1、 第4节难溶电解质的溶解平衡考试说明1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.了解难溶电解质的沉淀转化的本质。3.了解溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算。命题规律本节内容是历届各地高考的热点，考查点有三个：一是考查溶解平衡的建立及平衡的移动；二是结合图像，考查溶度积的应用及影响因素；三是沉淀反应在生产、科研和环保中的应用。考点1沉淀溶解平衡及其应用 知识梳理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，沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等的状态。(2)溶解平衡的建立(3)特点(4)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
2、(s)Ag(aq)Cl(aq)。2影响沉淀溶解平衡的因素以AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)H0为例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=Mg22NH3H
3、2O。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：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(铜蓝)的离子方程式为Cu2(aq)ZnS(s)=CuS(s)Zn2(aq)。用饱和Na2CO3处理重晶石(BaSO
4、4)制备可溶性钡盐的离子方程式为BaSO4(s)CO(aq)=BaCO3(s)SO(aq) ；BaCO32H=Ba2H2OCO2。(1)难溶电解质不一定是弱电解质，如BaSO4、AgCl等都是强电解质。(2)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1105 molL1时，沉淀已经完全。判断正误，正确的画“”，错误的画“”，错误的指明错因。(1)沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变。()错因：达到平衡时，离子浓度不变但不一定相等，与物质构成有关，如：Fe(OH)3(s)Fe3(aq)3OH(aq)。(2)某离子被沉淀完全是指该离子在溶液
5、中的浓度为0。()错因：当溶液中离子浓度小于105_molL1时，认为沉淀完全。(3)BaSO4在同物质的量浓度的硫酸钠和硫酸铝溶液中的溶解度相同。()错因：温度一定Ksp(BaSO4)不变，但Al2(SO4)3溶液中c(SO)较大，则BaSO4在Al2(SO4)3溶液中溶解度小。(4)向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O固体，恢复到原来温度时，溶液中的Na总数不变。()错因：加入Na2O固体与H2O反应，生成NaOH析出，但溶剂H2O的量减少，故饱和溶液中Na总数减少。(5)室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。()错因：依据温度一定Ksp(AgCl)不变，故AgCl
6、在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度。(6)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动。()错因：升高温度，沉淀溶解平衡一定向吸热方向移动，但不一定是正向移动，比如Ca(OH)2。(7)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。()错因：_ 题组训练题组一 沉淀溶解平衡及其影响因素1已知Ca(OH)2溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)(H0)，下列有关该平衡体系的说法正确的是()升高温度，平衡逆向移动向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，可以向溶液中加入适量的NaOH溶液恒温下向溶液中加入CaO，
7、溶液的pH升高给溶液加热，溶液的pH升高向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变A BC D答案A解析会生成CaCO3，使Ca2浓度减小，错误；加入氢氧化钠溶液，有Ca(OH)2沉淀生成，但Ca(OH)2的溶度积较大，要除去Ca2，应把Ca2转化为更难溶的CaCO3，错误；恒温下Ksp不变，加入CaO后，溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液，pH不变，错误；加热，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液的pH降低，错误；加入Na2CO3溶液，沉淀溶解平衡向右移动，Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体，固体质量增加，正确；加入NaOH固体，平衡
8、向左移动，Ca(OH)2固体质量增加，错误。题组二 沉淀的生成、溶解与转化2为研究沉淀的生成及其转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是()A浊液中存在平衡：AgSCN(s)Ag(aq)SCN(aq)B中颜色变化说明上层清液中含有SCNC中颜色变化说明有AgI生成D该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶答案D解析溶液变红说明生成了Fe(SCN)3，产生黄色沉淀说明生成了AgI，由于加入的KI溶液的浓度相对KSCN大很多，KI过量，所以无法比较AgSCN和AgI的溶解度。3要使工业废水中的Pb2沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2与这些离子形成的化合物的溶解度如表所
9、示：由上述数据可知，沉淀剂最好选用()A硫化物 B硫酸盐C碳酸盐 D以上沉淀剂均可答案A解析所选的沉淀剂生成的沉淀溶解度尽可能的小，使生成沉淀的反应进行的越完全越好。考点2溶度积常数及应用 知识梳理1.溶度积和离子积以AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)为例：2影响Ksp的因素(1)内因：难溶物质本身的性质，直接决定Ksp的大小。(2)外因：Ksp只受温度影响，与其他外界条件无关。绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。(1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀的量无关。(2)溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，Ksp增大，但Ca(OH)
10、2相反。3有关Ksp的计算(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(MnS)c(Mn2)c(S2)，Ksp(CuS)c(Cu2)c(S2)，故平衡常数K。判断正误，正确的画“”，错误的画“”，错误的指明错因。(1)25 时，Ksp(Ag2CrO4)Ks
11、p(AgCl)，则溶解度Ag2CrO4Ksp(BaSO4)答案D解析BaSO4与BaCO3共存的悬浊液中，Ba2浓度相等，由c(Ba2)c(SO)1.11010，c(Ba2)c(CO)5.1109，两式相比可得c(SO)c(CO)1.151，A正确；硫酸钡作内服造影剂说明硫酸钡溶于水电离出的钡离子浓度较小，此时，c(Ba2)1.05105 molL11.0105 molL1，故误饮含c(Ba2)1.0105 molL1的溶液，不会引起钡离子中毒，B正确；服用0.36 molL1 MgSO4溶液时，c(Ba2)3.11010 molL1。3. 已知t 时AgCl的Ksp21010；在t 时，Ag
12、2CrO4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在t 时，反应Ag2CrO4(s)2Cl2AgCl(s)CrO(aq)的平衡常数K2.5107B在t 时，Ag2CrO4的Ksp为1109C在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y点到X点D在t 时，以0.01 molL1 AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 molL1 KCl和0.01 molL1的K2CrO4的混合溶液，CrO先沉淀答案A解析平衡常数Kc(CrO)c2(Cl)c(CrO)c2(Ag)c2(Cl)c2(Ag)11012(21010)22.5107，A正确；依据图像曲线上的数据结合溶度积常数概念
13、计算得到，Kspc2(Ag)c(CrO)(103)210611012，B错误；在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4仍为饱和溶液，点仍在曲线上，C错误；依据溶度积常数计算，以0.01 molL1 AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 molL1 KCl和0.01 molL1的K2CrO4的混合溶液，c(CrO)0.01 molL1，c(Cl)0.01 molL1，得到c(Ag) 105 molL1，c(Ag)210100.012108 molL1，所以先析出氯化银沉淀，D错误。高考真题实战1.(高考集萃)判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)(2018天津高考)向含有ZnS和Na2
14、S的悬浊液中滴加CuSO4溶液，生成黑色沉淀，证明Ksp(CuS)Ksp(ZnS)。()(2)(2017江苏高考)常温下，KspMg(OH)25.61012，pH10的含Mg2溶液中，c(Mg2)5.6104molL1。()(3)(2016全国卷)向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变。()(4)(2016浙江高考)Ba2浓度较高时危害健康，但BaSO4可服入体内，作为造影剂用于X射线检查肠胃道疾病。()(5)(2015全国卷)将0.1 molL1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1 molL1CuSO4溶液，现象是先有白色沉淀生成后变为浅蓝色
15、沉淀，结论是：Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小。()(6)(2015山东高考)向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀，结论是Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，错误。2(2018全国卷)用0.100 molL1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 molL1 Cl溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是()A根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为1010B曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)C相同实验条件下，若改为0.0400 molL1 Cl，反应终点c移到aD相同实验条件下，若改为0.0500 molL1 Br，反应终点c
16、向b方向移动答案C解析选取横坐标为50 mL的点，此时向50 mL 0.0500 molL1的Cl溶液中，加入了50 mL 0.100 molL1的AgNO3溶液，所以计算出此时溶液中过量的Ag浓度为0.025 molL1(按照银离子和氯离子11的比例沉淀，同时不要忘记溶液体积变为原来的2倍)，由图示得到此时Cl的浓度约为1108 molL1(实际稍小)，所以Ksp(AgCl)约为0.0251082.51010，所以其数量级为1010，A正确。由于Ksp(AgCl)极小，所以向溶液滴加硝酸银就会有沉淀析出，溶液一直是氯化银的饱和溶液，所以曲线上各点的溶液均满足c(Ag)c(Cl)Ksp(AgC
17、l)，B正确。滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子，所以滴定的终点应该由原溶液中氯离子的物质的量决定，将50 mL 0.0500 molL1的Cl溶液改为50 mL 0.0400 molL1的Cl溶液，此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的0.8倍，所以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的0.8倍，因此应该由c点的25 mL变为25 mL0.820 mL，而a点对应的是15 mL，C错误。卤化银从氟化银到碘化银的溶解度逐渐减小，所以Ksp(AgCl)大于Ksp(AgBr)，将50 mL 0.0500 molL1的Cl溶液改为50 mL 0.0500 molL1的Br溶液，这是将溶液中的氯离子换为等物
18、质的量的溴离子，因为银离子和氯离子或溴离子都是按比例11沉淀的，所以滴定终点的横坐标不变，但是因为溴化银更难溶，所以终点时，溴离子的浓度应该比终点时氯离子的浓度更小，所以有可能由点c向b方向移动，D正确。3(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()AKsp(CuCl)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，反应趋于完全答案C解析当l
19、g0时，lg约为7，即c(Cl)1 molL1，c(Cu)107 molL1，因此Ksp(CuCl)的数量级为107，A正确。分析生成物CuCl的化合价可知，Cl元素的化合价没有发生变化，Cu元素由0价和2价均变为1价，则反应的离子方程式为CuCu22Cl=2CuCl，B正确。铜为固体，只要满足反应用量，Cu的量对除Cl效果无影响，C错误。2Cu=Cu2Cu的平衡常数K，可取图像中的c(Cu)c(Cu2)1106 molL1代入平衡常数的表达式中计算，即为K1106 Lmol1，因此平衡常数很大，反应趋于完全，D正确。4(北京高考)实验：0.1 molL1 AgNO3溶液和0.1 molL1
20、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；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更难溶答案B解析AgCl为白色沉淀，AgI为黄色沉淀，由中现象可知，滤液b中含有Ag，故浊液a中一定存在沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)；由中现象可知，白色沉淀AgCl转化为黄色沉淀AgI，可知Ksp(AgI)Ksp(AgCl)，故A
21、gI比AgCl更难溶。5(全国卷)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案A解析从图像可看出随温度的升高，AgBrO3的溶解度逐渐升高，即AgBrO3的溶解是吸热过程，A错误；温度升高，其溶解速度加快，B正确；60 时饱和溶液中AgBrO3的物质的量浓度约为2.5102 molL1，其Ksp6104，C正确；由于AgBrO3的溶解度比较小，故KNO3中含有AgBrO3时，可采用重结晶的方法提纯，D正确。6(2016全国卷)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl，利用Ag与CrO生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl恰好沉淀完全(浓度等于1.0105 molL1)时，溶液中c(Ag)为_ molL1，此时溶液中c(CrO)等于_ molL1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.01012和2.01010)答案2.01055.0103解析根据溶度积计算：c(Ag) molL12.0105 molL1，故c(CrO) molL15.0103 molL1。