第26讲 难溶电解质的溶解平衡

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1、第 26 讲 难溶电解质的溶解平衡基础考点梳理最新考纲 1.了解溶解平衡的定义及影响因素。2掌握沉淀的溶解和转化的条件 及应用。 3了解溶度积及其有关计算。自主复习 一、沉淀溶解平衡 1溶解平衡 溶质溶解的过程是一个可逆过程：溶解平衡的特点：逆、等、动、定 变(适用平衡移动原理)。2溶度积 (1)溶度积常数：一定温度下难溶强 电解质的饱和溶液中各组分离子浓度幂 的乘积为一常数。对于溶解平衡： AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq) Kspc(An)mc(Bm)n。 (与其他平衡常数一样，Ksp的大小 只受温度的影响) (2)溶度积规则：某难溶电解质的溶 液中任一情况下有关离子浓度幂的乘积

2、Qc(离子积)。 当 QcKsp时，溶液过饱和，有沉淀 析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 二、沉淀反应的应用 1沉淀的生成(方法) (1)调节 pH 法：如工业原料氯化铵 中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加 入氨水调节 pH 至 78，可使 Fe3转变为 Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下： Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH 。 4(2)加沉淀剂法：如以 Na2S、H2S 等作沉淀剂，使某些金属离子如 Cu2、Hg2等生成极难溶的硫化物 CuS、HgS 等沉淀，也是分离、除去杂 质常用的方法。反应如下： Cu2S2=CuS。 Cu2H2S=CuS2H。 Hg2S2=HgS。 Hg2

3、H2S=HgS2H。 2沉淀的溶解 (1)沉淀溶解的原理 根据平衡移动，对于在水中难溶的 电解质，如果能设法不断地移去溶解平 衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶 解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 (2)溶解沉淀的试剂类型 主要类型是：用强酸溶解：例如： 溶解 CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2 等难溶电解质。用某些盐溶液溶解：例如： Mg(OH)2沉淀可溶于 NH4Cl 溶液，化学 方程式为 Mg(OH)22NH4Cl=MgCl22NH32H2O 。 3沉淀的转化(生成更难溶的物质)。网络构建热点典例突破热点考向1.结合图象考查溶解平衡的建立、 溶度积常数的应用。 2根据物质的

4、溶解性分析判断难 溶电解质的溶解和转化。 3沉淀反应在生产、科研、环保 等领域中的应用。热点探究 热点 1 难溶电解质的溶解平衡与溶 度积 1.难溶电解质 难溶电解质的溶解度很小，但不会 等于 0，习惯上把溶解度小于 0.01 g 的 电解质称为难溶电解质，一般情况下， 我们把相当量的离子互相反应生成难溶 电解质的反应，认为是反应完全了。 2难溶电解质的溶解平衡 固体进入溶液的速率与溶液中离子 的沉积速率相等的状态。 3难溶电解质溶解平衡状态的特 征 动动态平衡：v(沉淀)v(溶解)0。 定达到平衡后，溶液中离子浓 度保持不变。 变当外界条件发生变化，使 v(沉淀)v(溶解)，平衡发生移动，达

5、 到新的平衡。 4溶度积 (1)溶度积的表达式 溶度积是一个常数，符号为 Ksp，Ksp只随温度的改变而改变，当 MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)达到溶 解平衡时，Ksp的表达式如下： Kspc(Mn)mcAmn。 (2)溶度积的应用 通过比较溶度积与溶液中有关离 子浓度幂的乘积浓度积(Qc)的相对 大小，可以判断难溶电解质在给定条件 下沉淀能否生成或溶解。 QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出， 直至溶液饱和，达到新的平衡； QcKsp，溶液饱和，沉淀与溶解处 于平衡状态；Qc5。 (2)要使 Cu2浓度降至 0.2 molL1/1 0002104molL1，c(OH)108(mol

6、L1)，c(H)2 10202 104106molL1。此时溶液的 pH6。 答案：(1)5 (2)6点评：通过改变外界条件可以使反 应向生成沉淀的方向移动。方法规律技巧盐与盐溶液之间的反应规律 盐与盐溶液反应比较复杂，往往涉 及到氧化还原反应，复分解反应，阴、 阳离子互促水解反应，络合反应、沉淀 的转化反应等，高考题中常以选择题或 填空题形式出现，包括离子共存、物质 推断等。 盐与盐反应的规律注意：(1)某些强酸弱碱盐与强碱弱 酸盐反应，不一定是互促水解反应，要 考虑到溶解性，如 K2S(Na2S)与 CuSO4、AgNO3、ZnSO4、FeSO4等发生 复分解反应，因为 MS 溶解性M(O

7、H)=n溶解性。类似的还有 AgNO3与 Na3PO4、Na2CO3、Na2SiO3等。 如： 3AgNO3Na3PO4=3NaNO3Ag3PO4 。 (2)NaHCO3与 NaAlO2、Na2SiO3的 反应，此时 NaHCO3相当于酸。HCOAlOH2O=Al(OH) 3 23CO。23 (3)酸式盐之间的反应，典型的是 NaHSO4与 NaHCO3的反应，离子方程 式为 HHCO=CO2H2O。 3 【考例】 (2010广东高三五校联 考)金属离子和硫离子在水溶液中的反 应比较复杂，其产物与离子的水解、金 属硫化物的溶解度、离子氧化性或还原 性等因素有关。资料表明，CuS 的溶解 度很小

8、，在稀酸溶液中也不溶解， Ag2S 的溶解度更小，但却溶于浓硝酸。 下列有关说法不正确的是( ) ACu2和 S2在水溶液中反应的 产物是 CuS BAl3和 S2在水溶液中相互促 进水解，所以不存在 Al2S3的水溶液 CFe3和 S2在酸性溶液中反应 的产物只有 Fe2和 H2S D在酸性溶液中，将 S2加入 Ag和 Cu2的混合液中 Ag2S 先沉淀 解析 本题主要从两方面考虑：S2易水解、易被氧化及易生成难溶性 盐。溶解度越小，越有利于沉淀生成。 A 项，CuS 不溶于水，Cu2和 S2在水中 生成 CuS，正确。Al3和 S2相互促进水 解，生成 Al(OH)3和 H2S，B 项正确

9、。 Fe3在酸性溶液中可把 S2氧化为 S 单 质，C 项不正确。由于 Ag2S 的溶解度更 小，所以将 S2加入 Ag和 Cu2的混合 液中先生成 Ag2S 沉淀，D 项正确。 答案 C 变式 不同金属离子在溶液中完全 沉淀时，溶液的 pH 不同。溶液中被沉淀的离子Fe3Fe2Cu2 完全生成氢氧 化物沉淀时，溶液的 pH3.79.66.4(1)实验室配制 FeCl2溶液时需加入 少许盐酸和铁粉。 只加盐酸、不加铁粉，溶液中会 发生什么变化，用离子方程式表示为： _ _； 同时加入盐酸和铁粉后，溶液在 放置过程中，哪些离子的浓度发生了明 显的改变(不考虑溶液的挥发)，并指出 是如何改变的：

10、_。 (2)氯化铜晶体(CuCl22H2O)中含 FeCl2杂质，为制得纯净氯化铜晶体， 首先将其制成水溶液，然后按下面所示 的操作步骤进行提纯。Error! 下列氧化剂中最适合作氧化剂 X 的是_(填序号)； ANaClO BH2O2 CKMnO4 DI2 物质 Y 的化学式是 _； 写出沉淀 Z 在水中的沉淀溶解平 衡方程式：_ 。 解析：(1)Fe2在空气中易被氧化， 故加入 Fe；为了抑制其水解，加入 HCl。 (2)在加入氧化剂 X 的前后除了 Fe2转化为 Fe3，其他离子均没有变化， 可使用的氧化剂为 H2O2。在酸性条件下 沉淀 Fe3，为了不引入其他杂质，选择 铜的碱性化合物

11、，如 CuO、Cu(OH)2、CuCO3等。沉淀 Z 为 Fe(OH)3。 答案：(1) 4Fe2O24H=4Fe32H2O 放置过程中，c(Fe2)增大，c(H)减 小 (2)B CuO或 Cu(OH)2或 CuCO3 Fe(OH)3(s)Fe3(aq) 3OH(aq)备选习题 1.下列说法正确的是( )A两种难溶电解质，其中 Ksp小 的溶解度一定小 B溶液中存在两种可以与同一沉 淀剂生成沉淀的离子，则 Ksp小的一定 先生成沉淀 C所谓沉淀完全就是用沉淀剂将 溶液中某一离子除净 D同离子效应使难溶电解质的溶 解度变小，但 Ksp不变 答案：D 2有关 AgCl 沉淀的溶解平衡的说 法中，

12、不正确的是( ) AAgCl 沉淀生成和沉淀溶解不断 进行，但速率相等 BAgCl 难溶于水，溶液中没有 Ag和 Cl C升高温度，AgCl 沉淀的溶解度 增大 D向 AgCl 沉淀中加入 NaCl 固体， AgCl 沉淀的溶解度降低 解析：AgCl 固体在溶液中达到溶 解平衡后，溶解与沉淀速率相等，但不为 0；一般来说，升高温度，有利于固体 物质的溶解，A、C 正确；AgCl 难溶于水， 但溶解的部分仍电离出 Ag和 Cl，B 错误；向 AgCl 沉淀中加入 NaCl 固体， 增大了 Cl浓度，促使溶解平衡向左移 动，降低了 AgCl 的溶解度，D 正确。 答案：B 3(2010大连市期末)

13、已知：25 时，KspR(OH)25.611012，Ksp(RF2) 7.421011。下列说法正确的是( ) A25 时，饱和 R(OH)2溶液与 饱和 RF2溶液相比，前者的 c(R2)大 B25 时，在 R(OH)2的悬浊液 中加入少量的 NH4Cl 固体，c(R2)增大 C25 时，R(OH)2固体在 20 mL 0.01 mol/L 氨水中的 Ksp比在 20 mL 0.01 mol/L NH4Cl 溶液中的 Ksp小 D25 时，在 R(OH)2悬浊液中 加入 NaF 稀溶液后，R(OH)2不可能转 化为 RF2 解析：R(OH)2的溶度积小，所以 A 错；B 中 NH结合 OH使

14、 R(OH)2的溶 4解平衡右移，c(R2)增大；C 中 Ksp不随 浓度变化，只与温度有关；D 中使用浓 NaF 溶液可以使 R(OH)2转化为 RF2。 答案：B 4向 5 mL NaCl 溶液中滴入一滴 AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加 一滴 KI 溶液并振荡，沉淀变为黄色， 再滴入一滴 Na2S 溶液并振荡，沉淀又 变成黑色，根据上述变化过程，分析此 三种沉淀物的溶解度关系为( ) AAgClAgIAg2S BAgClAgIAg2S DAgIAgClAg2S 答案：C 5(2010山东省潍坊市抽样)在溶 液中有浓度均为 0.01 molL1的 Fe3、Cr3、Zn2、Mg2等离子，已 知： KspFe(OH)32.61039 mol4L4 KspCr(OH)37.01031 mol4L4 KspZn(OH)21.01017 mol3L3KspMg(OH)21.81011 mol3L3 当氢氧化物开始沉淀时，下列哪一 种离子所需溶液的 pH 最小( ) AFe3 BCr3 CZn2 DMg2 解析：根据题意，M(OH)n开始沉淀时，OH的最小浓度为，nKspMOHncMn代入数值，可以计算出四种离子浓度相 同时，Fe3开始沉淀所需溶液的 c(OH) 最小，溶液的 pH 最小。 答案：A 6FeS 饱和溶液中 c(Fe2)c(S2) Ksp，常温下 Ksp(FeS)