2011年高考化学精品讲练析20讲：第15讲《难溶电解质的溶解平衡》解读

2011年高考化学精品讲练析20讲第15讲难溶电解质的溶解平衡1. 能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质2. 了解难溶电解质的溶解平衡溶度积原理及其应用1．了解沉淀溶解平衡的本质⑴难溶电解质的溶解平衡在一定重要条件下，当沉淀与溶解的速度相等时，便达到固体难溶电解质与溶液中离子间的平衡状态。

例如：BaSO4(s) Ba(aq) + SO4(aq) 2+2-⑵溶度积：在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之乘积为一常数，称为溶度积常数，简称溶度积。

用符号Ksp表示。

对于AmBn型电解质来说，溶度积的公式是：Ksp=[A][B]①溶度积与溶解度的关系溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力，溶度积的大小与溶解度有关，它反映了物质的溶解能力。

②溶度积规则，可以判断溶液中沉淀的生成和溶解。

③离子积Qc与溶度积Ksp的区别与联系某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度的乘积Qc当Qc＜Ksp时，为不饱和溶液；当Qc=Ksp时，为饱和溶液；当Qc＞Ksp时，为过饱和溶液。

2. 了解沉淀转化的原理⑴沉淀的生成：可通过调节溶液PH或加入某些沉淀剂。

⑵沉淀的溶解：①生成弱电解质。

如生成弱酸、弱碱、水或微溶气体使沉淀溶解。

难溶物的Ksp 越大、生成的弱电解质越弱，沉淀越易溶解。

如CuS、HgS、As2S3等Ksp太小即使加入浓盐酸也不能有效降低S的浓度使其溶解。

②发生氧化还原反应，即利用发生氧化还原反应降低电解质离子浓度的方法使沉淀溶解。

③生成难电离的配离子，指利用络合反应降低电解质离子浓度的方法使沉淀溶解。

⑶沉淀的转化：把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程叫沉淀的转化。

2-n+mm+n - 1 -在含有沉淀的溶液中加入另一种沉淀剂，使其与溶液中某一离子结合成更难溶的物质，引起一种沉淀转变成另一种沉淀。

例如：CaSO4（s）+Na2CO3 = CaCO3（s）+Na2SO4在氯化银饱和溶液中,尚有氯化银固体存在，当分别向溶液中加入下列物质时，将有何种变化？在氯化银饱和溶液中,尚有氯化银固体存在，当分别向溶液中加入下列物质时，将有何种变化？【解析】AgCl（s）+-Ag(aq) + Cl(aq)（s）【例1】（2010山东卷，15）某温度下，F（分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，eOH）3改变溶液pH，金属阳离子浓度的辩护如图所示。

据图分析，下列判断错误的是A. Ksp[F（eOH）3]＜Ksp[Cu（OH）2] B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点cOH）cH）C.c、d两点代表的溶液中（与（乘积相等 bD.F（eOH）3、Cu （OH）2分别在、c两点代表的溶液中达到饱和解析：b、c两点金属阳离子的浓度相等，都设为x，+-- 2 -c(OH-)c=10-9.6，c(OH-)b=10-12.7，故，则Ksp[FeOH(3=x)⨯]-12(10，)Ksp[Cu(OH)2]=x⨯(10-9.6)2碱性增强，而Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]，A正确；a点到b点的NH4Cl溶解于水后显酸性，故B错；只要温度一定，Kw就一定，故C正确；溶度积曲线上的点代表的溶液都已饱和，曲线左下方的点都不饱和，右上方的点都是Q>K，沉淀要析出，故D正确。

答案：B【例2】（2010天津卷，4）下列液体均处于25℃，有关叙述正确的是A．某物质的溶液pH < 7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐B．pH ＝ 4.5的番茄汁中c(H+)是pH ＝ 6.5的牛奶中c(H+)的100倍C．AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同D．pH ＝ 5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中，c(Na+) > c(CH3COO) －解析：某些强酸的酸式盐pH＜7，如NaHSO4，故A错；pH=4.5，c(H+)=10-4.5 mol·L-1，pH=6.5，其c(H+)=10-6.5 mol·L-1，故B正确；同浓度的CaCl2溶液的c(Cl-)是NaCl的两倍，它们对AgCl沉淀溶解平衡的抑制程度不同，故C错；混合溶液显酸性，则c(H+)>c(OH-)，根据电荷守恒，c(CH3COO-)>c(Na+)，故D 错。

答案：B命题立意：综合考查了电解质溶液中的有关知识，包括盐类的水解、溶液的pH 与c(H+)的关系、沉淀溶解平衡的移动和溶液中离子浓度大小的比较。

【例3】（2010天津卷，6）下列各表述与示意图一致的是A．图①表示25℃时，用0.1 mol·L入酸体积的变化B．图②中曲线表示反应2SO2(g) + O2(g)随温度的变化C．图③表示10 mL 0.01 mol·L1 KMnO4 酸性溶液与过量的0.1 mol·L1 H2C2O4溶液混合－－－1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L1 NaOH溶液，溶液的pH随加－2SO3(g)；ΔH < 0 正、逆反应的平衡常数K- 3 -时，n(Mn2+) 随时间的变化D．图④中a、b曲线分别表示反应CH2＝CH2 (g) + H2(g)−−→CH3CH3(g)；ΔH< 0使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化解析：酸碱中和在接近终点时，pH会发生突变，曲线的斜率会很大，故A错；正逆反应的平衡常数互为倒数关系，故B正确；反应是放热反应，且反应生成的Mn2+对该反应有催化作用，故反应速率越来越快，C错；反应是放热反应，但图像描述是吸热反应，故D错。

答案：B命题立意：综合考查了有关图像问题，有酸碱中和滴定图像、正逆反应的平衡常数图像，反应速率图像和能量变化图像。

【例4】（2009浙江卷10）已知：25°C时，Ksp[Mg(OH)2]=5.61⨯10-12，Ksp[MgF2]=7.42⨯10-11。

下列说法正确的是( )A．25°C时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg)大B．25°C时，在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体，c(Mg)增大C．25°C时，Mg(OH)2固体在20ml0.01 mol·20mL0.01mol·LNH4Cl 溶液中的ksp小D．25°C时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2 答案 B解析 Mg(OH)2的溶度积小，故其电离出的Mg2浓度要小一些，错；＋2+2+L-1氨水中的ksp比在-1A项， NH 4可以结合Mg(OH)2电离出的OH离子，从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动，C(Mg2)增大，正确。

＋＋－B项， Ksp仅与温度有关，故错；D项，由于MgF2的溶度积更小，所以沉淀会向更难溶的方向进行，即可以生成MgF2沉淀，正确。

【例5】（2010浙江卷，26）（15分）已知：①25℃时弱电解质电离平衡数：Ka（CH3COOH）＝1.8⨯10解质的溶度积常数：Kap（CaF2）＝1.5⨯10-10-5，Ka（HSCN）＝0.13；难溶电 - 4 -②25℃时，2.0⨯10mol·L-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F-）与溶液pH的变化关系，如下图所示：-3请根据以下信息回答下旬问题：图2（1）25℃时，将20mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和20mL 0.10 mol·L-1HSCN 溶液分别与20mL 0.10 mol·L-1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图2所示：反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是，反应结束后所得两溶液中，c（CH3COO-） c（SCN-）（填―＞‖、―＜‖或―＝‖）（2）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka≈ ，列式并说明得出该常数的理由。

（3）4.0⨯10 mol·L-1HF溶液与4.0⨯10 mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生。

试题解析：给信息多，可以对信息进行初步分析，也可以根据问题再去取舍信息。

信息分析：①HSCN比CH3COOH易电离，CaF2难溶。

②F-PH=6,PH=0时以HF 存在。

F-与HF总量不变。

问题引导分析（解题分析与答案）：（1）相同的起始条件，只能是因为两种酸的电离度不同导致溶液中起始反应时H+浓度不同引起反应速率的不同。

反应结束后，溶质为CH3COONa和NaSCN,因CH3COOH酸性弱于HSCN，故CH3COONa水解程度大，c（CH3COO-）＜c （SCN-）。

（2）HF电离平衡常数Ka= 【c（H+）* c（F-）】/ c（HF）,其中c（H+）、 c （F-）、 c（HF）都是电离达到平衡时的浓度，选择中间段图像求解。

根据图像：PH=4时，c（H+）=10-4， c（F-）=1.6×10-3、 c（HF）=4.0×10-4。

Ka=0.4×10-3。

（3）PH=4.0，则c（H+）=10-4,此时：根据HF电离，产生的c（F-）=1.6×10-3，而溶2-液中的（cCa2+）=2.0×10-4。

c（F）×（cCa2+）=5.12×10-10，5.12×10-10大于Kap（CaF2）＝1.5⨯10-10-3-4，此时有少量沉淀产生。

教与学提示：- 5 -本题比较全面地考察了电离平衡常数与溶解平衡常数的知识内容。

要求学生会读图，要掌握平衡常数的表达式和含义：平衡时的溶液中的各种相关离子的浓度。

要理解溶解平衡的含义：达到饱和溶液时的最大值，大于则沉淀析出，小于则不析出。

明确平衡常数是随温度变化的，不随溶液中的离子浓度的实际值而发生变化。

在平衡常数的教学中，可以设计一个关于化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数的专题，有比较，有触类旁通地系统地研究和学习平衡常数问题。

26题再一次说明，平衡常数的题目不再只是说要考，而总是回避大题的内容。

难点突破在高考复习中意义重大。

也再一次说明，高考的热点往往和大学基础要求有联系。

【例6】（2010全国卷1，28）（15分）有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，他们都是中学化学中常用的无机试剂。

纯E为无色油状液体；B、C、D和F是盐溶液，且他们的阴离子均不同。

现进行如下实验：①A有刺激性气味，用沾有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾；②将A分别加入其它五中溶液中，只有D、F中有沉淀产生；继续加入过量A 时，D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解；③将B分别加入C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色、无味气体逸出；④将C分别加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3，沉淀均不溶。