1、第四节难溶电解质的溶解平衡1.了解难溶电解质的溶解平衡。2.了解沉淀溶解平衡的应用及沉淀转化的实质。(中频)溶解平衡1含义在一定温度下的水溶液中，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了溶解平衡状态。2溶解平衡的建立固体溶质溶液中的溶质3特点4沉淀溶解平衡常数溶度积(1)表达式对于溶解平衡MmAn(s) mMn(aq)nAm(aq)Kspcm(Mn)cn(Am)(2)意义溶度积(Ksp)反映了物质在水中的溶解能力。(3)影响因素溶度积常数只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。沉淀溶解平衡的应用1沉淀的生成方法实例离子方程式调节pH法除去NH4Cl溶液中的FeCl3F
2、e33NH3H2O= Fe(OH)33NH沉淀剂法除去污水中的重金属离子H2SCu2=CuS2H2.沉淀的溶解(1)含义减少溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。(2)方法实例方法实例离子方程式酸溶解法CaCO3溶于盐酸CaCO32H=Ca2CO2H2O盐溶液溶解法Mg(OH)2溶于NH4Cl(溶液)Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O3.沉淀的转化(1)实质：难溶电解质溶解平衡的移动。沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。例如：AgNO3AgCl(白色沉淀)AgBr(淡黄色沉淀)AgI(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。(2)应用：锅炉除垢。将CaSO4转化为
3、CaCO3，离子方程式为CaSO4CO=CaCO3SO。矿物转化。CuSO4溶液遇ZnS(闪锌矿)转化为CuS(铜蓝)的离子方程式为ZnSCu2=CuSZn2。1易误诊断(正确的打“”，错误的打“”)。(1)不同电解质在水中的溶解度差别很大()(2)沉淀溶解平衡不受外界条件的影响()(3)生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成物的溶解度小()(4)难溶电解质的溶解达到平衡时，固体的量不再减小()(5)达到沉淀溶解平衡时，各离子浓度一定相等()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)2(1)AgCl的Ksp1.801010，将0.002 molL1的NaCl和0.002 molL1的AgNO3
4、溶液等体积混合。溶液中是否有AgCl沉淀生成(通过简单计算回答)_。(2)怎样除去AgI中的AgCl：_。【答案】(1)c(Cl)c(Ag)0.001 molL10.001 molL1106 mol2L2Ksp，有沉淀生成(2)把混合物与饱和KI溶液混合，振荡静置，溶度积大的AgCl就慢慢转化为溶度积小的AgI沉淀溶解平衡的2个特征：(1)v(溶解)v(沉淀)0。(2)固体的质量或离子浓度保持不变。1个表达式：对于溶解平衡，MmAn(s) mMn(aq)nAm(aq)，其Kspcm(Mn)cn(Am)。溶度积规则中的3个关系：QcKsp溶液过饱和，有沉淀析出。2个应用：沉淀的溶解与生成；沉淀的
5、转化。影响沉淀溶解平衡的因素1.内因：难溶物质本身性质，这是主要决定因素。2外因：沉淀溶解平衡是动态平衡，适用于勒夏特列原理。(1)浓度：加水冲稀，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，Ksp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或更难电离的粒子或气体时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。以AgCl为例：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)外界条件移动方向c(Ag)Ksp升高温度正向增大增大加入少量的AgNO3逆向增大不变加入Na2S正向减小不变通入HCl逆向减小不变(双选)(2013江苏高考
6、)一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2、Ca2、Mn2)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：pMlg c(M)，p(CO)lg c(CO)。下列说法正确的是()AMgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大Ba点可表示MnCO3的饱和溶液，且c(Mn2)c(CO)Cb点可表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2)c(CO)Dc点可表示MgCO3的不饱和溶液，且c(Mg2)c(CO)【解析】结合沉淀溶解平衡曲线及溶度积常数进行分析。碳酸盐MCO3的溶度积可表示为Ksp(MCO3)c(M2)c(CO)，由图像可知，MgCO3、CaCO3、MnCO3的pM为一定值时，其p(CO)逐渐增大，由
7、溶度积表达式可知三种物质的Ksp逐渐减小，A错。a点在MnCO3的沉淀溶解平衡曲线上，为其饱和溶液，结合MnCO3图中曲线可知，c(CO)c(Mn2)，B对。b点在CaCO3的沉淀溶解平衡曲线上，为其饱和溶液，结合CaCO3图中曲线可知，c(CO)c(Mg2)，D对。【答案】BD(1)沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，沉淀溶解平衡移动分析时也同样遵循勒夏特列原理。(2)溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大，只有组成相似的难溶电解质才有可比性。(3)复分解反应总是向着某些离子浓度减小的方向进行，若生成难溶电解质，则向着生成溶度积较小的难溶电解质的方向进行。考向1沉淀溶解平衡图像分析1.(2010山东
8、高考)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是()AKspFe(OH)3Ksp时，有沉淀析出。溶液中Cl、Br、CrO的浓度均为0.010 molL1，向该溶液中逐滴加入0.010 molL1的AgNO3溶液时，溶解度小的先满足QcKsp，有沉淀析出。比较Ksp，AgBr、AgCl同类型，溶解度：AgBr，故溶解度顺序为AgBrAgClAg2CrO4，推知三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br、Cl、CrO。【答案】C考向1沉淀的转化3(2013北京高考)实验：0.1 molL1 Ag
9、NO3溶液和0.1 molL1NaCl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；向滤液b中滴加0.1 molL1 KI溶液，出现浑浊；向沉淀c中滴加0.1 molL1 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)Cl(aq)B滤液b中不含有AgC中颜色变化说明AgCl转化为AgID实验可以证明AgI比AgCl更难溶【解析】注意“0.1 molL1 AgNO3溶液和0.1 molL1 NaCl溶液等体积混合”，即二者恰好完全反应，是分析、解答本题的关键。A向二者恰好反应后的滤液b中滴加0.1 molL1 KI溶液出现碘化银沉淀
10、，则说明浊液a中存在沉淀溶解平衡，A正确。B.向滤液b中加入0.1 molL1 KI溶液，出现浑浊，则说明b中含有Ag，B错误。C.中颜色变化是沉淀进行了转化，即AgCl转化为AgI，C正确。D.因AgCl沉淀能转化为AgI沉淀，所以Ksp(AgI)Ksp(CaCO3)，故有CaCO3生成。Ca2过量，其浓度为0.011 molL11.0103 molL10.010 molL1，故B选项错误。溶液中c(CO) molL14.96107 molL1，c(Mg2)c(CO)0.0504.961072.48108KspMg(OH)2，有氢氧化镁沉淀生成。镁离子沉淀完全后，剩余c(OH)0.005 m
11、olL1，QcCa(OH)2c(Ca2)c2(OH)0.011 molL1(0.005 molL1)22.75108(molL1)3c(SO)D向该饱和溶液中加入BaCl2固体，则该溶液中c(SO)减小【解析】BaSO4的溶度积等于c(Ba2)和c(SO)的乘积，故饱和溶液中c(SO)1.05105 mol/L，再加入BaSO4固体不溶解，c(SO)不变，A项错误；溶度积常数只与温度有关，故B项错误；加入Na2SO4固体，BaSO4的溶解平衡向左移动，c(Ba2)减小，应为c(SO)c(Ba2)，C项错误；加入BaCl2固体，BaSO4的溶解平衡也向左移动，c(SO)减小，D项正确。【答案】D
12、3(选修4P67T5)试利用平衡移动原理解释下列事实：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中；(2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中；(3)分别用等体积的蒸馏水和0.010 molL1硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量。【答案】(1)FeS(s) Fe2(aq)S2(aq)，加入稀盐酸后，生成H2S气体，破坏了FeS的溶解平衡，使上述平衡向正反应方向移动，故FeS溶解。(2)CaCO3(s) CO(aq)Ca2(aq)，在稀硫酸中生成的CaSO4微溶，附着在CaCO3的表面，很难破坏CaCO3的溶解平衡，故难溶于稀H2SO4；而在醋酸中，CO与
13、H(CH3COOH)反应生成CO2气体，破坏了CaCO3的溶解平衡，故CaCO3能溶于醋酸。(3)BaSO4(s) Ba2(aq)SO(aq)，用水洗涤使BaSO4的溶解平衡向正反应方向移动，造成BaSO4的损失；而用H2SO4洗涤，H2SO4=2HSO，SO的存在抑制了BaSO4的溶解，故BaSO4损失量少。B组高考题组4(2013重庆高考)下列说法正确的是()AKClO3和SO3溶于水后能导电，故KClO3和SO3为电解质B25 时，用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH7，V醋酸VNaOHC向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和气体生成DAgCl沉淀易转化为AgI沉淀且K(A
14、gX)c(Ag)c(X)，故K(AgI)VNaOH。C.本选项中的两种物质发生的反应为AlOHCOH2O=Al(OH)3CO，只有沉淀生成，而无气体生成。D.沉淀的转化是Ksp大的物质容易转化为Ksp小的物质。【答案】D5(2009浙江高考)25 时，KspMg(OH)25.611012，KspMgF27.421011。下列说法正确的是()A25 时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大B25 时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大C25 时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20 mL 0.0
15、1 mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小D25 时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2【解析】由于Mg(OH)2的溶度积小，所以其电离出的Mg2浓度要小一些，A项错误；由于NH可以直接结合Mg(OH)2电离出的OH，从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动，c(Mg2)增大，B项正确；由于Ksp仅与温度有关，与溶液中离子浓度的大小、难溶电解质量的多少等无关，C项错误；因为KspMg(OH)2和Ksp(MgF2)相差不大，在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF，若溶液中c(Mg2)c2(F)7.421011时，也可以生成MgF2沉淀，即由Mg(OH)2转
16、化为MgF2，D项错误。【答案】B6(2010海南高考)已知：Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)1.51016，Ksp(Ag2CrO4)2.01012，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag浓度大小顺序正确的是()AAgClAgIAg2CrO4BAgClAg2CrO4AgICAg2CrO4AgClAgI DAg2CrO4AgIAgCl【解析】由难溶盐的Ksp的含义并结合题给三种银盐的Ksp可初步估算出AgCl、AgI、Ag2CrO4的饱和溶液中c(Ag)的数量级分别为：105mol/L、108mol/L、104mol/L，故答案为C。【答案】C课后限时自测(二十六)(时间：45分钟满分
17、：100分)一、选择题(每小题5分，共50分)1下列叙述正确的是()A一般认为沉淀离子浓度小于105 mol/L时，则认为已经沉淀完全B反应AgClNaBr=AgBrNaCl能在水溶液中进行，是因为AgCl比AgBr更难溶于水CAl(OH)3(s) Al3(aq)3OH(aq)表示沉淀溶解平衡，Al(OH)3Al33OH表示水解平衡D只有反应速率很高的化学反应才能应用于工业生产【解析】反应AgClNaBr=AgBrNaCl能在水溶液中进行说明AgBr比AgCl更难溶于水，B项错误；Al(OH)3Al33OH表示Al(OH)3的电离平衡，C项错误；化学反应能否应用于工业生产与反应速率无必然联系，
18、D项错误。【答案】A2(2014芜湖高三月考)下列说法正确的是()A在一定温度下的饱和AgCl水溶液中，Ag与Cl的浓度乘积是一个常数B已知AgCl的Ksp1.81010，则在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag)c(Cl)，且Ag与Cl浓度的乘积等于1.81010mol2L2CKsp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强D难溶电解质的溶解度很小，故外界条件改变，对它的溶解度没有影响【解析】B项，若在含AgCl固体的溶液中溶有NaCl，则c(Ag)c(Cl)，但Ag与Cl浓度的乘积仍等于1.81010mol2L2；C项，当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp越大的难溶电解质在水
19、中的溶解能力越强；D项，难溶电解质的溶解性仍然受外界条件的影响。【答案】A3在溶液中有浓度均为0.01 molL1的Fe3、Cr3、Zn2、Mg2等离子，已知：KspFe(OH)32.61039；KspCr(OH)37.01031；KspZn(OH)21.01017；KspMg(OH)21.81011，当其氢氧化物刚开始沉淀时，下列哪一种离子所需的pH最小()AFe3BCr3CZn2 DMg2【解析】根据所给各物质的溶度积常数及金属离子的物质的量浓度，代入溶度积常数的表达式进行计算，分别求出对应的c(OH)，从而得解。【答案】A4已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况
20、如下：(1)CuSO4和Na2CO3主要：Cu2COH2O=Cu(OH)2CO2次要：Cu2CO=CuCO3(2)CuSO4和Na2S主要：Cu2S2=CuS次要：Cu2S22H2O=Cu(OH)2H2S下列几种物质的溶解度大小的比较中，正确的是()ACuSCu(OH)2Cu(OH)2CuCO3CCu(OH)2CuCO3CuSDCu(OH)2CuCO3CuS【解析】根据离子反应的条件及沉淀的转化，可知溶解度Cu(OH)2CuCO3、CuSc(NO)c(Ag)c(Cl)c(I)B混合溶液中c(K)c(NO)c(Cl)c(Ag)c(I)C加入AgNO3溶液时首先生成AgCl沉淀D混合溶液中约为1.
21、02103【解析】KCl、KI混合溶液中加入AgNO3溶液，先生成AgI，再生成AgCl，AgNO3KI=AgIKNO3，n(KCl)n(KI)0.01 mol/L5 mL5.0105 mol，生成AgI消耗n(AgNO3)5.0105 mol，与KCl发生反应，剩余的AgNO3为0.01 mol/L8 mL1035.0105 mol3.0105 mol，与KCl发生反应则KCl过量，生成AgCl为3.0105 mol，由此得出反应后溶液中的溶质为KNO3、KCl，生成AgCl、AgI沉淀，由上所述，A、C错误，B正确；混合溶液中c(Cl)c(I)，1，D错误。【答案】B6.已知t 时，Ksp
22、(AgCl)41010，该温度下AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中不正确的是()A图中a点对应的是t 时AgBr的不饱和溶液B向AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点变为b点Ct 时，AgBr的Ksp为4.91013Dt 时，AgCl(s)Br(aq) AgBr(s)Cl(aq)的平衡常数K816【解析】由题给t 时AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线可知，a点部分对应AgBr的不饱和溶液，A正确；在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体时，可促使平衡：Ag(aq)Br(aq) AgBr(s)正向移动，c(Ag)减小，B错误；由图中数据可确定AgBr的Ksp为4.9101
23、3，C正确；该反应的平衡常数K816，D正确。【答案】B7.(2014华师附中模拟)已知：pAglgc(Ag)，Ksp(AgCl)11012。如图是向10 mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1 mol/L的NaCl溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积(单位：mL)变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论不正确的是提示：Ksp(AgCl)Ksp(AgI)()A原AgNO3溶液的物质的量浓度为1 molL1B图中x点的坐标为(100，6)C图中x点可认为溶液中Ag被沉淀完全D把0.1 molL1的NaCl换成0.1 molL1 NaI则图像在终点后变为虚线部分【解析】根据图像可知：pAg
24、lgc(Ag)0，则c(Ag)1 molL1，A项正确；当x100 mL时，Ag被恰好完全沉淀，此时溶液中c(Ag)c(Cl)106 molL1，则pAg6，B项正确；残留溶液中的离子浓度小于105 molL1时，沉淀就达完全，x点时c(Ag)106 molL1，故C正确；把0.1 molL1的NaCl换成0.1 molL1NaI，因为Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，则溶液中的c(Ag)应更小，pAg应更大，故虚线应高于实线，故D不正确。【答案】D8(2014宝鸡模拟)常温下，有关物质的溶度积如下物质CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)3Ksp4.961096.82
25、1064.681065.6110122.641039下列有关说法不正确的是()A常温下，除去NaCl溶液中的MgCl2杂质，选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好B常温下，除去NaCl溶液中的CaCl2杂质，选用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好C向含有Mg2、Fe3的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH8时，c(Mg2)c(Fe3)2.1251021D无法利用Ca(OH)2制备NaOH【解析】Ksp越小离子沉淀的越完全；当两种沉淀共存时，形成沉淀的相同离子具有相同的物质的量浓度。【答案】D9下表为有关化合物的pKsp，pKsplgKsp。某同学设计实验如下：向AgNO3溶液
26、中加入适量NaX溶液，得到沉淀AgX；向中加NaY，则沉淀转化为AgY；向中加入Na2Z，沉淀又转化为Ag2Z。则表中a、b、c的大小关系为()相关化合物AgXAgYAg2ZpKspabcA.abc BabcCcaAgClAgI4.0104(2)2CrO2HCr2OH2OCr2O3NO8H=3NO2Cr34H2O(3)Fe2e=Fe2Cr2O6Fe214H=6Fe32Cr37H2O(4)Na2Cr2O7(或K2Cr2O7或含Cr2O)加入最后一滴AgNO3溶液出现砖红色沉淀并且半分钟内沉淀不溶解13(12分)以下是25 时几种难溶电解质的溶解度：难溶电解质Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH
27、)2Fe(OH)3溶解度/g91041.71061.51043.0109在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如：为了除去氯化铵中的杂质Fe3，先将混合物溶于水，加入一定量的试剂反应，过滤后结晶。为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3，先将混合物溶于水，加入足量的Mg(OH)2，充分反应，过滤后结晶。为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将Fe2氧化成Fe3，调节溶液的pH4，过滤后结晶。请回答下列问题：(1)上述三种除杂方案都能够达到很好的效果，Fe2、Fe3都被转化为_而除去。(2)中加入的试剂应该选择_为宜。(3)中除去Fe3所
28、发生的总反应的离子方程式为_。(4)下列与方案相关的叙述中，正确的是_(填字母)。AH2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染B将Fe2氧化为Fe3的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤C调节溶液pH4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜DCu2可以大量存在于pH4的溶液中E在pH4的溶液中Fe3一定不能大量存在【解析】中为了不引入杂质离子，应加入氨水使Fe3沉淀，而不能用NaOH溶液。中根据溶解度表可明确Mg(OH)2能较容易转化为Fe(OH)3，因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2可除去Fe3，然后将沉淀一并过滤。中利用高价阳离子Fe3极易水解的特点
29、，据题意可知调节溶液的pH4可使Fe3沉淀完全，为了不引入杂质离子，因此可使用CuO、Cu(OH)2、CuCO3等调节溶液的pH。【答案】(1)氢氧化铁(2)氨水(3)2Fe33Mg(OH)2=3Mg22Fe(OH)3(4)A、C、D、E14(14分)(2014河北省石家庄市高三第一次模拟考试)目前高铁酸钠(Na2FeO4)被广泛应用于水处理，具有高效、无毒的优点。(1)将Fe(OH)3与NaClO溶液混合，可制得Na2FeO4，完成并配平下列离子方程式。Fe(OH)3ClO=FeOCl(2)用Fe做阳极，Cu做阴极，NaOH溶液做电解液，用电解的方法也可制得Na2FeO4，则电解过程中阳极的
30、反应式为_。(3)某地海水样品经Na2FeO4处理后，所含离子及其浓度如下表所示(H和OH未列出)：离子SOMg2Fe3NaCl浓度/(molL1)a0.050.100.500.58常温下，取一定量经Na2FeO4处理过的海水为原料制备精制食盐水和MgCl27H2O，过程如下：注：离子的浓度小于1.0105molL1，可认为该离子不存在。KspFe(OH)31.01038，KspMg(OH)25.01012。操作过程中溶液体积的变化忽略不计。表格中的a_0.16(填“”或“”)；沉淀A的组成为_(填化学式)，在调节溶液pH时，理论上应调节的pH的范围是_；加入的过量试剂X为_(填化学式)；加入
31、过量HCl的作用为_。【解析】(1)根据电子得失守恒配平Fe(OH)3、ClO、FeO、Cl的系数，根据电荷守恒和质量守恒配平OH、H2O及其系数。(2)根据题设描述知，阳极Fe失去电子生成FeO，即Fe6eFeO，再根据电荷守恒和质量守恒配平其他物质。(3)根据电荷守恒知，a(0.0520.1030.5010.581)0.16；根据流程后面没有出现Fe元素，故沉淀A为Fe(OH)3；理论上调节pH要求使Fe3完全沉淀而Mg2还未沉淀，计算如下：Fe3完全沉淀时，c3(OH)molL1，故c(OH)1011molL1，即pH3时，Fe3完全沉淀；Mg2开始沉淀时，c2(OH)molL1，故c(OH)107molL1，即pH7时Mg2开始沉淀。综上讨论，调节溶液pH应3pH7；试剂X的作用是除去滤液A中的SO，且不能引入新的杂质，故X为Ba(OH)2；沉淀B中含BaSO4和Mg(OH)2，过量盐酸可使Mg(OH)2彻底溶解，得到的沉淀C(BaSO4)就更纯净，同时也提高了MgCl27H2O的产率。【答案】(1)234OH235H2O(2)Fe6e8OH=FeO4H2O(3)Fe(OH)33pH7Ba(OH)2使Mg(OH)2完全溶解，提高MgCl27H2O的产率
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