第八章 第四讲 沉淀溶解平衡

全局性掌控

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难溶电解质的溶解平衡是新课标中新添的内容，是中学化学“四大平衡体系”之一，也是中学化学重要的基本概念与理论内容之一，因此成为新课改省区高考的必考内容．题型为选择题和非选择题，其中选择题重点考查溶解平衡的原理及Ksp的简单计算、沉淀的溶解和转化、生成沉淀的先后顺序等，非选择题重点考查将溶解平衡的知识融合在元素及其化合物之中解释化学实验的某些现象、进行简单的计算等．沉淀的溶解和转化与弱电解质的电离平衡及元素化合物等重要知识密切关联．Ksp与离子浓度的关系及其对应计算已成为高考的新热点，估计会结合图象来考查学生的读题能力.选项式诊断诊断判断正误，在诊断一栏内打“√”或“×”×1.CuSO4溶液与ZnS反应的离子方程式是Cu2＋＋S2－

===CuS↓(2010·北京高考T11－C)×2.AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同(2010·天津高考T4－C)选项式诊断诊断判断正误，在诊断一栏内打“√”或“×”×3.常温下，向饱和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4

粉末，过滤、向洗净的沉淀中加入稀盐酸有气泡产生，说明常温下Ksp(BaCO3)＜Ksp

(BaSO4)(2010·江苏高考T10－C)×4.向AgCl悬浊液中滴入KI溶液，生成AgI沉淀，说明AgCl的溶解度大于AgI(2010·苏州模拟T8－B)选项式诊断诊断判断正误，在诊断一栏内打“√”或“×”√5.向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末，搅拌一段时间后过滤可以除去MgCl2溶液中少量的FeCl3(2010·江苏高考T10－B)一、沉淀溶解平衡1．概念一定条件下，难溶电解质溶解而电离成离子的速率等于

的速率，溶液中各离子的

保持不变的状态就是溶解平衡状态，溶解平衡是一个

平衡．离子重新结合成沉淀浓度动态2．表达式若用“MmAn”表示难溶电解质的化学式，则溶解平衡的表达式为

．MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm－(aq)二、溶度积和浓度商1．溶度积的概念溶度积(Ksp)是指一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂的乘积为一常数．2．表示方法在MmAn的饱和溶液中，Ksp＝

.[Mn＋]m·[Am－]n3．沉淀溶解与生成的判断浓度商：Qc＝cm(Mn＋)·cn(Am－)：若Q

Ksp，溶液处于过饱和状态，有沉淀析出．若Q

Ksp，沉淀和溶解达到平衡，溶液为饱和溶液．若Q

Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出．＞＝＜三、沉淀溶解平衡的应用实例1．沉淀的溶解与生成(1)不能用BaCO3做钡餐透视：

(化学方程式)．(2)误将可溶性钡盐(如BaCl2等)当做食盐食用，可用

5.0%Na2SO4溶液洗胃：

(化学方程式)．BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑2．沉淀的转化(1)在ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液沉淀变为黑色：

(化学方程式)．(2)用FeS除废水中的Hg2＋：

(化学方程式)．ZnS＋Cu2＋===CuS＋Zn2＋FeS＋Hg2＋===HgS＋Fe2＋“向AgCl悬浊液中滴入KI溶液，生在AgI沉淀，说明AgCl的溶解度大于AgI”，这句话对吗？提示：不对．AgCl的溶解度确实大于AgI，但不能通过这个实验说明，这个实验只能说明Ag＋浓度与I－浓度的乘积大于Ksp(AgI)，产生AgI沉淀，促进AgClAg＋＋Cl－，向右移动．1．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是(

)A．电解质的溶解开始后，只有电解质的溶解过程，没有电解质的析出过程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，将促进溶解解析：

A项溶解开始后，离子就已开始结合析出，只不过是析出速率小于溶解速率；B项正确；C项沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的溶度积为常数，故平衡不发生移动．答案：

B2．在下列液体中，BaSO4的溶解度最大的是(

)A．1mol·L－1

硫酸溶液 B．2mol·L－1硫酸溶液C．纯水

D．0.1mol·L－1硫酸溶液答案：

C3．在100mL0.01mol·L－1的KCl溶液中，加入1mL0.01mol·L－1AgNO3溶液，下列说法正确的是(已知AgCl的Ksp＝1.8×10－10mol2·L－2) (

)A．有AgCl沉淀析出

B．无AgCl沉淀析出C．无法确定

D．有沉淀但不是AgCl答案：A解析：混合后溶液中AgCl的Q＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1×10－4mol·L－1×1×10－2mol·L－1＝1×10－6mol2·L－2.Q＞Ksp，故有AgCl沉淀析出．4．有关难溶电解质的溶度积如下：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)Ksp＝5.6×10－12mol3·L－3Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)Ksp＝2.2×10－20mol3·L－3向温度一定、有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中加入某物质或溶液，能使Mg(OH)2固体的质量增加的是(

)A．CH3COONa的饱和溶液

B．NH4Cl的饱和溶液C．CuCl2的饱和溶液

D．蒸馏水答案：

A解析：CH3COONa水解显碱性，OH－的浓度增大，Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向左移动，Mg(OH)2固体的质量增加．NH4Cl水解显酸性，H＋的浓度增大，Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向右移动，Mg(OH)2固体的质量减少．Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Mg(OH)2]，加CuCl2饱和溶液使Mg(OH)2沉淀转化为Cu(OH)2沉淀，Mg(OH)2固体的质量减少．加蒸馏水降低了Mg2＋和OH－的浓度，使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向右移动，Mg(OH)2固体的质量减少．5．向5mL0.1mol·L－1NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴0.1mol·L－1KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴0.1mol·L－1Na2S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．AgCl＝AgI＝Ag2S B．AgCl＜AgI＜Ag2SC．AgCl＞AgI＞Ag2S D．AgI＞AgCl＞Ag2S答案：C解析：沉淀溶解平衡总是向更难溶的方向转化，且各溶液中[Cl－]＝[I－]＝[S2－]．由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为AgCl＞AgI＞Ag2S.6．已知常温下，AgBr的Ksp＝4.9×10－13mol2·L－2、AgI的Ksp＝8.3×10－17mol2·L－2.(1)现向含有AgI的饱和溶液中：①加入AgNO3固体，则c(I－)________(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)．②若改加更多的AgI固体，则c(Ag＋)________．③若改加AgBr固体，则c(I－)______，c(Ag＋)_______．(2)现向含有NaBr、KI均为0.002mol·L－1的溶液中加入等体积、浓度为4×10－3mol·L－1的AgNO3溶液，则产生的沉淀是__________________(填化学式)；若向其中再加入适量的NaI固体，则可发生沉淀转化的总反应的离子方程式为________________________________________________．答案：

(1)①变小②不变③变小变大(2)AgI、AgBr

AgBr＋I－===AgI＋Br－[师之说]1．内因：电解质本身的性质．2．外因：遵循平衡移动原理，对于沉淀溶解平衡来说，它多数在溶液中进行，可忽略压强的影响(气体在溶液中的溶解平衡除外)．(1)浓度的影响：加水时，平衡向沉淀溶解的方向移动．(2)温度的影响：升高温度时，多数平衡向沉淀溶解的方

向移动．但Ca(OH)2的溶解为放热过程，所以升高温

度时，平衡向析出Ca(OH)2的方向进行，即溶解度减小．(3)同离子效应：在溶液中含有与沉淀溶解平衡相同的离

子，平衡逆向移动，溶解度减小．[例1]当氢氧化镁固体在水中溶解达到饱和时，存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，为使氢氧化镁固体的量减少，可加入少量的(

)A．Na2S

B．MgSO4C．NH4NO3 D．NaOH[名师精析]

分析题目的目的“为使氢氧化镁固体的量减少”，该目的就是使沉淀溶解平衡向溶解方向移动，因此加入的物质只要能够减小溶液中Mg2＋的浓度或减小OH－的浓度就可以了．通过比较，得出使该沉淀溶解平衡向溶解方向移动的最好方法是减小OH－的浓度，即最好加入酸性物质．A项中的Na2S水解显碱性，不符合；B项中的MgSO4溶解后增加了Mg2＋的浓度，平衡逆向移动，不符合；C项中的NH4NO3水解显酸性，符合要求；D项中的NaOH显碱性，不符合．[答案]

C

[学之用]1．某一密闭绝热容器中盛有饱和Ca(OH)2溶液，当加入少量CaO粉末，下列说法正确的是(

)①有固体析出②c[Ca(OH)2]增大③pH不变④[H＋]与[OH－]的乘积不变⑤[H＋]一定增大A．①④ B．①③C．①②④ D．①⑤解析：CaO与水反应生成Ca(OH)2放出热量使溶液温度升高，Ca(OH)2溶解度降低，使Ca(OH)2(aq)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)平衡左移，OH－浓度减小，pH减小，同时析出Ca(OH)2.因温度升高，KW＝[H＋]·[OH－]要增大，因[OH－]减小，则[H＋]一定增大．综上所述，选D项．答案：D2．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 (

)①温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SO)的增大而减小②三个不同温度中，313K时Ksp(SrSO4)最大③283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液④283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液A．①② B．②③C．②④ D．③④答案：

B解析：Ksp只与温度有关，与浓度的大小无关，①错误；由图可知313K时Ksp(SrSO4)最大，②正确；a点在283K时的沉淀溶解平衡曲线以下，对应的溶液是不饱和溶液，③正确；283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后，因363K时的Ksp小于283K时的Ksp，故溶液仍是饱和溶液，④错误．选B.3．(2010·山东高考)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示．据图分析，下列判断错误的是

(

)A．Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH