第八章第4讲 难溶电解质的溶解平衡6135208.docx

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第八章第4讲难溶电解质的溶解平衡6135208

第4讲　难溶电解质的溶解平衡

[考纲解读]　1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。

2.了解难溶电解质的沉淀转化的本质。

考点一　溶解平衡和溶度积常数

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____________时，________速率和____________速率相等的状态。

2．溶解平衡的建立

固体溶质

溶液中的溶质

（1）v溶解____v沉淀，固体溶解

（2）v溶解____v沉淀，溶解平衡

（3）v溶解____v沉淀，析出晶体

3．溶解平衡的特点

4．电解质在水中的溶解度

20℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：

5．溶度积和离子积

以AmBn（s）

mAn＋（aq）＋nBm－（aq）为例：

溶度积

离子积

概念

________的平衡常数

溶液中有关离子____幂的乘积

符号

Ksp

Qc

表达式

Ksp（AmBn）＝______________，式中的浓度都是平衡浓度

Qc（AmBn）＝______________，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③Qc____Ksp：

溶液未饱和，无沉淀析出

6.Ksp的影响因素

（1）内因：

难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。

（2）外因

①浓度：

加水稀释，平衡向________方向移动，但Ksp________________。

②温度：

绝大多数难溶盐的溶解是________过程，升高温度，平衡向________方向移动，Ksp________。

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，但Ksp不变。

1．难溶的氯化银在水中也存在着溶解平衡AgCl（s）

Ag＋（aq）＋Cl－（aq），怎样用实验证明溶液中可以同时存在着少量的Ag＋和Cl－？

2．

（1）0.1mol·L－1的盐酸与0.1mol·L－1的AgNO3溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有________________________。

（2）下列方程式①AgCl（s）

Ag＋（aq）＋Cl－（aq）、

②AgCl===Ag＋＋Cl－、　③CH3COOH

CH3COO－＋H＋各表示什么意义？

3．有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法正确的是（　　）

A．AgCl沉淀生成和溶解同时在不断进行，且速率相等

B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－

C．只要向含有AgCl的饱和溶液中加入盐酸，一定会有沉淀生成

D．向含有AgCl的悬浊液中加入NaBr固体，AgCl沉淀不变化

4．AgCl的Ksp＝1.80×10－10，将0.002mol·L－1的NaCl和0.002mol·L－1的AgNO3溶液等体积混合，是否有AgCl沉淀生成？

5．利用生成沉淀的方法能否全部除去要沉淀的离子？

6．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

（1）沉淀溶解平衡也是化学平衡的一种，其平衡移动规律符合勒夏特列原理。

（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）Ksp的大小可比较难溶电解质的溶解能力，一般Ksp越大，说明难溶电解质在水中的溶解能力越强；Ksp越小，说明难溶电解质在水中的溶解能力越弱。

（说明：

两种难溶电解质的组成和结构要相似）

考点二　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________。

（2）沉淀剂法

如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为__________________。

2．沉淀的溶解

（1）酸溶解法

如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为_________________________。

（2）盐溶液溶解法

如Mg（OH）2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为____________________。

（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_____________________。

3．沉淀的转化

（1）实质：

______________的移动（沉淀的溶解度差别________，越容易转化）。

（2）应用：

锅炉除垢、矿物转化等。

7．

（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?

8．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）CaCO3难溶于稀H2SO4，却能溶于醋酸中；

（3）分别用等体积的蒸馏水和0.01mol·L－1的HCl洗涤AgCl沉淀，用水洗涤造成的AgCl的损失大于用稀HCl洗涤的损失量。

沉淀溶解平衡

1．沉淀的溶解平衡是怎样建立的？

勒夏特列原理是否适用于该平衡？

2．难溶电解质溶解能力的大小，通常怎样表示？

其大小受哪些因素的影响？

3．影响沉淀溶解平衡的因素有哪些？

各怎样影响？

【例1】　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溶液中c（Ca2＋）·c2（OH－）恒为定值

③向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度

④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

⑤恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高

⑥给溶液加热，溶液的pH升高

⑦向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加

⑧向溶液中加入少量NaOH固体，Ca（OH）2固体质量不变

A．①⑦B．①②⑦⑧

C．③④⑤⑦D．①③⑦⑧

【例2】　下列叙述不正确的是（　　）

A．CaCO3能够溶解在CO2的水溶液中

B．Mg（OH）2可溶于盐酸，不溶于NH4Cl溶液

C．AgCl可溶于氨水

D．MgSO4溶液中滴加Ba（OH）2得到两种沉淀

溶度积有关计算及应用

1．判断沉淀的生成、溶解及转化

通过比较溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc与Ksp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、溶解或转化。

两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能会产生多种沉淀时，判断产生沉淀先后顺序问题，均可利用溶度积的计算公式或离子积与溶度积的关系加以判断。

2．溶度积的计算

（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。

【例3】　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

【例4】　

（1）已知Ksp（AgCl）＝1.8×10－10，则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c（Ag＋）是多少？

（2）已知Ksp[Mg（OH）2]＝1.8×10－11，则将Mg（OH）2放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的pH为多少？

（3）在0.01mol·L－1的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH是多少？

当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH为多少？

【例5】　已知Ksp（AgCl）＝1.8×10－10，Ksp（Ag2CrO4）＝1.9×10－12，现在向0.001mol·L－1K2CrO4和0.01mol·L－1KCl混合液中滴加0.01mol·L－1AgNO3溶液，通过计算回答：

（1）Cl－、CrO

谁先沉淀？

（2）刚出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中Cl－浓度是多少？

（设混合溶液在反应中体积不变）

高考题组一　溶解平衡与溶度积常数

1．（2010·山东理综，15）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pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。

据

图分析，下列判断错误的是（　　）

A．Ksp[Fe（OH）3]

B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点

C．c、d两点代表的溶液中c（H＋）与c（OH－）乘积相等

D．Fe（OH）3、Cu（OH）2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和

2．（2009·浙江理综，10）已知：

25℃时，Ksp[Mg（OH）2]＝5.61×10－12，Ksp[MgF2]＝7.42×10－11。

下列说法正确的是（　　）

A．25℃时，饱和Mg（OH）2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c（Mg2＋）大

B．25℃时，在Mg（OH）2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c（Mg2＋）增大

C．25℃时，Mg（OH）2固体在20mL0.01mol·L－1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L－1

NH4Cl溶液中的Ksp小

D．25℃时，在Mg（OH）2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg（OH）2不可能转化为MgF2

3．（2008·广东，9）已知Ag2SO4的Ksp为2.0×10－5，将适量Ag2SO4固体溶于100mL水中至刚好饱和，该过程中Ag+和SO_浓度随时间变化关系如右图[饱和Ag2SO4溶液中c（Ag+）=0.034mol·L-1]。

若t1时刻在上述体系中加入100mL0.020mol·L-1Na2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag+和SO_浓度随时间变化关系的是（　　）

高考题组二　溶解平衡的应用

4．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”

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

（2010·江苏，10C）

（2）AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同（　　）

（2010·天津理综，4C）

5．（2011·浙江理综，13）海水中含有丰富的镁资源。

某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：

模拟海水中的离子浓度/mol·L－1

Na＋

Mg2＋

Ca2＋

Cl－

HCO

0.439

0.050

0.011

0.560

0.001

注：

溶液中某种离子的浓度小于1.0×10－5mol·L－1，可认为该离子不存在；

实验过程中，假设溶液体积不变。

Ksp（CaCO3）＝4.96×10－9

Ksp（MgCO3）＝6.82×10－6

Ksp[Ca（OH）2]＝4.68×10－6

Ksp[Mg（OH）2]＝5.61×10－12

下列说法正确的是（　　）

A．沉淀物X为CaCO3

B．滤液M中存在Mg2＋，不存在Ca2＋

C．滤液N中存在Mg2＋、Ca2＋

D．步骤②中若改为加入4.2gNaOH固体，沉淀物Y为Ca（OH）2和Mg（OH）2的混合物

6．（2010·海南，5）已知：

Ksp（AgCl）＝1.8×10－10，Ksp（AgI）＝1.5×10－16，Ksp（Ag2CrO4）＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是（　　）

A．AgCl>AgI>Ag2CrO4B．AgCl>Ag2CrO4>AgI

C．Ag2CrO4>AgCl>AgID．Ag2CrO4>AgI>AgCl

7．（2009·江苏，9改编）下列化学实验事实及其解释都正确的是（　　）

A．向碘水中滴加CCl4，振荡静置后分层，CCl4层呈紫红色，说明可用CCl4从碘水中萃

取碘

B．向SO2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO3难溶于盐

酸

C．向0.1mol·L－1FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，说明Fe2

＋具有氧化性

D．向2.0mL浓度均为0.1mol·L－1的KCl、KI混合溶液中滴加1～2滴0.01mol·L－1AgNO3

溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp小

8．[2010·江苏－20

（1）]预氨化过程中有Mg（OH）2沉淀生成，已知常温下Mg（OH）2的Ksp＝1.8×10－11，若溶液中c（OH－）＝3.0×10－6mol·L－1，则溶液中c（Mg2＋）＝______。

课时规范训练

教材习题回扣

1．（选修4P67－2）下列说法中正确的是（　　）

A．某物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水

B．不溶于水的物质溶解度为0

C．绝对不溶解的物质是不存在的

D．某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0

2．（选修4P67－3）以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。

根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是（　　）

A．具有吸附性

B．溶解度与CuS、PbS、CdS等相同

C．溶解度大于CuS、PbS、CdS

D．溶解度小于CuS、PbS、CdS

3．（选修4P67－4）根据下表判断，将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓AgNO3溶液，发生的反应为（　　）

几种电解质的溶解度（20℃）

化学式

溶解度/g

化学式

溶解度/g

AgCl

1.5×10－4

Ba（OH）2

3.89

AgNO3

222

BaSO4

2.4×10－4

AgBr

8.4×10－6

Ca（OH）2

0.165

Ag2SO4

0.796

CaSO4

0.21

Ag2S

1.3×10－16

Mg（OH）2

9×10－4

BaCl2

35.7

Fe（OH）3

3×10－9

A.只有AgBr沉淀生成

B．AgCl和AgBr沉淀等量生成

C．AgCl沉淀少于AgBr沉淀

D．AgCl沉淀多于AgBr沉淀

4．（选修4P59－4）为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后，再向滤液中加入适量的盐酸，这种试剂是（　　）

A．NH3·H2OB．NaOHC．Na2CO3D．MgCO3

能力提升训练

1．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，沉淀的速率和溶解的速率相等

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，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解

2．有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是（　　）

A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等

B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－

C．在AgCl的澄清饱和溶液中，只要向其中加入NaCl溶液，一定会有沉淀生成

D．向含有AgCl沉淀的悬浊液中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变

3．在BaSO4饱和溶液中，加入Na2SO4（s），达平衡时（　　）

A．c（Ba2＋）＝c（SO

）

B．c（Ba2＋）＝c（SO

）＝[Ksp（BaSO4）]1/2

C．c（Ba2＋）≠c（SO

），c（Ba2＋）·c（SO

）＝Ksp（BaSO4）

D．c（Ba2＋）≠c（SO

），c（Ba2＋）·c（SO

）≠Ksp（BaSO4）

4．已知Ksp[Cu（OH）2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×10－38，Cu2＋和Fe3＋完全生成氢氧化物沉淀时的pH分别为6.7和3.2。

现在向pH＝0、浓度均为0.04mol·L－1的Cu2＋、Fe3＋溶液中加入某一固体，以中和H＋调节pH（设溶液体积不变），该过程中Cu2＋、Fe3＋的浓度与pH关系正确的是（　　）

5．已知常温下：

Ksp（AgCl）＝1.8×10－10，Ksp（Ag2CrO4）＝1.9×10－12，下列叙述正确的是（　　）

A．AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的小

B．向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色，说明Ksp（AgCl）

C．将0.001mol·L－1AgNO3溶液分别滴入0.001mol·L－1的KCl和0.001mol·L－1的K2CrO4

溶液中先产生Ag2CrO4沉淀

D．向AgCl的悬浊液中滴加浓氨水，沉淀溶解，说明AgCl的溶解平衡向右移动

6．已知25℃时，Ka（HF）＝3.6×10－4，Ksp（CaF2）＝1.46×10－10，现向1L0.2mol·L－1HF溶液中加入1L0.2mol·L－1CaCl2溶液，则下列说法中正确的是（　　）

A．25℃时，0.1mol·L－1HF溶液中pH＝1

B．Ksp（CaF2）随温度和浓度的变化而变化

C．该体系中没有沉淀产生

D．该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀

7．电离常数（Ka或Kb）、溶度积常数（Ksp）是判断物质性质的重要常数，下列关于这些常数的计算或运用正确的是（　　）

A．某亚硫酸溶液pH＝4.3，若忽略二级电离，则其一级电离常数K1＝1.0×10－8.60

B．Ka（HCN）

C．Ksp（AgI）

D．Ksp（AgCl）

8．已知Ksp（AgCl）＝1.8×10－10，Ksp（AgI）＝1.0×10－16。

下列关于不溶物之间转化的说法中错误的是（　　）

A．AgCl不溶于水，不能转化为AgI

B．两种不溶物的Ksp相差越大，不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物

C．AgI比AgCl更难溶于水，所以AgCl可以转化为AgI

D．常温下，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则NaI的浓度必须不低于

×10

－11mol·L－1

9．在25℃时，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，且Ksp（AgX）＝1.8×10－10，Ksp（AgY）＝1.0×10－12，Ksp（AgZ）＝8.7×10－17。

下列说法（均在25℃）错误的是（　　）

A．三种饱和溶液中溶质的物质的量浓度的大小顺序为c（AgX）>c（AgY）>c（AgZ）

B．若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c（Y－）减小

C．若取0.188gAgY（相对分子质量188）固体放入100mL水中（忽略溶液体积的变化），则溶液中Y－的物质的量浓度为1.0×10－12mol·L－1

D．往C选项的溶液中加入1mL0.1mol·L－1的NaZ溶液，能生成AgZ沉淀

10．已知AgI为黄色沉淀，AgCl为白色沉淀。

25℃时，AgI饱和溶液中c（Ag＋）为1.22×10－8mol·L－1，AgCl饱和溶液中c（Ag＋）为1.30×10－5mol·L－1。

若在5mL含有KCl和KI浓度均为0.01mol·L－1的混合溶液中，滴加8mL0.01mol·L－1的AgNO3溶液，则下列叙述中不正确的是（　　）

A．溶液中所含溶质的离子浓度大小关系为c（K＋）>c（NO

）>c（Cl－）>c（I－）>c（Ag＋）

B．溶液中先产生的是AgI沉淀

C．AgCl的Ksp的数值为1.69×10－10

D．若在AgI悬浊液中滴加少量的KCl溶液，黄色沉淀不会转变成白色沉淀

11．许多在水溶液中的反应，往往有易溶物转化为难溶物或难溶物转化为更难溶物的现象。

下表为相同温度下某些物质的溶解度。

物质

AgCl

Ag2S

CaSO4

Ca（OH）2

溶解度/g

1.5×10－4

1.3×10－6

0.2

0.165

物质

Ca（HCO3）2

CaCO3

NH4HCO3

（NH4）2SO4

溶解度/g

16.6

1.5×10－3

21

75.4

（1）若在有氯化银固体的水中加入硫化钠溶液，可能发生的现象是__________________。

（2）生成硫酸铵化肥的方法之一是：

把石膏粉（CaSO4）悬浮于水中，不断通入氨气并通入二氧化碳，充分反应后立即过滤，滤液经蒸发而得到硫酸铵晶体，写出该反应的化学方程式：

__________________________________________。

12.已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡：

MmAn（s）mMn＋（aq）＋nAm－（aq）

Ksp＝cm（Mn＋）·cn（Am－），称为溶度积。

某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，查得如下资料（25℃）：

难溶电

解质

CaCO3

CaSO4

MgCO3

Mg（OH）2

Ksp

2.8×10－9

7.1×10－5

6.8×10－6

5.6×10－12

实验步骤如下：

①往100mL0.1mol·L－1的CaCl2溶液中加入100mL0.1mol·L－1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。

②向上述悬浊液中加入固体Na2CO33g，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液。

③再加入蒸馏水搅拌，静置、沉淀后再弃去上层清液。

④________________________________________________________________________。

（1）由题中信息Ksp越大，表示电解质的溶解度越______（填“大”或“小”）。

（2）写出第②步发生反应的化学方程式：

_________________________________。

（3）设计第