2025届高中化学全程复习学案全套54难溶电解质的溶解平衡

这是一份2025届高中化学全程复习学案全套54难溶电解质的溶解平衡，共11页。
2．理解溶度积(Ksp)的含义，能进行相关的计算。
3．了解沉淀的生成、溶解与转化，并能应用化学平衡原理解释。
考点一 沉淀溶解平衡
1.在20 ℃时，物质的溶解度与溶解性的关系
2．沉淀溶解平衡
(1)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)影响沉淀溶解平衡的因素
①内因：难溶电解质本身的性质。
②外因[以AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH>0为例]：
【易错诊断】 判断正误，错误的说明理由。
1．升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．相同温度下，AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考衔接】
典例 [2023·新课标卷，13A、D改编]向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水，发生反应Ag＋＋NH3⇌[Ag(NH3)]＋和[Ag(NH3)]＋＋NH3⇌[Ag(NH3)2]＋，lg[c(M)/(ml·L－1)]与lg[c(NH3)/(ml·L－1)]的关系如图所示(其中M代表Ag＋、Cl－、AgNH3+或[Ag(NH3)2]＋)。
判断下列说法是否正确。
(1)曲线Ⅰ可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线。
(2)c(NH3)＝0.01 ml·L－1时，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)>c([Ag(NH3)]＋)>c(Ag＋)。
【解题思路】 氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等；向饱和溶液中滴加氨水，溶液中银离子浓度减小、氯离子浓度增大、一氨合银离子增大、AgCl的溶解度也增大；继续滴加氨水，一氨合银离子增大的幅度小于二氨合银离子，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子(AgCl的溶解度)随氨气浓度对数变化的曲线。
听课笔记
【对点演练】
考向一 沉淀溶解平衡
1．下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中正确的是( )
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沉淀的溶解度减小
D．在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固体，AgCl沉淀溶解的量不变
2．大气中CO2含量的增多除了导致地球表面温度升高外，还会影响海洋生态环境。某研究小组在实验室测得不同温度下(T1，T2)海水中CO32-浓度与模拟空气中CO2浓度的关系曲线。已知：海水中存在以下平衡：CO2aq+CO32- aq＋H2Oaq⇌2HCO3－(aq)，下列说法不正确的是( )
A．T1＞T2
B．海水温度一定时，大气中CO2浓度增加，海水中溶解的CO2随之增大，CO32-浓度降低
C．当大气中CO2浓度确定时，海水温度越高，CO32-浓度越低
D．大气中CO2含量增加时，海水中的珊瑚礁将逐渐溶解
考向二 沉淀溶解平衡的实验探究
3．为研究沉淀的生成及转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是( )
A．①浊液中存在平衡：
AgSCN(s)⇌Ag＋(aq)＋SCN－(aq)
B．②中颜色变化说明上层清液中含有SCN－
C．③中颜色变化说明有AgI生成
D．该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
考点二 溶度积常数及其应用
1.溶度积和离子积
(1)以AmBn(s)⇌mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例。
(2)应用：在一定条件下，判断沉淀能否生成或溶解。
①Q>Ksp：溶液过饱和，有________析出；
②Q＝Ksp：溶液饱和，处于________状态；
③Qc（Ag＋），故正确。
答案：（1）错误 （2）正确
对点演练
1．解析：A项：沉淀溶解平衡是动态平衡，A项正确；B项：AgCl在水中存在溶解平衡，溶液中有极少量的Ag＋和Cl－，B项错误；C项：通常固体的溶解度随温度的升高而增大（氢氧化钙等除外），C项错误；D项：加入NaCl固体，增大Cl－浓度，使AgCl（s）⇌Ag＋（aq）＋Cl－（aq）的平衡左移，析出氯化银沉淀，因此AgCl沉淀溶解的量减少，D项错误。
答案：A
2．解析：升高温度可以使HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 分解，海水中的CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 浓度增加；当CO2浓度一定时，T1温度下的海水中CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 浓度更高，因而T1＞T2，A正确、C错误；观察图像可知，随CO2浓度增加，海水中的CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 浓度下降，B正确；珊瑚礁的主要成分是CaCO3，CaCO3的沉淀溶解平衡方程式为CaCO3（s）⇌Ca2＋（aq）＋CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) （aq），若海水中的CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 浓度下降，会导致平衡正向移动，珊瑚礁会逐渐溶解，D正确。
答案：C
3．解析：A项，根据信息，白色沉淀是AgSCN，存在沉淀溶解平衡：AgSCN（s）⇌Ag＋（aq）＋SCN－（aq），故说法正确；B项，取上层清液，加入Fe3＋出现红色溶液，说明生成Fe（SCN）3，说明溶液中含有SCN－，故说法正确；C项，AgI是黄色沉淀，现象是产生黄色沉淀，说明有AgI产生，故说法正确；D项，可能是c（I－）·c（Ag＋）>Ksp，出现沉淀，故说法错误。
答案：D
考点二
夯实·必备知识
1．（2）①沉淀 ②平衡
易错诊断
1．错误。AB2与CD的离子个数比不同，不能直接用沉淀溶度积常数比较它们的溶解度。
2．正确。
3．正确。
4．错误。温度升高，有的溶度积常数Ksp增大，有的减小。
突破·关键能力
教考衔接
典例 解析：（1）由题图可知，c（NH3）＝10－1ml·L－1时，c（Cl－）＝10－2.35ml·L－1, c（Ag＋）＝10－7.40ml·L－1，则氯化银的溶度积为10－2.35×10－7.40＝10－9.75。
（2）由题图可知，氨分子浓度对数为－1时，溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为10－2.35ml·L－1和10－5.16ml·L－1，则[Ag（NH3）]＋＋NH3⇌[Ag（NH3）2]＋的平衡常数K＝ eq \f(c[Ag（NH3）2]＋,c[Ag（NH3）]＋·c（NH3）) ＝ eq \f(10－2.35,10－5.16×10－1) ＝103.81。
答案：（1）10－9.75 （2）103.81
对点演练
1．解析：生成的硫化氢会与硝酸银溶液反应生成硫化银沉淀，没有沉淀的转化，无法判断Ksp（AgCl）、Ksp（Ag2S）的大小，A错误；AgNO3溶液过量，KI直接与AgNO3反应，无法判断Ksp（AgCl）与Ksp（AgI）的大小关系，B错误；溶度积常数大的物质能转化为溶度积常数小的物质，AgI悬浊液中滴入Na2S溶液，固体变黑，Ag2S与AgI虽属于不同类型的沉淀，但Ksp（Ag2S）与Ksp（AgI）相差较大，故可以直接比较大小，说明Ksp（Ag2S）＜Ksp（AgI），C错误；难溶的物质先沉淀出来，说明Ksp（CuS）＜Ksp（ZnS），D正确。
答案：D
2．答案：c（Ag＋）＝ eq \f(0.03 ml·L－1×1.00 L,1.00 L＋0.50 L) ＝0.02 ml·L－1，
c（Cl－）＝ eq \f(0.06 ml·L－1×2×0.50 L,1.00 L＋0.50 L) ＝0.04 ml·L－1，
Q＝c（Ag＋）·c（Cl－）＝0.02×0.04＝8.0×10－4>Ksp，所以有AgCl沉淀生成。
3．解析：（1）根据题给信息，当c（Cu2＋）·c2（OH－）＝2×10－20时开始出现沉淀，则c（OH－）＝ eq \r(\f(2×10－20,0.02)) ml·L－1＝10－9 ml·L－1，c（H＋）＝10－5 ml·L－1，pH＝5，所以要生成Cu（OH）2沉淀，应调整pH>5。
（2）要使Cu2＋浓度降至 eq \f(0.2 ml·L－1,1 000) ＝2×10－4 ml·L－1，c（OH－）＝ eq \r(\f(2×10－20,2×10－4)) ml·L－1＝10－8 ml·L－1，c（H＋）＝10－6 ml·L－1，此时溶液的pH＝6。
答案：（1）5 （2）6
4．答案：三种阴离子浓度均为0.01 ml·L－1时，分别产生AgCl、AgBr和Ag2CrO4沉淀，所需要Ag＋浓度依次为
c1（Ag＋）＝ eq \f(Ksp（AgCl）,c（Cl－）) ＝ eq \f(1.56×10－10,0.01) ml·L－1＝1.56×10－8 ml·L－1，
c2（Ag＋）＝ eq \f(Ksp（AgBr）,c（Br－）) ＝ eq \f(7.7×10－13,0.01) ml·L－1＝7.7×10－11 ml·L－1，
c3（Ag＋）＝ eq \r(\f(Ksp（Ag2CrO4）,c（CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）)) ＝ eq \r(\f(9.0×10－12,0.01)) ml·L－1＝3×10－5 ml·L－1，沉淀时Ag＋浓度最小的优先沉淀，因而沉淀的顺序为Br－、Cl－、CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 。
5．答案：在CaCO3的饱和溶液中c（Ca2＋）＝ eq \r(Ksp（CaCO3）) ＝ eq \r(2.8×10－9) ml·L－1≈5.3×10－5 ml·L－1，若向CaCO3饱和溶液中加入Na2SO4溶液，产生CaSO4（s）时SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 的最小浓度为c（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）＝ eq \f(Ksp（CaSO4）,c（Ca2＋）) ＝ eq \f(9.1×10－6,5.3×10－5) ≈0.17 ml·L－1，则当溶液中c（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）大于0.17 ml·L－1时，CaCO3（s）可以转化为CaSO4（s）。
6．解析：同一溶液中c（Ag＋）相等， eq \f(c（I－）,c（Cl－）) ＝ eq \f(c（I－）·c（Ag＋）,c（Cl－）·c（Ag＋）) ＝ eq \f(Ksp（AgI）,Ksp（AgCl）) ＝ eq \f(8×10－17,1.6×10－10) ＝5×10－7。
答案：5×10－7
7．解析：（1）若终点时c（CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）＝1.1×10－4ml·L－1，Ksp（Ag2CrO4）＝c2（Ag＋）·c（CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）＝1.1×10－12，c（Ag＋）＝10－4 ml·L－1，Ksp（AgCl）＝c（Ag＋）·c（Cl－）＝1.8×10－10，c（Cl－）＝1.8×10－6ml·L－1。
（2）n（AgNO3）＝0.200 0 ml·L－1×0.021 L＝0.004 2 ml，25.00 mL溶液中n（KCl）总＝n（AgNO3）＝0.004 2 ml，n（KClO4）＋n（KCl）＝0.004 2 ml，n（KClO4）×138.5 g·ml－1＋n（KCl）×74.5 g·ml－1＝0.568 90 g，解得n（KClO4）＝0.004 0 ml，n（KClO4）总＝0.004 0 ml× eq \f(250 mL,25.00 mL) ＝0.040 ml，其纯度为 eq \f(0.040 ml×138.5 g·ml－1,5.689 g) ×100%≈97.38%。
答案：（1）1.8×10－6
（2）97.38%，计算过程见解析
考点三
夯实·必备知识
1．（2）Cu（OH）2 CuCO3 Cu2（OH）2CO3 氨水 Na2S
2．（2）②Mg（OH）2＋2NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ===Mg2＋＋2NH3·H2O
③3Ag2S＋8HNO3（稀）===6AgNO3＋2NO↑＋3S＋4H2O
④AgCl＋2NH3·H2O===[Ag（NH3）2]＋＋Cl－＋2H2O
3．（2）①CaSO4（s）＋CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) （aq）⇌CaCO3（s）＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) （aq）
②ZnS（s）＋Cu2＋（aq）⇌CuS（s）＋Zn2＋（aq）
突破·关键能力
教考衔接
典例 解析：根据图像，由（1.7，5）可得到Ag2CrO4的溶度积Ksp（Ag2CrO4）＝c2（Ag＋）·c（CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）＝（1×10－5）2×1×10－1.7＝10－11.7。由（4.8，5）可得到AgCl的溶度积Ksp（AgCl）＝c（Ag＋）·c（Cl－）＝1×10－5×1×10－4.8＝10－9.8，据此数据计算各选项结果。
假设a点坐标为（4，6.5），此时分别计算反应的浓度熵Q得，Q（AgCl）＝10－10.5，Q（Ag2CrO4）＝10－17，二者的浓度熵均小于其对应的溶度积Ksp，二者不会生成沉淀，A错误；Ksp为难溶物的溶度积，是一种平衡常数，平衡常数只与温度有关，与浓度无关，根据分析可知，二者的溶度积不相同，B错误；该反应的平衡常数表达式为K＝ eq \f(c（CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）,c2（Cl－）) ，将表达式转化为与两种难溶物的溶度积有关的式子得K＝ eq \f(c（CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）,c2（Cl－）) ＝ eq \f(c（CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）·c2（Ag＋）,c2（Cl－）·c2（Ag＋）) ＝ eq \f(Ksp（AgCrO4）,K eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(sp)) （AgCl）) ＝ eq \f(1×10－11.7,（1×10－9.8）2) ＝1×107.9，C正确；向NaCl、Na2CrO4均为0.1 ml·L－1的混合溶液中滴加AgNO3，开始沉淀时所需要的c（Ag＋）分别为10－8.8和10－5.35，说明此时沉淀Cl－需要的银离子浓度更低，在这种情况下，先沉淀的是AgCl，D错误；故答案选C。
答案：C
对点演练
1．解析：碳酸钡能与胃酸反应生成可溶性钡盐，钡离子有毒，所以不能用碳酸钡作为内服造影剂，A错误；用0.36 ml·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃，反应后c（Ba2＋）＝ eq \f(1.1×10－10,0.36) ml·L－1≈3.1×10－10 ml·L－1< eq \r(1.1×10－10) ml·L－1，B正确；碳酸钡与胃酸反应转化为可溶性钡盐，起不到解毒的作用，C错误；饱和BaSO4溶液中c（Ba2＋）＝ eq \r(Ksp（BaSO4）) ＝ eq \r(1.1×10－10) ml·L－1>1.0×10－5 ml·L－1，所以误饮c（Ba2＋）＝1.0×10－5 ml·L－1的溶液时，不会引起钡离子中毒，D错误。
答案：B
2．答案：（1）已知：①Cu＋Cu2＋⇌2Cu＋ K＝7.6×10－7；②CuCl（s）===Cl－（aq）＋Cu＋（aq） Ksp＝2.0×10－6；则①－2×②得：Cu＋Cu2＋＋2Cl－⇌2CuCl，此反应的平衡常数为 eq \f(K,[Ksp（CuCl）]2) ＝ eq \f(7.6×10－7,4.0×10－12) ＝1.9×105，说明此反应进行程度很大，能够完全进行
（2）若pH过低，锌会与溶液中的氢离子反应
3．答案：（1）BaCO3（s）⇌Ba2＋（aq）＋CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) （aq），HCl===H＋＋Cl－，2H＋＋CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ===H2O＋CO2↑，胃酸中盐酸电离的H＋与BaCO3产生的CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 结合生成CO2和H2O，破坏了BaCO3的溶解平衡，c（Ba2＋）增大，引起人体中毒。
（2）用水洗涤AgCl，AgCl（s）⇌Ag＋（aq）＋Cl－（aq）平衡右移，AgCl的质量减少，用盐酸洗涤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。
外界条件
移动方向
平衡后c(Ag＋)
平衡后c(Cl－)
Ksp
升高温度
____
____
____
____
加水稀释
____
____
____
____
加入少量AgNO3
____
____
____
____
通入HCl
____
____
____
____
通入H2S
____
____
____
____
溶度积
离子积
概念
沉淀溶解的平衡常数
溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号
Ksp
Q
表达式
Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度
Q(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是任意浓度
选项
操作
现象
结论
A
将稀硫酸和Na2S反应生成的气体通入AgNO3与AgCl组成的悬浊液中
出现黑色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)
B
向盛有2 mL 0.1 ml·L－1 AgNO3溶液的试管中滴加1 mL 0.1 ml·L－1 NaCl溶液，再向其中滴加4～5滴0.1 ml·L－1KI溶液
先有白色沉淀生成，后又产生黄色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C
向AgI悬浊液中滴入Na2S溶液
固体变黑
Ksp(Ag2S)>Ksp(AgI)
D
将H2S气体通入浓度均为0.01 ml·L－1的ZnSO4和CuSO4溶液中
先出现CuS黑色沉淀
Ksp(CuS)