1、【 精品教育资源文库 】 第 29讲 难溶电解质的溶解平衡 考纲要求 1.了解难溶电解质的溶解平衡及影响因素。 2.了解沉淀溶解平衡的应用。 3.理解溶度积的含义及其表达式,能进行相关的计算。 考点一 沉淀溶解平衡及其应用 1沉淀溶解平衡 (1)电解质在水中的溶解度 在 20 时,电解质在水中的溶解度与溶解性的关系如下: (2)溶解平衡的建立过程 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 0 为例分析外界条件改变对沉淀溶解平衡的影响 外界条件 移动方向 平衡后c(Ag ) 平衡后c(Cl ) Ksp 【 精品教育资源文库 】 升高温度 正
2、向 增大 增大 增大 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 通入 H2S 正向 减小 增大 不变 2.难溶电解质的溶解平衡中的易错点 (1)沉淀溶解平衡是化学平衡的一种,沉淀溶解平衡移动分析时也同样遵循勒夏特列原理。 (2)溶解平衡一般是吸热的,温度升高平衡右移, Ksp增大,但 Ca(OH)2相反。 (3)溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大,只有组成相似的难溶电解质才有 可比性。 (4)复分解反应总是向着某些离子浓度减小的方向进行,若生成难溶电解质,则向着生成溶度积较小的难溶电解质的方向进行。 (5)与平衡常数
3、一样, Ksp与温度有关。不过温度改变不大时, Ksp变化也不大,常温下的计算可不考虑温度的影响。 考向一 沉淀溶解平衡及其影响因素 1 (2018 闵行区二模 )常温下,往饱和石灰水中加入一定量的生石灰,一段时间后恢复到原温度,以下叙述错误的是 ( ) A有溶质析出 B.溶液中 Ca2 的数目不变 C溶剂的质量减小 D.溶液的 pH 不变 解析: 氧化钙溶于水 ,结合水生成氢氧化钙,水的质量减少,有溶质析出, A正确;由于溶剂减少,温度不变,溶解度不变,故钙离子的物质的量减小,即溶液中 Ca2 的数目减少,B 错误;水与氧化钙反应生成氢氧化钙,溶剂质量减小, C 正确;温度不变,氢氧化钙的溶
4、度积常数不变,氢氧根浓度不变, pH 不变, D正确。 答案: B 2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 ( ) 【 精品教育资源文库 】 有晶体析出 cCa(OH) 2增大 pH 不变 c(H )c(OH )的积不变 c(H )一定增大 A B. C D 解析: 由于绝热容器中热量不损失,向 Ca(OH)2中加入 CaO,氧化钙溶于水放热,温度升高,导致氢氧化钙的溶解度减小,溶液中溶质的浓度减小,同时水的离子积增大, 由于溶液温度升高,氢氧化钙溶解度减小,溶液中有氢氧化钙晶体析出, 正确; 溶液中 Ca(OH)2的溶解度减小,氢氧化钙
5、的浓度会减小, 错误; 溶液中 Ca(OH)2的溶解度减小,溶液中的 OH 的浓度减小, H 的浓度增大, 错误; 由于反应后温度升高,水的离子积增大, 错误; 由于 Ca(OH)2的溶解度减小,溶液中的 OH 浓度减小, H 的浓度增大, 正确。 答案: B 考向二 沉淀溶解平衡在生产生活中的应用 3 (2018 闸北区模拟 )可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时,除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知:某温度下, Ksp(BaCO3) 5.110 9, Ksp(BaSO4) 1.110 10,下列推断正确的是 ( ) A不用碳酸钡作为内
6、服造影剂,是因为 Ksp(BaCO3) Ksp(BaSO4) B抢救钡离子中毒患者时,若没有硫酸钠,可以用碳酸钠溶液代替 C若误饮 c(Ba2 ) 1.010 5 molL 1的溶液时,会引起钡离子中毒 D可以用 0.36 molL 1的 Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃 解析: 因胃酸可与 CO23 反应生成水和二氧化碳,使 CO23 浓度降低,从而使平衡BaCO3(s) Ba2 (aq) CO23 (aq)向溶解方向移动,使 Ba2 浓度增大, Ba2 有毒,与Ksp大小无关, A错误; BaCO3溶于胃酸,起不到解毒的作用, B错误; c(Ba2 ) 1.010 5 molL 1的溶
7、液钡离子浓度很小,不会引起钡离子中毒, C 错误;用 0.36 molL 1的 Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃,反应后 c(Ba2 ) 1.110 100.36 mol/L,浓度很小,可起到解毒的作用, D正确。 答案: D 4 (2018 重庆一中月考 )Cu(OH)2在水中存在如下溶解平衡: Cu(OH)2(s) Cu2 (aq) 2OH (aq),常温下 KspCu(OH)2 210 20。某 CuSO4溶液中, c(Cu2 ) 0.02 molL 1,在 常温下要生成 Cu(OH)2沉淀,需要向 CuSO4溶液中加入碱溶液来调节溶液的 pH,使溶液的 pH 大于 ( ) A 2
8、B 3 【 精品教育资源文库 】 C 4 D.5 解析: 氢氧化铜的溶度积: Ksp c(Cu2 )c 2(OH ) 210 20, c(Cu2 ) 0.02 mol/L,如果生成 Cu(OH)2沉淀,则氢氧根离子的物质的量浓度至少为: c(OH ) 210 200.02 mol/L 110 9 mol/L,所以溶液中氢离子浓度为: c(H ) 110 14110 9 mol/L 10 5 mol/L,所以若要生成 Cu(OH)2沉淀,应调整溶液 pH 5。 答案: D 【题后悟道】 沉淀完全的理解 用沉淀法除杂不可能将杂质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 110 5
9、 molL 1时,沉淀已经完全。 考点二 溶度积常数及其应用 1溶度积和离子积 以 AmBn(s) mAn (aq) nBm (aq)为例: 溶度积 离子积 概念 沉淀溶解的平衡常数 溶液中有关离子浓度幂的乘积 符号 Ksp Qc 表达式 Ksp(AmBn) cm(An )c n(Bm ),式中的浓度为平衡浓度 Qc(AmBn) cm(An )c n(Bm ),式中的浓度是任意浓度 应用 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解 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, Ksp不变 。 【 精品教育资源文库 】 温
10、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,平衡向溶解方向移动, Ksp不变。 【感悟测评】 判断正误 (正确的打 “” ,错误的打 “”) (1)两难溶电解质作比较时, Ksp小的溶解度一定小。 ( ) (2)升高温度,难溶电解质的 Ksp一定增大。 ( ) (3)常温下,向饱和 Na2CO3溶液中加入少量 BaSO4粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生,说明 Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4)。 ( ) (4)常温下,向 BaCO3饱和溶
11、液中加入 Na2CO3固体, BaCO3的 Ksp减小。 ( ) (5)将 0.002 molL 1的 NaCl 和 0.002 molL 1的 AgNO3溶液等体积混合,有 AgCl 沉淀生成 已知 Ksp(AgCl) 1.8010 10。 ( ) 答案: (1) (2) (3) (4) (5) 溶度积 Ksp的计算 (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
12、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 ,Ksp(MnS) c(Mn2 )c(S 2 ), Ksp(CuS) c(Cu2 )c(S 2 ),而平衡常数 K c?Mn2 ?c?Cu2 ?Ksp?MnS?Ksp?CuS?。 考向一 溶度积的应用 1在 25 时, FeS 的 Ksp 6.310 18, CuS 的 Ksp 1.310 36, ZnS 的 Ksp 1.310 24。下列有关说法中正确的是 ( ) A 25 时, CuS 的溶解度大于 ZnS的溶解度 B 25 时,饱和 CuS溶
13、液中 Cu2 的浓度为 1.310 36 molL 1 C向物质的量浓度相同的 FeCl2、 ZnCl2的混合液中加入少量 Na2S,只有 FeS 沉淀生成 D除去某溶液中的 Cu2 ,可以选用 FeS作沉淀剂 【 精品教育资源文库 】 答案: D 2有关数据如下表所示: 化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp近似值 10 17 10 17 10 39 用废电池的锌皮制备 ZnSO47H 2O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,铁刚好沉淀完全 (离子浓度小于 10 5 molL 1 时
14、,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 _。 解析: 在 H2O2存在下,铁 被氧化为 Fe3 ;根据表格数据, KspFe(OH)3 c(Fe3 )c 3(OH ) 10 39,则 c(OH ) 3 0.110 11molL 1, c(H ) 210 3molL 1, pH 2.7; KspZn(OH)2 c(Zn2 )c 2(OH ) 10 17,则 c(OH ) 10 8molL 1,所以控制 pH 为 6时, Zn2 开始沉淀,如果不加 H2O2, Fe2 不能被氧化,根据 Fe(OH)2和 Zn(OH)2的 Ksp相同,在 pH 6 时,两者将同时沉淀,则无法除去 Zn2 中 的 Fe2 。 答案: Fe3 2.7 6 Zn2 和 Fe3 分离不开 Fe(OH)2和 Zn(OH)2的 Ksp相近 3 (2018 福建龙海质检 )已知:难溶电解质 Cu(OH)2在常温下的 Ksp210 20,则常温下: (1)某 CuSO4 溶液里 c(Cu2 ) 0.02 molL 1,如要生成 Cu(