤10－5 mol·L－1时可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9]
(2)已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12; 酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示：
pH
＜8.0
8.0～9.6
＞9.6
颜色
黄色
绿色
蓝色
25 ℃时，在Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为______。
(3)向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp＝1.0×10－10，忽略溶液混合液后体积的变化，请计算：
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继续加入50 mL 0.001 mol·L－1的盐酸，是否有白色沉淀生成？________________________________________________________________________(填“是”或“否”)。
解析：(1)根据Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO)＝4.96×10－9，得c(Ca2＋)＝mol ·L－1＝4.96×10－6 mol ·L－1＜10－5mol·L－1，可视为沉淀完全。(2)设Mg(OH)2饱和溶液中c(OH－)为x mol·L－1，则0.5x3＝5.6×10－12，得 x≈2.2×10－4＞1×10－4，c(H＋)＜1×10－10 mol·L－1，pH＞10，溶液为蓝色。(3)①反应前，n(Ag＋)＝0.018 mol·L－1×0.05 L＝0.9×10－3 mol，n(Cl－)＝0.020 mol·L－1×0.05 L＝1×10－3 mol；反应后剩余的Cl－为0.1×10－3 mol，则混合溶液中，c(Cl－)＝1.0×10－3 mol·L－1，c(Ag＋)＝＝1.0×10－7 mol·L－1。②H＋没有参与反应，沉淀完全后，c(H＋)＝0.010 mol·L－1，pH＝2。③因为加入的盐酸中c(Cl－)和反应后所得溶液中的c(Cl－)相同，c(Cl－)没有改变，c(Ag＋)变小，所以Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)＜Ksp(AgCl)，没有沉淀产生。
答案：(1)是 (2)蓝色
(3)①1.0×10－7 mol·L－1 ②2 ③否
16．目前高铁酸钠(Na2FeO4)被广泛应用于水的处理，具有高效、无毒的优点。某地海水样品经Na2FeO4处理后，所含离子及其浓度见下表所示(H＋和OH－未列出)：
离子
SO
Mg2＋
Fe3＋
Na＋
Cl－
浓度/(mol·L－1)
a
0.05
0.10
0.50
0.58
常温下，取一定量经Na2FeO4处理过的海水为原料制备精制食盐水和MgCl2·7H2O，过程如下：
注：①离子的浓度小于1.0×10－5 mol·L－1，可认为该离子不存在；②Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38，Ksp[Mg(OH)2]＝5.0×10－12；③操作过程中溶液体积的变化忽略不计。
(1)表格中的a________0.16(填“＜”“＞”或“＝”)。
(2)沉淀A的组成为________(填化学式)；在调节溶液pH时，理论上应调节的pH的范围是________________________________________________________________________。
(3)加入的过量试剂X为_________________(填化学式)。
(4)加入过量HCl的作用为_____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)依据电荷守恒2a＋0.58＋c(OH－)＝0.05×2＋0.10×3＋0.50＋c(H＋)，可知a＝0.16＋[c(H＋)－c(OH－)]，分析该溶液Fe3＋水解使溶液呈酸性，所以a＞0.16。(2)使Fe3＋沉淀完全时，c(OH－)＝ mol·L－1＝1.0×10－11 mol·L－1，所以pH≥3；不使Mg2＋沉淀，c(OH－)＝ mol·L－1＝1.0×10－5 mol·L－1，所以pH＜9。(3)“倒推”可知沉淀B为BaSO4、Mg(OH)2混合物，试剂X为Ba(OH)2。
答案：(1)＞ (2)Fe(OH)3 3≤pH＜9
(3)Ba(OH)2 (4)使Mg(OH)2全部溶解转化为MgCl2；在加热浓缩滤液C时抑制Mg2＋水解
