溶解平衡

考纲要求考情分析1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2．了解溶度积(Ksp)的含义，能进行相关的计算。沉淀溶解平衡主要考查沉淀的溶度积以及沉淀的生成、溶解及转化，溶度积常数常与图像相结合考查。近五年高考新课标卷考查了5次。第四节难溶电解质的溶解平衡考点一沉淀溶解平衡及其应用1．沉淀的溶解平衡(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，和相等的状态。溶解速率生成沉淀的速率(2)沉淀溶解平衡的建立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v沉淀，析出晶体＝＝≠不变(3)沉淀溶解平衡的特征减小逆向通入HCl减小正向加入Na2S增大逆向加入少量的AgNO3增大正向升高温度c(Ag＋)移动方向外界条件(4)沉淀溶解平衡的外界影响因素2.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成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4左右，离子方程式为。②沉淀剂法：如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为。Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋(2)沉淀的溶解①酸溶解：用离子方程式表示难溶于水的CaCO3可溶于盐酸：。②盐溶解：用离子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液：。③配位溶解：用离子方程式表示AgCl溶于氨水：。④氧化还原溶解：如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2OMg(OH)2＋2NH＋4===Mg2＋＋2NH3·H2OAgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O(3)沉淀的转化在难溶物质的饱和溶液中，溶解度小的沉淀会转化成溶解度更小的沉淀。①实质：的移动。②举例：AgNO3溶液――→NaCl――→NaBr，则Ksp[AgCl]Ksp[AgBr]。沉淀溶解平衡AgClAgBr③应用a．锅炉除垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为。b．矿物转化：CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为。CaSO4＋CO2－3===CaCO3＋SO2－4ZnS＋Cu2＋===CuS＋Zn2＋(1)沉淀溶解达到平衡时，再加入该难溶物对平衡无影响(2)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1×10－5mol·L－1时，沉淀已经完全。(3)对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶物，不能直接根据Ksp的大小来确定其溶解能力的大小，需通过计算转化为溶解度。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)沉淀达到溶解平衡状态，溶液中各离子浓度一定相等(2)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动()(3)因溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化，故ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀()(4)室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度(5)AgCl沉淀易转化为AgI沉淀且K(AgX)＝c(Ag＋)·c(X－)，故K(AgI)K(AgCl)()(6)向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色：2AgCl＋S2－===Ag2S＋2Cl－()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√角度一：沉淀溶解平衡的特点及其影响因素1．有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中，不正确的是()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沉淀的溶解度增大D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度降低[答案]B2．已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)ΔH0，下列有关该平衡体系的说法正确的是()①升高温度，平衡逆向移动②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，可以向溶液中加入适量的NaOH溶液④恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高⑤给溶液加热，溶液的pH升高⑥向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加⑦向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变A．①⑥B．①⑥⑦C．②③④⑥D．①②⑥⑦[答案]A[解析]加入碳酸钠粉末会生成CaCO3，使Ca2＋浓度减小，②错；加入氢氧化钠溶液会使平衡左移，有Ca(OH)2沉淀生成，但Ca(OH)2的溶度积较大，要除去Ca2＋，应把Ca2＋转化为更难溶的CaCO3，③错；恒温下Ksp不变，加入CaO后，溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液，pH不变，④错；加热，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液的pH降低，⑤错；加入Na2CO3溶液，沉淀溶解平衡向右移动，Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体，固体质量增加，⑥正确；加入NaOH固体平衡向左移动，Ca(OH)2固体质量增加，⑦错。考点二溶度积常数及应用1．溶度积和离子积以Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(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[Mg(OH)2]＝，式中的浓度都是平衡浓度Qc[Mg(OH)2]＝，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①QcKsp：溶液过饱和，有析出②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于状态③QcKsp：溶液，无沉淀析出c(Mg2＋)·c2(OH－)c(Mg2＋)·c2(OH－)沉淀平衡未饱和2.影响Ksp的因素(1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀的量无关。(2)溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动，并不能改变溶度积。(3)沉淀的生成和溶解相互转化的条件是离子浓度的大小，改变反应所需的离子浓度，可使反应向着所需的方向转化。(4)Ksp小的难溶电解质也能向Ksp大的难溶电解质转化，需看溶液中生成沉淀的离子浓度的大小。(2)在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀()(3)常温下，向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小()(4)溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高，Ksp增大()(5)常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变()1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度()[答案](1)×(2)√(3)×(4×(5)√2．不同温度下(T1、T2)，CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，回答下列问题(注：CaCO3均未完全溶解)(1)T1________T2(填“”、“”或“＝”)。(2)保持T1不变，怎样使A点变成B点？(3)在B点，若温度从T1升到T2，则B点变到________点(填“C”、“D”或“E”)。(4)若B点变到E点，理论上应采取的措施是__________。[答案](1)(2)保持T1不变，向悬浊液中加入Na2CO3固体。(3)D(4)在缓慢升温至T2的同时，加入Na2CO3固体角度一：溶度积常数的概念及影响因素1．下列说法不正确的是()A．Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关B．由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀C．其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变D．两种难溶电解质作比较时，Ksp小的溶解度一定小[答案]D2．已知25℃时BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)，Ksp＝1.1025×10－10，下列有关BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是()A．25℃时，向c(SO2－4)＝1.05×10－5mol·L－1的BaSO4溶液中，加入BaSO4固体，c(SO2－4)增大B．向该饱和溶液中加入Ba(NO3)2固体，则BaSO4的溶度积常数增大C．向该饱和溶液中加入Na2SO4固体，则该溶液中c(Ba2＋)c(SO2－4)D．向该饱和溶液中加入BaCl2固体，则该溶液中c(SO2－4)减小[答案]D[解析]BaSO4的溶度积等于c(Ba2＋)和c(SO2－4)的乘积，故饱和溶液中c(SO2－4)＝1.05×10－5mol·L－1，再加入BaSO4固体不溶解，c(SO2－4)不变，A项错误；溶度积常数只与温度有关，B项错误；加入Na2SO4固体，BaSO4的溶解平衡向左移动，c(Ba2＋)减小，应为c(SO2－4)c(Ba2＋)，C项错误；加入BaCl2固体，BaSO4的溶解平衡向左移动，c(SO2－4)减小。角度二：溶度积常数的相关计算及应用3．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．Ag2CrO4AgIAgCl[答案]C[解析]由Ksp(AgCl)＝1.8×10－10可求出c(Ag＋)＝1.34×10－5mol·L－1；由Ksp(AgI)＝1.5×10－16可求出c(Ag＋)＝1.22×10－8mol·L－1；由Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12可求出c(Ag＋)＝1.59×10－4mol·L－1，所以c(Ag＋)大小顺序为Ag2CrO4AgClAgI。(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＋)＝c(Cl－)＝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。角度三：沉淀溶解平衡图像4．(2017·河北保定调研)在不同温度下，硫酸铅的沉淀溶解曲线如图所示，图中pPb2＋＝－lgc(Pb2＋)，pSO2－4＝－lgc(SO2－4)。已知T1时，Ksp(PbSO4)＝1.0×10－8。下列说法正确的是()A．图像中，T1高于T2B．在E点溶液中加入少量Pb(NO3)2(s)，可使溶液由E点下移至F点C．图像中，a＝4D．G点溶液温度变为T1时，c(SO2－4)不变[答案]C[解析]图像中，pPb2＋、pSO2－4越小，c(Pb2＋)、c(SO2－4)越大。A项，PbSO4(s)Pb2＋(aq)＋SO2－4(aq)ΔH0，升高温度，平衡向右移动，c(Pb2＋)、c(SO2－4)增大，T1低于T2，错误。B项，E点饱和PbSO4溶液中存在溶解平衡，向E点溶液中加入少量Pb(NO3)2(s)，c(Pb2＋)增大，c(SO2－4)减小，pSO2－4变大，E点不可能变成F点，错误。C项，根据T1时PbSO4的溶度积，c(Pb2＋)＝c(SO2－4)＝KspPbSO4＝1.0×10－4mol·L－1，pPb2＋＝pSO2－4＝4，正确。D项，G点溶液温度变成T1时，溶液温度降低，溶解平衡向左移动，c(SO2－4)减小，错误。“三步”突破溶解平衡图像(1)第一步：明确图像中纵、横坐标的含义纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。(2)第二步：理解图像中线上点、线外点的含义①以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图像上，曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Qc＝Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线外的点。②曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时QcKsp。③曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时QcKsp。(3)第三步：抓住Ksp的特点，结合选项分析判断①溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：a．原溶液不饱和时，离子浓度要增大都增大；b．原溶液饱和时，离子浓度都不变。②溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。1．判断正误(正确的划“√”，错误的打“×”)(1)