难溶电解质的溶解平衡学案

1、第四节难溶电解质的溶解平衡知识点沉淀溶解平衡 学生预习区125 时，溶解性与溶解度的关系2沉淀溶解平衡(1)概念：在一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀形成的速率相等时，即达到溶解平衡。(2)图示(3)表示方法：以AgCl为例，溶解平衡可表示为AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)。(4)特征1常温下，分别将AgCl溶于水和0.1 mol·L1的NaCl溶液中，其溶解度相同吗？为什么？提示：不同。在NaCl溶液中，Cl的存在会导致AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)向左移动，使AgCl溶解度变得更小。教师点拨区1沉淀溶解平衡及其影响因素(1)沉淀溶解平衡是指固体沉淀与溶液中相关离子间

2、的平衡关系，包含了沉淀的溶解和溶解后的电解质的电离过程。如：BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)包含了BaSO4(s)BaSO4(aq)和BaSO4(aq)=Ba2(aq)SO(aq)两个过程。因此溶解平衡的电离方程式必须标明状态(s)、(aq)。(2)影响沉淀溶解平衡的因素2溶度积(Ksp)(1)概念：在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，电离出的各离子浓度幂的乘积为一个常数，称为溶度积常数，简称溶度积，用符号Ksp表示。(2)表达式：对于溶解平衡MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Kspcm(Mn)·cn(Am)(3)意义溶度积(Ksp)反映了物质在水中的溶解能力。

3、(4)影响因素溶度积常数只与难溶性电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。大多数物质，温度升高，溶度积增大。 对点即时练1在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)，当向此悬浊液中加入少量氧化钙固体时，下列说法正确的是()Ac(Ca2)增大Bc(Ca2)不变Cc(OH)增大DCa(OH)2固体的质量不变答案B解析在一定温度下，Ca(OH)2已经达到饱和(石灰乳悬浊液)，当加入少量CaO固体时，CaOH2O=Ca(OH)2，不考虑温度变化，仍为饱和溶液，故c(Ca2)、c(OH)均不变，Ca(OH)2固体质量增加。2

4、下列说法正确的是()A溶度积小的物质一定比溶度积大的物质溶解度小B对同类型的难溶物，溶度积小的一定比溶度积大的溶解度小C难溶物质的溶度积与温度无关D难溶物的溶解度仅与温度有关答案B解析A项，没有指明具体的温度，也没指明具体是否为同一类物质，错误；C项，溶度积显然与温度有关，当温度升高时，固体物质的溶解度一般会增大，其溶度积一般也增大，错误；D项，难溶物的溶解度不仅与温度有关，还与溶剂中是否存在难溶物中的离子有关。Ksp的理解(1)Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力，当物质的化学式所表示的阴、阳离子个数比相同时，Ksp越大，溶解度越大。(2)对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶电解质，不能

5、直接用Ksp的大小来比较其溶解度的大小。(3)可以利用Ksp来计算饱和溶液中某种离子的浓度，由溶液体积计算出溶解的溶质的物质的量。知识点沉淀反应的应用 学生预习区1.沉淀的生成(1)沉淀生成的应用在涉及无机制备、提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。(2)沉淀生成的方法调节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。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，是除去杂质常用的方法。其离子反应如下：Cu2S2=CuSC

6、u2H2S=CuS2HHg2S2=HgSHg2H2S=HgS2H2.沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设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)溶解方法酸溶解法：利用较强的酸溶解较弱酸的难溶盐。如CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，过程可表示为CaCO3(s)Ca2(aq)CO(aq)，COHHCO，HCOHH2CO3，H2CO3=H2OCO2。随着CO浓度的减少，沉淀溶解平衡不断右移，CaCO3逐渐溶解。盐溶液溶解法：3沉淀的转化(1)沉淀转化实验难溶性银盐之间的转化Mg(OH)2与Fe(OH)3之间

7、的转化(2)沉淀转化的实质：溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀，两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀越容易转化。(3)沉淀转化的应用锅炉除水垢水垢含CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2(aq)除去硫酸铜溶液中的铁离子2如果要除去某溶液中的SO，你选择加入钙盐还是钡盐？为什么？提示：加入可溶性钡盐。因为BaSO4的溶解度比CaSO4的溶解度小，用Ba2沉淀SO更完全。教师点拨区1沉淀的生成(1)沉淀生成时沉淀剂的选择原则使生成沉淀的反应进行得越完全越好(被沉淀离子形成沉淀的Ksp尽可能地小，即沉淀溶解度越小越好)。如除去废水中的Cu2，可以使Cu2转化成CuCO3、Cu(OH)2或CuS，依据三者

8、溶解度的大小可知，应选择沉淀剂使废水中的Cu2转化成溶解度最小的CuS。不能影响其他离子的存在，由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质离子。(2)常用的沉淀方法调节pH法通过调节溶液的pH，使溶液中的杂质离子转化成沉淀而除去。直接沉淀法通过沉淀剂除去溶液中的某种指定离子或获取该难溶电解质。2.沉淀的溶解沉淀溶解时的关键步骤是加入的试剂能与产生沉淀的离子发生反应，生成挥发性物质(气体)或弱电解质(弱酸、弱碱或水)，使平衡向沉淀溶解的方向移动，使沉淀溶解的常用方法主要有三种：(1)加入适当试剂，使其与溶液中某种离子结合生成弱电解质。(2)加入适当氧化剂或还原剂，与溶液中某种离子发生氧

9、化还原反应。(3)加入适当试剂，与溶液中某种离子结合生成配合物。3.沉淀的转化(1)沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般是溶解度小的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀。(2)当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀；如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。(3)溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀，如在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液，也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。4溶度积与离子积的关系通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定

10、条件下沉淀能否生成或溶解：Qc>Ksp，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。Qc<Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出。对点即时练3Mg(OH)2固体在水中存在下列溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq) 2OH(aq)，欲减少Mg(OH)2固体的量，可以加入少量的()ANaOH固体 BNaCl固体CMgSO4固体 DNaHSO4固体答案D解析A项，加NaOH固体，会使c(OH)增大，平衡左移，Mg(OH)2固体的量增加，错误；B项，加NaCl固体，平衡不移动，错误；C项，加MgSO4会使c(Mg2)增加，平衡左移，Mg(

11、OH)2固体的量增加，错误；D项，加NaHSO4固体，发生中和反应，c(OH)减少，平衡右移，Mg(OH)2固体溶解而减少，正确。4(1)对于Ag2S(s)2Ag(aq)S2(aq)，其Ksp的表达式为_。(2)下列说法中不正确的是_(填序号)。用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl少一般地，物质的溶解度随温度的升高而增加，故物质的溶解大多是吸热的对于Al(OH)3(s)Al(OH)3(aq)Al33OH，前者为溶解平衡，后者为电离平衡除去溶液中的Mg2，用OH沉淀比用CO好，说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的大沉淀反应中常加过量的沉淀剂，其目的是使沉淀更完全(3)如何除去Mg(

12、OH)2中混有的Ca(OH)2？_。答案(1)Kspc2(Ag)·c(S2)(2)(3)加足量MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，洗涤即得纯Mg(OH)2解析(1)由溶解平衡表达式可得Kspc2(Ag)·c(S2)。(2)Cl抑制AgCl溶解，正确；物质的溶解大多是吸热的，正确；正确；除去溶液中的Mg2，用OH沉淀比用CO好，是因为Mg(OH)2的Ksp更小，剩余的Mg2更少，错误；正确。增大沉淀溶解度的因素(1)对大多数物质而言，加热可促进其溶解。但也有些物质的溶解度随温度升高而降低，故此时升高温度，其溶解程度降低。(2)加入能消耗沉淀溶解得到的离子的物质，此时因溶解时产生的

13、离子浓度减小而使平衡向溶解的方向移动。沉淀溶解平衡A篇对点强化训练知识点一沉淀溶解平衡1一定温度下，Mg(OH)2固体在水溶液中达到平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，要使Mg(OH)2悬浊液中Mg(OH)2固体的质量减少而c(Mg2)不变，可采取的措施是()A加MgSO4(s) B加适量盐酸C加适量NaOH(s) D加入适量水答案D解析加MgSO4(s)，增大c(Mg2)，Mg(OH)2固体的质量增加，A错误；加适量盐酸消耗OH，沉淀溶解平衡右移，c(Mg2)增大，Mg(OH)2固体的质量减少，B错误；加适量NaOH(s)，增大c(OH)，平衡左移，Mg(OH)2固体的质

14、量增加，c(Mg2)减小，C错误；加入适量水，沉淀溶解平衡右移，Mg(OH)2固体的质量减少而c(Mg2)不变，D正确。2当氢氧化钙固体在水中达到溶解平衡Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)时，为使Ca(OH)2固体的量减少，需加入少量的()ANH4NO3 BNaOH CCaCl2 DNaCl答案A解析A项，NH4NO3电离出的NH与Ca(OH)2溶解平衡中的OH反应，NHOHNH3·H2O，平衡右移，固体质量减少，正确；B项，加入NaOH，增大了c(OH)，平衡左移，固体质量增多，错误；C项，加入CaCl2，增大了c(Ca2)，平衡左移，固体质量增多，错误；D项，加入N

15、aCl，平衡不移动，错误。3将AgCl分别加入盛有：5 mL水6 mL 0.5 mol·L1 NaCl溶液10 mL 0.2 mol·L1 CaCl2溶液50 mL 0.1 mol·L1盐酸溶液的烧杯中，均有固体剩余，各溶液中c(Ag)从大到小的顺序排列正确的是()A B C D答案C解析根据沉淀溶解平衡，溶液中Cl浓度越大，Ag浓度越小，则选项C符合题意。4下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是()AKsp(AB2)小于Ksp(CD)，说明AB2的溶解度小于CD的溶解度B在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，氯化银的Ksp增大C已知25 时，Ksp(AgCl)大

16、于Ksp(AgI)，若向氯化银沉淀溶解平衡体系中，加入足量碘化钾固体，则有黄色沉淀生成D在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，加入稀盐酸，平衡不移动答案C解析由于AB2与CD分子组成形式不同，因此不能根据Ksp大小来比较溶解度的大小，故A错误；Ksp只与温度有关，与浓度无关，B错误；由于AgCl与AgI分子组成形式相同，故Ksp越大，溶解度越大，溶解度大的能转化为溶解度小的，因为Ksp(AgCl)大于Ksp(AgI)，故AgI的溶解度小，所以AgCl白色沉淀能转化为AgI黄色沉淀，C正确；碳酸钙的沉淀溶解平衡为CaCO3(s)Ca2(aq)CO(aq)，加入稀盐酸能与CO反应，促进碳酸钙的沉淀溶解平衡

17、向正方向移动，故D错误。知识点二沉淀反应的应用5工业生产中常用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()A该反应平衡时c(Mn2)c(Cu2)BMnS的Ksp大于CuS的KspC向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2)增大D该反应的平衡常数K答案A解析根据反应Cu2(aq)MnS(s)CuS(s)Mn2(aq)，可以推断Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，该反应的平衡常数K>1，c(Mn2)>c(Cu2)。向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Cu2)增大，溶解平衡向右移动，c(Mn2)增大

18、，所以，只有A项不正确。6已知25 时，Mg(OH)2的Ksp1.8×1011，MgF2的Ksp7.4×1011。下列说法正确的是()A25 时，Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大B25 时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者c(Mg2)大C25 时，Mg(OH)2固体在同体积同浓度的氨水和NH4Cl溶液中的Ksp比较，前者小D25 时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入饱和NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成MgF2答案A解析Mg(OH)2悬浊液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)。加入NH4Cl后，

19、NH与OH结合生成弱电解质NH3·H2O，c(OH)减小，平衡右移，c(Mg2)增大，A正确；因Mg(OH)2与MgF2结构类型相同，根据两者Ksp大小关系可知：后者c(Mg2)大，B错误；Ksp只与难溶物性质和温度有关，所以25 时Mg(OH)2固体在氨水和NH4Cl溶液中Ksp相同，C错误；只要加入NaF溶液后，c2(F)·c(Mg2)>Ksp(MgF2)就会发生Mg(OH)2转化为MgF2，D错误。7已知CuSO4溶液分别与Na2CO3、Na2S溶液的反应情况如下。据此判断，下列几种物质溶解度大小的比较中正确的是()ACuSCu(OH)2CuCO3BCu(OH)

20、2CuSCuCO3CCuCO3Cu(OH)2CuSDCuCO3CuSCu(OH)2答案A解析离子互换型复分解反应发生的条件之一是向着溶解度更小的方向进行。因此，根据表格中CuSO4与Na2CO3的反应可知，CuCO3的溶解度大于Cu(OH)2的溶解度；根据CuSO4与Na2S的反应可知，Cu(OH)2的溶解度大于CuS的溶解度。8下表是五种银盐的溶度积常数(25 )，下列有关说法错误的是()A五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4B将AgCl溶于水后，向其中加入Na2S，则可以生成黑色的Ag2S沉淀C沉淀溶解平衡的建立是有条件的，外界条件改变时，平衡也会发生移动D常温下，AgCl、AgBr

21、和AgI三种物质的溶解度逐渐增大答案D解析常温下，AgCl、AgBr和AgI三种物质的溶解度逐渐减小。B篇综合提升训练9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沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀C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小的，溶解度一定小答案D解析同类型难溶电解质，Ksp数值越小，其溶解度越小。10已知同温度下的溶解度：Zn(OH)2>ZnS，MgCO3>Mg(OH)2。就溶解或电离出S2的能力而言，FeS>H2S>CuS，则下列离子方程式错误的

22、是()AMg22HCO2Ca24OH=Mg(OH)22CaCO32H2OBCu2H2S=CuS2HCZn2S22H2O=Zn(OH)2H2SDFeS2H=Fe2H2S答案C解析就溶解度而言，反应向着生成溶解度更小的方向进行；就电离而言，反应向着生成更难电离的物质的方向进行。11. 某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()提示：BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)的平衡常数Kspc(Ba2)·c(SO)，称为溶度积常数。A加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B通过蒸发可以使溶液由d点变到c点Cd点无BaSO4沉淀生成Da点对应的Ksp大于c点

23、对应的Ksp答案C解析A项，温度不变，溶度积常数不变，a点因加入硫酸钠，硫酸根离子浓度增大，Ba2浓度应减小，错误；B项，蒸发d点时的溶液，通过SO和Ba2浓度的增大可使溶液达到饱和，图中蒸发时只有Ba2浓度增大而SO浓度不变，错误；C项，d点表示硫酸钡的不饱和溶液，正确；根据溶度积常数的表达式，图中曲线上的点表示在该温度下的溶度积常数与SO和Ba2的浓度大小，曲线上的点Ksp都相等，故D错误。12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浓度均为0.010

24、 mol/L，向该溶液中逐滴加入0.010 mol/L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答案C解析当Qc>Ksp时，有沉淀生成，当向溶液中逐滴加入0.010 mol/L的AgNO3溶液时，比较所需c(Ag)的最小值；沉淀Cl所需c(Ag)> mol/L1.56×108 mol/L，沉淀Br所需c(Ag)> mol/L7.7×1011 mol/L，沉淀CrO所需c(Ag)> mol/L3×105 mol/L。故产生沉淀的先后顺序为Br、Cl

25、、CrO。13重金属离子会对河流和海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH2.0，1 g/mL)中含有Ag、Pb2等重金属离子，其浓度约为0.01 mol/L，排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下：难溶电解质AgIAgOHAg2SKsp8.3×10125.6×1086.3×1050难溶电解质PbI2Pb(OH)2PbSKsp7.1×1091.2×10153.4×1028(1)你认为往废水中加入_(填字母序号)，沉淀效果最好。ANaOH BNa2SCKI DCa(OH)2(2)如果用生石灰处理上述废水，使溶液的pH8，处理后废水

26、中c(Pb2)_。(3)如果用食盐处理只含Ag的废水，测得处理后的废水(1 g/mL)中NaCl的质量分数为0.117%，若环境要求排放标准为c(Ag)低于108 mol/L，问该工厂处理后的废水中Ag_(填“是”或“否”)符合排放标准？已知Ksp(AgCl)1.8×1010。答案(1)B(2)1.2×103 mol/L(3)是解析(1)由题表知，Ag2S、PbS的Ksp均最小，所以加入Na2S，沉淀效果最好。(2)pH8，c(OH)106 mol/L，因为用生石灰处理废水，故生成Pb(OH)2沉淀，由Pb(OH)2Pb22OH得Kspc(Pb2)·c2(OH)，

27、c(Pb2)Ksp/(106)21.2×1015/1012 mol/L1.2×103 mol/L。(3)取100 g处理过的废水，因1 g/mL，故其体积相当于100 mL，则m(NaCl)100 g×0.117%0.117 g。c(Cl)c(NaCl)2×102 mol/L，c(Ag)Ksp/c(Cl) mol/L9×109 mol/L，低于108 mol/L，符合排放标准。14已知：KspCu(OH)22.0×1020；当溶液中各离子浓度幂的乘积大于溶度积时，产生沉淀，反之沉淀溶解。(1)常温下，某CuSO4溶液里c(Cu2)0.

28、02 mol·L1，若要生成Cu(OH)2沉淀，应调节溶液的pH，使之大于_。(2)常温下，要使0.2 mol·L1 CuSO4溶液中Cu2沉淀较为完全(使Cu2浓度降低至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液使溶液的pH_。答案(1)5(2)6解析(1)由Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq)知：Qcc(Cu2)·c2(OH)，当QcKsp，即c(Cu2)·c2(OH)2.0×1020时，开始出现沉淀，则c(OH) 1.0×109 mol·L1，则常温下，c(H)1.0×105 mol·L1，故pH5，即应调节溶液pH，使之大于5才能生成Cu(OH)2沉淀。(2)要使c(Cu2)降至0.2 mol·L1的千分之一，即c(Cu2)2.0×104 mol·L1，则c(OH)1.0×108 mol·L1，则常温下，c(H)1.0×106 mol·L1，pH6，所以要使Cu2沉淀较为完全，应使溶液的pH6。15蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：.制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁(其中常含有少量Fe3、Al3、Fe2等杂质离子)。.提纯粗硫酸镁