1、第 4 节 难溶电解质的溶解平衡高考导航1了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2了解溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算。饱和溶液1沉淀溶解平衡的建立与特点(1)概念在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成时，溶解速率和速率相等的状态。生成沉淀(2)溶解平衡的建立固体溶质溶解沉淀溶液中的溶质v溶解v沉淀，固体溶解v溶解v沉淀，溶解平衡v溶解v沉淀，析出晶体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 为例正向外界条件移动方向 平衡后 c(Ag)平衡后 c(Cl)Ksp升高温度加水稀释加入少量 AgNO3通入 HCl通入 H2S增大
2、增大增大正向减小减小不变逆向增大减小不变逆向减小增大不变正向减小增大不变3.沉淀反应的应用(1)沉淀的生成调节 pH 法：如除去 NH4Cl 溶液中的 FeCl3 杂质，可加入氨水调节 pH 至 78 左右，离子方程式为 Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH4。沉淀剂法：如用 H2S 沉淀 Cu2，离子方程式为Cu2H2S=CuS2H。(2)沉淀的溶解酸溶解：用离子方程式表示难溶于水的 CaCO3可溶于盐酸：CaCO32H=Ca2CO2H2O。盐溶液溶解：用离子方程表示 Mg(OH)2 溶于NH4Cl 溶液：Mg(OH)22NH4=Mg22NH3H2O。(3)沉淀的转化实质：的移动。举例
3、：AgNO3 溶液NaClNaBr，则Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)。沉淀转化的规律：一般说来，的沉淀转化成的沉淀容易实现。沉淀溶解平衡溶解度小AgBr溶解度更小AgCl应用：a锅炉除垢：将 CaSO4 转化为 CaCO3，离子方程式为 CaSO4CO23=CaCO3SO24。b矿物转化：CuSO4 溶液遇 ZnS 转化为 CuS，离子方程式为 ZnSCu2=CuSZn2。角度一 沉淀溶解平衡及其影响因素1(2016江西景德镇调研)已知 Ca(OH)2 的饱和溶液中 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
4、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，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解析：H1.801010，所以有沉淀生成。4分析龋齿产生的原因，使用含氟牙膏为何能防治龋齿？_。提示：牙齿表面的羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH在水中存在如下平衡：Ca5(PO4)3OH5Ca23PO34 OH，糖在酶的作用下产生的乳酸能电离产生 H，H与 OH结合
5、生成水，导致 c(OH)下降，平衡向溶解羟基磷灰石的方向移动，导致羟基磷灰石溶解而形成龋齿。使用含氟牙膏之后，F与 Ca2、PO34 结合生成另一种难溶解氟磷灰石Ca5(PO4)3F，Ca5(PO4)3OHFCa5(PO4)3FOH，氟磷灰石更能抵御酸的侵蚀，从而使牙齿变得更坚固、更健康。角度一 溶度积常数的有关计算及应用1(2016宝鸡模拟)已知：KspMg(OH)21.81011，KspCu(OH)22.21020。向浓度均为 0.01 molL1 的 Cu2和 Mg2的混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至过量，下列说法正确的是()A较先出现的沉淀是 Mg(OH)2B两种离子开始沉淀时，C
6、u2所需溶液的 pH 较大C当两种沉淀共存时，说明溶液中完全不存在c(Cu2)、c(Mg2)D当两种沉淀共存时，溶液中cMg2cCu28.2108解析：由于 KspCu(OH)2较 KspMg(OH)2小些，所以Cu2先沉淀，其所需 OH的浓度较小，即溶液的 pH 较小，故 A、B 错误；绝对不溶的物质是不存在的，故 C 错误；当两种沉淀共存时，由于 KspMg(OH)2c(Mg2)c2(OH)，KspCu(OH)2 c(Cu2)c2(OH)，所 以 cMg2cCu2 KspMgOH2KspCuOH28.2108，D 正确。答案：选 D 2根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：(1)
7、在 Ca(NO3)2 溶液中加入(NH4)2CO3 溶液后过滤，若测得滤液中 c(CO23)103 molL1，则 Ca2是否沉淀完全？_(填“是”或“否”)。已知 c(Ca2)105molL1 时可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)4.96109(2)已知 25 时，KspMg(OH)25.61012；酸碱指示剂百里酚蓝变色的 pH 范围如表所示：pH 8.0 8.09.6 9.6颜色 黄色绿色蓝色25 时，在 Mg(OH)2 饱和溶液中滴加 2 滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为_。(3)向 50 mL 0.018 molL1 的 AgNO3 溶液中加入 50 mL 0.020 molL1的盐
8、酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl的 Ksp1.01010，忽略溶液混合后体积的变化，请计算：完 全 沉 淀 后，溶 液 中c(Ag)_。完全沉淀后，溶液的 pH_。如果向完全沉淀后的溶液中继续加入 50 mL 0.001 molL 1 的 盐 酸，是 否 有 白 色 沉 淀 生 成？_(填“是”或“否”)。解析：(1)根据 Ksp(CaCO3)c(Ca2)c(CO23)4.96109，得 c(Ca2)4.96109103 molL 14.9610 6 molL 110 5molL1，可视为沉淀完全。(2)设 Mg(OH)2 饱和溶液中 c(OH)为 x molL1，则 0.5x35.6101
9、2，得 x2.21041104，c(H)11010 molL1，pH10，溶液为蓝色。(3)反应前，n(Ag)0.018 molL10.05 L0.9103mol，n(Cl)0.020 molL10.05 L1103 mol；反应后剩余的 Cl为 0.1103 mol，则混合溶液中，c(Cl)1.0103 molL1，c(Ag)KspAgClcCl 1.0107 molL1。H没有参与反应，沉淀完全后，c(H)0.010 molL1，pH2。因为加入的盐酸中 c(Cl)和反应后所得溶液中的 c(Cl)相同，c(Cl)没有改变，c(Ag)变小，所以 Qc(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)，没有
10、沉淀产生。答案：(1)是(2)蓝色(3)1.010 7 molL 1 2 否角度二 溶度积与溶解平衡曲线3如图是碳酸钙(CaCO3)在 25 和 100 两种情况下，在水中的沉淀溶解平衡曲线。下列有关说法正确的是()角度二 溶度积与溶解平衡曲线3如图是碳酸钙(CaCO3)在 25 和 100 两种情况下，在水中的沉淀溶解平衡曲线。下列有关说法正确的是()ACaCO3(s)Ca2(aq)CO23(aq)H0，A 项错误；Ksp 仅与温度有关，但 a、d 点温度不确定，B 项错误；25 时 Kspc(Ca2)c(CO23)2.01051.41042.8109，C 项正确；挥发水分，c(Ca2)、c
11、(CO23)均增大，而 a 点到 c 点，c(Ca2)不变，D 项错误。答案：选 C4(2013江苏高考改编)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(CO23)lg c(CO23)。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(CO23)Cb 点可表示 CaCO3 的饱和溶液，且c(Ca2)c(CO23)答案：选 B 解析：pM、p(CO23)越大，则 c(M)、c(CO23)越小，Ksp越小。根据图示，可以判断 MgCO3、C
12、aCO3、MnCO3 的 Ksp依次减小，A 项错误；a 点在 MnCO3 的沉淀溶解平衡曲线上，为饱和溶液，且 p(Mn2)p(CO23)，则 c(Mn2)c(CO23)，B项正确；b 点在 CaCO3的沉淀溶解平衡曲线上，为饱和溶液，p(Ca2)p(CO23)，则 c(Ca2)c(CO23)，C 项错误；c 点在MgCO3 的沉淀溶解平衡曲线上方，为不饱和溶液，溶液中c(CO23)c(Mg2)，D 项错误。5在 t 时，AgBr 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知 t 时 AgCl 的 Ksp41010，下列说法不正确的是()A在 t 时，AgBr 的 Ksp 为 4.91013B在
13、AgBr 饱和溶液中加入 NaBr 固体，可使溶液由 c 点变到 b 点C图中 a 点对应的是 AgBr 的不饱和溶液D在 t 时，AgCl(s)Br(aq)AgBr(s)Cl(aq)的平衡常数 K816解析：根据图中 c 点的 c(Ag)和 c(Br)可得该温度下 AgBr 的 Ksp 为 4.91013，A 正确；在 AgBr 饱和溶液中加入 NaBr 固体后，c(Br)增大，溶解平衡逆向移动，c(Ag)减小，B 错误；在 a 点时 QKsp，故为 AgBr 的不饱和溶液，C 正确；D 项中 KcClcBrKspAgClKspAgBr，代入数据得 K816，D 正确。答案：选 B 沉淀溶解
14、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 Q 与 Ksp 的大小，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。全 国 卷1(2015新课标全国卷)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加 MnO2 和
15、 H2SO4，即可得到 I2。该反应的还原产物为_。(2)上述浓缩液中主要含有 I、Cl等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加 AgNO3 溶液，当 AgCl 开始沉淀时，溶液中 cIcCl为_。已知 Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)8.51017。解析：(1)浓缩液中碘元素以 I的形式存在，I具有还原性，可将 MnO2 还原为 Mn2。(2)当 AgCl 开始沉淀时，溶液中cIcCl cIcAgcClcAg KspAgIKspAgCl8.510171.810104.7107。答案：(1)MnSO4(或 Mn2)(2)4.71072(2014新课标全国卷)溴酸银(AgBrO3)
16、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：选 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 项错误；温度升高，其溶解速度加快，B 项正确；60 时饱和溶液 中 AgBrO3 的 物 质 的 量 浓 度 约 为 0.6 g236 gmol10.1 L2.5102 molL1，其 Kspc(Ag)c(BrO3)6104，C 项正确；由于 AgBrO3 的溶解度比较小，故 KNO3
17、中含有 AgBrO3 时，可采用重结晶的方法提纯，D 项正确。3(2013新课标全国卷)已知 Ksp(AgCl)1.561010，Ksp(AgBr)7.71013，Ksp(Ag2CrO4)9.01012。某溶液中含有 Cl、Br和 CrO24，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()ACl、Br、CrO24 BCrO24、Br、ClCBr、Cl、CrO24 DBr、CrO24、Cl答案：选 C解析：选 C 设加入一定体积的 AgNO3 溶液时，溶液中Cl、Br和 CrO24 的浓度均为 c molL
18、1，则形成 AgCl、AgBr、Ag2CrO4 沉 淀 所 需 Ag 浓 度 分 别 是 KspAgClcmolL 1、KspAgBrcmolL1、KspAg2CrO4c molL1，比较 Ksp 数值可知，Br形成沉淀时所需 Ag浓度最小，即最先产生沉淀；CrO24 形成沉淀时所需 Ag浓度最大，即最后产生沉淀。地 方 卷4判断下列说法的正误，并说明理由(1)(2015天津高考)Mg(OH)2 固体在溶液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，该固体可溶于 NH4Cl 溶液。()(2)(2015重庆高考)0.1 mol AgCl 和 0.1 mol AgI 混合后加入
19、1 L 水中，所得溶液中 c(Cl)c(I)。()(3)(2014四川高考)验证 Fe(OH)3 的溶解度小于Mg(OH)2可将 FeCl3溶液加入 Mg(OH)2悬浊液中，振荡，可观察到沉淀由白色变为红褐色。()(4)(2014重庆高考)25 时 Cu(OH)2 在水中的溶解度大于其在 Cu(NO3)2 溶液中的溶解度。()(5)(2013安徽高考)室温下，AgCl 在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。()(6)(2013重庆高考)AgCl 沉淀易转化为 AgI 沉淀且K(AgX)c(Ag)c(X)，故 K(AgI)K(AgCl)。()(7)(2012北京高考)向 AgCl 悬浊液中滴加
20、Na2S 溶液，白色沉淀变成黑色：2AgClS2=Ag2S2Cl。()(8)(2012天津高考)在含有 BaSO4 沉淀的溶液中加入 Na2SO4 固体，c(Ba2)增大。()解析：(1)NH4 可以跟 Mg(OH)2 溶解出的 OH反应生成弱电解质 NH3H2O，进而促进了 Mg(OH)2 的溶解，故正确。(2)AgCl 和 AgI 的 Ksp不相等，则 0.1 mol AgCl和 0.1 mol AgI 混合后加入 1 L 水中，所得溶液中 c(Cl)不等于 c(I)，错误。(3)符合沉淀转化的原则。(4)在水中的 Cu2浓度小，溶解度大。(5)增加 Cl的浓度，AgCl的沉淀溶解平衡逆向
21、移动，溶解度减小，错误。(6)沉淀 AgCl 易转化成沉淀 AgI，说明 AgI 的溶解度小于 AgCl，即 K(AgI)c(Cl)c(I)CCO2 的水溶液：c(H)c(HCO3)2c(CO23)D含等物质的量的 NaHC2O4 和 Na2C2O4 的溶液：3c(Na)2c(HC2O4)c(C2O24)c(H2C2O4)解析：根据质子守恒可知，A 项正确；AgI 的 Ksp小于 AgCl 的，所以含有 AgCl 和 AgI 固体的悬浊液中c(I)小于 c(Cl)，B 项错误；CO2 的水溶液中，c(HCO3)远远大于 c(CO23)，C 项错误；含等物质的量的草酸氢钠 和 草 酸 钠 溶 液
22、 中，根 据 物 料 守 恒，2c(Na)3c(HC2O4)c(C2O24)c(H2C2O4)，D 项错误。答案：选 A6(2015广东高考节选)七铝十二钙(12CaO7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料。用白云石(主要含 CaCO3 和 MgCO3)和废 Al 片制备七铝十二钙的工艺如图所示。煅粉主要含 MgO 和_。用适量 NH4NO3 溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶。若滤液中 c(Mg2)小于 5106 molL1，则溶液 pH 大于_Mg(OH)2的 Ksp51012；该工艺中不能用(NH4)2SO4 代替NH4NO3，原因是_。解析：CaCO3和 MgCO3 受热均易分解，生成
23、 MgO和 CaO；根据溶度积常数可计算出 OH浓度为 1103molL1，因此 H浓度为 11011 molL1，所以 pH应大于 11；如果用(NH4)2SO4代替 NH4NO3，Ca2与 SO24能形成 CaSO4 沉淀。答案：CaO 11 易生成 CaSO4 沉淀而导致 CaCO3产率降低7(2015福建高考节选)25，在 0.10 molL1H2S溶液中，通入 HCl 气体或加入 NaOH 固体以调节溶液pH，溶液 pH 与 c(S2)关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S 的挥发)。(1)pH 13 时，溶 液 中 的 c(H2S)c(HS)_molL1。(2)某溶液含 0.020 molL1Mn2、0.10 molL1H2S，当溶液 pH_时，Mn2 开始沉淀。已知：Ksp(MnS)2.81013解析：(1)根据物料守恒：c(S2)c(H2S)c(HS)0.10 molL1，故 c(H2S)c(HS)0.10 molL1c(S2)0.10 molL15.7102molL10.043 molL1。(2)要使Mn2沉淀，需要的 c(S2)最小值为 c(S2)KspMnScMn2 2.810130.0201.41011，再对照图像找出 pH5。答案：(1)0.043(2)5
