人教版高考化学一轮复习讲义第12章第57讲　难溶电解质的沉淀溶解平衡（2份打包，原卷版+教师版）

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考点一 沉淀溶解平衡 溶度积
1．物质的溶解性与溶解度的关系
20 ℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：
2．沉淀溶解平衡
(1)沉淀溶解平衡的建立
溶质溶解的过程是一个可逆过程：
固体溶质eq \(,\s\up7(溶解),\s\d5(结晶))溶液中的溶质eq溶液中的溶质)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(v溶解＞v结晶：固体溶解,v溶解＝v结晶：溶解平衡,v溶解＜v结晶：析出晶体))
(2)特点(同其他化学平衡)：逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)。
(3)沉淀溶解平衡的影响因素
①内因：难溶电解质本身的性质，即难溶电解质的溶解能力。
②外因：难溶电解质在水溶液中会建立动态平衡，改变温度和某离子浓度，会使沉淀溶解平衡发生移动。
以AgCl为例：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
ΔH>0，完成下表：
[应用举例]
将足量BaCO3固体分别加入：①30 mL水；②10 mL 0.2 ml·L－1Na2CO3溶液；③50 mL 0.01 ml·L－1 BaCl2溶液；④100 mL 0.01 ml·L－1盐酸中溶解至溶液饱和。
所得溶液中c(Ba2＋)由大到小的顺序为____________________________。
答案 ③＞④＞①＞②
3．溶度积常数
(1)溶度积常数和离子积比较
以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：
(2)Ksp的影响因素
①内因：溶度积与难溶电解质溶解能力的关系：阴、阳离子个数比相同的难溶电解质，溶度积越小，其溶解能力越小；不同类型的难溶电解质，应通过计算才能进行比较溶解能力。
②外因：仅与温度有关，与浓度、压强、催化剂等无关。
[应用举例]
已知几种难溶电解质在25 ℃时的溶度积。
请思考并回答下列问题。
(1)25 ℃时，AgCl(s)、AgBr(s)、AgI(s)溶于水形成的饱和溶液中c(Ag＋)大小关系能否直接判断？三种物质的溶解能力由大到小如何排序？
(2)AgCl和Mg(OH)2相比，哪种物质更难溶？通过简单的计算阐述判断的依据。
答案 (1)能。溶解能力由大到小：AgCl>AgBr>AgI。
(2)Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝c2(Ag＋)＝1.8×10－10，c(Ag＋)≈1.34×10－5 ml·L－1，即AgCl的溶解浓度为1.34×10－5 ml·L－1；Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝4c3(Mg2＋)＝5.6×10－12，c(Mg2＋)≈1.12×10－4 ml·L－1，即Mg(OH)2的溶解浓度为1.12×10－4 ml·L－1，则AgCl更难溶。
一、沉淀溶解平衡移动
1．已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq) ΔH＜0，下列有关该平衡体系的说法不正确的是______________(填序号)。
①升高温度，平衡逆向移动
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度
③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，可以向溶液中加入适量的NaOH溶液
④恒温下，向溶液中加入CaO，溶液的pH升高
⑤给溶液加热，溶液的pH升高
⑥向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加
⑦向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变
答案 ②③④⑤⑦
解析 加入碳酸钠粉末会生成CaCO3沉淀，使Ca2＋浓度减小，②错；加入氢氧化钠溶液会使平衡左移，有Ca(OH)2沉淀生成，但Ca(OH)2的溶度积较大，要除去Ca2＋，应把Ca2＋转化为更难溶的CaCO3，③错；恒温下Ksp不变，加入CaO后，溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液，pH不变，④错；加热，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液的pH降低，⑤错；加入Na2CO3溶液，沉淀溶解平衡向右移动，Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体，固体质量增加，⑥正确；加入NaOH固体，沉淀溶解平衡向左移动，Ca(OH)2固体质量增加，⑦错。
2．(2023·青海海东统考模拟)将足量AgCl(s)溶解在水中，形成悬浊液。已知：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH>0，下列叙述错误的是( )
A．加热悬浊液，使其温度升高，则Ksp(AgCl)增大
B．加少量水稀释，上述平衡正向移动，c(Ag＋)不变
C．向悬浊液中通入少量氨气，Q(AgCl)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。
5．(沉淀的顺序)已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrOeq \\al(2－,4)，浓度均为0.01 ml·L－1，向该溶液中逐滴加入0.01 ml·L－1的AgNO3溶液时，计算三种阴离子沉淀的先后顺序。
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\\al(2－,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－、CrOeq \\al(2－,4)。
考点二 沉淀溶解平衡的应用
1．沉淀的生成
(1)沉淀生成的实际应用
在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)使溶液中的离子转化为沉淀的条件：溶液中离子积Q>Ksp。
(3)常用的方法
2.沉淀的溶解
(1)原理：不断减少沉淀溶解平衡体系中的相应离子，使QKsp(PbCO3)，故溶解度：NiCO3>PbCO3，A项正确；逐滴加入Na2CO3溶液时，Ksp(PbCO3)较小，故先生成PbCO3沉淀，后生成NiCO3沉淀，B项错误；由于Ksp(PbCO3)Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出；
②Q＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态；
③Q＜Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出
化学式
Ksp
AgCl
1.8×10－10
AgBr
5.4×10－13
AgI
8.5×10－17
Ag2S
6.3×10－50
Mg(OH)2
5.6×10－12
方法
举例
解释
调节pH法
除去CuCl2溶液中的FeCl3，可向溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3]
CuO与H＋反应，促进Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀
除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH
Fe3＋与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3沉淀
沉淀剂法
以Na2S等沉淀污水中的Hg2＋、Cu2＋等重金属离子
Na2S与Cu2＋、Hg2＋反应生成沉淀
化学式
Fe(OH)3
Cu(OH)2
溶度积
4×10－38
2.5×10－20
难溶电解质
PbSO4
PbCO3
BaSO4
BaCO3
Ksp
2.5×10－8
7.4×10－14
1.1×10－10
2.6×10－9
编号
①
②
③
分散质
Mg(OH)2
HCl
NH4Cl
备注
悬浊液
1 ml·L－1
1 ml·L－1
物质
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Zn(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
3.5
完全沉淀pH
3.2
6.7
8.2
4.6
金属离子
Ni2＋
Al3＋
Fe3＋
Fe2＋
开始沉淀时
(c＝0.01 ml·L－1)的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时
(c＝1.0×10－5 ml·L－1)的pH
8.7
4.7
3.2
9.0