第四节难溶电解质的溶解平衡

第四节难溶电解质的溶解平衡[高考备考指南]考纲定位计算。核心素养平衡思想——沉淀溶解平衡及应用。模型认知——沉淀溶解平衡相关计算思维模型及应用。探究。沉淀溶解平衡及其应用社会责任——具有可持续进展意识和绿色化学观念；能用沉淀溶解平衡学问对污水处理等环保热点问题作出正确的价值推断。沉淀溶解平衡及其应用

1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。变化观念——沉淀的溶解、生成和转化。〔103页〕沉淀溶解平衡含义在肯定温度下的水溶液中，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了溶解平衡状态。建立过程v ＞v

，固体溶解溶解

溶解 沉淀固体溶质

溶液中的溶质v ＝v

，溶解平衡沉淀

溶解 沉淀特征

v ＜v溶解

，析出晶体沉淀沉淀溶解平衡的影响因素内因—难溶电解质本身的性质内因错误!错误![提示] AgCl〔s〕

A〔a〕C－〔a表示难溶电解质AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡；AgCl===Ag＋＋Cl－表示强电解质在水中的电离。沉淀溶解平衡的应用沉淀的生成①调整pH法NHClFeCl杂质，pH3～4，Fe3＋4 3＋3NH·HO===Fe〔OH〕3NH＋。3 2 3 4②沉淀剂法2 如用HS沉淀Cu2＋，离子方程式为Cu2＋＋HS===CuS↓＋2H＋。2 沉淀的溶解①酸溶解法CaCO溶于盐酸，离子方程式为CaCO＋2H＋===Ca2＋＋CO↑＋HO。3 3 2 2②盐溶液溶解法如gO〕溶于

Cl离子方程式为

O2N===M2＋＋2NHH。2 4③氧化复原溶解法

2 4 3 2如不溶于盐酸的硫化物AgS溶于稀HNO。2 3④配位溶解法AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl＋2NH·HO===[Ag〔NH〕]＋＋Cl－＋2HO。3 2 3 2 2沉淀的转化①实质：沉淀溶解平衡的移动〔沉淀的溶解度差异越大，越简洁转化。②应用：锅炉除垢、矿物转化等。推断正误〔1〕沉淀到达溶解平衡时，溶液中溶质离子浓度肯定相等，且保持不变〔 〕上升温度，沉淀溶解平衡肯定正向移动〔 〕室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度〔 〕难溶电解质到达沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动。〔 〕NaSO溶液中参加过量的BaCl溶液，SO2－沉淀完全，溶液中只含Ba2＋、2 4 2 44Na＋和Cl－，不含SO2－〔 〕4为削减洗涤过程中固体的损耗最好选用稀硫酸代替HO来洗涤BaSO沉淀。 〕2 4[提示] 〔1〕×〔2〕×〔3〕×〔4〕×〔5〕×〔6〕√角度1 沉淀溶解平衡及其影响因素1.将足量BaCO3固体分别参加：①30mL水；②10mL0.2mol·L－1Na2CO3溶液；③50mL0.01mol·L－1BaCl2溶液；④100mL0.01mol·L－1盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液c〔Ba2＋〕由大到小的挨次为〔〕A.①②③④ B.③④①②C.④③①②D.②①④③B [BaCO 在水中存在溶解平衡BaCO〔〕 Ba2〔a〕C－〔aNaCO3 3 3 2 3溶液中c〔CO2－〕较大，促使BaCO的溶解平衡逆向移动，则NaCO

c〔Ba2＋〕比3 3 2 32 2 但溶液中c〔Ba2＋〕≈0.01mol·L－1；0.01mol·L－1盐酸中CO2－与H＋反响生成CO，促使3 23BaCO的溶解平衡正向移动，c〔Ba2＋〕≈0.005mol·L－1，c〔Ba23＋〕的大小挨次为③＞④＞①＞②。]2

Ca2a＋2O〔a〕ΔH＜0，以下有关该平衡体系的说法正确的选项是〔 〕①上升温度，平衡逆向移动②向溶液中参加少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，NaOH溶液④恒温下向溶液中参加CaO，溶液的pH上升⑤给溶液加热，溶液的pH上升⑥向溶液中参加NaCO溶液，其中固体质量增加2 3⑦向溶液中参加少量NaOH固体，Ca〔OH〕固体质量不变2A.①⑥B.①⑥⑦C.②③④⑥D.①②⑥⑦2 3 2 3 A[上升温度，平衡向吸热方向移动，即逆向移动，①正确；加NaCO粉末，因结合生成CaCO，Ca2＋浓度减小，②错误；Ca〔OH〕是微溶物，不能用NaOH溶液除去少量c〔OH－〕减小，pH降低，⑤错误；参加NaCO溶液会生成CaCO，2 3 2 3 2确；参加NaOH固体，平衡逆移，Ca〔OH〕固体质量增加，⑦错误。]2角度2 沉淀的转化和生成3.〔2023·石景山模拟〕以下关于Mg〔OH〕2

制备和性质的离子方程式中，不正确的选项是〔 〕MgCl溶液和NaOH溶液制备Mg〔OH〕Mg2＋＋2OH－===Mg〔OH〕2 2 2Mg〔OH〕悬浊液中滴加浓FeCl溶液，生成红褐色沉淀：3Mg〔OH〕2Fe3＋2 3 2===2Fe〔OH〕＋3Mg2＋3向Mg〔OH〕2

悬浊液中滴加浓NH

Cl溶液，Mg〔OH〕4

＋2NH＋2 4===2NH·H3

O＋Mg2＋2Mg〔OH〕悬浊液中滴加醋酸，浊液变澄清：Mg〔OH〕2H＋===Mg2＋＋2HO2 2 2D4.〔2023·株洲模拟〕以MnO2

为原料发生反响制得的MnCl2

溶液，其中常含有Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，MnCl2

。依据上述实验事实，以下分析正确的选项是〔 〕MnS的溶解度小于CuS、PbS、CdS等硫化物的溶解度除杂试剂MnS也可用NaS替代2MnS与Cu2＋反响的离子方程式是Cu2＋＋S2－===CuS↓整个过程中涉及的反响类型有氧化复原反响和复分解反响2D[通过添加过量难溶电解质MnS，Cu2＋Pb2＋Cd2＋等离子属于沉淀的转化，利用的是CuS、PbS、CdSMnS更难溶于水的原理，A错误；用NaS替代MnS，会引入S2－Na＋杂质，MnS沉淀，B错误；沉淀转化的离子方程式为Cu2＋〔aq〕22Mn〔===Cu〔〕M2aC错误；整个反响过程中MnO和浓盐酸的反响是2氧化复原反响，沉淀转化是复分解反响，D正确。]5.25℃时，5种盐的溶度积常数〔K〕分别是：spAgAgSO2 4AgS1.4×10－526.3×10－50AgCl1.8×10－10AgBr7.7×10－13AgI8.51×10－16结合相关数据分析，以下说法不正确的选项是〔 〕除去溶液中的Ag＋用硫化钠溶液比硫酸钠效果好向AgCl〔s〕 Ag＋〔aq〕＋Cl－〔aq〕平衡体系中参加少量氯化钠固体，溶液中c〔Ag＋〕不变向少量溴化银悬浊液中参加足量饱和食盐水，沉淀颜色会由浅黄色变为白色向生成的黄色AgI沉淀中滴加少量NaS溶液，沉淀会变为黑色22 2 4 [A项，AgS的溶度积比AgSO的小，AgS沉淀，A项正确；B项，由于温度肯定时氯化银的溶度积肯定参加少量氯化钠会增加氯离子浓度所以溶液中银离子浓度会减小，平衡逆向移动，B项错误；C项，NaClCl－的浓度较大，溴化银沉淀会转化为氯化银沉淀，C项正确；D项，由于硫化银更难溶，所以碘化银会转化为黑色的硫化银，D项正确。2 2 4 沉淀生成的两大应用沉淀生成的两大应用分别离子：同一类型的难溶电解质，如AgCl、AgBr、AgI，溶度积小的物质先析出，溶度积大的物质后析出。掌握溶液的pH来分别物质，如除去CuCl2

中的FeCl3

就可向溶液中参加CuO或Cu〔Cu〔OH〕等物质，Fe3＋转化为Fe〔OH〕而除去。溶度积常数及其应用〔104页〕1.溶度积常数AB〔s〕m n

mAn＋〔aq〕＋nBm－〔aq〕为例：溶度积溶度积概念沉淀溶解的平衡常数符号Ksp离子积溶液中有关离子浓度幂的乘积QcKsp〔AmB〕＝nQ〔AB〕＝cm n表达式cm〔An＋〕·cn〔Bm－〕式中的浓度都是平衡浓度推断在肯定条件下沉淀能否生成或溶解cm〔An＋〕·cn〔Bm－〕式中的浓度是任意浓度应用①Q＞K：溶液过饱和，有沉淀析出csp②Q＝K：溶液饱和，处于平衡状态csp③Qc＜K：溶液未饱和，无沉淀析出sp2.Ksp

的影响因素内因：难溶物质本身的性质，这是打算因素。外因①浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动，但K 不变。sp②温度：绝大多数难溶物的溶解是吸热过程，上升温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。气体的离子时，平衡向溶解方向移动，K不变。sp[提示] 并非K 越小，其物质的溶解性就越小。sp，它们的溶解性可以直接用Ksp的大小来比较，Ksp越小，其物质的溶解性就越小；而对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质，它Ksp的大小来比较。推断正误〔1〕K 既与难溶电解质的性质和温度有关，也与沉淀的量和溶液中离子浓度有关。sp〔 〕在肯定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀〔 〕常温下，向BaCO饱和溶液中参加NaCO固体，BaCO的K 减小〔 〕3 2 3 3 sp溶度积常数K 只受温度的影响，温度上升K 增大〔 〕sp sp向MO〕饱和溶液中参加NaOHMO〕的K2 2

不变〔 〕KspA2〕小于Ks〔C，则A2的溶解度小于CD的溶解度〔 〕不行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1.0×10－5mol·L－1时，沉淀已经完全〔 〕[提示] 〔1〕×〔2〕√〔3〕×〔4〕×〔5〕√〔6〕×〔7〕√角度1 沉淀溶解平衡图像【例】〔2023·全国卷Ⅲ〕在湿法炼锌的电解循环溶液中，Cl－会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时参加Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl－①。依据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，以下说法错误的选项是〔 〕②A.K〔CuCl〕③10－7sp除Cl－反响为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl参加Cu越多，Cu＋浓度越高，除Cl－效果越好2Cu＋===Cu2＋＋Cu平衡常数很大④，反响趋于完全[思路点拨] ①反响过程为Cu＋Cu2＋===2Cu＋，Cu＋＋Cl－②理解纵横坐标含义，留意选择关键点；

CuC〔；③K〔CuC〕C＋·C－；spc〔Cu2＋〕c〔Cu＋〕④反响的平衡常数K＝2 特别点Cu2〕＝〔Cc〔Cu＋〕c〔Cl－〕 c〔Cu＋〕[A对：当－lg ＝0时，lg 约为－7，即c〔Cl－〕＝1mol·L－1，cmol·L－1 mol·L－1Cu〕＝1－7mo·1，spK〔CuCl〕10－7。spBCuCl的化合价可知，Cl元素的化合价没有发生变化，Cu元素由0价和＋2价均变为＋1价，因此参与该反响的微粒为Cu、Cu2＋Cl－，CuCl，则反响的离子方程式为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl。C错：铜为固体，只要满足反响用量，Cu的量对除Cl－效果无影响。c〔Cu2＋〕的平衡常数K＝ c2〔Cu＋〕110－6mo·－1＋〕＝1×10－6mo·L－1代入平衡常数的表达式中计算，即为K＝ ＝〔11－6mo·－1〕21106·mo－1，]沉淀溶解平衡图像题的解题策略沉淀溶解平衡图像题的解题策略沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲钱，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，依据K 公式计算得出K 的值。sp sp比较溶液的Q与K 的大小，推断溶液中有无沉淀析出。c spQ的计算时，所代入的离子浓度肯定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离c子浓度时，所代入的溶液体积也必需是混合溶液的体积。[对点训练]

〕0.100mol·L－1AgNO

50.0mL0.0500mol·L－1Cl－溶12 3液的滴定曲线如下图。以下有关描述错误的选项是〔 〕K〔AgCl〕10－10sp曲线上各点的溶液满足关系式c〔Ag＋〕·c〔Cl－〕＝K

〔AgCl〕sp一样试验条件下，0.0400mol·L－1Cl－，反响终点c移到a一样试验条件下，0.0500mol·L－1Br－，反响终点cb方向移动3spspC[依据滴定曲线，当参加25mLAgNO溶液时，Ag＋与Cl－刚好完全反响，AgCl处于沉淀溶解平衡状态，此时溶液中c〔Ag＋〕＝c〔Cl－〕＝10－4.75mol·L－1，K〔AgCl〕＝Ag＋·〔C－＝10－9.3.161－10A，故符合Ag＋〕·Cl－〕KAgCBC浓度为0.0500mol·L3spsp333 －125mLAgNO溶液，Cl－0.0400mol·L－120mLAgNO溶液，a点对应AgNO溶液体积为15mL，所以反响终点不行能由c点移到a点，C项错误；由于AgBrKsp小于AgClKsp，c〔Br－〕与c〔Cl－〕一样时，反响终点时消耗的AgNO溶液体积一样，但Br－浓度小于Cl－浓度，即反响终点从曲线上的c点向b点方向移动，D项正确。333 2.〔2023·武汉模拟〕25℃时，Fe〔OH〕2

和Cu〔OH〕2

的饱和溶液中，金属阳离子的lg〔2与溶液pH该温度下Ksp

[Cu〔OH〕

]＜K[Fe〔OH〕]。以下说法正确的选项是〔 〕2 sp 2曲线aFe〔OH〕2

饱和溶液中的变化关系除去CuSO4

溶液中含有的少量Fe2＋，可参加适量CuOFe〔OH〕2

和Cu〔OH〕2

沉淀共存时，溶液中c〔Fe2＋〕∶c〔Cu2＋〕＝104.6∶1X点对应的饱和溶液中参加少量NaOH固体，Y点对应的溶液[答案] C角度2 有关Ksp

的计算和应用1.〔2023·全国卷Ⅰ节选KCrO2 4

为指示剂AgNO3

标准溶液滴定4溶液中Cl－，利用Ag＋与CrO2－生成砖红色沉淀，Cl－恰好完4全沉淀〔浓度等于1.0×10－5mol·L－1〕时，溶液中c〔Ag＋〕为 mol·L－1，此时溶液中c〔CrO2－〕等于 mol·L－1〔Ag42.0×10－10〕

CrO、AgClK2 4

2.0×10－12和4sp[解析] 〔1〕依据K〔FePO〕＝1.3×10－22及Fe3＋恰好完全沉淀时溶液中c〔Fe3＋〕4sp1.3×10－22＝1.0×10－5mol·L－1，可得c〔PO3－〕＝ mol·L－1＝1.3×10－17mol·L－1。c〔Mg24 1.0×10－50.024＋〕＝2 mol·L－1＝0.01mol·L－1，则c3〔Mg2＋〕·c2〔PO3－〕＝0.013×〔1.3×10－17〕24sp 3 4 2 3 4 ＝1.69×10－40≈1.7×10－40<K[Mg〔PO〕]＝1.0×10－24，因此不会生成Mg〔PO〕沉sp 3 4 2 3 4 sp〔2由AgCl的K〔A＋·〔C－当溶液中C－〔浓度等于1.0×10sp2.0×10－10－5mol·L－1〕时，溶液中c〔Ag＋〕＝ mol·L－1＝2.0×10－5mol·L－1；由Ag

CrO的1.0×10－5 2 4K＝〔A＋〕·Cr2－，

c〔CrO2－〕＝

2.0×10－12

mol·L－1＝5.0×10－sp 4

4 〔2.0×10－5〕23mol·L－1。

1.3×10－224－答案] 〔F3＋恰好沉淀完全P3－＝1.×104－

mo11.×10－17moL－1，c3〔Mg2＋〕·c2〔PO3－〕值为0.013×〔1.3×10－17〕2≈1.7×10－40<K

[Mg〔PO〕]，因4此不会生成Mg〔PO〕沉淀3 4 2〔2〕2.0×10－5 5.0×10－3

sp 3 4 2，K2.〔2023·衡水模拟〕常温下，K〔AgCl〕＝1.8×10－10 〔AgI〕＝1.0×10－16，Ksp spAgClAgI的饱和溶液的清液混合，AgNO固体，以下3说法正确的选项是〔 〕两溶液混合，AgCl和AgI都沉淀假设AgNO足量，AgClAgI都可沉淀，但以AgCl为主33 向AgI清液参加AgNO，c〔Ag＋〕增大，K〔AgI3 假设取0.1435gAgCl固体放入100mL水中〔无视体积变化，C－〕为0.01mol·L－1B [饱和AgCl溶液中c〔Ag＋〕＝c〔Cl－〕＝1.342×10－5mol·L－1；饱和的AgI溶液中c〔Ag＋〕＝c〔I－〕＝1.0×10－8mol·L－1；等体积混合后，浓度减半，c〔Cl－〕＝6.71×1－6mo·－1〔－＝5.0×1－9mo·－1〔Ag＋＝6.710－mo·－此时AgC〕sp＝c〔Cl－·c〔Ag＋〕＝6.710－6mo·－1×6.71×10－mo·L－1≈4.5×10－1＜K〔AgCl，spc