（通用版）2020版高考化学一轮复习第八章第四节难溶电解质的溶解平衡学案.docx

难溶电解质的溶解平衡第四节难溶电解质的溶解平衡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。考点(一)沉淀溶解平衡及其应用 【精讲精练快冲关】知能学通1沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。(2)沉淀溶解平衡的建立固体溶质溶液中的溶质v溶解v沉淀，固体溶解；v溶解v沉淀，溶解平衡；v溶解。2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溶液溶解平衡正向移动BAgCl溶解度增大C溶液中c(Ag)增大D溶液中c(Cl)增大解析：选DAgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在，则溶液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)，当向溶液中加入0.1 molL1的盐酸时，c(Cl)增大，平衡逆向移动，所以溶液中c(Ag)变小，AgCl溶解度减小。3(2016海南高考)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含有MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡：MgCO3(s) Mg2(aq)CO(aq)，加入少量浓盐酸可与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。4下列说法不正确的是()A(2016天津高考)在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小B(2016全国卷)向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变C(2015全国卷)将0.1 molL1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1 molL1CuSO4溶液，先有白色沉淀生成，后变为浅蓝色沉淀，说明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小D(2015重庆高考)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)解析：选D饱和AgCl、AgI混合溶液中，因为AgCl的溶解度大于AgI，溶液中c(Cl)c(I)，故D项不正确。沉淀溶解平衡的应用5下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是()热纯碱溶液去油污能力强误将钡盐BaCl2、Ba(NO3)2当作食盐混用后，常用 0.5%的Na2SO4溶液解毒溶洞、珊瑚的形成碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能泡沫灭火器灭火的原理A BC D解析：选ANa2CO3溶液中存在水解平衡：COH2OHCOOH，加热平衡正移，c(OH)增大，去油污能力增强，错误；泡沫灭火器的灭火原理是利用Al3与HCO相互促进的水解反应，与沉淀溶解平衡原理无关，错误；、均与沉淀溶解平衡有关。6实验：0.1 molL1AgNO3溶液和 0.1 molL1NaCl溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；向滤液b中滴加0.1 molL1KI溶液，出现浑浊；向沉淀c中滴加0.1 molL1KI溶液，沉淀变为黄色。下列分析不正确的是()A浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)B滤液b中不含有AgC中颜色变化说明AgCl转化为AgID实验可以证明AgI比AgCl更难溶解析：选BAgCl为白色沉淀，AgI为黄色沉淀，由中现象可知，滤液b中含有Ag，故浊液a中一定存在沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)；由中现象可知，白色沉淀AgCl转化为黄色沉淀AgI，可知Ksp(AgI)Ksp(AgCl)，故AgI比AgCl更难溶。7为研究沉淀的生成及其转化，某小组进行如图实验。中现象：产生红色沉淀，中现象：溶液先浑浊，后来澄清，中现象：产生白色沉淀。关于该实验的分析不正确的是()A浊液中存在平衡：Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO(aq)B中溶液变澄清的原因：AgOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2OC中颜色变化说明有AgCl生成D该实验可以证明AgCl比Ag2CrO4更难溶解析：选DAgNO3溶液过量，故余下浊液中含有Ag，加入KCl溶液生成AgCl白色沉淀，不能证明AgCl比Ag2CrO4更难溶，D项错误。8回答下列问题：(1)在实验室中怎样除去NaCl溶液中的BaCl2?_。(2)怎样除去AgI中的AgCl?_。(3)BaCO3不溶于水，为什么不能作钡餐？_。(4)CaCO3难溶于稀H2SO4，但为什么能溶于醋酸中？_。(5)分别用等体积的蒸馏水和0.01 molL1的盐酸洗涤AgCl沉淀，为什么用水洗涤造成AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量？_。答案：(1)向溶液中加入过量的Na2CO3溶液充分反应，过滤，向滤液中加适量盐酸(2)把混合物与饱和的KI溶液混合，振荡静置，溶度积大的AgCl就会慢慢转化为溶度积小的AgI(3)BaCO3(s) Ba2(aq)CO(aq)，HCl=HCl，2HCO=H2OCO2，胃酸电离的H与BaCO3 产生的CO结合生成CO2和H2O，破坏了BaCO3的溶解平衡，c(Ba2)增大，引起人体中毒(4)CaCO3(s) Ca2(aq)CO(aq)，H2SO4=SO2H，Ca2SO=CaSO4，因为生成的CaSO4溶解度较小，会附着在CaCO3的表面，阻止平衡右移。而CH3COOHCH3COOH，Ca2与CH3COO不产生沉淀；当H与CO结合生成CO2和H2O时，CaCO3的溶解平衡右移(5)用水洗涤AgCl，AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)平衡右移，AgCl的质量减少，用盐酸洗涤AgCl，稀释的同时HCl电离产生的Cl会使平衡左移，AgCl减少的质量要小些(1)由于沉淀的生成取决于Qc与Ksp的相对大小，而溶解度与相对分子质量有关，有可能溶解度大的物质转化为溶解度小的。(2)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1105 molL1时，沉淀已经完全。考点(二)溶度积常数及其应用 【点多面广精细研】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表达式Ksp(AmBn)cm(An)cn(Bm)，式中的浓度为平衡浓度Qc(AmBn)cm(An)cn(Bm)，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2.Ksp的影响因素(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，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。温度：绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。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电解质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。小题练微点1判断下列说法的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)Ksp越大的物质的溶解度越大()(2)不可能使要除去的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1.0105 molL1时，已经完全沉淀()(3)浓度积常数只受温度影响，升高温度Ksp增大()(4)Cu(OH)2的Kspc(Cu2)c(OH)()(5)已知常温下，Ksp(AgCl)1.81010，将0.002 molL1的AgNO3溶液与0.002 molL1的KCl溶液等体积混合不会产生AgCl沉淀()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2已知部分钡盐的溶度积如下：Ksp(BaCO3)5.1109，KspBa(IO3)26.51010，Ksp(BaSO4)1.11010，Ksp(BaCrO4)1.61010。一种溶液中存在相同浓度的CO、CrO、IO、SO，且浓度均为0.001 molL1，若向该溶液中逐滴滴入BaCl2溶液，首先发生的离子反应为()ABa2CO=BaCO3BBa2CrO=BaCrO4CBa22IO=Ba(IO3)2DBa2SO=BaSO4解析：选D根据溶度积公式及溶液中阴离子的浓度，可以计算出开始出现BaCO3、BaCrO4、Ba(IO3)2、BaSO4沉淀时c(Ba2)分别为5.1106 molL1、1.6107 molL1、6.5104 molL1、1.1107 molL1，故最先出现的沉淀是BaSO4，D项正确。学霸微提醒(1)溶解平衡一般是吸热的，升高温度平衡右移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。(2)对于沉淀溶解平衡：AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)，Kspcm(An)cn(Bm)，对于相同类型的难溶电解质，Ksp的大小反映了其在溶液中溶解能力的大小，也反映了其在溶液中沉淀的难易。Ksp的理解及应用1化工生产中常用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()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一般情况下，沉淀转化向Ksp小的方向进行，则Ksp(MnS)Ksp(CuS)，A项正确；该反应达平衡时c(Mn2)、c(Cu2)保持不变，但不一定相等，B项错误；往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，平衡向正反应方向移动，c(Mn2)变大，C项正确；该反应的平衡常数K，D项正确。2(2018全国卷)用0.100 molL1AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 molL1 Cl溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是()A根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为1010B曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)C相同实验条件下，若改为0.040 0 molL1 Cl，反应终点c移到aD相同实验条件下，若改为0.050 0 molL1 Br，反应终点c向b方向移动解析：选C由题图可知，当AgNO3溶液的体积为50.0 mL时，溶液中的c(Cl)略小于108 molL1，此时混合溶液中c(Ag)2.5102 molL1，故Kspc(Ag)c(Cl)2.51021082.51010，A项正确；因反应过程中有沉淀生成，溶液中必然存在平衡AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)，故曲线上的各点均满足c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)，B项正确；根据AgCl=AgCl可知，达到滴定终点时，消耗AgNO3溶液的体积为20.0 mL，C项错误；相同实验条件下，沉淀相同量的Cl和Br消耗的AgNO3的量相同，由于Ksp(AgBr)Ksp(AgCl)，当滴加相等量的Ag时，溶液中c(Br)c(Cl)，故反应终点c向b方向移动，D项正确。正确理解Ksp(1)Ksp与其他平衡常数(K、Ka、Kb、Kw、Kh)相同，只与温度有关。(2)当QcKsp时，析出沉淀；当QcKsp时，沉淀溶解；当QcKsp时，沉淀溶解平衡。沉淀溶解平衡曲线3.(2017全国卷)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lg0时，lg约为7，即c(Cl)1 molL1，c(Cu)107 molL1，则Ksp(CuCl)c(Cu)c(Cl)的数量级为107，A项正确；Cu为固体，浓度视为常数，只要满足反应用量即可，过多的铜也不会影响平衡状态的移动，C项错误；由题图可知，交点处c(Cu)c(Cu2)106molL1，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。4(2014全国卷)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6104D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从图像可看出随温度的升高，AgBrO3的溶解度逐渐升高，即AgBrO3的溶解是吸热过程，A项错误；温度升高，其溶解速度加快，B项正确；60 时饱和溶液中AgBrO3的物质的量浓度约为 2.5102 molL1，其Kspc(Ag)c(BrO)6104，C项正确；由于AgBrO3的溶解度比较小，故KNO3中含有AgBrO3时，可采用重结晶的方法提纯，D项正确。5(2019豫南七校联考)已知：pNilg c(Ni2)；常温下，Ksp(NiCO3)1.4107，H2S的电离平衡常数：Ka11.3107，Ka27.11015。常温下，向10 mL 0.1 molL1 Ni(NO3)2溶液中滴加0.1 molL1 Na2S溶液，滴加过程中pNi与Na2S溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是()AE、F、G三点中，F点对应溶液中水电离程度最小B常温下，Ksp(NiS)11021C在NiS和NiCO3的浊液中1.41014DNa2S溶液中，S2第一步水解常数Kh1解析：选DA项，Ni(NO3)2是强酸弱碱盐，Na2S是强碱弱酸盐，它们都能促进水的电离，F点表示Ni(NO3)2和Na2S恰好完全反应，溶液中溶质是NaNO3，水的电离程度最小，正确；B项，F点，10 mL 0.1 molL1 Ni2(CO3)2溶液和10 mL 0.1 molL1 Na2S溶液恰好完全反应，c(Ni2)c(S2)1010.5 molL1，NiS(s) Ni2(aq)S2(aq)，Ksp(NiS)c(Ni2)c(S2)11021，正确；C项，NiCO3(s)S2(aq) NiS(s)CO(aq)，K1.41014，正确；D项，S2H2OHSOH，Kh1，错误。方法规律沉淀溶解平衡曲线题的解题技巧(1)类型(2)解题技巧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。从图像中找到数据，根据Ksp公式计算得出Ksp的值。比较溶液的Qc与Ksp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。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。Ksp的有关计算及在化工流程中的应用6(1)(2017海南高考)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，Ksp(BaSO4)1.11010。(2)(2017全国卷)若FeCl2与MgCl2混合溶液中c(Mg2)0.02 molL1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3)1.0105 molL1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？_(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.31022、1.01024。(3)(2015全国卷)有关数据如表所示：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1105molL1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：(1)沉淀转化的离子方程式：BaSO4(s)CO(aq) BaCO3(s)SO(aq)，在同一溶液中，c(Ba2)相同，依据溶度积的表达式，则有24。(2)先求出Fe3转化成FePO4沉淀完全时的c(PO)，根据c(Fe3)c(PO)Ksp(FePO4)，可得c(PO) molL11.31017molL1。再将QcMg3(PO4)2与KspMg3(PO4)2进行比较，判断是否有Mg3(PO4)2沉淀生成；根据混合后，溶液中镁离子浓度为c(Mg2)0.01 molL1，c3(Mg2)c2(PO)0.013(1.31017)21.71040KspMg3(PO4)2，故没有磷酸镁沉淀生成。(3)计算Fe3沉淀完全时的pH，当溶液中c(Fe3)小于105 molL1时，视为Fe3沉淀完全，先利用KspFe(OH)3求算c(OH) 1011.3molL1再通过Kw求出c(H)pH2.7。计算Zn2开始产生沉淀时的pH，先利用KspZn(OH)2求算c(OH) 108molL1，再通过Kw求出c(H)pH6。答案：(1)24(2)Fe3恰好沉淀完全时，c(PO) molL11.31017molL1，则c3(Mg2)c2(PO)值为0.013(1.31017)21.7104054C向该溶液中加入适量氯水，调节pH到45后过滤，可获得纯净的CuSO4溶液D向该溶液中加入适量氨水，调节pH到9.6后过滤，将所得沉淀灼烧，可得等物质的量的CuO、FeO、Fe2O3三种固体的混合物点拨：因体积相等，等物质的量即等物质的量浓度，设为a molL1，则可计算出CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3开始沉淀时所需OH的浓度分别为 molL1、 molL1，所以最先看到的是红褐色沉淀。解析：选B设CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的浓度均为 a molL1，则开始沉淀时需要OH的浓度分别是 molL1、 molL1、 molL1，所以向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到的是红褐色沉淀，故A错误；Cu2、Fe2、Fe3能水解，所以该溶液中c(SO)c(Cu2)c(Fe2)c(Fe3)54，故B正确；向该溶液中加入适量氯水，调节pH到45后过滤，溶液中含有Cl，故C错误；向该溶液中加入适量氨水，调节pH到9.6后过滤，将所得沉淀灼烧，产物中不含FeO，故D错误。2如图所示表示的是难溶氢氧化物在不同pH下的S/(molL1)。下列说法正确的是()ApH3时溶液中铁元素的主要存在形式是Fe3B若Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2杂质，可通过调节溶液pH的方法来除去C若分离溶液中的Fe3和Cu2，可调节溶液的pH在4左右D若在含有等物质的量浓度的Cu2和Ni2的溶液中加入烧碱，Ni(OH)2优先沉淀注意：一定温度下，100 g水溶解溶质达到饱和时，所溶解溶质的质量。调节pH的方法适合离子沉淀时pH相差较大的除杂，而Ni2和Co2在图示中完全沉淀时pH相差不大。解析：选C当pH3时，Fe3已沉淀完全，A错误；由于Ni2和Co2完全沉淀时pH相差不大，故不宜采用调节溶液pH的方法来除去，B错误；根据图示可知，在含有Cu2和Ni2的溶液中加入烧碱，Cu(OH)2优先沉淀，D错误。3(2019宜宾模拟)t 时，AgCl(s)与AgI(s) 分别在溶液中达到沉淀溶解平衡，相关离子浓度的关系如图所示。下列说法正确的是()A曲线Y表示lg与lg的变化关系Bt 时，向Z点对应的溶液中加入蒸馏水，可使溶液变为曲线X对应的饱和溶液Ct 时，AgCl(s)I(aq) AgI(s)Cl(aq)的平衡常数K1103Dt 时，向浓度均为0.1 molL1的KI与KCl混合溶液中加入AgNO3溶液，当Cl刚好完全沉淀时，此时c(I)11011 molL1解析：选DA项，lg16时c(Ag)1016molL1，Ksp1016，lg10时c(Ag)1010molL1，Ksp1010，由于AgI的溶度积小于AgCl，故曲线Y表示lg与lg的变化关系，错误；B项，t 时，向Z点对应的溶液中加入蒸馏水，银离子浓度及卤离子浓度均减小，lg与lg均增大，可使溶液变为曲线Y对应的饱和溶液，错误；C项，t 时，AgCl(s)I(aq)AgI(s)Cl(aq)的平衡常数K1106，错误；D项，t 时，向浓度均为0.1 molL1的KI与KCl混合溶液中加入AgNO3溶液，当Cl刚好完全沉淀时，c(Cl)1105 molL1，c(Ag) molL11105 molL1，此时c(I) molL111011 molL1，正确。4(2019永春模拟)一定温度下，金属硫化物的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标p(Mn)表示lg c(Mn)，横坐标p(S2)表示lg c(S2)，下列说法不正确的是()A该温度下，Ag2S的Ksp1.61049B该温度下，溶解度的大小顺序为NiSSnSCSnS和NiS的饱和溶液中104D向含有等物质的量浓度的Ag、Ni2、Sn2溶液中加入饱和Na2S溶液，析出沉淀的先后顺序为Ag2S、SnS、NiS审题：纵坐标p(M2)越大，c(Mn)越小，p(S2)越大，c(S2)越小。解析：选CA项，由a(30,10lg 4)可知，当c(S2)1030 molL1时，c(Ag)10(10lg 4) molL1，Ksp(Ag2S)c2(Ag)c(S2)10(10lg 4)210301.61049，正确；B项，观察SnS、NiS的沉淀溶解平衡曲线可以看出，当两条曲线中c(S2)相同时，c(Ni2)c(Sn2)，由于S