2021学年第3节 沉淀溶解平衡学案及答案

第3节 沉淀溶解平衡

自主学习·必备知识

知识点一 沉淀溶解平衡与溶度积

1.溶解平衡状态

（1）定义：一定温度下，当离子的①      沉积     与固体的②     溶解     的速率相等时，固体质量、离子浓度不变的状态，叫沉淀溶解平衡。

（2）表示方法：如 的沉淀溶解平衡可表示为③     。

（3）特征

④        可逆的      ⑤       动态       ⑥      =       ⑦       不变       ⑧       移动     

2.溶度积

（1）定义：沉淀溶解平衡的平衡常数叫溶度积常数或⑨     溶度积     ，通常用符号⑩  来表示。

（2）表达式：当难溶强电解质 溶于水形成饱和溶液时，建立沉淀溶解平衡： ，其溶度积的表达式为 ⑪  。

（3）影响因素： 只与难溶电解质的⑫     性质     和⑬     温度     有关，而与沉淀的量无关。

（4）意义： 反映了难溶电解质在水中的⑭     溶解    程度。通常，对于相同类型的难溶电解质（如 、 和 越大，难溶电解质在水中的溶解程度就⑮     越大    。

判一判

1.物质溶于水达到饱和时，溶解过程就停止了(   ×   )

2.难溶电解质的 越小，溶解度越小(   ×   )

3.溶度积 与沉淀的性质无关(   ×   )

知识点二 沉淀溶解平衡的应用

1.沉淀的溶解与生成

（1）原理：通过改变条件使溶解平衡移动，最终使溶液中的离子转化为沉淀或沉淀转化为溶液中的离子。

（2）判断

在难溶电解质溶液中：

.当 ①     ＞    时，就会有沉淀生成。

.当 ②    =   时，处于平衡状态。

.当 ③    ＜    时，就会使沉淀溶解。

（3）应用

.钡餐用④  ，而不用⑤  。误服可溶性钡盐可用⑥ 的溶液洗胃    。

.用来解释某些生活现象。如溶洞中石笋、钟乳石的形成，所涉及的化学反应有⑦     。

.珊瑚的形成

⑧     。

2.沉淀的转化

（1）实质：沉淀转化的实质是⑨     沉淀溶解平衡     的移动。

（2）特点

.通常，一种沉淀可以转化为⑩     更难     溶的沉淀。

.两种难溶物的溶解能力⑪     差别越大    ，转化的趋势就越大。

（3）应用

除去废水中的 等，常用⑫  等难溶物作沉淀剂。

想一想 和 都难溶于水，在医学上常用 作钡餐透视，不能用 的原因是什么？

答案：胃酸的酸性很强，如果 入胃，胃酸可与 反应生成 和 使 的浓度降低， 的沉淀溶解平衡正向移动， 浓度增大导致人体中毒。

互动探究·关键能力

探究点一 沉淀溶解平衡的影响因素

情境探究

1.现向含 的饱和溶液中：

（1）加入固体 ，则 如何变化？

（2）加入更多的 固体，则 如何变化？

（3）加入 固体，则 如何变化？

（4）加入 固体，则 如何变化？

（5）将含有 固体的饱和溶液升高温度，则 如何变化？

（6）向含有 固体的饱和溶液中加少量的蒸馏水，则 如何变化？

答案：提示（1）变大。向 饱和溶液中加入 ，溶解平衡逆向移动，但 变大。

（2）不变。加入 固体，对溶解平衡无影响， 不变。

（3）变小、变大。因 溶解度大于 ，加入 固体时， 变大，则 变小。

（4）变大、变小。因 与 结合成更难溶的 沉淀，使 沉淀溶解平衡右移， 变大， 变小。

（5）变大、变大。升高温度， 的溶解度增大，因此沉淀溶解平衡右移，两种离子浓度均变大。

（6）不变、不变。温度不变时，溴化银的溶解度不变，加少量的蒸馏水后溶液仍然是该温度下的饱和溶液，因此溶液中离子浓度不变。

探究归纳

1.实例分析

以 为例（含 固体的饱和溶液）。

2.沉淀溶解平衡的影响因素

（1）温度：升高温度，多数溶解平衡向溶解方向移动；少数溶解平衡向生成沉淀方向移动，如 的溶解平衡。

（2）浓度：加水稀释，溶解平衡向溶解方向移动。

（3）同离子：加入与难溶电解质构成中相同的离子，平衡向生成沉淀方向移动。

（4）反应离子：加入可与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解方向移动。

探究应用

例氯化银是中学化学中常见的一种物质，你知道早期在不是非常敏感的照片软片、胶版和胶纸上常使用氯化银进行感光吗？已知 在溶液中存在溶解平衡： ，关于此溶解平衡的说法正确的是(     )

A. 沉淀的生成和溶解同时在不断进行，且速率相等

B.等物质的量的 和 溶于水后，溶液中不存在 和

C.只要向含有 的饱和溶液中加入盐酸，一定会有沉淀生成

D.“ ”说明 没有完全电离， 是弱电解质

答案：

解析：解答本题要注意以下两点：明确影响沉淀溶解平衡的因素；注意辨析不同的影响因素对沉淀溶解平衡移动的影响程度。沉淀溶解平衡是一个动态平衡，A项正确；沉淀溶解平衡存在，则肯定存在 和 项错误；如果加入盐酸后溶液中 的浓度小于原饱和溶液中的 浓度，则不产生沉淀，C项错误；“ ”说明 是极少部分溶解，但溶解部分完全电离， 是强电解质，D项错误。

解题感悟

难溶电解质溶解平衡与其电离平衡的区别

（1）难溶电解质溶解平衡表示已溶溶质的离子与未溶溶质之间的平衡，是可逆过程，表达式需要注明状态，如 。

（2）电离平衡是溶解的弱电解质分子与离子之间的转化达到的平衡状态。

（3）难溶弱电解质的电离，存在电离平衡，如 ；难溶弱电解质的电离，存在电离平衡，如 。

迁移应用

1.将足量的 分别放入下列物质中， 的溶解度大小顺序是(     )

① 溶液

② 溶液

③ 溶液

④ 蒸馏水

⑤ 溶液

A.①＞②＞③＞④＞⑤   B.④＞①＞③＞②＞⑤

C.⑤＞④＞②＞①＞③    D.④＞③＞⑤＞②＞①

答案：

解析： 由 ，可知 或 越大，越能抑制 的溶解， 的溶解度就越小。①中 ；②中 ；③中 ；④中 ；⑤中 。 或 浓度由小到大的顺序为④①③②⑤，故AgCl的溶解度大小顺序为④＞①＞③＞②＞⑤。

2.下列应用或现象主要体现的是沉淀溶解平衡原理的是(     )

①热纯碱溶液洗涤油污的能力强  ②误将钡盐 当作食盐食用后，常用 的 溶液解毒  ③溶洞的形成  ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡能  ⑤泡沫灭火器灭火

A.②③④B.①②③C.③④⑤D.全部

答案：

解析： ①利用的是水解原理，⑤利用两种离子水解的相互促进作用，②③④体现的均是沉淀溶解平衡原理。

探究点二 溶度积的应用

知识深化

1.溶度积的应用

（1）比较难溶电解质在水中的溶解能力

①对于相同类型的难溶电解质， 越大，在水中的溶解能力越强。

②对于不同类型的难溶电解质， 差距不大时不能直接作为溶解能力的比较依据。如 时， ，虽然 的 较小，但不能据此认为 比 更难溶。

（2）沉淀的生成

当溶液中离子浓度商 大于溶度积 时，沉淀可以形成。常应用于：

①分离离子：同一类型的难溶电解质，如 ，溶度积小的物质先析出，溶度积大的物质后析出。

②控制溶液的 来分离物质，如除去 溶液中的 ，可向溶液中加入 或 等物质，将 转化为 过滤除去，而不引入新的杂质。

（3）沉淀的溶解

当溶液中 小于 时，沉淀可以溶解。其常用的方法有：

①酸碱溶解法：加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应，降低离子浓度，使平衡向溶解的方向移动，如 可溶于盐酸。

②盐溶解法：加入盐溶液，与沉淀溶解平衡体系中某种离子反应生成弱电解质，从而减小离子浓度，使沉淀溶解，如 溶于 溶液。

③配位溶解法：加入适当的配合剂，与沉淀溶解平衡体系中的某种离子生成稳定的配合物，从而减小离子浓度，使沉淀溶解，如 溶于氨水。

④氧化还原法：通过发生氧化还原反应，使溶解平衡体系中的离子浓度降低，从而使沉淀溶解，如 溶于硝酸。

2.有关溶度积的计算

（1）溶度积的计算

①已知溶度积，求溶液中的某种离子的浓度，如 的饱和 溶液中， 。

②已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下 的 ，在 的 溶液中加入过量的 固体，达到平衡后 。

（2）计算沉淀生成和沉淀完全（可视为离子浓度小于 ）时的 ：利用 和 的关系计算溶液的 。

①沉淀开始时 的计算

已知 时， 。计算向 的 溶液中加入 ，溶液 是多少时开始生成 沉淀。

提示：

②沉淀完全时 的计算

已知 时， 。计算向 溶液中加入 ，溶液 是多少时，溶液中 沉淀完全。

提示：溶液中

题组过关

1.（2021山东泰安二中高二月考）已知 ，某溶液中含有 和 ，浓度均为 ，向该溶液中逐滴加入 的 溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为(     )

A.    B.

C.    D.

答案：

解析：析出沉淀时， 溶液中 溶液中 溶液中 越小，则越先生成沉淀，所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 。

易错警示  当沉淀的组成不相同时，不能直接利用 进行溶解度的比较，也不能直接利用其进行离子沉淀先后顺序的比较，要进行计算比较。

2.（★） 下，一些银盐的溶度积见下表。下列说法中，错误的是(     )

A.五种银盐中，常温下溶解度最大的是

B.向饱和 溶液中加入 溶液后，有黑色沉淀生成

C.常温下，饱和卤化银溶液中 大小顺序为

D.将 溶液与 溶液等体积混合后，无沉淀生成

答案：

解析： 的溶度积远远大于其他四种物质的溶度积，所以常温下溶解度最大的是 项正确； 的溶度积远远小于 的溶度积，所以向饱和 溶液中加入 溶液后， 的溶解平衡被破坏，生成溶度积更小的黑色沉淀 项正确；三种卤化银的组成相似，则在饱和溶液中，溶度积越大的卤化银的溶解度越大， 的浓度也越大，所以 浓度大小顺序为 项错误； 溶液与 溶液等体积混合后， 的浓度均为 ，所以无沉淀生成，D项正确。

评价检测·素养提升

课堂检测

1.（2021山东德州高二月考）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.平衡时沉淀生成的速率和溶解的速率相等

C.平衡时溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变

D.平衡时再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解

答案：

解析：对于沉淀溶解平衡，平衡时，生成沉淀的速率和沉淀溶解的速率相等，且各微粒浓度保持不变，故B项正确；在建立平衡的过程中和平衡时，各离子浓度关系取决于电解质中阴、阳离子个数比，不一定相等，A、C项错误；改变难溶物质的量不影响沉淀溶解平衡。

2.在一定温度下，将氯化银固体溶于水，下列说法正确的是(     )

A.在一定温度下的 水溶液中， 和 浓度的乘积一定是个常数

B. 的 ，在任何含 固体的溶液中， 且 与 浓度的乘积等于

C.温度一定时，当溶液中 和 浓度的乘积等于 值时，此溶液为 的饱和溶液

D.向饱和 水溶液中加入少量盐酸， 值变大

答案：

解析：只有达到溶解平衡时，二者之积才是常数，A不正确。溶液中 和 不一定相等，B不正确。 只与温度有关系，D不正确。

3.（2021山东日照高二月考）下列说法中正确的是(     )

A.钡中毒患者可尽快使用苏打溶液洗胃，随后导泻使 转化为 而排出

B.工业上可以用 等可溶性硫化物作沉淀剂除去废水中的 等，但不能使用 等不溶性硫化物作沉淀剂

C.水中的 受热易分解生成难溶性的 ，故水垢的主要成分是

D.珊瑚虫从周围海水中获取 和 ，经反应形成石灰石 外壳，从而逐渐形成珊瑚

答案：

解析：胃液的酸性较强，不能形成 ，应用 溶液，A项错误；由于 大于 和 ，可以用 除去废水中的 项错误；由于 比 更难溶，故水垢的主要成分应为 项错误。

4.（★）已知某温度下， 。某溶液中含有 和 ，浓度均为 ，向该溶液中逐滴加入 的 溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为(     )

A.     B.

C.    D.

答案：

解析：根据三种难溶物的溶度积数据，在 和 的浓度均为 时， 沉淀时 的最小值是 沉淀时 的最小值是 沉淀时 的最小值是 ，沉淀所需 浓度小的先沉淀，所以三种离子沉淀的先后顺序是 。

素养视角

1.牙齿表面由一层硬的组成为 的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：

（1）进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是  。

（2）已知 的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因是  （用离子方程式表示）。

（3）据以上原理，请你提出一种其他促进矿化的方法。

答案：（1）有机酸中和 ，使平衡向右移动，促进了 溶解

（2）

（3）多进食一些含Ca丰富的食物。（或其他合理答案）

解析：（2）根据平衡移动原理，若 与 中和生成 会使平衡向右移动，促进 溶解；若增大 或 能促进平衡向左移动。若使用含氟牙膏， 与 结合生成 （氟磷}灰石）而使 转化为 ，其溶解度更小，质地更坚固，因此能更好地保护牙齿。