1、高考化学一轮复习第8章物质在水溶液中的行为第28讲沉淀溶解平衡学案第28讲沉淀溶解平衡目标要求1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解与转化。2.能综合运用离子反应、化学平衡原理，分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。1难溶、可溶、易溶界定20 时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：2沉淀溶解平衡(1)溶解平衡的建立溶质溶解的过程是一个可逆过程：固体溶质溶液中的溶质(2)特点(同其他化学平衡)：逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)3影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因难溶电解质本身的性质，这是决定因素。(2)外因浓度：加水稀释，平衡向沉淀溶解的方向移动
2、；温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向沉淀溶解的方向移动；同离子效应：向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子，平衡向生成沉淀的方向移动；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或更难电离或气体的离子时，平衡向沉淀溶解的方向移动。深度思考(1)以AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)H0为例，填写外因对溶解平衡的影响外界条件移动方向平衡后Ag平衡后ClKsp升高温度正向增大增大增大加水稀释正向不变不变不变加入少量AgNO3逆向增大减小不变通入HCl逆向减小增大不变通入H2S正向减小增大不变(2)试用平衡移动原理解释下列事实：已知Ba2有毒，为什么医疗上能用BaSO
3、4做钡餐透视，而不能用BaCO3做钡餐？分别用等体积的蒸馏水和0.01 molL1的盐酸洗涤AgCl沉淀，用水洗涤造成的AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。答案由于胃液的酸性很强(pH为0.91.5)，H与BaCO3电离产生的CO结合生成CO2和H2O，使BaCO3的溶解平衡：BaCO3(s) Ba2(aq)CO(aq)向右移动，c(Ba2)增大，会引起人体中毒。而SO是强酸根离子，不能与胃液中的H结合，因而胃液中H浓度对BaSO4的溶解平衡基本没影响，Ba2浓度可以保持安全的浓度标准以下。用水洗涤AgCl，AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)平衡右移，AgCl的质量减少，而用盐酸洗涤
4、AgCl时，HCl电离产生的Cl会使AgCl的溶解平衡向左移动，可以减少AgCl的溶解，因而损失较少。4沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成调节pH法如：除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至78，离子方程式为Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。沉淀剂法如：用H2S沉淀Cu2，离子方程式为H2SCu2=CuS2H。(2)沉淀的溶解酸溶解法如：CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO32H=Ca2H2OCO2。盐溶液溶解法如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O。氧化还原溶解法如：不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO
5、3。配位溶解法如：AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl2H2O。(3)沉淀的转化实质：沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大，越容易转化)。如：AgNO3溶液AgCl(白色沉淀)AgBr(浅黄色沉淀)AgI(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。应用a锅炉除垢：将CaSO4转化为易溶于酸的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)。(1)沉淀达到溶解平衡时，溶液中溶质离子浓度一定相等，且保持不变()(2)升
6、高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动()(3)室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度()(4)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动()(5)向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液，则SO沉淀完全，溶液中只含Ba2、Na和Cl，不含SO()(6)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好()题组一沉淀溶解平衡的概念1下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中正确的是()AAgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等BAgCl难溶于水，溶液中没有Ag和ClC升高温度，AgCl沉淀的溶解度减小D在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固体，AgCl沉淀溶解的量不变答案A
7、解析沉淀溶解平衡是动态平衡，A项正确；AgCl在水中存在溶解平衡，溶液中有极少量的Ag和Cl，B项错误；通常固体的溶解度随温度的升高而增大(氢氧化钙等除外)，C项错误；加入NaCl固体，增大Cl浓度，使AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)的平衡左移，析出氯化银沉淀，因此AgCl沉淀溶解的量减少，D项错误。2某研究性学习小组通过传感器测量一定温度下溶液的电导率(电导率越大，说明溶液的导电能力越强)，各物质的电导率数据如下：序号物质CaCO3(固体)H2OCaCO3饱和溶液CaSO4饱和溶液NaCl0.001 molL1AgNO30.001 molL1AgCl饱和溶液电导率07373891 9
8、891 13813下列分析不正确的是()A依据数据，CaCO3固体中不存在自由移动的离子B与对比，说明中存在：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)C将Na2CO3固体加入中，可以生成CaSO4沉淀D等体积混合后过滤，推测滤液的电导率大于13答案C解析电导率可反映自由移动离子的浓度大小。碳酸钙为离子化合物，由离子构成，离子间形成离子键，离子不能自由移动，故A正确；与对比，AgCl饱和溶液的电导率为13，说明氯化银饱和溶液中存在自由移动的离子，AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)，故B正确；CaCO3饱和溶液的电导率比CaSO4的小，说明CaCO3的溶解度比CaSO4小的多，应生成CaCO
9、3沉淀，故C错误；等体积、等浓度混合，混合后过滤得到硝酸钠、硝酸银的饱和溶液，电导率一定大于13，故D正确。题组二影响沉淀溶解平衡的因素和实验探究3已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s) Ca2(aq)2OH(aq)H0，下列有关该平衡体系的说法正确的是()升高温度，平衡逆向移动向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度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溶液恒温下，向溶液中加入CaO，溶液的pH升高给溶液加热，溶液的pH升高向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变A BC D答案A解析加入碳酸钠粉末
10、会生成CaCO3，使Ca2浓度减小，错；加入氢氧化钠溶液会使平衡左移，有Ca(OH)2沉淀生成，但Ca(OH)2的溶度积较大，要除去Ca2，应把Ca2转化为更难溶的CaCO3，错；恒温下Ksp不变，加入CaO后，溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液，pH不变，错；加热，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液的pH降低，错；加入Na2CO3溶液，沉淀溶解平衡向右移动，Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体，固体质量增加，正确；加入NaOH固体平衡向左移动，Ca(OH)2固体质量增加，错。4(2019长春高三模拟)某兴趣小组进行下列实验：将0.1 molL1 MgCl2溶液和0.5 molL1 NaOH溶液
11、等体积混合得到浊液取少量中浊液，滴加0.1 molL1 FeCl3溶液，出现红褐色沉淀将中浊液过滤，取少量白色沉淀，滴加0.1 molL1 FeCl3溶液，白色沉淀变为红褐色沉淀另取少量白色沉淀，滴加饱和NH4Cl溶液，沉淀溶解下列说法中不正确的是()A将中所得浊液过滤，所得滤液中含少量Mg2B中浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg2(aq)2OH(aq)C实验和均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶DNH4Cl溶液中的NH可能是中沉淀溶解的原因答案C解析MgCl2溶液与NaOH溶液等体积混合得到Mg(OH)2悬浊液，剩余NaOH，但仍存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)
12、Mg2(aq)2OH(aq)。实验中是因为剩余的NaOH能和氯化铁反应生成Fe(OH)3，不能比较Fe(OH)3和Mg(OH)2的溶解能力，故C错误。题组三用溶解平衡解释生产、生活中的实际问题5下列化学原理的应用，可以用沉淀溶解平衡原理来解释的是()热纯碱溶液洗涤油污的能力比冷纯碱溶液强误将钡盐BaCl2、Ba(NO3)2当作食盐食用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒石灰岩(喀斯特地貌)溶洞的形成BaCO3不能作“钡餐”，而BaSO4可以泡沫灭火器灭火原理A BC D答案A解析碳酸钠是强碱弱酸盐，因为水解使其溶液呈碱性，加热促进水解，碱能促进油脂水解，所以热纯碱溶液洗涤油污的能力更强，应用
13、了盐类水解原理，不符合题意；钡离子有毒，所以可溶性的钡盐有毒，钡离子和硫酸根离子反应生成不溶于酸和水的硫酸钡，即易溶性的物质向难溶性的物质转化，所以可以用沉淀溶解平衡原理来解释；石灰岩里不溶性的碳酸钙在水和二氧化碳的作用下转化为微溶性的碳酸氢钙，长时间反应，形成溶洞，可以用沉淀溶解平衡原理来解释；碳酸钡能和盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，硫酸钡和盐酸不反应，所以碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡可以，可以用沉淀溶解平衡原理来解释；碳酸氢钠水解使其溶液呈碱性，硫酸铝水解使其溶液呈酸性，氢离子和氢氧根离子反应生成水，则碳酸氢钠和硫酸铝相互促进水解，从而迅速产生二氧化碳，所以可以用盐类水解原理来解释泡沫
14、灭火器灭火的原理，不符合题意。6(2019西安高三调研)资源综合利用既符合绿色化学理念，也是经济可持续发展的有效途径。一种难溶的废弃矿渣杂卤石，其主要成分可表示为K2SO4MgSO42CaSO42H2O，已知它在水溶液中存在如下平衡：K2SO4MgSO42CaSO42H2O 2K4SOMg22Ca22H2O。为了充分利用钾资源，一种溶浸杂卤石制备K2SO4的工艺流程如图所示：(1)操作的名称是_。(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解出杂卤石中K的原因：_。(3)除杂环节中，为除去Ca2，可先加入_溶液，经搅拌等操作后，过滤，再向滤液中滴加稀H2SO4，调节溶液pH至_(填“酸性
15、”“中性”或“碱性”)。(4)操作的步骤包括(填操作过程)：_、过滤、洗涤、干燥。答案(1)过滤(2)Mg2转化成Mg(OH)2沉淀，SO与Ca2结合转化为CaSO4沉淀，平衡右移，促使杂卤石溶解(3)K2CO3中性(4)蒸发浓缩、冷却结晶解析(3)为除去Ca2，可先加入K2CO3溶液，生成碳酸钙沉淀，过滤后再向滤液中滴加稀H2SO4，调节溶液pH至中性，除去过量的碳酸钾。(4)为从溶液中得到溶质，需依次经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。1溶度积和离子积以AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)为例：溶度积离子积概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号KspQc表
16、达式Ksp(AmBn)AnmBmn，式中的浓度都是平衡浓度Qc(AmBn)cm(An)cn(Bm)，式中的浓度都是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解QcKsp：溶液过饱和，有沉淀析出QcKsp：溶液饱和，处于平衡状态QcKsp：溶液未饱和，无沉淀析出应用体验(1)某温度下，已知Ksp(AgCl)1.801010 mol2L2，将2.2103 molL1的NaCl和2.0103 molL1 AgNO3等体积混合是否有沉淀生成？写出推理过程。若有沉淀生成，请计算反应后Ag浓度。答案Qcc(Cl)c(Ag)1.11031.0103 mol2L21.1106 mol2L2QcKsp(AgC
17、l)，因而有沉淀生成。反应后剩余Cl1.0104 molL1则Ag molL11.80106 molL1。(2)室温下，Mg(OH)2的Ksp51013 mol3L3，计算室温下，饱和Mg(OH)2的pH_。答案10解析设饱和Mg(OH)2溶液中OHx molL1，则Mg2molL1KspMg(OH)2Mg2OH2x251013 mol3L3则x1104HmolL111010molL1所以pH10。2Ksp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)外因温度：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。3沉淀滴定沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定
18、、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多，但符合条件的却很少，实际上应用最多的是银量法，即利用Ag与卤素离子的反应来测定Cl、Br、I的浓度。理解应用已知一些银盐的颜色和Ksp(20 )如下，测定水体中氯化物的含量，常用标准硝酸银溶液进行滴定。化学式AgClAgBrAgIAg2SAg2CrO4颜色白色浅黄色黄色黑色红色Ksp1.81010 mol2L25.01013 mol2L28.31017 mol2L22.01048 mol3L31.11012 mol3L3滴定时，你认为该滴定适宜选用的指示剂是下列中的_(填字母)。AKBr BKI CK2S DK2CrO4达到滴定终点时的现象为_。答案D滴入
19、最后一滴时，混合物中出现红色浑浊(或沉淀)且半分钟内不退色沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小，否则不能用这种指示剂。(1)已知：Ksp(Ag2CrO4)Ksp(AgCl)，则Ag2CrO4的溶解度小于AgCl的溶解度()(2)10 mL 0.1 molL1 HCl溶液与10 mL 0.12 molL1 AgNO3溶液混合，充分反应后，Cl浓度等于零()(3)在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀()(4)常温下，向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小()(5)常温
20、下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变()题组一溶度积及溶度积规则(不定项选择题)1下列说法不正确的是()AKsp只与难溶电解质的性质和温度有关B由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀C其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变D难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小答案D解析对于阴、阳离子的个数比相同即同一类型的难溶电解质，Ksp的数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强即溶解度越大；对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质，不能直接用Ksp的大小比较它们的溶解能力，必须通过计算进行比较，故D错误。 2在25 时，FeS
21、的Ksp6.31018 mol2L2，CuS的Ksp1.31036 mol2L2，ZnS的Ksp1.31024 mol2L2。下列有关说法中正确的是()A饱和CuS溶液中Cu2的浓度为1.31036molL1B25 时，FeS的溶解度大于CuS的溶解度C向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中逐滴加入Na2S，首先产生ZnS沉淀D向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体，ZnS的Ksp变大答案BC解析饱和CuS溶液中Cu2的浓度为 molL1，故A错误；由FeS的Ksp6.31018 mol2L2、CuS的Ksp1.31036 mol2L2可知，二者的组成形式相同，FeS的溶解度大
22、于CuS的溶解度，故B正确；FeS的Ksp6.31018 mol2L2、ZnS的Ksp1.31024 mol2L2，向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中逐滴加入Na2S，首先生成溶解度小的沉淀，因此首先生成ZnS沉淀，故C正确；饱和ZnS溶液中存在ZnS的溶解平衡，加入少量ZnCl2固体，锌离子浓度增大，溶解平衡逆向移动，但温度不变，ZnS的Ksp不变，故D错误。题组二溶度积常数的应用与计算3(判断沉淀的先后)已知Ksp(AgCl)1.561010 mol2L2，Ksp(AgBr)7.71013 mol2L2，Ksp(Ag2CrO4)9.01012 mol3L3。某溶液中含有C
23、l、Br和CrO的浓度均为0.010 molL1，向该溶液中逐滴加入0.010 molL1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()ACl、Br、CrO BCrO、Br、ClCBr、Cl、CrO DBr、CrO、Cl答案C解析利用沉淀溶解平衡原理，当QcKsp时，有沉淀析出。溶液中Cl、Br、CrO的浓度均为0.010 molL1，向该溶液中逐滴加入0.010 molL1的AgNO3溶液时，溶解度小的先满足QcKsp，有沉淀析出。比较Ksp，AgBr、AgCl同类型，溶解度：AgBrAgCl。再比较AgCl、Ag2CrO4沉淀所需Ag，Cl沉淀时所需Ag molL11.56108
24、molL1，CrO沉淀时所需Ag molL13.0105 molL1，故推知三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br、Cl、CrO。4(判断沉淀的生成转化)已知：Ksp(CuS)6.01036 mol2L2，Ksp(ZnS)3.01025 mol2L2，Ksp(PbS)9.01029 mol2L2。在自然界中，闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝(CuS)。下列有关说法不正确的是()A硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为ZnS(s)Cu2(aq)=Zn2(aq)CuS(s)B在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液，不会生成黑色沉淀(PbS)C在水中的溶解度：S(ZnS)S(PbS)S(Cu
25、S)D若溶液中Cu211010 molL1，则S2已完全转化成CuS答案B解析由Ksp(CuS)6.01036 mol2L2、Ksp(ZnS)3.01025 mol2L2，知CuS的溶解度小于ZnS，硫化锌可以转化为硫化铜：ZnS(s)Cu2(aq)=Zn2(aq)CuS(s)，故A正确；ZnS的溶解度大于PbS，在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液，可以生成黑色沉淀(PbS)，故B错误；由已知可知在水中的溶解度：S(ZnS)S(PbS)S(CuS)，故C正确；Ksp(CuS)6.01036 mol2L2，若溶液中Cu211010 molL1，则S2molL16.01026 molL11105 m
26、olL1，S2已完全转化成CuS，故D正确。5(计算沉淀转化的平衡常数)(1)2017海南，14(3)向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时溶液中_。已知Ksp(BaCO3)2.6109 mol2L2，Ksp(BaSO4)1.11010 mol2L2。(2)CuCl悬浊液中加入Na2S，发生的反应为2CuCl(s)S2(aq) Cu2S(s)2Cl(aq)，该反应的平衡常数K_已知Ksp(CuCl)1.2106 mol2L2，Ksp(Cu2S)2.51043 mol3L3。答案(1)24(2)5.761030 molL1解析(1)在同一个溶液中，Ba2相同，
27、依据溶度积的表达式，则有24。(2)2CuCl(s)S2(aq) Cu2S(s)2Cl(aq)的平衡常数K molL15.761030 molL1。题组三沉淀滴定计算6利用间接酸碱滴定法可测定Ba2的含量，实验分两步进行。已知：2CrO2H=Cr2OH2OBa2CrO=BaCrO4步骤：移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b molL1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V0 mL。步骤：移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b molL1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1 mL。滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的_(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为_molL1。若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2浓度测量值将_(填“偏大”或“偏小”)。答案上方偏大解析滴定管“0”刻度位于滴定管的上方；由步骤可知x mL Na2C
