【步步高】2014届高三化学一轮总复习 第八章 第4讲 难溶电解质的溶解平衡 新人教版.doc

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1、第4讲难溶电解质的溶解平衡考纲要求1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.了解难溶电解质的沉淀转化的本质。考点一沉淀溶解平衡及应用1沉淀溶解平衡(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，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。(2)溶解平衡的建立固体溶质溶液中的溶质v溶解v沉淀，固体溶解v溶解v沉淀，溶解平衡v溶解0为例外界条件移动方向平衡后c(Ag)平衡后c(Cl)Ksp升高温度正向增大增大增大加水稀释正向减小减小不变加入少量AgNO3逆向增大减小不变通入HCl逆向减小增大不变通入H2S正向减小增大不变(5)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

2、在如下关系：2沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成调节pH法如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至78，离子方程式为Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。沉淀剂法如用H2S沉淀Cu2，离子方程式为H2SCu2=CuS2H。(2)沉淀的溶解酸溶解法如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO32H=Ca2H2OCO2。盐溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O。氧化还原溶解法如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。配位溶解法如AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl2H2O。

3、(3)沉淀的转化实质：沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大，越容易转化)。应用：锅炉除垢、矿物转化等。深度思考1沉淀的溶解平衡是怎样建立的？勒夏特列原理是否适用于该平衡？答案难溶电解质的溶解度虽然很小，但不可能为零(完全不溶解)，溶液中的离子结合成难溶电解质时，也不可能完全进行到底。故难溶电解质在水中会建立如下平衡：MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)。勒夏特列原理同样适用于沉淀溶解平衡。2难溶的氯化银在水中也存在着溶解平衡AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，怎样用实验证明溶液中可以同时存在着少量的Ag和Cl？答案取适量的AgCl溶解于试管中，滴加酸化的AgNO3溶液，生成白色沉

4、淀，证明溶液中含Cl，另取适量AgCl溶解于试管中，滴加Na2S溶液，生成黑色沉淀，证明溶液中含Ag。3(1)0.1 molL1的盐酸与0.1 molL1的AgNO3溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有_。(2)下列方程式AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)、AgCl=AgCl、CH3COOHCH3COOH各表示什么意义？答案(1)H2O、H、OH、Ag、Cl、NO、AgCl(2)AgCl的溶解平衡；AgCl是强电解质，溶于水的AgCl完全电离；CH3COOH的电离平衡。4(1)在实验室中怎样除去NaCl溶液中的BaCl2?(2)怎样除去AgI中的AgCl?答案(1)向溶液中加入过量的

5、Na2CO3溶液充分反应过滤，向滤液中加适量盐酸。(2)把混合物与饱和KI溶液混合，振荡静置，溶度积大的AgCl就慢慢转化为溶度积小的AgI。5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0.01 molL1的盐酸洗涤AgCl沉淀，用水洗涤造成的AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。答案(1)BaCO3(s)Ba2(aq)CO(aq)，HCl=HCl，2HCO=H2OCO2，盐酸电离的H与BaCO3产生的CO结合生成CO2和H2O，破坏了BaCO3的溶解平衡，c(Ba2)增大，引起人

6、体中毒。(2)CaCO3(s)Ca2(aq)CO(aq)，H2SO4=SO2H，因为生成的CaSO4溶解度较小，会附在CaCO3的表面，阻止平衡的右移。而CH3COOHCH3COOH生成的醋酸钙易溶于水；当H与CO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HCl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。题组一沉淀溶解平衡及其影响因素1有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法正确的是()AAgCl沉淀生成和溶解同时在不断进行，且速率相等BAgCl难溶于水，溶液

7、中没有Ag和ClC只要向含有AgCl的饱和溶液中加入盐酸，一定会有沉淀生成D向含有AgCl的悬浊液中加入NaBr固体，AgCl沉淀不变化答案A解析A项，沉淀溶解平衡是一个动态平衡，正确；B项，沉淀溶解平衡存在，则肯定存在Ag和Cl，故不正确；C项，如果加入盐酸后溶液中Cl的浓度小于原饱和溶液中的Cl浓度，则不产生沉淀；D项，向含有AgCl的悬浊液中加入NaBr固体，AgCl沉淀会转变为AgBr沉淀。2已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)HKsp：溶液过饱和，有沉淀析出QcKsp：溶液饱和，处于平衡状态QcKsp，有沉淀生成。2利用生成沉淀的方法能否全部除去要沉淀

8、的离子？答案不可能将要除去的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1105 molL1时，沉淀已经完全。3下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是()A常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小B溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp减小C溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大D常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变答案D解析温度不变，溶度积常数不变，故A项不正确；大多数的难溶物温度升高，Ksp增大，但也有少数物质相反，故B、C均不正确。(1)溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，Ksp增

9、大，但Ca(OH)2相反。(2)对于溶解平衡：AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)，Kspcm(An)cn(Bm)，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。与平衡常数一样，Ksp与温度有关。不过温度改变不大时，Ksp变化也不大，常温下的计算可不考虑温度的影响。题组一溶度积的有关计算及应用1在25 时，FeS的Ksp6.31018，CuS的Ksp1.31036，ZnS的Ksp1.31024。下列有关说法中正确的是()A25 时，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B25 时，饱和CuS溶液中Cu2的浓度为1.31036 mol

10、L1C向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有FeS沉淀生成D除去某溶液中的Cu2，可以选用FeS作沉淀剂答案D解析1 L溶液中溶解的CuS的质量为101896 g，同理1 L溶液中溶解的ZnS的质量为101297 g，所以CuS的溶解度小于ZnS的溶解度，A、B错误；FeS的Ksp大于ZnS，所以C选项应只有ZnS生成；D选项依据沉淀的转化，溶度积大的FeS可以转化为溶度积小的CuS。2(1)已知Ksp(AgCl)1.81010，则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag)是多少？(2)已知KspMg(OH)21.81011，则将Mg(OH)2放

11、入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的pH为多少？(3)在0.01 molL1的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH是多少？当Mg2完全沉淀时，溶液的pH为多少？答案(1)由AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)知c(Ag)c(Cl)所以Ksp(AgCl)1.81010c(Ag)c(Cl)c2(Ag)解得c(Ag)1.3105molL1(2)由Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)知KspMg(OH)21.81011c(Mg2)c2(OH)c2(OH)解得c(OH)3.3104molL1所以c(H)3.01011molL1所以pH10.5(3)由KspMg(OH

12、)21.81011c(Mg2)c2(OH)0.01c2(OH)c(OH)4.2105molL1c(H)2.41010molL1所以pH9.6，即当pH9.6时，开始出现Mg(OH)2沉淀。由于一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1105molL1时，沉淀已经完全。故Mg2完全沉淀时有：1105c2(OH)1.81011所以c(OH)1.34103molL1c(H)7.461012 molL1所以pH11.13已知Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(Ag2CrO4)1.91012，现在向0.001 molL1 K2CrO4和0.01 molL1 KCl混合液中滴加0.01 molL1 AgN

13、O3溶液，通过计算回答：(1)Cl、CrO谁先沉淀？(2)刚出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中Cl浓度是多少？(设混合溶液在反应中体积不变)答案(1)Cl先沉淀(2)4.13106 molL1解析由Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)得c(Ag) molL11.8108 molL1。由Ksp(Ag2CrO4)c2(Ag)c(CrO)，得c(Ag)molL14.36105molL1，生成AgCl沉淀需c(Ag)小于生成Ag2CrO4沉淀时所需c(Ag)，故Cl先沉淀。刚开始生成Ag2CrO4沉淀时，c(Cl)molL14.13106 molL1。题组二溶度积与溶解平衡曲线4在t 时，AgBr在水

14、中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t 时AgCl的Ksp41010，下列说法不正确的是()A在t 时，AgBr的Ksp为4.91013B在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点变到b点C图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液D在t 时，AgCl(s)Br(aq)AgBr(s)Cl(aq)的平衡常数K816答案B解析根据图中c点的c(Ag)和c(Br)可得该温度下AgBr的Ksp为4.91013，A正确。在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后，c(Br)增大，溶解平衡逆向移动，c(Ag)减小，故B错。在a点时QcKsp，故为AgBr的不饱和溶液，C正确。选项D中Kc(Cl)/c(Br)

15、Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入数据得K816，D正确。5.已知25 时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400 mL 0.01 molL1 Na2SO4溶液，下列叙述正确的是 ()A溶液中析出CaSO4固体沉淀，最终溶液中c(SO)比原来的大B溶液中无沉淀析出，溶液中c(Ca2)、c(SO)都变小C溶液中析出CaSO4固体沉淀，溶液中c(Ca2)、c(SO)都变小D溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO)比原来的大答案D解析本题是一道考查沉淀溶解平衡的图像题。由题意知，Ksp(CaSO4)c(Ca2)c(SO)3.010

16、33.01039106，CaSO4饱和溶液中c(Ca2)c(SO)3.0103 molL1。加入400 mL 0.01 molL1 Na2SO4溶液后，c(Ca2)6104 (molL1)，c(SO)8.6103(molL1)，Qcc(Ca2)c(SO)61048.61035.16106Ksp(CaCO3)，因此X为CaCO3，A正确；Ca2反应完后剩余浓度大于1.0105 molL1，则滤液M中存在Mg2、Ca2，B不正确；pH11.0时可求得c(OH)103 molL1，KspMg(OH)25.611012，c(Mg2)1.0105，因此N中只存在Ca2不存在Mg2，C不正确；加入4.2

17、g NaOH固体时沉淀物应是Mg(OH)2，D错误。3(2010山东理综，15)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是()AKspFe(OH)3KspCu(OH)2B加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点Cc、d两点代表的溶液中c(H)与c(OH)乘积相等DFe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和答案B解析根据题意，图中曲线为沉淀溶解平衡曲线，曲线上的所有点对应的溶液都是达到沉淀溶解平衡的溶液，D正确；选取曲线上的b、c两点，当溶液中两种阳离子浓度相

18、同时，Fe(OH)3饱和溶液中的OH浓度小于Cu(OH)2饱和溶液中的OH浓度，所以KspFe(OH)3KspCu(OH)2，A正确；向Fe(OH)3饱和溶液中加入NH4Cl固体，促进了氢氧化铁的溶解，溶液中铁离子浓度增大，B错误；由于一定温度下的水溶液中，水的离子积是一个常数，所以c、d两点代表的溶液中c(H)与c(OH)乘积相等，C正确。42009山东理综，28(3)在25 下，向浓度均为0.1 molL1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为_。已知25时KspMg(OH)21.81011，KspCu(OH)22.21020。答

19、案Cu(OH)2Cu22NH3H2O=Cu(OH)2 2NH解析因为KspCu(OH)2(2)2012浙江理综，26(1)已知：I22S2O=S4O2I相关物质的溶度积常数见下表：物质Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp2.210202.610391.71071.31012某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl22H2O晶体，加入_，调至pH4，使溶液中的Fe3转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3)_。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl22H2O晶体。答案Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO326109 m

20、olL1解析Fe(OH)3、Cu(OH)2的Ksp分别为2.61039、2.21020，则Fe3、Cu2开始产生沉淀时c(OH)分别为2.971010 molL1、3.53107 molL1。除去酸性CuCl2溶液中的少量FeCl3，可加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO3调节溶液的pH，使Fe3先转化为沉淀析出。pH4时，c(H)104 molL1，则c(OH) molL111010 molL1，此时c(Fe3) molL12.6109 molL1。62011福建理综，24(3)已知25 时，KspFe(OH)32.791039，该温度下反应Fe(OH)33HFe33

21、H2O的平衡常数K_。答案2.79103解析根据氢氧化铁的平衡常数表达式：KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)，而该反应的平衡常数K的表达式为Kc(Fe3)/c3(H)，又由于25 时水的离子积为Kw11014，从而推得KKspFe(OH)3/(Kw)3，即K2.791039/(11014)32.79103。1下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A反应开始时，溶液中各离子浓度相等B沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变D沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解答案B解析A项反应开始时，各离子的浓度没有必

22、然的关系；C项沉淀溶解达到平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。2对饱和AgCl溶液(有AgCl固体存在)进行下列操作后，c(Ag)和Ksp(AgCl)均保持不变的是()A加热 B加少量水稀释C加入少量盐酸 D加入少量AgNO3答案B解析加热促进AgCl固体溶解，c(Ag)和Ksp(AgCl)都增大，A项错；加少量水稀释，由于溶液中存在未溶解的AgCl固体，所以溶液仍饱和，故c(Ag)和Ksp(AgCl)保持不变，B项正确；加入盐酸，Cl会与Ag反应，c(Ag)减小，Ksp不变，C项错；加入

23、AgNO3，c(Ag)增大，Ksp不变，D项错。3已知25 时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp5.61012，MgF2的溶度积常数Ksp7.41011。下列说法正确的是()A25 时，向饱和MgF2溶液中加入饱和NaOH溶液后，不可能有Mg(OH)2生成B25 时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者c(Mg2)大C25 时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大D25 时，Mg(OH)2固体在同体积同浓度的氨水和NH4Cl溶液中的Ksp相比较，前者小答案C解析在Mg(OH)2的悬浊液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，加

24、入少量NH4Cl固体，其电离出的NH与OH结合为NH3H2O，使沉淀溶解平衡正向移动，故c(Mg2)增大，C正确。4某酸性化工废水中含有Ag、Pb2等重金属离子。有关数据如下：难溶电解质AgIAg2SPbI2Pb(OH)2PbSKsp(25 )8.310126.310507.11091.210153.41026在废水排放之前，用沉淀法除去这两种离子，应该加入的试剂是()A氢氧化钠 B硫化钠C碘化钾 D氢氧化钙答案B解析根据表格中的数据知，硫化银和硫化铅的溶度积很小，故应加入硫化钠除去这两种金属离子。525 时，PbCl2固体在不同浓度盐酸中的溶解度如图。在制备PbCl2的实验中，洗涤PbCl2

25、固体最好选用()A蒸馏水B1.00 molL1盐酸C5.00 molL1盐酸D10.00 molL1盐酸答案B解析观察题图知，PbCl2固体在浓度为1.00 molL1的盐酸中，溶解度最小。6已知AgCl的溶解平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，下列说法不正确的是()A除去溶液中Ag加盐酸盐比硫酸盐好B加入H2O，溶解平衡不移动C用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl，可以减少沉淀损失D反应2AgCl(s)Na2SAg2S(s)2NaCl说明溶解度：AgClAg2S答案B解析加水能促进AgCl的溶解，平衡向溶解的方向移动，B错误；A项，AgCl难溶，Ag2SO4微溶，正确；C项，NaC

26、l溶液洗涤AgCl沉淀，可抑制AgCl的溶解，正确。溶解度越小，沉淀越易转化，D正确。7常温时，KspMg(OH)21.11011，Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(Ag2CrO4)1.91012，Ksp(CH3COOAg)2.3103，下列叙述不正确的是()A浓度均为0.2 molL1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合一定产生CH3COOAg沉淀B将0.001 molL1的AgNO3溶液滴入0.001 molL1的KCl和0.001 molL1的K2CrO4溶液中，先产生Ag2CrO4沉淀Cc(Mg2)为0.11 molL1的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀，溶液的pH要

27、控制在9以上D在其他条件不变的情况下，向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)不变答案B解析A项，c(Ag)c(CH3COO)0.10.111022.3103，所以有CH3COOAg沉淀生成，正确；B项，使Cl沉淀，所需Ag浓度的最小值为c(Ag)1.8107 molL1，使CrO沉淀所需Ag浓度的最小值为c(Ag)4.36105 molL1，所以先产生AgCl沉淀，不正确；C项，c(OH)105 molL1，所以pH5，所以要产生Mg(OH)2沉淀，pH应控制在9以上；D项，Ksp只受温度影响。8一定温度下，在氢氧化钡的悬浊液中，存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解平衡关系：Ba(OH)2(s)Ba2(aq)2OH(aq)。向此种悬浊液中加入少量的氧化钡粉末，下列叙述正确的是()A溶液中钡离子数目减小B溶液中钡离子浓度减小C溶液中氢氧根离子浓度增大DpH减小答案A解析由于温度不变，c(Ba2)、c(OH)不变，但其数目减小。9已知：pAglgc(Ag)，Ksp(AgCl)11012。如图是向10 mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1 molL1的NaCl溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是提示：Ksp(AgCl)Ksp(AgI)()A原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 molL