1、第四单元沉淀溶解平衡课程目标1了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2理解溶度积(Ksp)的意义，能进行相关的计算。3知道沉淀的生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。图说考点基 础 知 识自学思记尝试新知预习一、沉淀溶解平衡原理125 时，溶解性与溶解度的关系：2沉淀溶解平衡：(1)定义：在一定温度下，当沉淀_和_的速率相等时，即达到溶解平衡(如图所示)。(2)溶解平衡的建立固体溶质溶解,析出溶液中的溶质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。(3)表示方法：以AgCl为例，溶解平衡可表示为_。3溶解平衡的特征4生成难溶电解质
2、的限度(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_时，反应就达完全。二、溶度积常数三、沉淀反应的应用1沉淀的生成调节_法加_剂法2沉淀的溶解_溶解法_溶解法_溶解法3沉淀的转化原理：溶解度Fe(OH)3_Cu(OH)2(填“大于”或“小于”)。即时性自测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积常数。()(2)溶度积常数大者，溶解能力也越大。()(3)两种不溶物的Ksp相差越大，不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物。()(4)AgI比AgCl更难溶于水，所以，AgCl可以转化为AgI。()(5)含氢氧化钙固体的石灰水中，加
3、少量NaOH固体，氢氧化钙固体质量增加。()(6)在有Cl和Br共同存在的溶液中，只要滴加AgNO3溶液，最先生成的沉淀一定是AgBr。()2下列说法不正确的是()AKsp只与难溶电解质的性质和温度有关B由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，所以ZnS在一定条件下可转化为CuSC其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变D两种难溶电解质作比较时，Ksp越小的电解质，其溶解度一定越小3在一定温度下，在氢氧化钙的悬浊液中，存在氢氧化钙固体与其电离出的离子间溶解结晶平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)，向此种悬浊液中加入少量的氧化钙粉末，充分反应后恢复到原温度。下列叙述正确的是()A
4、溶液中钙离子数目减小B溶液中钙离子浓度减小C溶液中氢氧根离子浓度增大DpH减小4写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式(1)AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)Ksp_。(2)Fe(OH)3(s)Fe3(aq)3OH(aq)Ksp_。(3)AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)Ksp_。5根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：(1)重金属离子会对河流和海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH2.0，1 g/mL)中含有Ag、Pb2等重金属离子，其浓度约为0.01 mol/L，排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下：难溶电解质 AgIAgOHAg2SKsp8.310125
5、.61086.31050难溶电解质PbI2Pb(OH)2PbSKsp7.11091.210153.41028你认为往废水中加入_(填字母序号)，沉淀效果最好。A.NaOHBNa2SC.KI DCa(OH)2(2)已知Ksp(BaCO3) 2.6109，Ksp(BaSO4)1.11010。BaCO3在20 mL 0.01 molL1Na2CO3溶液中的Ksp_(填“大于”“小于”或“等于”)其在20 mL 0.01 molL1 BaCl2溶液中的Ksp。现将浓度为2104mol/L Na2CO3溶液与BaCl2溶液等体积混合，则生成BaCO3沉淀所需BaCl2溶液的最小浓度为_mol/L。向含有
6、BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时，溶液中c(CO32- )/c(SO42)_(保留三位有效数字)。(3)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，该浓缩液中主要含有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cI-cCl-为_。已知Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)8.51017技 能 素 养合作探究分享提升点一沉淀溶解平衡的移动 例1对于难溶盐MX，其饱和溶液中M和X的物质的量浓度之间的关系类似于c(H)c(OH)Kw，存在等式c(M)c(X)Ksp。现有足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶
7、解度由大到小的排列顺序是()20 mL 0.01 molL1 KCl溶液30 mL 0.02 molL1 CaCl2溶液40 mL 0.03 molL1 HCl溶液10 mL蒸馏水50 mL 0.05 molL1 AgNO3溶液A BC D状元随笔AgCl固体在溶液中的溶解受到溶液中c(Cl)和c(Ag)大小的影响，但溶液中c(Cl)与c(Ag)乘积是个定值，c(Cl)越大，c(Ag)越小。提升1已知：AgSCNAgSCN(白色)，某同学探究AgSCN的溶解平衡及转化，进行以下实验。下列说法中，不正确的是()A中现象能说明Ag与SCN生成AgSCN沉淀的反应有限度B中现象产生的原因是发生了反应
8、Fe(SCN)33Ag=3AgSCNFe3C中产生黄色沉淀的现象能证明AgI的溶解度比AgSCN的溶解度小D中黄色沉淀溶解的原因可能是AgI与KI溶液中的I进一步发生了反应关键能力沉淀溶解平衡的影响因素1内因：难溶电解质本身的性质，这是决定性的因素。绝对不溶的物质是没有的；同是微溶物质，溶解度差别也很大；易溶物质只要是饱和溶液也存在溶解平衡。2外因：(1)浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动。(2)温度：多数难溶性电解质溶于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动；少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡。(3)同离子效应：当加入与难溶电解质相同的
9、离子，平衡向生成沉淀的方向移动。如AgCl中加入KCl固体，平衡向左移动。(4)离子反应效应：向沉淀溶解平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体的离子时，平衡向沉淀溶解的方向移动。如AgCl中加入KI固体，生成更难溶的AgI，AgCl溶解。提升点二溶度积常数的应用例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)常温下，向Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中c(CO32-)103 molL1，则Ca2_(填“是”或“否”)沉淀完全。已知该温度下，c(Ca2)1.0105 molL1时可视为沉淀完全， Ksp （CaCO3）2.8109(2
10、)已知25 时，KspMg(OH)24.01012；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示：pH9.6颜色黄色绿色蓝色25 时，向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)25 时，向50 mL 0.018 molL1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 molL1的盐酸，生成沉淀。已知25 时AgCl的Ksp1.81010，请计算：完全沉淀后，溶液中c(Ag)_molL1。完全沉淀后，溶液的pH_。(4)已知常温下KspFe(OH)31.01039，某CuSO4溶液中含有Fe3，可以加入_调节溶液的pH为_，使溶液中的Fe3恰好沉淀完全(浓度等于1.01
11、05 molL1时)而除去。状元随笔运用Ksp进行计算时，浓度应为混合后离子浓度；调pH除杂时，所加物质应既能与H(或OH)反应，又不引入新的杂质。提升2.常温下，CaS的Ksp1.0108，饱和溶液中存在平衡：CaS(s)Ca2(aq)S2(aq)H0。(1)该温度下，将104 molL1氯化钙溶液与2104 molL1硫化钠溶液等体积混合，能否产生沉淀并说明理由：_；温度升高时，Ksp_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。向CaS悬浊液中滴加少量浓盐酸，c(Ca2)_，原因是_(用文字和离子方程式说明)。(2)若向CaS悬浊液中加入CuSO4溶液，生成一种黑色固体物质，写出该过程中发生
12、反应的离子方程式：_。.已知常温下，KspFe(OH)31.01038，欲使0.01 molL1 FeCl3溶液开始产生Fe(OH)3沉淀，应调整溶液pH，使pH_，若要使其沉淀完全，pH应_。状元随笔溶度积常数和其它平衡常数一样，也只受温度影响，当其它条件改变时，平衡会发生移动，但Ksp保持不变。关键能力溶度积常数的应用1Ksp意义同类型物质，在相同温度下Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强，不同类型物质Ksp大小不具有可比性。如根据Ksp可判断溶解能力：AgIAgBrAgCl，CuOH2 JP3MgOH2，25 时Ksp(AgCl)1.81010，KspMg(OH)21.8101
13、1，不能说明两者溶解性大小。2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(CuS)，所以ZnS在一定条件下可转化为CuS，B正确；同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr、AgI)，Ksp越小，溶解度越小，而不同类型的难溶电解质(如Ag2SO4和AgI)，Ksp小的溶解度不一定小，故D错误。答案：D3解析：向悬浊液中加少
14、量生石灰，发生CaOH2O=Ca(OH)2，由于原溶液已经达到饱和，则反应后仍为饱和溶液，溶液中各离子浓度不变，则B、C、D错误；由于反应消耗水，则溶剂质量减少，由于浓度不变，则溶液中Ca2数目减小，A项正确。答案：A4答案：(1)c(Ag)c(Cl)(2)c(Fe3)c3(OH)(3)c(An)mc(Bm)n5解析：(1)溶度积越小的越易转化为沉淀，由表格中的数据可知，硫化物的溶度积小，则应选择硫化钠；故答案为B。(2)沉淀的溶度积常数在一定温度下是一个常数，所以BaCO3在20 mL 0.01 molL1Na2CO3溶液中的Ksp等于其在20 mL 0.01 molL1 BaCl2溶液中的
15、Ksp；设BaCl2溶液的最小浓度为x molL1，Na2CO3溶液的浓度为2104molL1，将等体积的Na2CO3溶液与BaCl2溶液混合，则混合液中c(CO)1104molL1，c(Ba2) molL1。根据溶度积规则知若要生成BaCO3沉淀则有Qc(Ba2)c(CO)Ksp(BaCO3)，即11042.6109，则x5.2105 molL1，则生成BaCO3沉淀所需BaCl2溶液的最小浓度为5.2105 molL1。当有BaCO3沉淀生成时，c(Ba2)c(CO)Ksp(BaCO3)，则有：23.6。(3)当AgCl开始沉淀时，溶液中4.7107。答案：(1)B(2)等于5.21052
16、3.6(3)4.7107技能素养例1解析：AgCl(s)AgCl，由于c(Ag)c(Cl)Ksp，c(Cl)或c(Ag)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag或Cl的浓度有关，而与溶液的体积无关。中c(Cl)0. 01 molL1，中c(Cl)0.04 molL1，中c(Cl) 0.03 molL1，中c(Cl)0 molL1，中c(Ag) 0.05 molL1。Ag或Cl浓度由小到大的顺序为。答案：B提升1解析：由图可知，等量的AgNO3和KSCN反应生成AgSCN沉淀，上层清液中滴加Fe(NO3)3溶液，得到浅红色溶液，则上层清液中含有
17、SCN，说明Ag与SCN生成AgSCN沉淀的反应有限度，A项正确。向含Fe(SCN)3的浅红色溶液中加入AgNO3溶液，红色褪去，产生白色沉淀，发生了反应：Fe(SCN)33Ag3AgSCNFe3，B项正确。中加入AgNO3溶液生成AgSCN白色沉淀后，AgNO3仍剩余；中加入2滴2 molL1 KI溶液，溶液中Ag和I反应生成AgI黄色沉淀，未发生AgI和AgSCN之间的转化，故不能比较二者的溶解度大小，C项错误。白色沉淀AgSCN中加入2 mL 2 molL1 KI溶液，白色沉淀转化为黄色沉淀，则AgSCN转化为AgI；随后沉淀溶解，得到无色溶液，由于溶液中KI剩余，可能是AgI和I反应生
18、成无色易溶物质，D项正确。答案：C例2解析：(1)根据Ksp(CaCO3)c(Ca2)c(CO)2.8109，得c(Ca2)molL12.8106molL19.6，溶液为蓝色。(3)反应前，n(Ag)0.018 molL10.05 L0.9103 mol，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) molL11.8107 molL1。H没有参与反应，完全沉淀后，c(H)0.020 molL10.010 molL1，pH2。 (4)为了不引入杂质可加入氧化铜或氢氧化铜或碱式碳酸
19、铜等调节溶液的pH；根据KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)1.01039，若使溶液中的c(Fe3)1.0105 molL1，则c(OH)molL11.01011.3 molL1，则c(H)102.7 molL1，pH2.7。答案：(1)是(2)蓝色(3)1.81072(4)氧化铜(或氢氧化铜、碱式碳酸铜等)2.7提升2解析：.(1)将104 molL1氯化钙溶液与2104 molL1硫化钠溶液等体积混合后，c(Ca2)5105 molL1，c(S2)1104 molL1，则离子积Qcc(Ca2)c(S2)510511045109Ksp(CaS)1.0108，故无沉淀生成；CaS(s)
20、Ca2(aq)S2(aq)为吸热反应，则温度升高时，Ksp增大。滴加少量浓盐酸，氢离子会与硫离子结合生成硫化氢，其离子方程式为2HS2=H2S，因此会破坏溶解平衡：CaS(s)Ca2(aq)S2(aq)，使平衡正向移动，c(Ca2)增大。(2)CaS悬浊液中存在CaS(s)Ca2(aq)S2(aq)，若向其中加入CuSO4溶液，发生复分解反应，生成黑色固体CuS，反应的离子方程式为CaS(s)Cu2(aq)=CuS(s)Ca2(aq)。.0.01 molL1 FeCl3溶液中开始沉淀时c(Fe3)0.01 molL1，则c(OH) molL111012 molL1，根据Kw11014，c(H)
21、 molL11102 molL1，pH2，故使Fe3开始沉淀，溶液所需的最小pH为2；若要使其沉淀完全，则溶液中Fe3最大浓度为1.0105 molL1，则c(OH) molL111011 molL1，根据Kw11014，因此c(H) molL11103 molL1，pH3，故pH应大于3。答案：(1)不能，因为离子积Qcc(Ca2)c(S2)51051104510923例3解析：图中a和b为T1、T2温度下CdS的饱和溶液中的c(Cd2)或c(S2)，即CdS在水中的溶解度，A项正确；Ksp只与温度有关，故Ksp(m)Ksp(p)Ksp(n)Ksp(q)，B项错误；向m点溶液中加入Na2S固
22、体，c(S2)增大，CdS的溶解平衡逆向移动，c(Cd2)减小，因此m沿mpn线向p方向移动，C项正确；温度降低时，CdS的溶解度降低，q点的饱和溶液中有CdS晶体析出，仍为饱和溶液，c(Cd2)、c(S2)降低但仍相等，因此q沿qp线向p方向移动，D项正确。答案：B提升3解析：根据滴定曲线，当加入25 mL AgNO3溶液时，Ag与Cl刚好完全反应，AgCl处于沉淀溶解平衡状态，此时溶液中c(Ag)c(Cl)104.75 molL1，Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)109.53.161010，A项正确；曲线上各点都处于沉淀溶解平衡状态，故符合c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)，B项
23、正确；Cl浓度为0.050 0 molL1时消耗25 mL AgNO3溶液，则Cl浓度为0.040 0 molL1时消耗20 mL AgNO3溶液，根据图示，a点对应AgNO3溶液体积为15 mL，所以反应终点不可能由c点移到a点，C项错误；由于AgBr的Ksp小于AgCl的Ksp，初始c(Br)与c(Cl)相同时，反应达到终点时消耗的AgNO3溶液体积相同，但Br浓度小于Cl浓度，即反应终点从曲线上的c点向b点方向移动，D项正确。答案：C形成性自评1解析：Ksp只与温度有关，A项不正确；B项混合后可能c(Ag)或c(Cl)有剩余，不一定有c(Ag)c(Cl)；C项QcKsp时达到溶解平衡，没
24、有AgCl沉淀析出；D项符合沉淀转化的规律。答案：D2解析：加MgSO4会使溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2)变大；加盐酸使该溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，c(Mg2)变大；加NaOH使该溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2)变小；加水平衡右移，Mg(OH)2固体减少，由于温度不变，最终饱和溶液中c(Mg2)不变。答案：D3解析：AgCl是难溶电解质，在AgCl浊液中存在沉淀溶解平衡，A项正确；Ag与NH3结合生成Ag(NH3)2，导致Ag浓度减小，促使沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)正向移动，说明NH3结合Ag的能力比Cl强，B项正确；银
25、镜反应后的试管壁上是银单质，Ag能与浓氨水反应，银单质不能，C项错误；浓硝酸能中和NH3H2O，c(NH3H2O)减小，使Ag2NH3H2OAg(NH3)22H2O平衡逆向移动，Ag(NH3)2转化成Ag，Ag与溶液中的Cl结合生成沉淀，所以滴加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl，D项正确。答案：C4解析：由Ksp(MnS)、Ksp(CuS)可知，相同温度下MnS的溶解度大于CuS的溶解度，A项正确。K1.921023，B项错误。Na2S、H2S溶液中c(S2)更大，所以Na2S、H2S也能作用沉淀剂，C项正确。向Cu2(aq)MnS(s)=Mn2(aq)CuS(s)平衡体系中加入少量CuSO4固体
26、，c(Cu2)增大，平衡正向移动，c(Mn2)变大，D项正确。答案：B5解析：温度恒定时，Ag2SO4的沉淀溶解平衡曲线上任意点的Ksp都相等，A项正确；由Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线可知：Ksp(Ag2SO4)c2(Ag)c(SO)(1102)2161021.6105，C项正确；0.02 molL1的AgNO3溶液与0.2 molL1的Na2SO4溶液等体积混合后，c(Ag)0.01 molL1，c(SO)0.1 molL1，则Qcc2(Ag)c(SO)0.0120.11105Ksp，故能产生AgCl沉淀。(2)c(Cl)1.5103 mol/Lc(Ag)1.2107 mol/L
27、，生成的AgCl为：356103143.530.135 g。(3)上述溶液中的Cl会抑制AgCl溶解，故AgCl溶解度比在纯水中的小。答案：(1)能(2)1.2107 mol/L30.135 g(3)纯水7解析：(1)H2PI的Kh1.41011Ka26.2108，即电离程度大于其水解程度，则常温下，NaH2PI的水溶液显酸性，pH7。常温下，Na2HPI的水溶液中Kh1.6107。(2)向AgCl悬浊液中加入适量KI溶液，发生AgCl(s)I(aq)AgI(s)Cl(aq)，该反应的化学平衡常数K2.0106。由于碘化银比氯化银更难溶，所以滴定时应加入的指示剂是K2CrO4，答案选b；由于A
28、g2CrO4为红棕色固体，所以滴定终点时锥形瓶中颜色的变化为滴入最后一滴标准硝酸银溶液，生成红棕色沉淀，且半分钟内不褪色。(3)由于Fe3恰好沉淀完全时，c(PO)molL11.31017molL1，c3(Mg2)c2(PO)0.013(1.31017)21.71040KspMg3(PO4)2，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。答案：(1)1.6107(2)2.0106b滴入最后一滴标准硝酸银溶液，生成红棕色沉淀，且半分钟内不褪色(3)Fe3恰好沉淀完全时，c(PO)molL11.31017molL1，c3(Mg2)c2(PO)0.013(1.31017)21.71040KspMg3(PO4)2，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀