高中化學(xué) 第三章 水溶液中離子平衡 重難點(diǎn)十二 難溶電解質(zhì)的

1、重難點(diǎn)十二 難溶電解質(zhì)的溶解平衡與沉淀的轉(zhuǎn)化1沉淀溶解平衡（1）定義：    一定溫度下，難溶電解質(zhì)AmBn(s)難溶于水，但在水溶液中仍有部分An+和Bm-離開固體表面溶解進(jìn)入溶液，同時(shí)進(jìn)入溶液中的An+和Bm-又會(huì)在固體表面沉淀下來(lái)，當(dāng)這兩個(gè)過(guò)程速率相等時(shí)，An+和Bm- 的沉淀與AmBn固體的溶解達(dá)到平衡狀態(tài)，稱之為達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)AmBn固體在水中的沉淀溶解平衡可表示為：AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)（2）特征：難溶電解質(zhì)在水中建立起來(lái)的沉淀溶解平衡和化學(xué)平衡、電離平衡等一樣，符合平衡的基本特征，滿足平衡的變化基本規(guī)律特征如下：逆：可

2、逆過(guò)程；等：沉積和溶解速率相等；動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡；定：離子濃度一定(不變)；變：改變溫度、濃度等條件，沉淀溶解平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)直到建立一個(gè)新的沉淀溶解平衡 2影響沉淀溶解平衡的因素（1）內(nèi)因：難溶性電解質(zhì)本身的性質(zhì)；（2）外因：濃度：加水稀釋，沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)；溫度：多數(shù)難溶性電解質(zhì)溶解于水是吸熱的，所以升高溫度，沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)特例：Ca(OH)2隨著溫度的升高溶解度減小，即升高溫度，平衡向沉淀的方向移動(dòng)同離子效應(yīng)：向沉淀溶解平衡體系中加入相同的離子，使平衡向沉淀方向移動(dòng)；化學(xué)反應(yīng)：向沉淀溶解平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或氣體的離子，使平衡向沉淀溶解的方向移

3、動(dòng)。3溶度積常數(shù)Ksp(或溶度積)難溶固體在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)時(shí)，離子濃度保持不變(或一定)各離子濃度冪的乘積是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱之為溶度積常數(shù)簡(jiǎn)稱為溶度積，用符號(hào)Ksp表示即：AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)Ksp=An+mBm-n例如：常溫下沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)，Ksp(AgCl)=Ag+Cl-=1.8×10-10常溫下沉淀溶解平衡：Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+CrO42-(aq)，Ksp(Ag2CrO4)=Ag+2CrO42-=1.1×10-124溶度積Ksp的性質(zhì)（1）溶度積Ksp的大小和

4、平衡常數(shù)一樣，它與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)，離子濃度的改變可使溶解平衡發(fā)生移動(dòng)，而不能改變?nèi)芏确eKsp的大?。?）溶度積Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力的大小相同類型的難溶電解質(zhì)的Ksp越小，溶解度越小，越難溶于水；反之Ksp越大，溶解度越大如：Ksp(AgCl)=1.8×10-10；Ksp(AgBr)=5.0×10-13；Ksp(AgI)=8.3×10-17因?yàn)椋篕sp(AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI)，所以溶解度：Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI)不同類型的難溶電解質(zhì)，不能簡(jiǎn)單地根據(jù)Ksp大小，判斷難溶電解質(zhì)溶

5、解度的大小5溶度積的應(yīng)用（1）溶度積規(guī)則：判斷一定條件下沉淀能否生成或溶解對(duì)于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)平衡狀態(tài)：溶度積Ksp=An+mBm-n任意時(shí)刻：離子積Qc=An+mBm-n Qc與Ksp的關(guān)系溶液性質(zhì)有無(wú)沉淀析出AQcKsp過(guò)飽和有沉淀析出BQc=Ksp飽和沉淀溶解平衡CQcKsp不飽和無(wú)沉淀析出（2）溶度積的應(yīng)用：判斷有無(wú)沉淀生成：已知溶度積求離子濃度利用離子積判斷離子共存6沉淀反應(yīng)的應(yīng)用（1）沉淀的生成：應(yīng)用：用于除雜或提純；方法：a、調(diào)pH；如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)pH至78，F(xiàn)e3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+b、

6、加沉淀劑如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑，Cu2+S2-=CuS，Hg2+S2-=HgS（2）沉淀的溶解：原理：根據(jù)勒夏特列原理，使沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)；方法：設(shè)法不斷移去平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)（3）沉淀的轉(zhuǎn)化：    沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡移動(dòng)，通常一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，這兩種難溶物的溶解能力差別越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)就越大如：在ZnS的溶解平衡體系中加入CuSO4溶液，可以使其轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS沉淀，這說(shuō)明溶解度ZnSCuS轉(zhuǎn)化的方程式可以表示為ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+

7、Zn2+(aq)；【重難點(diǎn)點(diǎn)睛】工業(yè)生產(chǎn)中除雜的注意事項(xiàng)：（1）利用生成沉淀分離或除去某種離子，首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生；其次沉淀生成的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好（2）不可能使要除去的離子全部通過(guò)沉淀除去一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol/L時(shí)，沉淀已經(jīng)完全（3）由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子要便于除去或不引入新的雜質(zhì)。【重難點(diǎn)指數(shù)】 【重難點(diǎn)考向一】 影響沉淀溶解平衡的因素【例1】把Ca(OH)2放入蒸餾水中，一段時(shí)間后達(dá)到平衡 Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)下列說(shuō)法正確的是()A恒溫下向溶液中加CaO，溶液的pH升高 &#

8、160;       B給溶液加熱，溶液的pH升高C向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固體質(zhì)量增加    D向溶液中加入少量NaOH固體，Ca(OH)2固體質(zhì)量不變【答案】C【解析】A恒溫下向溶液中加入CaO，發(fā)生CaO+H2O=Ca(OH)2，仍為飽和溶液，pH不變，故A錯(cuò)誤；B給溶液加熱，Ca(OH)2的溶解度降低，氫氧根離子的濃度減小，所以溶液pH減小，故B錯(cuò)誤；C加入Na2CO3溶液，發(fā)生Ca2+CO32-=CaCO3，則其中固體質(zhì)量增加，故C正確；D加入少量的NaOH固體，OH-濃度增

9、大，平衡向逆方向移動(dòng)，則Ca(OH)2的固體增多，故D錯(cuò)誤；故選C?！局仉y點(diǎn)點(diǎn)睛】考查難溶電解質(zhì)的溶解平衡問題，側(cè)重于飽和溶液特點(diǎn)以及溶解平衡移動(dòng)的影響因素的考查，具體分析：分析：A恒溫下向溶液中加入CaO，仍為飽和溶液，濃度不變；BCa(OH)2的溶解度隨溫度的升高而降低；C加入Na2CO3溶液，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；D加入少量的NaOH固體，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)?！局仉y點(diǎn)考向二】 溶度積的定義及其影響因素【例2】下列說(shuō)法正確的是()A在一定溫度下的AgCl水溶液中，Ag+和Cl-濃度的乘積是一個(gè)常數(shù)BAgCl的Ksp=1.8×10-10 mol2L-2，在任何含AgCl

10、固體的溶液中，c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+與Cl-濃度的乘積等于1.8×10-10 mol2L-2C溫度一定時(shí)，當(dāng)溶液中Ag+和Cl-濃度的乘積等于Ksp值時(shí)，此溶液為 AgCl的飽和溶液D向飽和AgCl水溶液中加入少量鹽酸，Ksp值變大【答案】C【名師點(diǎn)睛】考查難溶電解質(zhì)的溶度積Ksp的意義以及影響因素，具體分析：A在一定溫度下的AgCl的飽和水溶液中，Ksp=c(Ag+)c(Cl-)是一個(gè)常數(shù)；BAgCl的Ksp=1.8×10-10 mol2L-2，在任何含AgCl固體的溶液中，c(Ag+)不一定等于c(Cl-)，如氯化鈉溶液中c(A

11、g+)c(Cl-)，但Ag+與Cl-濃度的乘積等于1.8×10-10；C溫度一定時(shí)，根據(jù)濃度熵QC=Ksp值時(shí)，此溶液為 AgCl的飽和溶液；DKsp值只與溫度有關(guān)，溫度不變Ksp值不變。【重難點(diǎn)考向三】 溶度積的計(jì)算【例3】已知常溫時(shí)，Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp=5.6×10-12，取適量的MgCl2溶液，加入一定量的燒堿溶液達(dá)到沉淀溶解平衡，測(cè)得pH=12.0，則下列說(shuō)法不正確的是()A所得溶液中的c(H+)=1.0×10-12 molL-1B所加的燒堿溶液pH=12.0C所得溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=1.0×10-

12、12molL-1D所得溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-8 molL-1【答案】B【名師點(diǎn)睛】考查難溶電解質(zhì)的溶解平衡的相關(guān)計(jì)算和判斷，具體分析：A根據(jù)c (H+)=10-pHmolL-1計(jì)算；B根據(jù)燒堿與MgCl2溶液反應(yīng)生成沉淀，消耗了NaOH溶液；C溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH-)水=c (H+)水=10-PHmolL-1；D先根據(jù)水的離子積常數(shù)求出c(OH-)，然后再溶度積計(jì)算?！局仉y點(diǎn)考向四】沉淀的轉(zhuǎn)化【例4】25時(shí)，5種銀鹽的溶度積常數(shù)(Ksp)分別是：AgClAg2SO4Ag2SAgBrAgI1.8×10-101.4×10-56.3&#

13、215;10-507.7×10-138.51×10-16下列說(shuō)法正確的是()A氯化銀、溴化銀和碘化銀的溶解度依次增大B將硫酸銀溶解于水后，向其中加入少量硫化鈉溶液，不能得到黑色沉淀C在5mL1.8×10-5 mol/L的NaCl溶液中，加入1滴(1mL約20滴)1.0×10-3mol/L的AgNO3溶液，能觀察到白色沉淀D將淺黃色溴化銀固體浸泡在飽和氯化鈉溶液中，可以有少量白色固體生成【答案】D【解析】A氯化銀、溴化銀和碘化銀的溶度積依次減少，結(jié)構(gòu)相似，溶度積越小，溶解度越小，故A錯(cuò)誤；B硫化銀的溶度積比硫酸銀小，將硫酸銀溶解于水后，向其中加入

14、少量硫化鈉溶液，可得到黑色沉淀，故B錯(cuò)誤；Cc(Cl-)=1.8×10-5mol/L×，c(Ag+)=1.0×10-3mol/L×，則c(Cl-)×c(Ag+)=1.8×10-5mol/L××1.0×10-3mol/L×1.8×10-10(mol/L)2，不能析出沉淀，故C錯(cuò)誤；D將淺黃色溴化銀固體浸泡在飽和氯化鈉溶液中，如滿足c(Cl-)×c(Ag+)1.8×10-10，則可生成沉淀，故D正確；故選D?！久麕燑c(diǎn)睛】考查難溶電解質(zhì)的溶解平衡問題，注意根據(jù)溶度積計(jì)算，

15、理解溶度積的意義，比較溶解度與溶度積之間的關(guān)系?！局仉y點(diǎn)考向五】除雜流程綜合分析【例5】海水中含有豐富的鎂資源某同學(xué)設(shè)計(jì)了從模擬海水中制備MgO的實(shí)驗(yàn)方案：模擬海水中的離子濃度(mol/L)Na+Mg2+Ca2+Cl-HCO3-0.4390.0500.0110.5600.001注：溶液中某種離子的濃度小于1.0×10-5 mol/L，可認(rèn)為該離子不存在；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，假設(shè)溶液體積不變已知：Ksp(CaCO3)=4.96×10-9；Ksp(MgCO3)=6.82×10-6；KspCa(OH)2=4.68×10-6；KspMg(OH)2=5.61&#

16、215;10-12下列說(shuō)法正確的是()A沉淀物X為CaCO3 B濾液M中存在Mg2+，不存在Ca2+C濾液N中存在Mg2+、Ca2+D步驟中若改為加入4.2gNaOH固體，沉淀物Y為Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物【答案】A【解析】A步驟，從題給的條件，可知n(NaOH )=0.001mol，即n(OH-)=0.001mol依據(jù)離子反應(yīng)“先中和、后沉淀、再其他”的反應(yīng)規(guī)律，當(dāng)1L模擬海水中，加入0.001mol NaOH時(shí)，OH- 恰好與HCO3-完全反應(yīng)：OH-+HCO3-=CO32-+H2O，生成0.001molCO32-由于Ksp(CaCO3)Ksp(

17、MgCO3)，生成的CO32-與水中的Ca2+反應(yīng)生成CaCO3 沉淀Ca2+CO32-=CaCO3所以沉淀物X為CaCO3，故A正確；B由于CO32-只有0.001mol，反應(yīng)生成CaCO3 所消耗的Ca2+也只有0.001mol，濾液中還剩余c(Ca2+)=0.010 molL-1濾液M中同時(shí)存在著Ca2+和Mg2+，故B錯(cuò)誤；C步驟，當(dāng)濾液M中加入NaOH 固體，調(diào)至pH=11(即pOH=3)時(shí)，此時(shí)濾液中c(OH-)=1×10-3 molL-1則QCa(OH)2=c(Ca2+)×(10-3)2=0.010×

18、(10-3)2=10-8KspCa(OH)2，無(wú)Ca(OH)2生成；QMg(OH)2=c(Mg2+)×(10-3)2=0.050×(10-3)2=5×10-8KspMg(OH)2，有Mg(OH)2沉淀生成；又由于KspMg(OH)2=c(Mg2+)×(10-3)2=5.6×10-12，c(Mg2+)=5.6×10-610-5，無(wú)剩余，濾液N中不存在Mg2+，故C錯(cuò)誤；D步驟中若改為加入4.2 g NaOH固體，則n(NaOH)=0.105mol，與0.05mol Mg2+反應(yīng)：Mg2+2OH-=Mg(OH

19、)2，生成0.05 mol Mg(OH)2，剩余0.005 mol OH-；由于QCa(OH)2=c(Ca2+)×(OH-)2=0.010×(0.005)2=2.5×10-7KspCa(OH)2，所以無(wú)Ca(OH)2沉淀析出，沉淀物Y為Mg(OH)2沉淀，故D錯(cuò)誤；故選A?！久麕燑c(diǎn)睛】以模擬海水中制備MgO的實(shí)驗(yàn)方案為背景，結(jié)合考查有關(guān)溶度積的概念及應(yīng)用；步驟，加入0.001mol NaOH時(shí)，OH- 恰好與HCO3-完全反應(yīng)，生成0.001molCO32-由于Ksp(CaCO3)Ksp(MgCO3)，生

20、成的CO32-與水中的Ca2+反應(yīng)生成CaCO3 沉淀，濾液M中同時(shí)存在著Ca2+和Mg2+；步驟，當(dāng)濾液M中加入NaOH 固體，調(diào)至pH=11(即pOH=3)時(shí)，此時(shí)濾液中c(OH-)=1×10-3 molL-1；根據(jù)溶度積可判斷無(wú)Ca(OH)2生成，有Mg(OH)2沉淀生成?！局仉y點(diǎn)考向六】沉淀溶解平衡曲線分【例6】硫化汞(HgS)難溶于水，在自然界中呈紅褐色，常用于油畫顏料、印泥等某溫度時(shí)，HgS在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示下列說(shuō)法正確的是()A向硫化汞的濁液中加入硫化鈉溶液，硫化汞的Ksp減小B圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是飽和溶液C向c點(diǎn)的溶液中加入0.

21、1 molL-1Hg(NO3)2，則c(S2-)減小D升高溫度可以實(shí)現(xiàn)c點(diǎn)到b點(diǎn)的轉(zhuǎn)化【答案】C【解析】A溶液的溫度不變，則Ksp不變，故A錯(cuò)誤；Ba點(diǎn)為不飽和溶液，故B錯(cuò)誤；C溫度一定，則難溶物質(zhì)的溶度積一定，根據(jù)C(S2-)=知，汞離子濃度增大，則硫離子濃度減小，故C正確；D升高溫度，促進(jìn)硫化汞的電離，所以汞離子和硫離子濃度都增大，故D錯(cuò)誤；故選C?！久麕燑c(diǎn)睛】考查難溶電解質(zhì)的溶解平衡問題，題目難度中等，注意把握題給圖象曲線的意義，明確溶度積常數(shù)只與溫度有關(guān)，與溶液的濃度無(wú)關(guān)。1已知，F(xiàn)e2+結(jié)合S2-的能力大于結(jié)合OH-的能力，而Al3+則正好相反在Fe2(SO4)3和AlCl

22、3的混合溶液中，先加入過(guò)量的KI溶液，再加入足量的Na2S溶液，所得沉淀是()AAl2S3、FeS和S BFe(OH)3和Al(OH)3CFe2S3和Al(OH)3 DFeS、Al(OH)3和S【答案】D【名師點(diǎn)睛】考查離子反應(yīng)，注意分析鹽與鹽反應(yīng)時(shí)要依次考慮能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)、能否發(fā)生雙水解互促反應(yīng)，以上兩反應(yīng)均不發(fā)生，則考慮能否發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)這些鹽之間反應(yīng)的一般規(guī)律，主要決定于鹽的性質(zhì)。2下列說(shuō)法正確的是()AAgCl水溶液中Ag+和Cl-濃度的乘積是一個(gè)常數(shù)BAgCl水溶液的導(dǎo)電性很弱，所以AgCl為弱電解質(zhì)C溫度一定時(shí)，當(dāng)AgCl水溶液中Ag+和Cl-濃度的乘積等于Ksp值時(shí)，此溶液

23、為AgCl的飽和溶液D向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸，c(Cl-)增大，Ksp值變大【答案】C【解析】A在一定溫度下的AgCl的飽和水溶液中，Ksp=C(Ag+)C(Cl-)是一個(gè)常數(shù)，在不飽和溶液中Ag+和Cl-濃度的乘積不是一個(gè)常數(shù)，故A錯(cuò)誤；B氯化銀為鹽，故是強(qiáng)電解質(zhì)，與溶解度無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C溫度一定時(shí)，濃度熵QC=Ksp值時(shí)，此溶液為 AgCl的飽和溶液，故C正確；DKsp值只與溫度有關(guān)，溫度不變Ksp值不變，所以向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸，Ksp值不變，故D錯(cuò)誤；故選C。325時(shí)，用Na2S沉淀Cu2+、Zn2+兩種金屬離子(M2+)，所需S2-最低濃度的對(duì)數(shù)值lgc(S2-)與lgc(M2+)的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是()ANa2S溶液中：c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)2c(Na+)B25時(shí)K甲(CuS)約為1×10-35C向100mLZn2+、Cu2+濃度均為10-5molL-