难溶电解质的溶解平衡 世纪金榜

1、第四节 难溶电解质的溶解平衡三年三年1212考考 高考指数高考指数: :1.1.了解难溶电解质的溶解平衡。了解难溶电解质的溶解平衡。2.2.了解沉淀溶解平衡的应用及沉淀转化的本质。了解沉淀溶解平衡的应用及沉淀转化的本质。一、溶解平衡一、溶解平衡1.1.溶解平衡的建立溶解平衡的建立固体溶质固体溶质溶解溶解沉淀沉淀溶液中的溶质溶液中的溶质v v溶解溶解_v_v沉淀沉淀, ,固体溶解固体溶解v v溶解溶解_v_v沉淀沉淀, ,溶解平衡溶解平衡v v溶解溶解_v_v沉淀沉淀, ,析出晶体析出晶体 = = )Kspsp，有沉淀生成，对；，有沉淀生成，对；D D项，曲线上的点项，曲线上的点对应的是溶解平衡

2、时的离子浓度关系，而当温度一定时，对应的是溶解平衡时的离子浓度关系，而当温度一定时，Kspsp不变，即不变，即c c点对应的点对应的Kspsp与与a a点对应的点对应的Kspsp相等，错。相等，错。【技巧点拨【技巧点拨】沉淀溶解平衡图线解读沉淀溶解平衡图线解读(1)(1)曲线上的任意一点，都代表指定温度下的饱和溶液，由对曲线上的任意一点，都代表指定温度下的饱和溶液，由对应的离子浓度可求应的离子浓度可求Kspsp。(2)(2)可通过比较、观察得出溶液是否达到饱和状态，是否有沉可通过比较、观察得出溶液是否达到饱和状态，是否有沉淀析出。处于曲线上方的点表明溶液处于过饱和状态，一定淀析出。处于曲线上方

3、的点表明溶液处于过饱和状态，一定会有沉淀析出，处于曲线下方的点，则表明溶液处于未饱和会有沉淀析出，处于曲线下方的点，则表明溶液处于未饱和状态，不会有沉淀析出。状态，不会有沉淀析出。【互动探究【互动探究】请指出在请指出在2525时，时，AgClAgCl固体在下列三种物质：固体在下列三种物质：(1)100 mL(1)100 mL水中水中 ；(2)100 mL(2)100 mL 0.01 molL 0.01 molL-1-1AgNOAgNO3 3溶液；溶液；(3)100 mL(3)100 mL 0.02 molL 0.02 molL-1-1NaClNaCl溶液中的溶解度由大到小的顺溶液中的溶解度由大

4、到小的顺序是什么？原因是什么？序是什么？原因是什么？提示：提示：溶解度由大到小的顺序为：溶解度由大到小的顺序为：(1)(1)(2)(2)(3)(3)。加水使。加水使AgClAgCl固体继续溶解但溶解度不变；固体继续溶解但溶解度不变；(2)(3)(2)(3)分别含有分别含有AgAg+ +、ClCl- -，由于同离子效应都能抑制由于同离子效应都能抑制AgClAgCl溶解，而溶解，而c(Clc(Cl- -) )c(Agc(Ag+ +),),故它故它们对们对AgClAgCl溶解所起的同离子效应不同，即抑制作用不同，溶解所起的同离子效应不同，即抑制作用不同，(3)(3)的抑制作用大于的抑制作用大于(2)

5、(2)的抑制作用，故的抑制作用，故AgClAgCl在在(2)(2)中的溶解度大中的溶解度大于在于在(3)(3)中的溶解度，故正确的顺序为：中的溶解度，故正确的顺序为：(1)(1)(2)(2)(3)(3)。 沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡的应用1.1.沉淀转化沉淀转化(1)(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。的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀。(2)(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

6、需试剂离子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。的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。实例：如实例：如AgNOAgNO3 3 AgClAgCl( (白色沉淀白色沉淀) AgBr) AgBr( (淡黄色沉淀淡黄色沉淀) ) AgI AgI( (黄色沉淀黄色沉淀) Ag) Ag2 2S(S(黑色沉淀黑色沉淀) )。 NaClNaCl NaBrNaBr KIKI NaNa2 2S S(3)(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，如在的沉淀，如在

7、BaSOBaSO4 4的饱和溶液中加入高浓度的的饱和溶液中加入高浓度的NaNa2 2COCO3 3溶液，溶液，也可以转化成溶解度较大的也可以转化成溶解度较大的BaCOBaCO3 3沉淀。沉淀。2.2.溶度积的应用溶度积的应用通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度幂的乘积通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度幂的乘积( (离子积离子积Qc c) )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。成或溶解。(1)(1)Qc cKspsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和, ,达到达到新的平衡状态新的

8、平衡状态; ;(2)(2)Qc c= =Kspsp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态; ;(3)(3)Qc cKspsp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电，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。解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。【高考警示钟【高考警示钟】(1)(1)溶度积曲线上的点表示该条件下，达到溶溶度积曲线上的点表示该条件下，达到溶解与沉淀平衡状态；在曲线下方的点表示该温度下未达到平解与沉淀平衡状态；在曲线下方的点表示该温度下未达到平衡；在曲线上方的点表示过饱和状态。衡；在曲线上方的点表示过饱和状态。(2)(2)

9、对于阴阳离子比例不同的物质，不能根据溶度积直接比较对于阴阳离子比例不同的物质，不能根据溶度积直接比较离子浓度，而应代入数据计算。离子浓度，而应代入数据计算。(3)(3)涉及涉及Qc c的计算时，易忽视等体积混合后离子的浓度均减半的计算时，易忽视等体积混合后离子的浓度均减半而使计算出错。故离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，而使计算出错。故离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。【典例【典例2 2】(1)(1)在粗制在粗制CuSOCuSO4 45H5H2 2O O晶体中常含有杂质晶体中常含有杂质FeFe2+2+。在。在提纯时

10、为了除去提纯时为了除去FeFe2+2+，常加入合适氧化剂，使，常加入合适氧化剂，使FeFe2+2+氧化为氧化为FeFe3+3+，下列物质可采用的是下列物质可采用的是_。A.KMnOA.KMnO4 4 B.H B.H2 2O O2 2 C.Cl C.Cl2 2 D.HNO D.HNO3 3然后再加入适当物质调整至溶液然后再加入适当物质调整至溶液pH=3.6pH=3.6，使，使FeFe3+3+转化为转化为Fe(OH)Fe(OH)3 3，可以达到除去，可以达到除去FeFe3+3+而不损失而不损失CuSOCuSO4 4的目的，调整溶液的目的，调整溶液pHpH可选用下列物质中的可选用下列物质中的_。A.

11、NaOHA.NaOH B.NH B.NH3 3HH2 2O OC.CuOC.CuO D.Cu(OH) D.Cu(OH)2 2(2)(2)甲同学怀疑调整至溶液甲同学怀疑调整至溶液pH=3.6pH=3.6是否能达到除去是否能达到除去FeFe3+3+而不损而不损失失CuCu2+2+的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下料得到如下数据，常温下Fe(OH)Fe(OH)3 3的溶度积的溶度积Kspsp=8.0=8.01010-38-38, , Cu(OH)Cu(OH)2 2的溶度积的溶度积Kspsp=3.0=3.01010-2

12、0-20，通常认为残留在溶液中的离，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于子浓度小于1 11010-5-5 molL molL-1-1时就沉淀完全，设溶液中时就沉淀完全，设溶液中CuSOCuSO4 4的的浓度为浓度为3.0 molL3.0 molL-1-1， 则则Cu(OH)Cu(OH)2 2开始沉淀时溶液的开始沉淀时溶液的pHpH为为_，FeFe3+3+完全沉淀时溶液的完全沉淀时溶液的pHpH为为_，通过计算确定，通过计算确定上述方案上述方案_(_(填填“可行可行”或或“不可行不可行”) ) 。【解题指南【解题指南】解答该题时应注意两点解答该题时应注意两点: :(1)(1)加氧化剂或加入试剂调整

13、加氧化剂或加入试剂调整pHpH时不能引入新的杂质。时不能引入新的杂质。(2)(2)根据根据Kspsp进行简单计算进行简单计算, ,分析分析pH=3.6pH=3.6时时Cu(OH)Cu(OH)2 2和和Fe(OH)Fe(OH)3 3的的沉淀情况。沉淀情况。【解析【解析】(1)A(1)A、C C、D D三项虽然能氧化三项虽然能氧化FeFe2+2+，但引入了新的杂质，但引入了新的杂质离子，故只有离子，故只有B B项符合要求。项符合要求。(2)(2)加入加入 CuOCuO、Cu(OH)Cu(OH)2 2能中和溶液中的能中和溶液中的H H+ +，达到调节溶液，达到调节溶液pHpH的的效果，而没有引入新的

14、杂质离子。效果，而没有引入新的杂质离子。由由KspspCu(OH)Cu(OH)2 2=c(Cu=c(Cu2+2+) )c c2 2(OH(OH- -)=3.0)=3.01010-20-20，求得，求得c(OHc(OH- -) )=10=10-10-10 mol molL L-1-1，pH=3.6pH=3.6，而，而FeFe3+3+沉淀完全时，则满足沉淀完全时，则满足KspspFe(OH)Fe(OH)3 3=8.0=8.01010-38-38，此时，此时c(Fec(Fe3+3+)=1)=11010-5-5 mol molL L-1-1，此时此时c(OHc(OH- -)=2)=21010-11-1

15、1 mol molL L-1-1，pH=3.3pH=3.3，也就是说，当，也就是说，当CuCu2+2+还还未沉淀时，未沉淀时，FeFe3+3+早已沉淀完全，可行。早已沉淀完全，可行。答案：答案：(1)B C(1)B C、D (2)4 3.3 D (2)4 3.3 可行可行【变式训练【变式训练】已知已知25 25 时，时，CaSOCaSO4 4在水中沉淀溶解平衡曲线在水中沉淀溶解平衡曲线如图所示，向如图所示，向100 mL100 mL该条件下的该条件下的CaSOCaSO4 4饱和溶液中，加入饱和溶液中，加入400 mL400 mL 0.01 molL 0.01 molL-1-1的的NaNa2 2

16、SOSO4 4溶液，下列叙述正确的是溶液，下列叙述正确的是( )( )A A溶液中析出溶液中析出CaSOCaSO4 4固体沉淀，最终溶液中固体沉淀，最终溶液中c(SOc(SO4 42-2-) )较原来大较原来大B B溶液中无沉淀析出，溶液中溶液中无沉淀析出，溶液中c(Cac(Ca2+2+) )、c(SOc(SO4 42-2-) )都变小都变小C C溶液中析出溶液中析出CaSOCaSO4 4固体沉淀，溶液中固体沉淀，溶液中c(Cac(Ca2+2+) )、c(SOc(SO4 42-2-) )都变都变小小D D溶液中无沉淀析出，但最终溶液中溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SOc(SO4 42-2-

17、) )较原来大较原来大【解析【解析】选选D D。由题意，。由题意，Kspsp(CaSO(CaSO4 4) =c(Ca) =c(Ca2+2+) ) c(SO c(SO4 42-2-) )=3.0=3.01010-3-33.03.01010-3-3=9.0=9.01010-6-6，CaSOCaSO4 4饱和溶液中饱和溶液中c (Cac (Ca2+2+)=c(SO)=c(SO4 42-2-)=3.0)=3.01010-3-3 mol molL L-1-1。加入。加入400 mL400 mL 0.01 mol0.01 molL L-1-1 Na Na2 2SOSO4 4溶液后，溶液后，c(Cac(Ca

18、2+2+)=)=6.0=6.01010-4-4 mol molL L-1-1，c(SOc(SO4 42-2-)=)=8.6=8.61010-3-3 mol molL L-1-1，Qc c=c(Ca=c(Ca2+2+) )c (SOc (SO4 42-2-)=6.0)=6.01010-4-48.68.61010-3-3=5.16=5.161010-6-6 Kspsp，所以没有沉淀，所以没有沉淀(CaSO(CaSO4 4固体固体) )析出，析出，但溶液中但溶液中c(SOc(SO4 42-2-) )变大了，而变大了，而c(Cac(Ca2+2+) )变小了，故只有变小了，故只有D D项项正确。正确。3

19、13.0 10 mol L0.1L0.5 L3113.0 10 mol L0.1 L0.01 mol L0.4 L0.5 L【变式备选【变式备选】在溶液中有浓度均为在溶液中有浓度均为0.01 mol0.01 molL L的的FeFe3 3、CrCr3 3、ZnZn2 2、MgMg2 2，已知：，已知：KspspFe(OH)Fe(OH)3 3=2.6=2.610103939，KspspCr(OH)Cr(OH)3 3=7.0=7.010103131；KspspZn(OH)Zn(OH)2 2=1.0=1.010101717；KspspMg(OH)Mg(OH)2 2=1.8=1.810101111，当

20、其氢氧化物刚开始沉淀时，当其氢氧化物刚开始沉淀时，下列离子所需的下列离子所需的pHpH最小的是最小的是( )( )A.FeA.Fe3 3 B.CrB.Cr3 3 C.ZnC.Zn2 2 D.MgD.Mg2 2【解析【解析】选选A A。FeFe3+3+开始沉淀时所需开始沉淀时所需c(OHc(OH- -)= Cr)= Cr3+3+开始沉淀时开始沉淀时所需所需c(OHc(OH- -)= )= 同理，同理，ZnZn2+2+、MgMg2+2+开始沉淀时所需开始沉淀时所需c(OHc(OH- -) )分别为分别为 故故A A项所需项所需c(OHc(OH- -) )最小，最小，pHpH最小，最小，A A项正确

21、。项正确。391371332.6 10mol L2.6 10mol L0.01，311291337.0 10mol L7.0 10mol L0.01，1511.0 10mol L、911.8 10 mol L，【答题要领【答题要领8 8】试纸使用的答题模板试纸使用的答题模板【典例】【典例】20102010山东高考山东高考T30(4)T30(4)聚合硫酸铁又称聚铁，聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为化学式为FeFe2 2(OH)(OH)n n(SO(SO4 4) )3-0.5n3-0.5nm m，广泛用于污水处理。实验，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣室利用硫酸厂烧渣( (主要成分为铁的氧化物及

22、少量主要成分为铁的氧化物及少量FeSFeS、SiOSiO2 2等等) )制备聚铁和绿矾制备聚铁和绿矾(FeSO(FeSO4 47H7H2 2O )O )过程如下：过程如下：1.pH1.pH试纸的使用试纸的使用溶液溶液Z Z的的pHpH影响聚铁中铁的质量分数，用影响聚铁中铁的质量分数，用pHpH试纸测定溶液试纸测定溶液pHpH的的操作方法为操作方法为_。烧渣烧渣足量足量O O2 2H H2 2SOSO4 4溶液溶液固体固体 W(SW(S、SiOSiO2 2等等) )溶液溶液 X X溶液溶液 Y Y绿矾绿矾调节调节pHpH溶液溶液 Z Z707080 80 聚铁胶体聚铁胶体聚铁聚铁【抽样分析【抽样

23、分析】考生甲考生甲考生乙考生乙考生丙考生丙抽抽样样试试卷卷用玻璃棒蘸取待测用玻璃棒蘸取待测液滴在液滴在pHpH试纸上，试纸上，观察颜色变化观察颜色变化取几滴待测液取几滴待测液滴在滴在pHpH试纸中试纸中央，变色后与央，变色后与标准比色卡对标准比色卡对比读数比读数取少量待测液取少量待测液滴在滴在pHpH试纸上，试纸上，对照显色对照显色考生甲考生甲考生乙考生乙考生丙考生丙分分析析点点评评pHpH试纸是定试纸是定量测定待测量测定待测液酸碱性的液酸碱性的试纸，必须试纸，必须与标准比色与标准比色卡比较才行。卡比较才行。只观察颜色只观察颜色变化不正确变化不正确用用pHpH试纸测定待测试纸测定待测液液pHp

24、H时不能将待测时不能将待测液直接滴在试纸上，液直接滴在试纸上，应该用玻璃棒蘸取应该用玻璃棒蘸取溶液点在溶液点在pHpH试纸上试纸上答案不完整，一是答案不完整，一是应用玻璃棒蘸取待应用玻璃棒蘸取待测液点在试纸中央，测液点在试纸中央，另一方面应该指明另一方面应该指明与标准比色卡对比与标准比色卡对比读数读数 【规范答案【规范答案】将一小片将一小片pHpH试纸放到表面皿试纸放到表面皿( (或玻璃片或玻璃片) )上，用上，用玻璃棒蘸取溶液，点到试纸的中央，等试纸变色后，再跟标玻璃棒蘸取溶液，点到试纸的中央，等试纸变色后，再跟标准比色卡对比读数准比色卡对比读数答题要领答题要领取一小片取一小片pHpH试纸放

25、在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在点在pHpH试纸上，等试纸变色后，再与标准比色卡对照。试纸上，等试纸变色后，再与标准比色卡对照。说明：此类问题的答案几乎是格式化的。解答此类题目要注说明：此类问题的答案几乎是格式化的。解答此类题目要注意三个得分点和关键词：蘸待测液意三个得分点和关键词：蘸待测液+ +点试样点试样+ +对比读数对比读数(1)(1)蘸取待测溶液：用洁净的玻璃棒蘸取待测液蘸取待测溶液：用洁净的玻璃棒蘸取待测液(2)(2)点试样：点在试纸上点试样：点在试纸上(3)(3)对照：与标准比色卡对照读数对照：与标准比色卡对照读数 20092009

26、安徽理综安徽理综T27(2)T27(2)某厂废水中含某厂废水中含5.005.001010-3-3 molL molL-1-1的的CrCr2 2O O7 72-2-，其毒性较大。某研究性学习小组为了，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料变废为宝，将废水处理得到磁性材料CrCr0.50.5FeFe1.51.5FeOFeO4 4(Fe(Fe的化合的化合价依次为价依次为+3+3、+2)+2)，设计了如下实验流程：，设计了如下实验流程：含含CrCr2 2O O7 72-2-的酸性废水的酸性废水加加FeSOFeSO4 47H7H2 2O O含含CrCr3+3+、FeFe2+2+

27、、FeFe3+3+的溶液的溶液加加NaOHNaOH溶液溶液至至pHpH为为9 9，过滤，过滤滤液滤液滤渣滤渣焙烧焙烧CrCr0.50.5FeFe1.51.5FeOFeO4 4第第步中用步中用pHpH试纸测定溶液试纸测定溶液pHpH的操作是的操作是 _。答案：答案：将一小片将一小片pHpH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在测液，点在pHpH试纸上，等试纸变色后，再与标准比色卡对照试纸上，等试纸变色后，再与标准比色卡对照读数读数2.2.其他试纸的使用其他试纸的使用(1)(1)用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉KIKI

28、试纸检验溶液时，试纸检验溶液时，答题模板：答题模板：(2)(2)用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉KIKI试纸检验气体时，试纸检验气体时，答题模板：答题模板：将将xxxxxxxxxxxx试纸放于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸试纸放于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取待检液点在试纸中部，试纸呈现取待检液点在试纸中部，试纸呈现xxxxxxxxxxxx颜色。颜色。先取小片先取小片xxxxxxxxxxxx试纸用蒸馏水润湿，粘在玻璃棒的一端，试纸用蒸馏水润湿，粘在玻璃棒的一端，再放到盛有待测气体的容器口附近，试纸呈现再放到盛有待测气体的容器口附近，试纸呈现xxxx

29、xxxxxxxx颜色。颜色。1 1要使工业废水中的重金属离子要使工业废水中的重金属离子PbPb2+2+沉淀，用硫酸盐、碳酸盐、沉淀，用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知硫化物等作沉淀剂，已知PbPb2+2+形成的化合物的溶解度如下：形成的化合物的溶解度如下：由上述数据可知，选用沉淀剂最好为由上述数据可知，选用沉淀剂最好为( )( )A A硫化物硫化物 B.B.硫酸盐硫酸盐C C碳酸盐碳酸盐 D D以上沉淀剂均可以上沉淀剂均可化合物化合物PbSOPbSO4 4PbCOPbCO3 3PbSPbS溶解度溶解度/g/g1.031.031010-4-41.811.811010-7-71.841.84

30、1010-14-14【解析【解析】选选A A。生成沉淀的溶解度越小，则。生成沉淀的溶解度越小，则PbPb2+2+沉淀越完全。沉淀越完全。由表中数据可知，由表中数据可知，PbSPbS的溶解度最小，故沉淀剂最好为硫化物。的溶解度最小，故沉淀剂最好为硫化物。2 2向饱和向饱和BaSOBaSO4 4溶液中加水溶液中加水, ,下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是( )( )A.BaSOA.BaSO4 4的溶解度增大、的溶解度增大、Kspsp不变不变B.BaSOB.BaSO4 4的溶解度、的溶解度、Kspsp都增大都增大C.BaSOC.BaSO4 4的溶解度不变、的溶解度不变、Kspsp增大增大D.BaS

31、OD.BaSO4 4的溶解度、的溶解度、Kspsp均不变均不变【解析【解析】选选D D。溶解度受温度与溶剂的影响，温度不变，溶剂。溶解度受温度与溶剂的影响，温度不变，溶剂还是水，故还是水，故BaSOBaSO4 4的溶解度、的溶解度、Kspsp均不变均不变, ,答案选答案选D D。3.(20123.(2012福州模拟福州模拟) )已知已知2525时，时，KspspMg(OH)Mg(OH)2 2=5.61=5.611010-12-12, ,KspspMgFMgF2 2=7.42=7.421010-11-11。下列说法正确的是。下列说法正确的是( )( )A A2525时，饱和时，饱和Mg(OH)Mg(OH)2 2溶液与饱和溶液与饱和MgFMgF2 2溶液相比，前者的溶液相比，前者的c(Mgc(Mg2+2+) )大大B B2525时，在时，在Mg(OH)Mg(OH)2 2的悬浊液中加入少量的的悬浊液中加入少量的NHNH4 4ClCl固体，固体，c(Mgc(Mg