高中化学一轮复习精品学案第8章 第4节 难溶电解质的溶解平衡.docx

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高中化学一轮复习精品学案第8章第4节难溶电解质的溶解平衡

第四节　难溶电解质的溶解平衡

考纲定位

考情播报

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。

3.了解溶液的含义，了解溶解度、饱和溶液的概念。

2016·全国乙卷T27（9）/全国丙卷T13（D）、T27（4）

2015·全国卷ⅠT10（D）、T28

（2）/全国卷ⅡT12、T26（4）

2014·全国卷ⅠT11、T13（A）/全国卷ⅡT28

2013·全国卷ⅠT11/全国卷ⅡT10（D）、T13、T27

（1）

考点1|沉淀溶解平衡及应用

[基础知识整合]

1．沉淀溶解平衡

（1）含义：

在一定温度下的水溶液中，当沉淀溶解和生成速率相等时，即建立了溶解平衡。

（2）沉淀溶解平衡的建立

固体溶质溶液中的溶质

（3）沉淀溶解平衡的四大特征

等—动—定—变。

（4）沉淀溶解平衡的影响因素

2．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4左右，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

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

②盐溶液溶解法

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规律：

一般说来，溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀。

沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。

但溶解度小的沉淀在一定条件下也可以转化为溶解度大的沉淀。

③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PbS转化为CuS，离子方程式为

Cu2＋（aq）＋PbS（s）===CuS（s）＋Pb2＋（aq）。

[应用体验]

1．以AgCl为例：

AgCl（s）Ag＋（aq）＋Cl－（aq）　ΔH>0。

外界条件

移动方向

c（Ag＋）

Ksp

①升高温度

________

________

________

②加入少量的

AgNO3

________

________

________

③加入Na2S

________

________

________

④通入HCl

________

________

________

[提示]　①正向　增大　增大　②逆向　增大　不变　③正向　减小　不变　④逆向　减小　不变

2．从沉淀溶解平衡的角度解释Mg（OH）2溶于醋酸铵溶液的原理。

[提示]　Mg（OH）2在水中存在Mg（OH）2（s）Mg2＋（aq）＋2OH－（aq）平衡，加入醋酸铵，NH与OH－结合为弱碱NH3·H2O，导致c（OH－）减小，上述平衡向右移动，使Mg（OH）2逐渐溶解。

[考点多维探究]

角度1　沉淀溶解平衡及其影响因素

1．CaCO3是一种难溶性盐，下列有关CaCO3的溶解平衡的说法中，不正确的是（　　）

A．CaCO3沉淀析出和沉淀溶解不断进行，但速率相等

B．CaCO3难溶于水，其饱和溶液不导电，CaCO3是弱电解质

C．升高温度，CaCO3的溶解度增大

D．向CaCO3饱和溶液中加入纯碱固体，CaCO3的溶解度降低

B　[虽然CaCO3难溶于水，其饱和溶液导电性较弱，但溶于水的部分能完全电离，CaCO3是强电解质。

]

2．（2017·江西景德镇调研）已知Ca（OH）2的饱和溶液中存在平衡：

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．②③④⑥D．①②⑥⑦

A　[向溶液中加Na2CO3，与Ca2＋反应生成沉淀CaCO3，c（Ca2＋）减小，②错；③引入OH－，③错；恒温下，Ca（OH）2饱和溶液的浓度不变，pH不变，④错；加热，平衡左移，c（OH－）减小，pH减小，⑤错；加NaOH，平衡左移，Ca（OH）2的质量增大，⑦错。

]

3．将AgCl分别加入盛有：

①5mL水；②6mL0.5mol·L－1NaCl溶液；③10mL0.2mol·L－1CaCl2溶液；

④50mL0.1mol·L－1盐酸的烧杯中，均有固体剩余，各溶液中c（Ag＋）从大到小的顺序________（填序号）。

[解析]　根据沉淀溶解平衡：

AgCl（s）Ag＋（aq）＋Cl－（aq）知，溶液中c（Cl－）越大，越利于平衡逆向移动，c（Ag＋）越小。

c（Cl－）：

②>③>④>①，故c（Ag＋）：

②<③<④<①。

[答案]　①>④>③>②

（1）沉淀达到溶解平衡时，加水，沉淀溶解平衡右移，但沉淀剩余时，离子浓度不变。

（2）沉淀溶解达到平衡时，再加入该难溶物对平衡无影响。

（3）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。

角度2　沉淀溶解平衡的应用

4．（2016·辽宁六校期末）已知：

Ksp（CuS）＝1.3×10－36，Ksp（MnS）＝2.6×10－13。

工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：

Cu2＋（aq）＋MnS（s）===CuS（s）＋Mn2＋（aq），下列说法错误的是（　　）

A．MnS使用量越大，废水中的Cu2＋的去除率越高

B．该反应可将工业废水中的Cu2＋沉淀完全

C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c（Mn2＋）变大

D．该反应的平衡常数K＝2.0×1023

B　[达到溶解平衡后，增加MnS的量，平衡不移动，废水中的Cu2＋的去除率不再改变，A项错误；Ksp（CuS）≪Ksp（MnS），溶解度较大的物质可转化为溶解度较小物质，B项正确；Cu2＋浓度增大，平衡向MnS溶解的方向移动，溶液中的c（Mn2＋）变大，C项正确；该反应的平衡常数K＝＝＝＝＝2.0×1023，D项正确。

]

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，下同）。

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________。

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________。

A．物理变化

B．化学变化

C．既有物理变化又有化学变化

[答案]　

（1）BC　

（2）①B　②C

考点2|溶解度（S）与溶度积（Ksp）

[基础知识整合]

1．溶解度及其影响因素

（1）固体的溶解度（S）

在一定温度下，某固体物质在100_g溶剂（通常是水）里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在该溶剂里的溶解度，其单位为g。

固体物质溶解度（饱和溶液）S＝×100g。

影响溶解度大小的因素

①内因：

物质本身的性质（由结构决定）。

②外因

a．溶剂的影响（如NaCl易溶于水不易溶于汽油）。

b．温度的影响：

升温，大多数固体物质的溶解度增大，少数物质却相反，如Ca（OH）2；温度对NaCl的溶解度影响不大。

（2）气体的溶解度

通常指该气体（其压强为101kPa）在一定温度时溶解于1体积水里达到饱和状态时气体的体积，常记为1∶x。

如NH3、HCl、SO2、CO2等气体常温时的溶解度分别为1∶700、1∶500、1∶40、1∶1。

气体溶解度的大小与温度和压强有关，温度越高，溶解度越小；压强越大，溶解度越大。

（3）利用溶解度受温度影响不同除杂的方法

①溶解度受温度影响较小的物质（如NaCl）采取蒸发结晶的方法。

如NaCl溶液中含有KNO3，应采取蒸发结晶，趁热过滤的方法。

②溶解度受温度影响较大的物质（或带有结晶水）采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法。

如KNO3溶液中含有NaCl，应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。

2．溶度积（Ksp）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

符号

Ksp

Qc

表达式

Ksp（AmBn）＝cm（An＋）·cn（Bm－），式中的浓度都是平衡时浓度

Qc（AmBn）＝cm（An＋）·cn（Bm－），式中的浓度是任意时刻的浓度

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

（2）影响Ksp的因素

①内因：

难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。

②外因

Ksp只与温度有关，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（选填“增大”“减小”或“不变”）。

[应用体验]

1．25℃时，AgCl在0.1mol/L的NaCl溶液中溶解度和在0.1mol/L的CaCl2溶液中溶解度谁大？

为什么？

[提示]　在0.1mol/L的NaCl溶液大，因为c（Cl－）小，对AgCl的溶解抑制程度小。

2．25℃时，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？

写出分析过程。

[提示]　Qc＝×＝1×10－6>Ksp，有沉淀生成。

[考点多维探究]

角度1　有关Ksp和S的计算和应用

1．已知Ksp（AgCl）＝1.56×10－10，Ksp（AgBr）＝7.7×10－13，Ksp（Ag2CrO4）＝9.0×10－12。

某溶液中含有Cl－、Br－和CrO，浓度均为0.010mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为（　　）

A．Cl－、Br－、CrO　　　　　B．CrO、Br－、Cl－

C．Br－、Cl－、CrOD．Br－、CrO、Cl－

C　[利用沉淀溶解平衡原理，当Qc>Ksp时，有沉淀析出。

溶液中Cl－、Br－、CrO的浓度均为0.010mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L－1的AgNO3溶液时，溶解度小的先满足Qc>Ksp，有沉淀析出。

比较Ksp，AgBr、AgCl同类型，溶解度：

AgBr

比较AgCl、Ag2CrO4的溶解度：

从数量级看，AgCl中c（Ag＋）＝＝，Ag2CrO4中，Ag2CrO4（s）2Ag＋＋CrO，设c（CrO）＝x，则Ksp（Ag2CrO4）＝c2（Ag＋）·c（CrO）＝（2x）2·x＝4x3，则x＝＝。

故Ag2CrO4中c