考点14沉淀溶解平衡

考点14沉淀溶解平衡【核心考点梳理】一、沉淀溶解平衡1．溶解平衡状态在一定温度下，固体溶质在水中形成饱和溶液时，溶液中溶质质量保持不变的状态，该状态下，固体溶质溶解的速率和溶液中溶质分子结晶的速率达到相等，但溶解和结晶仍在进行。2．沉淀溶解平衡(1)概念在一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做难溶电解质的沉淀溶解平衡。如AgCl溶于水的沉淀溶解平衡表示为AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。(2)特征3．沉淀溶解平衡的移动固体物质溶液中的溶质固体物质的溶解是可逆过程：(1)v溶解>v沉淀固体溶解(2)v溶解＝v沉淀溶解平衡(3)v溶解<v沉淀析出晶体影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因溶质本身的性质。绝对不溶的物质是没有的；同是微溶物质，溶解度差别也很大；易溶溶质只要是饱和溶液也存在沉淀溶解平衡。(2)外界条件改变对沉淀溶解平衡的影响①温度升高，多数沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。②加水稀释，浓度减小，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。③加入与难溶电解质构成粒子相同的物质，沉淀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，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。4．生成难溶电解质的离子反应的限度(1)25℃时，溶解性与溶解度的关系(2)反应完全的标志对于常量的化学反应来说，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，生成沉淀的反应进行完全。二、溶度积常数1．在一定温度下，达到沉淀溶解平衡后的溶液为饱和溶液，其离子浓度不再发生变化，溶液中各离子浓度幂之积为常数，叫做溶度积常数(简称溶度积)，用Ksp表示。2．写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式(1)AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)。(2)Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)。(3)AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)。①Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。②同温条件时，对于同类型物质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由Ksp数值可知，溶解能力：AgCl＞AgBr＞AgI，Cu(OH)2＜Mg(OH)2。③不同类型的物质，Ksp差距不大时不能直接作为比较依据。如(25℃):AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，Ksp＝1.8×10－10；Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝1.8×10－11，虽然Mg(OH)2的Ksp较小，但不能认为Mg(OH)2比AgCl更难溶。3．通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积(Q)的相对大小，可以判断在给定条件下的溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况：(1)Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。(2)Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。(3)Q<Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。【核心归纳】1．沉淀溶解平衡与难溶电解质的电离(1)沉淀溶解平衡是指固体沉淀与溶液中相关离子间的平衡关系，包含了沉淀的溶解和溶解后电解质的电离两个过程。如：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)包含了BaSO4(s)BaSO4(aq)和BaSO4=Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)两个过程。(2)难溶电解质的电离仅仅是沉淀溶解平衡的后一个过程。总过程沉淀溶解平衡(可逆)分过程沉淀的溶解(可逆)电解质的电离(可逆或不可逆)沉淀溶解平衡也用电离方程式表示，①须标明状态(s)、(aq)，②一律用“”。Al(OH)3(s)Al3＋(aq)＋3OH－(aq)(沉淀溶解平衡)Al(OH)3Al3＋＋3OH－(电离平衡)2．沉淀溶解平衡曲线分析图像展示[以BaSO4为例：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)]点的变化a→c曲线上变化，增大c(SOeq\o\al(2－,4))b→c加入1×10－5mol·L－1Na2SO4溶液(加水不可以)d→c加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)c→a曲线上变化，增大c(Ba2＋)曲线上方的点表示有沉淀生成；曲线下方的点表示不饱和溶液【必备知识基础练】1．当Mg(OH)2固体在水中溶解达到平衡时：Mg(OH)2(s)⇌Mg2++2OH，为使Mg(OH)2固体的量减少，可加入的物质是A．MgSO4 B．NaOH C．HCl D．NaCl【答案】C【解析】A．加入MgSO4，溶液中镁离子浓度增大，平衡逆向移动，Mg(OH)2固体的量增大，A不符合题意；B．加入NaOH，溶液中氢氧根浓度增大，平衡逆向移动，Mg(OH)2固体的量增大，B不符合题意；C．加入HCl，氢离子中和氢氧根，平衡正向移动，Mg(OH)2固体的量减少，C符合题意；D．加入NaCl对平衡无影响，D不符合题意；综上所述答案为C。2．在某温度下，向含有AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸，下列说法不正确的是A．AgCl的溶解度不变 B．AgCl的Ksp不变C．溶液中银离子的浓度减小 D．溶液中氯离子的浓度增大【答案】A【分析】在含AgCl固体的AgCl饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl﹣(aq)，Ksp(AgCl)=c(Ag+)•c(Cl﹣)，当加入少量稀盐酸时，溶液中c(Cl﹣)增大，部分AgCl析出，c(Ag+)减小，AgCl的溶解度减小，但AgCl的Ksp只与温度有关，温度不变，则AgCl的Ksp不变，据此分析解答。【解析】A．当加入少量稀盐酸时，溶液中c(Cl﹣)增大，抑制了AgCl的溶解，部分AgCl析出，AgCl的溶解度减小，故A错误；B．Ksp只与温度有关，温度不变，则AgCl的Ksp不变，故B正确；C．Ksp(AgCl)=c(Ag+)•c(Cl﹣)，当加入少量稀盐酸时，溶液中c(Cl﹣)增大，则c(Ag+)减小，故C正确；D．当加入少量稀盐酸时，Cl﹣与Ag+结合生成AgCl沉淀，但加入的量远大于结合沉淀减少的量，则最终溶液中c(Cl﹣)增大，故D正确；故选：A。3．常温时，草酸的电离常数，，CaC2O4的。下列有关说法正确的是A．草酸钙是弱电解质B．NaHC2O4在水溶液中的电离方程式：C．常温时，0.01mol/L草酸溶液中D．CaC2O4浊液中存在平衡：【答案】D【解析】A．草酸钙属于盐，是强电解质，故A错误；B．草酸属于二元弱酸，NaHC2O4在水溶液中的电离方程式：，故B错误；C．常温时，0.01mol/L草酸溶液中氢离子浓度小于0.01mol/L，因此，故C错误；D．CaC2O4的，CaC2O4难溶物存在溶解平衡，其CaC2O4浊液中存在平衡：，故D正确。综上所述，答案为D。4．T℃时，。当时，溶液的pH等于(已知：该温度下，水的离子积常数)A． B． C． D．【答案】B【解析】该温度下，，根据，结合，可求得，即可得到，从而可求得，故选B。5．一定温度下，Zn(OH)2固体在水中达到沉淀溶解平衡：Zn(OH)2(s)Zn2+(aq)＋2OH(aq)。要使Zn(OH)2固体质量减少而c(Zn2+)不变，采取的措施可能是A．加少量水 B．通HCl气体C．加NaOH固体 D．加ZnSO4固体【答案】A【解析】A．加少量水，部分Zn(OH)2固体溶解，Zn(OH)2固体质量减少，溶液依然饱和，c(Zn2+)不变，A符合题意；B．通HCl气体，OH被消耗，溶解平衡正向移动，Zn(OH)2固体质量减少，c(Zn2+)增大，B不符题意；C．加NaOH固体，OH浓度增大，溶解平衡逆向移动，Zn(OH)2固体质量增大，c(Zn2+)减小，C不符题意；D．加ZnSO4固体，c(Zn2+)增大，溶解平衡逆向移动，Zn(OH)2固体质量增大，D不符题意；答案选A。6．已知：向难溶电解质饱和溶液中加入与该电解质没有相同离子的强电解质时，使难溶物溶解度增大的效应称为盐效应。常温下，在含大量BaSO4固体的浊液中加入0.01mol下列物质(忽略体积变化)，溶液中c(Ba2+)由大到小的排序正确的是①BaSO4

②Na2SO4

③KNO3A．②①③ B．③②① C．③①② D．①③②【答案】C【解析】在含大量BaSO4固体的浊液中加入0.01mol①BaSO4时，对BaSO4的沉淀溶解平衡不产生任何影响，c(Ba2+)不变；加入0.01mol②Na2SO4时，增大了溶液中的c()，使BaSO4的沉淀溶解平衡逆向移动，c(Ba2+)减小；加入0.01mol③KNO3时，发生盐效应，使BaSO4的溶解度增大，从而使c(Ba2+)增大。综合以上分析，溶液中c(Ba2+)由大到小的排序③①②，故选C。【关键能力提升练】7．25℃时，用溶液沉淀Ba2+、Pb2+、Ca2+三种金属离子(M2+)，所需最低浓度的负对数值与关系如图所示，下列说法正确的是A．B．a点可表示的饱和溶液，且C．b点可表示的不饱和溶液，且D．向浓度为的废水中加入足量粉末，会有沉淀析出【答案】D【分析】根据负对数值与计算式可知，负对数只越高，则对应离子浓度越低，图中直线代表对应硫酸盐的饱和溶液，直线上方离子浓度较低，代表不饱和溶液，直线下方离子浓度较高，代表过饱和溶液。【解析】A.由图可以看出，当相同时，，则形成沉淀时，所以，故A错误；B.a点，所以，故B错误；C.假设b点的对应图中饱和溶液时的，此时b点对应的小于饱和溶液的，则b点的大于饱和溶液的，此时，因此b点代表过饱和溶液，故C错误；D.由于，故向浓度为的废水中加入足量粉末，会有沉淀析出，故D正确。故答案为：D8．硫化锌(ZnS)和硫化铅(PbS)常用于光导体、半导体工业，它们在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：，M为Zn或Pb，pM表示。下列说法正确的是A．曲线Ⅱ代表PbS的沉淀溶解平衡曲线B．n、q两点溶液中的：n<qC．图中m点和n点对应的关系为D．向m点对应的悬浊液中加入少量固体，溶液组成由m沿mn曲线向n方向移动【答案】B【解析】A．已知：Ksp(PbS)＜Ksp(ZnS)，当c(S2)相同时，c(Pb2+)＜c(Zn2+)，则pPb＞pZn，则曲线I代表PbS的沉淀溶解平衡曲线，曲线Ⅱ代表ZnS的沉淀溶解平衡曲线，A错误；B．由A选项的分析可知，n点的c(Pb2+)小于q点的c(Zn2+)，B正确；C．Ksp只和温度有关，温度不变，Ksp不变，C错误；D．向m点对应的悬浊液中加入少量MCl2固体，c(M2+)增大，沉淀溶解平衡逆向移动，c(S2)减小，则溶液组成由m沿mn曲线向左侧移动，D错误；故选B。9．下列物质的溶解度随温度升高而减小的是①KNO3

②Ca(OH)2③BaSO4

④CO2A．①② B．②④ C．①③ D．①④【答案】B【解析】Ca(OH)2溶解度比较特殊，随温度的升高而减小，其他绝大多数固体的溶解度随温度升高而增大，气体的溶解度随温度的升高而减小；综上所述故选B。10．溶解是吸热的过程，其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是A．从a点到d点，可通过加入溶液实现 B．在b点对应的溶解度大于c点C． D．图中四个点的：a=c=d＜b【答案】C【解析】A．加入溶液，溶液中的浓度增大，Al3+浓度减小，由a点移动到d点，故A正确；B．与c点相比，b点时，c(Al3+)、c()都较大，则A1PO4在b点对应的溶解度大于c点，故B正确；C．AlPO4溶解是吸热的过程，温度越高，A1PO4的溶解度大，A1PO4在b点对应的溶解度大于c点，所以T2>T1，故C错误；D．AlPO4溶解是吸热的过程，温度相同，Ksp相同，温度越高，Ksp越大，则图像中四个点的Ksp为a=d=c<b，故D正确；故选C。11．某温度下，饱和溶液中lgc(Cl)、lgc(I)与lgc(Ag+)的关系如图所示。已知同温下，Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)。下列说法错误的是A．线①代表AgI的沉淀溶解曲线B．c(Ag+)=106mol·L1时，两溶液中C．加入AgNO3(s)可使溶液由d点变到c点D．逐渐降低温度，线①平行地移向线②【答案】D【分析】Ksp(AgCl)=c(Ag+)•c(Cl)，Ksp(AgI)=c(Ag+)•c(I)，相同温度下Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，则c(Ag+)相同时c(Cl)＞c(I)，即lg[c(Cl)]＜lg[c(I)]，所以曲线①表示lg[c(I)]与lg[c(Ag+)]的关系，曲线②表示lg[c(Cl)]与lg[c(Ag+)]的关系，据此分析解答。【解析】A．相同温度下Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，则c(Ag+)相同时c(Cl)＞c(I)，即lg[c(Cl)]＜lg[c(I)]，所以曲线①表示lg[c(I)]与lg[c(Ag+)]的关系，即①代表AgI的沉淀溶解曲线，故A正确；B．由图可知，c(Ag+)=106mol·L1时两溶液中，故B正确；C．①代表AgI的沉淀溶解曲线，根据图可知，由d点变到c点c(I)不变，c(Ag+)增大，加适量AgNO3(s)时c(Ag+)增大，由于c点是恰好处于溶解平衡的点即恰好饱和的溶液，d点是过饱和溶液，则c(I)不变，则加入AgNO3(s)能使溶液由d点变到c点，故C正确；D．沉淀溶解平衡时吸热反应，降低温度，Ksp(AgI)减小，AgI的溶解度减小，饱和溶液中c(I)、c(Ag+)均减小，则lg[c(I)]与lg[c(Ag+)]均增大，直线向上平行移动，则线②平行地移向线①，故D错误；故选：D。12．t℃时，在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是A．t℃时，的Ksp数量级是109B．t℃时：的平衡常数(t℃时)C．t℃时，用液滴定和的混合液，先沉淀D．在饱和溶液中加入固体可使溶液由Y点到X点【答案】B【解析】A．的沉淀溶解平衡为，根据图象曲线上的数据结合溶度积常数概念计算得到，A项错误；B．在时，的平衡常数，B项正确；C．混合溶液中，，向其中滴加溶液，开始生成沉淀时所需，开始生成沉淀时所需，故先析出氯化银沉淀，C项错误；D．在饱和溶液中加入固体，可使沉淀溶解平衡逆向移动，则溶液中增大，减小，不可能由Y点到X点，D项错误；答案选B。13．依据所学知识回答问题：(1)0.1mol·L1的KAl(SO4)2溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为。(2)液态SO2是一种似水溶剂，可以微弱电离：SO2+SO2SO2++SO在液态SO2中，视SOCl2为酸，Cs2SO3为碱，试写出二者在液态SO2体系中发生反应的化学方程式：。(3)盐类水解的实质就是盐产生的阴阳离子与水电离出的H+或OH结合的过程，下列物质与水反应和盐类水解类似，写出相应的化学方程式：Mg3N2与水反应：；PCl5与热水反应：。(4)常温下，BaCO3(s)在水中的溶解平衡曲线如图所示，则该温度下，Ksp(BaCO3)=；将0.2mol·L1的Ba(OH)2溶液与0.2mol·L1的NaHCO3溶液等体积混合后，混合溶液的pH=，c(CO)=。(忽略混合时溶液体积的变化)【答案】c(SO)＞c(K+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH)SOCl2+Cs2SO3=2CsCl+2SO2Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑或Mg3N2+8H2O=3Mg(OH)2+2NH3·H2OPCl5+4H2OH3PO4+5HCl4.9×109137×105【解析】(1)0.1mol·L1的KAl(SO4)2溶液中铝离子水解溶液显酸性，溶液中的离子浓度大小为c(SO)＞c(K+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH)，故答案为：c(SO)＞c(K+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH)；(2)液态SO2是一种似水溶剂，可以微弱电离：SO2+SO2=SO2+SO，在液态SO2中，看作SOC12为酸，Cs2SO3为碱，二者在液态SO2体系中发生反应即类似于酸碱中和反应，故该反应的化学方程式为：SOC12+Cs2SO3=2CsC1+2SO2，故答案为：SOCl2+Cs2SO3=2CsCl+2SO2；(3)根据信息，盐类水解的实质就是盐产生的阴、阳离子与水电离出的H+或OH结合的过程，可知下列物质与水反应和盐类水解类似，故Mg3N2与水反应的反应方程式为：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑或Mg3N2+8H2O=3Mg(OH)2+2NH3·H2OPC15与热水反应的反应方程式为：PCl5+4H2OH3PO4+5HCl，故答案为：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑或Mg3N2+8H2O=3Mg(OH)2+2NH3·H2O，PCl5+4H2OH3PO4+5HCl；(4)常温下，BaCO3(s)在水中的溶解平衡曲线如图所示，则该温度下，Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)c(CO)，由图中数据可知，Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)c(CO)=7×105××105=4.9×109，将0.2mol·L1的Ba(OH)2溶液与0.2mol·L1的NaHCO3溶液等体积混合后，体积扩大一倍，溶液c(OH)=0.1mol·L1，所以pH=13，此时即达到BaCO3的溶解平衡，故c(CO)=c(Ba2+)=7×105mol·L1，故答案为：4.9×109，13，7×105。14．Ⅰ、已知常温下，AgCl的Ksp=1.8×1010，AgBr的Ksp=4.9×1013。(1)现向AgCl的悬浊液中：①加入AgNO3固体，则c(Cl)(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)；②若改加更多的AgCl固体，则c(Ag+)；③若改加更多的KBr固体，则c(Ag+)；(2)有关难溶盐的溶度积及溶解度有以下叙述，其中错误的是；A．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，升高温度，Ksp一定增大B．两种难溶盐电解质，其中Ksp小的溶解度也一定小C．难溶盐电解质的Ksp与温度有关D．向AgCl的悬浊液中加入适量的水，使AgCl再次达到溶解平衡，AgCl的Ksp不变，其溶解度也不变Ⅱ、最近有人制造了一种燃料电池使甲烷氧化直接产生电流，其中一个电极通入空气，另一个电极通入甲烷，电池的电解质是NaOH溶液。这个电池负极的电极反应式为。【答案】变小不变变小ABCH48e+10OH=CO+7H2O【解析】Ⅰ(1)AgCl的悬浊液中存在，所以：①加入AgNO3固体，平衡逆向移动，则c(Cl)变小，故答案为：变小；②AgCl的悬浊液已经为饱和溶液，所以若加更多的AgCl固体，溶液中离子浓度不发生变化，故答案为：不变；③由已知常温下，AgCl的Ksp=1.8×1010，AgBr的Ksp=4.9×1013。，可知AgCl的溶解平衡常数大于AgBr的溶解平衡常数，则AgCl易转化为AgBr，所以若加KBr固体则溶液中c(Ag+)变小，故答案为：变小；(2)A．升高温度，电解质溶于水为吸热还是放热未知，所以将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，升高温度，Ksp不一定增大，故选A；B．Ksp小溶解度不一定小，取决于物质的构成是否相似，如AgCl与AgBr，组成相似，溶度积越小，则溶解度越小，故选B；C．Ksp与温度有关，属于温度函数，所以难溶盐电解质的Ksp与温度有关，故C不选；D．Ksp与温度有关，属于温度函数，温度不变，溶度积不变，所以向AgCl的悬浊液中加入适量的水，使AgCl再次达到溶解平衡，AgCl的Ksp不变，其溶解度也不变，故D不选。答案选ABⅡ在NaOH溶液做电解质溶液的甲烷燃料电池中，甲烷为负极被氧化成二氧化碳，生成的二氧化碳与溶液中的溶质NaOH反应生成CO，所以该燃料电池的负极反应为：CH48e+10OH=CO+7H2O，故答案为：CH48e+10OH=CO+7H2O。【学科素养拔高练】15．如图表示是25℃时，难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol•L1