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第4讲难溶电解质的溶解平衡【2020·备考】最新考纲：1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.理解溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算。核心素养：1.变化观念与平衡思想：认知难溶电解质的溶解平衡有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡，并运用难溶电解质的溶解平衡原理解决实际问题(利用沉淀生成处理污水等)。2.科学探究与创新意识：能发现和提出有关难溶电解质的溶解平衡的判断问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行沉淀转化等实验探究。考点一沉淀的溶解平衡及应用(频数：★☆☆难度：★★★)本考点主要考查沉淀溶解平衡的影响因素，沉淀的生成、溶解及转名师课堂导语化的理解；特别是沉淀的转化问题，是高考常考点，复习时加以关注.1.沉淀溶解平衡(1)含义在一定温度下的水溶液中，当沉淀和的速率相等时，即建立了溶解平衡状态。溶解生成(2)建立过程=(3)特征=≠不变2.影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因难溶电解质本身的性质，这是决定因素。(2)外因溶解的方向吸热溶解的方向不变生成沉淀的方向溶解的方向例如：以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)为例，填写外界条件对溶解平衡的影响。外界条件移动方向平衡后[Ag＋]平衡后[Cl－]Ksp升高温度加水稀释加入少量AgNO3通入HCl通入H2S正向正向逆向逆向正向增大不变增大减小减小增大不变减小增大增大增大不变不变不变不变(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：难溶微溶可溶易溶AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)与AgCl===Ag＋＋Cl－所表示的意义不同。前者表示难溶电解质AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式，后者表示强电解质AgCl在水溶液中的电离方程式。3.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3～4，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①酸溶解法如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为。Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑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：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。Mg(OH)2＋2NH＋4===Mg2＋＋2NH3·H2OAgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O越大沉淀溶解平衡1.一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现，但溶解度小的沉淀转化成溶解度稍大的沉淀也能实现。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。[速查速测](1)沉淀达到溶解平衡时，溶液中溶质离子浓度一定相等，且保持不变()(2)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动()(3)室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度()(4)BaSO4在同物质的量浓度的Na2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液中的溶解度相同()(5)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀()1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×”××××√2.(教材改编题)(RJ选修4·P672改编)下列叙述中正确的是()A.升高温度，沉淀溶解平衡都是向促进沉淀溶解的方向移动B.绝对不溶解的物质是不存在的C.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解即停止D.BaSO4(s)SO2－4(aq)＋Ba2＋(aq)表示溶解平衡；H2O＋HSO－3SO2－3＋H3O＋表示水解平衡答案B3.(规范答题专练)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的盐酸洗涤AgCl沉淀，用水洗涤造成AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。____________________________________________________________________。答案(1)BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋CO2－3(aq)，HCl===H＋＋Cl－，2H＋＋CO2－3===H2O＋CO2↑，盐酸电离的H＋与BaCO3产生的CO2－3结合生成CO2和H2O，破坏了BaCO3的溶解平衡，c(Ba2＋)增大，引起人体中毒(2)CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO2－3(aq)，H2SO4===SO2－4＋2H＋，Ca2＋＋SO2－4===CaSO4↓，因为生成的CaSO4溶解度较小，会附着在CaCO3的表面，阻止平衡右移。而CH3COOHCH3COO－＋H＋，Ca2＋与CH3COO－不产生沉淀；当H＋与CO2－3结合生成CO2和H2O时，CaCO3的溶解平衡右移(3)用水洗涤AgCl，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)平衡右移，AgCl的质量减少，用盐酸洗涤AgCl，稀释的同时HCl电离产生的Cl－会使平衡左移，AgCl减少的质量要小些。[A组基础知识巩固]Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)ΔH＜0，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的浓度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1.已知溶液中存在平衡：A.①⑥B.①⑥⑦C.②③④⑥D.①②⑥⑦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。答案A2.下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是()①热纯碱溶液去油污能力强②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒③溶洞、珊瑚的形成④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能⑤泡沫灭火器灭火的原理A.②③④B.①②③C.③④⑤D.①②③④⑤解析①⑤是水解平衡原理。答案A3.(2018·北京西城区期中)为研究沉淀的生成及其转化，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更难溶解析0.01mol·L－1AgNO3溶液中加入0.005mol·L－1KSCN溶液，产生白色沉淀AgSCN，该沉淀在溶液中存在溶解平衡：AgSCN(s)Ag＋(aq)＋SCN－(aq)，A正确；取①上层清液加入2mol·L－1Fe(NO3)3溶液，溶液变成红色，说明有Fe(SCN)3生成，从而推知上层清液中含有SCN－，B正确；①中余下浊液中加入2mol·L－1KI溶液，产生黄色沉淀，该沉淀应为AgI，C正确；①中反应后AgNO3溶液有剩余，则余下浊液中除含有AgSCN外，还有AgNO3，再加入2mL2mol·L－1KI溶液生成AgI沉淀，不能说明AgSCN转化为AgI，故不能证明AgI比AgSCN更难溶，D错误。答案D【归纳总结】沉淀生成的两大应用(1)分离离子：同一类型的难溶电解质，如AgCl、AgBr、AgI，溶度积小的物质先析出，溶度积大的物质后析出。(2)控制溶液的pH来分离物质，如除去MgCl2中的FeCl3就可向溶液中加入MgO或Mg(OH)2等物质，将Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去。[B组考试能力过关]4.下列说法正确的是()A.(2018·全国卷Ⅱ)碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查B.(天津卷)在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小C.(天津卷)含有AgCl和AgI固体的悬浊液：c(Ag＋)c(Cl－)＝c(I－)D.(浙江卷)相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1mol/L盐酸、③0.1mol/L氯化镁溶液、④0.1mol/L硝酸银溶液中，Ag＋浓度：①＞④＝②＞③答案B5.(2016·海南化学，5)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(CO2－3)B.c(Mg2＋)C.c(H＋)D.Ksp(MgCO3)解析含有MgCO3固体的溶液中存在沉淀溶解平衡：MgCO3(s)Mg2＋(aq)＋CO2－3(aq)，滴加少许浓盐酸可与CO2－3反应，促使平衡向右移动，则c(Mg2＋)和c(H＋)增大，c(CO2－3)减小；温度不变，Ksp(MgCO3)不变，故A正确。答案A考点二沉淀溶解平衡常数及其应用(频数：★★★难度：★★★)溶度积常数属于常考点，一方面考查对溶度积曲线的理解；另一名师课堂导语方面考查有关溶度积的计算；另外借助溶度积分析沉淀溶解平衡移动，及沉淀生成、溶解和转化问题在考题中也经常涉及。1.溶度积和离子积以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：溶度积浓度商Q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KspQ表达式Ksp(AmBn)＝，式中的浓度都是平衡浓度Q(AmBn)＝，式中的浓度都是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解①Q＞Ksp：溶液过饱和，有析出②Q＝Ksp：溶液饱和，处于状态③Q＜Ksp：溶液，无沉淀析出[An＋]m·[Bm－]n[An＋]m·[Bm－]n沉淀平衡未饱和2.Ksp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，平衡向溶解方向移动，但Ksp。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，Ksp。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。不变吸热增大溶解（1）溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，Ksp增大，但Ca（OH）2相反。（2）对于沉淀溶解平衡：AmBn（s）mAn＋（aq）＋nBm－（aq），Ksp＝[An＋]m·[Bm－]n，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。3.有关Ksp的相关计算（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[Ag＋]＝_______________。（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[Ag＋]＝_______________。（3）计算反应的平衡常数，如对于反应Cu2＋（aq）＋MnS（s）CuS（s）＋M