2016_2017学年高中化学第3章水溶液中的离子平衡第4节难溶电解质的溶解平衡第1课时沉淀溶解平衡

知识点一知识点二学业分层测评第四节难溶电解质的溶解平衡第1课时沉淀溶解平衡与溶度积1.知道沉淀溶解平衡的概念及其影响因素。2.明确溶度积和离子积的关系，并由此学会判断反应进行的方向。重点沉淀溶解平衡[基础·初探]教材整理1．沉淀溶解平衡的概念在一定温度下，当时，即建立了动态平衡，叫做沉淀。如AgCl溶于水有AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。沉淀溶解和生成速率相等溶解平衡2．沉淀溶解平衡的特征3．沉淀溶解平衡的移动固体物质的溶解是可逆过程：固体物质溶液中的溶质(1)v溶解v沉淀固体溶解(2)v溶解v沉淀溶解平衡(3)v溶解v沉淀析出晶体=4．生成难溶电解质的离子反应的限度(1)25℃时，溶解性与溶解度的关系(2)反应完全的标志对于常量的化学反应来说，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于mol/L时，沉淀就达完全。1×10－5(1)不溶于水的物质说明其在水中的溶解度为0。()(2)降低温度饱和溶液中一定会有溶质固体析出。()(3)沉淀溶解达到平衡时，溶液中各溶质离子的浓度相等并保持不变。()(4)饱和溶液的物质的量浓度一定大于不饱和溶液的物质的量浓度。()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×[核心·突破]1．沉淀溶解平衡与难溶电解质的电离(1)沉淀溶解平衡是指固体沉淀与溶液中相关离子间的平衡关系，包含了沉淀的溶解和溶解后电解质的电离两个过程。如：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)包含了BaSO4(s)BaSO4(aq)和BaSO4Ba2＋＋SO2－4两个过程。(2)难溶电解质的电离仅仅是沉淀溶解平衡的后一个过程。总过程沉淀溶解平衡(可逆)分过程沉淀的溶解(可逆)电解质的电离(可逆或不可逆)沉淀溶解平衡也用电离方程式表示，①须标明状态(s)、(aq)，②一律用“”。Al(OH)3(s)Al3＋(aq)＋3OH－(aq)(沉淀溶解平衡)Al(OH)3Al3＋＋3OH－(电离平衡)2．影响沉淀溶解平衡的因素(1)温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动。(2)加水稀释，浓度减小，溶解平衡向溶解方向移动。(3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。(4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解的方向移动。总之，沉淀溶解平衡遵循勒夏特列原理。[题组·冲关]题组1沉淀溶解平衡概念及特征1．(2016·绵阳高二检测)将一定量的硫酸钡放入水中，对此有关的叙述正确的是()A．硫酸钡不溶于水，硫酸钡固体质量不会改变B．最终会得到BaSO4的极稀的饱和溶液C．因为Ba2＋＋SO2－4BaSO4↓很容易发生，所以不存在BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)的反应D．因为BaSO4难溶于水，所以改变外界条件也不会改变BaSO4的溶解性【解析】BaSO4不溶于水并不是绝对不溶，它存在溶解平衡，当沉淀溶解和生成的速率相等时，得到了BaSO4的饱和溶液即建立了动态平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)，A、C项错误，B项正确；升高温度，BaSO4溶解度增大，D项错误。【答案】B2．下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是()A．AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－C．升高温度，AgCl的溶解度不变D．向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变【解析】AgCl固体在溶液中存在溶解平衡，所以溶液中有Ag＋和Cl－，B错；升高温度，AgCl溶解度增大，C错；向平衡体系中加入NaCl固体，增大了c(Cl－)，溶解平衡左移，AgCl溶解度减小，D错。【答案】A3．下列关于沉淀溶解的说法正确的是()A．只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程B．沉淀溶解平衡过程是可逆的C．在平衡状态时v溶解＝v结晶＝0D．达到沉淀溶解平衡的溶液不一定是饱和溶液【解析】无论是难溶电解质还是易溶电解质，都存在沉淀溶解平衡状态，例如NaCl过饱和溶液中就存在沉淀溶解平衡状态，故A错；电解质的沉淀溶解平衡状态是可逆的，故B对；沉淀溶解平衡状态v溶解＝v结晶≠0，故C错；沉淀溶解平衡状态，电解质溶液也达到了饱和，故D项错误。答案选B。【答案】B【解析】Cl2＋2I－I2＋2Cl－，c(I－)减小，平衡右移，PbI2溶解度变大，PbI2固体质量减小，c(Pb2＋)增大。【答案】D5．把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，下列叙述正确的是()A．给溶液加热，溶液的pH升高B．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高C．向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多D．向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多【解析】A项，Ca(OH)2溶解度随温度升高而降低，因此，升温平衡左移，c(OH－)减小，pH减小；B项，保持恒温，Ca(OH)2溶解度不变，c(OH－)不变，因此pH不变；C项，CO2－3＋Ca2＋CaCO3↓，使平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少；D项，加入NaOH固体时，c(OH－)增大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。【答案】D6．将AgCl分别投入下列溶液中：①40mL0.03mol·L－1的HCl溶液②50mL0.03mol·L－1的AgNO3溶液③30mL0.02mol·L－1的CaCl2溶液④10mL蒸馏水AgCl的溶解度由大到小的顺序是________。【解析】在水中AgCl存在溶解平衡AgCl(s)AgCl(aq)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)(注：s表示未溶解的固体，aq表示已被溶解但未电离的AgCl)。当溶液中存在Ag＋或Cl－时，溶解平衡逆向移动，AgCl的溶解度减小。溶液中Ag＋或Cl－的浓度越大，逆向移动的程度越大，溶解度就越小。以中性的水为参照，溶解度④①＝②③。【答案】④①＝②③溶度积常数[基础·初探]教材整理1．溶度积常数Ksp在一定温度下，沉淀达溶解平衡后的溶液为液，其离子浓度，溶液中各离子浓度幂之积为常数，叫做(简称)，用表示。饱和不再发生变化溶度积常数溶度积Ksp2．表达式(1)AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)Ksp＝；(2)Ag2S(s)2Ag＋(aq)＋S2－(aq)Ksp＝；(3)Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)Ksp＝；(4)AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)Ksp＝。c(Ag＋)·c(Cl－)c2(Ag＋)·c(S2－)c(Fe3＋)·c3(OH－)cm(An＋)·cn(Bm－)3．通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积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；(1)QcKsp，溶液过饱和，有析出，直至溶液，达到新的平衡。(2)Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于。(3)QcKsp，溶液未饱和，无析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质直至溶液。沉淀饱和平衡状态沉淀溶解饱和溶度积大的难溶电解质的溶解度一定大于溶度积小的难溶电解质吗？【提示】不一定。只有组成相似的难溶电解质才能据溶度积比较溶解度。[合作·探究]浓度积常数的应用[探究背景]在T℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知T℃时AgCl的Ksp＝4×10－10。[探究问题]1．T℃时，Ksp(AgBr)等于多少？【提示】Ksp(AgBr)＝c(Ag＋)·c(Br－)＝7×10－7×7×10－7＝4.9×10－13。2．相同温度下，AgCl和AgBr的溶解度相对大小关系如何？【提示】S(AgCl)S(AgBr)3．a点是否有沉淀析出？b点是否有沉淀析出？【提示】a点：QcKsp，溶液不饱和，故无沉淀析出。b点：QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出。4．采取什么措施可以使溶液由c点到d点？该过程中Ksp(AgBr)是否变化？【提示】增大c(Br－)；不变化。5．已知AgBr(s)Ag＋(aq)＋Br－(aq)ΔH0，则升高温度，Ksp(AgBr)如何变化？【提示】增大。[核心·突破]1．溶度积的意义(1)溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关，与浓度无关。(2)Ksp大小反映难溶电解质的溶解能力，Ksp越小，说明难溶物越难溶解。(3)相同类型的物质，溶度积越小，其溶解度越小。2．根据溶度积能计算出饱和溶液中离子浓度，由溶液体积可计算出溶解的溶质的物质的量，Ksp与S换算时，S的单位必须用物质的量浓度(mol·L－1或mol·dm－3)。[题组·冲关]题组1溶度积及有关计算1．下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是()A．常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小B．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp减小C．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大D．常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变【解析】温度不变，溶度积常数不变，故A项不正确；大多数的难溶物温度升高，Ksp增大，但也有少数物质相反，故B、C均不正确。【答案】D2．已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25℃)见下表：难溶电解质AgClAgBrAgIAg2SO4Ag2CrO4Ksp1.8×10－105.4×10－138.5×10－171.4×10－51.12×10－12下列叙述不正确的是()A．由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小B．将等体积的4×10－3mol·L－1的AgNO3溶液和4×10－3mol·L－1的K2CrO4溶液混合，有Ag2CrO4沉淀产生C．向AgCl的悬浊液中滴加饱和NaBr溶液可以得到黄色AgBr悬浊液D．向100mL0.1mol·L－1的Na2SO4溶液中加入1mL0.1mol·L－1的AgNO3溶液，有白色沉淀生成【解析】D项，混合溶液中c(Ag＋)＝0.1mol·L－1×1mL101mL≈0.001mol·L－1，c2(Ag＋)·c(SO2－4)＝0.0012×0.1＝1×10－71.4×10－5，故不会产生沉淀。【答案】D3．(2013·全国卷Ⅰ)已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO2－4，浓度均为0.010mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()【导学号：29910048】A．Cl－、Br－、CrO2－4B．CrO2－4、Br－、Cl－C．Br－、Cl－、CrO2－4D．Br－、CrO2－4、Cl－【解析】利用沉淀溶解平衡原理，当QcKsp时，有沉淀析出。溶液中Cl－、Br－、CrO2－4的浓度均为0.010mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L－1的AgNO3溶液时，溶解度小的先满足QcKsp，有沉淀析出。比较Ksp，AgBr、AgCl同类型，溶解度：AgBrAgCl。比较AgCl、Ag2CrO4的溶解度：从数量级看，AgCl中c(Ag＋)＝KspAgCl＝1.56×10－10，Ag2CrO4中，Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO2－4(aq)，设c(CrO2－4)＝x，则Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO2－4)＝(2x)2·x＝4x3，则x＝3KspAg2CrO44＝39.0×10－124。故Ag2CrO4中c(Ag＋)＝2x＝239.0×10－1241.56×10－10，故溶解度顺序为AgBrAgClAg2CrO4，推知三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br－、Cl－、CrO2－4。【答案】C4．某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点C．d点无BaSO4沉淀生成D．a点对应的Ks