第26讲难溶电解质的溶解平衡

1、第26讲难溶电解质的溶解平衡基础考点梳理最新考纲1.了解溶解平衡的定义及影响因素。2掌握沉淀的溶解和转化的条件及应用。3了解溶度积及其有关计算。自主复习一、沉淀溶解平衡1溶解平衡溶质溶解的过程是一个可逆过程：溶解平衡的特点：逆、等、动、定变(适用平衡移动原理)。2溶度积(1)溶度积常数：一定温度下难溶强电解质的饱和溶液中各组分离子浓度幂的乘积为一常数。对于溶解平衡：AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)Kspc(An)mc(Bm)n。(与其他平衡常数一样，Ksp的大小只受温度的影响)(2)溶度积规则：某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度幂的乘积Qc(离子积)。当QcKsp时，溶液过饱

2、和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。二、沉淀反应的应用1沉淀的生成(方法)(1)调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至78，可使Fe3转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。(2)加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子如Cu2、Hg2等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下：Cu2S2=CuS。Cu2H2S=CuS2H。Hg2S2=HgS。Hg2H2S=HgS2H。2沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如果能设

3、法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。(2)溶解沉淀的试剂类型主要类型是：用强酸溶解：例如：溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。用某些盐溶液溶解：例如：Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液，化学方程式为Mg(OH)22NH4Cl=MgCl22NH32H2O。3沉淀的转化(生成更难溶的物质)。网络构建热点典例突破热点考向1.结合图象考查溶解平衡的建立、溶度积常数的应用。2根据物质的溶解性分析判断难溶电解质的溶解和转化。3沉淀反应在生产、科研、环保等领域中的应用。热点探究热点1难溶电解质的溶解平衡与溶度积1.难溶电解质

4、难溶电解质的溶解度很小，但不会等于0，习惯上把溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质，一般情况下，我们把相当量的离子互相反应生成难溶电解质的反应，认为是反应完全了。2难溶电解质的溶解平衡固体进入溶液的速率与溶液中离子的沉积速率相等的状态。3难溶电解质溶解平衡状态的特征动动态平衡：v(沉淀)v(溶解)0。定达到平衡后，溶液中离子浓度保持不变。变当外界条件发生变化，使v(沉淀)v(溶解)，平衡发生移动，达到新的平衡。4溶度积(1)溶度积的表达式溶度积是一个常数，符号为Ksp，Ksp只随温度的改变而改变，当MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)达到溶解平衡时，Ksp的表达式如下：Kspc(

5、Mn)mcAmn。(2)溶度积的应用通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积浓度积(Qc)的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡；QcKsp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；QcKsp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。难溶电解质的组成类型相同时，Ksp越大，其溶解能力越大，反之，越小。【例1】(2010山东理综)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是

6、()AKspFe(OH)3KspCu(OH)2B加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点Cc、d两点代表的溶液中c(H)与c(OH)乘积相等DFe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和解析本题考查沉淀溶解平衡知识，意在考查考生分析图形的能力和实际运用知识的能力。KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)，KspCu(OH)2c(Cu2)c2(OH)，Fe3、Cu2浓度相等(b、c点)时，Fe3对应的pH小，c(H)较大，则c(OH)较小，又知Ksp仅与温度有关，则KspFe(OH)3KspCu(OH)2，A选项正确；存在沉淀溶解平衡：Fe(OH)3(s)Fe3(aq

7、)3OH(aq)，加入NH4Cl固体，因为NH水解产生H，H与OH反应使平衡正向移动，c(Fe3)增大，B选项错误；c(H)和c(OH)的乘积为KW，KW仅与温度有关，即C选项正确；由题意和题图知D选项正确。答案B变式1(2010西安名校联考)常温下，Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数依次为：Ksp(Ag2SO4)7.7105、Ksp(AgCl)1.81010、Ksp(AgI)8.31017。下列有关说法中，错误的是()A常温下，Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次减弱B在AgCl饱和溶液中加入NaI固体，有AgI沉淀生成CAg2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数之比等

8、于它们饱和溶液的物质的量浓度之比D在Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有Ag2SO4沉淀析出解析：本题考查沉淀溶解平衡。由数据可知A选项正确；Ksp(AgI)5。(2)要使Cu2浓度降至0.2 molL1/1 0002104molL1，c(OH)108(molL1)，c(H)106molL1。此时溶液的pH6。答案：(1)5(2)6点评：通过改变外界条件可以使反应向生成沉淀的方向移动。方法规律技巧盐与盐溶液之间的反应规律盐与盐溶液反应比较复杂，往往涉及到氧化还原反应，复分解反应，阴、阳离子互促水解反应，络合反应、沉淀的转化反应等，高考题中常以选择题或填空题形式出现，包括离子共存、物质推

9、断等。盐与盐反应的规律注意：(1)某些强酸弱碱盐与强碱弱酸盐反应，不一定是互促水解反应，要考虑到溶解性，如K2S(Na2S)与CuSO4、AgNO3、ZnSO4、FeSO4等发生复分解反应，因为MS溶解性M(OH)n溶解性。类似的还有AgNO3与Na3PO4、Na2CO3、Na2SiO3等。如：3AgNO3Na3PO4=3NaNO3Ag3PO4。(2)NaHCO3与NaAlO2、Na2SiO3的反应，此时NaHCO3相当于酸。HCOAlOH2O=Al(OH)3CO。(3)酸式盐之间的反应，典型的是NaHSO4与NaHCO3的反应，离子方程式为HHCO=CO2H2O。【考例】(2010广东高三五

10、校联考)金属离子和硫离子在水溶液中的反应比较复杂，其产物与离子的水解、金属硫化物的溶解度、离子氧化性或还原性等因素有关。资料表明，CuS的溶解度很小，在稀酸溶液中也不溶解，Ag2S的溶解度更小，但却溶于浓硝酸。下列有关说法不正确的是()ACu2和S2在水溶液中反应的产物是CuSBAl3和S2在水溶液中相互促进水解，所以不存在Al2S3的水溶液CFe3和S2在酸性溶液中反应的产物只有Fe2和H2SD在酸性溶液中，将S2加入Ag和Cu2的混合液中Ag2S先沉淀解析本题主要从两方面考虑：S2易水解、易被氧化及易生成难溶性盐。溶解度越小，越有利于沉淀生成。A项，CuS不溶于水，Cu2和S2在水中生成C

11、uS，正确。Al3和S2相互促进水解，生成Al(OH)3和H2S，B项正确。Fe3在酸性溶液中可把S2氧化为S单质，C项不正确。由于Ag2S的溶解度更小，所以将S2加入Ag和Cu2的混合液中先生成Ag2S沉淀，D项正确。答案C变式不同金属离子在溶液中完全沉淀时，溶液的pH不同。溶液中被沉淀的离子Fe3Fe2Cu2完全生成氢氧化物沉淀时，溶液的pH3.79.66.4(1)实验室配制FeCl2溶液时需加入少许盐酸和铁粉。只加盐酸、不加铁粉，溶液中会发生什么变化，用离子方程式表示为：_；同时加入盐酸和铁粉后，溶液在放置过程中，哪些离子的浓度发生了明显的改变(不考虑溶液的挥发)，并指出是如何改变的：_

12、。(2)氯化铜晶体(CuCl22H2O)中含FeCl2杂质，为制得纯净氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，然后按下面所示的操作步骤进行提纯。下列氧化剂中最适合作氧化剂X的是_(填序号)；ANaClO BH2O2CKMnO4 DI2物质Y的化学式是_；写出沉淀Z在水中的沉淀溶解平衡方程式：_。解析：(1)Fe2在空气中易被氧化，故加入Fe；为了抑制其水解，加入HCl。(2)在加入氧化剂X的前后除了Fe2转化为Fe3，其他离子均没有变化，可使用的氧化剂为H2O2。在酸性条件下沉淀Fe3，为了不引入其他杂质，选择铜的碱性化合物，如CuO、Cu(OH)2、CuCO3等。沉淀Z为Fe(OH)3。答案：(1)

13、4Fe2O24H=4Fe32H2O放置过程中，c(Fe2)增大，c(H)减小(2)BCuO或Cu(OH)2或CuCO3Fe(OH)3(s)Fe3(aq)3OH(aq)备选习题1.下列说法正确的是()A两种难溶电解质，其中Ksp小的溶解度一定小B溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子，则Ksp小的一定先生成沉淀C所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中某一离子除净D同离子效应使难溶电解质的溶解度变小，但Ksp不变答案：D2有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法中，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

14、AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度降低解析：AgCl固体在溶液中达到溶解平衡后，溶解与沉淀速率相等，但不为0；一般来说，升高温度，有利于固体物质的溶解，A、C正确；AgCl难溶于水，但溶解的部分仍电离出Ag和Cl，B错误；向AgCl沉淀中加入NaCl固体，增大了Cl浓度，促使溶解平衡向左移动，降低了AgCl的溶解度，D正确。答案：B3(2010大连市期末)已知：25 时，KspR(OH)25.611012，Ksp(RF2)7.421011。下列说法正确的是()A25 时，饱和R(OH)2溶液与饱和RF2溶液相比，前者的c(R2)大B25 时，在R(OH)2的悬浊液中加入少量的

15、NH4Cl固体，c(R2)增大C25 时，R(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小D25 时，在R(OH)2悬浊液中加入NaF稀溶液后，R(OH)2不可能转化为RF2解析：R(OH)2的溶度积小，所以A错；B中NH结合OH使R(OH)2的溶解平衡右移，c(R2)增大；C中Ksp不随浓度变化，只与温度有关；D中使用浓NaF溶液可以使R(OH)2转化为RF2。答案：B4向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变

16、成黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为()AAgClAgIAg2SBAgClAgIAgIAg2S DAgIAgClAg2S答案：C5(2010山东省潍坊市抽样)在溶液中有浓度均为0.01 molL1的Fe3、Cr3、Zn2、Mg2等离子，已知：KspFe(OH)32.61039 mol4L4KspCr(OH)37.01031 mol4L4KspZn(OH)21.01017 mol3L3KspMg(OH)21.81011 mol3L3当氢氧化物开始沉淀时，下列哪一种离子所需溶液的pH最小()AFe3 BCr3CZn2 DMg2解析：根据题意，M(OH)n开始沉淀时，OH的最小浓度为，代入数