专题8.4 热点题型三 沉淀溶解平衡-奇招制胜2017年高考

热点题型三难溶电解质的溶解平衡知识梳理一、沉淀溶解平衡的本质1、难溶电解质的溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液，沉淀与溶解的速度相等时，便达到固体难溶电解质与溶液中离子间的平衡状态。例如：BaSO”(s)Ba2+(aq)+SO2-(aq)44(2)溶解平衡的建立固体溶质溶液中的溶质o>v，固体溶解溶解沉淀v=v，溶解平衡溶解沉淀v<v，析出晶体溶解沉淀(3)溶解平衡的特点等逆尸可逆过程⑥一达到平衡时，固体质量、离子浓度不变⑥一外界条件改变，溶解平衡将发生移动等逆尸可逆过程⑥一达到平衡时，固体质量、离子浓度不变⑥一外界条件改变，溶解平衡将发生移动2、溶度积和离子积(1)以AmB”(s)mA+(aq)+nBm-(aq)为例:溶度积离子积概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有大离子浓度幕的乘积符号KspQc表达式K(AB)=Cm(A"+)•Cn(Bm-),式中的浓度都spmn、，、，是平衡浓度Q(AB)=cm(An+)•cn(Bm-),式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解Q>K:溶液过饱和，有沉淀析出cspQ三K:溶液饱和，处于平衡状态spQ<K:溶液未饱和，无沉淀析出sp（2）意义:反映了难溶电解质在水中的溶解能力。（3）影响因素:在一定的温度下，它是一个常数，只受温度影响，不受溶液中物质浓度的影响。二、影响沉淀溶解平衡的因素1、内因难溶电解质本身的性质，这是决定因素。2、外因以氯化银饱和溶液中，尚有氯化银固体存在，当分别向溶液中加入下列物质时，将有何种变化？AgCI(s)^^Ag+(aq)+Cl-(aq)加入物质平衡移动向AgCl溶解度溶液中C（Ag+）溶液中C（Cl-）发生变化的原因0.1moI・L-1HCI向左减小减小增大同离子效应0.1moI・L-】AgNO3向左减小增大减小同离子效应KNO3(s)向右增大增大增大盐效应0.1mol・L—】NH•HO32向右增大减小增大形成配合物H2O向右不变不变不变稀释作用三、沉淀溶解平衡的应用1、沉淀的生成原理：若Q大于K，难溶电解质的沉淀溶解平衡向左移动，就会生成沉淀。csp在工业生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。常见的方法有:调节溶液的pH法:使杂质离子转化为氢氧化物沉淀。加沉淀剂法：如除去溶液中的Cu2+、Hg2+，可加入Na2S、H2S等作为沉淀剂。〖特别提醒〗①为使沉淀更完全，所选用沉淀剂的原则是：使生成沉淀的反应进行得越完全越好（所沉淀离子形成沉淀的Ksp尽可能的小，即沉淀溶解度越小越好）。不能影响其他离子的存在，由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质。2、沉淀的溶解原理：当Q小于K，使难溶电解质的沉淀溶解平衡向右移动，沉淀就会溶解。csp

根据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。方法有：酸碱溶解法：如难溶于水的CaCO3溶于盐酸中。发生氧化还原反应使沉淀溶解：如CuS溶于硝酸中，HgS溶解度更小，只能用王水使其溶解。生成配合物使沉淀溶解：向沉淀体系中加入适当配合剂，使溶液中的某些离子生成稳定的配合物，减小其浓度，从而使沉淀溶解。如AgCI(s)=^Ag+(aq)+CI-(aq)、Ag++2NH3(加氨水)一Ag(NH3)2]+，此法对用酸碱法不能溶解的难溶电解质尤其具有重要意义。3、沉淀的转化实质：沉淀溶解平衡的移动。特征—般说来，溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。沉淀的溶解能力差别越大，越容易转化。例如：AgNO3TAgCI(白色沉淀)TAgBr(浅黄色沉淀)TAgl(黄色沉淀)TAg2S(黑色沉淀)。沉淀转化的应用钡化合物的制备重晶石(主要成分是BaSO4)是制备钡化合物的重要原料，但BaSO4不溶于酸，若用饱和Na2CO3溶液处理即可转化为易溶于酸的BaCO3。总反应的离子方程式为BaSO+CO2^^BaCO+SO2-。虽然BaSO比BaCO更难溶于水，433443但在CO2-浓度较大的溶液中，BaSO4溶解在水中的Ba2+能与CO,结合形成BaCO3沉淀。转3433化过程是用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4沉淀，待达到平衡后，移走上层溶液；再加入饱和Na2CO3溶液，重复处理多次，使绝大部分BaSO4转化为BaCO3；最后加入盐酸，Ba2+即转入到溶液中。锅炉除水垢除水垢CaSO4⑸TCaCO3⑸TCa2+(aq)]〖特别提醒〗沉淀溶解平衡与弱电解质电离平衡的区别:从物质类别看，难溶电解质可以是强电解质，也可以是弱电解质如BaSO4是强电解质，而ai(oh)3是弱电解质],而难电离物质只能是弱电解质。从变化的过程来看，沉淀溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成沉淀与溶解的平衡状态；而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。典例一、【考点定位】考查反应热和焓变、金属的腐蚀与防护、原电池原理、难溶电解质的溶解平衡【2016天津】下列叙述正确的是()使用催化剂能够降低化学反应的反应热(AH)金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率和氧气浓度无关原电池中发生的反应达平衡时，该电池仍有电流产生在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小【答案】D【解折】试题分析：A.使用催化捌不能改变化学反应的反应热(△Q,错i期金属发生吸氧隅蚀时，被囲I®的辭和氧气浓度有关，氧气的浓度越犬，腐蚀速率越快，错误$C.血电池中发生的反应达到平衡时，两端就不存在电势差了，无法形成电压駆动电子移动，无法形成电流，错误長D.根摇心的计算公武,二者化学式形式相锁，隹同浓度的盐酸中，ZuS可谱而CuS不溥，说明6S的谱解ZnS的小，正确1故选Do【容师点评】本題考査了催化剂对反应热的髭响、金属的腐蚀与防护，原电迪原理、难谱电解质的诲解平衡等知识点°考查的知识虽均为基础知识。本题的易错选项是G原电泄申产生电流是因为正员柢间存在电势差，当原电池中的反应达到平衡时，两端就不存在电势差了，也就无法形成电压驱动电子移■动,无注形成电浚了。提亀同学们在学习过程中对于夙他学科的理础知识更作为常识储看起耒，提离自己的科学素养*典例二、【考点定位】本题考查电解质溶液，涉及电荷守恒、与量有关的反应、沉淀溶解平衡和电离常数等知识【全国省级联考.东北三省四市教研联合体2017届高三高考模拟试题(一)】下列说法正确的是KAI(SO4)2溶液中c(K+)=2c(SO42-)向NaHCO3溶液中加入少量Ba(OH)2固体，c(CO32-)增大含有AgCI和AgBr固体的悬浊液中，C(Ag+)>c(CI-)=c(Br-)常温下，向含0.1moICH3COOH的溶液中加入amoINaOH固体，反应后溶液中c(CH3COOH)=c(CH3COO-)，则溶液显碱性。(已知醋酸Ka=1.75x10-5)【答案】B

【解析"项，根据电荷守恒KA1住溶液中<(K+)-MAl3+)=)"故A项错误汕项，向NaHCQi谱港中加入夕單開0出:固体，阪应离子方程式为新以戏80)増丈，故B项正确;C殛悬浊渣中AgCl和AgPx〕泌到沉淀溶解平衡,K^AgaHXATZCl九Ksp(Ag3r)P柚分畑)，因为Ksp(趣qfKsp(施明,所以c(Cl>c(Br),故C项错i吴；D项，gHiCOOH)FCHjQOO),常温下根据电离常数Ka-l.75xio-^aKa』？；：：曙0可箒c(H・)-W徐所臥溥液显酸性，故DJ页错误。综上所述，符合題意的选项为B.【名师点评】：题目难農一般。注這与量有关的融常法分折，如KaHCO吉和少量昭0励反劭把Ba(OH)2前面化学计量数暂定？TH则1molBa(OH)3要消耗2molNaHCQj生成ImolBaCO几ZmolH^O和ImolNajCOjo知识笄华知识升华二、【考点定位】考查化学平衡移动原理的应用、化学平衡常数、溶度积常数的应用、两性物质的性质等知识。【2016I卷】(15分)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4-(绿色)、Cr2O72-(橙红色)、CrO42-(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：Cr3+与AI3+的化学性质相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是。CrO42-和Cr2O72-在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0mol错误！未找到引用源。L-1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72-)随c(H+)的变化如图所示。用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应。由图可知，溶液酸性增大，CrO42-的平衡转化率傾“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为。升高温度，溶液中CrO42-的平衡转化率减小，则该反应的M0(填“大于”“小于”或“等于”)。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CrO42-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1.0X10-5mol•L-1)时，溶液中c(Ag+)为mol错误！未找到引用源。L-1,此时溶液中c(CrO42-)等于mol错误！未找到引用源。L-1。(已知Ag2CrO4、AgCl的K分别为2.0X10-12和2.0X10-10)。sp+6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的C^O?2-还原成Cr3+，该反应的离子方程式为。【答案】(1)蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液；①2CrO42-+2HCrp.+Hf；②增大；1.0x1014；③小于;2.°X10-5；5X10-3；(4)Cr2O72-+3HSO3-+5H"2Cr3++3SO42-+4H2O。【解析】试题分析：〔1)根据与AP+的化学性质相似，可知是两性氢氧化物，能溶解在强碱NaOH中。向溶滋中逐滴加入NaOH濬液直至过量，首先发生反应：C^++3OH-Cr(OH)3LCi(OH)3灰蓝色固体，当碱过量时，又会发生反应:Cr(OH)3-OH-=Cr(OH)4-,可观察到沉淀消失，溶酒变为绿色。故观察到的现象为蓝紫色滚液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀遜渐滚解形成绿色滚滋,(2)①随着H+浓度的增大，CQA与溶液中的H+发生反应，反应转化为CgO?-的离子反应式为：2CiO42+2H+=曲②根据化学平衡移动原理，溶液酸性増大，3増犬,化学平衡2GO^+2H+向正反应方向进行，导致CrOF-的平衡转化率増犬,根据團像可知，在A点时，＜CnO72)M).25moVL,由于幵始时巩€心刁=］①molL,根据Q元素守恒可知A点的滚液中匚如-的浓度c(CiCM2-)^).5moVL,H+浓度为moLL,此时该转化反应的平衡常数为'船強矿局治斗“吧③由于升高温度，濬液中CQA的平衡转化率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，导致溶液中C0A的平衡转化率减小，根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应方向是吸热反应，所以.该反应的正反应是放热反应，故该反应的册＜0：(3)当溶液中Cl-完全沉淀时，即＜0)=10x10-^molL-1,根据溶度积常数尤p(A虚叫可得溶液中.0^10-1Ox105molL1)^Ox1asmolL"1；贝此时瀋液中<CiOt2]AgsCiOt)/^Ag*)=20x101^2OxLO-imo!L-i)=Sx1(ksmolL1；(4)NaHSQs具有还原性，。心卜具有氧化性，二者会发生氧化还原反应，根据已知条件，结含电子守恒、电荷守恒*原子守恒，可得二者反应的离子方程式为：瓦声TSaAMHaCu【名师爲评】两性氢氧化物是既能与强馥反应产生盐和水，也能与强蔽应产生盐和水的物康。化学平衞源瑾适用于任何优学平衡&如果改变尊向平衡的一个条也化学平術会向能够瘢磁种改变的方向移动。要会应用沉淀瀋解平衡當数计算港液中禽子浓度大4井根摒平衡移动原理分折物康的平衡转化奉的赛化及移动方向，并根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒书写离子反应方程式。该題是化学平衡移动原理的重要应用，考查了学生对化学平衡移动原理、化学平衡常数、溶度积常数等含冥的理解与应用，同时考查了物质的存在形式与涛滋的酸碱性和物质的量梦少的关系、离子反应和蛊子方程式的书写丿是一个综合性试题°解题技巧与方法总结沉淀溶解平衡图象题的解题策略沉淀溶解平衡图像分析C(Ag-)>LTLO1+L<>O沉淀溶解平衡图像分析C(Ag-)>LTLO1+L<>O1．第一步：明确图像中纵、横坐标的含义纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。从图象中找到数据，根据Kspsp公式计算得出K的值。sp2．第二步：理解图像中线上点、线外点的含义以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图像上，曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Qc=Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的