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1高三化学学案难溶电解质的溶解平衡选修4《化学反应原理》第三章第4节考纲要求：了解难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质。学习重点：（1）难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点，运用溶度积KSP简单计算溶液中相关离子的浓度。（2）运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。学习过程：一、饱和溶液和不饱和溶液：一定温度下，不能再溶解溶质的溶液叫饱和溶液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。固体物质的溶解度：在一定温度下，某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。20℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：二、沉淀溶解平衡1.沉淀溶解平衡的概念在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等的状态。2.溶解平衡的建立固体溶质溶解沉淀溶液中的溶质（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3.溶解平衡的特点：逆、等、动、定、变。4.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，平衡向沉淀溶解方向移动。②温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向沉淀溶解方向移动。但也有少数电解质，溶解度随温度升高而减小如Ca(OH)2，升高温度，平衡向沉淀方向移动。③同离子效应：若向沉淀溶解平衡体系中加入相同的离子，平衡向生成沉淀的方向移动。④其他：若向沉淀溶解平衡体系中加入某些离子，可与体系中某些离子反应生成更难溶的物质或气体，则平衡向溶解的方向移动。5.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KspQc表达式Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡时的浓度Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度是任意时候的浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解：①QcKsp：溶液过饱和，有沉淀析出②Qc=Ksp：溶液饱和，处于平衡状态③QcKsp：溶液未饱和，无沉淀析出6.溶度积的计算（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＋)＝amol·L－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0.1mol·L－1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝10amol·L－1。【练习1】（1）0.1mol·L－1的盐酸与0.1mol·L－1的AgNO3溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒__________________________________________________。（2）下列方程式各表示什么意义？①AgCl(s)Ag+(aq)＋Cl－(aq)______________________________②AgCl===Ag+＋Cl－___________________________________________________________③CH3COOHCH3COO－＋H+_______________________________________________【练习2】AgCl的Ksp＝1.80×10－10，将0.002mol·L－1的NaCl和0.002mol·L－1的AgNO3溶液等体积混合，是否有AgCl沉淀生成？______________________________________________________________2【练习3】下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是（）A.常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小B.溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp减小C.溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大D.常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变【练习4】（1）已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，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）7.已知在室温时，Cu(OH)2的溶度积Ksp=2.2×10－20，室温下Cu(OH)2饱和溶液中c(Cu2+)=___________，c(OH－)=____________________（3）在0.01mol·L－1的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH是多少？当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH为多少？三、沉淀溶解平衡的应用1．沉淀的生成当QcKsp，就会生成沉淀。（1）调节pH法如除去NH4Cl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H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为_______________________________________2．沉淀的溶解当QcKsp，就会使沉淀溶解。（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NH4Cl溶液，离子方程式为_____________________________（3）氧化还原溶解法：如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。（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：沉淀溶解平衡的移动（沉淀的溶解度差别________，越容易转化）。向AgNO3溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液中都会出现不同颜色的沉淀，沉淀的颜色变化是_____→_____→_____。出现这种颜色变化的原因是：_______（2）应用：锅炉除垢、矿物转化等。4.判断沉淀的生成、溶解及转化（1）通过比较溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc与Ksp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、溶解或转化。（2）两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能会产生多种沉淀时，判断产生沉淀先后顺序问题，均可利用溶度积的计算公式或离子积与溶度积的关系加以判断。3【练习5】已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.9×10－12，现在向0.001mol/LK2CrO4和0.01mol/LKCl混合液中滴加0.01mol/LAgNO3溶液，通过计算回答：（1）Cl－、CrO2－4谁先沉淀？（2）刚出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中Cl－浓度是多少？(设混合溶液在反应中体积不变)【练习6】利用生成沉淀的方法能否全部除去要沉淀的离子？___________________________________________________________________________________________________________________________【练习7】（1）在实验室中怎样除去NaCl溶液中的BaCl2？____________________________________________________________________________________________________________________________（2）怎样除去AgI中的AgCl？___________________________________________________________【练习8】试用平衡移动原理解释下列事实：(1)BaCO3不溶于水，为什么不能作钡餐？(2)CaCO3难溶于稀H2SO4，却能溶于醋酸中；(3)分别用等体积的蒸馏水和0.01mol·L－1的HCl洗涤AgCl沉淀，用水洗涤造成的AgCl的损失大于用稀HCl洗涤的损失量。【课堂训练】1.已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是（）A.AgClAgIAg2CrO4B.AgClAg2CrO4AgIC.Ag2CrO4AgClAgID.Ag2CrO4AgIAgCl2.在25℃时，FeS的Ksp＝6.3×10－18，CuS的Ksp＝1.3×10－36，ZnS的Ksp＝1.3×10－24。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溶液中Cu2＋的浓度为1.3×10－36mol·L－1C.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3.一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，其平衡常数Ksp＝cm(An＋)×cn(Bm－)，称为难溶电解质的溶度积。已知下表数据：物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp/25℃8.0×10－162.2×10－204.0×10－38完全沉淀时的pH范围≥9.6≥6.43～4对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法，不科学的是（）A．向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀B．该溶液中c(SO2－4)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]5∶4C．向该溶液中加入适量氯水，并调节pH至3～4后过滤，可获得纯净的CuSO4溶液4D．在pH＝5的溶液中Fe3＋不能大量存在4.已知：25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp[MgF2]＝7.42×10－11。下列说法正确的是（）A．25℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大B．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大C．25℃时，Mg(OH)2固体在20mL0.01mol·L－1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L－1NH4Cl溶液中的Ksp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MgF25.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：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)的平衡常数Ksp＝c(Ba2＋)·c(SO2－4)，称为溶度积常数。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C.d点无BaSO4沉淀生成D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp6.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.Ksp[Fe(OH)3]Ksp[Cu(OH)2]B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C.c、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7、预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常温下Mg(OH)2的Ksp＝1.8×10－11，若溶液中c(OH－)＝3.0×10－6mol·L－1，则溶液中c(Mg2＋)＝____________________________8.将足量BaCO3分别加入：①30mL水，②10mL0.2mol/LNa2CO3溶液，③50mL0.01mol/L氯化钡溶液④100mL0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为：_____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pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S，mol·L－1)如图所示。（1）pH＝3