《难溶电解质的溶解平衡》知识点详总以及典例导析

难溶电解质的溶解平衡【学习目标】1、知道难溶物在水中的溶解状况及沉淀溶解平衡的建立过程，能描述沉淀溶解平衡；2、知道沉淀转化的本质；3、知道沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用(沉淀的生成、沉淀的溶解和转化)。【要点梳理】要点一、沉淀溶解平衡物质的溶解性电解质在水中的溶解度，有的很大，有的很小，但仍有度。在20℃时溶解性与溶解度的关系如下：溶解性易溶可溶微溶难溶溶解度＞10g1g～10g0.01g～1g＜0.01g“溶”与“不溶”是相对的，“不溶”是指难溶，没有确定不溶的物质。难溶物的溶解平衡淀溶解平衡。例如：AgCl(s) Ag+(aq)+Cl―(aq)未溶解的固体 溶液中的离子PbI2(s) Pb2+(aq)+2I―(aq)未溶解的固体 溶液中的离子溶解平衡特征。0；

=v ；溶解 沉淀“定”——到达平衡时，溶液中离子的浓度保持不变；4．沉淀溶解平衡常数——溶度积。定义：在确定条件下，难溶强电解质AmBn溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态物Ksp。表达式：AmBn(s) mAn+(aq)+nBm―(aq)Ksp=[c(An+)]m·[c(Bm―)]n要点诠释：溶度积〔Ksp〕的大小只与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关。溶度积规章：通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——Qc的相对大小，可以推断难溶电解质在给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，直至溶液饱和，到达的平衡；Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；要点诠释：对同种类型物质，Ksp越小其溶解度越小，越简洁转化为沉淀。对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶电解质，不能直接比较Ksp的大小来确定其溶解力气的大小，需转化为溶解度来计算。5．影响沉淀溶解平衡的因素。内因：难溶电解质本身的性质。外因：Ksp不变。Ksp变大。同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，参与一样的离子，使平衡向沉淀方向移动，但Ksp不变。平衡向溶解的方向移动，Ksp不变。要点诠释：溶解度随温度上升而增大的难溶电解质，上升温度后，沉淀溶解平衡向溶解的方向要点二、沉淀溶解平衡的应用理，选择适当的条件，使平衡向着需要的方向移动。(1)沉淀的方法：pH法：例如：除去硫酸铜溶液中混有的少量铁离子。pH3～4之间，铁离子就会转化为氢氧化铁而除去。流程图：CuSO(aq)

Cu(OH)或Cu(OH)CO

调整溶液

Cu2+4

2 2 2

pH=3～4

Fe(OH)

↓(除去Fe3+)3Na2S、H2SCu2+、Hg2+等生成极难溶的CuS、HgS等沉淀，也是分别、除去杂质常用的方法。反响如下：Cu2++S2-＝CuS↓ Cu2++H2S＝CuS↓+2H+Hg2++S2-＝HgS↓ Hg2++H2S＝HgS↓+2H+(2)不同沉淀方法的应用。①直接沉淀法：除去指定的溶液中某种离子或猎取该难溶电解质。②分步沉淀法：鉴别溶液中含有哪些离子或分别获得不同难溶电解质。③共沉淀法：除去一组某种性质相像的离子，参与适宜的沉淀剂。要点诠释：或除去某些离子的目的。沉淀法工艺流程示意图如图：沉淀的溶解Qc＜Ksp时，沉淀就向溶解的方向进展。因此，使沉淀溶解的总原则就是Qc＜Ksp。淀转化溶解法等。(1)酸碱溶解法。CaCO3沉淀可以溶于盐酸中3CaCO3 Ca2++CO2－3+H+HCO

－→HCO→HO+CO↑3 2 3 2 2CO2CaCO3CO32―浓度不断减小，平衡向沉淀溶解方向移动。要点诠释：FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等。作“钡餐”BaCO3BaCO3溶于胃酸〔盐酸。(2)盐溶解法。NH4Cl溶液。Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH―(aq)溶液时，NH4++OH― NH3·H2O，使c(OH-)减小，使Mg(OH)2溶解平衡向右移动，直至沉淀完全溶解，总反响式为：Mg(OH)2+2NH4Cl＝MgCl2+2NH3·H2O氧化复原法。有些金属硫化物如CuS、HgS等，其溶度积很小，在饱和溶液中c(S2-)特别小，不能溶于非氧c(S2-)，从而到达沉淀溶解的目的。如：3CuS+8HNO3＝3Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O此法适用于溶解那些具有明显氧化性或复原性的难溶物。生成协作物使沉淀溶解。沉淀溶解。如：AgClNH3·H2OAgCl(s) Ag+(aq)+Cl－(aq)3 NH·HO[Ag(NH3)2]3 此法对用酸碱性不能溶解的难溶电解质具有重要意义。沉淀转化溶解法。(BaS4a2O3BaC34BaSO4 Ba2++SO2－43CO2－3BaCO3(s)总反响的离子方程式为：BaSO4+CO32― BaCO3+SO42-要点诠释：BaSO4BaCO3更难溶于水，但在CO32-浓度较大的溶液中，BaSO4溶解在水Ba2+CO2―BaCONaCOBaSO溶液，待3 3 2 3 4到达平衡后，移走上层溶液；再参与饱和Na2CO3溶液，重复处理屡次，使绝大局部BaSO4转化为BaCO3；最终参与盐酸，Ba2+即转入到溶液中。沉淀的转化。依据难溶物质溶解度的大小，难溶物质间可以进展转化，例如：3 AgNONal AgCl KI AgI NaSAg3 (白色沉淀) (黄色沉淀) (黑色沉淀)AgNO3NaCl溶液反响，生成AgCl沉淀。当向体系中滴加KI溶液时，溶液中的Ag+和。转化为硫化银。AgCl Ag++Cl― 2AgI 2Ag++2I―＋ ＋KI＝I―+K+ Na2S＝S2―+2Na+AgI要点诠释：

Ag2S相对较弱的物质。沉淀的转化在生产、生活中的应用较多，如用FeS、MnS、H2S等除去废水中的重金属离子〔H2+、Pb2+等：FeS(s)+Hg2+(aq)＝HgS(s)+Fe2+(aq)4．生活中的沉淀溶解平衡氧化碳反响能转化为微溶性的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。氟化物防龋齿的化学原理。龋齿可能是由口腔细菌在糖代谢过程中释放出来的有机酸穿透牙釉质外表使牙齿的矿物质——羟(基)磷灰石[Ca5(PO4)3OH]溶解造成的。由于细菌在牙齿外表形成一层黏附膜——齿斑(或称菌斑)，这些有机酸能够长时间地跟牙齿外表亲热接触，使羟(基)磷灰石溶解：Ca5(PO4)3OH+4H+＝5Ca2++3HPO2―+H2O4(基)磷灰石发生沉淀转化生成氟磷灰石：Ca5(PO4)3OH+F-＝Ca5(PO4)3F+OH-溶解度争论证明氟磷灰石比羟磷灰石更能抵抗酸的侵蚀。这是由于氟离子体积小于氢氧根离百万人削减龋齿，使人们的牙齿更安康。]Mg(OH)2的生成、Mg(HCO3)2、MgSO4、CaSO4、CaCl2、MgCl2等钙盐、镁盐。硬水在煮沸时，可发生以下反响：32Ca(HCO) △CaCO↓+CO↑+H32△3 2 2△

↓+CO2

↑+H2O就是水垢的主要成分。Ca2+、Mg2+较多的水。【典型例题】类型一、难溶电解质的溶解平衡例1．有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的选项是( )A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进展，但速率相等Cl―C．上升温度，AgCl的溶解度增大AgClNaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变A、C【解析】AgCl(s)Ag++Cl-，沉淀溶解平衡同化学平衡一样，也是动态平衡，到达平衡时ABCNaClc(Cl-)，使Ag++Cl-的平衡逆向移动，AgClD项错误。学问时，要留意平衡移动原理对该局部学问的指导作用。举一反三：【变式1】以下对沉淀溶解平衡的描述正确的选项是( )A．反响开头时，溶液中各离子浓度相等B．沉淀溶解到达平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C．沉淀溶解到达平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变到达平衡时，假设再参与难溶性的该沉淀物，将促进溶解B类型二、溶度积(Ksp)及其计算某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如以下图。以下说法正确的选项是( )提示：BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42―(aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)·c(SO42―)，称为溶度积常数。ANa2SO4可以使溶液由ab点dc点BaSO4沉淀生成D．aKsp大于cKspC4【解析】KspBa2+SO2―的浓度4有到达沉淀溶解平衡。298K0.00445g，求其溶度积。【答案】Ksp(Ag2CrO4)=9.62×10－12。【解析】因铬酸银(Ag2CrO4)饱和溶液是极稀的，其密度可认为是1g·mL―1。Ag2CrO4的332Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度为0.00445g332gmol1100g1gmol1

103LmL1

1.34104molL1。2Ag+(aq)+CrO42―(aq)，所以c(Ag+)=2×1.34×10―4mol·L―1=2.68×10―4mol·L―1，c(CrO42―)=1.34×10―4mol·L―1；Ksp(Ag2CrO4)=[c(Ag+)]2·c(CrO42―)=(2.68×10－4)2×1.34×10－4=9.62×10－12。【总结升华】正确书写Ksp 的数学表达式。对于沉淀溶解平衡：一般形式如：AmBn(s) mAn+(aq)+nBm―(aq)，Ksp=cm(An+)·cn(Bm―)，留意离子所带电荷数和其离子浓度的方次Ksp的单位。举一反三：1A．xy2 B．xy C．xy2 D．4xy22C【变式2】：某温度时，Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl―)=1.8×10―10，Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO42―)=1.1×10－12。AgClAg2CrO4到达平衡状态时的物质的量浓度。5.2×10―5mol/L类型三、沉淀的生成AgCl沉淀析出?(AgClKsp=1.8×10―10mol2·L―2)【答案】在难溶电解质溶液中，产生沉淀的唯一条件是Qc＞Ksp，c(Ag+)=0.01mol /1mL 100mLL×101mL=9.9×10－5mol/L，c(Cl－)=0.01mol/L×101mL=9.9×10－3mol/LQc=c(Ag+)·c(Cl－)=9.9×10－5mol/L×9.9×10－3mol/L=9.8×10―7mol2·L―2＞KspAgCl沉淀析出。【解析】见答案。举一反三：中和法；②化学沉淀法；③氧化复原法；④过滤法。其中属于化学方法的有( )A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④A类型四、沉淀的溶解与转化例5．水体中重金属的污染问题备受关注。水溶液中铅的存在形态主要有 Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-，各形态的浓度分数随溶液pH变化的关系如以下图：Pb(OH)+，3Pb(OH)2，4Pb(OH)3-，5Pb(OH)42-]Pb(NO3)2溶液中，

c(NO

)3 (填“＞”“＝”或“＜”)2；往该溶液中滴入氯化铵溶液后，c(NO)3

c(Pb2)增加，可能的缘由是 。c(Pb2)；pH=9时，主要反响的离子方程式为 。某课题组制备了一种型脱铅剂，能有效去除水中的痕量铅，试验结果如下表：离子 Pb2+ Ca2+ Fe3+ Mn2+ Cl―处理前浓度／(mg·L―1)0.10029.80.1200.08751.9处理后浓度／(mg·L―1)0.00422.60.0400.05349.8上表中除Pb2+外，该脱铅剂对其他离子的去除效果最好的是 。假设该脱铅剂(用EH表示)脱铅过程中主要发生的反响为：2EH(s)+Pb2+ 。则脱铅的最适宜pH范围为 (填代号)。A．4～5 B．6～7 C．9～10 D．11～12【答案】(1)＞ Pb2+和Cl―反响生成微溶于水的PbCl2，Pb2+浓度减小(2)Pb2+、Pb(OH)+、H+ Pb(OH)++OH― Pb(OH)2(3)Fe3+ (4)BPb2+Pb(OH)+、Pb(OH)2Pb(OH)3―Pb(OH)42―

c(NO)3

2(2)pH=8c(Pb2)时铅的存在形式主要是Pb2Pb(OH+Pb(OH2所以此时溶液中的阳离子为N+Pb2Pb(OH+、H+。当pH=9时，Pb(OH)+的浓度下降，而Pb(OH)2浓度上升，