2022年高考化学一轮复习《难溶电解质的溶解平衡》

2012年高考一轮化学复习-1-第八章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡1.了解难溶电解质的溶度积常数。2.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡，沉淀的转化。3.能够利用沉淀溶解平衡理论解释实验室及生活中的现象。4.预计2012年将考查溶度积常数计算及判断、沉淀溶解平衡的应用等知识点。高考走向-1-一、难溶电解质的溶解平衡1．物质的溶解性分类：20℃时电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：基础知识梳理-1-溶解生成>=<基础知识梳理-1-4．特征(1)逆：可逆过程。(2)动：动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不为0。(3)等：v溶解___v沉淀。(4)定：达到平衡时，离子浓度不变。(5)变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，____________的平衡状态。5．沉淀溶解平衡常数——溶度积(1)定义：在一定条件下，_____溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫做____________或_________，符号为________。=达到新难溶度积常数溶度积Ksp基础知识梳理-1-(2)表达式以PbI2沉淀溶解平衡为例：PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，Ksp＝c(Pb2＋)·c2(I－)＝7.1×10－9mol3·L－3。(3)意义溶度积(Ksp)反映了物质在水中的________能力。对于结构相似的电解质，Ksp的数值________，电解质在水中的溶解能力越强。(4)影响Ksp的因素Ksp与其他化学平衡常数一样，只与难溶性电解质的性质和________有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。溶解越大温度基础知识梳理-1-二、影响溶解平衡的因素1．内因难溶性电解质本身的性质。2．外因(1)浓度：加水冲稀，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，但Ksp________。(2)温度：多数难溶性电解质溶解于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，同时Ksp________。不变变大基础知识梳理-1-(3)同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动，但Ksp________。(4)其他：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或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动，但Ksp不变。不变基础知识梳理-1-

三、沉淀溶解平衡的应用1．以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：基础知识梳理沉淀溶解平衡浓度幂[An＋]m·[Bm－]nc(An＋)m·c(Bm－)n难溶电解质性质温度-1-通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——浓度商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：__________，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。__________，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。__________，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。2．(1)沉淀的生成原理：利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够________；其次希望沉淀生成的反应进行得越________越好。Qc>KspQc＝KspQc<Ksp进行彻底基础知识梳理-1-(2)沉淀溶解的原理：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________，使平衡向沉淀________的方向移动，就可以使沉淀溶解。除______可以溶解难溶电解质，某些______也可用来溶解沉淀。(3)沉淀的转化原理：沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的________。一般来说，溶解度______的沉淀转化成溶解度______的沉淀容易实现。离子溶解水酸移动大小基础知识梳理-1-1、t℃时CuSO4的溶解度为s克，现往足量的CuSO4饱和溶液中加入sgCuSO4粉末，析出wgCuSO4·5H2O晶体，先要将析出的晶体全部溶解，至少需要加水()A．100gB．sgC．100＋sgD．无法确定A小试牛刀-1-2、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解B小试牛刀-1-3、下列说法正确的是()A．向Na2SO4溶液中加入过量BaCl2溶液，则SO42-沉淀完全，溶液中只含Ba2＋、Na＋和Cl－，不含SO42-B．Ksp小的物质的溶解能力一定比Ksp大的物质的小C．为减小洗涤过程中固体的损失，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀D．洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好C小试牛刀1．溶解平衡的特征

“动”：动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不为0。

“等”：v溶解＝v沉淀。

“定”：达到平衡时，溶液中离子的浓度保持不变。

“变”：当改变外界条件时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。-1-一、难溶电解质的溶解平衡核心知识讲解2．物质的溶解度和溶度积

(1)溶解度是衡量物质溶解能力的尺度，固体的溶解度通常以100g溶剂为标准，在一定温度下达到溶解平衡时所溶解该溶质的克数。而溶度积主要用于衡量难溶电解质在水中难溶程度的一个定量标准。

(2)在通常情况下，同一物质在不同的外界条件下，Ksp越小，其溶解度就越小，Ksp越大其溶解度越大。-1-核心知识讲解3．影响沉淀溶解平衡因素(以AgCl为例) AgCl(s)

Ag＋(aq)＋Cl－(aq)-1-外界条件移动方向c(Ag＋)Ksp升高温度正向增大增大加入少量AgNO3逆向增大不变加入Na2S正向减小不变通入HCl逆向减小不变核心知识讲解1、某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示．下列说法正确的是 (

)-1-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典例解析解析：A项温度不变，加入Na2SO4

会导致溶解平衡向左移动，但两离子的乘积仍不变，仍在曲线上，不会由a点变到b点；B项通过蒸发，水量减小，Ba2＋和SO浓度都增大，不可能由d点变到c点；C项d点还没有形成饱和溶液，因此无BaSO4沉淀生成；D项从图象中看出a点与c点的Ksp相等．答案：C-1-典例解析1、有关溶度积Ksp的说法正确的是 (

)A．Ksp的数值只与温度有关

B．Ksp的数值只与难溶电解质的性质和温度有关

C．Ksp的大小与沉淀量有多少和溶液中离子浓度的大小有关

D．电解质类型相同的情况下，Ksp的数值越大，电解质在水中的溶解能力越强-1-思维变式B1．溶度积

像电离平衡、水解平衡一样，沉淀溶解平衡也有平衡常数，符号为Ksp。在一定温度下，Ksp是一个常数，称为溶度积常数，简称溶度积。2．溶度积的应用

通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——浓度商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；-1-二、溶度积的有关计算核心知识讲解-1-Qc>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡；Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；Qc<Ksp，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。核心知识讲解2．已知在一定温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时的平衡常数，叫做溶度积，一般用Ksp表示。如CaCO3(s)

Ca2＋(aq)＋(aq)的溶度积Ksp＝[Ca2＋]·[]。室温时MgCO3和Mg(OH)2的溶度积分别为Ksp(MgCO3)＝6.8×10－6

，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，试通过计算比较MgCO3和Mg(OH)2的溶解性的相对大小。-1-典例解析解析：设MgCO3和Mg(OH)2在溶液中达到饱和时c(Mg2＋)分别为x和y，MgCO3(s)Mg2＋＋

x

xMg(OH)2(s)

Mg2＋＋2OH－

y2y则有：x2＝6.8×10－6

x＝2.6×10－3mol·L－1y·(2y)2＝5.6×10－12y＝1.1×10－4mol·L－1-1-所以，y<x，即Mg(OH)2的饱和溶液中Mg2＋的浓度比MgCO3饱和溶液中Mg2＋的浓度小，表明Mg(OH)2更难溶。答案：Mg(OH)2<MgCO3典例解析2、已知常温下：Ksp[Mg(OH)2]＝1.2×10－11mol3·L－3，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2，Ksp(Ag2CrO4)＝1.9×10－12mol3·L－3，Ksp(CH3COOAg)＝2.3×10－3mol2·L－2.下列叙述正确的是 (

)A．等体积混合浓度均为0.2mol/L的AgNO3溶液和CH3COONa溶液不会产生CH3COOAg沉淀

B．将0.001mol/L的AgNO3溶液滴入0.001mol/L的KCl和0.001mol/L的K2CrO4混合溶液中先产生Ag2CrO4沉淀

C．c(Mg2＋)为0.120mol/L的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀，溶液的pH要控制在9以上

D．向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)变大-1-C思维变式-1-三、沉淀的溶解与转化1．沉淀的溶解根据溶度积规则，当Qc<Ksp时，沉淀就向溶解的方向进行。因此，使沉淀溶解的总原则就是设法使构成晶体离子的浓度减小使之满足Qc<Ksp。化学方法溶解沉淀的原则是：使沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动。常用的方法有：(1)酸碱溶解法借助某些可溶性弱电解质(水、弱酸或弱碱)，使难溶物的离子浓度降低而溶解。本法适用于溶解氢氧化物、弱酸或弱碱盐等难溶物质。具体办法是：难溶酸用强碱溶；难溶碱用强酸或较强酸溶；难溶弱酸盐用强酸或较强酸溶解。核心知识讲解-1-(2)配位溶解法在难溶物中加入配位剂，因形成配合物而降低难溶物的某种离子浓度，使平衡向右移动而溶解，配位剂的浓度越大，或生成配合物稳定性越大，则难溶物的溶解度也越大。例如，含AgCl(s)的溶液中加入氨水，而使AgCl溶解度增加或完全溶解。AgCl(s)＋2NH3(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)＋Cl－(3)氧化还原溶解法通过氧化还原反应使难溶物的离子浓度降低，使平衡向右移动而溶解。此法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物，如，不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于HNO3就是一个例子：3Ag2S＋8HNO3===6AgNO3＋3S＋2NO↑＋4H2O核心知识讲解-1-(4)沉淀转化溶解法将难溶物转化为能用上述三种方法之一溶解的沉淀，然后再溶解。例如，BaSO4中加入饱和Na2CO3溶液使BaSO4转化为BaCO3，再将BaCO3溶于盐酸。2．沉淀的转化沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。根据难溶物质溶解度的大小，难溶物质间可以进行转化，例如：核心知识讲解-1-②因为ZnS电离生成的S2－可与Cu2＋结合生成更难溶的黑色沉淀CuS，并促进ZnS的沉淀溶解平衡向右移动，结果使ZnS沉淀逐渐转化为CuS沉淀，总反应式为：ZnS(s)＋Cu2＋(aq)CuS(s)＋Zn2＋(aq)。③沉淀转化在工业上的应用在工业废水处理过程中，用FeS等难溶物作沉淀剂除去废水中的重金属离子。核心知识讲解-1-3、(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是_____(写化学式)。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH为________。A．＜1

B．4左右C．＞6(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，___________(“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是______________________________。(4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水，生成[Cu(NH3)4]2＋，写出反应的离子方程式________________________________________。典例解析-1-(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。物质FeS

MnSCuSPbSHgSZnSKsp6.3×10－182.5×10－131.3×10－363.4×10－286.4×10－531.6×10－24某工业废水中含有Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋，最适宜向此工业废水中加入过量的________除去它们。(选填序号)A．NaOH

B．FeS

C．Na2S典例解析-1-解析：由图可知，在pH＝3时，溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。(2)要除去Fe3＋的同时必须保证Cu2＋不能沉淀，因此pH应保持在4左右。(3)从图示关系可看出，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小，无法控制溶液的pH。(4)Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入氨水后生成难电离的[Cu(NH3)4]2＋，促进了Cu(OH)2的溶解。(5)要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使它们转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不引入其他离子。答案：(1)Cu2＋

(2)B(3)不能Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小(4)Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O(5)B典例解析-1-3、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，向地下深层渗透，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Cu2＋＋S2－=CuS↓D．整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应思维变式D1、许多马路两旁的树干都均匀地涂抹了石灰水．下列有关说法不正确的是

(

)A．饱和石灰水中加入生石灰，若温度不变，则溶液中Ca2＋的物质的量不变B．饱和石灰水中加入生石灰，若温度不变，则pH不变C．升高饱和石灰水的温度时，Ca(OH)2的溶度积常数Ksp减小D．石灰水是碱性，能使蛋白质变性，所以有防治树木病虫害的作用-1-课堂测评A2．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是

(

)A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等B．沉淀溶解达到平衡