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文档简介

第26讲难溶电解质的溶解平衡

目录

第一部分:网络构建(总览全局)

第二部分:知识点精准记忆

第三部分:典型例题剖析

高频考点1考查沉淀溶解平衡的特点及其影响因素

高频考点2考查沉淀溶解平衡的应用

高频考点3考查溶度积常数的概念及影响因素

高频考点4考查溶度积常数的相关计算及应用

高频考点5考查沉淀溶解平衡曲线的理解与应用

正文

第一部分:网络构建(总览全局)

逆、等、动、定、变

特点

内因:难溶电解质本身的性质

加水:正移,溶度积不变

沉淀的生成影响因素

外因升温:正移,溶度积多数增大

沉淀的溶解

同离子效应,逆移,溶度积不变

沉淀的转化

第二部分:知识点精准记忆

知识点一难溶电解质沉淀溶解平衡

1.难溶、可溶、易溶界定:

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

⑴含义

在一定温度下的水溶液中,当难溶电解质沉淀溶解和生成的速率相等时,即建立了沉淀溶解平衡状态。

(2)溶解平衡的建立

溶质溶解的过程是一个可逆过程:

固体溶解

溶解平衡

析出晶体

(3)特点(同其他化学平衡):逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)

隼)一可逆过程

溶解=”沉淀丰

铲f0o

危一达到平衡时,固体质量、离子浓度保持不变

全1外界条件改变,溶解平衡将发生移动

3.影响沉淀溶解平衡的因素

(1)内因:难溶电解质本身的性质,这是决定因素。

(2)外因

①浓度:加水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动;

②温度:绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动;

③同离子效应:向平衡体系中加入难溶电解质溶解产生的离子,平衡向生成沉淀的方向移动;

④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或更难电离或气体的离子时,平衡向沉淀

溶解的方向移动。

(3)实例:以AgCl(s)KiAg+(aq)+C「(aq)为例,填写外界条件对溶解平衡的影响。

外界条件移动方向平衡后c(Ag+)平衡后c(cr)%

升高温度正向增大增大增大

加水稀释正向不变不变不变

加入少量AgNO3(s)逆向增大减小不变

通入HCl(g)逆向减小增大不变

通入H2s(g)正向减小增大不变

4.沉淀溶解平衡的应用

(1)沉淀的生成

①调节pH法

3+

如除去NH4C1溶液中的FeCb杂质,可加入氨水调节pH至7〜8,离子方程式为Fe+3NH3-H2O=Fe(OH)3;

+3NH:。

②沉淀剂法:如用H2s沉淀C/+,离子方程式为H2S+CU2+=CUSJ+2H+。

(2)沉淀的溶解

①酸溶解法:如CaCCh溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2b

2+

②盐溶液溶解法:如Mg(0H)2溶于NH4C1溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NHt=Mg+2NH3-H2Oo

③氧化还原溶解法:如不溶于盐酸的硫化物Ag2s溶于稀HNO3O

+

④配位溶解法:如AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH3.H2O=[Ag(NH3)2]+CP+2H2Oo

(3)沉淀的转化

①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,易溶的转化为难溶的)。

如AgNO3溶液曳9>AgCl(白色沉淀)当巴AgBr(浅黄色沉淀)3LAgI(黄色沉淀)变身>Ag2s(黑色沉淀)。

②沉淀转化的三种情况

1)难溶的物质转化为更难溶的物质较易实现。

2)右相差不大时,Ksp小的物质可以转化为椅大的物质。如Ksp(BaCO3)=5.1xl(T9>Ksp(BaSO4)=l.lxl(ri。,

通过增大CO歹的浓度,可以实现BaSO4(s)+COF(aq)=^^BaCO3(s)+SOF(aq)»

3)&p相差很大时,&p小的物质不能转化为Ksp大的物质。

③应用

a.锅炉除垢:将CaSCU转化为易溶于酸的CaCCh,离子方程式为CaSC)4(s)+COr(aq^lkiCaCCh^+SOT

(aq)o

b.矿物转化:CuSCU溶液遇PbS转化为CuS,离子方程式为CuZ+gql+PbS0KiCuSGHPbZ+gq)。

【易错提醒】(1)沉淀溶解平衡移动过程是固体溶解和析出的相互转化过程,属于物理变化,但遵循勒夏特

列原理。

(2)沉淀溶解达到平衡时,再加入该难溶物对平衡无影响。

(3)用沉淀法除杂不可能将杂质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1x10=mol-L

r时,沉淀已经完全。

(4)对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶物,不能直接根据Ksp的大小来确定其溶解能力的大小,需通

过计算转化为溶解度。

知识点二溶度积常数

1.溶度积和离子积

以AmBnG;lk^znARaq^MB刈Xaq)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幕的乘积

符号Ksp@

mn+nmmn+,J,

^sp(AmB„)=c(A)-c(B"),式中的2c(AmB„)=c(A)-c(B^),式

表达式

浓度都是平衡浓度中的浓度都是任意浓度

判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解

①。c>Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出

应用

②Qc=Ksp:溶液饱和,处于平衡状态

③。c<Ksp:溶液未饱和,无沉淀析出

2.Kp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

①浓度:加水稀释,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变。

②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,&p增大。

③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。

【易错提醒】(l)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关。

(2)溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动,并不能改变溶度积。

(3)沉淀的生成和溶解相互转化的条件是离子浓度的大小,改变反应所需的离子浓度,可使反应向着所需的

方向转化。

(4)Kp小的难溶电解质也能向Kp大的难溶电解质转化,需看溶液中生成沉淀的离子浓度的大小。

知识点三水溶液中的离子平衡图像分析

1、滴定曲线图像

以室温时用0.1mol-L^1NaOH溶液滴定20mLO.lmol-L-1HA溶液为例:

分析方法一“五点”分析法

关键点离子浓度关系

原点为HA的单一溶液,0.1mol-L^1HA溶液pH>l说明HA是弱酸;c(HA)

原点(点O)

>c(H+)>c(A-)>c(OH)

反应一半点两者反应生成等物质的量的NaA和HA混合液,此时溶液pH<7,说明HA

(点①)的电离程度大于A―的水解程度,c(A「)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OFF)

中性点此时溶液pH=7,溶液显中性,酸没有完全被中和,c(Na+)=c(A-)>c(HA)

(点②)>C(H+)=C(OIT)

恰好完全反此时二者恰好完全反应生成NaA,NaA为强碱弱酸盐,溶液显碱性,c(Na+)

应点(点③)>c(A-)>c(OH3>c(HA)>c(H+)

过量点此时,NaOH溶液过量,得到NaA与NaOH等物质的量的混合液,溶液显

(点④)碱性,c(Na+)>c(OH")>c(A^)>c(H+)

2、分布曲线图像

分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线。

一元弱酸(以CH3COOH为例)二元弱酸(以草酸H2c2。4为例)

m

34567

pH123456

注:pKa为电离常数的负对数PH

§0为CH3coOH分布系数,51为CH3coeT加为H2c2O4分布系数、51为HC2O1分布

分布系数系数、a为C2O歹分布系数

随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分

布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式

同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布系数和酸的起始浓

度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度

3、沉淀溶解平衡图像

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,都是相应温度下恰好生成沉淀时

的离子浓度,同一温度下有相同的Ksp。

2)分析沉淀溶解平衡图像的三步骤

(1)明确图像中纵、横坐标的含义

(2)理解图像中线上的点、线外点的含义

(3)抓住&p的特点,结合选项分析判断

第三部分:典型例题剖析

高频考点1考查沉淀溶解平衡的特点及其影响因素

例1.(2023・山东日照•模拟预测)某同学设计实验探究影响沉淀溶解平衡的因素,有关实验操作如下:

i.取规格相同的两支试管①和②,先向试管①中加入少量Pbl?黄色固体,并插入电导率测试仪,然后分别

加入等体积Pbl2饱和溶液;ii.向试管①和②中分别滴入1滴0.1mol-L」KI溶液,观察沉淀变化情况,一段

时间后向①中滴入少量蒸储水,测得溶液电导率变化如图2所示。

下列说法错误的是

A.滴加KI溶液①②中产生Pbl2固体B.b到c过程中①中固体质量减小

2+2

C.c点时溶液中c(Pb"):①二②D.b点:c(Pb)-c(lj<Ksp(PbI2)

【易错提醒】(1)沉淀溶解平衡移动过程是固体溶解和析出的相互转化过程,属于物理变化,但遵循勒夏特

列原理。

(2)沉淀溶解达到平衡时,再加入该难溶物对平衡无影响。

(3)难溶电解质不一定是弱电解质,如BaSCU、AgCl等都是强电解质。

(4)用沉淀法除杂不可能将杂质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1x10=mol・L

-i时,沉淀已经完全。

【变式训练】(2023•辽宁葫芦岛•高三阶段练习)下列有关BaSC)3沉淀溶解平衡的说法中错误的是

2+

A.BaSOs的溶度积常数表达式Ksp(BaSO3)=c(Ba)xc(SO|)

B.Bas。3难溶于水,溶液中没有Ba?+和SOj

C.升高温度,BaSOs的溶解度增大

D.向BaSC>3悬浊液中加入Na2sO3固体,BaSC)3溶解的量减少

高频考点2考查沉淀溶解平衡的应用

例2.(2023•全国•高三专题练习)往锅炉注入Na2c。3溶液浸泡,将水垢中的CaSCU转化为CaCCh,再用盐酸

除去,下列叙述中正确的是()

A.温度升高,Na2c。3溶液的Kw和c(H+)均会增大

B.CaSO4能转化为CaCCh,说明Ksp(CaCC»3)>Ksp(CaSO4)

C.CaCCh溶解于盐酸而CaSO4不溶,是因为硫酸酸性强于盐酸

D.沉淀转化的离子方程式为COM(aq)+CaSC)4(s尸*CaCO3(s)+SOF(aq)

.一*【易错提醒】(1)沉淀溶解平衡移动过程是固体溶解和析出的相互转化过程,属于物理变化,但遵循勒

夏特列原理。

(2)沉淀溶解达到平衡时,再加入该难溶物对平衡无影响。

(3)用沉淀法除杂不可能将杂质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1x10-mol-L

「1时,沉淀已经完全。

【变式训练】(2023•全国•高三专题练习)下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是

①热纯碱溶液的洗涤油污能力强;②误将领盐[BaCb、Ba(NO3)2]当作食盐食用时,常用0.5%的NazSCU溶液

解毒;③溶洞、珊瑚的形成;④碳酸钢不能做“领餐”而硫酸钢则能;⑤泡沫灭火器灭火的原理。

A.②③④B.①②③C.③④⑤D.①②③④⑤

高频考点3考查溶度积常数的概念及影响因素

例3.(2023•全国•高三专题练习)下列说法中,正确的是()

A.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止

B.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

C.Kp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关

D.相同温度下,AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同

【名师点睛】本题涉及难溶电解质的溶解度和溶度积常数两个概念,解题时要注意两个概念的区别和联系。

注意溶度积常数只和温度有关,温度不变,Ksp不变。溶解度则随沉淀溶解平衡的移动而改变,不仅和温度

有关,还和影响平衡的离子浓度有关。

【变式训练】(2023•河南三门峡市高三一模)实验:①0.1molL-AgNCh溶液和01mol-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;②向滤液b中滴加0.1mol-L-1KI溶液,出现浑浊;③向

沉淀c中滴加0.1mol-L-1KI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)+CC(叫)

B.滤液b中不含有Ag+

C.③中颜色变化说明AgCl转化为Agl

D.实验可以证明Agl比AgCl更难溶

1高频考点4考查溶度积常数的相关计算及应用

例4.(2023•全国•高三专题练习)一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中存在着沉淀溶解平衡,已知:

物质U

Fe(OH)2C(OH)2Fe(OH)3

&p(25℃)8.0X10-162.2x10-2。4.0x10-38

25℃时,对于含Fe2(SC>4)3、FeSCU和C11SO4各0.5mol的1L混合溶液,根据上表数据判断,下列说法不正

确的是()

A.在pH=5的溶液中,Fe3+不能大量存在

B.混合溶液中c(SOF):

[c(Fe3+)+c(Fe2+)+c(Cu2+)]>5:4

C.向混合溶液中逐滴加入0.1mol-L1NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀

D.向混合溶液中加入适量氯水,并调节pH到3〜4过滤,可获较纯净的CuSCU溶液

【规律总结】⑴已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度,如&p=a的饱和AgCl溶液中c(Ag+)=c(C「)=,

mol-L

(2)已知溶度积溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度,如某温度下AgCl的Ksp=a,在0.1mol-L

-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=10”mol-L-1„

【变式训练】(2023•全国•高三专题练习)还原沉淀法是处理含铭(含CnO歹和CrOF)工业废水的常用方法,

过程如下:

H+_Fe2+OH

CrOr书押50歹玄艮CF+西常Cr(OHR

+

已知转换过程中的反应为:2CrCT(aq)+2H(aq)^=^Cr2Or(aq)+H2O(l)。转化后所得溶液中铭元素的含量

为28.6g/L,CrO/有10/11转化为CnO歹,下列说法不正确的是()

A.溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到平衡状态

B.若用绿矶(FeSO4-7H2O)作还原剂,处理1L废水,至少需要458.7g

C.常温下转化反应的平衡常数K=1x10%则转化后所得溶液的pH=5

D.常温下Ksp[Cr(OH)3]=lxl(T32,要使处理后废水中的c(cN+)降至1x10=„101小1,应调溶液的pH=5

高频考点5考查沉淀溶解平衡曲线的理解与应用

例5.(2023•广西柳州•模拟预测)难溶盐MA在水中溶解为吸热过程,其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列

说法错误的是

A.图中温度工<12

B.匕温度下,K'p(MA)值为b?

C.在I;温度下,加适量的NaA固体可使饱和溶液由p点变到n点

D.向q点的饱和溶液中滴加NaA溶液,立即析出MA沉淀

【解题方法】“三步”突破溶解平衡图像

(1)第一步:明确图像中纵、横坐标的含义

纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。

(2)第二步:理解图像中线上点、线外点的含义

①以氯化银为例,在该沉淀溶解平衡图像上,曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Qc=Ksp。

在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线外的点。

②曲线上方区域的点均为过饱和溶液,此时Qc>Ksp。

③曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时Qc<Ksp。

(3)第三步:抓住Ksp的特点,结合选项分析判断

①溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:

a.原溶液不饱和时,离子浓度要增大都增大;

b.原溶液饱和时,离子浓度都不变。

②溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同。

【变式训练】(2023・湖北•华中师大一附中模拟预测)硫酸钙是烧水的锅炉垢的主要成分,由于导热性能差,

锅炉垢极易引起锅炉爆炸事故,所以需要定期进行处理,通常处理方法为先用碳酸钠溶液浸泡,再用稀盐

酸或醋酸处理。已知:25℃时,Cas。,的K.P=9.2x10-6,CaCC)3的K8P=2.8*10.9,CaCC>3和CaSO’的沉淀

溶解平衡曲线如图所示。下列说法中错误的是

dCa^Wmol•L

A.水垢处理过程中,加入稀盐酸时主要离子反应为CaCC)3+2H+=Ca2++H2O+CO2T

B.M和N分别代表CaCOs和CaSO,的沉淀溶解平衡曲线

C.图中xnTxKT6

D.用碳酸钠溶液浸泡锅炉垢,可实现图中a点到b点的转化

第26讲难溶电解质的溶解平衡

目录

第一部分:网络构建(总览全局)

第二部分:知识点精准记忆

第三部分:典型例题剖析

高频考点1考查沉淀溶解平衡的特点及其影响因素

高频考点2考查沉淀溶解平衡的应用

高频考点3考查溶度积常数的概念及影响因素

高频考点4考查溶度积常数的相关计算及应用

高频考点5考查沉淀溶解平衡曲线的理解与应用

正文

第一部分:网络构建(总览全局)

逆、等、动、定、变

特点

内因:难溶电解质本身的性质

加水:正移,溶度积不变

影响因素

外因升温:正移,溶度积多数增大

同离子效应,逆移,溶度枳不变

第二部分:知识点精准记忆

知识点一难溶电解质沉淀溶解平衡

1.难溶、可溶、易溶界定:

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

⑴含义

在一定温度下的水溶液中,当难溶电解质沉淀溶解和生成的速率相等时,即建立了沉淀溶解

平衡状态。

(2)溶解平衡的建立

溶质溶解的过程是一个可逆过程:

、'容解"溶解>>结晶固体溶解

固体溶质育鬲溶液中的溶质,v溶解三v结晶溶解平衡

、♦溶解〈♦结晶析出晶体

(3)特点(同其他化学平衡):逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)

隼)一可逆过程

f沙溶解=。沉淀于°

逢A-达到平衡时,固体质量、离子浓度保持不变

全―外界条件改变,溶解平衡将发生移动

3.影响沉淀溶解平衡的因素

(1)内因:难溶电解质本身的性质,这是决定因素。

⑵外因

①浓度:加水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动;

②温度:绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动;

③同离子效应:向平衡体系中加入难溶电解质溶解产生的离子,平衡向生成沉淀的方向移动;

④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或更难电离或气体的离子

时,平衡向沉淀溶解的方向移动。

(3)实例:以AgCl(s)KiAg+(aq)+CC(aq)为例,填写外界条件对溶解平衡的影响。

外界条件移动方向平衡后c(Ag+)平衡后e(cr)

升高温度正向增大增大增大

加水稀释正向不变不变不变

加入少量AgNO3(s)逆向增大减小不变

通入HCl(g)逆向减小增大不变

通入H2s(g)正向减小增大不变

4.沉淀溶解平衡的应用

(1)沉淀的生成

①调节pH法

如除去NH4cl溶液中的FeCb杂质,可加入氨水调节pH至7〜8,离子方程式为Fe3++

3NH3-H2O=Fe(OH)3i+3NH;。

②沉淀剂法:如用H2s沉淀C/+,离子方程式为H2S+CU2+=CUS1+2H+。

(2)沉淀的溶解

①酸溶解法:如CaCCh溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2T。

②盐溶液溶解法:如Mg(OH)2溶于NH4cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NHl=Mg2++

2NH3H20O

③氧化还原溶解法:如不溶于盐酸的硫化物Ag2s溶于稀HN03O

④配位溶解法:如AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH3-H2O=[Ag(NH3)2r+C「+

2H2Oo

(3)沉淀的转化

①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,易溶的转化为难溶的)。

如AgNO3溶液坐9>AgCl(白色沉淀)上吧AgBr(浅黄色沉淀)J^Agl(黄色沉淀)上照

Ag2s(黑色沉淀)o

②沉淀转化的三种情况

1)难溶的物质转化为更难溶的物质较易实现。

2)Ksp相差不大时,Kp小的物质可以转化为Ksp大的物质。如Ksp(BaC03)=5.1xlO-9>

i:

Ksp(BaSO4)=l.lxlO-10,通过增大CO歹的浓度,可以实现BaSO4(s)+COF(aq)^BaCO3(s)

+SO4(aq)o

3)及p相差很大时,Kp小的物质不能转化为&p大的物质。

③应用

a.锅炉除垢:将CaSO4转化为易溶于酸的CaCCh,离子方程式为CaSC>4(s)+COr(aq)^^

CaCO3(s)+SOr(aq)o

b.矿物转化:CuSCU溶液遇PbS转化为CuS,离子方程式为Cu2+(aq)+PbS(s)niCuS⑸

+Pb2+(aq)»

【易错提醒】(1)沉淀溶解平衡移动过程是固体溶解和析出的相互转化过程,属于物理变化,

但遵循勒夏特列原理。

(2)沉淀溶解达到平衡时,再加入该难溶物对平衡无影响。

(3)用沉淀法除杂不可能将杂质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1x10=mol]—1时,沉淀已经完全。

⑷对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶物,不能直接根据Kp的大小来确定其溶解能

力的大小,需通过计算转化为溶解度。

知识点二溶度积常数

1.溶度积和离子积

以A,"B"(s)=s:7"A"+(aq)+"BBI—(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幕的乘积

符号Ksp4

mn+,,m-mn+nm-

^sp(AmB„)=c(A).c(B),式中的ec(AmB„)=c(A)-c(B),式

表达式

浓度都是平衡浓度中的浓度都是任意浓度

判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解

①。c>&p:溶液过饱和,有沉淀析出

应用

②。c=Ksp:溶液饱和,处于平衡状态

③Qc<Ksp:溶液未饱和,无沉淀析出

2.&p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。

⑵外因

①浓度:加水稀释,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变。

②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,Kp增大。

③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。

【易错提醒】(l)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关。

(2)溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动,并不能改变溶度积。

(3)沉淀的生成和溶解相互转化的条件是离子浓度的大小,改变反应所需的离子浓度,可使

反应向着所需的方向转化。

(4)&p小的难溶电解质也能向Kp大的难溶电解质转化,需看溶液中生成沉淀的离子浓度的

大小。

知识点三水溶液中的离子平衡图像分析

1、滴定曲线图像

以室温时用0.1mol-L1NaOH溶液滴定20mLO.lmol-L1HA溶液为例:

1()2040v(NaOH)

分析方法——“五点”分析法

关键点离子浓度关系

原点为HA的单一溶液,0.1mol-L'1HA溶液pH>l说明HA是弱酸;c(HA)

原点(点0)

>c(H+)>c(A~)>c(OH~)

反应一半点两者反应生成等物质的量的NaA和HA混合液,此时溶液pH<7,说明HA

(点①)的电离程度大于A-的水解程度,c(A^)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)

中性点此时溶液pH=7,溶液显中性,酸没有完全被中和,c(Na+)=c(A-)>c(HA)

(点②)>c(H+)=c(OH)

恰好完全反此时二者恰好完全反应生成NaA,NaA为强碱弱酸盐,溶液显碱性,c(Na+)

应点(点③)>c(A")>c(OH-)>c(HA)>c(H+)

过量点此时,NaOH溶液过量,得到NaA与NaOH等物质的量的混合液,溶液显

(点④)碱性,c(Na+)>c(OH")>c(A^)>c(H+)

2、分布曲线图彳象

分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关

系曲线。

一元弱酸(以CH3coOH为例)二元弱酸(以草酸H2c2。4为例)

m

34567

PH123456

注:为电离常数的负对数PH

8o为CH3COOH分布系数,81为CH3coeT3o为H2c2O4分布系数、61为HC2O4分布

分布系数系数、玩为C2O3一分布系数

随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分

布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式

同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布系数和酸的起始浓

度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度

3、沉淀溶解平衡图像

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,都是相应温度下

恰好生成沉淀时的离子浓度,同一温度下有相同的Ksp。

2)分析沉淀溶解平衡图像的三步骤

(1)明确图像中纵、横坐标的含义

⑵理解图像中线上的点、线外点的含义

(3)抓住Kp的特点,结合选项分析判断

第三部分:典型例题剖析

高频考点1考查沉淀溶解平衡的特点及其影响因素

例1.(2023•山东日照•模拟预测)某同学设计实验探究影响沉淀溶解平衡的因素,有关实验操

作如下:

i.取规格相同的两支试管①和②,先向试管①中加入少量Pbl?黄色固体,并插入电导率测

试仪,然后分别加入等体积PbL饱和溶液;五.向试管①和②中分别滴入1滴0.1moLL」KI溶

液,观察沉淀变化情况,一段时间后向①中滴入少量蒸储水,测得溶液电导率变化如图2

所示。

下列说法错误的是

A.滴加KI溶液①②中产生Pbl?固体B.b到c过程中①中固体质量减小

2+2

C.c点时溶液中c(Pb?+):①二②D.b点:c(Pb)-c(lj<Ksp(PbI2)

【答案】C

【解析】A.向Pbl2饱和溶液加入KI溶液,I-浓度增大,溶解平衡PbU.Pb"+2r逆向移

动,①②中产生Pbl?固体,A正确;B.b到c过程中加水稀释平衡正向移动,①中固体质

量减小,B正确;C.向①中加水稀释c(r)减小,贝"(Pb2+)增大,c点时溶液中c(Pb"):

①〉②,C错误;D.b点为试管①加入蒸储水稀释促进Pbl2溶解,平衡正向移动,此时浓度

商小于平衡常数,则Qc=c(Pb2+)<(「『<&(Pbl?),D正确;故选:C„

【易错提醒】(1)沉淀溶解平衡移动过程是固体溶解和析出的相互转化过程,属于物理变化,

但遵循勒夏特列原理。

(2)沉淀溶解达到平衡时,再加入该难溶物对平衡无影响。

⑶难溶电解质不一定是弱电解质,如BaSCU、AgCl等都是强电解质。

(4)用沉淀法除杂不可能将杂质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1x10-mol-L1时,沉淀已经完全。

【变式训练】(2023•辽宁葫芦岛•高三阶段练习)下列有关BaSOs沉淀溶解平衡的说法中错误

的是

2+

A.BaSO3的溶度积常数表达式Ksp(BaSO3)=c(Ba)xc(SO^j

B.BaSC>3难溶于水,溶液中没有Ba?+和SO:

C.升高温度,Bas。3的溶解度增大

D.向BaSOs悬浊液中加入Na2s固体,BaSC)3溶解的量减少

【解析】A.BaSCh难溶于水,悬浊液中存在BaSG(3(s)hBa?+(叫)+SO)(aq),根据溶度

积数学表达式,推出Kw=c(Ba2+)xc(S0;),故A说法正确;B.BaSCh虽难溶于水,BaSCh

在水中溶解度较小,但溶液中有极少量的Ba?+和SO;,故B说法错误;C.多数物质的溶

解度随着温度升高而升高,升高温度,BaSCh的溶解度增大,故C说法正确;D.BaSCh悬

浊液中存在BaSO3(s),Ba2+(aq)+SO:(aq),加入Na2sO3固体,溶液中c(SOj)增大,

c(Ba2+)减少,BaSCh溶解的量减少,故D说法正确;答案为B。

【答案】B

高频考点2考查沉淀溶解平衡的应用

例2.(2023•全国•高三专题练习)往锅炉注入Na2cCh溶液浸泡,将水垢中的CaSCU转化为

CaCO3,再用盐酸除去,下列叙述中正确的是()

A.温度升高,Na2c。3溶液的Kw和c(H+)均会增大

B.CaSCU能转化为CaCCh,说明Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSCU)

C.CaCCh溶解于盐酸而CaSC>4不溶,是因为硫酸酸性强于盐酸

D.沉淀转化的离子方程式为COr(aq)+CaSO4(s).*CaCO3(s)+SOr(aq)

【解析】温度升高,水的电离平衡正向移动,右增大;温度升高,Na2cCh的水解平衡正向

移动,c(OfT)增大,c(H+)减小,A项错误。一般说来溶解度小的沉淀易转化成溶解度更小

的沉淀,故Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4),B项错误。CaCCh与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、

水和二氧化碳,CaSO4与盐酸不满足复分解反应发生的条件,与酸性强弱无关,C项错误。

硫酸钙较为致密,可转化为较为疏松且溶解度更小的碳酸钙,反应的离子方程式为CaSCU(s)

+COF(aq)-CaCO3(s)+SOF(aq),D项正确。

【答案】D

【易错提醒】(1)沉淀溶解平衡移动过程是固体溶解和析出的相互转化过程,属于物理变化,

但遵循勒夏特列原理。

(2)沉淀溶解达到平衡时,再加入该难溶物对平衡无影响。

(3)用沉淀法除杂不可能将杂质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IxlO-5mol-L"1时,沉淀已经完全。

【变式训练】(2023•全国•高三专题练习)下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来

解释的是

①热纯碱溶液的洗涤油污能力强;②误将领盐[BaCb、Ba(NO3)2]当作食盐食用时,常用0.5%

的Na2s04溶液解毒;③溶洞、珊瑚的形成;④碳酸领不能做“钢餐”而硫酸钢则能;⑤泡沫

灭火器灭火的原理。

A.②③④B.①②③C.③④⑤D.①②③④⑤

【解析】①碳酸钠是强碱弱酸盐,因为CO;水解使其溶液呈碱性,升高温度,促进水解,

碱性增强,碱能促进油脂水解,所以热纯碱溶液的洗涤油污能力强,应用了盐类水解原理,

不是沉淀溶解平衡,故①不符合题意;②领离子为重金属离子,能使蛋白质变性,可溶性的

领盐有毒,钢离子和硫酸根离子反应生成不溶于酸和水的硫酸钢,即易溶性的物质能向难溶

性的物质转化,所以可以用沉淀溶解平衡原理来解释;故②符合题意;③水中含有钙离子,

空气中有二氧化碳,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸和钙离子反应生成难溶性的碳酸钙,

长时间反应,形成珊瑚,碳酸钙能与二氧化碳反应生成可溶的碳酸氢钙,溶洞的形成,溶洞、

珊瑚的形成可以用沉淀平衡原理来解释,故③符合题意;④胃酸的成分是盐酸,碳酸/能和

盐酸反应生成氯化钢和二氧化碳、水,硫酸钢和盐酸不反应,所以碳酸/不能做“领餐”而硫

酸领则能,可以用沉淀平衡原理来解释,故④符合题意;⑤碳酸氢钠水解使其溶液呈碱性,

硫酸铝水解使其溶液呈酸性,氢离子和氢氧根离子反应生成水,则碳酸氢钠和硫酸铝相互促

进水解,从而迅速的产生二氧化碳,所以可以用盐类水解原理来解释泡沫灭火器灭火的原理,

故⑤不符合;综上所述,②③④符合溶解平衡原理,选项A正确;答案为A。

【答案】A

高频考点3考查溶度积常数的概念及影响因素

例3.(2023・全国•高三专题练习)下列说法中,正确的是()

A.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止

B.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

C.K乎的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关

D.相同温度下,AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同

【解析】A、难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀溶解平衡是动态平衡,沉淀

和溶解速率相同但不为0,故A错误;B、难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解

质的量,平衡不移动,故B错误;C、沉淀溶解平衡常存在的溶度积常数,Ksp的大小与离

子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关,故C正确;D、相同温度下,AgCl在水

中的溶解能力大于在NaCl溶液中的溶解能力,因为氯化钠溶液中氯离子对氯化银溶解起到

抑制作用,故D错误;答案选C。

【答案】C

【名师点睛】本题涉及难溶电解质的溶解度和溶度积常数两个概念,解题时要注意两个概念

的区别和联系。注意溶度积常数只和温度有关,温度不变,Ksp不变。溶解度则随沉淀溶解

平衡的移动而改变,不仅和温度有关,还和影响平衡的离子浓度有关。

【变式训练】(2023•河南三门峡市高三一模)实验:①0.1mol-L-1AgNCh溶液和0.1mol-L1

NaCl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;②向滤液b中滴加0.1mol-L

rKI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加O.lmoLL-iKI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);1Ag+(aq)+C「(叫)

B.滤液b中不含有Ag+

C.③中颜色变化说明AgCl转化为Agl

D.实验可以证明Agl比AgCl更难溶

【解析】浊液a中含有AgCl,存在沉淀的溶解平衡:AgCl(s)^*Ag+(aq)+Cr(aq),故A

正确;滤液为AgCl的饱和溶液,也存在沉淀的溶解平衡,即存在Ag+,故B错误;向AgCl

中滴加0.1mol-L-1KI溶液,白色AgCl沉淀变为黄色Agl沉淀,实验证明Agl比AgCl更难

溶,故C正确、D正确。

【答案】B

高频考点4考查溶度积常数的相关计算及应用

例4.(2023•全国•高三专题练习)一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中存在着沉淀溶解平衡,

已知:

物质

Fe(OH)2CU(OH)2Fe(OH)3

Kp(25℃)8.0xl(pi62.2x10-204.0x10-38

25℃时,对于含Fe2(SO4)3>FeSO4和CuSCU各0.5mol的1L混合溶液,根据上表数据判断,

下列说法不正确的是()

A.在pH=5的溶液中,Fe3+不能大量存在

B.混合溶液中c(SOF):

[c(Fe3+)+c(Fe2+)+c(Cu2+)]>5:4

C.向混合溶液中逐滴加入0.1mol-L1NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀

D.向混合溶液中加入适量氯水,并调节pH到3〜4过滤,可获较纯净的CuSO4溶液

【解析】在pH=5的溶液中氢氧根的浓度是lO^mol-L-1,铁离子的浓度是0.5mol-L-1,则

浓度商=lxl(T27>4xl(r38,所以有氢氧化铁沉淀产生,则Fe3+不能大量存在,A正确;由

于在溶液中金属阳离子均水解,则混合溶液中c(SOT):[c(Fe3+)+c(Fe2+)+c(Cu2+)]>5:4,

B正确;

根据三种物质的溶度积常数可知分别形成沉淀时需要氢氧根的浓度分别是、/生¥吠、

/.X]/o7x10^

A/—Q5—、~05—'因此向混合溶液中逐滴加入0」moLL-NaOH溶液,首先生成

氢氧化铁沉淀,则最先看到红褐色沉淀,C正确;向混合溶液中加入适量氯水,并调节pH

到3〜4过滤,得到的是硫酸、盐酸和CuSCU的混合溶液,D错误。

【答案】D

【规律总结】⑴已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度,如Ksp=a的饱和AgCl溶液中c(Ag

+)=c(Cr)=V«mol-L^o

(2)已知溶度积溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度,如某温度下AgCl的

&p=a,在0.1mol-L1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=10amol-L

-1

【变式训练】(2023•全国•高三专题练习)还原沉淀法是处理含铭(含CnO歹和CrOH工业废

水的常用方法,过程如下:

H+_Fe2+OH"

CrO/莘换/兀京CN+西淀心'(OHR

已知转换过程中的反应为:2CrO7(aq)+2H+(aq)=Cr2。>(aq)+H2O(l)。转化后所得溶液

中铭元素的含量为28.6g/L,CrO7有10/11转化为CnO>,下列说法不正确的是()

A.溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到平衡状态

B.若用绿矶(FeSO#7H2。)作还原剂,处理1L废水,至少需要458.7g

C.常温下转化反应的平衡常数K=lxl0i4,则转化后所得溶液的pH=5

D.常温下Ksp[Cr(OH)3]=lxl()r2,要使处理后废水中的8(2日)降至1x10-mol[r,应调

溶液的pH=5

【解析】A.存在平衡:2CrOF(aq,黄色)+2口风)=i50歹(aq,橙色)+由0(1),如颜

色不变,说明浓度不变,则达到平衡状态,故A说法正确;B.若用绿帆作还原剂,处

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