第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第四節(jié)難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡第1課時(shí)難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)教學(xué)目標(biāo)通過(guò)知道難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡及其影響因素，能用平衡移動(dòng)原理分析理解沉淀的溶解與生成、沉淀轉(zhuǎn)化為實(shí)質(zhì)。通過(guò)知道溶度積的意義，建立根據(jù)溶度積和離子積的大小關(guān)系判斷反應(yīng)進(jìn)行方向的思維模型。重點(diǎn)和難點(diǎn)溶度積計(jì)算、沉淀轉(zhuǎn)化◆知識(shí)點(diǎn)一沉淀溶解平衡的基本概念難溶電解質(zhì)在水中存在溶解和沉淀兩個(gè)過(guò)程，難溶電解質(zhì)通過(guò)溶解可以存在于水中，也可以從溶液中析出成為固體，這兩個(gè)過(guò)程在一定條件下會(huì)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。習(xí)慣上人們將在100g水中溶解的質(zhì)量小于0.01g的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)。將難溶電解質(zhì)放入水中，就會(huì)發(fā)生______和______兩個(gè)過(guò)程。例如，把AgCl固體放入水中。在水分子的作用下少量的Ag+和Cl—脫離AgCl固體表面進(jìn)入到溶液中，成為水合離子，這是AgCl的溶解過(guò)程；與此同時(shí)，溶液中的Ag+和Cl—受到AgCl表面正、負(fù)離子的吸引沉積到AgCl表面，這是AgCl的沉淀過(guò)程：AgCl(s)溶解?沉淀Ag+(aq)+Cl特別提醒特別提醒在一定溫度下，當(dāng)沉淀溶解和生成的速率相等時(shí)，即建立了動(dòng)態(tài)平衡，叫做沉淀溶解平衡。易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時(shí)只要有飽和溶液也可存在溶解平衡。難溶電解質(zhì)的溶解度小于0.01g，離子反應(yīng)生成難溶電解質(zhì)，離子濃度小于1×105mol/L時(shí)，認(rèn)為反應(yīng)完全，但溶液中還有相應(yīng)的離子。即學(xué)即練1．難溶電解質(zhì)在水中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．沉淀的速率和溶解的速率相等B．難溶電解質(zhì)在水中形成飽和溶液C．再加入難溶電解質(zhì)，溶液中各離子的濃度不變D．BaSO4屬于難溶電解質(zhì)，它在水中完全不能溶解A．加入少量AgI固體，沉淀溶解平衡不移動(dòng)3．下列敘述中，正確的是A．沉淀達(dá)到溶解平衡狀態(tài)，溶液中各離子濃度一定相等C．將難溶電解質(zhì)放入純水中，溶解達(dá)到平衡時(shí)，電解質(zhì)離子的濃度的乘積就是該物質(zhì)的溶度積◆知識(shí)點(diǎn)二影響沉淀溶解平衡的因素1.內(nèi)因：難溶電解質(zhì)自身性質(zhì)2.外因：溫度、濃度、同離子效應(yīng)溫度：溫度越高，沉淀溶解越多，溫度越低，沉淀溶解越少，但是氫氧化鈣除外，對(duì)于氫氧化鈣溫度越高則溫度越低。濃度：對(duì)于沉淀溶解平衡而言，加水稀釋將導(dǎo)致平衡向溶解方向移動(dòng)同離子效應(yīng)：加入與電解質(zhì)電離的離子相同的可溶性鹽，平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)，溶解度減小。加入其他物質(zhì)：假如加入的離子將會(huì)與沉淀溶解產(chǎn)生的離子相反應(yīng)，則將會(huì)導(dǎo)致沉淀向著溶解的方向移動(dòng)。3.沉淀溶解平衡與電離平衡的比較相同點(diǎn)：沉淀溶解平衡與電離平衡都是化學(xué)平衡的一種，兩種平衡移動(dòng)都符合化學(xué)平衡移動(dòng)的一般規(guī)律，其平衡移動(dòng)都是可以由勒夏特列原理推測(cè)，皆存在平衡常數(shù)。不同點(diǎn)：（1）難溶電解質(zhì)的電離可能既有強(qiáng)電解質(zhì)也有弱電解質(zhì)。難電離物質(zhì)只能是弱電解質(zhì)。（2）難溶電解質(zhì)皆為晶體，電離平衡的移動(dòng)中的電離則為分子與離子之間的電離與結(jié)合.（3）表示方法：①沉淀溶解平衡：如Al(OH)3(s)?Al3＋(aq)＋3OH－(aq)BaSO4(s)?Ba2＋(aq)＋SO42－(aq)②難溶電解質(zhì)的電離：Al(OH)3?Al3＋＋3OH－BaSO4===Ba2＋＋SO42易錯(cuò)提醒易錯(cuò)提醒難溶的電解質(zhì)更易建立溶解平衡。離子反應(yīng)中易生成溶解度很小的沉淀物質(zhì)。難溶的電解質(zhì)溶解度很小，但不會(huì)等于0，并不是絕對(duì)不溶。習(xí)慣上將生成難溶電解質(zhì)的反應(yīng)，認(rèn)為反應(yīng)完全了。對(duì)于常量的反應(yīng)來(lái)說(shuō)，0.01g是很小的。當(dāng)溶液中殘留的離子濃度<1×105mol/L時(shí)，沉淀就達(dá)到完全。即學(xué)即練3．下列有關(guān)AgCl沉淀溶解平衡的說(shuō)法中，不正確的是A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不斷進(jìn)行，但速率相等B．AgCl難溶于水，溶液中仍存在Ag＋和ClC．升高溫度，AgCl沉淀的溶解度增大D．向AgCl懸濁液中加入NaCl固體，AgCl的溶解度增大◆知識(shí)點(diǎn)三難溶電解質(zhì)的溶解度常數(shù)Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。Ksp越______，越難溶。Ksp與溫度有關(guān)。其它條件一定時(shí)，一般溫度越高，Ksp越______。Ksp影響因素：溶度積Ksp值的大小只與難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)和溫度有關(guān)，與沉淀的量和溶液中離子的濃度無(wú)關(guān)。在一定溫度下，某物質(zhì)Ksp為______。即學(xué)即練已知室溫下Mg(OH)2的Ksp=5.6×1012，Cu(OH)2的Ksp=2.2×1020，則Mg(OH)2和Cu(OH)2在水中溶解能力的大小關(guān)系為A．前者大于后者 B．前者小于后者 C．相等 D．無(wú)法比較下列依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)作出的推斷中，錯(cuò)誤的是A．依據(jù)難溶電解質(zhì)Ksp的大小，可推斷Ksp越大難溶電解質(zhì)在水中的溶解程度就越高B．根據(jù)反應(yīng)的平衡常數(shù)的大小，可推斷該化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度C．依據(jù)反應(yīng)的焓變和熵變，可推斷該反應(yīng)在一定溫度和壓強(qiáng)下能否正向自發(fā)進(jìn)行D．依據(jù)相同溫度下可逆反應(yīng)的Q與K大小的比較，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的方向已知25℃時(shí)，物質(zhì)的溶度積常數(shù)為Ksp(FeS)=6.3×10﹣18；Ksp(CuS)=1.3×10﹣36；Ksp(ZnS)=1.6×10﹣24.下列說(shuō)法不正確的是A．足量CuSO4溶解在0.1mol/L的H2S溶液中，Cu2+能達(dá)到的最大濃度為1.3×10﹣35mol/LB．除去工業(yè)廢水Fe2+中的Cu2+，可選用FeS作沉淀劑C．在相同溫度下，CuS的溶解度小于ZnS的溶解度D．在ZnS的飽和溶液中，加入ZnCl2溶液，平衡向生成沉淀方向移動(dòng)，Ksp(ZnS)不變◆知識(shí)點(diǎn)四Ksp應(yīng)用溶度積規(guī)則通過(guò)比較溶度積與溶液中的離子濃度冪之積的相對(duì)大小，可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成。以沉淀溶解平衡BaSO4(s)Ba2＋＋SO42－為例：Q=c(Ba2＋)·c(SO42－)______Ksp，溶液過(guò)飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，達(dá)到新的平衡。Q=c(Ba2＋)·c(SO42－)______Ksp，溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)。Q=(Ba2＋)·c(SO42－)______Ksp，溶液未飽和，無(wú)沉淀析出，若加入過(guò)量難溶電解質(zhì)，難溶電解質(zhì)溶解直至溶液飽和。2.溶解度的比較1.同種類型的難溶電解質(zhì)，Ksp可用于溶解度的直接比較。如AgCl、AgBr、AgI都是AB型，Ksp越大，難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。對(duì)于不同類型的物質(zhì)，Ksp不能直接作為比較依據(jù)，而應(yīng)通過(guò)計(jì)算將Ksp轉(zhuǎn)化為飽和溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度來(lái)確定溶解能力的大小。如AgCl、AgBr、AgI都是AB型，Ag2S是A2B型，不同類型不能直接比較溶解度大小。判斷沉淀生成的順序?qū)τ谕愋颓液邢嗤x子的沉淀，溶度積越______，沉淀越先生成。判斷沉淀生成的條件生成沉淀的條件是滿足Qc______Ksp，由此可以計(jì)算出使離子沉淀完全的條件。通常認(rèn)為當(dāng)溶液中的離子濃度小于等于____________時(shí)，該離子已沉淀完全。特別提醒特別提醒可以根據(jù)Ksp判定溶解度大??；確定不同離子的沉淀先后順序；判定離子是否沉淀完全等。即學(xué)即練化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03×1041.81×1071.84×1014由上述數(shù)據(jù)可知，選用的沉淀劑最好為A．硫化物 B．硫酸鹽 C．碳酸鹽 D．以上沉淀劑均可根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象能得出正確結(jié)論的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A銅絲溶解，溶液變藍(lán)B先產(chǎn)生黃色沉淀C溶液變紅色D向淀粉溶液中加入適量稀硫酸并加熱，冷卻后再加入少量碘水溶液變藍(lán)淀粉未水解◆知識(shí)點(diǎn)五Ksp計(jì)算類型已知溶度積，求飽和溶液中某種離子的濃度。如Ksp(AgCl)＝a，則飽和AgCl溶液中，c(Ag＋)＝mol?L－1。已知溶度積和溶液中某種參與沉淀溶解平衡的離子濃度，求達(dá)到沉淀溶解平衡后另一種參與沉淀溶解平衡的離子濃度。如某溫度下Ksp(AgCl)＝a，在0.1mol?L－1NaCl溶液中加入過(guò)量的AgCl固體，達(dá)到平衡后c(Ag＋)=10amol/L。計(jì)算沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)。如對(duì)于反應(yīng)Cu2＋＋ZnS(s)CuS(s)＋Zn2＋，Ksp(ZnS)＝c(Zn2＋)?c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)?c(S2－)，利用Ksp和Kw的關(guān)系計(jì)算溶液的pH即學(xué)即練1．氫氧化銅懸濁液中存在如下平衡：Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH(aq)，常溫下其Ksp=2×1020，某硫酸銅溶液中c(Cu2+)=0.02mol/L，若要生成Cu(OH)2沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液pH值大于A．3 B．5 C．7 D．9A．105 B．106 C．104 D．107已知：物質(zhì)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．適當(dāng)增大硫酸濃度，可提高鎳鈷礦的浸出率C．通過(guò)調(diào)節(jié)pH可分離鎳鈷渣中的鎳元素和鈷元素一、影響沉淀溶解平衡的因素溫度——大多數(shù)難溶電解質(zhì)的溶液是吸熱過(guò)程，升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)，即平衡向溶解的方向移動(dòng)。濃度——加水稀釋，平衡向溶解的方向移動(dòng)同離子效應(yīng)——加入與難溶電解質(zhì)電離出的離子相同的離子，平衡向沉淀方向移動(dòng)。反應(yīng)離子——加入能消耗難溶電解質(zhì)電離出離子的物質(zhì)，平衡向溶解方向移動(dòng)。實(shí)踐應(yīng)用A．沉淀的速率和溶解的速率相等2．一定溫度下，F(xiàn)e(OH)3固體在水溶液中存在平衡：Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH(aq)要使Fe(OH)3固體減少而c(Fe3+)不變，可采取的措施是A．加少量水 B．通入HCl C．加入少量FeCl3 D．升高溫度3．下列說(shuō)法中，正確的是A．難溶電解質(zhì)在水溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，沉淀和溶解即停止B．物質(zhì)M的比N小，則M的溶解度一定比N小C．的大小與離子濃度無(wú)關(guān)，只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)D．相同溫度下，AgCl在水中的溶解能力與在NaCl溶液中的相同溶度積溶度積的應(yīng)用：已知溶度積求溶液中的某離子的濃度。已知溶度積，求沉淀轉(zhuǎn)化平衡體系中的離子濃度比。利用溶度積常數(shù)計(jì)算金屬離子開始沉淀和完全沉淀時(shí)的pH。實(shí)踐應(yīng)用A．“浸取”反應(yīng)中，正極材料成分為還原劑3．某煉鋅廢渣含有Zn、Cu及ZnO、PbO、CuO、FeO、CoO、MnO。從該廢渣中提取鈷的一種流程如下。②金屬離子濃度≤105mol·L1時(shí)，可認(rèn)為該金屬離子已沉淀完全。③25℃時(shí)，Ksp[Fe(OH)3]=2.8×1039。下列說(shuō)法正確的是A．“浸渣”只含Cu單質(zhì)B．“沉錳”步驟中，每生成1.0molMnO2，產(chǎn)生4molH+C．常溫下，“沉淀”步驟中，F(xiàn)e3+尚未沉淀完全D．“沉鉆”步驟中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為5：2沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化沉淀溶解：加入適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)，與沉淀溶解平衡體系中相應(yīng)的離子反應(yīng)，降低相應(yīng)離子的濃度促使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)。沉淀溶解常用的方法有酸溶解法、鹽溶解法、生成配合物法、氧化還原溶解法等。沉淀的轉(zhuǎn)化：對(duì)于一些用酸或其他方法都不能溶解的沉淀，可以先將其轉(zhuǎn)化為另一種用酸或其它方法能溶解的沉淀，一般來(lái)說(shuō)，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)；兩者溶解度差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。實(shí)踐應(yīng)用1．100mL0.001mol·L1KCl溶液中加入1mL0.001mol·L1AgNO3溶液(已知AgCl的Ksp=1.8×1010)，下列判斷正確的是A．有AgCl沉淀析出B．無(wú)AgCl沉淀析出C．無(wú)法確定D．有沉淀但不是AgClA．向a點(diǎn)溶液中滴加濃AgNO3溶液，可實(shí)現(xiàn)a點(diǎn)到d點(diǎn)的轉(zhuǎn)化C．Ksp(AgCl)的數(shù)量級(jí)為1093．下列實(shí)驗(yàn)中，依據(jù)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是選項(xiàng)操作現(xiàn)象結(jié)論A常溫下，向盛有硅酸鈉溶液的試管中滴加1滴酚酞，然后逐滴加入稀鹽酸溶液紅色逐漸褪去并出現(xiàn)凝膠非金屬性：Cl＞SiB向1mL0.1mol/LAgNO3溶液中滴加2滴0.1mol/LNaCl溶液，再滴加2滴0.1mol/LNaI溶液先產(chǎn)生白色沉淀，滴加NaI溶液后，又產(chǎn)生黃色沉淀相同溫度下，Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)C向溶液X中加入稀硫酸，并將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中品紅溶液褪色，加熱褪色后的溶液，溶液恢復(fù)紅色D常溫下，向稀硫酸中加入少量的Cu2O溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色并有紅色固體產(chǎn)生反應(yīng)中Cu2O既作氧化劑，又作還原劑考點(diǎn)一溶度積的應(yīng)用A．長(zhǎng)期儲(chǔ)存NaF溶液應(yīng)密封于玻璃容器并置于陰涼通風(fēng)處解題要點(diǎn)解題要點(diǎn)一個(gè)離子沉淀完全，默認(rèn)溶液離子濃度小于等于1×105mol/L。A．Ⅲ線代表Cu(OH)2C．In3+恰好完全沉淀時(shí)溶液的pH=4.6D．向Ga3+和Cu2+均為1mol·L1的混合液中滴加NaOH溶液，Cu(OH)2先沉淀下列說(shuō)法正確的是考點(diǎn)二圖像問(wèn)題下列分析錯(cuò)誤的是解題要點(diǎn)解題要點(diǎn)關(guān)注特殊點(diǎn)，交點(diǎn)，起點(diǎn)等，根據(jù)特殊點(diǎn)求溶度積，再根據(jù)溶度積解決問(wèn)題。A．a(chǎn)點(diǎn)條件下能生成AgCl沉淀，不能生成Ag2CrO4沉淀考點(diǎn)三沉淀轉(zhuǎn)化問(wèn)題和判定溶度積大小【例3】下列裝置或操作正確且能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖桥渲埔欢舛鹊腘aOH溶液比較Ksp(Ag2CrO4)與Ksp(AgCl)的相對(duì)大小實(shí)驗(yàn)室制備SO2制備無(wú)水MgCl2解題要點(diǎn)解題要點(diǎn)溶解度大的轉(zhuǎn)為溶解度小的更容易；溶解度小可以轉(zhuǎn)化為溶解度大的。需要根據(jù)溶液中離子濃度具體判定?！咀兪?1】根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)能得出相應(yīng)結(jié)論的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)事實(shí)結(jié)論A常溫下，向試管中加入乙醇和鈉粒，一段時(shí)間后，鈉粒從試管底部浮起反應(yīng)放熱，鈉粒體積膨脹，密度減小B常溫下，分別向無(wú)水乙醇和冰醋酸中加入大小相同的金屬鈉，前者反應(yīng)更劇烈分子中氫氧鍵的極性：乙酸>乙醇CD【變式32】將FeSO4溶液分別滴入Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中，如圖所示，I、II中均有沉淀產(chǎn)生。已知Ka1(H2CO3)=4.5×107，Ka2(H2CO3)=4.7×1011，Ksp[Fe(OH)2]=4.9×1017，Ksp[FeCO3]=3.2×1011。下列說(shuō)法正確是B．I中的沉淀只有Fe(OH)2、FeCO3D．II中加入FeSO4溶液，不能生成Fe(OH)2沉淀基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．化學(xué)用語(yǔ)是化學(xué)的專用術(shù)語(yǔ)，包括元素符號(hào)、離子符號(hào)、化學(xué)式、化合價(jià)、數(shù)字的含義、化學(xué)方程式等。下列化學(xué)用語(yǔ)正確的是A．的結(jié)構(gòu)示意圖：A．該溫度下，a點(diǎn)與d點(diǎn)的相等B．該溫度下，c點(diǎn)的濃度商Q小于b點(diǎn)5．25℃時(shí)，在含有大量PbI2的飽和溶液中存在著平衡：PbI2(s)Pb2+(aq)+2I－(aq)，加入KI溶液，下列說(shuō)法正確的是A．沉淀溶解平衡向左移動(dòng) B．溶度積常數(shù)Ksp增大C．溶液中Pb2+濃度增大 D．溶液中Pb2+和I－濃度都減小B．石灰?guī)r受熱分解的能量變化如圖所示C．氫氧化鐵膠體可用作凈水劑，是由于+3價(jià)的鐵具有氧化性7．下列有關(guān)AgCl的沉淀－溶解平衡的說(shuō)法中，正確的是A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不斷進(jìn)行，且c(Cl－)一定等于c(Ag+)B．AgCl難溶于水，溶液中沒(méi)有Ag+和Cl－C．升高溫度，AgCl沉淀的溶解度增大D．在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固體，AgCl沉淀溶解的量不變8．下列關(guān)于離子共存的說(shuō)法