（江苏选考）2021版新高考化学一轮复习 专题8 水溶液中的离子反应与平衡 6 第四单元 沉淀溶解平衡教学案 苏教版

第四单元沉淀溶解平衡学习任务1沉淀溶解平衡1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，即建立了溶解平衡状态。2建立过程固体溶质溶液中的溶质3特征4影响因素(1)内因难溶电解质本身的性质，这是决定因素。(2)外因以agcl悬浊液中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少量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5.溶度积沉淀溶解平衡常数(1)概念在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，离子浓度的幂之积。(2)表达式对于沉淀溶解平衡：mmnn(s)mmn(aq)nnm(aq)，kspcm(mn)cn(nm)，式中的浓度是平衡浓度。(3)意义反映了难溶电解质在水中的溶解能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，ksp的数值越大，说明难溶电解质在水中的溶解能力越强。(4)影响因素在一定温度下，溶度积是一个常数，只受温度影响，不受溶液中物质浓度的影响。6浓度商(1)表达式：mmnn(s)mmn(aq)nnm(aq)，qccm(mn)cn(nm)，式中的浓度是任意时刻的浓度。(2)应用：判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解。判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各种离子的溶解(或沉淀)速率都相等。()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。()向na2so4溶液中加入过量的bacl2溶液，so沉淀完全，溶液中只含ba2、na和cl，不含so。()ksp小的物质其溶解能力一定比ksp大的物质的溶解能力小。()为减少洗涤过程中固体的损失，最好选用稀h2so4代替h2o来洗涤baso4沉淀。()洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好。()(2)对于平衡体系：ca(oh)2(s)ca2(aq)2oh(aq)hksp(agi)d暂时硬水中含有较多的ca2、mg2、hco，加热煮沸可以完全除去其中的ca2、mg2解析：选c。饱和石灰水中加入一定量生石灰，与水反应放热，溶液温度明显升高，但ca(oh)2的溶解度降低，溶液中c(oh)减小，溶液的ph减小，a错；agcl悬浊液中加入少量nacl粉末，平衡向左移动，但离子的总浓度增大，b错；由沉淀的转化规律可得ksp(agcl)ksp(agi)，c对；加热煮沸暂时硬水，生成caco3和mg(oh)2沉淀，由于caco3和mg(oh)2在水中存在溶解平衡，所以不可能完全除去其中的ca2和mg2，d错。2下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是()a在agcl的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，ksp(agcl)增大b在caco3的沉淀溶解平衡体系中，加入稀盐酸，平衡不移动c可直接根据ksp的数值大小比较难溶物在水中的溶解度大小d25 时，ksp(agcl)ksp(agbr)，向agcl悬浊液中加入kbr固体，有淡黄色沉淀生成解析：选d。ksp的大小只与温度有关，a项错误；caco3(s)ca2(aq)co(aq)，加入稀盐酸，co与h反应，导致溶解平衡正向移动，b项错误；只有比较相同温度下、相同组成形式的难溶电解质的ksp的数值大小，才可比较难溶物在水中的溶解度大小，c项错误。提升二溶度积的相关计算3(双选)已知t 时agcl的ksp21010；在t 时，ag2cro4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t 时，ag2cro4的ksp为1108b在饱和ag2cro4溶液中加入k2cro4可使溶液由y点变成x点c在t 时，以0.01 moll1 agno3溶液滴定20 ml 0.01 moll1kcl和0.01 moll1 k2cro4的混合溶液(溶液体积不变)，cl先沉淀d在t 时，反应ag2cro4(s)2cl(aq)2agcl(s)cro(aq)的平衡常数k2.5108解析：选cd。在t 时，ag2cro4(s)2ag(aq)cro(aq)的ksp(103)21051011，a错误；在饱和ag2cro4溶液中加入k2cro4，即增大了 c(cro)，可使溶液由y点变成z点，b错误；沉淀0.01 moll1 cl需ag 2108 moll1，沉淀0.01 moll1 cro需ag 104.5 moll1，因此cl先沉淀，c正确；k2.5108，d正确。溶度积图像是沉淀溶解平衡理论的难点，溶度积图像突破方法： 第一步，识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么，如表示离子浓度、pm等；曲线上的点表示达到平衡状态，曲线上方的点代表“过饱和溶液”，曲线下方的点代表“不饱和溶液”。第二步，想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积，溶度积只与温度有关，多数情况下，温度越高，溶度积越大。第三步，找联系。将图像与溶度积原理联系起来，分析题目设置的问题，如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。4根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：(1)在ca(no3)2溶液中加入(nh4)2co3溶液后过滤，若测得滤液中c(co)103 moll1，则ca2是否沉淀完全？_(填“是”或“否”)。已知c(ca2)105 moll1时可视为沉淀完全；ksp(caco3)4.96109(2)已知25 时，kspmg(oh)25.61012；酸碱指示剂百里酚蓝变色的ph范围如下：ph8.08.09.69.6颜色黄色绿色蓝色25 时，在mg(oh)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为_。(3)向50 ml 0.018 moll1的agno3溶液中加入50 ml 0.020 moll1的盐酸，生成沉淀，反应后剩余cl1.0104 mol。已知该温度下agcl的ksp1.01010，忽略溶液的体积变化。如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 ml 0.001 moll1的盐酸，是否有白色沉淀生成？_(填“是”或“否”)，理由是_。解析：(1)根据ksp(caco3)c(ca2)c(co)4.96109，得c(ca2) moll14.96106 moll1105 moll1，可视为沉淀完全。(2)设mg(oh)2饱和溶液中c(oh)为x moll1，则 0.5x35.61012，x2.24104，c(h)4.461011 moll1，ph10.35，溶液为蓝色。答案：(1)是(2)蓝色(3)否加入的盐酸中 c(cl)和反应后所得溶液中的c(cl)相同，c(cl)没有改变，c(ag)变小，所以qcc(ag)c(cl)ksp(agcl)，没有沉淀产生学习任务2沉淀溶解平衡的应用一、沉淀的生成1应用：可利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。2方法方法实例反应的离子方程式调节ph法用cu(oh)2、cuo等除去cucl2中的fecl3fe33h2ofe(oh)33h，cu(oh)22h=cu22h2o沉淀剂法以na2s、h2s等做沉淀剂除去污水中的cu2等重金属离子h2scu2=cus2h二、沉淀的溶解1酸溶解法，如caco3溶于盐酸，离子方程式为caco32h=ca2h2oco2。2盐溶解法，如mg(oh)2溶于nh4cl溶液，离子方程式为mg(oh)22nh=mg22nh3h2o。三、沉淀的转化1实质：沉淀溶解平衡的移动。2特征(1)一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。(2)沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。3应用(1)锅炉除垢将caso4转化为caco3，离子方程式为caso4cocaco3so_。(2)矿物转化用饱和na2co3处理重晶石(baso4)制备可溶性钡盐的离子方程式为baso4cobaco3so_、baco32h=ba2h2oco2。1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)ksp(ab2)小于ksp(cd)，则ab2的溶解度小于cd的溶解度。()(2)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。()(3)常温下，向baco3饱和溶液中加入na2co3固体，baco3的ksp减小。()(4)溶度积常数ksp只受温度影响，温度升高，ksp 一定增大。()(5)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)2试用平衡移动原理解释下列事实：(1)baco3不溶于水，为什么不能做钡餐？(2)caco3难溶于稀h2so4，却能溶于醋酸中。(3)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：(1)baco3(s)ba2(aq)co(aq)，胃液中的盐酸电离出的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，会引起人体中毒。(2)caco3(s)ca2(aq)co(aq)，在稀h2so4中，因为生成的caso4溶解度较小，会附在caco3的表面，阻止平衡右移。醋酸钙易溶于水，当醋酸电离出h与co结合生成co2和h2o时，caco3的溶解平衡右移。(3)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，c(cl)较大，会使平衡左移，agcl减少的质量要小些。 (1)难溶电解质的溶解平衡也是动态平衡，通过改变外界条件可以使平衡发生移动溶液中的离子转化为沉淀、沉淀转化为溶液中的离子或一种沉淀向另一种沉淀转化。(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。 1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()热纯碱溶液的洗涤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做“钡餐”而硫酸钡则能泡沫灭火器灭火的原理abc d解析：选a。是水解平衡原理。2(教材改编题)往锅炉注入na2co3溶液浸泡，将水垢中的caso4转化为caco3，再用盐酸除去，下列叙述中正确的是()a温度升高，na2co3溶液的kw和c(h)均会增大bcaso4能转化为caco3，说明ksp(caco3)ksp(caso4)ccaco3溶解于盐酸而caso4不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸d沉淀转化的离子方程式为co(aq)caso4(s)caco3(s)so(aq)解析：选d。温度升高，水的电离平衡正向移动，kw增大；温度升高，na2co3的水解平衡正向移动，c(oh)增大，c(h)减小，a项错误。一般说来溶解度小的沉淀易转化成溶解度更小的沉淀，故ksp(caco3)ksp(caso4)，b项错误。caco3与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳，caso4与盐酸不满足复分解反应发生的条件，与酸性强弱无关，c项错误。硫酸钙较为致密，可转化为较为疏松且溶解度更小的碳酸钙，反应的离子方程式为caso4(s)co(aq)caco3(s)so(aq)，d项正确。3钡(ba)和锶(sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用，它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在，baso4和srso4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将baso4和srso4转化成难溶弱酸盐。已知：srso4(s)sr2(aq)so(aq)ksp2.5107；srco3(s)sr2(aq)co(aq)ksp2.5109。(1)将srso4转化成srco3的离子方程式为_，该反应的平衡常数k的表达式为_；该反应能发生的原因是_(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)。(2)对于上述反应，实验证明增大co的浓度或降低温度都有利于提高srso4的转化率。判断在下列两种情况下，平衡常数k的变化情况(填“增大”“减小”或“不变”)：升高温度，平衡常数k将_；增大co的浓度，平衡常数k将_。(3)已知srso4和srco3在酸中的溶解性与baso4和baco3类似，设计实验证明上述过程中srso4是否完全转化成srco3。实验所用的试剂为_；实验现象及其相应结论为_。解析：(1)srso4转化成srco3的离子方程式为srso4(s)co(aq)srco3(s)so(aq)，平衡常数表达式为k；根据沉淀转化的原理，该反应能够发生，是因为ksp(srco3)ksp(srso4)。(2)降低温度有利于提高srso4的转化率，说明降温平衡向正反应方向移动，因此升高温度，平衡向逆反应方向移动，故平衡常数k减小。平衡常数只与温度有关，增大co的浓度，平衡常数不变。(3)根据提供的信息，可以推断srso4难溶于盐酸，而srco3可溶于盐酸，因此向溶液中加入盐酸，若沉淀全部溶解，则srso4完全转化成srco3，若沉淀部分溶解，则srso4没有完全转化成srco3。答案：(1)srso4(s)co(aq)srco3(s)so(aq)kksp(srco3)ksp(agi)。()(2)(2018高考天津卷)向含有zns和na2s的悬浊液中滴加cuso4沉淀，生成黑色沉淀，则ksp(cus)ksp(zns)。()(3)(2018高考江苏卷)右图是室温下用na2so4除去溶液中ba2达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(ba2)与c(so)的关系曲线，说明溶液中 c(so)越大c(ba2)越小。()(4)(2017高考江苏卷)常温下，kspmg(oh)25.61012，ph10的含mg2溶液中，c(mg2)5.6104 moll1。()(5)(2016高考江苏卷)室温下，向浓度均为0.1 moll1的bacl2和cacl2混合溶液中滴加na2so4溶液，出现白色沉淀，所以ksp(baso4)ksp(caso4)。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2(2019高考全国卷)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(cds)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是()a图中a和b分别为t1、t2 温度下cds在水中的溶解度b图中各点对应的ksp的关系为ksp(m)ksp(n)ksp(p)ksp(q)c向m点的溶液中加入少量na2s固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动d温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动解析：选b。a、b分别表示温度为t1、t2时溶液中cd2和s2的物质的量浓度，可间接表示对应温度下cds在水中的溶解度，a项正确；ksp只受温度影响，即m、n、p三点对应的ksp相同，又t1t2，故ksp(m)ksp(n)ksp(p)1；b项，ksp只与温度有关；c项，混合后hf的浓度为0.05 moll1，设0.05 moll1的hf溶液中c(f)c(h)x moll1，则3.6104，x4.1103 moll1，混合后c(ca2)0.1 moll1，c(ca2)c2(f)0.1(4.1103)21.6811061.461010，则有caf2沉淀生成。二、不定项选择题7化工生产中含cu2的废水常用mns(s)做沉淀剂，其反应原理为cu2(aq)mns(s)cus(s)mn2(aq)。下列有关该反应的说法不正确的是()a该反应达到平衡时，c(cu2)c(mn2)bcus的溶解度比mns的溶解度小c往平衡体系中加入少量cu(no3)2(s)后，c(mn2)变大d该反应的平衡常数k解析：选a。反应达到平衡时，c(cu2)和c(mn2)不再变化，但二者一定不相等，a项错误；该反应是沉淀的转化，溶解度小的物质能够转化为溶解度更小的物质，b项正确；加入cu(no3)2(s)后，溶液中的c(cu2)增大，平衡正向移动，c(mn2)增大，c项正确；ksp(mns)c(mn2)c(s2)，ksp(cus)c(cu2)c(s2)，所以k，d项正确。8(2020南京高三模拟)在25 时，fes的ksp6.31018，cus的ksp1.31036，zns的ksp1.31024。下列有关说法中正确的是()a25 时，cus的溶解度大于zns的溶解度b25 时，饱和cus溶液中cu2的浓度为1.31036 moll1c向物质的量浓度相同的fecl2、zncl2的混合液中加入少量na2s，只有fes沉淀生成 d除去某溶液中的cu2，可以选用fes做沉淀剂解析：选d。25 时，ksp(cus)ksp(zns)，所以cus的溶解度小于zns的溶解度，a错误；饱和cus溶液中c(cu2) moll1，b错误；fes的ksp大于zns的，所以只有zns生成，c错误；依据沉淀的转化，溶度积小的fes可以转化为溶度积更小的cus，d正确。920 时，pbcl2(s)在不同浓盐酸中的最大溶解量(单位：gl1)如图所示。下列叙述正确的是()a盐酸浓度越大，ksp(pbcl2)越大bpbcl2能与一定浓度的盐酸反应cx、y两点对应的溶液中c(pb2)不相等d往含pb2溶液中加入过量浓盐酸，可将pb2完全转化为pbcl2(s)解析：选bc。ksp(pbcl2)只与温度有关，盐酸浓度改变时，ksp(pbcl2)不变，a项错误；由图可知，开始增大盐酸浓度时，pbcl2的溶解量减小，平衡逆向移动，而c(hcl)大于1 moll1时，增大c(hcl)，pbcl2(s)的溶解量增大，说明pbcl2能与一定浓度的盐酸反应，b项正确；x、y两点pbcl2的溶解量相等，但y点时hcl与pbcl2发生了反应，故x、y两点对应的溶液中c(pb2)不相等，c项正确；pbcl2(s)存在溶解平衡，且pbcl2(s)能与浓盐酸反应，故往含pb2的溶液中加入过量浓盐酸，不能将pb2完全转化为pbcl2(s)，d项错误。三、非选择题10请按要求回答下列问题：(1)已知25 时，kspmg(oh)21.81011，kspcu(oh)22.21020。在25 下，向浓度均为0.1 moll1的mgcl2和cucl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为_。(2)25 时，向0.01 moll1的mgcl2溶液中逐滴加入浓naoh溶液，刚好出现沉淀时，溶液的ph为_；当mg2完全沉淀时，溶液的ph为_(忽略溶液体积变化，已知lg 2.40.4，lg 7.70.9)。(3)已知25 时，ksp(agc