1、第四节难溶电解质的溶解平衡学习目标1.了解难溶电解质的溶解平衡。2.知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。(重点)3.了解溶度积和离子积的关系，并由此学会判断反应进行的方向。(难点)一、溶解平衡1概念：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即达到溶解平衡。2表达式(以AgCl为例)：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)3特征4生成难溶电解质的离子反应的限度(1)25 时，溶解性与溶解度的关系(2)反应完全的标志：对于常量的化学反应来说，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1105mol/L时，沉淀就达完全。1饱和溶液的物质的量浓度一定很大，不饱和溶液的物质的量
2、浓度一定很小吗？【提示】不是。溶液的物质的量浓度的大小与溶液的饱和与否没有直接关系，有的物质受溶解度的限制，容易达到饱和，但浓度却很小，如AgCl、Mg(OH)2等。2常温下，分别将AgCl溶于水和0.1 mol/L的NaCl溶液中，其溶解度相同吗？为什么？【提示】不同，在NaCl溶液中，Cl的存在会导致AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)向左移动，使AgCl溶解度更小。二、沉淀反应的应用1沉淀的生成(1)调节pH法加入氨水调节pH至78，可除去氯化铵溶液中的杂质氯化铁。反应离子方程式如下：Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。(2)加沉淀剂法以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu2等生
3、成极难溶的硫化物沉淀。反应离子方程式如下：Cu2S2=CuS，Cu2H2S=CuS2H。2沉淀的溶解(1)原理：根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，只要不断减少溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。(2)溶解沉淀的试剂类型主要类型是：用强酸溶解：例如，溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。用某些盐溶液溶解：例如Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液，化学方程式为：Mg(OH)22NH4Cl=MgCl22NH3H2O。3沉淀的转化(1)实质：溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀(一般)。两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀越容易转化。
4、(2)应用：锅炉除水垢水垢CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2(aq)其反应的化学方程式如下：CaSO4Na2CO3=CaCO3Na2SO4CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2自然界中矿物的转化原生铜的硫化物CuSO4溶液CuS(铜蓝)第2步反应的化学方程式如下：CuSO4ZnS=CuSZnSO4，CuSO4PbS=CuSPbSO4。3如果除去某溶液中的SO，你是选择可溶性钙盐还是钡盐？为什么？【提示】选择可溶性钡盐，因为BaSO4的溶解度比CaSO4的溶解度小，用Ba2沉淀SO更完全。4对于平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，当分别加入固体NaCl和NaBr时，试讨论平衡移
5、动的情况。【提示】加入固体NaCl时，溶液中c(Cl)增大，平衡向生成沉淀的方向移动；加入固体NaBr时，Br与Ag生成了更难溶的AgBr，使溶液中c(Ag)减小，平衡向沉淀溶解的方向移动。1易误诊断(1)不溶于水的物质说明其在水中的溶解度为0。()(2)降低温度饱和溶液中一定会有溶质固体析出。()(3)沉淀溶解达到平衡时，溶液中各溶质离子的浓度相等并保持不变。 ()(4)除去MgCl2溶液中的Fe3，可加氨水调节pH至78。 ()(5)沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡移动。 ()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)2下列关于沉淀溶解的说法正确的是()A只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程B沉
6、淀溶解平衡过程是可逆的C在平衡状态时v溶解v结晶0D达到沉淀溶解平衡的溶液不一定是饱和溶液【解析】无论是难溶电解质还是易溶电解质，都存在沉淀溶解平衡状态，例如NaCl过饱和溶液中就存在沉淀溶解平衡状态，故A错；电解质的沉淀溶解平衡状态是可逆的，故B对；沉淀溶解平衡状态v溶解v结晶0，故C错；沉淀溶解平衡状态，电解质溶液也达到了饱和，故D项错误。答案选B。【答案】B3下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是()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的溶解度不变D向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl
7、的溶解度不变【解析】AgCl固体在溶液中存在溶解平衡，所以溶液中有Ag和Cl，B错；升高温度，AgCl溶解度增大，C错；向平衡体系中加入NaCl固体，增大了c(Cl)，溶解平衡左移，AgCl溶解度减小，D错。【答案】A4向含有AgI的饱和溶液中：(1)加入AgCl固体，则c(I)_(填“变大”“变小”或“不变”，下同)。(2)若改加更多的AgI，则c(Ag)将_。【解析】含有AgI的饱和溶液中存在如下平衡：AgI(s)Ag(aq)I(aq)(1)加入固体AgCl时，c(Ag)增大，平衡左移，c(I)减小。(2)加入AgI时，对平衡无影响，c(Ag)不变。【答案】(1)变小(2)不变学生分组探究
8、一沉淀溶解平衡第1步探究问题引入，自主探究1存在沉淀溶解平衡的难溶物一定属于弱电解质吗？【提示】不一定，如CaCO3、BaSO4等属于强电解质。2同一难溶物，其电离方程式和沉淀溶解平衡的方程式有哪些不同？(以BaSO4为例)【提示】电离方程式：BaSO4=Ba2SO沉淀溶解平衡方程式：BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)第2步阐述要点归纳，深化知识1沉淀溶解平衡与难溶电解质的电离(1)沉淀溶解平衡是指固体沉淀与溶液中相关离子间的平衡关系，包含了沉淀的溶解和溶解后电解质的电离两个过程。如：BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)包含了BaSO4(s)BaSO4(aq)和BaSO4=Ba2
9、SO两个过程。 (2)难溶电解质的电离仅仅是沉淀溶解平衡的后一个过程。总过程沉淀溶解平衡(可逆)分过程沉淀的溶解(可逆)电解质的电离(可逆或不可逆)沉淀溶解平衡也用电离方程式表示，须标明状态(s)、(aq)，一律用“”。Al(OH)3(s)Al3(aq)3OH(aq)(沉淀溶解平衡)Al(OH)3Al33OH (电离平衡)2影响沉淀溶解平衡的因素影响因素沉淀溶解平衡内因电解质本身的性质外因温度温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动稀释向溶解方向移动同离子效应加入相同离子，向生成沉淀的方向移动加入反应物加入与溶解所得的离子反应的物质，向溶解方向移动第3步例证典例印证，思维深化除了酸以外，某些盐也
10、能溶解沉淀。利用下表三种试剂进行实验，相关分析不正确的是 ()编号分散质Mg(OH)2HClNH4Cl备注悬浊液1 mol/L1 mol/LA.向中加入酚酞显红色说明物质的“不溶性”是相对的B分别向少量Mg(OH)2沉淀中加入适量等体积，均能快速彻底溶解C、混合后发生反应：Mg(OH)2(s)2NHMg22NH3H2OD向中加入，c(OH)减小，Mg(OH)2溶解平衡正向移动【解析】向中加入酚酞显红色，说明c(OH)c(H)，即Mg(OH)2在水中能溶解，A正确。Mg(OH)2的悬浊液中，存在：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，加入，H与OH结合成水，使c(OH)减小，上述平衡
11、向右移动；与混合，NH水解产生的H与Mg(OH)2悬浊液的OH结合成水，使c(OH)减小，上述平衡也向右移，其总反应式为：Mg(OH)2(s)2NHMg22NH3H2O；由于中c(H)远大于中的c(H)，所以溶解Mg(OH)2的速率慢，故B错误，C、D正确。【答案】B第4步运用精选习题，落实强化1把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)，下列叙述正确的是()A给溶液加热，溶液的pH升高B恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高C向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多D向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多【解析
12、】A项，Ca(OH)2溶解度随温度升高而降低，因此，升温平衡左移，c(OH)减小，pH减小；B项，保持恒温，Ca(OH)2溶解度不变，c(OH)不变，因此pH不变；C项，COCa2=CaCO3，使平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少；D项，加入NaOH固体时，c(OH)增大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。【答案】D2(2014重庆高考)下列叙述正确的是()A浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe(OH)3胶体BCH3COONa溶液中滴加少量浓盐酸后c(CH3COO)增大CCa(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH)2D25时Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在C
13、u(NO3)2溶液中的溶解度【解析】浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液生成Fe(OH)3沉淀，不能制得Fe(OH)3胶体，选项A不正确。CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COOH2OCH3COOHOH，滴加少量浓盐酸，使c(OH)减小，平衡向右移动而使c(CH3COO)减小，选项B不正确。Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可表示为Ca(HCO3)22NaOH=CaCO3Na2CO32H2O，不能得到Ca(OH)2，选项C不正确。Cu(OH)2溶于水存在溶解平衡：Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq)，加入Cu(NO3)2，使c(Cu2)增大，平衡向左移动，Cu(OH)2
14、的溶解度减小，选项D正确。【答案】D3硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下，下列说法正确的是 ()A温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SO)的增大而减小B三个不同温度中，313 K时Ksp(SrSO4)最大C283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液D283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液【解析】温度一定时，Ksp(SrSO4)不变，A错误；由题中沉淀溶解平衡曲线可看出，313 K时，c(Sr2)、c(SO)最大，Ksp最大，B正确；283 K时，a点c(Sr2)小于平衡时c(Sr2)，故未达到饱和，沉淀继续溶解，C不正确；从283 K升温到363 K
15、要析出固体，依然为饱和溶液。【答案】B4Al(OH)3为两性氢氧化物，在水溶液中存在酸式电离和碱式电离两种形式，试根据平衡移动原理，解释下列有关问题。向Al(OH)3沉淀中加入盐酸，沉淀溶解，其原因是_，有关离子方程式是_。向Al(OH)3沉淀中加入苛性钠溶液，沉淀溶解，其原因是_，有关离子方程式是_。【答案】(1)Al(OH)3的碱式电离为Al(OH)3Al33OH，加入酸溶液时，由于H与Al(OH)3电离出来的少量OH反应生成水，使Al(OH)3的碱式电离平衡向正反应方向移动Al(OH)33H=Al33H2O(2)Al(OH)3的酸式电离为Al(OH)3HAlOH2O，加入碱性溶液时，OH
16、与Al(OH)3电离出的H反应生成水，使c(H)减小，Al(OH)3的酸式电离平衡向正反应方向移动Al(OH)3OH=AlO2H2O解答沉淀溶解平衡题的两个关键点(1)在平衡“固体溶质溶液中的溶质”中：v(溶解)v(沉淀)，固体溶解；v(溶解)v(沉淀)，达到溶解平衡；v(溶解)v(沉淀)，析出固体。(2)一定温度下，饱和溶液中析出溶质后，溶液仍为饱和溶液，溶液中各离子浓度保持不变，溶质的物质的量浓度也不变。学生分组探究二溶度积第1步探究问题引入，自主探究1AgCl和Fe(OH)3的溶度积常数表达式相同吗？试分别写出。【提示】不同。Ksp(AgCl)=c(Ag)c(Cl)，KspFe(OH)3
17、c(Fe3)c3(OH)2已知FeS和CuS的溶度积常数：Ksp(FeS)6.31018，Ksp(CuS)1.31036，你能确定相同温度下CuS和FeS的溶解度的大小吗？【提示】FeS的溶解度大于CuS的溶解度。第2步阐述要点归纳，深化知识1溶度积Ksp在一定条件下，难溶强电解质AmBn溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡，叫作沉淀溶解平衡，这时，离子浓度幂的乘积为一常数，叫做溶度积，用Ksp表示。2表达式对于AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)，Kspcm(An)cn(Bm)。3影响因素4溶度积规则：设任意浓度的溶液中离子浓度幂的乘积为Qc(离子积)，通过比较
18、溶度积与Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。Qc和Ksp的关系v(溶解)与v(沉淀)的关系溶液状态Qcv(沉淀)溶液未饱和，无沉淀析出QcKspv(溶解)v(沉淀)溶液饱和，处于沉淀溶解平衡状态QcKspv(溶解)Ksp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第4步运用
19、精选习题，落实强化1溶度积常数表达式符合Kspc2(Ax)c(By)的是()AAgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)BNa2S=2NaS2CAg2S(s)2Ag(aq)S2(aq)DPbI2(s)Pb2(aq)2I(aq)【解析】根据表达式可知方程式应为A2B(s)2A(aq)B2(aq)。【答案】C2下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是 ()A常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小B溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp减小C溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大D常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp
20、不变【解析】温度不变，溶度积常数不变，故A项不正确；大多数的难溶物温度升高，Ksp增大，但也有少数物质相反，故B、C均不正确。【答案】D3已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 )见下表：难溶电解质AgClAgBrAgIAg2SO4Ag2CrO4Ksp1.810105.410138.510171.41051.121012下列叙述不正确的是 ()A由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小B将等体积的4103 molL1的AgNO3溶液和4103 molL1的K2CrO4溶液混合，有Ag2CrO4沉淀产生C向AgCl的悬浊液中滴加饱和NaBr溶液可以得到黄色AgBr悬浊液D向100
21、mL 0.1 molL1的Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 molL1的AgNO3溶液，有白色沉淀生成【解析】D项，混合溶液中c(Ag)0.1 molL10.001 molL1，c2(Ag)c(SO)0.00120.11107Ksp(AgY)Ksp(AgZ)，所以S(AgX)S(AgY)S(AgZ)。(2)向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，由于AgX的溶解度大于AgY，溶液中的c(Ag)增大，AgY溶解平衡向着生成沉淀的方向移动。(3)AgY饱和溶液中，c(Ag)1.0106 molL1，AgY固体完全溶解后c(Ag)102 molL1，故0.188 g AgY不能完全溶解，其溶
22、液中c(Y)1.0106 molL1。(4)因Ksp(AgY)1.01012Ksp(AgZ)8.71017，所以能够实现AgY向AgZ的转化。【答案】(1)S(AgX)S(AgY)S(AgZ)(2)减小(3)1.0106 molL1(4)能Ksp(AgY)1.01012Ksp(AgZ)8.71017(1)对同种难溶电解质，温度一定时，其溶度积就是定值。不能认为某种离子的浓度增大或减小了，其溶度积就变化。(2)比较物质的溶解度大小时，要注意物质的类型相同且化学式中阴阳离子的个数比相同，溶度积越小，其溶解度也越小。如果不同，则不能直接利用溶度积的大小来比较其溶解性，需转化为溶解度进行比较，否则易误
23、判。技巧方法(7)沉淀溶解平衡图像题的解题策略(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，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，均表示不饱和溶液。(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Qc与Ksp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。(4)涉及Qc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。典例导航(2014新课标全国卷)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
24、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【解析】A由题图可知，随着温度升高，溴酸银的溶解度逐渐增大，因此AgBrO3的溶解是吸热过程。B.由图像曲线可知，温度升高斜率增大，因此AgBrO3的溶解速度加快。C.由溶解度曲线可知，60 时AgBrO3的溶解度约为0.6 g，则其物质的量浓度约为0.025 molL1，AgBrO3的Kspc(Ag)c(BrO)0.0250.0256104。D.若KNO3中含有少量AgBrO3，可通过蒸发浓缩得到KNO3的饱和溶液，再冷却结晶获得KNO3晶体，而AgBrO3留在母液中。【答案】A体验训练1某温度时，BaSO4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Cd点无BaSO4沉淀生成Da点对应的Ksp大于c点对应的Ksp【解析】A项中加入Na2SO4，溶液中c(SO)增大，导致c(Ba2)减小，而a、b两点c(Ba2)相同，故A项错误；蒸发时由于水分的减少，使c(Ba2)和c(SO)都增大，而d、c两点c(SO)相同，故B项错误；d点在平衡曲线的下方，即溶液中c(Ba2)c(SO)”、“AC