1、2022 高中化学新教材同步讲义资料 第四节第四节沉沉 淀溶解平衡淀溶解平衡 第第 1 课时课时难溶电解质的沉淀溶解平衡难溶电解质的沉淀溶解平衡 核心素养发展目标1.变化观念与平衡思想：知道难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素，能多 角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡。2.证据推理与模型认知：知道溶度积的意义，建立根据溶度积 和离子积的大小关系判断反应进行方向的思维模型。 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 125 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10 g110 g0.011 g 解析AgCl(s)在溶液中存在如下沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag (aq)Cl(aq)，中
2、c(Cl)0.03 molL 1，抑制了 AgCl(s)的溶解，使得 AgCl(s)的溶解度减小；中 c(Ag)0.03 mol L 1，也抑制了 AgCl(s)的溶解，且抑制程度与相同；中的 c(Cl)0.04 molL1，抑制溶解，且 抑制程度大于和，AgCl(s)的溶解度更小。所以 AgCl 的溶解度由大到小的顺序是。 难溶电解质沉淀溶解平衡与其电离平衡的区别 难溶电解质沉淀溶解平衡表示已溶溶质的离子与未溶溶质之间的平衡，是可逆过程，表达式需要注明 状态，如 Al(OH)3(s)Al3 (aq)3OH(aq)。电离平衡是溶解的弱电解质分子与离子之间的转化达到的平 衡状态，难溶强电解质的电
3、离，没有电离平衡，如 BaSO4=Ba2 SO2 4；难溶弱电解质的电离，存在电离 平衡，如 Al(OH)3Al3 3OH。 二、溶度积常数 1概念 难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数，简称溶度积，符号为 Ksp，Ksp的大小反映难溶电解 质在水中的溶解能力。 2表达式 AmBn(s)mAn (aq)nBm(aq) Kspcm(An )cn(Bm)。 如：Fe(OH)3(s)Fe3 (aq)3OH(aq) Kspc(Fe3 )c3(OH)。 3影响因素 溶度积 Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关。 4应用 定量判断给定条件下有无沉淀生成。 Q：离子积对于 AmBn(s)m
4、An (aq)nBm(aq)任意时刻 Qcm(An)cn(Bm)。 (1)QKsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 (2)QKsp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 (3)QAgClAgCl (4)4.710 7 (5)有 解析(1)氯化银的饱和溶液中无其他离子影响，c(Ag )c(Cl) 1.81010molL1 1.310 5molL1。 (2)n(AgNO3)50 mL0.018 molL 10.9 mmol，n(HCl)50 mL0.020 molL11 mmol，两溶液混 合，AgNO3HCl=AgClHNO3，HCl 过量：1 mmol0.9 mmol0.1
5、 mmol，故反应后的 c(Cl ) 0.1 mmol 5050mL110 3molL1，H未被消耗，c(H) 1 mmol 5050mL110 2molL1。c(Ag)c(Cl) 1.810 10，即 c(Ag)(1103)1.81010，解得 c(Ag)1.8107 molL 1；pHlg(1102)2。 (3)在 Ag2CrO4的沉淀溶解平衡中 Ag2CrO4(s)2Ag (aq)CrO2 4(aq) 2xx (2x)2x2.010 12，x30.51012，x3 0.510 4， c(Ag )2x23 0.510 4molL11.6104molL1。 (4)AgCl 和 AgI 同时沉
6、淀时，溶液中的 c(Ag )一定是相同的，所以就有： cI cCl cI cAg cCl cAg KspAgI KspAgCl 8.510 17 1.810 104.710 7。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 (5)410 3 molL 1 的 AgNO3溶液和 410 3molL1 的 K2CrO4溶液等体积混合：c(Ag )410 3 11 molL 12103 molL 1，同理可以求得 c(CrO2 4)210 3 molL 1，故：Qc2(Ag)c(CrO2 4)(210 3)221038109Ksp(Ag2CrO4)2.01012，所以有 Ag2CrO4沉淀产生。 (1)K
7、sp只与难溶电解质的性质、温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子浓度无关。 (2)Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。在相同温度时，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：AgClAgBrAgI，Cu(OH)2Mg(OH)2。 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)，Ksp1.81010， Ag2CrO4(s)2Ag (aq)CrO2 4(aq)， Ksp(Ag2CrO4)2.010 12，但是 Ag2CrO4更易溶。 随堂演练知识落实 1向含有 MgCO3固体的溶
8、液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是() Ac(CO2 3)Bc(Mg2 ) Cc(H ) DKsp(MgCO3) 答案A 解析含 MgCO3固体的溶液中存在沉淀溶解平衡：MgCO3(s)Mg2 (aq)CO2 3(aq)， 滴加少许浓盐 酸，H 与 CO2 3反应，使平衡向右移动，则 c(Mg2 )和 c(H)增大，c(CO2 3)减小，温度不变，Ksp(MgCO3) 不变，故 A 正确。 2(2019河北巨鹿二中高二下学期月考)已知在 Ca3(PO4)2饱和溶液中，c(Ca2 )2.0106 mol L 1，c(PO3 4)1.5810 6 molL 1，则 Ca3(PO4
9、)2的 Ksp为( ) A2.010 29 B3.210 12 C6.310 18 D5.110 27 答案A 解析Ca3(PO4)2的饱和溶液中存在溶解平衡： Ca3(PO4)2(s)3Ca2 (aq)2PO3 4(aq)， c(Ca2 )2.010 6 molL 1，c(PO3 4)1.5810 6 molL 1，则 Ca3(PO4)2 的 Ksp(2.010 6)3 (1.5810 6)22.01029，A 项正确。 3将足量的 BaCO3粉末分别加入下列溶液中，充分溶解至溶液饱和。下列溶液中 Ba2 的浓度最小的 是() A10 mL 0.2 molL 1 Na2CO3溶液 B40 m
10、L 水 C50 mL 0.01 molL 1 BaCl2溶液 D100 mL 0.01 molL 1盐酸 答案A 2022 高中化学新教材同步讲义资料 解析A 项，CO 2 3的浓度较大，抑制 BaCO3的溶解，则 Ba2 的浓度最小；B 项，饱和溶液中存在 BaCO3(s)Ba2 (aq)CO2 3(aq)，溶液中存在一定浓度的 Ba2 ，但浓度较小；C 项，BaCl2电离产生的 Ba2 的浓度为 0.01 molL1，虽然 BaCO3的溶解受到抑制，但 Ba2的浓度仍较大；D 项，BaCO3与盐酸反应 生成 Ba2 的浓度为 0.005 molL1，Ba2的浓度较大。 4(2019肇庆高二
11、检测)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，金属阳离子浓度变化如图所示。据图分析，下列判断正确的是() AKspCu(OH)2KspFe(OH)3，故 A 错误；d 点溶液中，c(Fe3)大于该 pH 下达到沉淀溶解 平衡的 c(Fe3 )，则 QKspFe(OH)3，说明 Fe(OH)3已过饱和，同理，c(Cu2)小于该 pH 下达到沉淀溶解平 衡的 c(Cu2 )，则 QB CD 答案B 解析AgCl(s)Ag (aq)Cl(aq)，c(Cl)或 c(Ag)越大，对 AgCl 的溶解抑制作用越大，AgCl 的溶 解度就越小。注
12、意 AgCl 的溶解度大小只与溶液中 Ag 或 Cl的浓度有关，而与溶液体积无关。c(Cl) 0.01 molL 1，c(Cl)0.04 molL1，c(Cl)0.03 molL1，c(Cl)0 molL1，c(Ag)0.05 molL 1；Ag或 Cl浓度由小到大的顺序为。 题组三溶度积及应用 7(2020郑州期中)下列说法正确的是() A难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解立即停止 BKsp越小，难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱 CKsp的大小与离子浓度无关，只与难溶电解质的性质和温度有关 D相同温度下，AgCl 在水中的溶解能力与在 NaCl 溶液中的溶解能力相同 答案C 解
13、析难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡，沉淀溶解平衡是动态平衡，沉淀和溶解的速率相同，故 A 项错误；Ksp可用来判断相同类型的化合物在水中的溶解度大小，但如果化合物的类型不同，就不能直接 2022 高中化学新教材同步讲义资料 进行判断，故 B 项错误；Ksp的大小与离子浓度无关，只与难溶电解质的性质和温度有关，故 C 项正确； 相同温度下，AgCl 在水中的溶解能力大于在 NaCl 溶液中的溶解能力，因为在 NaCl 溶液中氯离子对氯化 银的溶解起到抑制作用，故 D 项错误。 8下列说法正确的是() A含有 AgCl 和 AgI 固体的悬浊液中 c(Ag )c(Cl)c(I) B25 时，Cu(
14、OH)2在水中的溶解度大于在 Cu(NO3)2溶液中的溶解度 C在含有 BaSO4沉淀的溶液中加入 Na2SO4固体，c(Ba2 )增大 D25 时，AgCl 在同浓度的 CaCl2和 NaCl 溶液中的溶解度相同 答案B 解析Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，所以含 AgCl 和 AgI 固体的悬浊液中 c(Ag )c(Cl)c(I)，A 项不正确； Cu(NO3)2溶液中含有 Cu2 ，使 Cu(OH)2(s) Cu2 (aq)2OH(aq)逆向移动，溶解度比在水中的小，B 项 正确；在含有 BaSO4沉淀的溶液中加入 Na2SO4固体，c(SO2 4)增大，沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向
15、移动， c(Ba2 )减小，C 项不正确；溶液中 c(Cl)越大，AgCl 的溶解度越小，D 项不正确。 9在 100 mL 0.01 molL 1 KCl 溶液中，加入 1 mL 0.01 molL 1 AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl 的 Ksp1.810 10)( ) A有 AgCl 沉淀析出 B无 AgCl 沉淀析出 C无法确定是否有 AgCl 沉淀析出 D有沉淀析出，但不是 AgCl 沉淀 答案A 解析由 Qc(Ag )c(Cl)0.011 101 0.01100 101 110 6Ksp，故应有 AgCl 沉淀析出。 10已知 CaCO3的 Ksp2.810 9，现将浓度
16、为 2104 molL 1 的 Na2CO3溶液与 CaCl2溶液等体积 混合，若要产生沉淀，则所用 CaCl2溶液的浓度至少应大于() A2.810 2 molL 1 B1.410 5 molL 1 C2.810 5 molL 1 D5.610 5 molL 1 答案D 解析若要产生沉淀，Q 应大于 Ksp，因为等体积混合，所以体积加倍，混合时浓度减半。即 210 4 2 X 22.810 9，求得 X5.6105 molL 1。 11已知 Ksp(AgCl)1.810 10，Ksp(AgI)8.51017，Ksp(Ag2CrO4)2.01012，则下列难溶盐的 饱和溶液中，Ag 浓度大小顺
17、序正确的是( ) AAgClAgIAg2CrO4 BAgClAg2CrO4AgI 2022 高中化学新教材同步讲义资料 CAg2CrO4AgClAgI DAg2CrO4AgIAgCl 答案C 解析由 Ksp(AgCl)1.810 10可求出 c(Ag)1.34105 molL 1； 由Ksp(AgI)8.51017可求出c(Ag )0.92108 molL 1；由 Ksp(Ag2CrO4)2.01012可求出 c(Ag)1.59104 mol L 1，所以 c(Ag)大小顺序为 Ag2CrO4AgClAgI。 12 已知： pAglg c(Ag )， Ksp(AgCl)1.81010。 如图是
18、向 10 mLAgNO3溶液中逐滴加入 0.1 molL 1的 NaCl 溶液时，溶液的 pAg 随着加入 NaCl 溶液的体积变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确 的是() A原 AgNO3溶液的物质的量浓度为 0.1 molL 1 B图中 x 点的坐标为(100,6) C图中 x 点表示溶液中 Ag 被恰好完全沉淀(浓度为 0) D若把 0.1 molL 1 NaCl 溶液换成 0.1 molL 1 NaI 溶液，则图像在终点后变为虚线部分 答案B 解析加入 NaCl 之前，pAg0，所以 c(AgNO3)1 molL 1，A 错误； 由于 x 点 c(Ag)106 molL 1，
19、 所以Ag视为沉淀完全(但浓度不为0)， 则加入的NaCl的物质的量n(NaCl)n(AgNO3)0.01 L1 molL 10.01 mol，所以 V(NaCl)0.01 mol 0.1 molL 1100 mL，B 正确，C 错误；若把 NaCl 换成 NaI，由于 Ksp(AgI) 更小，所以 c(Ag )更小，pAg 更大，与图像不符，D 错误。 13.某温度时，BaSO4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 Cd 点无 BaSO4沉淀生成 Da 点对应的 Ksp大于 c
20、 点对应的 Ksp 答案C 2022 高中化学新教材同步讲义资料 解析A 项，温度不变，加入 Na2SO4会导致沉淀溶解平衡向左移动，但两离子浓度的乘积仍不变， 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 SO2 4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，a 点与 c 点的 Ksp相等。 14室温下用废电池的锌皮制备 ZnSO47H2O 的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀 H2SO4和 H2O2溶解，铁变为，加碱调节至 pH 为时，铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于 110
21、5 molL 1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至 pH 为 时，锌开始沉淀(假定 Zn2 浓 度为 0.1 molL 1)。若上述过程不加 H2O2后果是 ，原因是。 已知： 化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3 Ksp的近 似值 10 17 10 17 10 39 答案Fe3 2.76Zn2 和 Fe2不能分离 Fe(OH)2和 Zn(OH)2的 Ksp相近 解析铁溶于稀硫酸生成 Fe2 ，Fe2被双氧水氧化为 Fe3。KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)1039，铁 离子刚好完全沉淀时，c(OH )3 10 39 10 5 molL 14.641012 molL
22、 1，则 c(H) Kw cOH 10 14 4.6410 12 molL 12.16103 molL 1，pH2.7；KspZn(OH)2c(Zn2)c2(OH)1017，锌离子开始沉淀时，c(OH) 10 17 0.1 molL 1108 molL 1，则 c(H) Kw cOH 10 14 10 8 molL 1106 molL 1，pH6；Zn(OH)2 和 Fe(OH)2的 Ksp相近，若不加双氧水，沉淀 Zn2 的同时 Fe2也会沉淀，从而使 Zn2和 Fe2不能分离。 15根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题： (1)在 Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液
23、后过滤，若测得滤液中 c(CO2 3)10 3 molL 1，则 Ca2是否 沉淀完全？(填“是”或“否”)。已知 c(Ca2 )105 molL 1时可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3) 4.9610 9 (2)25 时， Mg(OH)2饱和溶液(填“能”或“不能”)使石蕊溶液变蓝色。 (已知 KspMg(OH)2 4.010 12，lg50.7) (3)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，该浓缩液中主要含有 I 、Cl等离子。取一定量的浓缩 液，向其中滴加 AgNO3溶液，当 AgCl 开始沉淀时，溶液中 cI cCl 为 。已知 Ksp(AgCl)1.810 10，Ksp(AgI)8.
24、51017 (4)在 Cl 和 CrO2 4浓度都是 0.100 molL 1的混合溶液中逐滴加入 AgNO3溶液(忽略体积改变)时， AgCl 和 Ag2CrO4中先沉淀，当 Ag2CrO4开始沉淀时，溶液中 c(Cl ) molL 1。Ksp(AgCl) 2022 高中化学新教材同步讲义资料 1.810 10，Ksp(Ag2CrO4)9.01012 答案(1)是(2)能(3)4.710 7 (4)AgCl1.910 5 解析(1)根据 Ksp(CaCO3)c(Ca2 )c(CO2 3)4.9610 9，得 c(Ca2)4.9610 9 10 3 molL 14.9610 6 molL 11
25、05 molL 1，可视为沉淀完全。 (2)设 Mg(OH)2饱和溶液中 Mg2 的物质的量浓度为 x，则 4x34.01012，x1.0104 molL 1，c(OH) 2.010 4 molL 1，c(H)1.010 14 2.010 4 molL 151011 molL 1，pH lg (51011)11lg 5 10.3。所以能使石蕊溶液变蓝色。 (3)当 AgCl 开始沉淀时，溶液中 cI cCl cI cAg cCl cAg KspAgI KspAgCl 8.510 17 1.810 104.710 7。 (4)AgCl 开始沉淀所需 c(Ag )KspAgCl cCl 1.810 10 0.100 molL 11.8109 molL 1， Ag2CrO4开始沉淀所需c(Ag ) KspAg2CrO4 cCrO2 4 9.010 12 0.100 molL 19.5106 molL 1， 因此，AgCl 先沉淀。 当 Ag2CrO4开始沉淀时： c(Ag )9.5106 molL 1， 此时，c(Cl )KspAgCl cAg 1.810 10 9.510 6 molL 11.9105 molL 1。
