高考化学微一轮复习 第29讲 难溶电解质的溶解平衡学案.docx

高考化学微一轮复习 第29讲 难溶电解质的溶解平衡学案.docx

《高考化学微一轮复习 第29讲 难溶电解质的溶解平衡学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学微一轮复习 第29讲 难溶电解质的溶解平衡学案.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高考化学微一轮复习第29讲难溶电解质的溶解平衡学案

第29讲　难溶电解质的溶解平衡

考纲要求

1.了解难溶电解质的溶解平衡及影响因素。

2.了解沉淀溶解平衡的应用。

3.理解溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算。

考点一　沉淀溶解平衡及其应用

1．沉淀溶解平衡

（1）电解质在水中的溶解度

在20℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性的关系如下：

（2）溶解平衡的建立过程

固体溶质

溶液中的溶质

（3）特征

（4）影响因素

2．沉淀溶解平衡的应用

（1）沉淀的生成

方法

实例

反应的离子方程式

调节pH法

用Cu（OH）2、CuO等除去CuCl2中的FeCl3

Fe3＋＋3H2O

Fe（OH）3＋3H＋、Cu（OH）2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O

沉淀剂法

以Na2S、H2S等作沉淀剂除去污水中的重金属离子（Cu2＋、Hg2＋等）

H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋

（2）沉淀的溶解

①酸溶解法：

如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。

②盐溶解法：

如Mg（OH）2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg（OH）2＋2NH

===Mg2＋＋2NH3·H2O。

（3）沉淀的转化

①实质：

沉淀溶解平衡的移动。

②特征：

a．一般说来，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。

b．沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。

③应用：

a．锅炉除垢：

将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为：

CaSO4＋CO

===CaCO3＋SO

。

b．矿物转化：

CuSO4溶液遇ZnS（闪锌矿）转化为CuS（铜蓝）的离子方程式为：

Cu2＋（aq）＋ZnS（s）===CuS（s）＋Zn2＋（aq）。

【感悟测评】

　判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）向0.1mol/L的AgNO3溶液中加入过量的盐酸完全反应后溶液中无Ag＋。

（　　）

（2）沉淀溶解平衡也属于化学平衡，属于动态平衡，即[v（溶解）＝v（沉淀）≠0]。

（　　）

（3）在一定条件下，难溶物达到溶解平衡时，固体质量、离子浓度不再随时间改变而改变。

（　　）

（4）外界条件改变，溶解平衡一定发生移动。

（　　）

（5）CaCO3===Ca2＋＋CO

与CaCO3（s）

Ca2＋（aq）＋CO

（aq）所表达的意义分别是CaCO3的电离方程式和沉淀溶解平衡式。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）√　（3）√　（4）×　（5）√

1．沉淀溶解平衡的影响因素

以AgCl（s）

Ag＋（aq）＋Cl－（aq）　ΔH>0为例分析外界条件改变对沉淀溶解平衡的影响

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

2.难溶电解质的溶解平衡中的易错点

（1）沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，沉淀溶解平衡移动分析时也同样遵循勒夏特列原理。

（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）溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大，只有组成相似的难溶电解质才有可比性。

（4）复分解反应总是向着某些离子浓度减小的方向进行，若生成难溶电解质，则向着生成溶度积较小的难溶电解质的方向进行。

（5）与平衡常数一样，Ksp与温度有关。

不过温度改变不大时，Ksp变化也不大，常温下的计算可不考虑温度的影响。

考向一　沉淀溶解平衡及其影响因素

1．（2018·闵行区二模）常温下，往饱和石灰水中加入一定量的生石灰，一段时间后恢复到原温度，以下叙述错误的是（　　）

A．有溶质析出　　　　　B.溶液中Ca2＋的数目不变

C．溶剂的质量减小D.溶液的pH不变

解析：

氧化钙溶于水，结合水生成氢氧化钙，水的质量减少，有溶质析出，A正确；由于溶剂减少，温度不变，溶解度不变，故钙离子的物质的量减小，即溶液中Ca2＋的数目减少，B错误；水与氧化钙反应生成氢氧化钙，溶剂质量减小，C正确；温度不变，氢氧化钙的溶度积常数不变，氢氧根浓度不变，pH不变，D正确。

答案：

B

2．某一密闭绝热容器中盛有饱和Ca（OH）2溶液，当加入少量CaO粉末，下列说法正确的是（　　）

①有晶体析出　②c[Ca（OH）2]增大　③pH不变

④c（H＋）·c（OH－）的积不变　⑤c（H＋）一定增大

A．①　　　B.①⑤

C．①②④　　　D．①③

解析：

由于绝热容器中热量不损失，向Ca（OH）2中加入CaO，氧化钙溶于水放热，温度升高，导致氢氧化钙的溶解度减小，溶液中溶质的浓度减小，同时水的离子积增大，①由于溶液温度升高，氢氧化钙溶解度减小，溶液中有氢氧化钙晶体析出，①正确；②溶液中Ca（OH）2的溶解度减小，氢氧化钙的浓度会减小，②错误；③溶液中Ca（OH）2的溶解度减小，溶液中的OH－的浓度减小，H＋的浓度增大，③错误；④由于反应后温度升高，水的离子积增大，④错误；⑤由于Ca（OH）2的溶解度减小，溶液中的OH－浓度减小，H＋的浓度增大，⑤正确。

答案：

B

考向二　沉淀溶解平衡在生产生活中的应用

3．（2018·闸北区模拟）可溶性钡盐有毒，医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。

医院抢救钡离子中毒患者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。

已知：

某温度下，Ksp（BaCO3）＝5.1×10－9，Ksp（BaSO4）＝1.1×10－10，下列推断正确的是（　　）

A．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为Ksp（BaCO3）＞Ksp（BaSO4）

B．抢救钡离子中毒患者时，若没有硫酸钠，可以用碳酸钠溶液代替

C．若误饮c（Ba2＋）＝1.0×10－5mol·L－1的溶液时，会引起钡离子中毒

D．可以用0.36mol·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃

解析：

因胃酸可与CO

反应生成水和二氧化碳，使CO

浓度降低，从而使平衡BaCO3（s）

Ba2＋（aq）＋CO

（aq）向溶解方向移动，使Ba2＋浓度增大，Ba2＋有毒，与Ksp大小无关，A错误；BaCO3溶于胃酸，起不到解毒的作用，B错误；c（Ba2＋）＝1.0×10－5mol·L－1的溶液钡离子浓度很小，不会引起钡离子中毒，C错误；用0.36mol·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃，反应后c（Ba2＋）＝

mol/L，浓度很小，可起到解毒的作用，D正确。

答案：

D

4．（2018·重庆一中月考）Cu（OH）2在水中存在如下溶解平衡：

Cu（OH）2（s）

Cu2＋（aq）＋2OH－（aq），常温下Ksp[Cu（OH）2]＝2×10－20。

某CuSO4溶液中，c（Cu2＋）＝0.02mol·L－1，在常温下要生成Cu（OH）2沉淀，需要向CuSO4溶液中加入碱溶液来调节溶液的pH，使溶液的pH大于（　　）

A．2B．3

C．4D.5

解析：

氢氧化铜的溶度积：

Ksp＝c（Cu2＋）·c2（OH－）＝2×10－20，c（Cu2＋）＝0.02mol/L，如果生成Cu（OH）2沉淀，则氢氧根离子的物质的量浓度至少为：

c（OH－）＝

mol/L＝1×10－9mol/L，所以溶液中氢离子浓度为：

c（H＋）＝

mol/L＝10－5mol/L，所以若要生成Cu（OH）2沉淀，应调整溶液pH＞5。

答案：

D

【题后悟道】　沉淀完全的理解

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1×10－5mol·L－1时，沉淀已经完全。

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－），式中的浓度为平衡浓度

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

2.Ksp的影响因素

（1）内因：

难溶物质本身的性质，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，Ksp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，Ksp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，Ksp不变。

【感悟测评】

判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）两难溶电解质作比较时，Ksp小的溶解度一定小。

（　　）

（2）升高温度，难溶电解质的Ksp一定增大。

（　　）

（3）常温下，向饱和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4粉末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸，有气泡产生，说明Ksp（BaCO3）

（　　）

（4）常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小。

（　　）

（5）将0.002mol·L－1的NaCl和0.002mol·L－1的AgNO3溶液等体积混合，有AgCl沉淀生成[已知Ksp（AgCl）＝1.80×10－10]。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）√

溶度积Ksp的计算

（1）已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如Ksp＝a的饱和AgCl溶液中c（Ag＋）＝

mol·L－1。

（2）已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下AgCl的Ksp＝a，在0.1mol·L－1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c（Ag＋）＝10amol·L－1。

（3）计算反应的平衡常数，如对于反应Cu2＋（aq）＋MnS（s）

CuS（s）＋Mn2＋，Ksp（MnS）＝c（Mn2＋）·c（S2－），Ksp（CuS）＝c（Cu2＋）·c（S2－），而平衡常数K＝

＝

。

考向一　溶度积的应用

1．在25℃时，FeS的Ksp＝6.3×10－18，CuS的Ksp＝1.3×10－36，ZnS的Ksp＝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1.3×10－36mol·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

答案：

D

2．有关数据如下表所示：

化合物

Zn（OH）2

Fe（OH）2

Fe（OH）3

Ksp近似值

10－17

10－17

10－39

用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：

加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为____________，加碱调节至pH为__________时，铁刚好沉淀完全（离子浓度小于1×0－5mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱至pH为________时，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为0.1mol·L－1）。

若上述过程不加H2O2后果是_______________________________，

原因是______________________________________________。

解析：

在H2O2存在下，铁被氧化为Fe3＋；根据表格数据，Ksp[Fe（OH）3]＝c（Fe3＋）·c3（OH－）＝10－39，则c（OH－）＝

×10－11mol·L－1，c（H＋）＝2×10－3mol·L－1，pH＝2.7；Ksp[Zn（OH）2]＝c（Zn2＋）·c2（OH－）＝10－17，则c（OH－）＝10－8mol·L－1，所以控制pH为6时，Zn2＋开始沉淀，如果不加H2O2，Fe2＋不能被氧化，根据Fe（OH）2和Zn（OH）2的Ksp相同，在pH＝6时，两者将同时沉淀，则无法除去Zn2＋中的Fe2＋。

答案：

Fe3＋　2.7　6　Zn2＋和Fe3＋分离不开

Fe（OH）2和Zn（OH）2的Ksp相近

3．（2018·福建龙海质检）已知：

难溶电解质Cu（OH）2在常温下的Ksp≈2×10－20，则常温下：

（1）某CuSO4溶液里c（Cu2＋）＝0.02mol·L－1，如要生成Cu（OH）2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于________。

（2）要使0.2mol·L－1CuSO4溶液中的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________。

解析：

（1）根据信息，当c（Cu2＋）·c2（OH－）＝2×10－20时开始出现沉淀，则c（OH－）＝

＝

＝10－9mol·L－1，c（H＋）＝10－5mol·L－1，pH＝5，所以要生成Cu（OH）2沉淀，应调整pH使之大于5。

（2）要使Cu2＋浓度降至

＝2×10－4mol·L－1，c（OH－）＝

＝10－8mol·L－1，c（H＋）＝10－6mol·L－1，此时溶液的pH＝6。

答案：

（1）5　

（2）6

考向二　沉淀溶解平衡曲线

4．（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－）＝2×10－3mol·L－1，c（Pb2＋）＝1×10－3mol·L－1]。

下列有关说法正确的是（　　）

A．常温下，Ksp（PbI2）＝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，c（Pb2＋）不变

C．t时刻改变的条件是升高温度，PbI2的Ksp增大

D．常温下Ksp（PbS）＝8×10－28，向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液，反应PbI2（s）＋S2－（aq）

PbS（s）＋2I－（aq）的化学平衡常数为5×1018

解析：

A项，PbI2（s）

Pb2＋（aq）＋2I－（aq），Ksp（PbI2）＝c（Pb2＋）·c2（I－）＝1×10－3×4×10－6＝4×10－9，错误；B项，PbI2（s）Pb2＋（aq）＋2I－（aq），加入硝酸铅浓溶液，反应向逆反应方向进行，PbI2的溶解度不变，c（Pb2＋）增大，错误；C项，t时刻升高温度，根据图象知c（I－）降低，说明反应向逆反应方向进行，PbI2的溶解度降低，错误；D项，K＝

＝

＝

＝

＝5×1018，正确。

答案：

D

5．（2018·江苏连云港赣榆期末）在T℃

时，铬酸银（Ag2CrO4）在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A．T℃时，在Y点和Z点，Ag2CrO4的Ksp相等

B．在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4，不能使溶液由Y点变为X点

C．T℃时，Ag2CrO4的Ksp为1×10－8

D．图中a＝

×10－4

解析：

Ksp只与温度有关，故温度不变，Y、Z两点的Ksp相等，A项正确；在饱和AgCrO4溶液中加入K2CrO4，所得溶液仍为饱和Ag2CrO4溶液，点仍在曲线上，B项正确；T℃时Ksp（Ag2CrO4）＝c2（Ag＋）·c（CrO

）＝（1×10－3）2×1×10－5＝1×10－11，C项错误；a点的值为

＝

×10－4，D项正确。

答案：

C

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）（2017·高考全国卷Ⅱ，13D）向2支盛有2mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液。

一支试管中产生黄色沉淀，另一支中无明显现象，说明Ksp（AgI）＜Ksp（AgCl）（　　）

（2）（2016·高考全国卷Ⅲ，13D）向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中

不变（　　）

答案：

（1）√　

（2）√

2．（2017·高考全国卷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：

A.Ksp（CuCl）＝c（Cu＋）·c（Cl－），在横坐标为1时，纵坐标lg

大于－6，所以Ksp（CuCl）的数量级是10－7，A正确；B.除去Cl－反应应该是Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl，B正确；C.Cu为固体加入过量的Cu对平衡没有影响，C错误；D.在没有Cl－存在的情况下，反应2Cu＋===Cu2＋＋Cu趋于完全，D正确。

答案：

C

3．（2016·高考全国卷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－恰好沉淀完全（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）。

解析：

当溶液中Cl－完全沉淀时，即c（Cl－）＝1.0×10－5mol·L－1，根据Ksp（AgCl）＝2.0×10－10，此时c（Ag＋）＝Ksp（AgCl）/c（Cl－）＝2.0×10－10÷（1.0×10－5mol·L－1）＝2.0×10－5mol·L－1此时溶液中c（CrO

）＝Ksp（Ag2CrO4）/c2（Ag＋）＝2.0×10－12÷（2.0×10－5mol·L－1）2＝5×10－3mol·L－1。

答案：

2.0×10－5　5×10－3