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【优化方案】江苏专用2012高考化学总复习 专题8第四单元难溶电解质的溶解平衡课件 苏教版


第四单元

难溶电解质的溶解平衡

第 四 单 元 难 溶 电 解 质 的 溶 解 平 衡

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沉淀溶解平衡

自我诊断 1.有关 AgCl 沉淀的溶解平衡

的说法中,不正确的是 . ( ) A.AgCl 沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等 + - B.AgCl 难溶于水,溶液中没有 Ag 和 Cl C.升高温度,AgCl 沉淀的溶解度增大 D. AgCl 沉淀中加入 NaCl 固体,AgCl 沉淀的溶解 向 度降低

解析: B。 选 AgCl 固体在溶液中达到溶解平衡后, 溶解与沉淀速率相等,但不为 0,一般来说,升 高温度,有利于固体物质的溶解,A、C 正确; AgCl 难溶于水,但溶解的部分仍电离出 Ag 和 Cl ,B 错误;向 AgCl 沉淀中加入 NaCl 固体, 增大了 Cl-浓度,促使溶解平衡向左移动,降低 了 AgCl 的溶解度,D 正确。
- +

基础回归

1.沉淀溶解平衡
生成 溶解 (1)概念:一定温度下,当沉淀______和______的 速率相等时的平衡状态。 (2)特点:逆、动、等、定、变(同化学平衡)。 2.溶度积

沉淀溶解 (1)概念:用来描述难溶电解质在水中的_________
平衡的常数。 Ksp (2)表示:用符号____表示。

例如:AgCl(s)

Ag++Cl-

c(Ag+)· -) c(Cl Ksp=________________
Fe(OH)3(s) Fe3 +3OH
+ -

c(Fe3+)·3(OH-) c Ksp=________________

温度 (3)影响因素:只与______有关。

溶解能力 (4)表示意义:反应难溶电解质在水中的__________。

思考感悟 难溶电解质的Ksp数值越小,表明其在水中的溶解 能力就越弱,这种说法对吗? 【提示】 不对。当难溶电解质的化学式所表示

的组成中阴阳离子个数相同时,Ksp越小,难溶电
解质在水中的溶解能力就越弱,如果组成中阴、 阳离子个数不同,Ksp不能用于直接判断溶解能力 的强弱。

沉淀溶解平衡的应用 自我诊断 2.(2011 年金华一中模拟)下列说法中,正确的是
( ) A. 饱和石灰水中加入一定量生石灰, 温度明显升 高,所得溶液的 pH 会增大 B.AgCl 悬浊液中存在平衡:AgCl(s) 会向左移动,溶液中离子的总浓度会减小 Ag


(aq)+Cl-(aq),往其中加入少量 NaCl 粉末,平衡

C.AgCl 悬浊液中加入 KI 溶液,白色沉淀变成 黄色,证明此条件下 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) D.硬水含有较多 Ca 、Mg
2+ 2+ 2- 、HCO3 、SO4 ,


加热煮沸可以完全除去其中的 Ca2+、Mg2+
答案:C

基础回归 1.利用生成沉淀来分离或除去杂质离子 例如:除去CuSO4溶液中混有的少量Fe3+

2.实现沉淀的转化 溶解能力相对较强的物质易转化为 溶解能力相对较弱的物质。 例如:AgNO3― →AgCl― →AgBr― →AgI ― ― ― ― →Ag2S ― 重晶石(BaSO4)― — — → BaCO3 ― — —
BaSO4+CO2- BaCO3+SO2- 离子方程式: _____________________________。 3 4
饱和Na2CO3溶液 Na2S HCl NaBr KI

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沉淀溶解平衡的影响因素

1.内因:难溶物质本身性质,这是主要
决定因素。

2.外因
(1)浓度:加水冲稀,平衡向溶解方向移动,

但Ksp不变。

(2)温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升

高温度,平衡向溶解方向移动,Ksp增大。
(3)同离子效应:向平衡体系中加入难溶产物溶解

产生的离子,平衡逆向移动。
(4)其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子

反应生成更难溶或更难电离的离子或气体时,平
衡向溶解方向移动,但Ksp不变。

例1

(2010年高考山东卷)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( )

A.Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2] B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点 C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等 D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液 中达到饱和

【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Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(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。 【答案】 B

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1.(2009年高考浙江卷)已知:25 ℃时,Ksp[Mg (OH)2]=5.61×10-12,Ksp [MgF2]=7.42×10-11。 下列说法正确的是( ) A.25 ℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液 相比,前者的c(Mg2+)大 B.25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的 NH4Cl固体,c(Mg2+)增大

C.25 ℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol ·

L-1 氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol · -1NH4 L
Cl溶液中的Ksp小

D.25 ℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶
液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF2

解析:选 B。A 项,Mg(OH)2 的溶度积小,故其电 离出的 Mg2+浓度要小一些,错误;B 项,NH+可以 4 结合 Mg(OH)2 电离出的 OH ,从而促使 Mg(OH)2 的溶解平衡正向移动,c(Mg )增大,正确;C 项, Ksp 仅与温度有关,错误;D 项,向 Mg(OH)2 悬浊 液中加入 NaF,若溶液中 c(Mg )· (F )>7.42×10 c
-11 -

2+

2+

2



,也可转化为 MgF2 沉淀,D 错误。

沉淀溶解平衡的应用

1.沉淀的溶解与生成
(1)沉淀的生成

在难溶电解质的溶液中,当Qc>Ksp时,就会生成
沉淀,据此,加入沉淀剂而析出沉淀,是分离、 除杂常用的方法。如以Na2S、H2S等作沉淀剂, 使Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS 等沉淀。

(2)沉淀的溶解

当Qc<Ksp时,就会使沉淀溶解。
加入酸、碱或氧化剂、还原剂或适当的配合

剂与沉淀溶解平衡体系中的相应离子反应,
降低离子浓度,使平衡向溶解方向移动。

2.沉淀的转化

沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。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。
如MgCO3在水中加热时转化为溶解度较小的

Mg(OH)2:MgCO3+H2O===Mg(OH)2↓+CO2↑。

【特别提醒】

1.利用生成沉淀分离或除去某种离

子,首先要使生成沉淀的反应能够发生;其次希望 沉淀生成的反应进行得越完全越好。如要除去溶液 中的Mg2+,应使用NaOH等使之转化为溶解度较小 的Mg(OH)2。 2.不可能使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1×10-5mol· L
-1时,沉淀已经完全。

例2

痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为

特征的一类疾病,关节炎的原因归结于在关节滑 液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体,有关平衡如下: ①HUr(尿酸,aq)??Ur-(尿酸根,aq)+H+ (aq)(37 ℃时,Ka=4.0×10-6) ②NaUr(s)??Ur-(aq)+Na+(aq) (1)37 ℃时,1.0 L水中最多可溶解8.0×10-3mol 尿 酸钠,此温度下尿酸钠的Ksp为________。

(2)关节炎发作多在脚趾和手指的关节处,冬天症状 加重,夏天症状缓解,这说明温度降低时,尿酸钠 的Ksp_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 生成尿酸钠晶体的反应是_______(填“放热”或

“吸热”) 反应。
(3)37 ℃时,某尿酸结石病人尿液中尿酸分子和尿 酸根离子的总浓度为2.0×10-3 mol/L,其中尿酸分 子的浓度为5.0×10-4mol/L,该病人尿液的c(H+) 为_______,pH_______7(填“>”、“=”或“<”)。

【解析】

(1)尿酸钠的Ksp=c(Na+)· -)= c(Ur

8.0×10-3×8.0×10-3=6.4×10-5。(2)由题给信
息,关节炎是因为形成了尿酸钠晶体,说明反应

②的平衡向逆反应方向移动,Ksp减小。温度降低
平衡逆向移动,说明生成尿酸钠晶体的反应是放

热反应。

(3)c(HUr)=5.0×10 4mol · 1,c(Ur ) L =2.0×10 mol· -5.0×10 mol · L L =1.5×10 mol · , L c?H+?×c?Ur-? + 根据:Ka= ,c(H ) c?HUr? 4.0×10 ×5.0×10 -6 -1 = =1.33×10 (mol· )。 L -3 1.5×10
【答案】 (1)6.4×10-5 (2)减小 放热
-6 -4 -3 -1 -3 -1 -4 -1







(3)1.33×10-6mol · -1 L

<

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2.(2011年丽水质量检查)25 ℃时,已知下列三
种金属硫化物的溶度积常数(Ksp)分别为:

Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ksp(CuS)=1.3×10-36;
Ksp(ZnS)=1.6×10-24。下列关于常温时的有关 叙述正确的是( )

A.硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大 B.将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 mol/L的Na2S溶 液中,Zn2+的浓度最大只能达到1.6×10-23 mol/L

C.除去工业废水中含有的Cu2+,可采用FeS固体
作为沉淀剂

D.向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后,混合
液中c(Fe2+)变大、c(S2-)变小,但Ksp(FeS)变大

解析:选C。由Ksp可知,常温下,CuS的溶解

度最小;将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 mol/L
的Na2S溶液中,c(S2-)将减至非常小,而Zn2+

的浓度远远大于1.6×10-23 mol/L;CuS比FeS
更难溶,因此FeS沉淀可转化为CuS沉淀;温度

不变,Ksp(FeS)不变。

解题方法指导(8)—— 四大平衡的比较

平衡 类型

存在 条件

平衡常数 表示形式 影响因素 K Ka或Kb KW Ksp 温度 温度 温度 温度

平衡移动 的判断 均符合平 衡移动原 理(勒夏特 列原理), 即平衡始 终是向减 弱条件改 变的方向 移动

化学 一定条件下的可 平衡 逆反应 电离 一定条件下的弱 平衡 电解质溶液 水解 含有弱酸根或弱 平衡 碱阳离子的盐

沉淀 一定条件下难溶 溶解 或微溶盐的饱和 平衡 溶液



(2010年高考浙江卷)已知:

(1)25 ℃时,弱电解质的电离平衡常数: Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13;

难溶电解质的溶度积常数:Ksp(CaF2)=1.5×10-10。
(2)25 ℃时,2.0×10-3mol· -1氢氟酸水溶液中, L

调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F-)与
溶液pH的变化关系,如下图所示:

请根据以上信息回答下列问题: (1)25 ℃时,将20 mL 0.10 mol · -1CH3COOH溶液 L

和20 mL 0.10 mol· -1HSCN溶液分别与20 mL 0.10 L
mol · -1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体 L 积(V)随时间(t)变化的示意图为:

反应初始阶段,两种溶液产生CO2 气体的速率存 在 明 显 差 异 的 原 因 是 _______________________ _____,反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO - ) ________ c(SCN-)(填“>”、“<”或“=”)。

(2)25 ℃时,HF电离平衡常数的数值Ka≈ ________,列式并说明得出该平衡常数的理由 ________________________________________ _______________________________________。 (3)4.0×10-3mol· -1HF溶液与4.0×10-4mol· - L L
1CaCl 溶液等体积混合,调节混合液pH为4.0(忽 2

略调节时混合液体积的变化),通过列式计算说

明是否有沉淀产生。

【解析】

本题主要考查电离平衡和沉淀溶解平

衡等知识点,意在考查考生的逻辑思维能力和信 息提取的能力。由题给数据可知,相同条件下, HSCN的酸性强于CH3COOH,则等体积、等浓度

时,HSCN溶液中c(H+)比CH3COOH溶液中的大,
则反应速率要快,最终均与NaHCO3完全反应,得 到CH3COONa溶液和NaSCN 溶液,酸性越弱,则 水解程度越大,所以反应后的溶液中,c(CH3COO
-)<c(SCN-)。

【答案】

(1)HSCN的酸性比CH3COOH强,其

溶液中c(H+)较大,故其溶液与NaHCO3溶液的 反应速率较快 < (2)10-3.45(或3.5×10-4)
c?H+?· -? c?F - + Ka= , c(F )=c(HF)时, a=c(H ), 当 K c?HF?

查图中的交点处即为c(F-)=c(HF),故所对应的 pH即为Ka的负对数

(3)查图,当pH=4.0时,溶液中的c(F-)=

1.6×10-3mol· -1,溶液中c(Ca2+)=2.0×10- L
4mol· -1,c(Ca2+)×c2(F-)=5.1×10-10> L

Ksp(CaF2),有沉淀产生。

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已知H2A在水中存在以下平衡:H2A??
HA-,HA-??

H++

H++A2-。回答以下问题:

(1)NaHA溶液________(填“显酸性”、“显碱
性”、“显中性”或“酸碱性无法确定”),原因

是_______________________________________
_________________________________________。

(2)某温度下,向0.1 mol · -1的NaHA溶液中滴 L 入0.1 mol· -1KOH溶液至中性,此时溶液中以 L 下关系一定正确的是________(填字母)。

A.c(H+)· c(OH-)=1×10-14
B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)

C.c(Na+)>c(K+)
D.c(Na+)+c(K+)=0.05 mol· -1 L

(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以
下平衡:CaA(s)? ? Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0。 ①温度升高时,Ksp________(填“增大”、“减小” 或“不变”,下同)。 ②滴加少量浓盐酸,c(Ca2+)________,原因是

____________________________________________
____________(用文字和离子方程式说明)。 (4)若向CaA悬浊液中加入CuSO4溶液,生成一种黑 色固体物质,写出该过程中反应的离子方程式 _______________________________________。

解析:(1)通过H2A的电离方程式不能确定HA-的电 离程度和水解程度的大小,所以无法判断NaHA溶液 的酸碱性。

(2)溶液显中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒
有:c(H+)+c(Na+)+c(K+)=c(OH-)+c(HA-)+

2c(A2-),则c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-);加
入KOH溶液,发生反应为HA-+OH-===A2-+ H2O,A2-水解使溶液显碱性,所以,加入的KOH的 物质的量小于NaHA的物质的量,c(Na+)>c(K+)。

(3)该溶解平衡为吸热反应,升温Ksp增大;加盐 酸发生反应:A2-+H+?? HA-,A2-浓度减 小,溶解平衡向右移动,此时,n(Ca2+)显著增 大,而溶液体积变化不大,所以c(Ca2+)增大。 (4)向CaA悬浊液中加入CuSO4溶液,Cu2+结合 A2-生成更难溶的CuA。

答案:(1)酸碱性无法确定 离程度和水解程度的大小 ②增大

不能确定HA-的电 (2)BC (3)①增大

加盐酸发生反应:A2-+H+?? HA-,

A2-浓度减小,CaA的溶解平衡向右移动,n(Ca2
+)显著增大,而溶液体积变化不大,所以c(Ca2+)

增大
(4)CaA(s)+Cu2+(aq)??Ca2+(aq)+CuA(s)


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