第29講難溶電解質(zhì)的溶解平衡

1、考點一沉淀溶解平衡及其應用第4講難溶電解質(zhì)的溶解平衡考綱要求1. 了解難溶電解質(zhì)的溶解平衡及影響因素。2了解沉淀溶解平衡的應用。3理解溶度積的含義及其表達式，能進行相關(guān)的 計算。（1）電解質(zhì)在水中的溶解度在20 C時，電解質(zhì)在水中的溶解度與溶解性的關(guān)系如下：（難溶）（微溶）何溶）（易溶）ULI.0.01 1 10（2）溶解平衡的建立過程溶解固體溶質(zhì)沉淀v溶解 >v沉淀，固體溶解 溶液中的溶質(zhì) v溶解三v沉淀，溶解平衡 v溶解 <v沉淀，析出晶體特征可逆過程T 哲落辭三曲機淀藝o 勞一定條件下達到平衡時,固體溶質(zhì)質(zhì)量、翠離子濃度保持不變宓一外界條件改變,溶解平衡將發(fā)生移動（4）影響因

2、素內(nèi)因一難溶電解質(zhì)術(shù)身的性質(zhì)規(guī)律，升溫大多數(shù)溶解平衡向溶解的方向 移動，K磺增大原因：大多數(shù)難溶電解質(zhì)的溶解過程是吸A濃度規(guī)律擁水稀釋平衡向溶解的方向移動門心 不變相同離子加入與難溶電解質(zhì)有相同離子組成的物質(zhì)*平衡向主成沉淀的方向移動長建V加入能消耗難溶物離子的物質(zhì)平衡向 溶解的方向移動2.沉淀溶解平衡的應用(1)沉淀的生成方法實例反應的離子方程式調(diào)用 Cu(0H)2、CuO 等除Fe3+ + 3H2OFe(OH)_?+ 3H節(jié)pH法去CuCl2中的FeCh+、Cu(0H) 2 + 2H + =Cu2+ + 2H20沉淀劑法以NazS、H2S等作沉淀劑除去污水中的重金屬離子(Cu2+、Hg2+

3、 等)H2S + Cu2 =CuSj + 2H(2)沉淀的溶解 酸溶解法：如CaC03溶于鹽酸，離子方程式為 CaC03 + 2H +=Ca2 + 出0 + CO2 f。 鹽溶解法：如 Mg(0H)2溶于NH4CI溶液，離子方程式為Mg(OH) 2+ 2NH4=Mg2 + + 2NH Hz0。(3)沉淀的轉(zhuǎn)化 實質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動。 特征：a. 般說來，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實 現(xiàn)。b. 沉淀的溶解度差別越大，越容易轉(zhuǎn)化。 應用：a. 鍋爐除垢：將CaS04轉(zhuǎn)化為CaC03,離子方程式為：CaSOq + co2 =CaC0 3 + so4。b. 礦物轉(zhuǎn)化：CuS04溶液遇

4、ZnS(閃鋅礦)轉(zhuǎn)化為CuS(銅藍)的 離子方程式為：Cu2 (aq) + ZnS(s)=CuS(s)+ Zn2 (aq)。【感悟測評】判斷正誤(正確的打“，錯誤的打“X” )(1 )向0.1 moI/L的AgN03溶液中加入過量的鹽酸完全反應后溶 液中無Ag+。()(2) 沉淀溶解平衡也屬于化學平衡，屬于動態(tài)平衡，即v(溶解)=v(沉淀嚴0。()(3) 在一定條件下，難溶物達到溶解平衡時，固體質(zhì)量、離子濃度不再隨時間改變而改變。()(4) 外界條件改變，溶解平衡一定發(fā)生移動。()'(5) CaCO3=Ca2 + + CO2 與 CaCO3(s)Ca2 + (aq) +CO3_(aq)

5、所表達的意義分別是 CaCO3的電離方程式和沉淀溶解平 衡式。()答案： x (2)V (3)V (4)X (5)V考點闡釋1. 沉淀溶解平衡的影響因素以 AgCI(s)Ag+ (aq) + C(aq) H>0為例分析外界條件改變對沉淀溶解平衡的影響外界條件移動方向平衡后 c(Ag )平衡后 c(Cl )Ksp升高溫度正向增大增大增大加水稀釋正向不變不變不變加入少量AgNO3逆向增大減小不變通入HCI逆向減小增大不變通入H2S正向減小增大不變2難溶電解質(zhì)的溶解平衡中的易錯點(1) 沉淀溶解平衡是化學平衡的一種，沉淀溶解平衡移動分析時 也同樣遵循勒夏特列原理。(2) 溶解平衡一般是吸熱的，

6、溫度升高平衡右移，Ksp增大，但Ca(0H)2 相反。(3) 溶度積大的難溶電解質(zhì)的溶解度不一定大，只有組成相似的 難溶電解質(zhì)才有可比性。(4) 復分解反應總是向著某些離子濃度減小的方向進行，若生成 難溶電解質(zhì)，則向著生成溶度積較小的難溶電解質(zhì)的方向進行。(5) 與平衡常數(shù)一樣，Ksp與溫度有關(guān)。不過溫度改變不大時，Ksp 變化也不大，常溫下的計算可不考慮溫度的影響。典題示例考向一 沉淀溶解平衡及其影響因素1. (2018閔行區(qū)二模)常溫下，往飽和石灰水中加入一定量的生石灰，一段時間后恢復到原溫度，以下敘述錯誤的是()A .有溶質(zhì)析出B溶液中Ca2+的數(shù)目不變C .溶劑的質(zhì)量減小D.溶液的pH

7、不變解析：氧化鈣溶于水，結(jié)合水生成氫氧化鈣，水的質(zhì)量減少，有 溶質(zhì)析出，A正確；由于溶劑減少，溫度不變，溶解度不變，故鈣離 子的物質(zhì)的量減小，即溶液中 Ca2+的數(shù)目減少，B錯誤；水與氧化C正確；溫度不變，氫氧化鈣 pH不變，D正確。Ca(OH) 2溶液，當加入少量鈣反應生成氫氧化鈣，溶劑質(zhì)量減小， 的溶度積常數(shù)不變，氫氧根濃度不變，答案：B2. 某一密閉絕熱容器中盛有飽和CaO 粉末，下列說法正確的是 ( )有晶體析出 cCa(OHL增大 pH不變c(H+) c(OH)的積不變 c(H +)一定增大A .BC .D .解析：由于絕熱容器中熱量不損失，向 Ca(OH) 2中加入CaO, 氧化鈣

8、溶于水放熱， 溫度升高， 導致氫氧化鈣的溶解度減小， 溶液中 溶質(zhì)的濃度減小， 同時水的離子積增大， 由于溶液溫度升高， 氫氧 化鈣溶解度減小，溶液中有氫氧化鈣晶體析出， 正確； 溶液中 Ca(OH) 2的溶解度減小，氫氧化鈣的濃度會減小， 錯誤； 溶液中 Ca(OH) 2的溶解度減小，溶液中的OH的濃度減小，H +的濃度增大， 錯誤；由于反應后溫度升高，水的離子積增大，錯誤；由于Ca(OH) 2的溶解度減小，溶液中的 OH 濃度減小，H*的濃度增大， 正確。答案： B考向二 沉淀溶解平衡在生產(chǎn)生活中的應用3. (2018閘北區(qū)模擬 )可溶性鋇鹽有毒，醫(yī)院中常用硫酸鋇這種 鋇鹽作為內(nèi)服造影劑。

9、 醫(yī)院搶救鋇離子中毒患者時， 除催吐外， 還需 要向中毒者胃中灌入硫酸鈉溶液。已知：某溫度下，Ksp(BaCO3)=5.1 X 10_9, Ksp(BaSO4)= 1 1X 10_ 1°,下列推斷正確的是()A .不用碳酸鋇作為內(nèi)服造影劑，是因為Ksp(BaCOJ >Ksp(BaSO4)B. 搶救鋇離子中毒患者時，若沒有硫酸鈉，可以用碳酸鈉溶液 代替C. 若誤飲c(Ba2+ )= 10X10-5 mol L-1的溶液時，會引起鋇離子中毒D .可以用0.36 molL-1的W2SO4溶液給鋇離子中毒患者洗胃解析：因胃酸可與co,反應生成水和二氧化碳，使 co3-濃度降低，從而使平

10、衡 BaCOCBa2+ (aq) + CO3_(aq)向溶解方向移動，使Ba2 +濃度增大，Ba2+有毒，與KSp大小無關(guān)，A錯誤；BaCOs溶于胃酸，起不到解毒的作用， B錯誤；c(Ba2+) = 1.0X 10_molL-1的溶液鋇離子濃度很小，不會引起鋇離子中毒， C錯誤；用0.36 mol L-1的Na2SO4溶液給鋇離子中毒患者洗胃，反應后c(Ba2+)1.1X 10100.36mol/L，濃度很小，可起到解毒的作用,D正確答案：D4. (2018重慶一中月考)Cu(OH)2在水中存在如下溶解平衡：Cu(OH)2(s)W*Cu2+(aq) + 2OH(aq),常溫下 KspCu(OH

11、) 2=2X 10_2°。某 CuSO4溶液中，c(Cu2+)= 0.02 mol L7S 在常溫下要生 成Cu(OH) 2沉淀，需要向CuSO4溶液中加入堿溶液來調(diào)節(jié)溶液的 pH ,使溶液的pH大于()B. 3C. 4D.5解析：氫氧化銅的溶度積：Ksp= c(Cu2+) c2(OH7) = 2X 10720, c(Cu2+)= 0.02 mol/L,如果生成Cu(OH) 2沉淀，則氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度至少為：c(OH 7/2X 107 209)=丫 002mol/L= 1X 10 9 mol/L,所以溶液中氫離子濃度為：14+1X 105一c(H )=-9 mol/L = 1

12、0 mol/L，所以1 X 10若要生成Cu(OH) 2沉淀，應調(diào)整溶液pH > 5答案：D【題后悟道】沉淀完全的理解用沉淀法除雜不可能將雜質(zhì)離子全部通過沉淀除去般認為殘留在溶液中的離子濃度小于1 X 105 mol L-內(nèi)因：難溶物質(zhì)本身的性質(zhì)，是主要決定因素。 外因 濃度：加水稀釋，平衡向溶解方向移動，Ksp不變時，沉淀已經(jīng)完全考點二 溶度積常數(shù)及其應用1. 溶度積和離子積以 AmBn(s)mAn+(aq) + nBm (aq)為例:溶度積離子積概念沉淀溶解的平衡常數(shù)溶液中有關(guān)離子濃度幕的乘積符號KspQc表達式Ksp(AmBn) = cm(An+) cn(Bm),式中的濃度為平衡濃

13、度Qc(AmBn)=cm(An+) cn(Bm),式中的濃度是任 意濃度判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解應用溶液不飽和*無沉淀折出溶液飽利，沉淀與溶煙處于平衡狀態(tài)<5土溶液飽和*有沉淀析出2. Ksp的影響因素 溫度：絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程， 升高溫度，平衡向溶解方向移動,Ksp增大。 其他：向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應生成更難溶 物質(zhì)或更難電離物質(zhì)或氣體的離子時，平衡向溶解方向移動，Ksp不變?！靖形驕y評】判斷正誤(正確的打“，錯誤的打“X”)(1) 兩難溶電解質(zhì)作比較時，Ksp小的溶解度一定小。()(2) 升高溫度，難溶電解質(zhì)的 Ksp 一定增大。()(3) 常溫

14、下，向飽和 W2CO3溶液中加入少量 BaS04粉末，過濾，向洗凈的沉淀中加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說明 Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4)。()(4) 常溫下，向BaC03飽和溶液中加入 Na2CO3固體，BaCOs的 Ksp減小。()(5) 將 0.002 mol L1 的 NaCI 和 0.002 molL-1 的 AgNO?溶液等體積混合，有AgCI沉淀生成已知Ksp(AgCI) = 1.80X 10-10。()答案：(1)X (2)X (3)X (4)X (5)V考點闡釋溶度積Ksp的計算(1) 已知溶度積求溶液中的某種離子的濃度，如Ksp= a的飽和AgCI 溶液中 c(

15、Ag )= a mol L 1。(2) 已知溶度積、溶液中某離子的濃度，求溶液中的另一種離子的濃度，如某溫度下 AgCI的Ksp= a,在0.1 mol L1的NaCI溶液 中加入過量的AgCI固體，達到平衡后c(Ag+) = 10a moI L- 1O(3) 計算反應的平衡常數(shù)，如對于反應Cu2 + (aq) + MnS(s)CuS(s)+ Mn2 + , Ksp(MnS) = c(Mn2 +) cfS2 ), Ksp(CuS)=c（Cu2 JcQ），而平衡常數(shù)K =碁-Kp。典題示例»考向一溶度積的應用2 +1.在 25 C時，F(xiàn)eS 的 Ksp= 6.3X 10_18, CuS

16、 的 KSp= 1.3X 1036, ZnS的Ksp= 1.3X 1024。下列有關(guān)說法中正確的是()A. 25 C時，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B. 25 C時，飽和CuS溶液中Cu2+的濃度為1.3X 1036 mol L1C.向物質(zhì)的量濃度相同的 FeCb、ZnCW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 +，可以選用FeS作沉淀劑答案：D2. 有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：化合物Zn(OH) 2Fe(OH) 2Fe(OH) 3Ksp近似值一1710101710 39用廢電池的鋅皮制備 ZnSO4 7H2O的過程中，需除去鋅皮中的 少量雜質(zhì)鐵，其方法是：加稀H

17、2SO4和H2O2溶解，鐵變?yōu)?,加堿調(diào)節(jié)至pH為時鐵剛好沉淀完全（離 子濃度小于1X 05 mol L1時，即可認為該離子沉淀完全）；繼續(xù)加 堿至pH為時鋅開始沉淀（假定Zn2+濃度為0.1 mol L 一1）。若上述過程不加H2O2后果是,原因是。解析：在H2O2存在下，鐵被氧化為 Fe3 +;根據(jù)表格數(shù)據(jù)，KspFe(0H)3 = c(Fe3Jc3(OH _) = 10_39，貝S c(OH _) = 3 0.1 x 10- 11molL-1, c(H+) = 2x 10_3mol L-1, pH = 2.7; KspZn(OH) 2 = c(Zn2 +) c2(OH _)= 10T7,

18、則 c(OH_) = 10_8mol L-1，所以控制 pH 為 6 時，Zn2+開始沉淀，如果不加 H2O2, Fe2+不能被氧化，根據(jù)Fe(OHL和 Zn(OH) 2的Ksp相同，在pH = 6時，兩者將同時沉淀，則無法除去 Zn2+中的 Fe2 +o答案：Fe3+ 2.7 6 Zn2+和Fe3+分離不開Fe(OH)2 和 Zn(OH) 2 的 Ksp相近3. (2018福建龍海質(zhì)檢)已知：難溶電解質(zhì)Cu(OH)2在常溫下的Ksp-2X1020,則常溫下：(1) 某 CuSO4溶液里 c(Cu2+ ) = 0.02 molL 1,如要生成 Cu(OH)2沉淀，應調(diào)整溶液的pH，使之大于。(

19、2) 要使0.2 molL 1 CuSO4溶液中的Cu2+沉淀較為完全(使Cu2+ 濃度降至原來的千分之一)，則應向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH為。解析：根據(jù)信息，當c(Cu2+ ) c2(OH )= 2X10一20時開始出現(xiàn)沉淀，則c(OH )=cCu2+202X10 202X109-1+002 = 10 mol L , c(H )=10 5 mol L 1, pH = 5,所以要生成Cu(OH)2沉淀，應調(diào)整pH使之大于5。1(2)要使 Cu2+ 濃度降至 叱器；=2X 104 molL 1, c(OH )=2X 10 202X 104 =二 10 8mol L1, c(H ) =

20、 10 6mol L1，此時溶液的 pH =答案：(1)5 (2)6考向二 沉淀溶解平衡曲線4. (2018湖北七市聯(lián)考)常溫下，取一定量的Pbb固體配成飽和 溶液，t時刻改變某一條件，離子的濃度變化如圖所示 注：第一次平 衡時 c(I) = 2X 10 mol L , c(Pt/ )= 1X 10 mol L。下列有關(guān) 說法正確的是()A .常溫下，Ksp(Pbl2)= 2X 106B. 溫度不變，向Pbl2飽和溶液中加入少量硝酸鉛濃溶液，Pbl2 的溶解度不變，c(Pb2+)不變C. t時刻改變的條件是升高溫度，Pbl2的Ksp增大D. 常溫下 Ksp(PbS)= 8X 10 28，向Pb

21、l2的懸濁液中加入 NazS乂溶液，反應PbJ(s)+ S2(aq)PbS(s)+ 2I (aq)的化學平衡常數(shù)為5X 1018解析：A 項，Pbl 2(s) Pb2+(aq) + 2I (aq), Ksp(PbI 2) = c(Pb2 +) c2(I ) = 1X 10 3X4X 10 6 = 4X 10 9，錯誤；B 項，Pbl2(s)Pb2+(aq) + 2(aq),加入硝酸鉛濃溶液，反應向逆反應方向進行，Pb" 的溶解度不變，c(Pb2+)增大，錯誤；C項，t時刻升高溫度，根據(jù)圖象知c(l )降低，說明反應向逆反應方向進行，Pbl2的溶解度降低，Ksp PbI22 錯誤;D項

22、,K - AqPb2" KsdPbb) 4X 109Ksp PbS Ksp PbS 8X 10 28 510，c Pb2+正確。答案：D5. (2018江蘇連云港贛榆期末)在T COlxlO'5 5x10e(CK)訂/(mu 卜 L-1)時，鉻酸銀(Ag2CrO 4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。 下列說法不正確的是()A. T C時，在Y點和Z點，Ag2CrO4的Ksp相等B. 在飽和Ag2CrO4溶液中加入 &CrO4,不能使溶液由丫點變 為X點C. T C時，Ag2CrO4的 Ksp為 1X 10一8D. 圖中 a=2X 10_4解析：Ksp只與溫度有關(guān)

23、，故溫度不變，Y、Z兩點的Ksp相等， A項正確；在飽和AgCrO4溶液中加入K2CrO4，所得溶液仍為飽和 Ag2CrO4溶液，點仍在曲線上，B項正確；T C時Ksp(Ag2CrO 4) = c2(Ag +) c(CrO2_)=(1X10_3)2x 1X 10_5 = 1X 10_11, C 項錯誤；a 點的值為1X 10一11_5X 10-4 = 2x10-4, D 項正確。答案：CLA毒戈題通關(guān)霄1. 判斷正誤(正確的打“，錯誤的打“X”)(1) (2017高考全國卷II , 13D)向2支盛有2 mL相同濃度銀氨溶 液的試管中分別加入2滴相同濃度的NaCI和Nal溶液。一支試管中 產(chǎn)生黃色沉淀，另一支中無明顯現(xiàn)象，說明Ksp(Agl) V Ksp(AgCI)( )(2) (2016高考全國卷 皿,13D)向AgCI、AgBr的飽和溶液中加入CCI-)少量AgNOs,溶液中 前廠不變()答案："(2)V2. (2017高考全國卷皿)在濕法煉鋅的電解循環(huán)溶液中，較高濃度的Cl-會腐蝕陽極板而增大電解能耗。可向溶液中同時加入Cu和CUSO4，生成CuCl沉淀從而除去Cl-。根