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第30讲难溶电解质的溶解平衡-2-基础梳理考点突破对点演练沉淀溶解平衡及其应用1.溶解平衡状态(1)定义。沉淀溶解平衡状态是指在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等的状态。例如,在一定温度下,当AgCl溶于水形成饱和溶液时,AgCl溶于水形成Ag+和Cl-的速率等于溶液中的Ag+与Cl-结合生成AgCl的速率的状态,属于溶解平衡状态。(2)溶解平衡的建立。固体溶质溶液中的溶质①v(溶解)v(沉淀),固体溶解②v(溶解)=v(沉淀),溶解平衡③v(溶解)v(沉淀),析出晶体-3-基础梳理考点突破对点演练(3)特点。-4-基础梳理考点突破对点演练(4)沉淀溶解平衡的影响因素。-5-基础梳理考点突破对点演练以AgCl为例:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。外界条件移动方向c(Ag+)Ksp升高温度正向增大增大加入少量AgNO3逆向增大不变加入Na2S正向减小不变通入HCl气体逆向减小不变-6-基础梳理考点突破对点演练2.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成。①调节pH法。如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为CuO+2H+==Cu2++H2O,Fe3++3H2O==Fe(OH)3↓+3H+。②沉淀剂法。如用H2S沉淀Hg2+的离子方程式为Hg2++H2S==HgS↓+2H+。-7-基础梳理考点突破对点演练(2)沉淀的溶解。①酸溶解法。如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+==Ca2++H2O+CO2↑。Cu(OH)2溶于稀硫酸,离子方程式为Cu(OH)2+2H+==Cu2++2H2O。②盐溶液溶解法。如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH4+==Mg2++2NH3·H2O。-8-基础梳理考点突破对点演练(3)沉淀的转化。①实质:沉淀溶解平衡的移动。②规律:一般说来,溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀。沉淀的溶解度差别越大,越容易转化。③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PbS转化为CuS,离子方程式为Cu2++PbS==CuS+Pb2+。CaSO4+CO32-==CaCO3+SO42-。-9-基础梳理考点突破对点演练1.沉淀溶解平衡及其影响因素的理解(1)沉淀溶解平衡是化学平衡的一种,沉淀溶解平衡的移动也同样遵循勒夏特列原理。(2)难溶电解质的溶解过程有的是吸热过程,有的是放热过程。(3)沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。在难溶物质的饱和溶液中,溶解度小的沉淀会转化为溶解度更小的沉淀。如:AgNO3AgCl(白色沉淀)AgBr(淡黄色沉淀)AgI(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。有关转化的化学方程式:AgCl+NaBrAgBr+NaClAgBr+KIAgI+KBr2AgI+Na2SAg2S+2NaI-10-基础梳理考点突破对点演练上述转化说明溶解度的大小关系是AgClAgBrAgIAg2S。说明:溶解度较小的沉淀,在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀。例如:在饱和BaSO4溶液中加入高浓度Na2CO3溶液,也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。2.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1×10-5mol·L-1时,沉淀已经完全。-11-基础梳理考点突破对点演练例1向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列数值变小的是()A.c()B.c(Mg2+)C.c(H+)D.Ksp(MgCO3)CO32-答案解析解析关闭含有MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡:MgCO3(s)Mg2+(aq)+CO32-(aq),加入少量稀盐酸与CO32-反应促使溶解平衡正向移动,故溶液中c(CO32-)减小,c(Mg2+)增大,A项正确、B项错误;从极端值的角度分析,该过程中c(H+)增大,Ksp(MgCO3)只与温度有关,温度不变则Ksp(MgCO3)不变,D项错误。答案解析关闭A-12-基础梳理考点突破对点演练例2为研究沉淀的生成及转化,某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是()A.①浊液中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)B.②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-C.③中颜色变化说明有AgI生成D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶答案解析解析关闭根据信息,白色沉淀是AgSCN,存在溶解平衡;AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN(aq),A项正确;取上层清液,加入Fe3+出现红色溶液,说明生成Fe(SCN)3,说明溶液中含有SCN-,B项正确;现象是产生黄色沉淀,说明有AgI生成,C项正确;可能是因为c(I-)·c(Ag+)Ksp(AgI),所以生成AgI沉淀,D项不正确。答案解析关闭D-13-基础梳理考点突破对点演练考向沉淀溶解平衡及其影响因素1.(2018天津武清高三月考)下列有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法中,正确的是()A.AgCl沉淀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的溶解度减小D.向AgCl的沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体,AgCl的溶解度不变答案解析解析关闭含有AgCl固体的溶液中存在沉淀溶解平衡,当达到沉淀溶解平衡时,AgCl固体生成Ag+和Cl-的速率必然等于Ag+和Cl-结合成AgCl固体的速率,A项正确;没有绝对不溶的物质,B项错误;一般说来,温度升高,固体的溶解度增大,C项错误,但少数固体的溶解度随温度升高而降低,如Ca(OH)2;向AgCl的沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体,增大了c(Cl-),平衡向左移动,AgCl的溶解度减小,D项错误。答案解析关闭A-14-基础梳理考点突破对点演练2.已知Ca(OH)2悬浊液中存在平衡: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.①⑤⑦C.②③④D.①②⑥⑦答案解析解析关闭因ΔH0,升高温度,平衡逆向移动,①正确;加入少量Na2CO3粉末会生成CaCO3沉淀,使Ca2+浓度减小,②错误;加入氢氧化钠溶液,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错误;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错误;加热时平衡逆向移动,溶液的pH降低,⑤错误;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错误。答案解析关闭A-15-基础梳理考点突破对点演练溶度积常数及其应用1.溶度积和离子积以AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)为例溶度积离子积定义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浓度Qc(AmBn)=cm(An+)·cn(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①QcKsp:溶液过饱和,有沉淀析出②Qc=Ksp:溶液饱和,处于溶解平衡状态③QcKsp:溶液不饱和,无沉淀析出-16-基础梳理考点突破对点演练2.Ksp的影响因素(1)内因:难溶物质本身的性质,这是决定因素。(2)外因。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。名师点拨①浓度:加水稀释,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变。②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,但Ksp不变。-17-基础梳理考点突破对点演练1.溶度积的有关计算及其应用(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+)=mol·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。𝑎-18-基础梳理考点突破对点演练2.有关沉淀溶解平衡图像问题的思维模板明确图像中纵、横坐标的含义→理解图像中线上的点、线外点的含义→抓住Ksp的特点,结合题目选项或问题分析判断(1)曲线上的任意一点,都代表指定温度下的饱和溶液,由对应的离子浓度可求指定温度下的Ksp。(2)可通过比较、观察得出溶液是否达到饱和状态,是否有沉淀析出。处于曲线上方的任意一点表明溶液处于过饱和状态,一定会有沉淀析出,处于曲线下方的任意一点,则表明溶液处于未饱和状态,不会有沉淀析出。(3)比较溶液的Qc与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。(4)涉及Qc的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。-19-基础梳理考点突破对点演练例3已知t℃时,AgCl的Ksp=2×10-10,Ag2CrO4(橙红色固体)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是()A.t℃时,AgCl在水中的溶解度比在稀盐酸中小B.t℃时,AgCl的溶解度大于Ag2CrO4C.在饱和Ag2CrO4溶液中加入少量K2CrO4,可使溶液由Y点移至X点D.向同浓度NaCl和K2CrO4混合液中,滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液,先生成白色沉淀答案解析解析关闭AgCl在水溶液中存在溶解平衡,氯离子浓度越大,AgCl的溶解度越小,则AgCl在水中的溶解度较大,A项错误;已知t℃时AgCl的Ksp=2×10-10,由图像可知Ag2CrO4的Ksp=(10-3)2×10-6=10-12,则溶解的AgCl的物质的量浓度=𝐾sp(AgCl)mol·L-1=2×10-10mol·L-1=1.41×10-5mol·L-1,而溶解的Ag2CrO4的物质的量浓度=𝐾sp(Ag2CrO4)43mol·L-1=232×10-4mol·L-1,所以在t℃时,AgCl的溶解度小于Ag2CrO4,B项错误;在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4仍为饱和溶液,点仍在曲线上,所以在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点,C项错误;依据溶度积常数计算Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12;Ksp(AgCl)=2.0×10-10,以0.1mol·L-1AgNO3溶液滴定同浓度的KCl和K2CrO4的混合溶液,设两者浓度均为0.1mol·L-1,则生成Ag2CrO4沉淀时c(Ag+)=10-120.1mol·L-1;生成AgCl沉淀时c(Ag+)=2×10-100.1mol·L-1=2×10-9mol·L-1,所以先析出氯化银沉淀,D项正确。答案解析关闭D-20-基础梳理考点突破对点演练考向一溶度积常数的应用及计算1.已知常温下Ksp(AgCl)=1.6×10-10、Ksp(AgI)=2.0×10-16,下列说法中正确的是()A.含有大量Cl-的溶液中肯定不存在Ag+B.向AgI悬浊液中加入少量KI粉末,平衡AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq)向左移动,溶液中离子的总浓度会减小C.向AgCl悬浊液中逐渐加入KI固体至c(I-)=mol·L-1时,AgCl开始向AgI转化D.向浓度均为0.01mol·L-1的KCl和KI的混合溶液中滴加AgNO3溶液,当Cl-开始