高考化学一轮复习 第8章 物质在水溶液中的行为 第4节 沉淀溶解平衡 鲁科版

(4)常温下，向 BaCO3 饱和溶液中加入 Na2CO3 固体，BaCO3 的 Ksp 减小。( × ) (5)溶度积常数 Ksp 只受温度影响，温度升高 Ksp 一定增大。 (× ) (6)Ksp 只与电解质本性有关，与外界条件无关。( × )
4．(2018·北京东城区期末)为研究沉淀的生成及其转化，某小 组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是( )
A．①浊液中存在平衡：AgSCN(s)
Ag＋(aq)＋SCN－(aq)
B．②中颜色变化说明上层清液中含有 SCN－
C．③中颜色变化说明有 AgI 生成
D．该实验可以证明 AgI 比 AgSCN 更难溶
Cu(OH)2 溶于稀硫酸，离子方程式为 _C_u_(_O_H__)_2＋__2_H__＋_=_=_=_C__u_2＋_＋__2_H__2_O_____。
②盐溶液溶解法 如 Mg(OH)2 溶于 NH4Cl 溶液，离子方程式为 M__g_(_O_H__)_2＋__2_N__H_4＋_=_=_=__M_g_2_＋_＋__2_N__H_3_·__H_2_O_____。 (3)沉淀的转化 ①实质：沉淀溶解平衡的移动。 ②规律：一般来说，溶解度小的沉淀容易转化成 溶__解__度__更__小________的沉淀。沉淀的溶解度差别越大，越容易 转化。
溶物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。
[自我检测] 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×” (1)Ksp(AB2)小于 Ksp(CD)，则 AB2 的溶解度小于 CD 的溶解度。 ( ×) (2)Ksp 大的电解质，其溶解度一定大。( × ) (3)Ksp 表示难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，溶液中离 子浓度计量数次幂之积。( √ )
A．①⑥
B．①⑥⑦
C．②③④⑥
D．①②⑥⑦
解析：选 A。加入碳酸钠粉末会生成 CaCO3，使 Ca2＋浓度减 小，②错；加入氢氧化钠溶液会使平衡左移，有 Ca(OH)2 沉 淀生成，但 Ca(OH)2 的溶度积较大，要除去 Ca2＋，应把 Ca2＋ 转化为更难溶的 CaCO3，③错；恒温下 Ksp 不变，加入 CaO 后，溶液仍为 Ca(OH)2 的饱和溶液，pH 不变，④错；加热， Ca(OH)2 的溶解度减小，溶液的 pH 降低，⑤错；加入 Na2CO3 溶液，沉淀溶解平衡向右移动，Ca(OH)2 固体转化为 CaCO3 固体，固体质量增加，⑥正确；加入 NaOH 固体会使平衡向 左移动，Ca(OH)2 固体质量增加，⑦错。
(4)影响因素
不变
沉淀溶解方向
沉淀溶解方向
吸热
沉淀生成方向 溶解方向
沉淀
3．沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①调节 pH 法：如除去 CuCl2 溶液中的杂质 FeCl3，可以向溶 液中加入 CuO，调节溶液的 pH，使 Fe3＋形成 Fe(OH)3 沉淀而 除去。离子方程式为___F_e_3_＋_＋__3_H_2_O________F_e_(_O_H__)3_＋__3_H__＋__， C__u_O_＋__2__H_＋_=_=_=_C__u_2_＋_＋__H_2_O_。
加水稀释 加入少量 AgNO3 通入 HCl
______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______
通入 H2S ______ ______ ______ ______
答案：正向 增大 增大 增大 正向 不变 不变 不变 逆向 增大 减小 不变 逆向 减小 增大 不变 正向 减小 增大 不变
mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例： 溶度积
浓度商
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
Q
溶度积
浓度商
表达
Ksp(AmBn)＝
_[_A__n＋_]_m_·__[_B_m__－_]n______，式中
Q(AmBn)＝ _c_m_(_A_n_＋_)_·c_n_(_B_m_－_)____，
化合物 PbSO4
PbCO3
PbS
溶解度/g 1.03×10－4 1.81×10－7 1.84×10－14
由上表中数据可知，沉淀剂最好选用( )
A．硫化物
B．硫酸盐
C．碳酸盐
D．以上沉淀剂均可
解析：选 A。沉淀工业废水中的 Pb2＋时，生成沉淀的反应进 行得越完全越好，由于 PbS 的溶解度最小，故最好选硫化物 做为沉淀剂。
第8章 物质在水溶液中的行为
第4节 沉淀溶解平衡
第8章 物质在水溶液中的行为
1．了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积(Ksp)的含义， 能进行相关的计算。 2．以上各部分知识的综合应用。
沉淀溶解平衡及其应用
[知识梳理] 1．固体溶质的溶解性 不同物质在水中的溶解度不同，有的很大，有的很小，但无论 大小，都有一定的__溶__解__度____。在 20 ℃时，物质的溶解度与 溶解性的关系如下：
多数难溶电解质的溶解过程是吸热的，温度升高，溶解度 增大；而 Ca(OH)2 的溶解过程是放热的，温度升高，溶解度 减小。
题组二 沉淀溶解平衡的应用 3．(2018·无锡联考)要使工业废水中的 Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、 碳酸盐、硫化物等做沉淀剂，已知 Pb2＋与这些离子形成的化合 物的溶解度如下：
(1)溴酸银属于难溶物质吗？ (2)60 ℃ 时，AgBrO3 饱和溶液中[BrO－ 3 ]约为多少？ 答案：(1)不属于。20 ℃ 时 AgBrO3 溶解度在 0.01～1 g 之间， 故属于微溶物质。 (2)[BrO－ 3 ]＝2360g.·6mgol－1÷1 g1·0m0Lg－1×10－3 L·mL－1＝ 0.025 mol·L－1。
式
式中的浓度是任意浓
的浓度都是平衡浓度
度
应用
溶度积
浓度商
判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解： (1)Q＞Ksp：溶液过饱和，有__沉__淀___析出； (2)Q＝Ksp：溶液饱和，处于__平__衡___状态； (3)Q＜Ksp：溶液_未___饱__和____，无沉淀析出
2.Ksp 的影响因素 (1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。 (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：绝大多数难溶盐的溶解是___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
[自我检测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大
的沉淀。( √ )
(2)常温下，向 Mg(OH)2 饱和溶液中加入 NaOH 固体，Mg(OH)2 的 Ksp 不变。( √ ) (3)25 ℃时 Cu(OH)2 在水中的溶解度大于其在 Cu(NO3)2 溶液 中的溶解度。( √ )
(1)沉淀溶解平衡移动过程是固体溶解和析出的相互转化过程， 属于物理变化，但遵循勒·夏特列原理。 (2)沉淀溶解达到平衡时，再加入该难溶物对平衡无影响。 (3)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 1.0×10－5 mol·L－1 时，沉淀 已经完全。 (4)对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶物，不能直接根 据 Ksp 的大小来确定其溶解能力的大小，需通过计算转化为溶 解度。
2．沉淀溶解平衡
(1)含义 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，即建立了溶解平衡状态。
(2)建立过程
固体溶质
溶解 沉淀
溶液中的溶质vv溶 溶解 解__＞＝______vv沉 沉淀 淀， ，固 溶体 解溶 平解 衡 v溶解_＜___v沉淀，析出晶体
(3)特征
解析：选 D。②中溶液变红说明生成了 Fe(SCN)3，③中产生
黄色沉淀说明生成了 AgI，由于加入的 KI 溶液的浓度相对
KSCN 溶液的浓度大很多，KI 过量，所以无法比较 AgSCN 和
AgI 的溶解度，综上所述，D 项符合题意。
溶度积及其应用
[知识梳理]
1．溶度积和浓度商
以 AmBn(s)
增大，H＋与 CO23－反应生成 HCO3－或 H2CO3，使[CO23－]减小，
溶解平衡向正方向移动，[Mg2＋]增大，而 Ksp(MgCO3)只与温
度有关，Ksp(MgCO3)不变，综上所述，A 项正确。
2．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( )
(4)AgCl(s)
Ag＋(aq)＋Cl－(aq)和 AgCl===Ag＋＋Cl－表示
的意义相同。( × )
2．判断外界条件对 AgCl(s) 淀溶解平衡的影响：
Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH＞0 沉
外界条件 移动方向 [Ag＋] [Cl－] Ksp
升高温度 ______ ______ ______ ______
答案：C
溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示。下 列说法错误的是( )
A．溴酸银的溶解是放热过程 B．温度升高时溴酸银溶解速度加快 C．60 ℃ 时溴酸银的 Ksp 约等于 6×10－4 mol2·L－2 D．若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯
[解析] A．由题图可知，随着温度升高，溴酸银的溶解度逐 渐增大，因此 AgBrO3 的溶解是吸热过程。B.由图像曲线可知， 温度升高斜率增大，因此 AgBrO3 的溶解速度加快。C.由溶解 度曲线可知，60 ℃时，AgBrO3 的溶解度约为 0.6 g，则其物 质的量浓度约为 0.025 mol·L－1，AgBrO3 的 Ksp＝[Ag＋][BrO3－] ＝0.025 mol·L－1×0.025 mol·L－1≈6×10－4 mol2·L－2。D.若 KNO3 中含有少量 AgBrO3，可通过蒸发浓缩得到 KNO3 的饱 和溶液，再冷却结晶获得 KNO3 晶体，而 AgBrO3 留在母液中。 [答案] A
题组一 沉淀溶解平衡的影响因素
1．(2016·高考海南卷)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．[CO23－]
B．[Mg2＋]
C．[H＋]
D．Ksp(MgCO3)
解析：选 A。含有 MgCO3 固体的溶液中存在溶解平衡：
MgCO3(s)
Mg2＋(aq)＋CO23－(aq)，加入少许浓盐酸，[H＋]
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 CaOFra bibliotek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
③应用
a．锅炉除垢：将 CaSO4 转化为 CaCO3，离子方程式为 _C__a_S_O_4_(_s)_＋__C__O_23_－_(a__q_)=_=_=__C_a_C__O_3_(s_)_＋__S_O__24－_(_a_q_)_____。
b．矿物转化
CuSO4 溶 液 遇 PbS 转 化 为 CuS ， 离 子 方 程 式 为 _P_b__S_(s_)_＋__C_u_2_＋_(_a_q_)_=_=_=_C_u_S__(s_)_＋__P_b_2_＋_(a_q__) ______。
②沉淀剂法
如用 H2S 沉淀 Hg2＋的离子方程式为 _H_2_S_＋__H_g_2_＋_=_=_=_H__g_S_↓__＋__2_H__＋________。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法
如 CaCO3 溶于盐酸，离子方程式为 _C_a_C_O__3_＋__2_H_＋_=_=_=__C_a_2_＋_＋__C_O__2↑__＋__H__2_O_。
3．在 BaSO4 饱和溶液中加入少量氯化钡溶液时产生沉淀，若 以 Ksp 表示 BaSO4 的溶度积常数，则平衡后溶液中( )
1
A．[Ba2＋]＝[SO24－]＝Ksp2
B．[Ba2＋][SO24－]＞Ksp，[Ba2＋]＝[SO24－] C．[Ba2＋][SO24－]＝Ksp，[Ba2＋]＞[SO24－] D．[Ba2＋][SO24－]≠Ksp，[Ba2＋]＜[SO24－]