2022年高考化學一輪總復習 第八章 第27講 難溶電解質的溶解平衡學案（含解析）

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1、2022年高考化學一輪總復習 第八章 第27講 難溶電解質的溶解平衡學案（含解析） 1.沉淀溶解平衡 (1)概念 在一定溫度下，當難溶電解質溶于水形成飽和溶液時，沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等的狀態(tài)。 (2)溶解平衡的建立 (3)特點 (4)表示 AgCl在水溶液中的電離方程式為AgCl===Ag＋＋Cl－。 AgCl的溶解平衡方程式為AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。 2．溶度積常數(shù) 溶度積和離子積的比較 以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)為例： 3．沉淀溶解平衡的影響因素 4．沉淀溶解平衡的應用 (1)沉淀的

2、生成 ①調節(jié)pH法 如除去CuCl2溶液中的雜質FeCl3，可以向溶液中加入CuO，調節(jié)溶液的pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而除去。離子方程式為Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。 ②沉淀劑法 如用H2S沉淀Hg2＋的離子方程式為Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋。 (2)沉淀的溶解 ①酸溶解法：如CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為 CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。 ②鹽溶解法：如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，離子方程式為Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。 ③配位溶解法：如

3、Cu(OH)2溶于NH3·H2O溶液，離子方程式為Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。 (3)沉淀的轉化 ①一般說來，溶解度小的沉淀轉化為溶解度更小的沉淀容易實現(xiàn)。 如：AgNO3AgClAgIAg2S。 ②沉淀的溶解度差別越大，越容易轉化。 1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”，并指明錯因。 (1)沉淀達到溶解平衡狀態(tài)，溶液中各離子濃度一定相等。(×) 錯因：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)達到沉淀溶解平衡時，c(OH－)＝2c(Mg2＋)。 (2)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，則AB

4、2的溶解度小于CD的溶解度。(×) 錯因：同類型的難溶的強電解質的溶解性大小才能用Ksp的大小來比較。 (3)25 ℃時Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度。(√) 錯因：_____________________________________________________________ (4)常溫下，向BaCO3的飽和溶液中加入Na2CO3固體，BaCO3的Ksp減小。(×) 錯因：Ksp僅與溫度有關。 (5)溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響，溫度升高，Ksp增大。(×) 錯因：若沉淀的溶解過程ΔH<0，升高溫度，Ksp減小。 (6)常溫下，向

5、Mg(OH)2飽和溶液中加入NaOH固體，Mg(OH)2的Ksp不變。(√) 錯因：_____________________________________________________________ 2．教材改編題 (據人教選修四P67 T2)下列敘述中正確的是(　　) A．升高溫度，沉淀溶解平衡都是向促進沉淀溶解的方向移動 B．絕對不溶解的物質是不存在的 C．難溶電解質在水溶液中達到沉淀溶解平衡時，沉淀和溶解即停止 D．BaSO4(s)SO(aq)＋Ba2＋(aq)表示溶解平衡；H2O＋HSOSO＋H3O＋表示水解平衡 答案　B 考點　沉淀溶解平衡及應用

6、 [典例1]　(2018·南昌十所重點中學模擬)25 ℃時，在氫氧化鎂懸濁液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，已知25 ℃時Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。下列說法錯誤的是(　　) A．若向Mg(OH)2懸濁液中加入少量NH4Cl(s)，c(Mg2＋)會增大 B．若向Mg(OH)2懸濁液中滴加CuSO4溶液，沉淀將由白色逐漸變?yōu)樗{色 C．若向Mg(OH)2懸濁液中加入適量蒸餾水，Ksp保持不變，故上述平衡不發(fā)生移動 D．若向Mg(OH)2懸濁液中加入少量Na2S(s)，固體質量將

7、增大 解析　向Mg(OH)2懸濁液中加入少量NH4Cl(s)，c(OH－)減小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移動，c(Mg2＋)會增大，A項正確；向Mg(OH)2懸濁液中滴加CuSO4溶液，由于Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11< Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，則白色氫氧化鎂沉淀將逐漸變?yōu)樗{色的氫氧化銅沉淀，B項正確；加入少量水，Ksp保持不變，但c(Mg2＋)、c(OH－)減小，沉淀溶解平衡正向移動，C項錯誤；向Mg(OH)2懸濁液中加入少量Na2S(s)，由于S2－水解呈堿性，所以溶液中c(OH－)增大，Mg(OH)2沉淀溶解平衡逆向移動，有Mg(OH)2固

8、體析出，固體質量增大，D項正確。 答案　C 名師精講 沉淀溶解平衡及其應用的幾點說明 (1)沉淀溶解平衡是化學平衡的一種，沉淀溶解平衡的移動也同樣遵循勒夏特列原理。 (2)沉淀溶解達到平衡時，再加入該難溶物對平衡無影響。 (3)用沉淀法除雜不可能將雜質離子全部通過沉淀除去。一般認為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10－5 mol·L－1時，沉淀已經完全。 (4)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能夠發(fā)生，其次沉淀生成的反應進行的越完全越好。如除去溶液中的Mg2＋，用NaOH溶液比使用Na2CO3溶液好，原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。 (5)若一

9、種沉淀劑可使溶液中多種離子產生沉淀時，則可以控制條件，使這些離子先后分別沉淀。 ①對同一類型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀效果越好。 例如：Cl－、Br－、I－的混合溶液中，由于AgCl、AgBr、AgI的Ksp相差較大，逐漸滴加Ag＋可按I－、Br－、Cl－的順序先后沉淀。 ②對不同類型的沉淀，其沉淀先后順序要通過計算才能確定，如AgCl和Ag2CrO4的分步沉淀。 1．下列有關AgCl沉淀溶解平衡的說法中，正確的是(　　) A．升高溫度，AgCl的溶解度減小 B．在任何含AgCl固體的水溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)且二者乘積是一個常數(shù) C．Ag

10、Cl沉淀生成和溶解不斷進行，但速率相等 D．向AgCl沉淀溶解平衡體系中加入NaCl固體，AgCl溶解的質量不變 答案　C 解析　升高溫度，AgCl的溶解度增大，A錯誤；在任何含AgCl固體的水溶液中，c(Ag＋)與c(Cl－)不一定相等，但二者乘積在一定溫度下是一個常數(shù)，B錯誤；當達到平衡時，AgCl沉淀生成和溶解不斷進行，但速率相等，C正確；向AgCl沉淀溶解平衡體系中加入NaCl固體，溶解平衡逆向移動，AgCl溶解的質量減小，D錯誤。 2．(2018·襄陽一調)為研究沉淀的生成及其轉化，某小組進行如下實驗。關于該實驗的分析不正確的是(　　) A．①濁液中存在平衡：Ag2Cr

11、O4(s)2Ag＋(aq)＋CrO(aq) B．②中溶液變澄清的原因：AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O C．③中顏色變化說明有AgCl生成 D．該實驗可以證明AgCl比Ag2CrO4更難溶 答案　D 解析　AgNO3溶液過量，故余下濁液中含有Ag＋，加入KCl溶液生成AgCl白色沉淀，不能證明AgCl比Ag2CrO4更難溶，D項錯誤。 考點　溶度積常數(shù)及其應用 [典例2]　(1)(2017·海南高考)向含有BaSO4固體的溶液中滴加Na2CO3溶液，當有BaCO3沉淀生成時溶液中＝________。已知Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，Ks

12、p(BaSO4)＝1.1×10－10。 (2)(2015·全國卷Ⅱ)有關數(shù)據如下表所示： 化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp近似值 10－17 10－17 10－39 用廢電池的鋅皮制備ZnSO4·7H2O的過程中，需除去鋅皮中的少量雜質鐵，其方法是：加稀H2SO4和H2O2溶解，鐵變?yōu)開_______，加堿調節(jié)至pH為________時，鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于1×10－5 mol·L－1時，即可認為該離子沉淀完全)；繼續(xù)加堿至pH為________時，鋅開始沉淀(假定Zn2＋濃度為0.1 mol·L－1)。若上述過程不加H2O2，后果是_

13、_____________________，原因是____________________________。 解析　(1)沉淀轉化的離子方程式：BaSO4(s)＋CO(aq)BaCO3(s)＋SO(aq)，在同一個溶液中，c(Ba2＋)相同，依據溶度積的表達式，則有＝ ＝＝≈24。 (2)在H2O2存在下，鐵被氧化為Fe3＋；根據表格數(shù)據，Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝10－39，則c(OH－)＝×10－11 mol·L－1，c(H＋)≈2×10－3 mol·L－1，pH≈2.7；Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)·c2(OH－)＝10－17，則c(

14、OH－)＝10－8mol·L－1，所以控制pH為6時，Zn2＋開始沉淀；如果不加H2O2，F(xiàn)e2＋不能被氧化，根據Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp近似值相同，可知在pH＝6時，兩者將同時沉淀，則無法除去Zn2＋中的Fe2＋。 答案　(1)24 (2)Fe3＋　2.7　6　Zn2＋和Fe2＋分離不開　Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近 名師精講 溶度積Ksp的計算 (1)已知溶度積求溶液中的某種離子的濃度，如Ksp＝a的飽和AgCl溶液中c(Ag＋)＝ mol·L－1。 (2)已知溶度積及溶液中某離子的濃度，求溶液中另一種離子的濃度，如某溫度下AgCl的Ksp＝a，在含

15、0.1 mol·L－1 Cl－的NaCl溶液中c(Ag＋)＝10a mol·L－1。 (3)計算反應的平衡常數(shù)，如對于反應Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，Ksp(MnS)＝c(Mn2＋)·c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)，而平衡常數(shù)K＝＝。 3．下圖是碳酸鈣(CaCO3)在25 ℃和100 ℃兩種情況下，在水中的溶解平衡曲線。下列有關說法正確的是(　　) A．CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)　ΔH＜0 B．a、b、c、d四點對應的溶度積Ksp相等 C．溫度不變，揮發(fā)水分，可使溶液由a點變到c點

16、D．25 ℃時，CaCO3的Ksp＝2.8×10－9 答案　D 解析　由圖像可知，100 ℃時碳酸鈣的溶度積大于25 ℃時的溶度積，故其溶解平衡為吸熱反應，即ΔH＞0，A錯誤；a、d兩點對應的溫度不是25 ℃，故Ksp與b、c兩點不相等，B錯誤；揮發(fā)水分，c(Ca2＋)、c(CO)均增大，而a點到c點，c(Ca2＋)不變，C錯誤；Ksp＝c(Ca2＋)·c(CO)＝1.4×10－4×2.0×10－5＝2.8×10－9，D正確。 4．(1)(2016·全國卷Ⅰ)在化學分析中采用K2CrO4為指示劑，以AgNO3標準溶液滴定溶液中的Cl－，利用Ag＋與CrO生成磚紅色沉淀，指示到達滴定終點。

17、當溶液中Cl－恰好完全沉淀(濃度等于1.0×10－5mol·L－1)時，溶液中c(Ag＋)為________mol·L－1，此時溶液中c(CrO)等于________mol·L－1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×10－12和2.0×10－10)。 (2)為分析某銅合金的成分，用硝酸將其完全溶解后，用NaOH溶液調節(jié)pH，當pH＝3.4時開始出現(xiàn)沉淀，分別在pH為7.0、8.0時過濾沉淀。結合下圖信息推斷該合金中除銅外一定含有____________。 答案　(1)2.0×10－5　5.0×10－3　(2)Al、Ni 解析　(1)當溶液中Cl－恰好完全沉淀時c(Cl－)＝1.0×10－5 mol·L－1，Ksp(AgCl)＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝2.0×10－10，可以求出c(Ag＋)＝2.0×10－5 mol·L－1，再根據Ksp(Ag2CrO4)＝c(CrO)·c2(Ag＋)＝2.0×10－12，求出c(CrO)＝5.0×10－3 mol·L－1。 (2)用酸完全溶解某銅合金，此處所用酸是稀硝酸，所得溶液用NaOH溶液調節(jié)pH，當pH＝3.4時才開始出現(xiàn)沉淀，從圖中信息可知該合金中一定含有Al，不含F(xiàn)e；分別在pH為7.0、8.0時過濾沉淀，從圖中信息來看，該合金還含有Ni。