学年高中化学同步讲练331 沉淀溶解平衡与溶度积2鲁科版选修4Word下载.docx

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[Mg2＋]

[OH－]

加水

正向移动

减小

升温

增大

加MgCl2（s）

逆向移动

加盐酸

加NaOH（s）

[归纳总结]

外界条件改变对溶解平衡的影响

（1）温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动。

（2）加水稀释，浓度减小，溶解平衡向溶解方向移动。

（3）加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。

（4）加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解的方向移动。

[活学活用]

1．把氢氧化钙放入蒸馏水中，一段时间后达到如下平衡：

Ca（OH）2（s）Ca2＋（aq）＋2OH－（aq），加入以下溶液，可使Ca（OH）2减少的是（　　）

A．Na2S溶液B．AlCl3溶液

C．NaOH溶液D．CaCl2溶液

答案　B

解析　Na2S水解显碱性，增大了溶液中OH－的浓度；

NaOH会提供大量OH－；

CaCl2会增大Ca2＋的浓度，所以A、C、D选项都会使溶解平衡向左移动，而AlCl3中的Al3＋可与OH－发生反应生成Al（OH）3沉淀，使平衡向右移动，促进Ca（OH）2的溶解。

2．将AgCl分别投入下列溶液中：

①40mL0.03mol·

L－1的HCl溶液

②50mL0.03mol·

L－1的AgNO3溶液

③30mL0.02mol·

L－1的CaCl2溶液

④10mL蒸馏水

AgCl的溶解度由大到小的顺序是________。

答案　④>

①＝②>

③

解析　在水中AgCl存在溶解平衡（注：

第一个方程式是双向箭头）AgCl（s）AgCl（aq）===Ag＋（aq）＋Cl－（aq）

（注：

s表示未溶解的固体，aq表示已被溶解但未电离的AgCl）

当溶液中存在Ag＋或者Cl－时，溶解平衡逆向移动，AgCl的溶解度减小。

溶液中Ag＋或Cl－的浓度越大，逆向移动的程度越大，溶解度就越小。

以中性的水为参照，溶解度④>

③。

探究点二　溶度积常数

1．在一定温度下，沉淀达溶解平衡后的溶液为饱和溶液，其离子浓度不再发生变化，溶液中各离子浓度幂之积为常数，叫做溶度积常数（简称溶度积），用Ksp表示。

2．写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式

（1）AgCl（s）Ag＋（aq）＋Cl－（aq）

Ksp＝[Ag＋][Cl－]；

（2）Fe（OH）3（s）Fe3＋（aq）＋3OH－（aq）

Ksp＝[Fe3＋][OH－]3；

（3）AmBn（s）mAn＋（aq）＋nBm－（aq）

Ksp＝[An＋]m[Bm－]n。

常见难溶电解质的溶度积与溶解度（25℃）

难溶物

Ksp

溶解度/g

AgCl

1.8×

10－10mol2·

L－2

1.5×

10－4

AgBr

5.4×

10－13mol2·

8.4×

10－6

AgI

8.3×

10－17mol2·

2.1×

10－7

BaSO4

1.1×

2.4×

10－3

Fe（OH）3

2.6×

10－39mol4·

L－4

3.0×

10－9

CaCO3

5.0×

10－9mol2·

7.1×

3.通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——浓度商Q的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解：

（1）Q>

Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。

（2）Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。

（3）Q<

Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。

1．溶度积的意义

（1）溶度积Ksp仅与温度有关（难溶电解质一定时）。

（2）溶度积与溶解度均可表示物质的溶解性。

（3）相同类型的物质，溶度积越小，其溶解度越小。

2．根据溶度积能计算出饱和溶液中离子浓度，计算出溶解的溶质的浓度。

由溶液体积可计算Ksp与S换算式，S的单位必须用物质的量浓度（mol·

L－1或mol·

dm－3）。

3．下列叙述中，正确的是（　　）

A．溶度积大的化合物溶解度肯定大

B．向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时，AgCl的溶度积不变，其溶解度也不变

C．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积

D．AgCl水溶液的导电性很弱，所以AgCl为弱电解质

解析　当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp数值越大，溶解能力越强，A项错误；

B项，溶液中离子浓度变化，能引起平衡移动，但并不改变溶度积，故正确；

溶度积是难溶强电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方之积，C项错误；

AgCl在水溶液中完全电离，是强电解质，D项错误。

4．在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后溶液中（　　）

A．[Ba2＋]＝[SO

]＝（Ksp）

B．[Ba2＋][SO

]>

Ksp，[Ba2＋]＝[SO

]

C．[Ba2＋][SO

]＝Ksp，[Ba2＋]>

[SO

D．[Ba2＋][SO

]≠Ksp，[Ba2＋]<

答案　C

解析　在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液，平衡BaSO4（s）Ba2＋（aq）＋SO

（aq）左移，则此时[Ba2＋]>

]；

由于温度未发生改变，所以溶液中Ksp＝[Ba2＋][SO

]不变。

1．下列对“难溶”的理解正确的是（　　）

A．在水中难溶的物质，在其他溶剂中也是难溶的

B．难溶就是绝对不溶

C．难溶就是溶解度相对较小，没有绝对不溶于水的电解质

D．如果向某溶液中加入足量另一种试剂时，生成了难溶性的电解质，则说明原溶液中的相应离子已沉淀完全

解析　难溶是指物质在水中的溶解度小于0.01g。

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，溶液中没有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

解析　AgCl固体在溶液中存在溶解平衡，所以溶液中有Ag＋和Cl－，B错；

升高温度，AgCl溶解度增大，C错；

向平衡体系中加入NaCl固体，增大了[Cl－]，溶解平衡左移，AgCl溶解度减小，D错。

3．把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：

Ca（OH）2（s）Ca2＋（aq）＋2OH－（aq），下列叙述正确的是（　　）

A．给溶液加热，溶液的pH升高

B．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高

C．向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca（OH）2固体增多

D．向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca（OH）2固体增多

答案　D

解析　A项，加热时Ca（OH）2溶解度减小，平衡逆向移动，[OH－]减小，pH减小；

B项，CaO＋H2O===Ca（OH）2，由于保持恒温，Ca（OH）2溶解度不变，[OH－]不变，因此pH不变；

C项，CO

＋Ca2＋===CaCO3↓，使平衡正向移动，Ca（OH）2固体减少；

D项，加入NaOH固体时，[OH－]增大，平衡逆向移动，因此Ca（OH）2固体增多。

4．下列说法中，正确的是（　　）

A．两种难溶盐电解质，其中Ksp小的溶解度一定小

B．溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子，则Ksp小的一定先生成沉淀

C．难溶盐电解质的Ksp与温度有关

D．同离子效应使难溶盐电解质的溶解度变小，也使Ksp变小

解析　Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。

5．已知在室温时，PbI2的溶度积（Ksp）为7.1×

10－9mol3·

L－3，计算室温下PbI2饱和溶液中Pb2＋和I－的浓度。

答案　1.2×

10－3mol·

L－1　2.4×

L－1

解析　根据溶度积的概念可知：

Ksp（PbI2）＝[Pb＋][I－]2，

由反应知[Pb2＋]∶[I－]＝1∶2，据此可计算[Pb2＋]、[I－]。

解：

PbI2（s）Pb2＋（aq）＋2I－（aq）

浓度关系：

[I－]＝2[Pb2＋]

Ksp＝[Pb2＋][I－]2＝4[Pb2＋]3＝7.1×

L－3

[Pb2＋]＝

＝

≈1.2×

[I－]＝2[Pb2＋]＝2×

1.2×

L－1≈2.4×

10－3mol·

L－1。

[基础过关]

一、物质的溶解性

1．下列属于微溶物质的是（　　）

A．AgClB．BaCl2C．CaSO4D．Ag2S

解析　AgCl、Ag2S是难溶物，BaCl2是可溶物。

2．下列物质的溶解度随温度升高而减小的是（　　）

①KNO3②Ca（OH）2

③BaSO4④CO2

A．①②B．②④C．①③D．①④

解析　Ca（OH）2的溶解度比较特殊，随温度的升高而减小，其他绝大多数物质随温度升高，溶解度增大（气体除外）。

二、沉淀溶解平衡及其影响因素

3．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（　　）

A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等

B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的生成和溶解的速率相等

C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变

D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶的该沉淀物，将促进溶解

解析　反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系，A项不正确；

沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等，C项不正确；

沉淀溶解达到平衡后，再加入难溶的该沉淀物，平衡不会移动，D项错。

4．在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在，当向溶液中加入0.1mol·

L－1的盐酸时，下列说法正确的是（　　）

A．AgCl沉淀溶解平衡正向移动

B．AgCl溶解度增大

C．溶液中[Ag＋]增大

D．溶液中[Cl－]增大

5．在一定温度下，Mg（OH）2固体在水溶液中达到下列平衡：

Mg（OH）2（s）Mg2＋（aq）＋2OH－（aq），若使固体Mg（OH）2的量减少，而[Mg2＋]不变，可采取的措施是（　　）

A．加MgCl2B．加H2O

C．加NaOHD．加HCl

6．硫酸锶（SrSO4）在水中的沉淀溶解平衡曲线如下，下列说法正确的是（　　）

A．温度一定时，Ksp（SrSO4）随[SO

]的增大而减小

B．三个不同温度中，313K时Ksp（SrSO4）最大

C．283K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液

D．283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液

解析　温度一定时，Ksp（SrSO4）不变，A错误；

由题中沉淀溶解平衡曲线可看出，313K时，[Sr2＋]、[SO

]最大，Ksp最大，B正确；

283K时，a点[Sr2＋]小于平衡时[Sr2＋]，故未达到饱和，沉淀继续溶解，C不正确；

从283K升温到363K要析出固体，依然为饱和溶液。

三、溶度积常数

7．下列有关溶度积常数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．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp减小

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

解析　温度不变，溶度积常数不变，故A项不正确；

大多数的难溶物温度升高，Ksp增大，但也有少数物质相反，故B、C均不正确。

8．在CaCO3饱和溶液中，加入Na2CO3固体，达到平衡时（　　）

A．[Ca2＋]＝[CO

B．[Ca2＋]＝[CO

]＝

C．[Ca2＋]≠[CO

]，[Ca2＋][CO

]＝Ksp（CaCO3）

D．[Ca2＋]≠[CO

]≠Ksp（CaCO3）

解析　溶液中[Ca2＋]<

[CO

]，A、B均不正确，C项正确；

D项，温度不变，则Ksp（CaCO3）不变。

9．已知：

Ksp（AgCl）＝1.8×

L－2，Ksp（AgI）＝1.5×

10－16mol2·

L－2，Ksp（Ag2CrO4）＝2.0×

10－12mol3·

L－3，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是（　　）

A．AgCl>

AgI>

Ag2CrO4B．AgCl>

Ag2CrO4>

C．Ag2CrO4>

AgCl>

AgID．Ag2CrO4>

解析　AgCl和AgI的结构相似，由Ksp可知AgCl饱和溶液中的[Ag＋]大于AgI饱和溶液中的[Ag＋]；

AgCl饱和溶液中的[Ag＋]2＝Ksp＝1.8×

L－2，Ag2CrO4（s）2Ag＋（aq）＋CrO

（aq）的Ksp＝[Ag＋]2[CrO

[Ag＋]3＝2.0×

L－3，可得Ag2CrO4饱和溶液中的[Ag＋]大于AgCl饱和溶液中的[Ag＋]。

[能力提升]

10．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×

L－2，下列说法不正确的是（　　）

A．在t℃时，AgBr的Ksp为4.9×

B．在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点到b点

C．图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液

D．在t℃时，AgCl（s）＋Br－（aq）AgBr（s）＋Cl－（aq）的平衡常数K≈816

解析　根据图中c点的[Ag＋]和[Br－]可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×

L－2，A正确；

在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后，[Br－]增大，溶解平衡逆向移动，[Ag＋]减小，故B错；

在a点时Q<

Ksp，故为AgBr的不饱和溶液，C正确；

选项D中K＝[Cl－]/[Br－]＝Ksp（AgCl）/Ksp（AgBr），代入数据得K≈816，D正确。

11．已知在Ca3（PO4）2的饱和溶液中存在平衡：

Ca3（PO4）2（s）3Ca2＋（aq）＋2PO

（aq）

（1）溶度积Ksp＝_____________________________________________________；

（2）若一定温度下，饱和溶液中[Ca2＋]＝2.0×

10－6mol·

L－1，[PO

]＝1.58×

L－1，则Ksp＝________。

答案　

（1）Ksp＝[Ca2＋]3[PO

]2

（2）2.0×

10－29mol5·

L－5

解析　Ksp＝[Ca2＋]3[PO

＝（2.0×

L－1）3×

（1.58×

L－1）2

＝2.0×

L－5。

[拓展探究]

12．从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1）流程甲加入盐酸后生成Al3＋的化学方程式为

________________________________________________________________________。

（2）流程乙加入烧碱后生成SiO

的离子方程式为

（3）验证滤液B中含Fe3＋，可取少量滤液并加入________（填试剂名称）。

（4）滤液E、K中溶质的主要成分是__________（填化学式），写出该溶液的一种用途________________________________________________________________________。

（5）已知298K时，Mg（OH）2的溶度积常数Ksp＝5.6×

L－3，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.00，则此温度下残留在溶液中的[Mg2＋]＝__________。

答案　

（1）Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O

（2）SiO2＋2OH－===SiO

＋H2O

（3）硫氰化钾（或苯酚溶液等合理答案均可）

（4）NaHCO3　制纯碱（或作发酵粉等合理答案均可）

（5）5.6×

10－10mol·

解析　

（1）Al2O3溶于盐酸生成AlCl3和水，化学方程式为Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O

（2）SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO2＋2OH－===SiO

（3）Fe3＋的鉴定有多种方法，KSCN溶液、苯酚溶液、NaOH溶液等都可与之产生明显现象，若使用NaOH溶液，则NaOH溶液要过量。

（4）由于通入的是过量CO2，因此滤液E和K中的主要成分是NaHCO3，其用途广泛，工业上可用于制纯碱，也可用作食品添加剂。

（5）298K，Mg（OH）2的溶度积常数Ksp＝5.6×

L－3，即溶液中[Mg2＋][OH－]2＝5.6×

L－3。

pH＝13的溶液中，[OH－]＝0.1mol·

L－1，则此时[Mg2＋]＝

mol·

L－1＝5.6×