空中课堂5难溶物溶解平衡教师版

难溶电解质的溶解平衡与原电池

编写人许少娟

【知识梳理】

一、难溶电解质的溶解平衡

I.一些电解质如BaSO4在水中只能溶解很少、可以说是难以溶解，所以称为。尽管这些电解质难以

溶解丁水中，但在水中也会建立种。

2.难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，合乎平衡的基本特征、满足平衡的变

化基本规律，其基本特征为：___________________________________

3.难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，其平衡常数称为,简称。

请写出PbLCU(OH)2BaSO4CaCO3A1(OH)?CuS的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式

4.溶度积KSP的意义

反映了难溶电解质在水中的，

KSP的大小和溶质的溶解度不同，它只与有关，与无关。

利用溶度积KSP可以判断、以及。

5.沉淀的转化：

当Qc大于Ksp时，情况为：

当Qc等于Ksp时，情况为：

当Qc小于Ksp时，情况为：

(I)将AgNCh溶液依次加入氯化钠溶液、滨化钠溶液、碘化钾溶液中都会出现不同颜色的沉淀，沉淀的

颜色变化是--o出现这种颜色变化的原因是：

(2)将足量BaCO；分别加入：①30mL水②10mL0.2moi/LNa2cO.a溶液③50mLO.OlmoNL氯化钢溶

液④100mL0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba?+的浓度由大到小的顺序为：

【典型例题】

例1.铝和钱的性质相似，如M：OH)3都是难溶的两性氢氧化物。在自然界钱常以极少量分散于铝矿，如

Al。中。用NaOH溶液处理铝矿(AI2O3)时，生成NaA。、NaGaCh;而后通入适量CO2,得A1(OH)3

沉淀，而NaGaCh留在溶液中(循环多次后成为提取钱的原料)。发生后一步反应是因为

A.铁酸酸性强于铝酸B.铝酸酸性强于钱酸

C.像浓度小，所以不沉淀D.A1(OH)3是难溶物

答案：A

例2.某温度时，BaSCh在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()

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

C.d点无BaSCh沉淀生成

D.a点对应的K卬大于c点对应的K卬

例3.以BaS为原料制备Ba(OH)28H2O的过程是:BaS与HCI反应,所得溶液在70c〜90c时与过量NaOH

溶液作用，除杂，冷却后得到Ba(OH)2・8H2O晶体。据最新报道，生产效率高、成本低的Ba(OH»8H2O晶

体的新方法是使BaS与CuO反应

1.新方法的反应方程式为：________________________________________

2.该反应反应物CuO是不溶物，为什么该反应还能进行：

3.简述新方法生产效率高、成本低的原因，

答案：(1)BaS+CuO+9H2O=Ba(OH)2-8H2O+CuS［也可写Ba(OH)21

(2)CuS的溶度积比CuO小得多(更难溶)，有利于该反应正向进行。

(3)CuS为难溶物(未反应的CuO也不溶)，过滤后，将滤液浓缩、冷却，就可在溶液中析出Ba(OH)2-8H2O

晶体，故生产效率高；CuS在空气中焙烧氧化可得CuO与SO2,故CuO可反复使用(S02可用于制硫的化

合物)，因而成本低。

例4.［2014•安徽卷］室温下，在0.2010卜171人12604)3溶液中，逐滴加入LOmolL」NaOH溶液，实

验则得溶液pH随NaOH溶液体积的变化曲线如图所示,下列有关说法F确的是()

A.a点时，溶液呈酸性的原因是AP+水解，离子方程式为AP++3OH=A1(OH)3

B.a〜b段，溶液pH增大，AF+浓度不变

C.b〜c段，加入的OK主要用于生成AI(OH)3沉淀

D.d点时,A1(OH)3沉淀开始溶解

答案.C［解析］Ap+水解的离子方程式为A13++3H2()=A1(OH)3+3H-,A项错误；a〜b段，Al3+

与OH一作用生成A1(OH)3沉淀，A产浓度不断减小，B项错误；c点溶液pHV7,说明溶液中还没有NaAlO?

生成，因此b〜c段，加入的Of主要用于生成A1(OH)3沉淀，C项正确；在c〜d段pH逐渐增大，说明

沉淀逐渐溶解，到达d点，A1(OH)3沉淀已完全溶解，D项错误。

例5.［2014•天津卷］下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是()

A.pH=l的NaHSCh溶液：c(H^)=c(SOD+c(OH)

B.含有AgCl和Agl固体的悬浊液：c(Ag+)>c(C「)=c(「)

C.CO2的水溶液：c(H+)>c(HCO；)=2c(COD

D.含等物质的量的NaFKXh和Na2c2。4的溶液：3c(Na')=2［c(HC2O4)+c(C2Or)+c(H2C2O4)］

答案.A［解析］由溶液中的电荷守恒得：c(Na+)+c(H+)=2c(S0r)+c(0H)又因NaHSCh溶液中

c(Na+)=c(SOl),所以c(H+)=c(SOr)+c(OH-),A项正确；因K$p(AgQ)>Ksp(AgI),所以含有AgCI和

Agl固体的悬浊液中c(C「)>c(「)，B项错误：C02的水溶液中存在电离平衡：H2co3=^H++HC0入

HCO30H++CO>，因第•步电离的程度远大于第二步电离的程度，故溶液中c(HC0力远大于2c(cor),

C项错误；根据物料守恒得：2c(Na+)=3［c(HC2O；)+c(C2Or)+c(H2c2。4)］,故D项错误。

［练习］

一、选择题(每题只有一个答案)

1.难溶电解质AB2饱和溶液中，c(A+)=xmo卜L”,c(B-)=ymoH/,则K$p值为()

A.；B.xy；C.xy2D.4xy2

2.在含有Mg(0H)2沉淀的饱和溶液中加入固体NH4cl后，则Mg(0H”沉淀()

A.溶解；B.增多；C.不变；D.无法判断

3.下列说法正确的是()

A.两难溶电解质作比较时，K、p小的，溶解度一定小；

B.欲使溶液中某离子沉淀完全，加入的沉淀剂应该是越多越好；

C.所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中某一离子除净；

D.欲使Ca2+离子沉淀最完全，选择Na2c2O4作沉淀剂效果比Na2c03好。

4下列说法正确的是()

A.在一定温度卜AgCI水溶液中，Ag+和。-浓度的乘枳是一个常数；

B.AgCl的Ksp=L8xlO,0mol2-L-2,在任何含AgCI固体的溶液中，c(Ag+)=c(C1)且Ag+与C1浓度的乘积

等于1.8x1060moPL%

C.温度一定时•，当溶液中Ag+和CT浓度的乘积等于K、p值时,，此溶液为AgQ的饱和溶液；

D.向饱和AgCI水溶液中加入盐酸，K、p值变大。

5.为了除去氯化镁溶液中的氯化铁，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是()

A.氢氧化钠溶液B.碳酸钠溶液C.氨水D.氧化镁

6.除去NaN(h溶液中混有的AgN03,所用下列试剂中的效果最好的是()

A.NaCl溶液B.NaBr溶液C.Nai溶液D.Na2s溶液

7.在氯化亚铁溶液中加入下列物质能产生沉淀的是()

A.通入硫化氢气体B.加入氯化钠溶液

C.加入硫化钠溶液D.通入二氧化碳气体

8.把足量熟石灰放入蒸储水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)=Ca2+(aq)+20H(aq)下列叙述正

确的是()

A.给溶液加热，溶液的PH升高

B.恒温卜向溶液中加入氧化钙，溶液的PH升高

C.向溶液中加入碳酸钠溶液，氢氧化钙固体增多

D.向溶液中加入少量的氢氧化钠固体，氢氧化钙固体增多

9.工、业废水中常含有CM+、Cd2\Pb2+等重金属离子，可通过加入过量的难溶电解质FeS、MnS,使这些

金属离子形成硫化物沉淀除去。根据以上事实，可推知FeS、MnS具有的相关性质是

()

A.在水中的溶解能力大于CuS、CdS、PbS

B.在水中的溶解能力小于CuS、CdS、PbS

C.在水中的溶解能力与CuS、CdS、PbS相同

D.二者均具有较强的吸附性

10.下列溶液加热蒸干后，不能析出溶质固体的是()

A.Fe2(SO4)3B.FeChC.Na2CO3D.KCi

11.(2013•安徽高考・12)我省盛产矿盐(主要成分是Na。,还含有SO「等其他可溶性杂质的离子)。卜

列有关说法正确的是()

A.力矿盐生成食盐，除去S0」最合适的试剂是Ba(NO3)2

B.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气

C.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度

D.,书酚般试液可鉴别饱和食盐水利饱和纯碱溶液

【解题指南】解答本题时应注意：

(1)除杂的原则:除去杂质而不引入新的杂质；

(2)活泼金属的冶炼方法:电解熔附盐；

(3)沉淀溶解平衡移动的影响因素:增大离子浓度，抑制沉淀溶解。

【解析】选DoA项除去SOL的同时，引入了新的杂质NOJ错误;B项要得到钠和氯气需要电解熔融的NaCl,

电蚱氯化钠溶液得到NaOH,H2、Ch,错误;C项增加C「的浓度,AgCl的沉淀溶解平衡逆向移动,溶解度减小,

错误;D项饱和食盐水呈中性，纯碱溶液呈碱性,正确。

2+

12.(2013・新课标全国卷H・13)室温时,M(OH”(s)=M2+(aq)+2OH(aq)Ksp=a,c(M)=bmol・L”时，溶

液的pH等于()

A.Hg(-)B.HgH)C.14+%：)D.I4+;lg(-)

【解题指南】解答本题时应掌握溶度积常数的表示方法，会用水的离子积常数求溶液的pH。

【解析】选Co由题知该反应的溶度积常数K、p=c(M2+)・c2(OH尸a,由此得出c(OH-)=(：产，则c(H>10144-

c(OH)pH=-lgc(H+),经过计算即可得到正确答案为C。

13.(2013•天津高考・5)下列有关电解质溶液的说法正确的是()

A.在蒸储水中滴加浓H2so4,Kw不变

B.CaCO3难溶于稀硫酸，也难溶于醋酸

C.在Na2s稀溶液中,c(H+尸c(OH)2c(H2sAe(HS)

D.NaCl溶液和CH3coONhh溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同

【辞题指南】解答本题时应注意以下3点：

(1)浓硫酸溶于水放热,Kw受温度的影响。

(2)会书写溶液中的质子守恒式。

(3)注意离子在溶液中的变化。

【解析】选Co该题考查电解质溶液的基本知识。A选项在蒸偏水中滴加浓硫酸，放出热量，溶液温度升高,Kw

变大，错以。B选项CuCO3难溶丁稀硫酸，但能溶丁醋酸，错误。C选项是溶液中的质了守恒，即水电高出的

OH等于溶液中的H，加上阴离子水解结合的H+,正确。D选项CH3co0NH4发生水解相互促进的反应，促进

水的电离，水的电离程度增大，错误。

14.［2014.福建卷］下列关于O.lOmol.LfNaHCCh溶液的说法正确的是()

A.溶质的电离方程式为NaHC03=Na~+H'+C04

B.25℃时，加水稀释后，”(H+)与〃(OFT)的乘积变大C.温度升高，c(HCO分增大

D.离子浓度关系：c(Na')+c(H)=c(OH-)+c(HCO［)+c(COr)

+

.B［解析］NaHCO3的正确电离方程式为NaHCO3=Na+-FHCO?,A项错误；根据/Tw=c(H)c(OH

一)可得KWW2=〃(H>〃(OH.),温度一定时，则Kw不变，B项正确；温度升高，HC05的水解和电离程度

都增大，则c(HCO［)减小，C项错误；D项电荷不守恒，错误。

15.［2014•江苏卷］25℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()

A.pH=l的溶液中：Na\K\MnO4\COf

B.c(H+)=lxl(p3mo卜的溶液中：Mg2+xCu2+xSO/、NO；

C.0.1molL「NH4HCO3溶液中:K\Na;NO?、Cl-

D.0.1molL-FeCb溶液中:Fe2+>NH；、SCN，SOF

C［解析］pH=l的溶液中，c(H*)=0.1mol-L-1,CO"与H卡生成或0、COi而不能大量共存,A项

错误；c(H+)=lxl()r3mo卜口的溶液显碱性，Mg2+、Ci?+不能与OK大量共存，B项错误；NH4HCO3电

离出的NH：和HCO；与K.、Na\NO,、C「都不反应，C项正确：Fe?*能与SCbF发生络合反应而不能

大量共存，D项错误。

16.［2014・安徽卷］中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规津'推出的结论正确的是()

选项规律结论

A较强酸可以制取较弱酸次氯酸溶液无法制取盐酸

常温下，相同的铝片中分别加入足量的

B反应物浓度越大，反应速率越快

浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完

结构和组成相似的物质，沸点随相对分子

CN%的沸点低于PH

质量漕大而升高3

溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀ZnS沉淀中滴加CuSO溶液可以得到

D4

转化CuS沉淀

D［解析］次氯酸分解生成盐酸和氧气，A项错误；常温下，铝遇浓硝酸发生“钝化”，铝片不能溶解,

B项错误；N%分子间存在氢键，沸点高于P%,C项错误；CuS比ZnS更难溶，因此向ZnS沉淀中滴加

CuSO,溶液可实现沉淀转化，生成CuS沉淀，D项正确。

【直击高考】

1.［2014•新课标全国卷I］漠酸银(AgBrO。溶解度随温度变化的曲线如图所示，下列说法错误的是()

A.澳酸银的溶解是放热过程

B.温度升高时溟酸银溶解速率加快

C.60℃时澳酸银的K$p约等于6xl()r

D.若硝酸钾中含有少量嗅酸银，可用重结晶方法提纯

11.A［解析］由图像可知随着温度的升高，AgBrO3的溶解度逐渐增大，即AgBrCh的溶解是吸热过

程，A项错误;温度升高，其溶解速率加快,B项正确;60℃时c(AgBQ)=7^些*jiT=2.5xl()rmo］/L,

g・moiX1L

其Ksp=c(Ag］c(BrO5户6x］()—4.C项正确；AgBrCh的溶解度较小，若KNO3中混有AgBrCh，可采用降

温重结晶的方法提纯，D项正确<：

2.［2014.广东卷］常温下，0.2mM.Lr的一元酸HA与等浓度NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中部分

微粒组分及浓度如图所示，下列说法正确的是()

A.HA为强酸

B.该混合溶液pH=7.0

C.该混合溶液中：c(A-)+c(Y)=c(Na，)

D.图中X表示HA,丫表示OH,Z表示

C［解析］0.2mol-L-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合，恰好生成0.1mol-L-1NaA溶液，

由图知A浓度小于0.1molLL可知A发生了水解，故HA为弱酸，A项错误；NaA为强碱弱酸盐，水

解显碱性，pH>7.0,B项错误；A—发生水解生成HA,溶液中除Na+、水分子外，各粒子的浓度大小关系

为c(A—)Ac(OH-)>c(HA)>c(H')，故X为OH、Y为HA、Z为H”，D项错误；根据物料守恒可知c(A

-)+c(HA)=c(Na+),即c(A-)+c(Y)=c(Na+),C项正确。

3.(2013•北京高考・10)实验:①0.1mol-L/AgN()3溶液和0.1mol-L'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0.1molL"KI溶液，出现浑浊;③向沉淀c中滴加0.1mol-L'KI

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)+C「(aq)B.滤液b中不含有Ag+

C.③中颜色变化说明AgCI转化为AglD.实验可以证明Agl比AgCl更难溶

【解析】选Bo由于硝酸银和氯化钠混合后一定生成氯化银的悬浊液，所以在该悬浊液中存在沉淀溶解平衡

AgCl(s)-Ag+(aq)+C10q);向过滤后的滤液中加入().1mol-L」的KI,出现浑浊，说明在滤液b中仍然存在

A*沉淀总是向着生成物溶解度更小的方向移动，所以由实验③可知，由于沉淀由白色转化成黄色，所以是由

氯化银转化成碘化银，所以碘化银比氯化银更难溶。

,o,3

4.(2013•新课标全国卷I・11)已知KsP(AgCl)=1.56XIO-,Ksp(AgBr)=7.7X10,KSp(Ag2CrO4)=9.0X10R

某溶液中含有CWB「和CrOL，浓度均为0.010mol-LL向该溶液中逐滴加入0.010mol-L-1的AgNCh溶

液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()

AC】-、Br\CrO^B.CrO手、Br\CVC.Br\CWCQfD.Br\Cr。｝Cl

【解题指南】根据各物质的Ksp,算出C「、Br\GO丁浓度均为0.010mol-L”时，要产生沉淀所需Ag+的最

小浓度，从而确定沉淀顺序。

【解析】选C。当cr浓度为0.01()mol-LI时，要产生AgCl沉淀，所需Ag♦的最小浓度为1.56X108mol-L1,

当B「的浓度为0.010mol-L-'时,要产生AgBr沉淀，所需Ag+的最小浓度为7.7X10"mol-L」,当Cr。丁浓

度为

O.GlOmol彳」时,要产生AgzCrOa沉淀，所需Ag+的最小浓度为3.0XI05mol七1向混合溶液中逐滴加入().010

mol-L」的硝酸银溶液时,Ag+的浓度逐渐增大，所以B「最先沉淀,CrO—最后沉淀。应选Co

5.(双选)(2013•江苏岛・考・14)一定温度下，三种碳酸盐MCOKM:Mg2+、Ca2\Mi?+)的沉淀溶解平衡曲线

如F图所示。已知:pM=」gc(M),p(C0=)=-lgc(C0f)。下列说法正确的是()

A.MgCCh、CaCO3>MnCO.a的K,p依次增大

2+

B.a点可表示MnCO3的饱和溶液，且c(Mn)=c(C0j')

2+

C.b点可表示CaCO5的饱和溶液，且c(Ca)<c(COf")

2+

D.c点可表示MgCO3的不饱和溶液，且c(Mg)<c(COf)

【蟀题指南】横线上的点代表沉淀溶解的平衡点。pM和p(CO『)与c(M)和c(C0L)为反比关系。

【解析】选B、I)。因为c(M)=10味c(CO；)二l/P'COC,而KSP=C(M)Xc(Cor),由图像可知A项中的

三者K印依次减小,A错误；由图像可知,在斜线上的点都是饱和溶液，点a在对角线上,B正确；点b也是饱和

溶液，但c(Ca”)>c(CO『)，C错误;通过c点作横轴的垂线后可看出,c(\《)Xc(Cor)<Ksp,故溶液不饱和,

且c(Mg2*)<c(C0Q,D正确.

6.[2014.新课标全国卷H]某小纽以CoCbEHzO、NH4CKH2O2,浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成

了橙黄色晶体X。为确定其组成，进行如下实验。

①氨的测定：精确称取wgX,加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH

溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用SmLcimolLr的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下

-,

接收瓶，用C2molLNaOH标准溶液滴定过剩的HC1,到终点时消耗V2mLNaOH溶液。

1.水

2.安仝管

3.10%NaOH溶液

4.样品液

5.盐酸标淮溶液

6.冰盐水

氨的测定装置(己省略加热和夹持装置)

②氯的测定：准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4溶液为指示剂，至出现

淡红色沉淀不再消失为终点(AgzCrO」为砖红色)。

回答下列问题：

(1)装