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1第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡第1课时沉淀溶解平衡原理[学习目标定位]1.知道沉淀溶解平衡的概念及其影响因素。2.明确溶度积和离子浓度幂的乘积的关系，并由此学会判断反应进行的方向。1．不同的固体物质在水中的溶解度不同，有的很大，有的很小，但无论大小，都有一定的溶解度。(1)在20℃时，物质的溶解度与溶解性的关系如下：(2)下列物质，属于易溶物质的是①②③，属于微溶物质的是④⑤⑥，属于难溶物质的是⑦⑧⑨。①NaCl、②NaOH、③H2SO4、④MgCO3、⑤CaSO4、⑥Ca(OH)2、⑦CaCO3、⑧BaSO4、⑨Mg(OH)22．固体物质的溶解是可逆过程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．在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。如AgCl溶于水有AgCl(s)溶解沉淀Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。沉淀溶解平衡状态的特征：(1)动态平衡v溶解＝v沉淀≠0。(2)达到平衡时，溶液中离子的浓度保持不变。(3)当改变外界条件时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。探究点一影响沉淀溶解平衡的因素21．在装有少量难溶的PbI2黄色固体的试管中，加入约3mL蒸馏水，充分振荡后静置。(1)若在上层清液中滴加浓的KI溶液，观察到的现象是上层清液中出现黄色沉淀。(2)由上述实验得出的结论是原上层清液中含有Pb2＋，PbI2在水中存在溶解平衡。(3)PbI2溶于水的平衡方程式是PbI22＋(aq)＋2I－(aq)。2．难溶物质溶解程度的大小，主要取决于物质本身的性质。但改变外界条件(如浓度、温度等)，沉淀溶解平衡会发生移动。已知溶解平衡：Mg(OH)22＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该溶解平衡的影响，填写下表：条件改变移动方向c(Mg2＋)c(OH－)加水正向移动减小减小升温正向移动增大增大加MgCl2(s)逆向移动增大减小加盐酸正向移动增大减小加NaOH(s)逆向移动减小增大[归纳总结]外界条件改变对溶解平衡的影响(1)温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动。(2)加水稀释，浓度减小，溶解平衡向溶解方向移动。(3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。(4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解的方向移动。[活学活用]1．把氢氧化钙放入蒸馏水中，一段时间后达到如下平衡：Ca(OH)22＋(aq)＋2OH－(aq)，加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是()A．Na2S溶液B．AlCl3溶液C．NaOH溶液D．CaCl2溶液答案B解析Na2S水解显碱性，增大了溶液中OH－的浓度；NaOH会提供大量OH－；CaCl2会增大Ca2＋的浓度，所以A、C、D选项都会使溶解平衡向左移动，而AlCl3中的Al3＋可与OH－发生反应生成Al(OH)3沉淀，使平衡向右移动，促进Ca(OH)2的溶解。2．将AgCl分别投入下列溶液中：①40mL0.03mol·L－1的HCl溶液②50mL0.03mol·L－1的AgNO3溶液③30mL0.02mol·L－1的CaCl2溶液④10mL蒸馏水AgCl的溶解度由大到小的顺序是________。3答案④①＝②③解析在水中AgCl存在溶解平衡：===Ag＋＋Cl－(注：s表示未溶解的固体，aq表示已被溶解但未电离的AgCl)，当溶液中存在Ag＋或者Cl－时，溶解平衡逆向移动，AgCl的溶解度减小。溶液中Ag＋或Cl－的浓度越大，逆向移动的程度越大，溶解度就越小。以中性的水为参照，溶解度大小顺序是④①＝②③。探究点二溶度积常数1．在一定温度下，沉淀达溶解平衡后的溶液为饱和溶液，其离子浓度不再发生变化，溶液中各离子浓度幂之积为常数，叫做溶度积常数(简称溶度积)，用Ksp表示。2．写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式＋(aq)＋Cl－(aq)Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)；(2)Fe(OH)33＋(aq)＋3OH－(aq)Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)；(3)AmBnmAn＋(aq)＋nBm－(aq)Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)。3．通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解：(1)当离子浓度幂的乘积大于Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。(2)当离子浓度幂的乘积等于Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。(3)当离子浓度幂的乘积小于Ksp，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。[归纳总结](1)溶度积的意义①溶度积Ksp仅与温度有关(难溶电解质一定时)。②溶度积与溶解度均可表示物质的溶解性。③相同类型的物质，溶度积越小，其溶解度越小。(2)根据溶度积能计算出饱和溶液中离子浓度，计算出溶解的溶质的浓度。由溶液体积可计算Ksp与S换算式，S的单位必须用物质的量浓度(mol·L－1或mol·dm－3)。[活学活用]3．下列叙述中，正确的是()A．溶度积大的化合物溶解度肯定大B．向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时，AgCl的溶度积不变，其溶解度也不变4C．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积D．AgCl水溶液的导电性很弱，所以AgCl为弱电解质答案B解析当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp数值越大，溶解能力越强，A项错误；B项，溶液中离子浓度变化能引起平衡移动，但并不改变溶度积，故正确；溶度积是难溶强电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方之积，C项错误；AgCl在水溶液中完全电离，是强电解质，D项错误。4．在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后溶液中()A．c(Ba2＋)＝c(SO2－4)＝(Ksp)12B．c(Ba2＋)·c(SO2－4)Ksp，c(Ba2＋)＝c(SO2－4)C．c(Ba2＋)·c(SO2－4)＝Ksp，c(Ba2＋)c(SO2－4)D．c(Ba2＋)·c(SO2－4)≠Ksp，c(Ba2＋)c(SO2－4)答案C解析在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液，平衡BaSO42＋(aq)＋SO2－4(aq)左移，则此时c(Ba2＋)c(SO2－4)；由于温度未发生改变，所以溶液中Ksp＝c(Ba2＋)·c(SO2－4)不变。沉淀溶解平衡－－影响平衡移动因素－溶度积常数Ksp1．下列对“难溶”的理解正确的是()A．在水中难溶的物质，在其他溶剂中也是难溶的B．难溶就是绝对不溶C．难溶就是溶解度相对较小，没有绝对不溶于水的电解质D．如果向某溶液中加入足量另一种试剂时，生成了难溶性的电解质，则说明原溶液中的相应离子已沉淀完全答案C解析难溶是指物质在水中的溶解度小于0.01g。52．下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是()A．AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－C．升高温度，AgCl的溶解度不变D．向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变答案A解析AgCl固体在溶液中存在溶解平衡，所以溶液中有Ag＋和Cl－，B错；升高温度，AgCl溶解度增大，C错；向平衡体系中加入NaCl固体，增大了c(Cl－)，溶解平衡左移，AgCl溶解度减小，D错。3．把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)22＋(aq)＋2OH－(aq)，下列叙述正确的是()A．给溶液加热，溶液的pH升高B．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高C．向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多D．向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多答案D解析A项，加热时Ca(OH)2溶解度减小，平衡逆向移动，c(OH－)减小，pH减小；B项，CaO＋H2O===Ca(OH)2，由于保持恒温，Ca(OH)2溶解度不变，c(OH－)不变，因此pH不变；C项，CO2－3＋Ca2＋===CaCO3↓，使平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少；D项，加入NaOH固体时，c(OH－)增大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。4．下列说法中，正确的是()A．两种难溶盐电解质，其中Ksp小的溶解度一定小B．溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子，则Ksp小的一定先生成沉淀C．难溶盐电解质的Ksp与温度有关D．同离子效应使难溶盐电解质的溶解度变小，也使Ksp变小答案C解析Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。5．已知在室温时，PbI2的溶度积(Ksp)为7.1×10－9，计算室温下PbI2饱和溶液中Pb2＋和I－的浓度。答案1.2×10－3mol·L－12.4×10－3mol·L－1解析根据溶度积的概念可知：Ksp(PbI2)＝c(Pb＋)·c2(I－)；由反应知c(Pb2＋)∶c(I－)＝1∶2，据此可计算c(Pb2＋)、c(I－)。Ksp＝c(Pb2＋)·c2(I－)＝4c3(Pb2＋)＝7.1×10－96c(Pb2＋)＝3Ksp4＝37.1×10－94mol·L－1＝1.2×10－3mol·L－1，c(I－)＝2c(Pb2＋)＝2×1.2×10－3mol·L－1＝2.4×10－3mol·L－1。[基础过关]一、物质的溶解性1．下列属于微溶物质的是()A．AgClB．BaCl2C．CaSO4D．Ag2S答案C解析AgCl、Ag2S是难溶物，BaCl2是可溶物。2．下列物质的溶解度随温度升高而减小的是()①KNO3②Ca(OH)2③BaSO4④CO2A．①②B．②④C．①③D．①④答案B解析Ca(OH)2的溶解度比较特殊，随温度的升高而减小，其他绝大多数物质随温度升高，溶解度增大(气体除外)。二、沉淀溶解平衡及其影响因素3．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，沉淀的生成和溶解的速率相等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，如果再加入难溶的该沉淀物，将促进溶解答案B解析反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系，A项不正确；沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等，C项不正确；沉淀溶解达到平衡后，再加入难溶的该沉淀物，平衡不会移动，D项错。4．在一定温度下，Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡：Mg(OH)22＋(aq)＋2OH－(aq)，若使固体Mg(OH)2的量减少，而c(Mg2＋)不变，可采取的措施是()A．加MgCl2B．加H2O7C．加NaOHD．加HCl答案B5．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()A．温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SO2－4)的增大而减小B．三个不同温度中，313K时Ksp(SrSO4)最大C．283K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液D．283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液答案B解析温度一定时，Ksp(SrSO4)不变，A错误；由题中沉淀溶解平衡曲线可看出，313K时，c(Sr2＋)·c(SO2－4)最大，Ksp最大，B正确；283K时，a点c(Sr2＋)小于平衡时c(Sr2＋)，故未达到饱和，沉淀继续溶解，C不正确；从283K升温到363K要析出固体，依然为饱和溶液。三、溶度积常数6．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不变答案D解析温度不变，溶度积常数不变，故A项不正确；大多数的难溶物温度升高，Ksp增大，但也有少数物质相反