1、第4节难溶电解质的溶解平衡考试要求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。命题预测本节内容是历年高考的热点，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(
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逆向减小增大不变通入H2S正向减小增大不变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
3、解酸溶解法：如CaCO3溶于盐酸。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AgOH溶于NH3H2O溶液。(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
4、(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BaSO4(s)CO(aq)=BaCO3(s)SO(aq) ；BaCO32H=Ba2H2OCO2。(1)沉淀溶解平衡的特征也属于平衡体系，具有平衡体系的一切特征，即逆、等、动、定、变，其变化也适用平衡移动原理来解释。(2)难溶电解质不一定是弱电解质，如BaSO4、AgCl等都是强电解质。(3)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。1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，
5、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
6、出，但溶剂H2O的量减少，故饱和溶液中Na总数减少。(5)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。2试用平衡移动原理解释下列事实：(1)BaCO3不溶于水，为什么不能做钡餐？_。(2)分别用等体积的蒸馏水和0.01 molL1的盐酸洗涤AgCl沉淀，用水洗涤造成的AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。_。答案(1)BaCO3(s)Ba2(aq)CO(aq)，HCl=HCl，盐酸电离的H与BaCO3溶解产生的CO结合生成CO2和H2O，破坏了BaCO3的溶解平衡，c(Ba2)增大，引起人体中毒(2)用水洗涤
7、AgCl，AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)平衡右移，AgCl的质量减少，用盐酸洗涤AgCl，洗涤的同时HCl电离产生的Cl会使平衡左移，AgCl减少的质量要小些题组训练题组一 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)(HKsp：溶液过饱和，有沉淀析出QcKsp：溶液饱和，处于平衡状态QcKsp：溶液未饱和，无沉淀析出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。3有关
8、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) molL110a 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。(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
9、右移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。1判断正误，正确的画“”，错误的画“”，错误的指明错因。(1)25 时，Ksp(Ag2CrO4)Ksp(AgCl)，则溶解度Ag2CrO4。题组训练1已知：Ksp(BaCO3)5.1109；Ksp(BaSO4)1.11010。医院抢救钡离子中毒患者时，可给病人服用泻药MgSO4；医院中常用硫酸钡作为内服造影剂。下列推断错误的是()A在BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中，c(SO)c(CO)1.151B若误饮含c(Ba2)1.0105 molL1的溶液，不会引起钡离子中毒C可以用0.36 molL1的MgSO4溶液给钡离子中毒患者服用，使Ba2与SO结合
10、生成沉淀，达到解毒的效果D不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4)答案D2已知t 时AgCl的Ksp21010；在t 时，Ag2CrO4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)2Cl(aq)2AgCl(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
11、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Ag2CrO4沉淀和AgCl沉淀所需c(Ag)分别为c(A
12、g) 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)(2019江苏高考)实验操作现象结论向浓度均为0.05 molL1的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黄色沉淀生成Ksp(AgI)Ksp(AgCl)()(2)(2018天津高考)向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液，生成黑色沉淀，证明Ksp(CuS)Ksp(ZnS)。()(3)(2017江苏高考)常温下，KspMg(OH)25.61012，pH10的含Mg2溶液中，c(Mg2)5.6104
13、molL1。()(4)(2016全国卷)向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变。()(5)(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。()答案(1)(2)(3)(4)(5)解析(1)向相同浓度的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，说明Ksp(AgI)Ksp(AgCl)。(2)悬浊液中的Na2S会与CuSO4反应得到黑色的CuS沉淀，不能证明发生了沉淀转化，错误。(3)常温下，pH10的溶液中，c(H)1.01010molL1，因此c(OH)1.0104molL1。5.6104mo
14、lL1，若c(Mg2)5.6104molL1，则溶液中形成Mg(OH)2沉淀，因此该溶液中c(Mg2)5.6104molL1，正确。(4)，加入AgNO3后Ksp不变，故不变，正确。(5)BaSO4难溶于水和酸，不能被X射线透过，可用作造影剂，正确。2(2019全国卷)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其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图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度B图中各点对应的Ksp的关系为：Ksp(m)Ksp(n)Ksp(p)Ksp(q)C向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组
15、成由m沿mpn线向p方向移动D温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动答案B解析难溶物质的溶解度可以用物质的量浓度(摩尔浓度)表示，即图中a、b分别表示T1、T2温度下，1 L CdS饱和溶液里含a mol、b mol CdS，A正确；Ksp在一定温度下是一个常数，所以Ksp(m)Ksp(n)Ksp(p)Ksp(q)，B错误；向m点的溶液中加入Na2S固体，Ksp保持不变，S2浓度增大，则Cd2浓度减小，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动，C正确；温度降低时，溶解度减小，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动，D正确。3(2018全国卷)用0.100 molL1 AgNO
16、3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
17、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(AgCl)，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
18、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。4(2017全国卷)在湿法炼锌的电
19、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lg0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
20、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。5(2016全国卷节选)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。
