第23讲　难溶电解质的溶解平衡（讲义）（原卷版）-2023年高考化学一轮复习必做提升讲义（夯基础·再突破）

这是一份第23讲　难溶电解质的溶解平衡（讲义）（原卷版）-2023年高考化学一轮复习必做提升讲义（夯基础·再突破），共12页。试卷主要包含了沉淀溶解平衡，影响沉淀溶解平衡的因素，沉淀溶解平衡的应用，已知溶液中存在平衡，某兴趣小组进行下列实验等内容，欢迎下载使用。

定义：在一定温度下的水溶液中，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即达到了溶解平衡状态。
固体溶质eq \(,\s\up11(溶解),\s\d4(沉淀))溶液中的溶质eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(v溶解\a\vs4\al(>)v沉淀，固体溶解,v溶解\a\vs4\al(＝)v沉淀，溶解平衡,v溶解\a\vs4\al(<)v沉淀，析出晶体))
特征：
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，这是决定因素。
(2)外因
课堂练01
1.从AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)为例，填空外界条件对溶解平衡的影响
3．沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①调节pH法：除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至3～4，离子方程式为 Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)。
②沉淀剂法：用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为 H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法：CaCO3溶于盐酸，离子方程式为 CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。
②盐溶液溶解法：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为
Mg(OH)2＋2NHeq \\al(＋,4)===Mg2＋＋2NH3·H2O。
③氧化还原溶解法：不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
④配位溶解法：AgCl溶于氨水，离子方程式为
AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。
(3)沉淀的转化
①实质：沉淀溶解平衡的移动。
②举例：MgCl2溶液eq \(――→,\s\up11(NaOH),\s\d4( ))Mg(OH)2eq \(――→,\s\up11(FeCl3),\s\d4( ))Fe(OH)3，则Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Fe(OH)3]。
③规律：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。
④应用
1）锅炉除水垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为CaSO4＋COeq \\al(2－,3)===CaCO3＋SOeq \\al(2－,4)。
2）矿物转化：CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为ZnS＋Cu2＋===CuS＋Zn2＋。
特别强调：
①一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现，但溶解度小的沉淀转化成溶解度稍大的沉淀也能实现。
②用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶夜中的离子浓度小于1×10－5 ml·L－1时，已经沉淀完全。
课堂练02
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．向锅炉中注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸去除，下列叙述正确的是( )
A．温度升高Na2CO3溶液的KW和c(H＋)均会增大
B．CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)
C．CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸
D．沉淀转化的离子方程式为COeq \\al(2－,3)(aq)＋CaSO4(s)===CaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)
3．为研究沉淀的生成及其转化，某小组进行如图实验。①中现象：产生红色沉淀，②中现象：溶液先浑浊，后来澄清，③中现象：产生白色沉淀。关于该实验的分析不正确的是( )
A．①浊液中存在平衡：Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrOeq \\al(2－,4)(aq)
B．②中溶液变澄清的原因： AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O
C．③中颜色变化说明有AgCl生成
D．该实验可以证明AgCl比Ag2CrO4更难溶
4．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正确的是( )
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
A．①⑥ B．①⑥⑦ C．②③④⑥ D．①②⑥⑦
5．某兴趣小组进行下列实验：
①将0.1 ml·L－1 MgCl2溶液和0.5 ml·L－1 NaOH溶液等体积混合得到浊液
②取少量①中浊液，滴加0.1 ml·L－1 FeCl3溶液，出现红褐色沉淀
③将①中浊液过滤，取少量白色沉淀，滴加0.1 ml·L－1 FeCl3溶液，白色沉淀变为红褐色沉淀
④另取少量白色沉淀，滴加饱和NH4Cl溶液，沉淀溶解
下列说法中不正确的是( )
A．将①中所得浊液过滤，所得滤液中含少量Mg2＋
B．①中浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)
C．实验②和③均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶
D．NH4Cl溶液中的NHeq \\al(＋,4)可能是④中沉淀溶解的原因
6．下列化学原理的应用，可以用沉淀溶解平衡原理来解释的是( )
①热纯碱溶液洗涤油污的能力比冷纯碱溶液强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③石灰岩(喀斯特地貌)溶洞的形成④BaCO3不能作“钡餐”，而BaSO4可以 ⑤泡沫灭火器灭火原理
A．②③④ B．①②③ C．③④⑤ D．①②③④⑤
4．溶度积和离子积
以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：
2．Ksp的影响因素
(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，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。
②温度：绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，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电解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Ksp不变。
课堂练03
1.某温度下，已知Ksp(AgCl)＝1.80×10－10，将2.2×10－3 ml·L－1的NaCl和2.0×10－3 ml·L－1 AgNO3等体积混合是否有沉淀生成？写出推理过程。若有沉淀生成，请计算反应后Ag＋浓度。
2.室温下，Mg(OH)2的Ksp＝5×10－13，计算室温下，饱和Mg(OH)2的pH＝________。
3.已知一些银盐的颜色和Ksp(20 ℃)如下，测定水体中氯化物的含量，常用标准硝酸银溶液进行滴定。
滴定时，你认为该滴定适宜选用的指示剂是下列中的________(填字母)。
A．KBr B．KI C．K2S D．K2CrO4
达到滴定终点时的现象为_________________________________________________。
要点提醒：
沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小，否则不能用这种指示剂。
4．化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列说法错误的是( )
A．MnS的Ksp比CuS的Ksp大
B．该反应达平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大
D．该反应的平衡常数K＝eq \f(Ksp(MnS),Ksp(CuS))
5．绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A．图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B．图中各点对应的Ksp的关系为：Ksp(m)＝Ksp(n)C．向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由m沿
mpn线向p方向移动
D．温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向
移动
考点辨析：
解沉淀溶解平衡图像题三步骤
第一步：明确图像中纵、横坐标的含义
纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。
第二步：理解图像中线上点、线外点的含义
(1)以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图像上，曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Qc＝Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线以外。
(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时Qc＞Ksp。
(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Qc＜Ksp 。
第三步：抓住Ksp的特点，结合选项分析判断
(1)溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：
①原溶液不饱和时，离子浓度都增大；
②原溶液饱和时，离子浓度都不变。
(2)溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。
6．（双选）在25 ℃时，FeS的Ksp＝6.3×10－18，CuS的Ksp＝1.3×10－36，ZnS的Ksp＝1.3×10－24。下列有关说法中正确的是( )
A．饱和CuS溶液中Cu2＋的浓度为1.3×10－36ml·L－1
B．25 ℃时，FeS的溶解度大于CuS的溶解度
C．向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中逐滴加入Na2S，首先产生ZnS沉淀
D．向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体，ZnS的Ksp变大
7.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)的浓度均为0.010 ml·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 ml·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A．Cl－、Br－、CrOeq \\al(2－,4) B．CrOeq \\al(2－,4)、Br－、Cl－
C．Br－、Cl－、CrOeq \\al(2－,4) D．Br－、CrOeq \\al(2－,4)、Cl－
提升训练
1．下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是( )
①热纯碱溶液去油污能力强
②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒
③溶洞、珊瑚的形成
④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能
⑤泡沫灭火器灭火的原理
A．②③④ B．①②③
C．③④⑤ D．①②③④⑤
2．25 ℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，加入KI固体，下列说法正确的是( )
A．溶液中Pb2＋和I－的浓度都增大
B．溶度积常数Ksp增大
C．沉淀溶解平衡向右移动
D．溶液中Pb2＋的浓度减小
3.已知：Ksp(CuS)＝6.0×10－36，Ksp(ZnS)＝3.0×10－25，Ksp(PbS)＝9.0×10－29。在自然界中，闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝(CuS)。下列有关说法不正确的是( )
A．硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为ZnS(s)＋Cu2＋(aq)===Zn2＋(aq)＋CuS(s)
B．在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液，不会生成黑色沉淀(PbS)
C．在水中的溶解度：S(ZnS)＞S(PbS)＞S(CuS)
D．若溶液中c(Cu2＋)＝1×10－10 ml·L－1，则S2－已完全转化成CuS
4．下表是五种银盐的溶度积常数(25 ℃)，下列有关说法错误的是( )
A．五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4
B．将AgCl溶解于水后，向其中加入Na2S，则可以生成黑色的Ag2S沉淀
C．沉淀溶解平衡的建立是有条件的，外界条件改变时，平衡也会发生移动
D．常温下，AgCl、AgBr和AgI三种物质的溶解度逐渐增大
5.一定温度下，将足量的BaSO4固体溶于50 mL水中，充分搅拌，慢慢加入Na2CO3固体，随着c(COeq \\al(2－,3))增大，溶液中c(Ba2＋)的变化曲线如图所示。
则下列说法正确的是( )
A．该温度下Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
B．加入Na2CO3固体，立即有BaCO3固体生成
C．BaCO3的Ksp＝2.5×10－10
D．曲线BC段内，c(COeq \\al(2－,3))∶c(SOeq \\al(2－,4))＝25
6.硫化汞(HgS)难溶于水，在自然界中呈红褐色，常用于油画颜料、印泥及朱红雕刻漆器等。某温度时，HgS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．向HgS的浊液中加入硫化钠溶液，HgS的Ksp减小
B．图中a点对应的是饱和溶液
C．向c点的溶液中加入0.1 ml·L－1 Hg(NO3)2，则c(S2－)减小
D．升高温度可以实现c点到b点的转化
7．某温度下，向10 mL 0.1 ml·L－1 CuCl2溶液中滴加0.1 ml·L－1的Na2S溶液，滴加过程中溶液中－lg c(Cu2＋)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示，已知：lg 2＝0.3，Ksp(ZnS)＝3×10－25。
下列有关说法正确的是( )
A．a、b、c三点中，水的电离程度最大的为b点
B．Na2S溶液中，c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝2c(Na＋)
C．该温度下Ksp(CuS)＝4×10－36
D．向100 mL Zn2＋、Cu2＋浓度均为10－5 ml·L－1的混合溶液中逐滴加入10－4 ml·L－1的Na2S溶液，Zn2＋先沉淀
8．常温下，三种难溶电解质的溶度积如下表。
下列说法正确的是 ( )
A．向饱和AgCl溶液中通入少量HCl气体，溶液中c(Ag＋)不变
B．浓度均为1×10－6 ml·L－1的AgNO3、HBr溶液等体积混合后会生成AgBr沉淀
C．常温下，以0.01 ml·L－1 AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 ml·L－1 KCl和0.01 ml·L－1 K2CrO4的混合溶液，CrOeq \\al(2－,4)先沉淀
D．常温下，Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq)2AgCl(s)＋CrOeq \\al(2－,4)(aq)的平衡常数K＝3.1×107
9.t ℃时,两种碳酸盐MCO3(M表示X2+或Y2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:pM=-lgc(M2+),p(CO32−)=-lgc(CO32−),Ksp(XCO3)下列说法正确的是( )
A.线a表示YCO3的溶解平衡曲线
B.Ksp(XCO3)=1.0×10-8
C.t ℃时,向XCO3悬浊液中加入饱和Y(NO3)2溶液,可能有YCO3生成
D.t ℃时,向饱和YCO3溶液中加入Na2CO3溶液,一定能产生YCO3沉淀
10.(双选)某温度下,向10 mL 0.01 ml·L-1 PbCl2溶液中滴加0.01 ml·L-1的Na2S溶液,滴加过程中-lgc(Pb2+)与Na2S溶液体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.该温度下,Ksp(PbS)=1.0×10-28
B.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最小的为a点
C.若改用0.02 ml·L-1 Na2S溶液,b点应该水平左移
D.温度不变,若改用0.02 ml·L-1 PbCl2溶液,Ksp(PbS)将增大
12．已知298 K时，Ksp(NiS)＝1.0×10－21，Ksp(NiCO3)＝1.0×10－7；p(Ni)＝－lg c(Ni2＋)，p(B)＝－lg c(S2－)或－lg c(COeq \\al(2－,3))。在含物质的量浓度相同的Na2S和Na2CO3的混合溶液中滴加Ni(NO3)2溶液产生两种沉淀，溶液中阳离子、阴离子浓度关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度
B．向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐，d点向b点移动
C．对于曲线Ⅰ，在b点加热，b点向c点移动
D．p为3.5且对应的阴离子是COeq \\al(2－,3)
13．AlPO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示(T2>T1)。下列说法正确的是( )
A．图象中四个点的Ksp：a＝b>c>d
B．AlPO4在b点对应的溶解度大于c点
C．AlPO4(s)Al3＋(aq)＋POeq \\al(3－,4)(aq) ΔH<0
D．升高温度可使d点移动到b点
14．一定温度时，Cu2＋、Mn2＋、Fe2＋、Zn2＋等四种金属离子(M2＋)形成硫化物沉淀所需S2－最低浓度的对数值lgc(S2－)与lgc(M2＋)的关系如图所示。下列有关判断不正确的是( )
A．该温度下，Ksp(MnS)大于1.0×10－35
B．向含Mn2＋、Zn2＋的稀溶液中滴加Na2S溶液，Mn2＋最有可能先沉淀
C．向c(Fe2＋)＝0.1 ml·L－1的溶液中加入CuS粉末，有FeS沉淀析出
D．该温度下，溶解度：CuS>MnS>FeS>ZnS
15．常温下用Na2S沉淀Cu2＋、Mn2＋、Fe2＋、Zn2＋四种金属离子(M2＋)，所需S2－最低浓度的对数值lg c(S2－)与lg c(M2＋)的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．常温下向ZnS悬浊液中加入ZnSO4固体，Ksp(ZnS)将随之减小
B．Na2S溶液中：c(OH－)C．为除去MnCl2溶液中混有的少量CuCl2，可加入适量Na2S固体，充分搅拌后过滤
D．向100 mL浓度均为1×10－5 ml·L－1的Fe2＋、Zn2＋混合溶液中逐滴加入
1×10－4 ml·L－1 Na2S溶液，Fe2＋先沉淀，证明Ksp(FeS)16.（1）向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时溶液中eq \f(cCO\\al(2－,3),cSO\\al(2－,4))＝____________。已知Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。
(2)CuCl悬浊液中加入Na2S，发生的反应为2CuCl(s)＋S2－(aq)Cu2S(s)＋2Cl－(aq)，该反应的平衡常数K＝_________ [已知Ksp(CuCl)＝1.2×10－6，Ksp(Cu2S)＝2.5×10－43]。
17．(1)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl－，利用Ag＋与CrOeq \\al(2－,4)生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl－恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10－5 ml·L－1)时，溶液中c(Ag＋)为________ml·L－1，此时溶液中c(CrOeq \\al(2－,4))等于________ml·L－1[已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10－12和2.0×10－10]。
(2)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，该浓缩液中主要含有I－、Cl－等离子。取一定
量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中eq \f(cI－,cCl－)为_______。[已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17]
18．按要求进行下列关于Ksp的计算
(1)60 ℃时溴酸银(AgBrO3)的溶解度为0.6 g，则Ksp约等于__________。
(2)在1.0 L Na2CO3溶液中溶解0.01 ml BaSO4，列式计算Na2CO3溶液的最初浓度不得低于______ml·L－1(忽略溶液体积变化)[已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10、Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9]。
(3)(Ksp与Ka的计算关系)汽车尾气中的SO2可用石灰水吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，忽略SOeq \\al(2－,3)的第二步水解，则Ksp(CaSO3)＝________(保留3位有效数字)。[已知：Ka1(H2SO3)＝1.54×10－2，Ka2(H2SO3)＝1.02×10－7]
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
Qc
表达式
Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，
式中的浓度为平衡浓度
Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓
度是任意浓度
应用
判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解：
①Qc②Qc＝Ksp：溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态
③Qc>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出
化学式
AgCl
AgBr
AgI
Ag2S
Ag2CrO4
颜色
白色
浅黄色
黄色
黑色
红色
Ksp
1.8×
10－10
5.0×
10－13
8.3×
10－17
2.0×
10－48
1.1×
10－12
化学式
AgCl
Ag2SO4
Ag2S
AgBr
AgI
溶度积
1.8×10－10
1.4×10－5
6.3×10－50
5.4×10－13
8.5×10－16
物质
Ag2CrO4
AgCl
AgBr
Ksp
1.0×10－12
1.8×10－10
7.7×10－13