1、341 沉淀溶解平衡与溶度积 学案人教版选修4第四节难溶电解质的溶解平衡第1课时沉淀溶解平衡与溶度积学习目标定位1.知道沉淀溶解平衡的概念及其影响因素。2.明确溶度积和离子积的关系，并由此学会判断反应进行的方向。1不同的固体物质在水中的溶解度不同，有的很大，有的很小，但无论大小，都有一定的溶解度。在20 时，物质的溶解度与溶解性的关系如下：下列物质，属于易溶物质的是，属于微溶物质的是，属于难溶物质的是。NaCl、NaOH、H2SO4、MgCO3、CaSO4、Ca(OH)2、CaCO3、BaSO4、Mg(OH)22固体物质的溶解是可逆过程固体溶质 溶液中的溶质(1)v溶解v沉淀固体溶解(2)v溶
2、解v沉淀溶解平衡(3)v溶解解析在水中AgCl存在溶解平衡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。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)Kspc(A
3、g)c(Cl)；(2)Fe(OH)3(s) Fe3(aq)3OH(aq)Kspc(Fe3)c3(OH)；(3)AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)Kspc(An)mc(Bm)n。3通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积Qc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)QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。(2)QcKsp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。(3)QcKsp，c(Ba2)c(SO)Cc(Ba2)c(SO)Ksp，c(Ba2)c(SO)Dc(Ba2)c(SO)Ksp，c(Ba2)c(SO)；由于温度未发生改变，所以溶
4、液中c(Ba2)c(SO)Ksp。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答案C解析难溶是指物质在水中的溶解度小于0.01 g。2下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是()AAgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等BAgCl难溶于水，溶液中没有Ag和ClC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
5、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c(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，c(OH)减小，pH减小；B项，CaOH2O=Ca(OH)2，由于保
6、持恒温，Ca(OH)2溶解度不变，c(OH)不变，因此pH不变；C项，COCa2=CaCO3，使平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少；D项，加入NaOH固体时，c(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变小答案C解析Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。5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Ksp41010，下列说法不
7、正确的是()A在T 时，AgBr的Ksp为4.91013B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K816答案B解析根据图中c点的c(Ag)和c(Br)可得该温度下AgBr的Ksp为4.91013，A正确；在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后，c(Br)增大，溶解平衡逆向移动，c(Ag)减小，故B错；在a点时QcKsp，故为AgBr的不饱和溶液，C正确；选项D中Kc(Cl)/c(Br)Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入数据得K816，D正确。基础过关一
8、、物质的溶解性1下列属于微溶物质的是()AAgCl BBaCl2 CCaSO4 DAg2S答案C解析AgCl、Ag2S是难溶物质，BaCl2是可溶物质。2下列物质的溶解度随温度升高而减小的是()KNO3Ca(OH)2BaSO4CO2A B C D答案B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
9、溶的该沉淀物，将促进溶解答案B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、D项正确；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0.1 molL1的盐酸时，下列说法正确的是()AAgCl沉淀溶解平衡正向移动BAgCl溶解度增大C溶液中c(Ag)增大D溶液中c(Cl)增大答案D5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c(Mg2)不
10、变，可采取的措施是()A加MgCl2 B加H2OC加NaOH D加HCl答案B6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c(SO)的增大而减小B三个不同温度中，313 K时Ksp(SrSO4)最大C283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液D283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液答案B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，313 K时，c(Sr2)、c(SO)最大，Ksp最大，B正确；283 K时，a点c(Sr2)小于平衡时c(Sr2)，故未达到饱和，沉淀继续溶
11、解，C不正确；从283 K升温到363 K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不变答案D解析温度不变，溶度积常数不变，故A项不正确、D项正确；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()Ac(Ca2)c(C
12、O)Bc(Ca2)c(CO)Cc(Ca2)c(CO)，c(Ca2)c(CO)Ksp(CaCO3)Dc(Ca2)c(CO)，c(Ca2)c(CO)Ksp(CaCO3)答案C解析溶液中c(Ca2)AgIAg2CrO4BAgClAg2CrO4AgICAg2CrO4AgClAgIDAg2CrO4AgIAgCl答案C解析AgCl和AgI的结构相似，由Ksp可知AgCl饱和溶液中的c(Ag)大于AgI饱和溶液中的c(Ag)；AgCl饱和溶液中的c2(Ag)Ksp1.81010，Ag2CrO4(s) 2Ag(aq)CrO(aq)的Kspc2(Ag)c(CrO)c3(Ag)2.01012，可得Ag2CrO4饱
13、和溶液中的c(Ag)大于AgCl饱和溶液中的c(Ag)。能力提升1018 时，Mg(OH)2的Ksp1.81011，其饱和溶液中Mg2的物质的量浓度是多少？答案1.65104 molL1解析设Mg(OH)2中Mg2的浓度为x，根据Mg(OH)2在溶液中的溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg2(aq)2OH(aq)溶液中应有c(Mg2)x，c(OH)2xKspc(Mg2)c2(OH)x(2x)21.81011x1.65104 molL111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c(
14、Ca2)2.0106 molL1，c(PO)1.58106 molL1，则Ksp_。答案(1)c3(Ca2)c2(PO)(2)2.01029解析Kspc3(Ca2)c2(PO)(2.0106)3(1.58106)22.01029。12已知在室温时，PbI2的溶度积(Ksp)为7.1109，计算室温下PbI2饱和溶液中Pb2和I的浓度。答案Pb2和I的浓度分别为1.2103 molL1和2.4103 molL1。解析根据溶度积的概念可知：Ksp(PbI2)c(Pb)c2(I)，由溶解平衡PbI2 Pb22I知c(Pb2)c(I)12，c(I)2c(Pb2)Kspc(Pb2)c2(I)4c3(Pb
15、2)7.1109c(Pb2) molL11.2103 molL1c(I)2c(Pb2)21.2103 molL12.4103molL1拓展探究13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298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp5.61012，取适量的滤液B，加入一定
16、量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2)是多少？答案(1)Al2O36HCl=2AlCl33H2O(2)SiO22OH=SiOH2O(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)5.61010 molL1解析(1)Al2O3溶于盐酸生成AlCl3和水，化学方程式为Al2O36HCl=2AlCl33H2O。(2)SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO22OH=SiOH2O。(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)298 K，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp5.61012，即溶液中c(Mg2)c2(OH)5.61012。pH13的溶液中，c(OH)0.1 molL1，则此时c(Mg2) molL15.61010 molL1。
