1、版高考化学复习水溶液中的离子平衡第4节难溶电解质的溶解平衡学案新人教版第4节难溶电解质的溶解平衡【考纲要求】 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。 理解溶度积(Ksp)的含义，能进行相关的计算。考点一沉淀溶解平衡1沉淀溶解平衡的含义在一定温度下的水溶液中，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了沉淀溶解平衡状态。2沉淀溶解平衡的建立固体溶质溶液中的溶质3沉淀溶解平衡的特征4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：以AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)H0为例外界条件移动方向平衡后c(Ag)平衡后c(Cl)Ksp升高温度正向增大增大增大加水稀释正向不变不变不
2、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1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()2AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)表示AgCl的电离平衡()3升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动()4沉淀溶解达到平衡时，若再加入难溶性的该沉淀物，溶解平衡将会向右移动()5碳酸钙在水中的溶解度比在氯化钙溶液中的溶解度大()6根据AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)，CH3COOH CH3COOH，可以判断AgCl、CH3COOH均为弱电解质()答案：1.2.3.4.5.6.题组一考查沉淀溶解平衡的建立1有关AgCl沉淀的溶解平
3、衡的说法中，不正确的是()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沉淀的溶解度增大D向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度降低解析：选B。沉淀溶解平衡的实质是v(沉淀)v(溶解)0，A对。AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)是动态平衡，B错。溶解过程吸热，C对。加入NaCl固体，c(Cl)增大，AgCl溶解平衡左移，D对。2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
4、达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将抑制溶解解析：选B。A项反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系；C项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；D项沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，溶液仍为饱和溶液，故平衡不发生移动。题组二考查溶解平衡的影响因素3在一定温度下，当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时：Mg(OH)2(s) Mg2(aq)2OH(aq)，要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2)不变，可采取的措施是()A加MgSO4 B加HCl溶液C加NaOH D加水解析：选D。加MgSO4会使该溶解平衡左移，Mg(OH)2 固体增多，c(Mg2)变
5、大；加HCl溶液使该溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，c(Mg2)变大；加NaOH使该溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2)变小。4将AgCl分别加入盛有5 mL水；6 mL 0.5 mol/L NaCl溶液；10 mL 0.2 mol/L CaCl2溶液；50 mL 0.1 mol/L盐酸的烧杯中，均有固体剩余，各溶液中c(Ag)从大到小的排列顺序为 。解析：根据沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)知，溶液中c(Cl)越大，则c(Ag)越小。答案：考点二沉淀溶解平衡及应用学生用书P1341沉淀的生成(1)调节pH法：如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可
6、加入氨水调节pH至4左右，离子方程式为Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH 。(2)沉淀剂法：如用H2S沉淀Cu2，离子方程式为Cu2H2S=CuS2H。2沉淀的溶解(1)酸溶解法： CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO32H=Ca2CO2H2O。(2)盐溶解法：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O。3沉淀的转化(1)实质：沉淀溶解平衡的移动。(2)举例：MgCl2溶液Mg(OH)2Fe(OH)3，则KspMg(OH)2KspFe(OH)3。(3)沉淀转化的规律：一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。(4)应用锅炉
7、除水垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为CaSO4CO=CaCO3SO。矿物转化：CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为ZnSCu2=CuSZn2。1BaCO3不溶于水，故可用作钡餐()2在含有Mg(OH)2沉淀的饱和溶液中加入固体NH4Cl，沉淀量不变()3FeS可使Hg2转化为HgS而除去，是因为HgS的溶解度比FeS的溶解度更小()4一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1105 molL1时，沉淀已经完全()5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()6向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色，离子方程式为2AgClS2=Ag2S2Cl(
8、)答案：1.2.3.4.5.6.1要使工业废水中的Pb2沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2与这些离子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.031041.811071.841014由上述数据可知，沉淀剂最好选用()A硫化物 B硫酸盐C碳酸盐 D以上沉淀剂均可解析：选A。沉淀工业废水中的Pb2时，生成沉淀的反应进行得越完全越好，由于PbS的溶解度最小，故选硫化物作为沉淀剂。2自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是()ACuS的溶解度大于P
9、bS的溶解度B原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性CCuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2S2=CuSD整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应解析：选D。沉淀转化的实质是溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀，PbS转变为铜蓝(CuS)，说明CuS的溶解度小于PbS的溶解度；原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝也应该具有还原性，因为硫元素处于最低价态2价；CuSO4与ZnS反应的离子方程式应该是Cu2ZnS=CuSZn2，这是一个复分解反应；自然界地表层原生铜的硫化物被氧化的过程是氧化还原反应，故只有D正确。3为研究沉淀的生成及转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是
10、()A浊液中存在平衡：AgSCN(s) Ag(aq)SCN(aq)B中颜色变化说明上层清液中含有SCNC中颜色变化说明有AgI生成D该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶解析：选D。A项，根据信息，白色沉淀是AgSCN，存在溶解平衡：AgSCN(s) Ag(aq)SCN(aq)，故说法正确；B项，取上层清液，加入Fe3出现红色溶液，说明生成Fe(SCN)3，说明溶液中含有SCN，故说法正确；C项，AgI是黄色沉淀，现象是有黄色沉淀生成，说明有AgI产生，故说法正确；D项，可能是浊液中c(I)c(Ag)Ksp(AgI)，出现黄色沉淀，故说法错误。考点三溶度积常数及其应用学生用书P1351溶度积和
11、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表达式Ksp(AmBn)cm(An)cn(Bm)，表达式中的浓度都是平衡浓度Qc(AmBn)cm(An)cn(Bm)，表达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QcKsp：溶液过饱和，有沉淀析出QcKsp：溶液饱和，处于平衡状态QcKsp(AgI)()3ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS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溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高，Ksp增大()6
12、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：1.2.3.4.5.6.题组一考查溶度积常数及其应用1按要求回答下列问题。(1)将AgNO2和AgCl的饱和溶液等体积混合后，加入足量的硝酸银溶液，生成的沉淀n(AgNO2) n(AgCl) (填“大于”“小于”或“等于”)。已知：该温度下，Ksp(AgNO2)2108；Ksp(AgCl)1.81010(2)已知25 时KspFe(OH3)4.01038，此温度下若在实验室中配制5 molL1 100 mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入 mL 2 molL1的盐酸(忽略加入
13、盐酸体积)。(3)CaSO3溶液与CaCl2溶液混合会生成难溶的CaSO3(Ksp3.1107)，现将等体积的CaCl2溶液与Na2SO3溶液混合，若混合前Na2SO3溶液的浓度为2103 molL1，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 。(4)汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Ka1(H2SO3)1.8102，Ka2(H2SO3)6.0109，忽略SO的第二步水解，则Ksp(CaSO3) 。(5)在某温度下，Ksp(FeS)6.251018，FeS饱和溶液中 c(H)与c(S2)之间存在关系：c2(H)c(S2)
14、1.01022，为了使溶液里c(Fe2) 达到1 molL1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(H)约为 。解析：(2)若不出现浑浊现象，则c(Fe3)c3(OH)Ksp，代入有关数据后可求出c(OH)21013 molL1，c(H)5102 molL1，故至少要加入2.5 mL相应的盐酸。(3)根据CaSO3的Ksp3.1107，生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为2 molL16.2104 molL1。(4)常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，溶液中主要存在两个平衡CaSO3(s) Ca2(aq)SO(aq)，Ksp(CaSO3)c(Ca2)c(SO)，SO
15、H2O HSOOH，Kh105，得c(SO)6105，Ksp(CaSO3)c(Ca2)c(SO)3.6109。(5)根据Ksp(FeS)得：c(S2) molL16.251018 molL1，根据c2(H)c(S2)1.01022得：c(H) molL14103 molL1。答案：(1)大于 (2)2.5(3)6.2104 molL1(4)3.6109(5)4103 molL1题组二结合图像考查溶度积常数的应用2常温下，Ksp(CaSO4)9106，常温下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A在任何溶液中，c(Ca2)、c(SO)均相等Bb点将有沉淀生成，平衡后溶液
16、中c(Ca2)和c(SO)都等于3103 molL1Ca点对应的Ksp等于c点对应的KspDd点溶液通过蒸发可以变到c点解析：选C。A项只有在单一CaSO4溶液中c(Ca2)、c(SO)才相等，A项错误；B项b点QcKsp，故有沉淀生成，开始c(Ca2)、c(SO)不相等而反应消耗的Ca2、SO相等，因此平衡后的两种离子浓度也不会都等于3103 molL1，B项错误；C项在沉淀溶解平衡曲线上的Ksp均相等，C项正确；D项d点通过蒸发后各离子浓度都增大，不可能保持SO浓度不变而到达c点，D项错误。3t 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
17、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解析：选B。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，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。沉淀溶解平
18、衡图像题的解题策略(1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。(2)从图像中找到数据，根据Ksp公式计算得出Ksp的值。(3)比较溶液的Qc与Ksp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。(4)涉及Qc的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。 学生用书P1361下列说法中不正确的是()A(2016高考全国卷，13D)向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变B(2015高考全国卷，10D)将0.1 mo
19、lL1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1 molL1 CuSO4溶液，先有白色沉淀生成，后变为浅蓝色沉淀，则Cu(OH)2的溶度积比 Mg(OH)2 的小C(2015高考重庆卷)0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中，所得溶液中c(Cl)c(I)D(2015高考山东卷改编)向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀，则Ksp(AgCl)Ksp(AgI)答案：C2(2016高考海南卷)向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是()Ac(CO) Bc(Mg2)Cc(H) DKsp(MgCO3)解析：选A
20、。含有MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡：MgCO3(s) Mg2(aq)CO(aq)，加入少许浓盐酸可与CO反应促使溶解平衡正向移动，故溶液中c(Mg2)及c(H)增大，c(CO)减小，Ksp(MgCO3)只与温度有关，不变。3(2014高考全国卷，11，6分)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是()A溴酸银的溶解是放热过程B温度升高时溴酸银溶解速度加快C60 时溴酸银的Ksp约等于6104 D若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯 解析：选A。A.由题图可知，随着温度升高，溴酸银的溶解度逐渐增大，因此AgBrO3的溶解是吸热过程。B.由图像曲线可知，温
21、度升高斜率增大，因此AgBrO3的溶解速度加快。C.由溶解度曲线可知，60 时，AgBrO3的溶解度约为0.6 g，则其物质的量浓度约为0.025 molL1，AgBrO3的Kspc(Ag)c(BrO)0.0250.0256104。D.若KNO3中含有少量AgBrO3，可通过蒸发浓缩得到KNO3的饱和溶液，再冷却结晶获得KNO3晶体，而AgBrO3留在母液中。4(2013高考全国卷，11，6分)已知Ksp(AgCl)1.561010，Ksp(AgBr)7.71013，Ksp(Ag2CrO4)9.01012。某溶液中含有Cl、Br和CrO，浓度均为0.010 molL1，向该溶液中逐滴加入0.0
22、10 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解析：选C。当Cl浓度为0.010 molL1时，要产生AgCl沉淀，所需Ag的最小浓度为1.56108 molL1，当Br浓度为0.010 molL1时，要产生AgBr沉淀，所需Ag的最小浓度为7.71011 molL1，当CrO浓度为0.010 molL1时，要产生Ag2CrO4沉淀，所需Ag的最小浓度为3.0105molL1，向混合溶液中逐滴加入0.010 molL1的硝酸银溶液时，Ag的浓度逐渐增大，所以Br最先沉淀，CrO最后沉淀。
23、5(2017高考全国卷，13，6分)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是()AKsp(CuCl)的数量级为107B除Cl反应为CuCu22Cl=2CuClC加入Cu越多，Cu浓度越高，除Cl效果越好D2Cu=Cu2Cu平衡常数很大，反应趋于完全解析：选C。由题图可知，当c(Cu)102 molL1时，c(Cl)约为104.75 molL1，则Ksp(CuCl)c(Cu)c(Cl)的数量级为107，A项正确；根据题目信息可知B项正确；Cu、Cu
24、2是按一定物质的量之比反应的，并不是加入Cu越多，Cu浓度越高，除Cl效果越好，C项错误；由题图可知，交点处c(Cu)c(Cu2)106 molL1，则2Cu=Cu2Cu的平衡常数K106，该平衡常数很大，因而反应趋于完全，D项正确。62015高考全国卷，26(4)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示：化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值101710171039用废电池的锌皮制备ZnSO47H2O的
25、过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为 ，加碱调节至pH为 时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1105 molL1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为 时，锌开始沉淀(假定Zn2浓度为0.1 molL1)。若上述过程不加H2O2后果是 ，原因是 。解析：Fe与稀H2SO4反应生成FeSO4，再被 H2O2 氧化转化为Fe2(SO4)3。Fe(OH)3的Kspc(Fe3)c3 (OH)，则Fe3恰好沉淀完全时，c(OH) 1011.3 molL1，则溶液的pH2.7。Zn(OH)2的Kspc(Zn2)c2(OH)，则Zn2开始沉淀时，c (OH)
26、108 molL1，溶液的pH6。Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近，不加入H2O2将Fe2转化为Fe3，很难将Zn2和Fe2分开。答案：Fe32.76Zn2和Fe2分离不开Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近学生用书P294(单独成册)一、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两种难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度一定小解析：选D。只有相同类型的难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度才一定小。2把Ca(OH)2放入蒸馏
27、水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s) Ca2(aq)2OH(aq)。下列说法正确的是()A恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高B给溶液加热，溶液的pH升高C向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加D向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变解析：选C。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，A错误；加热，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液的pH降低，B错误；加入Na2CO3溶液，沉淀溶解平衡向右移动，Ca(OH)2固体转化为少量CaCO3固体，固体质量增加，C正确；加入少量NaOH固体，平衡向左移动，Ca(OH)2固体质量增加，D错误。3化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Cu2：Cu2(aq)MnS(s) CuS(s)Mn2(aq)，下列说法错误的是()AMnS的Ksp比CuS的Ksp大B该反应达平衡时c(Mn2)c(Cu2)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解析：选B。根据沉淀转化向溶度积小的方向进行，Ksp(MnS)Ksp(Cu
