新高考化学一轮复习第7章第4节沉淀溶解平衡教学案鲁科版

第4节积淀溶解平衡课标解读要点网络认识难溶电解质的积淀溶解平衡。理解溶度积(Ksp)的含义，能进行相关的计算。积淀溶解平衡及应用11．积淀溶解平衡含义：在必然温度下的水溶液中，当积淀溶解和生成的速率相等时，即建立了溶解平衡。积淀溶解平衡的建立及特色v(溶解)>v(积淀)，固体溶解固体溶解溶液中的溶质v(溶解)＝v(积淀)，溶解平衡溶质积淀v(溶解)<v(积淀)，析出晶体积淀溶解平衡的影响因素22．积淀溶解平衡的应用积淀的生成①调治pH法3＋如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调治pH至7～8，离子方程式为Fe＋＋3NH·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH4。②积淀剂法如用H2S积淀Cu2＋，离子方程式为Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋。积淀的溶解①酸溶解法如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为＋2＋CaCO3＋2H===Ca＋CO2↑＋H2O。②盐溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为＋2＋Mg(OH)2＋2NH4===Mg＋2NH3·H2O。积淀的转变①实质：积淀溶解平衡的搬动。②规律：一般说来，溶解度小的积淀简单转变为溶解度更小的积淀。积淀的溶解度差别越大，越简单转变。但溶解度小的积淀在必然条件下也能够转变为溶解度大的积淀。③应用a．锅炉除垢：将CaSO4转变为CaCO3，离子方程式为2－2－(aq)。CaSO4(s)＋CO3(aq)===CaCO3(s)＋SO4b．矿物转变：CuSO4溶液遇PbS转变为CuS，离子方程式为32＋2＋。Cu(aq)＋PbS(s)===CuS(s)＋Pb(aq)[补短板](1)20℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在以下关系：用积淀法除杂不能能将杂质离子全部经过积淀除去，一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，积淀已经完好；[基础判断](1)积淀达到溶解平衡时，溶液中溶质离子浓度必然相等，且保持不变。()在相同温度下，BaSO4在同物质的量浓度的Na2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液中溶解度和K均相同。()sp(3)常温下，向Ca(OH)的悬浊液中加少量CaO，充分反应后，恢复到常温，－2()2－(aq)2－(aq)可说明BaCO3的溶解度比BaSO4的小。(4)BaSO4(s)＋CO3BaCO3(s)＋SO4()向20mL0.1mol·L－1的NaOH溶液中加10mL0.05mol·L－1MgCl2溶液，充分反应后，再加入FeCl3溶液，可发现白色积淀变为红褐色积淀，说明Mg(OH)2能够转变为Fe(OH)3积淀。()[答案](1)×(2)×(3)×(4)×(5)×[知识应用]1．试用平衡搬动原理讲解以下事实：(1)Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液。(2)分别用等体积的蒸馏水和0.01mol·L－1的稀盐酸冲洗AgCl积淀，用水冲洗造成AgCl的损失大于用稀盐酸冲洗的损失量。[答案](1)Mg(OH)2在水中存在22＋－4Mg(OH)(s)Mg(aq)＋2OH(aq)，加入NHCl溶液，4－＋－Mg(OH)溶解。OH与NH反应生成NH·HO，[OH]减小，平衡向右搬动，使4322(2)用水冲洗AgCl，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)平衡右移，AgCl的质量减少，用稀盐酸冲洗AgCl，稀释的同时HCl电离产生的Cl－会使平衡左移，AgCl减少的质量要小些。2．以AgCl为例：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)H>0。请填表：外界条件搬动方向[Ag＋]Ksp①加AgCl固体________________________②加入Na2S________________________③通入HCl________________________[答案]①不搬动不变不变②右减小不变③左减小不变命题点1积淀溶解平衡及影响因素1．(2019·景德镇调研)已知Ca(OH)的饱和溶液中存在平衡Ca(OH)(s)222＋－<0，以下相关该平衡系统的说法正确的选项是()Ca(aq)＋2OH(aq)H①高升温度，平衡逆向搬动②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，能够向溶液中加入合适的NaOH溶液④恒温下，向溶液中加入CaO，溶液的pH高升⑤给溶液加热，溶液的pH高升⑥向溶液中加入NaCO溶液，其中固体质量增加⑦向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)固体232质量不变A．①⑥B．①⑥⑦C．②③④⑥D．①②⑥⑦232＋32＋]减小，②错；③引入－A[向溶液中加NaCO，与Ca反应生成积淀CaCO，[CaOH，③错；恒温下，Ca(OH)饱和溶液的浓度不变，pH不变，④错；加热，平衡左移，－2小，pH减小，⑤错；加NaOH，平衡左移，Ca(OH)2的质量增大，⑦错。]52．将AgCl分别加入盛有：①5mL水②6mL0.5mol·L－1NaCl溶液③10mL0.2mol·L－1CaCl2溶液④50mL0.1－1盐酸的烧杯中，均有固体节余，各溶液中[Ag＋]从大到小的序次排列正确的mol·L是()A．④③②①B．②③④①C．①④③②D．①③②④[溶液中[Cl－]越大，AgCl溶解度越小。]命题点2积淀溶解平衡的应用－1AgNO3溶液和0.1－1NaCl溶液等体积混杂获取浊液a，3．实验：①0.1mol·Lmol·L过滤获取滤液b和白色积淀c。②向滤液b中滴加0.1mol·L－1KI溶液，出现浑浊。③向积淀c中滴加0.1mol·L－1KI溶液，积淀变为黄色。以下解析不正确的选项是()A．浊液a中存在积淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)B．滤液b中不含有Ag＋C．③中颜色变化说明AgCl转变为AgID．实验能够证明AgI比AgCl更难溶[答案]B4．要使工业废水中的Pb2＋积淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作积淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度以下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03×10－41.81×10－71.84×10－14由上述数据可知，积淀剂最好采用()A．硫化物B．硫酸盐C．碳酸盐D．以上积淀剂均可[答案]A5．工业上采用湿法炼锌过程中，以ZnSO4为主要成分的浸出液中，含有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋、Cl－等杂质，这些杂质对锌的电解工序有阻挡，必定早先除去。现有以下试剂可供选择：①酸性KMnO4溶液②NaOH溶液③ZnO④H2O2溶液⑤ZnFe⑦AgNO3⑧Ag2SO4以下说法不正确的选项是()A．用酸性KMnO4溶液将Fe2＋氧化成Fe3＋，再转变为Fe(OH)3积淀除去B．用ZnO调治浸出液的酸碱性，可使某些离子形成氢氧化物积淀C．在实质生产过程中，加入Ag2SO4可除去Cl－，是利用了积淀转变的原理6D．也能够用ZnCO3代替ZnO调治溶液的酸碱性[用酸性KMnO4氧化Fe2＋，会引入新杂质离子1．溶度积和离子积以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：

＋2＋等，A错误。]K、Mn溶度积常数及其应用溶度积离子积符号KspQcKsp(AmBn)＝[An＋]m[Bm－]n，式中的浓Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度表达式度都是平衡时浓度是任意时刻的浓度判断在必然条件下积淀可否生成或溶解应用①Qc＞Ksp：溶液过饱和，有积淀析出7Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态③Qc＜Ksp：溶液未饱和，无积淀析出2．Ksp的影响因素内因：难溶物质自己的性质，这是主要决定因素。外因①浓度：加水稀释，平衡向溶解方向搬动，但Ksp不变。②温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，高升温度，平衡向溶解方向搬动，Ksp增大。③其他：向平衡系统中加入可与系统中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向搬动，但Ksp不变。[补短板]Ksp认识的两误区(1)误认为只要Ksp越大，其溶解度就会越大。Ksp还与难溶物化学式中的各离子配比有关，只有同种类的难溶物的Ksp大小才可用于比较其溶解度大小。误认为Ksp小的不能够转变为Ksp大的，只能实现Ksp大的向Ksp小的转变。实质被骗两种难溶电解质的Ksp相差不是很大时，经过调治某种离子的浓度，可实现难溶电解质由Ksp小的向Ksp大的转变。[基础判断](1)Fe(OH)3的溶度积sp3＋][OH－3)K＝[Fe]。((2)已知：sp(Ag2CrO4)<sp(AgCl)，则Ag2CrO4的溶解度小于AgCl的溶解度。KK()(3)将Na2S与稀硫酸反应生成的气体通入AgNO3与AgCl的溶液中，依照现象可得出sp(AgCl)>sp(Ag2S)。()KK(4)常温下，向Mg(OH)饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)的K不变。22sp()(5)溶度积常数sp只受温度的影响，温度高升sp增大。()KK[答案](1)√(2)×(3)×(4)√(5)×[知识应用]1．室温下，向2mol·L－1CuSO4溶液中加入NaOH固体调治溶液的pH至多少时开始沉淀？(Ksp[Cu(OH)2]＝2.0×10－203－3写出解题步骤)mol·L[答案]Ksp[Cu(OH)2]＝2＋－2＝－2－203－3[Cu][OH]2×[OH]＝2.0×10mol·L，[OH－]＝10－20mol·L－1＝10－10mol·L－1，＋KW10－14－1－4－1[H]＝[OH－]＝10－10mol·L＝10mol·L，8pH＝－lg[H＋]＝－lg10－4＝4。2．(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如sp＝a的饱和AgCl溶液中[Ag＋]＝K________。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sp＝，在0.1mol·L－1的NaCl溶液中加入过分的AgCl固体，达到平衡后[Ag＋]＝Ka________。[答案]－1－1(1)amol·L(2)10amol·L3．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。－取必然量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始积淀时，溶液中[I]为________。[Cl－]－102－2×已知Ksp(AgCl)＝1.8×10mol·L，Ksp(AgI)＝8.5－172－210mol·L。[答案]4.7×10－7命题点1溶度积(Ksp)的计算与应用1．可溶性钡盐有毒，医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知：某温度下，Ksp(BaCO3)＝5.1×10－92－2×10－102－2。以下推断正确的选项是()mol·L；Ksp(BaSO4)＝1.1mol·LA．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)B．抢救钡离子中毒患者时，若没有硫酸钠，能够用碳酸钠溶液代替C．若误饮[Ba2＋]＝1.0×10－5mol·L－1的溶液时，会引起钡离子中毒D．能够用0.36mol·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃D[因胃酸可与2－反应生成水和二氧化碳，使2－浓度降低，从而使平衡COCO339BaCO3(s)2＋2－2＋2＋有毒，与Ksp大小Ba(aq)＋CO3(aq)向溶解方向搬动，使Ba浓度增大，Ba没关，故A错误；BaCO3溶于胃酸，起不到解毒的作用，故B错误；[Ba2＋]＝1.0×10－5mol·L－1的溶液钡离子浓度很小，不会引起钡离子中毒，故C错误；用－1240.36mol·L的NaSO溶液给钡离子中毒患者洗胃，反应后[Ba2＋]＝1.1×10－10mol·L－1，浓度很小，可起到解毒的作用，故D正确。]0.362．已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中[Ca2＋]＝2.0×10－6－13－]－6mol·L，[PO4＝1.58×10－1(PO4)25－5)mol·L，则Ca3的Ksp(mol·L)为(A．2.0×10－29B．3.2×10－12C．6.3×10－18D．5.1×10－27[答案]A－102－2，Ksp(AgBr)＝7.7×3．已知Ksp(AgCl)＝1.56×10mol·L－132－2－123－3－－2－10molKmol·L。某溶液中含有Cl、Br和CrO，浓sp244度均为0.010－1－1的AgNO3溶液时，三种阴离子mol·L，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L产生积淀的先后序次为()A．Cl－、Br－2－、CrO42－－、Cl－B．CrO4、BrC．Br－、Cl－2－4D．Br－2－－、CrO4、ClC[利用积淀溶解平衡原理，当c>sp时，有积淀析出。QK溶液中Cl－－2－－1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L、Br、CrO4的浓度均为0.010mol·L－1的AgNO溶液时，溶解度小的先满足Q>K，有积淀析出。比较K，AgBr、AgCl同种类，3cspsp溶解度：AgBr<AgCl。比较AgCl、Ag2CrO4的溶解度：从数量级看，AgCl中[Ag＋]＝Ksp(AgCl)＝1.56×10－10－1中，Ag2CrO4(s)＋2－，设2－＝x，则mol·L，Ag2CrO42Ag＋CrO4[CrO4]3K(AgCrO)39.0×10－12Ksp(Ag2CrO4)＝[Ag][CrO4]＝(2x)·x＝4x，则x＝sp24＝。故44Ag2CrO4中[Ag＋]＝2x＝239.0×10－12－11.56×10－10－14mol·L>mol·L，故溶解度序次为AgBr<AgCl<Ag2CrO4，推知三种阴离子产生积淀的先后序次为Br－、Cl－、CrO24－。]4．已知常温下Ksp(AgCl)＝1.8×－102－210mol·L，sp＝5×10－132－2。欲用1LNaCl溶液将0.01molAgBr转变为AgCl，则K(AgBr)mol·LNaCl溶液的浓度最少为________mol·L－1。[解析]AgBr(s)＋NaCl(aq)===AgCl(s)＋NaBr(aq)0.01mol0.01mol0.01mol10故反应需NaCl的浓度为0.01mol·L－1。因为转变为AgCl后[Br－]－1sp(AgBr)＝5×10－132－2，故[Ag＝0.01mol·L，依照mol·LK＋－11－1－1.8×10－10－1－1]＝5×10mol·L，故[Cl]＝5×10－11mol·L＝3.6mol·L，故[NaCl]＝0.01mol·L－1＋3.6mol·L－1＝3.61mol·L－1。[答案]3.61命题点2溶解平衡图像的解析5．(双选)在T℃时，铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的积淀溶解平衡曲线以下列图。以下说法中不正确的选项是()A．T℃时，在Y点和Z点，Ag2CrO4的Ksp相等B．向饱和Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4能使溶液由Y点变为X点C．T℃时，Ag2CrO4的sp为1×10－8mol3－3·LKD．图中a＝2×10－4BC[必然温度下溶度积是常数，所以T℃时，Y点和Z点Ag2CrO4的sp相等，A正确；K在饱和AgCrO溶液中加入KCrO固体仍为饱和溶液，点仍在曲线上，不能够使溶液由Y点变2424为X点，B错误；曲线上的点都是积淀溶解平衡点，AgCrO的积淀溶解平衡为24Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO42－(aq)，sp＝[Ag＋]2K2－＝(1×10－32－5mol3－3＝10－11mol3－3，C错误；Ksp(Ag2CrO4)＝[Ag[CrO4])×1×10·L·L＋22－]＝1×10－113－32－－4－1＋2－8][CrO4mol·L，Z点时[CrO4]＝5×10mol·L，[Ag]＝2×102－2－4mol·L，所以a＝2×10，D正确。]6．(2019·山西大学附中模拟)必然温度下，将足量的BaSO4固体溶于50mL水中，充分搅拌，慢慢加入Na2CO3固体，随着[CO23－]增大，溶液中[Ba2＋]的变化曲线以下列图。则下列说法正确的选项是()11A．该温度下K(BaSO)>K(BaCO)sp4sp3B．加入Na2CO3固体，马上有BaCO3固体生成C．BaCO3的－10mol2－2sp＝2.5×10·LK2－2－＝25D．曲线BC段内，[CO]∶[SO4]32－2－]＝[Ba2＋]＝1.0×10－5－1344sp×10－5－52－2＝1.0×10－102－22－－4mol·L3－1－410－52－2×10－9时，开始有BaCO3生成，BaCO3的溶度积Ksp＝2.5×10×1.0×mol·L＝2.52－2错误；依照A选项解析，当加入－4－1时，才mol·L，A、CNa2CO浓度为2.5×10mol·L3有BaCO积淀，B错误；曲线BC段内，BaSO(s)和BaCO(s)在溶液中都达到了积淀溶解平衡3432－]K(BaCO)2.5×10－9状态，故3＝sp3＝－10＝25，D正确。]2－×10[SO4]Ksp(BaSO4)1.07．(双选)(2019·十堰市模拟)已知298K时，sp(NiS)＝1.0×K－21，K(NiCO)＝1.0×10－7；pNi＝－lg[Ni2＋]，pB＝－lg[S2－]或－lg[CO2－]。在含物3sp3质的量浓度相同的Na2S和Na2CO3的混杂溶液中滴加Ni(NO3)2溶液产生两种积淀，溶液中pNi与pB之间的关系以下列图。以下说法错误的选项是()12A．常温下，NiCO的溶解度大于NiS的溶解度3B．向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐，d点向b点搬动C．对于曲线Ⅰ，在b点加热，b点向c点搬动D．p为3.5且对应的阴离子是2－SCD[常温下，K(NiS)<K(NiCO)，则曲线Ⅰ代表NiS，曲线Ⅱ代表NiCO。b点加热，spsp33溶解度增大，离子浓度增大，pX减小，应该是b点向a点搬动，若2－2－－3.5，依照Ksp(NiS)可知p(Ni)10－21p(S)＝3.5，[S]＝10＝－lg10－3.5＝17.5，C、D错误。]两坐标为离子浓度的曲线型图像13?K(CaSO)＝8×10－62－2mol·Lsp4b点的Qc>Ksp，有积淀析出d点的Qc<Ksp，不饱和溶液2－温度不变，增加[SO4]，沿曲线a→c变化坐标为对数或负对数的直线型图像已知：pCu＝－lg[Cu＋]，pX＝－lg[X－]，式中X－表示卤素阴离子。298K时，Ksp(CuCl)71.0×10mol·L，Ksp(CuBr)≈1.0×2－2－92－2sp×10－122－210mol·L，K(CuI)≈1.0mol·L。298K时，CuCl、CuBr、CuI的饱和溶液中pCu和pX的关系以下列图。?14X、Y、Z依次代表CuCl、CuBr、CuI②图中的a＝6③图中的A点对CuBr要生成积淀，对于CuCl是不饱和溶液图像解析4点注意①曲线上任一点均为饱和溶液，线外的点为非饱和溶液，可依照Qc与Ksp的大小判断。②求Ksp时可找曲线上合适的一点确定离子浓度进行计算，曲线上任一点的Ksp相同。③当坐标表示浓度的对数时，要注意离子浓度的换算，如lg[X－]＝a，则[X－]＝10a。④当坐标表示浓度的负对数(－lgX＝pX)时，pX越大，[X－]越小，[X－]＝10－pX。1．(2019·全国卷Ⅱ)灿烂多彩的无机颜料的应用曾创立了古代绘画和彩陶的灿烂。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的积淀溶解平衡曲线以下列图。以下说法错误的选项是()15A．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sp(m)＝sp(n)＜sp(p)＜sp(q)KKKKC．向m点的溶液中加入少量NaS固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向搬动2D．温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向搬动B[A项，难溶物质的溶解度能够用物质的量浓度(摩尔浓度)表示，即图中a、b分别表示T1、T2温度下，1LCdS饱和溶液里含amol、bmolCdS，正确；B项，Ksp在必然温度下是一个常数，所以sp(m)＝sp(n)＝sp(p)＜sp(q)，错误；C项，向m点的溶液中加入Na2SKKKKsp2－浓度增大，则2＋浓度减小，溶液组成由m沿mpn线向p方向搬动，固体，K保持不变，SCd正确；D项，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方向搬动，正确。]2．(2017·全国卷Ⅲ)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl－会腐化阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO，生成－CuCl积淀从而除去Cl。依照溶液4中平衡时相关离子浓度的关系图，以下说法错误的选项是()A．Ksp(CuCl)的数量级为10－72－2mol·LB．除Cl－反应为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuClC．加入Cu越多，Cu＋浓度越高，除Cl－收效越好＋2＋D．2Cu===Cu＋Cu平衡常数很大，反应趋于完好C[由题图可知，当－lg[Cl－]－1＝0时，lg[Cu＋]－1约为－7，即[Cl－]＝mol·Lmol·L－1＋]＝10－7－110－72－21mol·L，[Cumol·L，则Ksp(CuCl)的数量级为mol·L，A项正确；根据题目信息可知B项正确；Cu、Cu2＋是按必然物质的量之比反应的，其实不是加入Cu越多，16＋－[Cu＋2＋－6Cu浓度越高，除Cl收效越好，C项错误；由题图可知，交点处]＝[Cu]≈10mol·L－1＋2＋[Cu2＋]6－1，则2Cu===Cu＋Cu的平衡常数K＝[Cu＋]2≈10L·mol，该平衡常数很大，所以反应趋于完好，D项正确。]3．(2017·全国卷Ⅰ，节选)若“滤液”中[Mg2＋]＝0.02mol·L－1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加3＋恰好积淀完好即溶液中[Fe3＋]＝1.0×10－5－11倍)，使Femol·L，此时可否有Mg3(PO4)2积淀生成？___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(列式计算)。4342sp－22mol2－2×10－24mol5－5FePO、Mg(PO)的K分别为1.3×10·L、1.0·L。[解析]依照Ksp(FePO4)＝1.3×10－22mol2－23＋恰好完好积淀时溶液中[Fe3＋]＝·L及Fe－5－13－1.3×10－22－1－17－12＋0.021.0×10mol·L，可得[PO4]＝1.0×10－5mol·L＝1.3×10mol·L。[Mg]＝2－1＝0.01mol·L－12＋33－23－17)2mol5－5－mol·L，则[Mg][PO4]＝0.01×(1.3×10·L＝1.69×10405－5－40mol5－5<sp[Mg3(PO4)2]＝1.0×10－24mol·L≈1.7×10·LK5－5342积淀。mol·L，所以不会生成Mg(PO)[答案]3＋恰好积淀完好时，[PO3－1.3×10－22－1－17－1Fe4]＝1.0×10－5mol·L＝1.3×10mol·L，[Mg2＋]33－2值为0.013×(1.3×10－17)245－5－40mol5－5sp34