2019版高考化学大一轮复习 第34讲 难溶电解质的溶解平衡优选学案

1、第34讲难溶电解质的溶解平衡考纲要求考情分析命题趋势1.了解难溶电解质的溶解平衡。2.理解溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算。2017，全国卷，13T2017，江苏卷，12T2016，全国卷乙，27T2016，全国卷丙，13T高考在本部分的考查点主要有沉淀溶解平衡的建立和移动，溶度积的应用及其影响因素，沉淀反应在生产、科研、环保中的应用等，题型有选择题和非选择题。预计2019年高考将主要考查溶度积以及沉淀的生成、溶解和转化。分值：36分考点一难溶电解质的溶解平衡及其应用(见学用讲义P171)1沉淀溶解平衡(1)概念在_一定温度_下，当难溶电解质溶于水形成_饱和溶液_时，_沉淀溶解_速率和

2、_沉淀生成_速率相等的状态。(2)溶解平衡的建立固体溶质溶液中的溶质(3)表示AgCl在水溶液中的电离方程式为_AgCl=AgCl_。AgCl的溶解平衡方程式为_AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)_。2沉淀溶解平衡的影响因素(1)内因难溶电解质本身的_性质_。(2)外因以AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)H0为例外界条件移动方向平衡后c(Ag)平衡后c(Cl)Ksp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_逆向_增大_减小_不变_通入HCl_逆向_减小_增大_不变_3沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成调节pH法如除去CuCl2溶液中的杂质

3、FeCl3，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，使Fe3形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为_Fe33H2OFe(OH)33H_，_CuO2H=Cu2H2O_。沉淀剂法如用H2S沉淀Hg2的离子方程式为_Hg2H2S=HgS2H_。(2)沉淀的溶解酸溶解法：如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为_CaCO32H=Ca2CO2H2O_。盐溶解法：如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为_Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O_。配位溶解法：如Cu(OH)2溶于NH3H2O溶液，离子方程式为_Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O_。(3)沉淀的转化实质：

4、_沉淀溶解平衡_的移动。特征a一般说来，溶解度小的沉淀转化为溶解度_更小_的沉淀容易实现。如：AgNO3AgClAgIAg2S。b沉淀的溶解度差别_越大_，越容易转化。应用a锅炉除垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为_CaSO4(s)CO(aq)=CaCO3(s)SO(aq)_。b矿物转化：CuSO4溶液遇ZnS(闪锌矿)转化为CuS的离子方程式为_Cu2(aq)ZnS(s)=CuS(s)Zn2(aq)_。用饱和Na2CO3处理重晶石(BaSO4)制备可溶性钡盐的离子方程式为_BaSO4CO=BaCO3SO_，_BaCO32H=Ba2H2OCO2_。1判断正误，正确的划“”，错误的划

5、“”。(1)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各种离子的溶解(或沉淀)速率都相等。()(2)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。()(3)向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液，则SO沉淀完全，溶液中只含Ba2、Na和Cl，不含SO。()(4)Ksp小的物质其溶解能力一定比Ksp大的物质的溶解能力小。()(5)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀。()(6)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好。 ()2已知Ca(OH)2的饱和溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)H_Ksp：溶液过饱和，有沉淀

6、析出。Q_Ksp：溶液饱和，处于平衡状态。Q_Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出2Ksp的影响因素(1)内因：难溶物质本身的性质是主要决定因素。(2)外因浓度：加水稀释，平衡向_溶解_方向移动，但Ksp_不变_。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，Ksp_增大_。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。1判断正误，正确的划“”，错误的划“”。(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度。()(2)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残

7、留在溶液中的离子浓度小于1.0105 molL1时，沉淀已经完全。()(3)在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀。()(4)常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小。 ()(5)溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高，Ksp增大。()2关于沉淀溶解平衡和溶度积常数，下列说法不正确的是(B)AKsp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与溶液中的离子浓度无关B将饱和Na2SO4溶液加入到饱和石灰水中，有白色沉淀产生，说明KspCa(OH)2大于Ksp(CaSO4)C已知25 时KspFe(OH)34.01038，则该温度下反应Fe(OH)33H

8、Fe33H2O的平衡常数K4.0104D已知25 时KspMg(OH)21.81011，在MgCl2溶液中加入氨水调混合液的pH11，产生沉淀，则此时溶液中的c(Mg2)1.8105 molL1一关于Ksp计算的四种类型1已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如Kspa的饱和AgCl溶液中c(Ag) molL1。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Kspa，在0.1 molL1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag)10a molL1。3计算反应的平衡常数，如对于反应Cu2(aq)MnS(s)CuS(s)Mn2(aq)，Ksp(M

9、nS)c(Mn2)c(S2)，Ksp(CuS)c(Cu2)c(S2)，而平衡常数K。4开始沉淀和沉淀完全时的pH的求解，对于M(OH)n(s)Mn(aq)nOH(aq)判断开始沉淀与沉淀完全时的pH。(1)开始沉淀时的pH求法：c(OH)，c(H)，从而确定pH。(2)沉淀完全时的pH求法：当该离子的浓度小于1.0105 molL1时，认为已经沉淀完全，c(OH) molL1，结合Kw求出c(H)，从而确定pH。例1已知：KspAl(OH)311033，KspFe(OH)331039，pH7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3、Al3(使其浓度均小于1106 mo

10、lL1)，需调节溶液pH范围为_5.0pH7.1_。解析 由Al(OH)3和Fe(OH)3的Ksp知，使Al3完全沉淀时，Fe3肯定已完全沉淀。KspAl(OH)3c(Al3)c3(OH)，c3(OH)1027，c(OH)109 molL1，pH5.0，为了不使Mn2沉淀，所以pH要小于7.1。二沉淀溶解平衡图像题的解题策略沉淀溶解平衡图像更为复杂，也是学习中的难点和易错点，现将破解方法解析如下。第一步：观察纵、横坐标表示的何种变量。第二步：观察坐标中点、线段的变化及含义。第三步：利用Ksp进行相应换算、推断，根据沉淀溶解平衡原理分析曲线变化。需注意以下几点：1溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲

11、线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和。如下图，AgCl沉淀溶解平衡曲线。2从图像中找到数据，根据Ksp公式计算得出Ksp的值。3比较溶液的Q与Ksp的大小，然后判断溶液中有无沉淀析出。4涉及Q的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。例2(2017全国卷)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是(C)AKsp(C

12、uCl)的数量级为107B除Cl反应为CuCu22Cl=2CuClC加入Cu越多，Cu浓度越高，除Cl效果越好D2Cu=Cu2Cu平衡常数很大，反应趋于完全解析 A项，Ksp(CuCl)c(Cu)c(Cl)，当横坐标为1时，纵坐标1g大于6而小于5，即c(Cl)101 mol/L时，106 molL1c(Cu)1D向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变解析 CH3COOH溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH，加水平衡正向移动，Ka不变，而c(CH3COO)减小，则增大，A项错误；CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COOH2OCH3COOHOH，水解反

13、应属于吸热反应，升高温度，水解平衡常数增大，即增大，则减小，B项错误；根据电荷守恒：c(NH)c(H)c(Cl)c(OH)，溶液呈中性，则c(H)c(OH)，c(NH)c(Cl)，所以c(NH)与c(Cl)的比值为1，C项错误；向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入AgNO3后Ag浓度不变，由于Ksp不变，故c(Cl)与c(Br)的比值也不变，D项正确。例1溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示，下列说法错误的是()A溴酸银的溶解是放热过程B温度升高时溴酸银溶解速度加快C60 时溴酸银的Ksp约等于6104D若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯答题送检来自阅卷名师报告错误致错

14、原因扣分D从图像中应该可以发现，温度从20 上升到90 ，AgBrO3的溶解度由0.15 g增大到1.3 g，说明温度升高时，AgBrO3溶解度变化不大。类比KNO3和NaCl的提纯方法，KNO3与AgBrO3也可考虑应用相同方法6解析 A项，由图中可知温度越高，溴酸银在水中的溶解度越大，所以溶解过程是吸热反应，错误；B项，由曲线变化知2040 时，溴酸银的溶解度增大约0.1 g,4060 时，溴酸银的溶解度增大0.3 g,6080 时，溴酸银的溶解度增大约0.4 g，所以温度越高，溴酸银在水中溶解度增大的幅度越大，正确；C项，60 时，溴酸银的溶解度约为0.6 g，设此温度下形成的100 g

15、 AgBrO3饱和溶液的体积约为100 mL，则c(AgBrO3)2.5102 mol/L，Ksp(AgBrO3)c(Ag)c(BrO)(2.5102)26104，正确；D项，KNO3在水中的溶解度大，AgBrO3在水中的溶解度不大，可用重结晶的方法提纯，正确。答案 A1已知Ksp(AgCl)1.561010，Ksp(AgBr)7.71013，Ksp(Ag2CrO4)9.01012。某溶液中含有Cl、Br和CrO，浓度均为0.010 molL1，向该溶液中逐滴加入0.010 molL1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为(C)ACl、Br、CrOBCrO、Br、ClCBr、Cl、

16、CrODBr、CrO、Cl解析 同类型难溶物的Ksp越小越容易沉淀，故Br比Cl先沉淀。已知Ksp(Ag2CrO4)c2(Ag)c(CrO)，CrO沉淀所需的c(Ag)最大，CrO最后沉淀。故三种离子沉淀的先后顺序为Br、Cl、CrO，C项正确。1(2017海南卷节选)向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时溶液中 _23.6_。已知：Ksp(BaCO3)2.6109，Ksp(BaSO4)1.11010解析 溶液中23.6。2(2017全国卷节选)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO

17、、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下：若“滤液”中c(Mg2)0.02 molL1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3)1.0105 molL1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？Fe3恰好沉淀完全时，c(PO) molL11.31017 molL1，c3(Mg2)c2(PO)0.013(1.31017)21.71040KspMg3(PO4)2，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.31022、1.01024。3某浓缩液中主要含有I、Cl等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液

18、，当AgCl开始沉淀时，溶液中为_4.7107_。已知Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)8.51017课时达标第31讲(见课时达标P49)1有关AgCl沉淀溶解平衡的说法不正确的是(B)AAgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等BAgCl难溶于水，溶液中没有Ag和ClC升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大D向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度降低解析 AgCl固体在溶液中达到溶解平衡后，溶解与沉淀速率相等，但不为0，一般说来，升高温度，有利于固体物质的溶解，A、C项正确；AgCl难溶于水，但溶解的部分电离出Ag和Cl，B项错误；向AgCl沉淀中加入NaCl固

19、体，增大了Cl浓度，促使沉淀溶解平衡向左移动，降低了AgCl的溶解度，D项正确。2下列说法不正确的是(D)AKsp只与难溶电解质的性质和温度有关B由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，所以ZnS在一定条件下可转化为CuSC其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变D两种难溶电解质作比较时，Ksp越小的电解质，其溶解度一定越小解析 Ksp只与难溶电解质的性质和外界温度有关，A、C项正确；由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，所以ZnS在一定条件下可转化为CuS，B项正确；同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr、AgI)，Ksp越小，溶解度越小，而不同类型的难溶电解质(如Ag2SO4和AgI)，K

20、sp小的溶解度不一定小，D项错误。3下列说法正确的是(B)A向饱和食盐水中加入少量的浓盐酸，看不到明显的现象B将硫酸铜溶液与碳酸钠溶液混合，得到的沉淀是以Cu(OH)2为主，说明了在相同条件下Cu(OH)2的溶解度比CuCO3的更小C向0.01 molL1 NaCl溶液中加入少量的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，接着向上述溶液中加入足量的浓氨水，白色沉淀不会溶解DCaCO3溶液的导电能力很弱，是因为CaCO3是弱电解质，存在如下电离平衡：CaCO3Ca2CO解析 A项，有NaCl晶体析出，错误；C项，AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，加入浓氨水后生成Ag(NH3)2，沉淀溶解平衡右移，白

21、色沉淀会溶解，错误；D项，溶液的导电性只与离子浓度和离子所带电荷有关，CaCO3溶液的导电能力很弱是因为CaCO3的溶解度很小，但CaCO3是强电解质，错误。425 时，三种难溶银盐的Ksp与颜色如表所示，下列说法正确的是 (C)AgClAg2CrO4AgI颜色白色砖红色黄色Ksp1.810101.010128.51017AAgCl、Ag2CrO4、AgI饱和溶液中c(Ag)依次减小BAg2CrO4饱和溶液中c(Ag)约为1.0106 molL1C向AgCl悬浊液上加入足量KI溶液，沉淀将由白色转化为黄色D向等浓度的KCl与K2CrO4的混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，将生成砖红色沉淀解析

22、根据Ksp(AgCl)c(Ag) c(Cl)，Ksp(Ag2CrO4)c2(Ag)c(CrO)，Ksp(AgI)c(Ag)c(I)，可计算AgCl、Ag2CrO4、AgI饱和溶液中c(Ag)依次为105 molL1、104 mol L1、109 molL1，A、B项错误；AgI的溶度积小于AgCl的溶度积，AgI更难溶于水，向AgCl悬浊液中加入足量KI溶液，白色沉淀AgCl将转化为黄色沉淀AgI，C项正确；向等浓度的KCl与K2CrO4的混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，由于生成AgCl沉淀时所需c(Ag)较小，故先生成白色沉淀AgCl，D项错误。5某温度时，Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡

23、曲线如图所示。该温度下，下列说法正确的是(B)A含有大量SO的溶液中肯定不存在AgB0.02 mol/L的AgNO3溶液与0.02 mol/L的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀CAg2SO4的溶度积常数Ksp为1103Da点表示Ag2SO4的不饱和溶液，蒸发可以使溶液由a点变到b点解析 A项，由于沉淀与溶解是一个平衡状况，故即使SO浓度再大，也有少量的Ag存在；根据图像：Ksp(Ag2SO4)(2102)251022105，而0.02 mol/L AgNO3溶液与0.02 mol/L的Na2SO4溶液等体积混合，离子积为c2(Ag)c(SO)(0.01)20.0111062.3103，所

24、以一定会产生沉淀，A项正确；当Cl和CrO浓度都是0.001 molL1时，欲生成沉淀，需要Ag的浓度分别达到1.8107 molL1、105 molL1，所以首先生成的是AgCl沉淀，B项不正确；当c(Mg2)为0.11 molL1时，要产生Mg(OH)2沉淀，需要OH的浓度至少为1.0105 molL1，所以溶液的pH要控制在9以上，C项正确；溶度积常数只与温度(外因)有关，D项正确。7将AgCl分别加入盛有：5 mL水；6 mL 0.5 molL1 NaCl溶液；10 mL 0.2 molL1 CaCl2溶液；50 mL 0.1 molL1盐酸的烧杯中，均有固体剩余，各溶液中c(Ag)从

25、大到小的顺序排列正确的是(C)ABCD8某温度时，CuS、MnS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法错误的是(A)Aa点对应的Ksp大于b点对应的是KspB向CuSO4溶液中加入MnS发生反应：Cu2(aq)MnS(s)=CuS(s)Mn2(aq)C在含有CuS和MnS固体的溶液中c(Cu2)c(Mn2)210231D该温度下，Ksp(CuS)小于Ksp(MnS)解析 Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，温度不变，Ksp不变，所以a点对应的Ksp等于b点对应的Ksp，A项错误；根据图像可知，Ksp(CuS)c(Cu2)c(S2)0.016103461036，Ksp(MnS)c(Mn2)

26、c(S2)0.013101131013，则Ksp(CuS)Ksp(Ag2S)，A项错误；室温下，向浓度均为0.1 molL1的BaCl2和CaCl2的混合溶液中滴加Na2SO4溶液，硫酸钙、硫酸钡均为白色沉淀、无法证明二者Ksp的大小，B项错误；室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，发生反应：2Fe32I=2Fe2I2，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，证明Fe3的氧化性比I2的强，C项正确；HSO结合H的能力比SO的弱，D项错误。10(2018黑龙江哈尔滨六中期中)25 时，下列说法正确的是(C)常温下，强酸溶液的pHa，将溶液的体积稀释到原来的10n倍，则pHan已知BaSO4的Ksp

27、c(Ba2)c(SO)，所以在BaSO4溶液中有c(Ba2)c(SO)物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合：c(CH3COO)2c(OH)2c(H)c(CH3COOH)在0.1 mol/L氨水中滴加0.1 mol/L盐酸，刚好完全中和时pHb，则由水电离产生的c(H)10b mol/LABCD解析 常温下，强酸溶液的pHa，将溶液的体积稀释到原来的10n倍，若an7时，则pHan；但是若an7时，溶液稀释后其pH不可能大于7，溶液的pH只能无限接近7，故错误；已知BaSO4的Kspc(Ba2)c(SO)，对于饱和BaSO4溶液，则有c(Ba2)c(SO)，但是若溶液

28、不是饱和溶液，该关系不成立，故错误；物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合，根据物料守恒可得2c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)，根据电荷守恒可知c(H)c(Na)c(CH3COO)c(OH)，由电荷守恒和物料守恒联立可得c(CH3COO)2c(OH) 2c(H)c(CH3COOH)，故正确；在0.1 mol/L 氨水中滴加0.1 mol/L盐酸，刚好完全中和时pHb，则溶液中水电离的c(H)10b mol/L ，故正确。故选C项。11常温下，已知Mg(OH)2的溶度积常数为1.81011 mol3L3，则Mg(OH)2的饱和溶液的pH最接近于(C)A1

29、B3C11D13解析 Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)x 2x因Ksp(2x)2x1.81011 mol3L3，得x1.65104 molL1，c(H)31011 molL1，则pH约为11。12t 时，卤化银(AgX，XCl、Br)的2条溶解平衡曲线如图所示，已知AgCl、AgBr的Ksp依次减小，且p(Ag)lg c(Ag)，p(X)lg c(X)，利用p(X)p(Ag)的坐标系可表示出AgX的溶度积与溶液中的c(Ag)和c(X)的相互关系，下列说法错误的是(A)At 时，c点可表示AgCl的不饱和溶液BB线表示的是AgBrC取a、b两点处溶液等体积混合，维持t 不变，混合溶液中一定无白色沉淀生成D在t 时，AgCl(s)Br(aq)AgBr(s)Cl(aq)的平衡常数K104解析 根据题图，p(Ag)相同时，B线的p(X)较大，则c(Ag)相同时，B线的c(X)较小，即B线的Ksp较小，故B线表示AgBr，A线表示AgCl，c点在AgCl