水溶液中的离子平衡第节难溶电解质的溶解平衡

1、第四节 难溶电解质的溶解平衡【想一想】AgCl（s） Ag+(aq)+Cl-(aq); AgCl=Ag+Cl-。两个方程式所表示的意义相同吗？【答案】不同。式表示难溶电解质AgCl在水溶液中的溶解平衡方程式；式表示强电解质AgCl在水溶液中的电离方程式。4. 影响溶解平衡的因素(1)内因：电解质本身的性质(2)外因：遵循平衡移动原理浓度：加水，平衡向_方向移动。温度：升温，多数平衡向_方向移动(Ca(OH)2为放热，升温其溶解度减小)。同离子效应：在溶液中加入与溶解平衡相同的离子，溶解平衡_移动，溶解度_。三、沉淀反应的应用1. 沉淀的生成(1)可利用生成沉淀来达到_的目的。(2)条件生成沉淀

2、的反应能够_；生成沉淀的反应进行得越_越好。【想一想】如果要除去某溶液中的SO2-4，选择加入钙盐还是钡盐？为什么？【答案】钡盐。因为BaSO4比CaSO4更难溶。2. 沉淀的溶解(1)概念移去溶解平衡体系中的相应_，使平衡向_的方向移动，从而使沉淀溶解。(2)方法酸溶解法：CaCO3溶于盐酸的离子方程式为_ _。盐溶液溶解法：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液的离子方程式为_ _。3. 沉淀的转化(1)概念：由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程。(2)实质：_的移动。(3)规律：一般说来，溶解度_的沉淀转化成溶解度_的沉淀容易实现。沉淀的溶解度差别_，转化越容易。【答案】一、S0.01 g0.

3、01 gS1 g1 gS10 gS10 g二、1. 一定温度饱和溶液沉淀溶解沉淀生成3. (3)不变4. (2)溶解溶解逆向减小三、1. (1)分离或除去某些离子(2)发生完全(3)HgS2HHgS2. (1)离子沉淀溶解(2)CaCO32H=Ca2CO2H2OMg(OH)22NH4=Mg22NH3H2O3. (2)沉淀溶解平衡(3)小更小越大科目一考试 2016年科目一模拟考试题科目二考试 2016年科目二考试技巧、考试内容、考试视频沉淀溶解的方法【例1】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.

4、 三个不同温度中，313 K时Ksp(SrSO4)最大C. 283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液D. 283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液【解析】Ksp只与温度有关，A错；由图像可知：313 K时Ksp(SrSO4)最大，B正确；a点在283 K线的下方，属于不饱和溶液，C错；283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后会有晶体析出，还是属于饱和溶液，D错。【答案】B沉淀溶解的方法1. 酸碱溶解法(1) 难溶性酸常用强碱来溶解：H2SiO3(s)2NaOH = Na2SiO32H2O。(2)难溶弱酸盐常用强酸或较强酸来溶解：CaC2O4(s)2HCl =

5、 CaCl2H2C2O4。(3)难溶性碱常用强酸(也可用较弱酸)来溶解：如向Mg(OH)2沉淀中，加入酸或铵盐。2. 氧化还原溶解法有些金属硫化物(CuS、HgS等)溶度积特别小，在饱和溶液中c(S2)特别小，不能溶于非氧化性强酸，只能溶于氧化性酸，以减少c(S2)，达到沉淀溶解的目的。如：3CuS8HNO3=3Cu(NO3)23S2NO4H2O。3. 络合溶解法AgCl加氨水生成稳定的络合物Ag(NH3)2，从而使沉淀溶解。4. 沉淀转化溶解法BaSO4不能为酸碱所溶解，又不易形成稳定的配离子，也不具有明显的氧化还原性，唯一的办法就是把它转化为一种新的难溶盐弱酸钡盐(常使之转化为BaCO3)

6、，然后使之再溶于强酸。【温馨提示】不可能使要除去的离子全部转化为沉淀除去。一般认为残留在溶液中的该离子浓度小于1105mol/L时，沉淀已经完全。【知识关联】沉淀溶解与溶解度、勒夏特列原理、元素化合物知识等联系。1. (2010高考北京卷，11)自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是()A. CuS的溶解度大于PbS的溶解度B. 原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性C. CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2S2=CuSD. 整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应【解

7、析】根据沉淀最终能转化为铜蓝，可以判断CuS比PbS的溶解度更小，A错；根据CuS中硫元素的价态为2价可得知其有还原性，可以被氧化，B错； ZnS是难溶物质，不能用S2表示，C错；CuSO4与ZnS反应属于复分解反应，D正确。【答案】D溶度积的应用【例2】(2010高考浙江卷，26)已知：25 时弱电解质电离平衡常数：Ka(CH3COOH)1.8105，Ka(HSCN)0.13；难溶电解质的溶度积常数：Ksp(CaF2)1.51010。25时，2.0103 molL1氢氟酸溶液中，调节溶液pH(忽略体积变化)，得到c(HF)、c(F)与溶液pH的变化关系，如下图所示：请根据以上信息回答下列问题

8、： (1)25时，将20 mL 0.10 molL1 CH3COOH溶液和20 mL 0.10 molL1HSCN溶液分别与20 mL 0.10 molL1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图为：反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是_，反应结束后所得两溶液中，c(CH3COO)_c(SCN)(填“”、“”或“”)。(2)25时，HF电离平衡常数的数值Ka_，列式并说明得出该常数的理由_。(3)4.0103 molL1HF溶液与4.0104 molL1 CaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0(忽略调节混合液体积的变化)，通

9、过列式计算说明是否有沉淀产生。【解析】(1)由Ka(CH3COOH)1.8105Ka(HSCN)0.13可知，CH3COOH的酸性比HSCN的酸性弱，故等浓度的CH3COOH溶液和HSCN溶液相比，CH3COOH溶液中的c(H)小，反应速率慢，二者与NaHCO3充分反应生成正盐后，CH3COONa的水解程度大，c(CH3COO)应小于c(SCN)。(3)由题图可知，当pH4.0时，溶液中的c(F)1.6103 molL1，注意混合后，体积为原来的2倍，所以c(Ca2)为原来的1/2，c(Ca2)2.0104 molL1。【答案】(1)HSCN的酸性比CH3COOH的酸性强，其溶液中c(H)较大

10、，故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快(2)103.45(或 3.5104)Ka，当c(F)c(HF)时，Kac(H)查图中的交点处即为c(F)c(HF)，故所对应的pH即为Ka的负对数(3)查图，当pH4.0时，溶液中的c(F)1.6103 molL1，溶液中的c(Ca2)2.0104 molL1c(Ca2)c2(F)5.11010Ksp(CaF2)，有沉淀产生。1. 溶度积常数(1)定义 在一定条件下的难溶电解质饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数即为溶度积常数或溶度积，符号Ksp。(2)表达式对于沉淀溶解平衡MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)，则有Kspcm(Mn)cn(

11、Am)(3)影响因素同一难溶电解质的Ksp仅仅是温度的函数，温度不变， Ksp不变。2. 溶度积的应用通过比较溶度积Ksp与溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积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： (1)QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到平衡； (2)QcKsp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态； (3)QcKsp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直到溶液饱和。【温馨提示】化学平衡、电离平衡、盐类的水解平衡、气体(或固体)的溶解平衡、沉淀溶解平衡均符合平衡移动原理即勒夏特列原理。【知识关联】溶度积与溶解度、化学平衡常数、

12、浓度时间图像等联系。2. 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()提示：BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)的平衡常数Kspc(Ba2)c(SO)，称为溶度积常数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C. d点无BaSO4沉淀生成D. a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp【解析】a点在平衡曲线上，此时溶液中存在溶解平衡，加入Na2SO4会增大SO的浓度，平衡左移，Ba2的浓度应降低，A错；d点时溶液不饱和，蒸发溶液，c(SO)、c(Ba2)均增大，B错；d点表示溶液的QcKsp，溶液不饱和，不会产生沉淀，C正

13、确；Ksp是一常数，温度不变，Ksp不变，所以该曲线上任一点的Ksp都相等，D错。【答案】C1. 下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法中，不正确的是 ()A. AgCl沉淀生成和溶解不断进行，但速率相等B. AgCl难溶于水，溶液中没有Ag和ClC. 升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大D. 向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度降低【解析】本题考查沉淀溶解平衡的特点。 AgCl固体在溶液中达到溶解平衡后，沉淀生成与溶解速率相等，但不为零，A正确；AgCl难溶于水，但溶解的部分完全电离出Ag和Cl，B错误；一般来说，升高温度有利于固体物质的溶解，C正确；向AgCl沉淀中加入NaC

14、l固体，增大了Cl浓度，使溶解平衡逆向移动，降低了AgCl的溶解度，D正确。【答案】B2. 若在1 L蒸馏水中加入1滴(约0.05 mL)0.1 molL1的NaCl溶液，搅拌均匀后再滴入1滴0.1 molL1AgNO3溶液，请估算是否会产生沉淀(已知AgCl的Ksp1.81010) ()A. 否B. 是 C. 可能是 D. 以上都不正确【解析】本题考查沉淀溶解平衡的应用。 c(Cl)0.05103L0.1 molL1/1 L5 106 mol/L，c(Ag)0.05103L0.1 molL1/1 L5106 mol/L，Qcc(Cl)c(Ag)2.51011Ksp，所以不会产生沉淀。【答案】

15、A3. 向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变成黑色。根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为 ()A. AgClAgIAg2S B. AgClAgIAg2SC. AgClAgIAg2S D. AgIAgClAg2S【解析】本题考查沉淀的转化。开始生成AgCl沉淀，加一滴KI溶液，沉淀转化为AgI，再加一滴Na2S溶液，沉淀又转化为Ag2S，据沉淀的转化向更难溶的方向进行，可知溶解能力Ag2SAgIAgCl。【答案】C4. 把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(O

16、H)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)。下列说法正确的是 ()A. 恒温下向溶液中加CaO，溶液的pH升高B. 给溶液加热，溶液的pH升高C. 向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加D. 向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变【解析】本题考查沉淀溶解平衡的移动。向平衡体系中加入CaO，CaO与H2O反应使c(Ca2)和c(OH)都增大，平衡向左移动，由于温度不变，Ksp不变，所以当c(Ca2)和c(OH)减小至与原平衡相等时达到新的平衡，c(Ca2)、c(OH)未变，pH不变。但n(Ca2)、n(OH)减小了，Ca(OH)2的量增大了；给溶液加热，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，所以会有少量Ca(OH)2析出，c(OH)减小，pH减小；加入Na2CO3溶液，部分Ca(OH)2转化为CaCO3，固体质量增加；加入NaOH(s)，平衡左移，Ca(OH)2固体质量增加。 【答案】C5. (1)在25 下，向浓度相同的MgSO4和CuSO4混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为_。已知25 时KspMg(OH)21.81011