课时18 沉淀溶解平衡与溶度积（精讲）-2022-2023学年高二化学精讲精练（人教选择性必修1）

第三章水溶液中的离子反应与平衡第四节沉淀溶解平衡课时精讲18沉淀溶解平衡与溶度积【目标导航】1．了解沉淀溶解平衡的建立过程及特点。2．用平衡移动原理认识沉淀溶解平衡的主要特征。3．理解溶度积的概念。【知识导图】一、溶解度1．溶解度是指一定温度下，某固体物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量。2．物质的溶解性与溶解度之间的关系：二、沉淀溶解平衡1．特点(1)动：沉淀溶解平衡是一种动态平衡。(2)等：v(沉淀)=v(溶解)≠0。(3)定：平衡时，离子浓度不变，固体的量不变。(4)变：改变影响平衡的条件，平衡被破坏，会发生沉淀的溶解、生成或转化。2．表示方法如PbI2的沉淀溶解平衡，可表示为PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)。三、沉淀溶解平衡常数——溶度积1．定义。在一定条件下，难溶物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫作溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp。Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。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-)。3．意义。溶度积(Ksp)反映了难溶电解质在水中的溶解能力。对于阴、阳离子个数之比相同的难溶电解质，Ksp越大，电解质在水中的溶解能力越强。四、溶度积常数的应用1．利用Ksp判断沉淀的溶解与生成定义：难溶电解质溶液中有关离子浓度幂的乘积(浓度商)为Q。通过比较Ksp和Q的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下能否溶解。Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。Q=Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。Q<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。2．利用Ksp计算难溶物质的溶解度一定温度下，若已知难溶物质的Ksp，可以根据Ksp表达式换算为该物质的物质的量浓度。由于溶液极稀，密度可视为水的密度，进一步计算出100g溶液中溶解的难溶物的质量，即溶解度。【小试牛刀】判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)只有易溶电解质在溶液中才存在沉淀溶解平衡()(2)难溶电解质在溶液中只存在沉淀溶解平衡，不存在电离平衡()(3)沉淀溶解平衡只能通过电解质溶于水时建立()(4)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度()(5)在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀()(6)常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小()X(7)溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高，Ksp一定增大()(8)常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变()(9)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中的离子浓度无关()(10)Ksp反映了物质在水中的溶解能力，可直接根据Ksp的大小来比较电解质在水中的溶解能力()(11)可以通过比较Q和Ksp的相对大小，判断沉淀溶解平衡移动的方向()(12)当溶液中某离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，可视为该离子沉淀完全()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×(8)√(9)√(10)×(11)√(12)√考点一溶解度【例1】下列对“难溶”的理解正确的是()A.在水中难溶的物质，在其他溶剂中也是难溶的B．难溶就是绝对不溶C．难溶就是溶解度相对较小，没有绝对不溶于水的电解质D．如果向某溶液中加入足量另一种试剂时，生成了难溶性的电解质，则说明原溶液中的相应离子已沉淀完全【答案】C【解析】难溶是指物质在水中的溶解度小于0.01g。【解题技法】25℃时，溶解性与溶解度的关系溶解性易溶可溶微溶难溶溶解度>10g1～10g0.01～1g<0.01g【对点训练1】习惯上，将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0，例如，AgCl的溶解度虽然很小，但并不是绝对不溶，生成的AgCl沉淀有极少量溶解。20℃时，AgCl的溶解度为1.5×10-4g。将AgCl分别投入下列溶液中：①40mL0.03mol·L-1的HCl溶液，②50mL0.03mol·L-1的AgNO3溶液，③30mL0.02mol·L-1的CaCl2溶液，④10mL蒸馏水。AgCl的溶解度由大到小的顺序是。

【答案】④>①=②>③【解析】AgCl(s)在溶液中存在如下溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)①中c(Cl-)=0.03mol·L-1，抑制了AgCl(s)的溶解，使得AgCl(s)的溶解度减小；②中c(Ag+)=0.03mol·L-1，也抑制了AgCl(s)的溶解，且抑制程度与①相同；③中的c(Cl-)=0.04mol·L-1，抑制AgCl(s)的溶解，且抑制程度大于①和②，AgCl(s)的溶解度更小。所以AgCl的溶解度由大到小的顺序是④>①=②>③。考点二沉淀溶解平衡【例2】把足量熟石灰加入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)下列叙述正确的是()A．给溶液加热，溶液的pH升高B．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高C．向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多D．向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多【答案】D【解析】A项，加热时Ca(OH)2的溶解度减小，平衡逆向移动，c(OH-)减小，pH减小；B项，CaO+H2O=Ca(OH)2，由于保持恒温，Ca(OH)2的溶解度不变，c(OH-)不变，因此pH不变；C项，CO32-+Ca2+=CaCO3↓，平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少；D项，加入NaOH固体，c(OH-)增大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。【解题技法】外界条件改变对溶解平衡的影响(1)温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动。(2)加水稀释，浓度减小，溶解平衡向溶解方向移动。(3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。(4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解的方向移动。【对点训练2】在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法正确的是()A．n(Ca2+)增大 B．c(Ca2+)不变C．n(OH-)增大 D．c(OH-)增大【答案】B【解析】当向悬浊液中加入少量生石灰时，会发生反应CaO+H2O=Ca(OH)2，原饱和溶液中溶剂H2O的量减少，Ca(OH)2会有部分从溶液中析出形成沉淀，故n[Ca(OH)2]减小，A、C两项错误；在一定温度下，Ca(OH)2的溶解度不变，其悬浊液中c(Ca2+)浓度不变，故B项正确。考点三溶度积Ksp及其应用【例3】25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Ksp(MgF2)=7.4×10-11。下列说法正确的是()A．25℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大B．25℃时，在Mg(OH)2悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2+)增大C．25℃时，Mg(OH)2固体在20mL0.01mol·L-1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L-1NH4Cl溶液中的Ksp小D．25℃时，在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF后，Mg(OH)2不可能转化成MgF2【答案】B【解析】因为Mg(OH)2的溶度积小，所以其电离出的Mg2+浓度要小一些，A项错误；NH4+可以直接结合Mg(OH)2电离出的OH-，从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动，c(Mg2+)增大，B项正确；Ksp仅与温度有关，与溶液中离子浓度的大小、难溶电解质量的多少等无关，C项错误；因为Ksp[Mg(OH)2]和Ksp(MgF2)相差不大，所以在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF，若溶液中c(Mg2+)·c2(F-)>7．4×10-11，也可以生成MgF2沉淀，即由Mg(OH)2转化为MgF【解题技法】(1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀的量无关。(2)溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动，并不能改变溶度积。(3)沉淀的生成和溶解相互转化的条件是离子浓度的大小，改变反应所需的离子浓度，可使反应向着所需的方向转化。(4)Ksp小的难溶电解质也能向Ksp大的难溶电解质转化，需看溶液中生成沉淀的离子浓度的大小。(5)相同类型的难溶电解质的Ksp越小，一般溶解度越小，越难溶。如：由Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)可得出溶解度大小为AgCl>AgBr>AgI。(6)溶度积小的难溶电解质在一定条件下也能向溶度积大的难溶电解质转化。当两种难溶电解质的Ksp差别不是很大时，通过调节某种离子的浓度，可由溶度积小的难溶电解质向溶度积大的难溶电解质转化。(7)溶解平衡一般是吸热的，温度升高，平衡正移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。(8)对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶物，不能直接根据Ksp的大小来确定其溶解能力的大小，需通过计算转化为溶解度。【对点训练3】已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是()A.AgCl>AgI>Ag2CrO4B．AgCl>Ag2CrO4>AgIC．Ag2CrO4>AgCl>AgID．Ag2CrO4>AgI>AgCl【答案】C【解析】AgCl和AgI的结构相似，由Ksp可知AgCl饱和溶液中的c(Ag＋)大于AgI饱和溶液中的c(Ag＋)；AgCl饱和溶液中的c2(Ag＋)＝Ksp＝1.8×10－10，Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrOeq\o\al(2－,4)(aq)的Ksp＝c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(1,2)c3(Ag＋)＝2.0×10－12，可得Ag2CrO4饱和溶液中的c(Ag＋)大于AgCl饱和溶液中的c(Ag＋)考点四溶度积与难溶电解质溶解度【例4】室温下向饱和AgCl溶液中加水，下列叙述正确的是()A．AgCl的溶解度增大B．AgCl的溶解度、Ksp均不变C．AgCl的Ksp增大D．AgCl的溶解度、Ksp均增大【答案】B【解析】物质的溶解度和溶度积都是温度的函数，与溶液的浓度无关。所以向饱和AgCl溶液中加水，AgCl的溶解度和Ksp都不变，故B项正确。【解题技法】溶度积与难溶电解质溶解度的关系1．相同类型的难溶物质，溶度积越小，其溶解度越小；若类型不同，则不一定。2．改变沉淀溶解平衡可以改变溶解度，但溶度积不一定改变，因为沉淀溶解平衡受多种外界因素的影响，而溶度积只受温度的影响。【对点训练4】下列说法中，正确的是()A．难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解均停止B．Ksp越小，难