課時(shí)18 沉淀溶解平衡與溶度積（精講）-2022-2023學(xué)年高二化學(xué)精講精練（人教選擇性必修1）

第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第四節(jié)沉淀溶解平衡課時(shí)精講18沉淀溶解平衡與溶度積【目標(biāo)導(dǎo)航】1．了解沉淀溶解平衡的建立過(guò)程及特點(diǎn)。2．用平衡移動(dòng)原理認(rèn)識(shí)沉淀溶解平衡的主要特征。3．理解溶度積的概念?！局R(shí)導(dǎo)圖】一、溶解度1．溶解度是指一定溫度下，某固體物質(zhì)在100g溶劑中達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量。2．物質(zhì)的溶解性與溶解度之間的關(guān)系：二、沉淀溶解平衡1．特點(diǎn)(1)動(dòng)：沉淀溶解平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。(2)等：v(沉淀)=v(溶解)≠0。(3)定：平衡時(shí)，離子濃度不變，固體的量不變。(4)變：改變影響平衡的條件，平衡被破壞，會(huì)發(fā)生沉淀的溶解、生成或轉(zhuǎn)化。2．表示方法如PbI2的沉淀溶解平衡，可表示為PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)。三、沉淀溶解平衡常數(shù)——溶度積1．定義。在一定條件下，難溶物質(zhì)的飽和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常數(shù)叫作溶度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)溶度積，符號(hào)為Ksp。Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)。2．表達(dá)式。以PbI2沉淀溶解平衡為例：PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)，Ksp=c(Pb2+)·c2(I-)。3．意義。溶度積(Ksp)反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。對(duì)于陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)之比相同的難溶電解質(zhì)，Ksp越大，電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。四、溶度積常數(shù)的應(yīng)用1．利用Ksp判斷沉淀的溶解與生成定義：難溶電解質(zhì)溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積(濃度商)為Q。通過(guò)比較Ksp和Q的相對(duì)大小，可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下能否溶解。Q>Ksp，溶液過(guò)飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，達(dá)到新的平衡。Q=Ksp，溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)。Q<Ksp，溶液未飽和，無(wú)沉淀析出，若加入過(guò)量難溶電解質(zhì)，難溶電解質(zhì)溶解直到溶液飽和。2．利用Ksp計(jì)算難溶物質(zhì)的溶解度一定溫度下，若已知難溶物質(zhì)的Ksp，可以根據(jù)Ksp表達(dá)式換算為該物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度。由于溶液極稀，密度可視為水的密度，進(jìn)一步計(jì)算出100g溶液中溶解的難溶物的質(zhì)量，即溶解度?！拘≡嚺５丁颗袛嗾`(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)只有易溶電解質(zhì)在溶液中才存在沉淀溶解平衡()(2)難溶電解質(zhì)在溶液中只存在沉淀溶解平衡，不存在電離平衡()(3)沉淀溶解平衡只能通過(guò)電解質(zhì)溶于水時(shí)建立()(4)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，則AB2的溶解度小于CD的溶解度()(5)在一定條件下，溶解度較小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀()(6)常溫下，向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體，BaCO3的Ksp減小()X(7)溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響，溫度升高，Ksp一定增大()(8)常溫下，向Mg(OH)2飽和溶液中加入NaOH固體，Mg(OH)2的Ksp不變()(9)Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而與沉淀的量和溶液中的離子濃度無(wú)關(guān)()(10)Ksp反映了物質(zhì)在水中的溶解能力，可直接根據(jù)Ksp的大小來(lái)比較電解質(zhì)在水中的溶解能力()(11)可以通過(guò)比較Q和Ksp的相對(duì)大小，判斷沉淀溶解平衡移動(dòng)的方向()(12)當(dāng)溶液中某離子濃度小于1×10－5mol·L－1時(shí)，可視為該離子沉淀完全()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×(8)√(9)√(10)×(11)√(12)√考點(diǎn)一溶解度【例1】下列對(duì)“難溶”的理解正確的是()A.在水中難溶的物質(zhì)，在其他溶劑中也是難溶的B．難溶就是絕對(duì)不溶C．難溶就是溶解度相對(duì)較小，沒(méi)有絕對(duì)不溶于水的電解質(zhì)D．如果向某溶液中加入足量另一種試劑時(shí)，生成了難溶性的電解質(zhì)，則說(shuō)明原溶液中的相應(yīng)離子已沉淀完全【答案】C【解析】難溶是指物質(zhì)在水中的溶解度小于0.01g。【解題技法】25℃時(shí)，溶解性與溶解度的關(guān)系溶解性易溶可溶微溶難溶溶解度>10g1～10g0.01～1g<0.01g【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】習(xí)慣上，將溶解度小于0.01g的電解質(zhì)稱(chēng)為難溶電解質(zhì)。難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小，但不會(huì)等于0，例如，AgCl的溶解度雖然很小，但并不是絕對(duì)不溶，生成的AgCl沉淀有極少量溶解。20℃時(shí)，AgCl的溶解度為1.5×10-4g。將AgCl分別投入下列溶液中：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蒸餾水。AgCl的溶解度由大到小的順序是。

【答案】④>①=②>③【解析】AgCl(s)在溶液中存在如下溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)①中c(Cl-)=0.03mol·L-1，抑制了AgCl(s)的溶解，使得AgCl(s)的溶解度減小；②中c(Ag+)=0.03mol·L-1，也抑制了AgCl(s)的溶解，且抑制程度與①相同；③中的c(Cl-)=0.04mol·L-1，抑制AgCl(s)的溶解，且抑制程度大于①和②，AgCl(s)的溶解度更小。所以AgCl的溶解度由大到小的順序是④>①=②>③。考點(diǎn)二沉淀溶解平衡【例2】把足量熟石灰加入蒸餾水中，一段時(shí)間后達(dá)到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)下列敘述正確的是()A．給溶液加熱，溶液的pH升高B．恒溫下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高C．向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固體增多D．向溶液中加入少量的NaOH固體，Ca(OH)2固體增多【答案】D【解析】A項(xiàng)，加熱時(shí)Ca(OH)2的溶解度減小，平衡逆向移動(dòng)，c(OH-)減小，pH減?。籅項(xiàng)，CaO+H2O=Ca(OH)2，由于保持恒溫，Ca(OH)2的溶解度不變，c(OH-)不變，因此pH不變；C項(xiàng)，CO32-+Ca2+=CaCO3↓，平衡正向移動(dòng)，Ca(OH)2固體減少；D項(xiàng)，加入NaOH固體，c(OH-)增大，平衡逆向移動(dòng)，因此Ca(OH)2固體增多?！窘忸}技法】外界條件改變對(duì)溶解平衡的影響(1)溫度升高，多數(shù)溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)。(2)加水稀釋?zhuān)瑵舛葴p小，溶解平衡向溶解方向移動(dòng)。(3)加入與難溶電解質(zhì)構(gòu)成微粒相同的物質(zhì)，溶解平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)。(4)加入與難溶電解質(zhì)溶解所得的離子反應(yīng)的物質(zhì)，溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)。【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】在一定溫度下，一定量的水中，石灰乳懸濁液存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)當(dāng)向此懸濁液中加入少量生石灰時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．n(Ca2+)增大 B．c(Ca2+)不變C．n(OH-)增大 D．c(OH-)增大【答案】B【解析】當(dāng)向懸濁液中加入少量生石灰時(shí)，會(huì)發(fā)生反應(yīng)CaO+H2O=Ca(OH)2，原飽和溶液中溶劑H2O的量減少，Ca(OH)2會(huì)有部分從溶液中析出形成沉淀，故n[Ca(OH)2]減小，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；在一定溫度下，Ca(OH)2的溶解度不變，其懸濁液中c(Ca2+)濃度不變，故B項(xiàng)正確。考點(diǎn)三溶度積Ksp及其應(yīng)用【例3】25℃時(shí)，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Ksp(MgF2)=7.4×10-11。下列說(shuō)法正確的是()A．25℃時(shí)，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大B．25℃時(shí)，在Mg(OH)2懸濁液中加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2+)增大C．25℃時(shí)，Mg(OH)2固體在20mL0.01mol·L-1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L-1NH4Cl溶液中的Ksp小D．25℃時(shí)，在Mg(OH)2懸濁液中加入NaF后，Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化成MgF2【答案】B【解析】因?yàn)镸g(OH)2的溶度積小，所以其電離出的Mg2+濃度要小一些，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NH4+可以直接結(jié)合Mg(OH)2電離出的OH-，從而促使Mg(OH)2的電離平衡正向移動(dòng)，c(Mg2+)增大，B項(xiàng)正確；Ksp僅與溫度有關(guān)，與溶液中離子濃度的大小、難溶電解質(zhì)量的多少等無(wú)關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)镵sp[Mg(OH)2]和Ksp(MgF2)相差不大，所以在Mg(OH)2懸濁液中加入NaF，若溶液中c(Mg2+)·c2(F-)>7．4×10-11，也可以生成MgF2沉淀，即由Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為MgF【解題技法】(1)Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，與沉淀的量無(wú)關(guān)。(2)溶液中離子濃度的變化只能使溶解平衡移動(dòng)，并不能改變?nèi)芏确e。(3)沉淀的生成和溶解相互轉(zhuǎn)化的條件是離子濃度的大小，改變反應(yīng)所需的離子濃度，可使反應(yīng)向著所需的方向轉(zhuǎn)化。(4)Ksp小的難溶電解質(zhì)也能向Ksp大的難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化，需看溶液中生成沉淀的離子濃度的大小。(5)相同類(lèi)型的難溶電解質(zhì)的Ksp越小，一般溶解度越小，越難溶。如：由Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)可得出溶解度大小為AgCl>AgBr>AgI。(6)溶度積小的難溶電解質(zhì)在一定條件下也能向溶度積大的難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化。當(dāng)兩種難溶電解質(zhì)的Ksp差別不是很大時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)某種離子的濃度，可由溶度積小的難溶電解質(zhì)向溶度積大的難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化。(7)溶解平衡一般是吸熱的，溫度升高，平衡正移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。(8)對(duì)于化學(xué)式中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比不同的難溶物，不能直接根據(jù)Ksp的大小來(lái)確定其溶解能力的大小，需通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)化為溶解度?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練3】已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，則下列難溶鹽的飽和溶液中，Ag＋濃度大小順序正確的是()A.AgCl>AgI>Ag2CrO4B．AgCl>Ag2CrO4>AgIC．Ag2CrO4>AgCl>AgID．Ag2CrO4>AgI>AgCl【答案】C【解析】AgCl和AgI的結(jié)構(gòu)相似，由Ksp可知AgCl飽和溶液中的c(Ag＋)大于AgI飽和溶液中的c(Ag＋)；AgCl飽和溶液中的c2(Ag＋)＝Ksp＝1.8×10－10，Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrOeq\o\al(2－,4)(aq)的Ksp＝c2(Ag＋)·c(CrOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(1,2)c3(Ag＋)＝2.0×10－12，可得Ag2CrO4飽和溶液中的c(Ag＋)大于AgCl飽和溶液中的c(Ag＋)考點(diǎn)四溶度積與難溶電解質(zhì)溶解度【例4】室溫下向飽和AgCl溶液中加水，下列敘述正確的是()A．AgCl的溶解度增大B．AgCl的溶解度、Ksp均不變C．AgCl的Ksp增大D．AgCl的溶解度、Ksp均增大【答案】B【解析】物質(zhì)的溶解度和溶度積都是溫度的函數(shù)，與溶液的濃度無(wú)關(guān)。所以向飽和AgCl溶液中加水，AgCl的溶解度和Ksp都不變，故B項(xiàng)正確。【解題技法】溶度積與難溶電解質(zhì)溶解度的關(guān)系1．相同類(lèi)型的難溶物質(zhì)，溶度積越小，其溶解度越??；若類(lèi)型不同，則不一定。2．改變沉淀溶解平衡可以改變?nèi)芙舛?，但溶度積不一定改變，因?yàn)槌恋砣芙馄胶馐芏喾N外界因素的影響，而溶度積只受溫度的影響。【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4】下列說(shuō)法中，正確的是()A．難溶電解質(zhì)在水溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，沉淀和溶解均停止B．Ksp越小，難