2022-2023学年人教版选择性必修一 3.4.1 难溶电解质的沉淀溶解平衡 学案

1、3.4.1难溶电解质的沉淀溶解平衡知识精讲知识精讲一、沉淀溶解平衡的基本概念1溶解平衡的定义在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态溶质之间建立的动态平衡，叫作沉淀溶解平衡。2. 沉淀溶解平衡的建立3. 沉淀溶解平衡方程式MmAn(s) mMn+(aq) + nAm-(aq)如AgCl沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)4. 沉淀溶解平衡的特征二、影响沉淀溶解平衡的因素 1内因（决定性因素）：难溶电解质本身的性质。2外因：温度、浓度、同离子效应等，其影响符合“勒夏特列原理”。温度：一般来说，温度越高，固体物质的溶解度越大。极少数固体物质的溶

2、解度随温度的升高而减小，如Ca(OH)2。同离子效应：加入与电解质电离的离子相同的可溶性盐，平衡向生成沉淀的方向移动，溶解度减小。外加其他物质（与电解质电离的离子反应），平衡向沉淀溶解的方向移动，溶解度增大。三、溶度积（Ksp）1. 概念与表达式 在一定温度下，沉淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数，简称溶度积，用Ksp表式。 对于沉淀溶解平衡：MmAn(s) mMn+(aq) + nAm-(aq)，Ksp = cm(Mn+)cn(Am-)。如Fe(OH)3(s) Fe3+ (aq) + 3OH- (aq) Ksp c(Fe3)c3(OH)2影响因素 溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质

3、和温度有关。 溶解平衡一般是吸热的，温度升高，平衡正移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。3. 意义对于相同类型的难溶电解质，Ksp越大，说明难溶电解质在水中的溶解能力越大。如：Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI)，则溶解度：S (AgCl) S (AgBr) S (AgI)。4应用 MmAn(s) mMn+(aq) + nAm-(aq)，任意时刻的离子积：Q = cm(Mn+)cn(Am-) 根据Ksp和Q的相对大小，可以判断给定条件下溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况：Q Ksp，溶液中有沉淀析出Q Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态Q Ksp，溶液中无沉淀析出对点训练

4、对点训练 题型一：沉淀溶解平衡的理解【例1】（2021河南洛阳高二期中）难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，下列说法中错误的是A沉淀的速率和溶解的速率相等B难溶电解质在水中形成饱和溶液C再加入难溶电解质，溶液中各离子的浓度不变D难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等【答案】D【详解】A达到沉淀溶解平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等，各离子浓度保持不变，故A正确；B达到沉淀溶解平衡时，已经达到难溶电解质的溶解限度，溶液为饱和溶液，故B正确；C加入难溶电解质会以沉淀的形式存在，对于溶液中各离子的浓度无影响，故C正确； D难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，会有少部分电解质发生电离，得到相应的离子

5、，阴、阳离子的浓度不一定相等，如Fe(OH)3，故D错误；故选：A。 题型二：沉淀溶解平衡的移动【变2-2】（2021黑龙江哈师大青冈实验中学高二月考）将AgCl分别加入盛有：5mL水6mL0.5溶液10mL0.2溶液5mL0.1盐酸的烧杯中，均有固体剩余，各溶液中从大到小的顺序排列正确的是ABCD【答案】A【分析】在AgCl饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)，加入Cl平衡逆向移动c(Ag)会减小，加入Cl的浓度越大，c(Ag)越小，即c(Ag)与c(Cl)大小顺序相反，据此分析。【详解】水中没有Cl，即5mL水对AgCl的沉淀溶解平衡没有抑制作用，中c(A

6、g)最大；6mL0.5mol/LNaCl溶液中含有Cl，且c(Cl)=0.5mol/L，对AgCl的沉淀溶解平衡有抑制作用，则中c(Ag)小于中c(Ag)；10mL0.2mol/LCaCl2溶液中含有Cl，c(Cl)=0.2mol/L2=0.4mol/L，对AgCl的沉淀溶解平衡有抑制作用，则中c(Ag)小于中c(Ag)；5mL0.1mol/L盐酸中含有Cl，且c(Cl)=0.1mol/L，对AgCl的沉淀溶解平衡有抑制作用，则中c(Ag)大于中c(Ag)；综上所述，各溶液中c(Ag)从大到小的顺序为，A项正确。答案选A。 题型三：溶度积Ksp【例4】（2021全国高三专题练习）某油脂厂废弃的

7、油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO47H2O)：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子Ni2Al3Fe3Fe2开始沉淀时(c=0.01 molL-1)的pH7.23.72.27.5沉淀完全时(c=1.010-5 molL-1)的pH8.74.73.29.0利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp=_(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2浓度为1.0 molL-1，则“调pH”应控制的pH范围是_。【答案】0.01(107.2-14)2或10-5(108.7-14)2 3

8、.26.2 【详解】由表中数据可知，Ni2+为0.01mol/L时，开始沉淀的pH为7.2，此时溶液中c(OH-)=10(7.2-14)，Ni2+完全沉淀即Ni2+浓度为1.010-5 molL-1时溶液的pH为8.7，此时溶液中c(OH-)=10(8.7-14),故 Ni(OH)2的Ksp=c(Ni2+)c2(OH-)=0.0110(7.2-14)2或10-510(8.7-14)2，如果“转化”后的溶液中Ni2浓度为1.0 molL-1，此时溶液的中OH-浓度为：c(OH-)=10-7.8mol/L，故c(H+)=10(7.8-14)=10-6.2mol/L，即此时pH=6.2，故则“调pH

9、”应控制pH的作用应该是Fe3+完全沉淀，而Ni2+未开始沉淀，故pH范围是3.26.2，故答案为：0.0110(7.2-14)2或10-510(8.7-14)2；3.26.2。 题型四：沉淀溶解平衡图像【变5-2】（2021河北正中实验中学高二期末）在t时，AgI在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t时AgBr的Ksp=510-11，下列说法不正确的是A在t时，AgI的Ksp=2.510-15B图中b点有碘化银晶体析出C向c点溶液中加入适量蒸馏水，可使溶液由c点到a点D在t时，反应AgBr(s)+I-(aq)AgI(s)+ Br-(aq)的平衡常数K= 20000【答案】CD【详解】A t

10、时，根据图象中c点银离子、溴离子浓度分别为：c(I-)=510-8molL1 ，c(Ag+)=510-8molL1 ，则Ksp(AgI)=c(I-)c(Ag+)=510-8molL1 510-8molL1 =2.510-15 mol2L-2，故A正确；B b点c(Ag+)=510-8molL1 ，c(I-)510-8molL1 ，则c(I-)c(Ag+)Ksp(AgI)，所以会析出AgI沉淀，故B正确；C 向c点溶液中加入适量蒸馏水，溶液体积增大，导致c(I-)510-8molL1 ，不可能使溶液由c点到a点，故C错误；D t时，Ksp(AgI)=c(I-)c(Ag+)=2.510-15，Ks

11、p(AgBr)=510-13，反应AgBr(s)+I-(aq)AgI(s)+Br-(aq) 的平衡常数K= =200，故D错误；故选CD。【例6】（2021辽宁锦州高二期末）已知：pCu=-lgc(Cu+)，pX=-1gc(X-)(其中X代表Cl、Br、I)。298K时，Ksp(CuCl)=10-6，Ksp(CuBr)=10-9，Ksp(CuI)=10-12。在CuCl、CuBr、CuI的饱和溶液中阳离子和阴离子浓度关系如图所示。下列说法正确的是A298K时，在CuCl的饱和溶液中加入少量NaCl固体，c(Cu+)和c(Cl-)都减小B图中x代表CuI曲线，且P点c(Cu+)=c(I-)C升高

12、溶液温度，M点可能移动到N点D298K时，CuBr(s)+I-(aq)CuI(s)+Br-(aq)的平衡常数K=103【答案】D【分析】Ksp(CuCl)=10-6Ksp(CuBr)=10-9Ksp(CuI)=10-12，则pCu相同时pCl-pBr-pI-，所以x代表CuCl，y代表CuBr，z代表CuI。【详解】ACuCl的饱和溶液中加入少量NaCl，NaCl会电离出氯离子，所以c(Cl-)增大，故A错误；B根据分析可知x代表CuCl，故B错误；C升高温度Ksp发生改变，M点不会还在y曲线上，故C错误；DCuBr(s)+I-(aq)CuI(s)+Br-(aq)的平衡常数K=103，故D正确

13、；综上所述答案为D。【变6-2】（2021全国高考真题）已知相同温度下，。某温度下，饱和溶液中、与的关系如图所示。下列说法正确的是A曲线代表的沉淀溶解曲线B该温度下的值为C加适量固体可使溶液由a点变到b点D时两溶液中【答案】B【分析】BaCO3、BaSO4均为难溶物，饱和溶液中lgc(Ba2)lgc()lgc(Ba2)c()lgKsp(BaSO4)，同理可知溶液中lgc(Ba2)lgc()lgKsp(BaCO3)，因Ksp(BaSO4) Ksp(BaCO3)，则lgKsp(BaCO3)lgKsp(BaSO4)，由此可知曲线为lgc(Ba2)与lgc()的关系，曲线为lgc(Ba2)与lgc()的关系。【详解】A由题可知，曲线上的点均为饱和溶液中微粒浓度关系，由上述分析可知，曲线为BaSO4的沉淀溶解曲线，选项A错误；B曲线为BaSO4溶液中lgc(Ba2)与