1、第4节 沉淀溶解平衡三年三年1212考考 高考指数高考指数:1.1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.2.了解溶度积的含义及其表达式，能进行相关计算。了解溶度积的含义及其表达式，能进行相关计算。一、沉淀溶解平衡一、沉淀溶解平衡1.1.沉淀溶解平衡的建立沉淀溶解平衡的建立 v v溶解溶解_v_v沉淀沉淀,固体溶解固体溶解固体溶质固体溶质 溶液中的溶质溶液中的溶质 v v溶解溶解_v_v沉淀沉淀,溶解平衡溶解平衡 v v溶解溶解_v_v沉淀沉淀,析出晶体析出晶体溶解溶解沉淀沉淀=Kspsp，有沉淀生成，对；，有沉淀生成，对；D D项，曲线上项，曲线上的点对应的是溶解平
2、衡时的离子浓度关系，而当温度一定的点对应的是溶解平衡时的离子浓度关系，而当温度一定时，时，Kspsp不变，即不变，即c c点对应的点对应的Kspsp与与a a点对应的点对应的Kspsp相等，错。相等，错。【技巧点拨技巧点拨】沉淀溶解平衡图线解读沉淀溶解平衡图线解读(1)(1)曲线上的任意一点，都代表指定温度下的饱和溶液，由对曲线上的任意一点，都代表指定温度下的饱和溶液，由对应的离子浓度可求应的离子浓度可求Kspsp。(2)(2)可通过比较、观察得出溶液是否达到饱和状态，是否有沉可通过比较、观察得出溶液是否达到饱和状态，是否有沉淀析出。处于曲线上方的点表明溶液处于过饱和状态，一定淀析出。处于曲线
3、上方的点表明溶液处于过饱和状态，一定会有沉淀析出，处于曲线下方的点，则表明溶液处于未饱和会有沉淀析出，处于曲线下方的点，则表明溶液处于未饱和状态，不会有沉淀析出。状态，不会有沉淀析出。【互动探究互动探究】请指出在请指出在2525时，时，AgClAgCl固体在下列三种物质：固体在下列三种物质：(1)100 mL(1)100 mL水中；水中；(2)100 mL 0.01 molL(2)100 mL 0.01 molL-1-1AgNOAgNO3 3溶液；溶液；(3)100 mL 0.02 molL(3)100 mL 0.02 molL-1-1NaClNaCl溶液中的溶解度由大到小的顺溶液中的溶解度由
4、大到小的顺序是什么？原因是什么？序是什么？原因是什么？提示：提示：溶解度由大到小的顺序为：溶解度由大到小的顺序为：(1)(1)(2)(2)(3)(3)。加水使。加水使AgClAgCl固体继续溶解但溶解度不变；固体继续溶解但溶解度不变；(2)(3)(2)(3)分别含有分别含有AgAg+、ClCl-，由于同离子效应都能抑制由于同离子效应都能抑制AgClAgCl溶解，而溶解，而ClCl-AgAg+,故故它们对它们对AgClAgCl溶解所起的同离子效应不同，即抑制作用不同，溶解所起的同离子效应不同，即抑制作用不同，(3)(3)的抑制作用大于的抑制作用大于(2)(2)的抑制作用，故的抑制作用，故AgCl
5、AgCl在在(2)(2)中的溶解度中的溶解度大于在大于在(3)(3)中的溶解度，故正确的顺序为：中的溶解度，故正确的顺序为：(1)(1)(2)(2)(3)(3)。沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡的应用1.1.沉淀转化沉淀转化(1)(1)沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般是溶解度小沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般是溶解度小的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀。的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀。(2)(2)当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，生成沉淀所需试剂当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀；如果生成各种沉淀所需试剂离子离子浓度越小的越先沉淀；如果生成各
6、种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。实例：如实例：如AgNOAgNO3 3 AgCl(AgCl(白色沉淀白色沉淀)AgBr()AgBr(淡黄色沉淀淡黄色沉淀)AgI(AgI(黄色沉淀黄色沉淀)Ag)Ag2 2S(S(黑色沉淀黑色沉淀)。(3)(3)溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀，如在的沉淀，如在BaSOBaSO4 4的饱和溶液中加入高浓度的的饱和溶液中加入高浓度的NaNa2 2COCO3 3溶液，溶液，也可以转化成溶解度较大的也可
7、以转化成溶解度较大的BaCOBaCO3 3沉淀。沉淀。NaClNaCl NaBrNaBr KIKI NaNa2 2S S 2.2.溶度积的应用溶度积的应用通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度幂的乘积通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度幂的乘积(浓度商浓度商Qc c)的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。成或溶解。(1)(1)Qc cKspsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和,达到达到新的平衡状态。新的平衡状态。(2)(2)Qc c=Kspsp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。，
8、溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。(3)(3)Qc cKspsp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电，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。解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。【高考警示钟高考警示钟】(1)(1)溶度积曲线上的点表示该条件下，达到溶解与沉淀平衡状溶度积曲线上的点表示该条件下，达到溶解与沉淀平衡状态；在曲线下方的点表示该温度下未达到平衡；在曲线上方态；在曲线下方的点表示该温度下未达到平衡；在曲线上方的点表示过饱和状态。的点表示过饱和状态。(2)(2)对于阴阳离子比例不同的物质，不能根据溶度积直接比较对于阴阳离子比例不同的物质，不能根据溶度积
9、直接比较离子浓度，而应代入数据计算。离子浓度，而应代入数据计算。(3)(3)涉及涉及Qc c的计算时，易忽视等体积混合后离子的浓度均减半的计算时，易忽视等体积混合后离子的浓度均减半而使计算出错。故离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，而使计算出错。故离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。【典例典例2 2】(2012(2012济南模拟济南模拟)金属氢氧化物在酸中溶解度不金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pHpH，达到分离金属，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢
10、氧化物在不同离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pHpH下的溶解度下的溶解度(S(S，molLmolL-1-1)如图。如图。(1)pH=3(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是时溶液中铜元素的主要存在形式是_。(2)(2)若要除去若要除去CuClCuCl2 2溶液中少量的溶液中少量的FeFe3+3+，应该控制溶液的，应该控制溶液的pHpH为为_。A.1 B.4A.6C.6(3)(3)已知常温下一些难溶物的溶度积常数如表已知常温下一些难溶物的溶度积常数如表(单位：单位：molmol2 2 L L-2-2)。物质物质FeSFeSMnSMnSCuSCuSPbSPbSHgSHgSZnSZnSKs
11、psp6.36.31010-18-182.52.51010-13-131.31.31010-36-363.13.11010-28-286.16.11010-53-531.61.61010-21-21某工业废水中含有某工业废水中含有CuCu2+2+、PbPb2+2+、HgHg2+2+，最适宜向此工业废水中，最适宜向此工业废水中加入过量的加入过量的_除去它们。除去它们。A.NaOH B.FeS C.NaA.NaOH B.FeS C.Na2 2S S【解题指南解题指南】解答本题时应注意以下两点：解答本题时应注意以下两点：(1)(1)金属阳离子并不一定只在碱性溶液中生成沉淀，有些离子金属阳离子并不一定
12、只在碱性溶液中生成沉淀，有些离子在酸性溶液中可生成沉淀，如在酸性溶液中可生成沉淀，如FeFe3+3+、CuCu2+2+等。等。(2)(2)除杂的关键之一是不能引入杂质离子。除杂的关键之一是不能引入杂质离子。【解析解析】(1)(1)由题图可以看出由题图可以看出pH=3pH=3时，不产生时，不产生Cu(OH)Cu(OH)2 2沉淀，沉淀，铜元素主要是以铜元素主要是以CuCu2+2+的形式存在。的形式存在。(2)(2)由题图可知由题图可知pH1pH6pH6时时CuCu2+2+也沉淀完也沉淀完全，故应控制全，故应控制pHpH在在4 4左右。左右。(3)(3)根据几种硫化物的溶度积可知根据几种硫化物的溶
13、度积可知CuSCuS、PbSPbS、HgSHgS的溶解度比的溶解度比FeSFeS小得多；加入小得多；加入FeSFeS可将可将CuCu2+2+、PbPb2+2+、HgHg2+2+转化为硫化物沉转化为硫化物沉淀，而过量的淀，而过量的FeSFeS不溶解，所以不溶解，所以FeSFeS为最佳试剂，而为最佳试剂，而NaOHNaOH、NaNa2 2S S过量时都会存在于废水中。过量时都会存在于废水中。答案：答案：(1)Cu(1)Cu2+2+(2)B (3)B(2)B (3)B【变式备选变式备选】已知已知2525时，时，CaSOCaSO4 4在水中沉淀溶解平衡曲线如在水中沉淀溶解平衡曲线如图所示，向图所示，向
14、100 mL100 mL该条件下的该条件下的CaSOCaSO4 4饱和溶液中，加入饱和溶液中，加入400 mL 400 mL 0.01 molL0.01 molL-1-1的的NaNa2 2SOSO4 4溶液，下列叙述正确的是溶液，下列叙述正确的是()()A.A.溶液中析出溶液中析出CaSOCaSO4 4固体沉淀，最终溶液中固体沉淀，最终溶液中 较原来大较原来大B.B.溶液中无沉淀析出，溶液中溶液中无沉淀析出，溶液中CaCa2+2+、都变小都变小C.C.溶液中析出溶液中析出CaSOCaSO4 4固体沉淀，溶液中固体沉淀，溶液中CaCa2+2+、都都变小变小D.D.溶液中无沉淀析出，但最终溶液中溶
15、液中无沉淀析出，但最终溶液中 较原来大较原来大24SO24SO24SO24SO【解析解析】选选D D。由题意，。由题意，Kspsp(CaSO(CaSO4 4)=)=CaCa2+2+=3.0=3.01010-3-3 mol molL L-1-13.03.01010-3-3molmolL L-1-1=9.0=9.01010-6-6molmol2 2L L-2-2，CaSOCaSO4 4饱和溶液中饱和溶液中CaCa2+2+=3.0=3.01010-3-3 mol molL L-1-1。加入。加入400 mL 0.01 mol400 mL 0.01 molL L-1-1 Na Na2 2SOSO4 4
16、溶液后，溶液后，CaCa2+2+=6.0=6.01010-4-4 mol molL L-1-1，24SO24SO313.0 10 mol L0.1 L0.5 L311243.0 10 mol L0.1 L0.01 mol L0.4 L SO0.5 L=8.6=8.61010-3-3 mol molL L-1-1，Qc c=CaCa2+2+=6.0=6.01010-4-4molmolL L-1-18.68.61010-3-3molmolL L-1-1=5.16=5.161010-6-6molmol2 2L L-2-2 Kspsp(AgI)(AgI)，ClCl-AgAg+Kspsp(AgCl)(A
17、gCl)，故只有，故只有AgIAgI沉淀，沉淀，A A项错误；项错误；Kspsp只与温度有关，温度不变，只与温度有关，温度不变，Kspsp不变，不变，B B项错误；项错误；D D项，忽视项，忽视了了AgClAgCl不能全部溶解，错误。不能全部溶解，错误。6.6.在含有在含有ClCl-、BrBr-、I I-的溶液中，已知其浓度均为的溶液中，已知其浓度均为0.1 molL0.1 molL-1-1，而，而AgClAgCl、AgBrAgBr、AgIAgI的溶度积的溶度积Kspsp分别为：分别为：1.61.61010-10-10molmol2 2LL-2-2、4.14.11010-15-15molmol
18、2 2LL-2-2、1.51.51010-16-16molmol2 2LL-2-2。若向混合溶液中逐滴加入。若向混合溶液中逐滴加入AgNOAgNO3 3溶液并充分搅溶液并充分搅拌时，首先析出的沉淀是拌时，首先析出的沉淀是_，最后析出的沉淀是，最后析出的沉淀是_；当；当AgBrAgBr沉淀开始析出时，溶液中沉淀开始析出时，溶液中AgAg+的浓度是的浓度是_。【解析解析】电解质类型相同时，溶度积电解质类型相同时，溶度积Kspsp越小，越易析出，故越小，越易析出，故沉淀的析出顺序为：沉淀的析出顺序为：AgIAgI、AgBrAgBr、AgClAgCl；AgAg+BrBr-=4.1=4.11010-15-15，BrBr-=0.1 mol=0.1 molL L-1-1，故，故AgAg+=4.1=4.11010-14-14 mol molL L-1-1。答案答案:AgI AgCl 4.1AgI AgCl 4.11010-14-14 mol molL L-1-1
