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1、学案 48难溶电解质的溶解平衡知识点一溶解平衡和溶度积常数1 溶解平衡的建立溶解固体溶质溶液中的溶质沉淀(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2 溶解平衡的特点3 电解质在水中的溶解度20 时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：4 溶度积常数及其应用(1) 表达式对于溶解平衡M mA n(s)mM n (aq) nA m (aq)，Ksp _ 。Ksp 仅受 _的影响。(2) 溶度积规则某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度的乘积Qc( 离子积 )与 Ksp 的关系1问题思考1 AgCl(s)Ag (aq
2、) Cl (aq)； AgCl=Ag Cl 。 两方程式所表示的意义相同吗？2 怎样用难溶电解质的浓度积Ksp 来比较在水中的溶解能力？知识点二沉淀溶解平衡的影响因素1 内因： 难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。2 外因(1) 浓度：加水稀释，平衡向 _方向移动，但 K sp_。(2) 温度：绝大多数难溶盐的溶解是_过程，升高温度，平衡向_方向移动，K sp_。(3) 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或更难电离或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但 K sp 不变。问题思考3利用生成沉淀的方法能否全部除去要沉淀的离子？知识点三沉淀溶解平衡的应用1 沉淀的生成(1) 调
3、节 pH 法如除去NH 4Cl 溶液中的FeCl3 杂质，可加入氨水调节pH 至7 8 ，离子方程式为：_ 。(2) 沉淀剂法如用 H 2S 沉淀 Cu2 ，离子方程式为：_ 。2 沉淀的溶解(1) 酸溶解法如 CaCO3 溶于盐酸，离子方程式为 _ 。(2) 盐溶液溶解法如 Mg(OH) 2 溶于 NH 4Cl 溶液，离子方程式为_ 。2(3) 氧化还原溶解法如不溶于盐酸的硫化物Ag 2S 溶于稀 HNO 3。(4) 配位溶解法如 AgCl 溶于氨水，离子方程式为 _ 。3 沉淀的转化(1) 实质： _的移动 (沉淀的溶解度差别 _，越容易转化 )。(2) 应用：锅炉除垢、矿物转化等。问题思
4、考4为什么不能用BaCO 3 作钡餐？一、沉淀溶解平衡1沉淀的溶解平衡是怎样建立的？勒夏特列原理是否适用于该平衡？2难溶电解质溶解能力的大小，通常怎样表示？其大小受哪些因素的影响？3影响沉淀溶解平衡的因素有哪些？各怎样影响？典例导悟 1下表是五种银盐的溶度积常数(25 )：化学AgClAg 2SO4Ag 2SAgBrAgI式 10 5 501317溶度1.8 101.4 106.3 105.4108.3 1023322mol积molmolmolmol2 3 3 2 2LLLLL下列说法不正确的是()A 五种物质在常温下溶解度最大的是Ag 2SO4B 将氯化银溶解于水后，向其中加入Na2S，则可
5、以生成黑色沉淀C氯化银、溴化银和碘化银三种物质在常温下的溶解度逐渐增大3D沉淀溶解平衡的建立是有条件的，外界条件改变时，平衡也会发生移动变式演练 1 下列叙述不正确的是()A CaCO3 能够溶解在 CO2 的水溶液中B Mg(OH) 2 可溶于盐酸，不溶于NH 4Cl 溶液CAgCl 可溶于氨水D MgSO 4 溶液中滴加Ba(OH) 2 得到两种沉淀典例导悟2(2008 山东理综， 15)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()提示22K sp c(Ba2BaSO4(s) Ba (aq) SO4 (aq)的平衡常数 ) c(SO24 )，称为溶度积常数
6、。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D a 点对应的 Ksp 大于 c 点对应的 Ksp二、溶度积的计算和有关判断思考： (1) 已知 K sp(AgCl) 1.8 10 10mol 2L 2，则将 AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的 c(Ag )是多少？(2) 已知 KspMg(OH) 2 1.8 1011mol 3L 3，则将 Mg(OH) 2放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的 pH 为多少？ 1溶液中，逐滴加入NaOH 溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH 是(3) 在 0.01 mol L
7、的 MgCl 2多少？当 Mg 2 完全沉淀时，溶液的pH 值为多少？题组一溶解平衡与溶度积常数1(2010 东理综，山 15)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 ，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是 ()A K spFe(OH) 3 KspCu(OH) 2B 加适量 NH 4Cl 固体可使溶液由a 点变到 b 点4Cc、 d 两点代表的溶液中 c(H )与 c(OH)乘积相等D Fe(OH) 3、 Cu(OH) 2 分别在 b、 c 两点代表的溶液中达到饱和 12 11。2.(2009 浙江理综， 10
8、)已知：25 时，K spMg(OH) 2 5.61 10，K spMgF 2 7.42 10下列说法正确的是 ()A 25时，饱和 Mg(OH) 2 溶液与饱和 MgF 2 溶液相比，前者的c(Mg 2 )大B 25 时，在 Mg(OH) 2 的悬浊液中加入少量的NH 4Cl 固体， c(Mg 2)增大1 氨水中的 K sp 比在 20 mL 0.01molL1NH 4ClC25 时，Mg(OH) 2 固体在 20 mL 0.01 mol L溶液中的 K sp 小D 25时，在 Mg(OH) 2 的悬浊液中加入NaF 溶液后， Mg(OH) 2 不可能转化为 MgF 2题组二溶解平衡的应用3
9、判断正误(1) 常温下，向饱和 Na2CO3 溶液中加少量 BaSO4 粉末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸，有气泡产生，说明常温下， Ksp(BaCO3 )AgIAg 2CrO4B AgClAg 2CrO 4AgICAg 2CrO4AgClAgID Ag 2CrO 4AgIAgCl5 (2009 江苏， 9 改编 )下列化学实验事实及其解释都正确的是()A 向碘水中滴加 CCl4 ，振荡静置后分层，CCl 4 层呈紫红色，说明可用CCl4 从碘水中萃取碘B 向 SO2 水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2 溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO3 难溶于盐酸 1KMnO 4 溶液， KMnO 4 溶液
10、褪色，说明2具C向 0.1 mol L FeSO4 溶液中滴加少量酸性Fe有氧化性1 2 滴AgNO 3D向 2.0 mL 浓度均为 0.1 mol L1 的 KCl 、KI 混合溶液中滴加0.01 mol L1溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl 的 Ksp 比 AgI 的 K sp 小6.(1) 若把固体 TiO 2 nH2O 用酸清洗除去其中的Fe(OH) 3 杂质，还可制得钛白粉。已知25 39，该温度下反应Fe(OH) 3 3H3 3H 2O 的平衡常数 K 时， KspFe(OH) 3 2.7910Fe5_ 。(2) 预氨化过程中有Mg(OH) 2 沉淀生成，已知常温下Mg(OH)
11、 2 的 Ksp1.8 1011，若溶液中6c(OH ) 3.0 10mol/L ，则溶液中 c(Mg 2 ) _ 。7 (2011 天津理综， 10)工业废水中常含有一定量的Cr2O72 和 CrO42 ，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。方法 1：还原沉淀法该法的工艺流程为CrO42H Fe2OH Cr2O72 Cr3 Cr(OH) 3转化还原沉淀22其中第步存在平衡： 2CrO4(黄色 ) 2HCr2O7 ( 橙色 ) H 2O(1) 若平衡体系的 pH 2，该溶液显 _色。(2) 能说明第步反应达平衡状态的是 _ 。a Cr2O27 和 CrO24
12、 的浓度相同22)b 2v(Cr2O7 ) v(CrO 4c溶液的颜色不变(3) 第步中，还原1 mol Cr 2 O72 ，需要 _mol FeSO47H2O。(4) 第步生成的Cr(OH) 3 在溶液中存在以下沉淀溶解平衡： Cr(OH) 3(s)Cr3(aq) 3OH (aq)常温下， Cr(OH) 3的溶度积 Kspc(Cr3 3(OH 323 51，溶) c) 10，要使 c(Cr)降至 10mol L液的 pH 应调至 _。方法 2：电解法该法用 Fe 作电极电解含Cr2O72的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH 升高，产生 Cr(OH) 3 沉淀。(5) 用 Fe 作电极
13、的原因为_ 。(6) 在阴极附近溶液 pH 升高的原因是 (用电极反应解释 )_ ，溶液中同时生成的沉淀还有 _ 。题组一溶解平衡61 (2011 聊城模拟 )下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A 反应开始时，溶液中各离子浓度相等B 沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变D沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解2下列说法正确的是()A 难溶电解质的溶度积Ksp 越小，则它的溶解度越小B 任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡，溶解度大小都可以用Ksp 表示C溶度积常数Ksp 与温度有关，温度越高，溶度积越大D升
14、高温度，某沉淀溶解平衡逆向移动，说明它的溶解度是减小的，Ksp 也变小3 (2011 大连模拟 )室温时， CaCO3 在水中的溶解平衡曲线如图所示，已知：25 其溶度积为2.8 10 9 mol 2L 2，下列说法不正确的是 ()5B c 点时有碳酸钙沉淀生成A x 数值为 2 10C加入蒸馏水可使溶液由d 点变到 a 点D b 点与 d 点对应的溶度积相等4已知 KspCu(OH) 2 2.2 1020mol 3L3、KspFe(OH) 3 4.0 1038mol 4L 4，Cu2 和 Fe3完全生成氢氧化物沉淀时的pH 分别为 6.7 和 3.2。现在向 pH 0、浓度均为 0.04 m
15、ol L 1 的 Cu2 、 Fe3 溶液中加入某一固体，以中和H 调节 pH( 设溶液体积不变 )，该过程中 Cu2、 Fe3 的浓度与 pH 关系正确的是 ()22225在FeS 饱和溶液中存在FeS(s)Fe(ag) S(ag)，c(Fe) c(S) Ksp。常温下Ksp7(1) 理论上 FeS 的溶解度为 _ 。(2) 又知 FeS 饱和溶液中 c(H )与 c(S2 )之间存在以下限量关系： c2(H ) c(S2 ) 1.0 10 22mol 3L 3，为了使溶液里 c(Fe2 )达到 1 mol L1，现将适量FeS 投入其饱和溶液中，应调节溶液中的 c(H )为 _ 。题组二沉
16、淀溶解平衡的应用2，可以采用的方法是()6为除去 CuSO4 溶液中的 FeA 直接加碱，调整溶液pH 9.6B加纯铜粉，将 Fe2 还原出来C先将 Fe2 氧化成 Fe3 ，再调整 pH 在 3 4D 通入硫化氢，使Fe2 直接沉淀7(2009 广东， 18 改编 )硫酸锶 (SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是()2)的增大而减小A 温度一定时， Ksp(SrSO4)随 c(SO4B 三个不同温度中， 313 K 时 Ksp(SrSO4 )最大C283 K 时，图中 a 点对应的溶液是饱和溶液D 283 K 下的 SrSO4 饱和溶液升温到363 K 后变为不饱和溶液
17、8已知 25 时，几种物质的溶度积常数为AgCl ：1.8 10 10mol 2L 2；AgBr ：7.7 1013mol 2L 2，AgI ：8.51 10 16mol 2 L2，下列有关说法错误的是 ()A 三种物质在常温下溶解度最小的是AgI 5 1B 饱和 AgCl 溶液中， c(Ag ) 1.34 10mol LC将氯化银置于饱和KI 溶液中，固体慢慢会由白色转化为黄色1 的 AgNO 3 溶液、 KBr 溶液等体积混合会生成沉淀D将浓度均为 1106 mol L题组三综合探究9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8pH ，达到分离金属离子的目的。难溶金属的
18、氢氧化物在不同pH 下的溶解度 (S， mol L 1) 如图所示。(1)pH 3 时溶液中铜元素的主要存在形式是_(写化学式 )。(2) 若要除去CuCl 2 溶液中的少量3，应该控制溶液的pH 为 _ 。FeA 6(3) 在 Ni(NO3)2 溶液中含有少量的Co 2杂质， _( 填“能”或“不能” )通过调节溶液 pH的方法来除去，理由是 _ 。(4) 要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水，生成Cu(NH 3) 42，写出反应的离子方程式：_ 。(5) 已知一些难溶物的溶度积常数如下表：某工业废水中含有Cu 2 、 Pb2 、 Hg2 ，最适宜向此工业废水中加入过量的_除
19、去它们 (选填序号 )。A NaOHBFeSCNa2S9学案 48难溶电解质的溶解平衡【课前准备区】知识点一1 (1)(2) (3)2 不变溶解平衡3难溶微溶可溶易溶4 (1)cm(Mnnm温度) c(A)(2)知识点二2 (1)溶解不变(2) 吸热 溶解 增大知识点三1 (1)Fe3 3NH 3H 2O=Fe(OH) 3 3NH 4(2)H 2S Cu2 =CuS 2H 2 (1)CaCO3 2H =Ca2 H 2O CO2(2)Mg(OH) 2 2NH 4=Mg 2 2NH 3H2O(4)AgCl 2NH 3H 2O=Ag(NH 3) 2 Cl 2H2 O问题思考101不同。式表示难溶电解
20、质 AgCl 在水溶液中的溶解平衡方程式； 式表示强电解质 AgCl 在水溶液中的电离方程式。2 Ksp 越大，说明难溶电解质在水中的溶解能力越强；Ksp 越小，说明难溶电解质在水中的溶解能力越弱。(说明：两种难溶电解质的组成和结构要相似)3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 10 5 1时，沉淀已经完全。mol L4由于胃酸的酸性很强，若口服BaCO 3，胃酸可与 CO32 反应生成 CO2 和水，使 CO32 的浓度降低，从而使BaCO3 的溶解平衡正向移动，Ba 2 浓度增大，引起人体中毒：BaCO 3(s)Ba22(aq) CO3 (aq)【课堂
21、活动区】一、 1.难溶电解质的溶解度虽然很小，但不可能为零(完全不溶解 )，溶液中的离子结合成难溶电解质时， 也不可能完全进行到底。故难溶电解质在水中会建立如下平衡：M mA n(s) 溶解mM n沉淀 (aq) nA m(aq)。勒夏特列原理同样适用于溶解平衡。2对于溶解平衡： A mBn (s) mAn(aq) nBmm(An nm(aq)， K sp c) c(B) ，对于相同类型的物质， Ksp 的大小，反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小，也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。与平衡常数一样， 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
22、。3 (1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。(2) 外因：浓度：加水冲稀，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或更难电离或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但K sp 不变。二、 (1)由 AgCl(s)Ag (aq) Cl (aq)知 c(Ag) c(Cl )所以 K sp(AgCl) 1.8 1010mol 2L 2 c(Ag ) c(Cl ) c2(Ag )所以 c(Ag 5 1) 1.3 10 molL(2) 由 Mg(OH) 2 (s)
23、Mg 2 (aq) 2OH (aq)c OH 113 322)2知 KspMg(OH) 2 1.8 10mol Lc(Mg) c(OH2c (OH) 4 1解得 c(OH ) 3.3 10 mol LK W 3.0 10 11 1所以 c(H) mol Lc OH所以 pH 10.511(3) 由 K spMg(OH) 2 1.8 10113 3 c(Mg222molL) c(OH) 0.01 c(OH) 51c(OH)4.2 10 mol LK W 2.4 10 10 1c(H ) c OHmol L所以 pH 9.6，即当 pH 9.6 时，开始出现Mg(OH) 2 沉淀。由于一般认为残留
24、在溶液中的离子浓度小于1 10 5 1时，沉淀已经完全。故Mg 2完mol L全沉淀时有：1 10 5c2(OH ) 1.8 10 11mol 3L 3所以 c(OH 3 1) 1.34 10molLK W 7.46 10121c(H ) c OHmol LpH 11.1典例导悟1 C2 C先沉淀(2)4.13 103 (1)Cl6mol L 11.8 1010解析由 K sp)c(Cl)得 c(AgK sp AgClmol L1 1.8 108(AgCl) c(Ag)0.01c Cl mol L1。由 Ksp2422Ksp Ag2CrO41.9 10 121) c (Ag)c(CrO4)，得
25、 c(Ag)mol L(Ag CrO20.001c CrO4 4.36 105mol L1，生成 AgCl 沉淀需 c(Ag ) 1.8 108 mol L1生成 Ag 2CrO4 沉淀时所K sp AgCl1.8 1010需 c(Ag )，故 Cl 先沉淀。刚开始生成 Ag 2CrO 4 沉淀时， c(Cl ) c Ag 5mol L4.36101614.13 10 mol L 。变式演练1 B 2.C高考集训1 B2.B3 (1) (2)4 C5 A6(1)2.79 103(2)2.0 mol/L7 (1)橙 (2)c(3)6(4)5Fe2(5) 阳极反应为 Fe2e=Fe2 ，提供还原剂
26、(6)2H 2e =H2Fe(OH) 3考点集训1 B 2 D 3 C 4B8 3 15 (1)7.92 10g (2)1.11 10mol L解析(1) 由 FeS(s)2 S22) K sp8.1 101711091c(Femol L 9mol L即 1 L 水中可溶解 9 109 mol 的 FeS 由 100 g S 1 000 g (910 9 88) g12所以 S 7.92 10 8 g(2) c(Fe21，则 c(S2Ksp8.1 1017mol L1 8.110171。又) 1 mol L)mol Lc Fe21c2(H ) c(S2 ) 1.0 10 221.0 10 22mol