全国版2021高考化学一轮复习第26讲难溶电解质的溶解平衡课件

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水溶液中的离子平衡 第八章 第 26 讲　难溶电解质的溶解平衡 1. 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。　 2. 理解溶度积 ( K sp ) 的含义。　 3. 能利用溶度积进行相关的计算。 栏 目 导 航 考点一　沉淀溶解平衡及其应用 　 考点二　溶度积常数及其应用 探究高考 · 明确考向 1 ． 固体物质溶解性的介定 在 20℃ 时，电解质的溶解度与溶解性的关系如下： 考点一　沉淀溶解平衡及其应用 2 ． 沉淀溶解平衡 (1) 含义 在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成 __________ 时，固体 __________ 的速率与溶液中离子 __________ 的速率相等时，即达到沉淀的溶解平衡状态。 (2) 建立 饱和溶液 　 溶解 　 生成沉淀 　 ＞ ＝ ＜ 3 ． 影响沉淀溶解平衡的因素 (1) 内因 难溶电解质本身的性质，这是决定因素。 (2) 外因 ①浓度：加水稀释，平衡向 __________ 的方向移动； ②温度：绝大多数难溶盐的溶解是 __________ 过程，升高温度，平衡向 __________ 的方向移动； ③同离子效应：向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子，平衡向 __________ 的方向移动； 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或气体的离子时，平衡向 __________ 的方向移动。 沉淀溶解 吸热 沉淀溶解 生成沉淀 沉淀溶解 外界条件 移动方向 平衡后 c (Ag ＋ ) 平衡后 c (Cl － ) K sp 升高温度 _____ __________ __________ _____ 加水稀释 _____ __________ __________ _____ 加入少量 AgNO 3 _____ __________ __________ _____ 通入 HCl _____ __________ __________ _________ 通入 H 2 S _____ __________ __________ _____ 正向 增大 增大 增大 正向 不变 不变 不变 逆向 增大 减小 不变 逆向 减小 增大 不变 正向 减小 增大 不变 沉淀溶解平衡 溶解度更小 (2) 溶解度较小的沉淀一定不能转化成溶解度较大的沉淀吗？ 提示： 不一定。溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀，如在 BaSO 4 的饱和溶液中加入高浓度的 Na 2 CO 3 溶液，也可以转化成溶解度较大的 BaCO 3 沉淀。 B 　 2 ． (2019 · 湖南怀化联考 ) 将足量 BaCO 3 固体分别加入：① 30 mL 水；② 10 mL 0.2 mol · L － 1 Na 2 CO 3 溶液；③ 50 mL 0.01 mol · L － 1 BaCl 2 溶液；④ 100 mL 0.01 mol · L － 1 盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中 c (Ba 2 ＋ ) 由大到小的顺序为 ( 　　 ) A ．①②③④　　　 B ．③④①② C ．④③①②　　　 D ．②①④③ 答案　 B 题组二　沉淀溶解平衡的应用 3 ．要使工业废水中的 Pb 2 ＋ 沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知 Pb 2 ＋ 与这些离子形成的化合物的溶解度如下： 由上述数据可知，沉淀剂最好选用 ( 　　 ) A ．硫化物　　　 B ．硫酸盐 C ．碳酸盐　　　 D ．以上沉淀剂均可 化合物 PbSO 4 PbCO 3 PbS 溶解度 /g 1.03 × 10 － 4 1.81 × 10 － 7 1.84 × 10 － 14 A 　 解析 沉淀工业废水中的 Pb 2 ＋ 时，生成沉淀的反应进行得越完全越好，由于 PbSO 4 的溶解度最小，故选硫化物作为沉淀剂。 C 　 解析 5 ．金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的 pH ，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同 pH 下的溶解度 ( S /mol · L － 1 ) 如图所示。 (1)pH ＝ 3 时溶液中铜元素的主要存在形式是 __________ 。 (2) 若要除去 CuCl 2 溶液中的少量 Fe 3 ＋ ，应该控制溶液的 pH______( 填字母 ) 。 A ． <1 　　　　 B ．＝ 4 左右　　　　 C ． >6 (3) 在 Ni(NO 3 ) 2 溶液中含有少量的 Co 2 ＋ 杂质， ______( 填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” ) 通过调节溶液 pH 的方法来除去，理由是 ______________________________________ 。 (4) 要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水生成 [Cu(NH 3 ) 4 ] 2 ＋ ，写出反应的离子方程式： ______________________________________________________________ 。 Cu 2 ＋ 　 B 不能　 Co 2 ＋ 和 Ni 2 ＋ 沉淀的 pH 范围相差太小 Cu(OH) 2 ＋ 4NH 3 ·H 2 O===[Cu(NH 3 ) 4 ] 2 ＋ ＋ 2OH － ＋ 4H 2 O 　 (5) 已知一些难溶物的溶度积常数如表所示： 为除去某工业废水中含有的 Cu 2 ＋ 、 Pb 2 ＋ 、 Hg 2 ＋ 杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的 ________ 。 A ． NaOH 　　　　 B ． FeS 　　　　 C ． Na 2 S 物质 FeS MnS CuS K sp 6.3 × 10 － 18 2.5 × 10 － 13 1.3 × 10 － 35 物质 PbS HgS ZnS K sp 3.4 × 10 － 28 6.4 × 10 － 23 1.6 × 10 － 24 B 考点二　溶度积常数及其应用 c m (A n ＋ )· c n (B m － ) c m (A n ＋ )· c n (B m － ) 沉淀 平衡 未饱和 [ 想一想 ] 　 AgCl 的 K sp ＝ 1.80×10 － 10 ，将 0.002 mol · L － 1 的 NaCl 和 0.002 mol · L － 1 的 AgNO 3 溶液等体积混合，是否有 AgCl 沉淀生成？ 提示： 有沉淀生成。混合后 c (Cl － ) ＝ 10 － 3 mol · L － 1 ， c (Ag ＋ ) ＝ 10 － 3 mol · L － 1 ， Q c ＝ c (Cl － ) · c (Ag ＋ ) ＝ 10 － 6 ＞ 1.80 × 10 － 10 ，所以有沉淀生成。 2 ． K sp 的影响因素 (1) 内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。 (2) 外因 ①浓度：加水稀释，平衡向 __________ 方向移动，但 K sp __________ 。 ②温度：绝大多数难溶盐的溶解是 __________ 过程，升高温度，平衡向 __________ 方向移动， K sp __________ 。 [ 但 Ca(OH) 2 相反 ] ③ 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物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但 K sp 不变。 溶解 　 不变 　 吸热 　 溶解 　 增大 　 题组一　沉淀溶解平衡曲线的理解 1 ． (2019 · 福建莆田模拟 ) 硫酸锶 (SrSO 4 ) 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法正确的是 ( 　　 ) A 　 2 ．常温下， Fe(OH) 3 和 Cu(OH) 2 沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列有关说法正确的是 ( 　　 ) D 　 A ． K sp [Fe(OH) 3 ] ＞ K sp [Cu(OH) 2 ] B ． a 、 b 、 c 、 d 四点的 K w 不同 C ．在 Fe(OH) 3 饱和溶液中加入适量硝酸钾晶体可使 a 点变到 b 点 D ． d 点时的 Cu(OH) 2 溶液为不饱和溶液 解析 根据图示， b 点 c (Fe 3 ＋ ) 与 c 点 c (Cu 2 ＋ ) 相等，而 b 点 c (OH － ) ＝ 10 － 12.7 mol · L － 1 ， c 点 c (OH － ) ＝ 10 － 9.6 mol · L － 1 ，根据 K sp [Fe(OH) 3 ] ＝ c (Fe 3 ＋ ) · c 3 (OH － ) ， K sp [Cu(OH) 2 ] ＝ c (Cu 2 ＋ ) · c 2 (OH － ) ，显然 K sp [Fe(OH) 3 ] ＜ K sp [Cu(OH) 2 ] ， A 项错误； a 、 b 、 c 、 d 四点的温度相同， K w 相同， B 项错误；在 Fe(OH) 3 饱和溶液中加入适量硝酸钾晶体，对 Fe(OH) 3 的沉淀溶解平衡没有影响， C 项错误； d 点位于 Cu(OH) 2 沉淀溶解平衡曲线左方，为不饱和溶液， D 项正确。 沉淀溶解平衡图像题的解题策略 (1) 沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。 (2) 从图像中找到数据，根据 K sp 公式计算得出 K sp 的值。 (3) 比较溶液的 Q c 与 K sp 的大小，判断溶液中有无沉淀析出。 (4) 涉及 Q c 的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。 题组二　有关溶度积的计算 3 ． (2019 · 河北邯郸质检 ) 常温下， K sp (PbI 2 ) ＝ 8.5×10 － 9 。取适量黄色 PbI 2 粉末溶于水中，充分搅拌后得到浊液，过滤。在滤液中加入少量 KI ，测得 c (I － ) ＝ 1.0×10 － 2 mol · L － 1 。下列说法正确的是 ( 　　 ) A ． K sp (PbI 2 ) 减小 B ．溶液中 c (I － ) 减小 C ．产生黄色沉淀 D ．溶液中 c (Pb 2 ＋ ) ＝ 8.5×10 － 7 mol · L － 1 C 　 解析 B 　 解析 1 ．判断正误，正确的划 “ √ ” ，错误的划 “ × ” 。 (1) (2018 · 天津卷， 4C) 向含有 ZnS 和 Na 2 S 的悬浊液中滴加 CuSO 4 溶液，若生成黑色沉淀，则说明 K sp (CuS) ＜ K sp (ZnS)( 　　 ) (2) (2018 · 江苏卷， 12D) 向 NaCl 、 NaI 的混合稀溶液中滴入少量稀 AgNO 3 溶液，有黄色沉淀生成，根据现象可判断 K sp (AgCl) ＞ K sp (AgI)( 　　 ) 探究高考 · 明确考向 × 　 × 　 √ 　 (4) (2017 · 江苏卷， 12C) 常温下， K sp [Mg(OH) 2 ] ＝ 5.6×10 － 12 ， pH ＝ 10 的含 Mg 2 ＋ 溶液中， c (Mg 2 ＋ )≤5.6×10 － 4 mol · L － 1 ( 　　 ) (5) (2017 · 全国卷 Ⅱ ， 13D) 向两支盛有 2 mL 相同浓度银氨溶液的试管中分别加入 2 滴相同浓度的 NaCl 和 NaI 溶液，若一支试管中产生黄色沉淀，另一支试管中无明显现象，则 K sp (AgI) ＜ K sp (AgCl)( 　　 ) √ 　 √ 　 2 ． (2018 · 海南卷， 6) 某温度下向含 AgCl 固体的 AgCl 饱和溶液中加少量稀盐酸，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ． AgCl 的溶解度、 K sp 均减小 B ． AgCl 的溶解度、 K sp 均不变 C ． AgCl 的溶解度减小、 K sp 不变 D ． AgCl 的溶解度不变、 K sp 减小 C 　 3 ． (2018 · 全国卷 Ⅲ ， 12) 用 0.100 mol · L － 1 AgNO 3 滴定 50.0 mL 0.050 0 mol · L － 1 Cl － 溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是 ( 　　 ) C 　 A ．根据曲线数据计算可知 K sp (AgCl) 的数量级为 10 － 10 B ．曲线上各点的溶液满足关系式 c (Ag ＋ ) · c (Cl － ) ＝ K sp (AgCl) C ．相同实验条件下，若改为 0.040 0 mol · L － 1 Cl － ，反应终点 c 移到 a D ．相同实验条件下，若改为 0.050 0 mol · L － 1 Br － ，反应终点 c 向 b 方向移动 解析 4 ． (2017 · 全国卷 Ⅲ · 13) 在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的 Cl － 会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入 Cu 和 CuSO 4 ，生成 CuCl 沉淀从而除去 Cl － 。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是 ( 　　 ) A ． K sp (CuCl) 的数量级为 10 － 7 B ．除 Cl － 反应为 Cu ＋ Cu 2 ＋ ＋ 2Cl － ===2CuCl C ．加入 Cu 越多， Cu ＋ 浓度越高，除 Cl － 效果越好 D ． 2Cu ＋ ===Cu 2 ＋ ＋ Cu 平衡常数很大，反应趋于完全 C 　 2.0 × 10 － 5 　 5 × 10 － 3 4.7 × 10 － 7