1、【 精品教育资源文库 】 第 34讲 难溶电解质的溶解平衡 考纲要求 考情分析 命题趋势 1.了解难溶电解质的溶解平衡。 2.理解溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算。 2017，全国卷 ， 13T 2017，江苏卷， 12T 2016，全国卷乙， 27T 2016，全国卷丙， 13T 高考在本部分的考查点主要有沉淀溶解平衡的建立和移动，溶度积的应用及其影响因素，沉淀反应在生产、科研、环保中的应用等，题型有选择题和非选择题。预计 2019 年高考将主要考查溶度积以及沉淀的生成、溶解和转化。 分值： 3 6分 考点一 难溶电解质 的溶解平衡及其应用 (见学用讲义 P171) 1沉淀溶解平衡
2、 (1)概念 在 _一定温度 _下，当难溶电解质溶于水形成 _饱和溶液 _时， _沉淀溶解 _速率和 _沉淀生成 _速率相等的状态。 (2)溶解平衡的建立 固体溶质 溶解沉淀 溶液中的溶质? v溶解 v沉淀 ，固体溶解v溶解 v沉淀 ，溶解平衡v溶解 v沉淀 ，析出晶体(3)表示 AgCl在水溶液中的电离方程式 为 _AgCl=Ag Cl _。 AgCl的溶解平衡方程式为 _AgCl(s) Ag (aq) Cl (aq)_。 2沉淀溶解平衡的影响因素 (1)内因 难溶电解质本身的 _性质 _。 (2)外因 以 (aq) Cl (aq) H0 为例 外界条件 移动方向 平衡后 c(Ag ) 平衡
3、后 c(Cl ) Ksp 升高温度 _正向 _ _增大 _ _增大 _ _增大 _ 【 精品教育资源文库 】 加水稀释 _正向 _ _不变 _ _不变 _ _不变 _ 加入少量AgNO3 _逆向 _ _增大 _ _减小 _ _不变 _ 通入 HCl _逆向 _ _减小 _ _增大 _ _不变 _ 3沉淀溶解平衡的应用 (1)沉淀的生成 调节 pH法 如除去 CuCl2溶液中的杂质 FeCl3，可以向溶液中加入 CuO，调节溶液的 pH，使 Fe3 形成 Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为 _Fe3 3H2O Fe(OH)3 3H _， _CuO 2H =Cu2 H2O_。 沉淀剂法 如用
4、 H2S沉淀 Hg2 的离子方程式为 _Hg2 H2S=HgS 2H _。 (2)沉淀的溶解 酸溶解法：如 CaCO3溶于盐酸，离子方程式为 _CaCO3 2H =Ca2 CO2 H2O_。 盐溶解法：如 Mg(OH)2 溶于 NH4Cl 溶液，离子方程式为 _Mg(OH)2 2NH4 =Mg2 2NH3H 2O_。 配位溶解法：如 Cu(OH)2 溶于 NH3H 2O 溶液，离子方程式为 _Cu(OH)2 4NH3H 2O=Cu(NH3)42 2OH 4H2O_。 (3)沉淀的转化 实质： _沉淀溶解平衡 _的移动。 特征 a一般说来，溶解度小的沉淀转化为溶解度 _更小 _的沉淀容易实现。如
5、 ： AgNO3 NaClAgCl KI AgI Na2S Ag2S。 b 沉淀的溶解度差别 _越大 _，越容易转化。 应用 a锅炉除垢：将 CaSO4转化为 CaCO3，离子方程式为 _CaSO4(s) CO23 (aq)=CaCO3(s) SO24 (aq)_。 b矿 物转化： CuSO4 溶液遇 ZnS(闪锌矿 )转化为 CuS 的离子方程式为 _Cu2 (aq)ZnS(s)=CuS(s) Zn2 (aq)_。 用饱和 Na2CO3 处理重晶石 (BaSO4)制备可溶性钡盐的离子方程式为 _BaSO4 CO23=BaCO3 SO24 _， _BaCO3 2H =Ba2 H2O CO2 _
6、。 【 精品教育资源文库 】 1判断正误，正确的划 “” ，错误的划 “” 。 (1)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各种离子的溶解 (或沉淀 )速率 都相等。( ) (2)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动。( ) (3)向 Na2SO4溶液中加入过量的 BaCl2溶液，则 SO24 沉淀完全，溶液中只含 Ba2 、 Na 和Cl ，不含 SO24 。 ( ) (4)Ksp小的物质其溶解能力一定比 Ksp大的物质的溶解能力小。 ( ) (5)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀 H2SO4 代替 H2O 来洗涤 BaSO4 沉淀。( ) (6)洗涤沉
7、淀时，洗涤次数越多越好。 ( ) 2已知 Ca(OH)2的饱和溶液中存在平衡： Ca(OH)2(s) Ca2 (aq) 2OH (aq) H_Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出。 Q_ _Ksp：溶液饱和，处于平衡状态。 Q_Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出 2 Ksp的影响因素 (1)内因：难溶物质本身的性质是主要决定因素。 (2)外因 浓度：加水稀释，平衡向 _溶解 _方向移动，但 Ksp_不变 _。 温度：绝大多数难溶盐的溶解是 _吸热 _过程，升高温度，平衡向 _溶解 _方向移动，Ksp_增大 _。 其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡
8、向 _溶解 _方向移动，但 Ksp不变。 1判断正误，正确的划 “” ，错误的划 “” 。 (1)Ksp(AB2)小于 Ksp(CD)，则 AB2的溶解度小于 CD的溶解 度。 ( ) (2)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.010 5 molL 1时，沉淀已经完全。 ( ) (3)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。 ( ) (4)常温下，向 BaCO3饱和溶液中加入 Na2CO3固体， BaCO3的 Ksp减小。 ( ) (5)溶度积常数 Ksp只受温度影响，温度升高， Ksp增大。 ( ) 2关于沉淀溶解平衡和溶度积常数，
9、下列说法不正确的是 ( B ) A Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与溶 液中的离子浓度无关 B将饱和 Na2SO4 溶液加入到饱和石灰水中，有白色沉淀产生，说明 KspCa(OH)2大于Ksp(CaSO4) C已知 25 时 KspFe(OH)3 4.010 38，则该温度下反应 Fe(OH)3 3H Fe3 3H2O 的平衡常数 K 4.010 4 D已知 25 时 KspMg(OH)2 1.810 11，在 MgCl2溶液中加入氨水调混合液的 pH11，产生沉淀，则此时溶液中的 c(Mg2 ) 1.810 5 molL 1 【 精品教育资源文库 】 一 关于 Ksp计算的四种类
10、型 1已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如 Ksp a的饱和 AgCl溶液中 c(Ag ) a molL 1。 2已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下 AgCl的 Ksp a，在 0.1 molL 1的 NaCl溶液中加入过量的 AgCl固体，达到平衡后 c(Ag ) 10a molL 1。 3计算反应的平衡常数，如对于反应 Cu2 (aq) MnS(s) CuS(s) Mn2 (aq)， Ksp(MnS) c(Mn2 ) c(S2 )， Ksp(CuS) c(Cu2 ) c(S2 )，而平衡常数 K c?Mn2 ?c?Cu2 ?Ksp?MnS?Ksp?Cu
11、S?。 4开始沉淀和沉淀完全时的 pH的求解，对于 M(OH)n(s) Mn (aq) nOH (aq)判断开始沉淀与沉淀完全时的 pH。 (1)开始沉淀时的 pH求法： c(OH )n Kspc?Mn ?， c(H ) Kwc?OH ?，从而确定 pH。 (2)沉淀完全时的 pH求法：当该离子的浓度小于 1.010 5 molL 1时，认 为已经沉淀完全， c(OH )n Ksp1.010 5 molL 1，结合 Kw求出 c(H )，从而确定 pH。 例 1已知： KspAl(OH)3 110 33， KspFe(OH)3 310 39， pH 7.1时 Mn(OH)2开始沉淀。室温下，除
12、去 MnSO4溶液中的 Fe3 、 Al3 (使其浓度均小于 110 6 molL 1)，需调节溶液 pH范围为 _5.0pH7.1_。 解析 由 Al(OH)3 和 Fe(OH)3 的 Ksp 知，使 Al3 完全沉淀时， Fe3 肯定已 完全沉淀。KspAl(OH)3 c(Al3 ) c3(OH )， c3(OH ) 110 33110 6 10 27， c(OH ) 10 9 molL 1， pH 5.0，为了不使 Mn2 沉淀，所以 pH要小于 7.1。 二 沉淀溶解平衡图像题的解题策略 沉淀溶解平衡图像更为复杂，也是学习中的难点和易错点，现将破解方法解析如下。 第一步：观察纵、横坐标
13、表示的何种变量。 第二步：观察坐标中点、线段的变化及含义。 第三步：利用 Ksp进行相应换算、推断，根据沉淀溶解平衡原理分析曲线变化。 需注意以下几点： 1溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和。如下图， AgCl 沉淀溶解平衡曲线。 【 精品教育资源文库 】 2从图像中找到数据，根据 Ksp公式计算得出 Ksp的值。 3比较溶液的 Q 与 Ksp的大小，然后判断溶液中有无沉淀析出。 4涉及 Q 的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶
14、液的体积。 例 2(2017 全国卷 )在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的 Cl 会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入 Cu 和 CuSO4，生成 CuCl 沉淀从而除去 Cl 。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是 ( C ) A Ksp(CuCl)的数量级为 10 7 B除 Cl 反应为 Cu Cu2 2Cl =2CuCl C加入 Cu越多， Cu 浓度越高，除 Cl 效果越好 D 2Cu =Cu2 Cu 平衡常数很大，反应趋于完全 解析 A项， Ksp(CuCl) c(Cu ) c(Cl )，当横坐标为 1时，纵坐标 1g c?Cu ?molL 1大于 6
15、而小于 5，即 c(Cl ) 10 1 mol/L时， 10 6 molL 1c(Cu )10 5 molL 1，所以 Ksp(CuCl)的数量级为 10 7，正确； B 项，根据题干提示，向溶液中同时加入 Cu 和 CuSO4可生成 CuCl沉淀，所以除 Cl 反应为 Cu Cu2 2Cl =2CuCl，正确； C项，由于 Cu 为固体，不需加入过量的 Cu，所以加入的铜不是越多越好，错误； D项， 2Cu =Cu2 Cu的平衡常数 K c?Cu2 ?c2?Cu ?，由图中数据可知， K较大， 反应趋于完全，正确。 【 精品教育资源文库 】 三 四大平衡常数的比较 化学平衡常数 (K) 电离常数(Ka、 Kb) 水的离子积常数
