1、1第四节 难溶电解质的溶解平衡考点(一) 沉淀溶解平衡及其应用 【精讲精练快冲关】(知能学通1沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定温度下，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)沉淀溶解平衡的建立固体溶质 溶液中的溶质 v 溶解 v 沉淀 ，固体溶解； v 溶解 v 沉淀 ，溶解平衡； v 溶解 。32在 AgCl 饱和溶液中尚有 AgCl 固体存在，当向溶液中加入 0.1 molL1 的盐酸时，下列说法正确的是( )AAgCl 溶液溶解平衡正向移动BAgCl 溶解度增大C溶液中 c(Ag )增大D溶液中 c(Cl )增大解析：选 D AgCl 饱和溶
2、液中尚有 AgCl 固体存在，则溶液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag (aq)Cl (aq)，当向溶液中加入 0.1 molL1 的盐酸时， c(Cl )增大，平衡逆向移动，所以溶液中 c(Ag )变小，AgCl 溶解度减小。3(2016海南高考)向含有 MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是( )A c(CO ) B c(Mg2 )23C c(H ) D Ksp(MgCO3)解析：选 A 含有 MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡：MgCO 3(s) Mg2 (aq)CO (aq)，加入少量浓盐酸可与 CO 反应促使溶解平衡正向移动，故溶液中 c(Mg2
3、 )23 23及 c(H )增大， c(CO )减小， Ksp(MgCO3)只与温度有关，不变。234下列说法不正确的是( )A(2016天津高考)在同浓度的盐酸中，ZnS 可溶而 CuS 不溶，说明 CuS 的溶解度比ZnS 的小B(2016全国卷)向 AgCl、AgBr 的饱和溶液中加入少量 AgNO3，溶液中不变c Cl c Br C(2015全国卷)将 0.1 molL1 MgSO4溶液滴入 NaOH 溶液至不再有沉淀产生，再滴加 0.1 molL1 CuSO4溶液，先有白色沉淀生成，后变为浅蓝色沉淀，说明 Cu(OH)2的溶度积比 Mg(OH)2的小D(2015重庆高考)0.1 mo
4、l AgCl 和 0.1 mol AgI 混合后加入 1 L 水中，所得溶液中 c(Cl ) c(I )解析：选 D 饱和 AgCl、AgI 混合溶液中，因为 AgCl 的溶解度大于 AgI，溶液中c(Cl )c(I )，故 D 项不正确。5. 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( )4热纯碱溶液去油污能力强误将钡盐BaCl 2、Ba(NO 3)2当作食盐混用后，常用 0.5%的 Na2SO4溶液解毒溶洞、珊瑚的形成碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能泡沫灭火器灭火的原理A BC D解析：选 A Na 2CO3溶液中存在水解平衡：CO H 2O HCO OH ，加热平衡正23 3
5、移， c(OH )增大，去油污能力增强，错误；泡沫灭火器的灭火原理是利用 Al3 与 HCO相互促进的水解反应，与沉淀溶解平衡原理无关，错误；、均与沉淀溶解平 3衡有关。6实验：0.1 molL1 AgNO3溶液和 0.1 molL1 NaCl 溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液 b 和白色沉淀 c；向滤液 b 中滴加 0.1 molL1 KI 溶液，出现浑浊；向沉淀 c 中滴加 0.1 molL1 KI 溶液，沉淀变为黄色。下列分析不正确的是( )A浊液 a 中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag (aq)Cl (aq)B滤液 b 中不含有 AgC中颜色变化说明 AgCl 转化为 Ag
6、ID实验可以证明 AgI 比 AgCl 更难溶解析：选 B AgCl 为白色沉淀，AgI 为黄色沉淀，由中现象可知，滤液 b 中含有Ag ，故浊液 a 中一定存在沉淀溶解平衡 AgCl(s) Ag (aq)Cl (aq)；由中现象可知，白色沉淀 AgCl 转化为黄色沉淀 AgI，可知 Ksp(AgI) Ksp(AgCl)，故 AgI 比 AgCl 更难溶。7为研究沉淀的生成及其转化，某小组进行如图实验。中现象：产生红色沉淀，中现象：溶液先浑浊，后来澄清，中现象：产生白色沉淀。关于该实验的分析不正确的是( )5A浊液中存在平衡：Ag 2CrO4(s) 2Ag (aq)CrO (aq)24B中溶液
7、变澄清的原因：AgOH2NH 3H2O=Ag(NH3)2OH2H 2OC中颜色变化说明有 AgCl 生成D该实验可以证明 AgCl 比 Ag2CrO4更难溶解析：选 D AgNO 3溶液过量，故余下浊液中含有 Ag ，加入 KCl 溶液生成 AgCl 白色沉淀，不能证明 AgCl 比 Ag2CrO4更难溶，D 项错误。8回答下列问题：(1)在实验室中怎样除去 NaCl 溶液中的 BaCl2?_。(2)怎样除去 AgI 中的 AgCl?_。(3)BaCO3不溶于水，为什么不能作钡餐？_。(4)CaCO3难溶于稀 H2SO4，但为什么能溶于醋酸中？_。(5)分别用等体积的蒸馏水和 0.01 mol
8、L1 的盐酸洗涤 AgCl 沉淀，为什么用水洗涤造成 AgCl 的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量？_。答案：(1)向溶液中加入过量的 Na2CO3溶液充分反应，过滤，向滤液中加适量盐酸(2)把混合物与饱和的 KI 溶液混合，振荡静置，溶度积大的 AgCl 就会慢慢转化为溶度积小的 AgI(3)BaCO3(s) Ba2 (aq)CO (aq)，236HCl=H Cl ，2H CO =H2OCO 2，胃酸电离的 H 与 BaCO3 产生的 CO 结合生23 23成 CO2和 H2O，破坏了 BaCO3的溶解平衡， c(Ba2 )增大，引起人体中毒(4)CaCO3(s) Ca2 (aq)CO (aq)
9、，23H2SO4=SO 2H ，Ca 2 SO =CaSO4，因为生成的 CaSO4溶解度较小，会附着在24 24CaCO3的表面，阻止平衡右移。而 CH3COOH CH3COO H ，Ca 2 与 CH3COO 不产生沉淀；当 H 与 CO 结合生成 CO2和 H2O 时，CaCO 3的溶解平衡右移23(5)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 减少的质量要小些归 纳 拓 展 (1)由于沉淀的生成取决于 Qc与 Ksp的相对大小，而溶解度与相对分子质量
10、有关，有可能溶解度大的物质转化为溶解度小的。(2)用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于 1105 molL1 时，沉淀已经完全。考点(二) 溶度积常数及其应用 【点多面广精细研】1溶度积和离子积以 AmBn(s) mAn (aq) nBm (aq)为例：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： QcKsp：溶液过饱和，有沉淀析
11、出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)外因浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动，但 Ksp不变。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，7Ksp增大。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。小题练微点1判断下列说法的正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)Ksp越大的物质的溶解度越大( )(2)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0105 molL1 时，已经完全沉淀( )(3)浓度积常数只受温度影
12、响，升高温度 Ksp增大( )(4)Cu(OH)2的 Ksp c(Cu2 )c(OH )( )(5)已知常温下， Ksp(AgCl)1.810 10 ，将 0.002 molL1 的 AgNO3溶液与 0.002 molL1 的 KCl 溶液等体积混合不会产生 AgCl 沉淀( )答案：(1) (2) (3) (4) (5)2已知部分钡盐的溶度积如下： Ksp(BaCO3)5.110 9 ， KspBa(IO3)26.510 10 ， Ksp(BaSO4)1.110 10 ， Ksp(BaCrO4)1.610 10 。一种溶液中存在相同浓度的 CO 、CrO 、IO 、SO ，且浓度均为 0.
13、001 molL1 ，若向该溶液中逐滴滴23 24 3 24入 BaCl2溶液，首先发生的离子反应为( )ABa 2 CO =BaCO3231B.Ba2 CrO =BaCrO424CBa 2 2IO =Ba(IO3)2 3DBa 2 SO =BaSO424解析：选 D 根据溶度积公式及溶液中阴离子的浓度，可以计算出开始出现BaCO3、BaCrO 4、Ba(IO 3)2、BaSO 4沉淀时 c(Ba2 )分别为 5.1106 molL1 、1.610 7 molL1 、6.510 4 molL1 、1.110 7 molL1 ， 故最先出现的沉淀是 BaSO4，D 项正确。学霸微提醒(1)溶解平
14、衡一般是吸热的，升高温度平衡右移， Ksp增大，但 Ca(OH)2相反。(2)对于沉淀溶解平衡：A mBn(s) mAn (aq) nBm (aq)， Ksp cm(An )cn(Bm )，对于相同类型的难溶电解质， Ksp的大小反映了其在溶液中溶解能力的大小，也反映了其在溶液中沉淀的难易。81.化工生产中常用 MnS 作为沉淀剂除去工业废水中的 Cu2 ：Cu 2 (aq)MnS(s) CuS(s)Mn 2 (aq)。下列说法错误的是( )AMnS 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
15、D该反应的平衡常数 KKsp MnSKsp CuS解析：选 B 一般情况下，沉淀转化向 Ksp小的方向进行，则 Ksp(MnS)Ksp(CuS)，A 项正确；该反应达平衡时 c(Mn2 )、 c(Cu2 )保持不变，但不一定相等，B 项错误；往平衡体系中加入少量 CuSO4固体后，平衡向正反应方向移动， c(Mn2 )变大，C 项正确；该反应的平衡常数 K ，D 项正确。c Mn2 c Cu2 c Mn2 c S2 c Cu2 c S2 Ksp MnSKsp CuS2(2018全国卷)用 0.100 molL1 AgNO3滴定 50.0 mL 0.050 0 molL1 Cl溶液的滴定曲线如图
16、所示。下列有关描述错误的是( )A根据曲线数据计算可知 Ksp(AgCl)的数量级为 1010B曲线上各点的溶液满足关系式 c(Ag )c(Cl ) Ksp(AgCl)C相同实验条件下，若改为 0.040 0 molL1 Cl ，反应终点 c 移到 aD相同实验条件下，若改为 0.050 0 molL1 Br ，反应终点 c 向 b 方向移动解析：选 C 由题图可知，当 AgNO3溶液的体积为 50.0 mL 时，溶液中的 c(Cl )略小于 108 molL1 ，此时混合溶液中 c(Ag )2.510 2 molL1 ，故 0.100 molL 1 0.050 0 molL 1 50.0 m
17、L100 mLKsp c(Ag )c(Cl )2.510 2 108 2.510 10 ，A 项正确；因反应过程中有沉淀生成，溶液中必然存在平衡 AgCl(s) Ag (aq) Cl (aq)，故曲线上的各点均满足c(Ag )c(Cl ) Ksp(AgCl)，B 项正确；根据 Ag Cl =AgCl可知，达到滴定终点时，消耗 AgNO3溶液的体积为 20.0 mL，C 项错误；相同实验0.040 0 molL 150.0 mL0.100 molL 19条件下，沉淀相同量的 Cl 和 Br 消耗的 AgNO3的量相同，由于 Ksp(AgBr) Ksp(AgCl)，当滴加相等量的 Ag 时，溶液中
18、 c(Br ) c(Cl )，故反应终点 c 向 b 方向移动，D 项正确。归 纳 拓 展 正确理解 Ksp(1)Ksp与其他平衡常数( K、 Ka、 Kb、 Kw、 Kh)相同，只与温度有关。(2)当 QcKsp时，析出沉淀；当 Qc5424C向该溶液中加入适量氯水，调节 pH 到 45 后过滤，可获得纯净的 CuSO4溶液D向该溶液中加入适量氨水，调节 pH 到 9.6 后过滤，将所得沉淀灼烧，可得等物质的量的 CuO、FeO、Fe 2O3三种固体的混合物做 一 当 十 点拨：因体积相等，等物质的量即等物质的量浓度，设为 a molL1 ，则可计算出CuSO4、FeSO 4、Fe 2(SO
19、4)3开始沉淀时所需 OH 的浓度分别为 molL1 、2.210 20a、 molL 1，所以最先看到的是红褐色沉淀。8.010 16a molL 1 34.010 362a解析：选 B 设 CuSO4、FeSO 4、Fe 2(SO4)3的浓度均为 a molL1 ，则开始沉淀时需要OH 的浓度分别是 molL1 、 molL1 、 2.210 20a 8.010 16amolL1 ，所以向该混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，最先看到的是红褐色34.010 362a沉淀，故 A 错误；Cu 2 、Fe 2 、Fe 3 能水解，所以该溶液中 c(SO ) c(Cu2 ) c(Fe2 )24
20、c(Fe3 )54，故 B 正确；向该溶液中加入适量氯水，调节 pH 到 45 后过滤，溶液中15含有 Cl ，故 C 错误；向该溶液中加入适量氨水，调节 pH 到 9.6 后过滤，将所得沉淀灼烧，产物中不含 FeO，故 D 错误。2如图所示表示的是难溶氢氧化物在不同 pH 下的 S/(molL1 )。下列说法溶 解 度正确的是( )ApH3 时溶液中铁元素的主要存在形式是 Fe3B若 Ni(NO3)2溶液中含有少量的 Co2 杂质，可 通 过 调 节 溶 液 pH的 方 法 来 除 去C若分离溶液中的 Fe3 和 Cu2 ，可调节溶液的 pH 在 4 左右D若在含有等物质的量浓度的 Cu2
21、和 Ni2 的溶液中加入烧碱，Ni(OH) 2优先沉淀做 一 当 十 注意：一定温度下，100 g 水溶解溶质达到饱和时，所溶解溶质的质量。调节 pH 的方法适合离子沉淀时 pH 相差较大的除杂，而 Ni2 和 Co2 在图示中完全沉淀时 pH 相差不大。 解析：选 C 当 pH3 时，Fe 3 已沉淀完全，A 错误；由于 Ni2 和 Co2 完全沉淀时 pH相差不大，故不宜采用调节溶液 pH 的方法来除去，B 错误；根据图示可知，在含有 Cu2和 Ni2 的溶液中加入烧碱，Cu(OH) 2优先沉淀，D 错误。3.(2019宜宾模拟) t 时，AgCl(s)与 AgI(s) 分别在溶液中达到沉
22、淀溶解平衡，相关离子浓度的关系如图所示。下列说法正确的是( )A曲线 Y 表示lg 与lg 的变化关系c Ag molL 1 c Cl molL 1B t 时，向 Z 点对应的溶液中加入蒸馏水，可使溶液变为曲线 X 对应的饱和溶液C t 时，AgCl(s)I (aq) AgI(s)Cl (aq)的平衡常数 K110 316D t 时，向浓度均为 0.1 molL1 的 KI 与 KCl 混合溶液中加入 AgNO3溶液，当Cl 刚好完全沉淀时，此时 c(I )110 11 molL1解析：选 D A 项，lg 16 时 c(Ag )10 16 molL1 ， Ksp10 16 ，lgc Ag m
23、olL 110 时 c(Ag )10 10 molL1 ， Ksp10 10 ，由于 AgI 的溶度积小于 AgCl，故c Ag molL 1曲线 Y 表示lg 与lg 的变化关系，错误；B 项， t 时，向 Z 点对c Ag molL 1 c I molL 1应的溶液中加入蒸馏水，银离子浓度及卤离子浓度均减小，lg 与lgc Ag molL 1均增大，可使溶液变为曲线 Y 对应的饱和溶液，错误；C 项，c Cl molL 1(或 lgc I molL 1)t 时，AgCl(s)I (aq) AgI(s)Cl (aq)的平衡常数 K c Cl c I 110 6，错误；D 项， t 时，向浓度
24、均为 0.1 c Cl c Ag c I c Ag 10 1010 16molL1 的 KI 与 KCl 混合溶液中加入 AgNO3溶液，当 Cl 刚好完全沉淀时， c(Cl )110 5 molL1 ， c(Ag ) molL1 110 5 molL1 ，此时 c(I )10 1010 5molL1 110 11 molL1 ，正确。10 1610 54(2019永春模拟)一定温度下，金属硫化物的沉淀溶解平衡曲线如图所示。，下列说法纵 坐 标 p Mn 表 示 lg c Mn ， 横 坐 标 p S2 表 示 lg c S2 不正确的是( )A该温度下，Ag 2S 的 Ksp1.610 49
25、B该温度下，溶解度的大小顺序为 NiSSnSCSnS 和 NiS 的饱和溶液中 10 4c Sn2 c Ni2 D向含有等物质的量浓度的 Ag 、Ni 2 、Sn 2 溶液中加入饱和 Na2S 溶液，析出沉淀的先后顺序为 Ag2S、SnS、NiS做 一 当 十 审题：纵坐标 p(M2 )越大， c(Mn )越小，p(S 2 )越大， c(S2 )越小。 17解析：选 C A 项，由 a(30,10lg 4)可知，当 c(S2 )10 30 molL1 时， c(Ag )10 (10lg 4) molL1 ， Ksp(Ag2S) c2(Ag )c(S2 )10 (10lg 4)21030 1.6
26、10 49 ，正确；B 项，观察 SnS、NiS 的沉淀溶解平衡曲线可以看出，当两条曲线中 c(S2 )相同时， c(Ni2 )c(Sn2 )，由于 SnS 和 NiS 的沉淀类型相同，所以溶解度的大小顺序为 NiSSnS，正确；C 项，SnS 和 NiS 的饱和溶液中 10 4 ，错误；D 项，假设 Ag 、Ni 2 、Sn 2 均为 0.1 c Sn2 c Ni2 Ksp SnSKsp NiS 10 2510 21molL1 ，分别生成 Ag2S、NiS、SnS 沉淀时，需要 c(S2 )分别为 1.61047 molL1 、10 20 molL1 、10 24 molL1 ，因此生成沉淀
27、的先后顺序为Ag2S、SnS、NiS，正确。5软锰矿(主要成分为 MnO2)可用于制备锰及其化合物，现代冶炼金属锰的工艺流程如图所示，步骤中杂质离子逐一沉淀。如表所示为 t 时，有关物质的 Ksp：物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Ca(OH)2 Mn(OH)2Ksp 4.01038 2.21022 5.5106 1.91013物质 CuS CaS MnS MnCO3Ksp 6.31036 9.1106 2.51015 2.21011软锰矿还原浸出的反应为 12MnO2C 6H12O612H 2SO4=12MnSO46CO 218H 2O。(1)写出一种能提高还原浸出速率的措施：_。(2)
28、调节 pH 步骤中生成的沉淀为_。加入 MnF2的主要目的是除去_(填“Ca2 ”“Fe3 ”或“Cu 2 ”)。(3)等浓度的(NH 4)2S 与(NH 4)2SO4中，NH 的浓度大小为前者_后者(填“” 4“”“”)。(4)由 MnSO4制取 MnCO3时，往 MnSO4溶液中加入(NH 4)2CO3溶液生成 MnCO3，同时还会产生 Mn(OH)2，可能的原因：MnCO 3(s)2OH (aq) Mn(OH)2(s)CO (aq)， t 时，23计算该反应的平衡常数 K_(保留一位小数)。解析：(1)反应物接触面积越大、温度越高，反应速率越快，所以能提高还原浸出速率的措施是升高反应温度
29、或将软锰矿研细等。(2)Fe(OH) 3的 Ksp为 4.01038 ，与其他离子相比最小，调节 pH 先将 Fe(OH)3沉淀下来；CaF 2难溶于水，滤液 2 中含有 Mn2 、Ca 2 、NH、SO ，加入 MnF2的目的是形成 CaF2沉淀，除去 Ca2 。(3)S 2 水解显碱性，促进 NH 4 2418水解，所以等浓度的(NH 4)2S 与(NH 4)2SO4溶液中，NH 的浓度大小为前者后者。(4)由 4 4MnCO3(s)2OH (aq) Mn(OH)2(s)CO (aq)可知23K 115.8。c CO23c2 OH Ksp MnCO3KspMn OH 2 2.210 111.910 13答案：(1)提高反应温度(或将软锰矿研细等其他合理答案)(2)Fe(OH)3 Ca 2 (3) (4)115.8(或 1.2102)19
