第讲难溶电解质的溶解平衡

1、第4讲难溶电解质的溶解平衡考纲要求1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.了解难溶电解质的沉淀转化的本质。考点一沉淀溶解平衡及应用知识梳理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)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<v沉淀，析出晶体(3)溶解平衡的特点(4)影响沉淀溶解平衡的因素内因：难溶电解质本身的性质，这是决定因素。外因：以AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)H>0为例外界条件移动方向平衡后c(Ag) 平衡后c(Cl)Ksp升

2、高温度正向增大增大增大加水稀释正向减小减小不变加入少量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)电解质在水中的溶解度：20时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：2沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成调节pH法：如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至78，离子方程式为Fe33NH3·H2O=Fe(OH)33NH。沉淀剂法：如用H2S沉淀Cu2，离子方程式为H2SCu2=CuS2H。(2)沉淀的溶解酸溶解法：如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO32H=Ca2H2OCO2。盐溶液溶解法：如Mg(OH)2溶于NH4C

3、l溶液，离子方程式为Mg(OH)22NH=Mg22NH3·H2O。氧化还原溶解法：如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。配位溶解法：如AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl2NH3·H2O=Ag(NH3)2Cl2H2O。(3)沉淀的转化实质：沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大，越容易转化)。应用：锅炉除垢、矿物转化等。深度思考1(1)0.1 mol·L1的盐酸与0.1 mol·L1的AgNO3溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有_。(2)下列方程式AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)、AgCl=AgCl、CH3COOHCH3COOH

4、各表示什么意义？2难溶的氯化银在水中也存在着溶解平衡AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，怎样用实验证明溶液中可以同时存在着少量的Ag和Cl？3(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?题组一沉淀溶解平衡及其影响因素1下列说法正确的是()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，则SO沉淀完全，溶液中只含Ba2、Na和Cl，不含SOKsp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

5、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A B C D2已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s) Ca2(aq)2OH(aq)H<0，下列有关该平衡体系的说法正确的是()升高温度，平衡逆向移动向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，可以向溶液中加入适量的NaOH溶液恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高给溶液加热，溶液的pH升高向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变A B C D题组二沉淀溶解平衡在工农业生产中的应用(一)废水处理3水是人类生存

6、和发展的宝贵资源，而水质的污染问题却越来越严重。目前，世界各国已高度重视这个问题，并采取积极措施进行治理。(1)工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是_(填字母编号)。选项污染物处理措施方法类别A废酸加生石灰中和物理法BCu2等重金属离子加硫化物沉降化学法C含纯碱的废水加石灰水反应化学法(2)下图是某市污水处理的工艺流程示意图：下列物质中不可以作为混凝剂(沉降剂)使用的是_(填字母编号)。A偏铝酸钠 B氧化铝 C碱式氯化铝 D氯化铁混凝剂除去悬浮物质的过程是_(填字母编号)。A物理变化 B化学变化 C既有物理变化又有化学变化(3)在氯氧化法处理含C

7、N的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一)，氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。某厂废水中含KCN，其浓度为650 mg·L1。现用氯氧化法处理，发生如下反应：KCN2KOHCl2=KOCN2KClH2O，再投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式：KOCNKOHCl2CO2N2KClH2O。若处理上述废水20 L，使KCN完全转化为无毒物质，至少需液氯_g。 (二)废物利用4硫酸工业中废渣称为硫酸渣，其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案，进行硫酸渣中金属元素的提取实验。已知溶

8、液pH3.7时，Fe3已经沉淀完全；一水合氨电离常数Kb1.8×105，其饱和溶液中c(OH)约为1×103 mol·L1。请回答：(1)写出A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式： _。(2)上述流程中两次使用试剂，推测试剂应该是_(填字母编号)。A氢氧化钠 B氧化铝 C氨水 D水(3)溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH13，如果pH过小，可能导致的后果是_(任写一点)。(4)H中溶质的化学式：_。(5)计算溶液F中c(Mg2)_(25 时，氢氧化镁的Ksp5.6×1012)。考点二溶度积常数及应用知识梳理1溶度积和离子积以AmBn(s) mAn(aq)n

9、Bm(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)，式中的浓度都是平衡浓度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Qc>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出QcKsp：溶液饱和，处于平衡状态Qc<Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出2.Ksp的影响因素(1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。(2)外因浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向

10、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物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。深度思考1判断正误，正确的划“”，错误的划“×”(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度()(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1.0×105mol·L1时，沉淀已经完全()(3)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()(4)常温下，向BaCO3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

11、度影响，温度升高Ksp增大()(6)常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变()2AgCl的Ksp1.80×1010，将0.002 mol·L1的NaCl和0.002 mol·L1的AgNO3溶液等体积混合，是否有AgCl沉淀生成？325 时BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s) Ba2(aq)SO(aq)，Ksp1.102 5×1010，向c(SO)为1.05×105 mol·L1的BaSO4溶液中加入BaSO4固体，SO的浓度怎样变化？试通过计算说明。反思归纳(1)溶解平衡一般是吸热的，温度

12、升高平衡右移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。(2)对于溶解平衡：AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)，Kspcm(An)·cn(Bm)，对于相同类型的物质，Ksp的大小反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小，也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。与平衡常数一样，Ksp与温度有关。不过温度改变不大时，Ksp变化也不大，常温下的计算可不考虑温度的影响。题组训练1在t 时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t 时AgCl的Ksp4×1010，下列说法不正确的是()A在t 时，AgBr的Ksp为4.9×1013B在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使

13、溶液由c点变到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K8162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 mol·L1，则Ca2是否沉淀完全？_(填“是”或“否”)。已知c(Ca2)105 mol·L1时可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)4.96×109(2)已知25 时，KspMg(OH)25.6×1012；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：pH8.08.09.69.6颜

14、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 mol·L1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp1.0×1010，忽略溶液的体积变化，请计算：完全沉淀后，溶液中c(Ag)_。完全沉淀后，溶液的pH_。如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL 0.001 mol·L1的盐酸，是否有白色沉淀生成？_(填“是”或“否”)。3已知25 时，电离常数Ka(HF)3.6×104，溶度积常数Ksp(CaF2)1.46

15、×1010。现向1 L 0.2 mol·L1 HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L1 CaCl2溶液，则下列说法中，正确的是()A25 时，0.1 mol·L1 HF溶液的pH1 BKsp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化C该体系中没有沉淀产生 D该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀沉淀溶解平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，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

16、，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。探究高考明确考向 全国卷、高考题调研1室温时，M(OH)2(s) M2(aq)2OH(aq)Kspa。c(M2)b mol·L1时，溶液的pH等于()A.lg() B.lg() C14lg() D14lg()2(2013·新课标全国卷，11)已知Ksp(AgCl)1.56×1010，Ksp(AgBr)7.7×1013，Ksp(Ag2CrO4)9.0×1012。某溶液中含有Cl、Br和CrO，浓

17、度均为0.010 mol·L1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L1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各省市高考题调研1判断正误，正确的划“”，错误的划“×”(1)AgCl沉淀易转化为AgI沉淀且K(AgX)c(Ag)·c(X)，故K(AgI)K(AgCl)() (2)CaCO3难溶于稀硫酸，也难溶于醋酸() (3)饱和石灰水中加入少量CaO，恢复至室温后溶液的pH不变() (4)在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(Ba2)增大

18、() (5)AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同()2实验：0.1 mol·L1AgNO3溶液和0.1 mol·L1NaCl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 mol·L1KI溶液，出现浑浊；向沉淀c中滴加0.1 mol·L1KI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Ag C中颜色变化说明AgCl转化为AgID实验可以证明AgI比AgCl更难溶3一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2、Ca2、Mn2)的沉

19、淀溶解平衡曲线如右图所示。已知：pMlg c(M)，p(CO)lg c(CO)。下列说法正确的是()AMgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大Ba点可表示MnCO3的饱和溶液，且c(Mn2)c(CO)Cb点可表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2)<c(CO)Dc点可表示MgCO3的不饱和溶液，且c(Mg2)c(CO)4硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是()A温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SO)的增大而减小B三个不同温度中，313 K时Ksp(SrSO4)最大C283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液D283 K下的SrSO4饱和溶液升

20、温到363 K后变为不饱和溶液5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 ()AKspFe(OH)3<KspCu(OH)2 B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6用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O，工艺流程如下(部分操作和条件略)：.向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤：.向

21、滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；.加入MnSO4至紫红色消失，过滤；.浓缩、结晶、分离，得到产品。(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是_。(2)将MnO氧化Fe2的离子方程式补充完整：MnOFe2_=Mn2Fe3_。(3)已知： 生成氢氧化物沉淀的pHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L1根据表中数据解释步骤的目的_。(4)已知：一定条件下，MnO可与Mn2反应生成MnO2。向的沉淀中加入浓HCl并加热，

22、能说明沉淀中存在MnO2的现象是_。中加入MnSO4的目的是_。7(1)相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的蒸馏水、0.1 mol·L1盐酸、0.1 mol·L1氯化镁溶液、0.1 mol·L1硝酸银溶液中，Ag浓度：_。 (2)已知：I22S2O=S4O2I 相关物质的溶度积常数见下表：物质Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp2.2×10202.6×10391.7×1071.3×1012某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体，加入_，调至pH4，使溶

23、液中的Fe3转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3)_。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2·2H2O晶体。8已知25 时，KspFe(OH)32.79×1039，该温度下反应Fe(OH)33HFe33H2O的平衡常数K_。9海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：模拟海水中的离子浓度/mol·L1NaMg2Ca2ClHCO0.4390.0500.0110.5600.001注：溶液中某种离子的浓度小于1.0×105 mol·L1，可认为该离子不存在；实验过程中，假设溶液体积不变。Ksp(

24、CaCO3)4.96×109 Ksp(MgCO3)6.82×106KspCa(OH)24.68×106 KspMg(OH)25.61×1012下列说法正确的是()A沉淀物X为CaCO3 B滤液M中存在Mg2，不存在Ca2C滤液N中存在Mg2、Ca2D步骤中若改为加入4.2 g NaOH固体，沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物练出高分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在一定条件下可转化为CuSC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

25、越小的电解质，其溶解度一定越小2把氢氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s) Ca2(aq)2OH(aq)。加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是()ANa2S溶液 BAlCl3溶液 CNaOH溶液 DCaCl2溶液3纯净的NaCl并不潮解，但家庭所用的食盐因含有MgCl2杂质而易于潮解。为得到纯净的氯化钠，有人设计这样一个实验：把买来的食盐放入纯NaCl的饱和溶液中一段时间，过滤即得纯净的NaCl固体。对此有下列说法，其中正确的是 ()A食盐颗粒大一些有利于提纯 B设计实验的根据是MgCl2比NaCl易溶于水C设计实验的根据是NaCl的溶解平衡D在整个过程中，NaC

26、l的物质的量浓度会变大425 时，PbCl2固体在不同浓度盐酸中的溶解度曲线如图。在制备PbCl2的实验中，洗涤PbCl2固体最好选用()A蒸馏水 B1.00 mol·L1盐酸C5.00 mol·L1盐酸 D10.00 mol·L1盐酸5已知：pAglgc(Ag)，Ksp(AgCl)1×1012。如图是向10 mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1 mol·L1的NaCl溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是提示：Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)()A原AgNO3溶液的物质的量浓度

27、为0.1 mol·L1B图中x点的坐标为(100,6)C图中x点表示溶液中Ag被恰好完全沉淀D把0.1 mol·L1的NaCl换成0.1 mol·L1 NaI则图像在终点后变为虚线部分6在溶液中有浓度均为0.01 mol·L1的Fe3、Cr3、Zn2、Mg2等离子，已知：KspFe(OH)32.6×1039；KspCr(OH)37.0×1031；KspZn(OH)21.0×1017；KspMg(OH)21.8×1011。当氢氧化物开始沉淀时，下列离子中所需pH最小的是()AFe3 BCr3 CZn2 DMg27已知

28、25 时，BaCO3的溶度积Ksp2.58×109，BaSO4的溶度积Ksp1.07×1010，则下列说法不正确的是()A25 时，当溶液中c(Ba2)·c(SO)1.07×1010时，此溶液为BaSO4的饱和溶液B因为Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4)，所以无法将BaSO4转化为BaCO3C25 时，在含有BaCO3固体的饱和溶液中滴入少量Na2SO4溶液后有BaSO4沉淀析出，此时溶液中c(CO)c(SO)24.11D在饱和BaCO3溶液中加入少量Na2CO3固体，可使c(Ba2)减小，BaCO3的溶度积不变8已知25 时，Mg(OH)2的溶度

29、积常数Ksp5.6×1012，MgF2的溶度积常数Ksp7.4×1011。下列说法正确的是()A25 时，向饱和MgF2溶液中加入饱和NaOH溶液后，不可能有Mg(OH)2生成B25 时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者c(Mg2)大C25 时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大D25 时，Mg(OH)2固体在同体积同浓度的氨水和NH4Cl溶液中的Ksp相比较，前者小9已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp5.6×1012，取适量的MgCl2溶液，加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得pH13.0

30、，则下列说法不正确的是()A所得溶液中c(H)1.0×1013 mol·L1B所得溶液中由水电离产生的c(OH)1×1013 mol·L1C所加烧碱溶液的pH13.0 D所得溶液中c(Mg2)5.6×1010 mol·L110下表是三种难溶金属硫化物的溶度积常数(25 )：化学式FeSCuSMnS溶度积6.3×10181.3×10362.5×1013下列有关说法中正确的是()A25 时，CuS的溶解度大于MnS的溶解度B25 时，饱和CuS溶液中，Cu2的浓度为1.3×1036 mol·

31、;L1C因为H2SO4是强酸，所以反应CuSO4H2S=CuSH2SO4不能发生D除去某溶液中的Cu2，可以选用FeS作沉淀剂11已知25 时，难溶化合物的饱和溶液中存在着溶解平衡，例如：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)，Ag2CrO4(s) 2Ag(aq)CrO(aq)，且Ksp(AgCl)1.8×1010，Ksp(Ag2CrO4)1.9×1012。(1)若把足量的AgCl分别放入100 mL蒸馏水，100 mL 0.1 mol·L1 NaCl溶液，100 mL 0.1 mol·L1 AlCl3溶液，100 mL 0.1 mol·L1

32、 MgCl2溶液中，搅拌后在相同温度下Ag浓度由大到小的顺序是_(填序号)。(2)现用0.001 mol·L1 AgNO3溶液滴定0.001 mol·L1 KCl和0.001 mol·L1 K2CrO4的混合溶液，试通过计算回答：Cl和CrO中哪种先沉淀？_。12金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L1)如下图所示。(1)pH3时溶液中铜元素的主要存在形式是_(写化学式)。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3，应该控制溶液的pH为_(填字母序号)。A<1B4左右C>6(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2杂质，_(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理