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化学选择性必修1第四单元 沉淀溶解平衡课堂教学课件ppt
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这是一份化学选择性必修1第四单元 沉淀溶解平衡课堂教学课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了基础知识，技能素养，形成性自评，图说考点，溶解平衡的特征，不等于零，保持不变，发生移动，溶度积常数，各离子浓度的幂之积等内容，欢迎下载使用。
课程目标1．了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2．理解溶度积(Ksp)的意义，能进行相关的计算。3．知道沉淀的生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。
[新知预习]一、沉淀溶解平衡原理1．25 ℃时，溶解性与溶解度的关系：
2．沉淀溶解平衡：(1)定义：在一定温度下，当沉淀________和________的速率相等时，即达到溶解平衡(如图所示)。(2)溶解平衡的建立固体溶质溶解,析出溶液中的溶质v(溶解)____v(沉淀)，固体溶解；v(溶解)____v(沉淀)，溶解平衡；v(溶解)____v(沉淀)，析出晶体。(3)表示方法：以AgCl为例，溶解平衡可表示为________________________。
AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
4．生成难溶电解质的限度(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________________时，反应就达完全。
1×10－5 ml·L－1
原理：溶解度Fe(OH)3________Cu(OH)2(填“大于”或“小于”)。
[即时性自测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积常数。( )(2)溶度积常数大者，溶解能力也越大。( )(3)两种不溶物的Ksp相差越大，不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物。( )(4)AgI比AgCl更难溶于水，所以，AgCl可以转化为AgI。( )(5)含氢氧化钙固体的石灰水中，加少量NaOH固体，氢氧化钙固体质量增加。( )(6)在有Cl－和Br－共同存在的溶液中，只要滴加AgNO3溶液，最先生成的沉淀一定是AgBr。( )
2．下列说法不正确的是( )A．Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关B．由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，所以ZnS在一定条件下可转化为CuSC．其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变D．两种难溶电解质作比较时，Ksp越小的电解质，其溶解度一定越小
解析：Ksp只与难溶电解质的性质和外界温度有关，故A、C正确；由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，所以ZnS在一定条件下可转化为CuS，B正确；同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr、AgI)，Ksp越小，溶解度越小，而不同类型的难溶电解质(如Ag2SO4和AgI)，Ksp小的溶解度不一定小，故D错误。
3．在一定温度下，在氢氧化钙的悬浊液中，存在氢氧化钙固体与其电离出的离子间溶解结晶平衡：Ca(OH)2(s)⇌Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，向此种悬浊液中加入少量的氧化钙粉末，充分反应后恢复到原温度。下列叙述正确的是( )A．溶液中钙离子数目减小B．溶液中钙离子浓度减小C．溶液中氢氧根离子浓度增大D．pH减小
解析：向悬浊液中加少量生石灰，发生CaO＋H2O===Ca(OH)2，由于原溶液已经达到饱和，则反应后仍为饱和溶液，溶液中各离子浓度不变，则B、C、D错误；由于反应消耗水，则溶剂质量减少，由于浓度不变，则溶液中Ca2＋数目减小，A项正确。
4．写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式(1)AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)Ksp＝_____________________________________________。(2)Fe(OH)3(s)⇌Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)Ksp＝____________________________________________。(3)AmBn(s)⇌mAn＋(aq)＋nBm－(aq)Ksp＝______________________________________________。
c(Ag＋)·c(Cl－)
c(Fe3＋)·c3(OH－)
[c(An＋)]m·[c(Bm－)]n
5．根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：(1)重金属离子会对河流和海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH＝2.0，ρ＝1 g/mL)中含有Ag＋、Pb2＋等重金属离子，其浓度约为0.01 ml/L，排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下：
你认为往废水中加入________(填字母序号)，沉淀效果最好。A.NaOH B．Na2S C.KI D．Ca(OH)2
解析：溶度积越小的越易转化为沉淀，由表格中的数据可知，硫化物的溶度积小，则应选择硫化钠；故答案为B。
提升点一 沉淀溶解平衡的移动 [例1] 对于难溶盐MX，其饱和溶液中M＋和X－的物质的量浓度之间的关系类似于c(H＋)·c(OH－)＝Kw，存在等式c(M＋)·c(X－)＝Ksp。现有足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是( )①20 mL 0.01 ml·L－1 KCl溶液②30 mL 0.02 ml·L－1 CaCl2溶液③40 mL 0.03 ml·L－1 HCl溶液④10 mL蒸馏水⑤50 mL 0.05 ml·L－1 AgNO3溶液A．①＞②＞③＞④＞⑤ B．④＞①＞③＞②＞⑤C．⑤＞④＞③＞②＞① D．④＞③＞⑤＞②＞①
解析：AgCl(s)⇌Ag＋＋Cl－，由于c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp，c(Cl－)或c(Ag＋)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag＋或Cl－的浓度有关，而与溶液的体积无关。①中c(Cl－)＝0. 01 ml·L－1，②中c(Cl－)＝0.04 ml·L－1，③中c(Cl－)＝ 0.03 ml·L－1，④中c(Cl－)＝0 ml·L－1，⑤中c(Ag＋) ＝0.05 ml·L－1。Ag＋或Cl－浓度由小到大的顺序为④<①<③<②<⑤，故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序为④>①>③>②>⑤。
状元随笔 AgCl固体在溶液中的溶解受到溶液中c(Cl－)和c(Ag＋)大小的影响，但溶液中c(Cl－)与c(Ag＋)乘积是个定值，c(Cl－)越大，c(Ag＋)越小。
[提升1] 已知：Ag＋＋SCN－⇌AgSCN↓(白色)，某同学探究AgSCN的溶解平衡及转化，进行以下实验。
下列说法中，不正确的是( )A．①中现象能说明Ag＋与SCN－生成AgSCN沉淀的反应有限度B．②中现象产生的原因是发生了反应Fe(SCN)3＋3Ag＋===3AgSCN↓＋Fe3＋C．③中产生黄色沉淀的现象能证明AgI的溶解度比AgSCN的溶解度小D．④中黄色沉淀溶解的原因可能是AgI与KI溶液中的I－进一步发生了反应
解析：由图可知，等量的AgNO3和KSCN反应生成AgSCN沉淀，上层清液中滴加Fe(NO3)3溶液，得到浅红色溶液，则上层清液中含有SCN－，说明Ag＋与SCN－生成AgSCN沉淀的反应有限度，A项正确。向含Fe(SCN)3的浅红色溶液中加入AgNO3溶液，红色褪去，产生白色沉淀，发生了反应：Fe(SCN)3＋3Ag＋⇌3AgSCN↓＋Fe3＋，B项正确。①中加入AgNO3溶液生成AgSCN白色沉淀后，AgNO3仍剩余；②中加入2滴2 ml·L－1 KI溶液，溶液中Ag＋和I－反应生成AgI黄色沉淀，未发生AgI和AgSCN之间的转化，故不能比较二者的溶解度大小，C项错误。白色沉淀AgSCN中加入2 mL 2 ml·L－1 KI溶液，白色沉淀转化为黄色沉淀，则AgSCN转化为AgI；随后沉淀溶解，得到无色溶液，由于溶液中KI剩余，可能是AgI和I－反应生成无色易溶物质，D项正确。
[关键能力]沉淀溶解平衡的影响因素1．内因：难溶电解质本身的性质，这是决定性的因素。绝对不溶的物质是没有的；同是微溶物质，溶解度差别也很大；易溶物质只要是饱和溶液也存在溶解平衡。
2．外因：(1)浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动。(2)温度：多数难溶性电解质溶于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动；少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡。(3)同离子效应：当加入与难溶电解质相同的离子，平衡向生成沉淀的方向移动。如AgCl中加入KCl固体，平衡向左移动。(4)离子反应效应：向沉淀溶解平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体的离子时，平衡向沉淀溶解的方向移动。如AgCl中加入KI固体，生成更难溶的AgI，AgCl溶解。
(3)25 ℃时，向50 mL 0.018 ml·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 ml·L－1的盐酸，生成沉淀。已知25 ℃时AgCl的Ksp＝1.8×10－10，请计算：①完全沉淀后，溶液中c(Ag＋)＝________ml·L－1。②完全沉淀后，溶液的pH＝________。(4)已知常温下Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－39，某CuSO4溶液中含有Fe3＋，可以加入________调节溶液的pH为______，使溶液中的Fe3＋恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10－5 ml·L－1时)而除去。
状元随笔 运用Ksp进行计算时，浓度应为混合后离子浓度；调pH除杂时，所加物质应既能与H＋(或OH－)反应，又不引入新的杂质。
[提升2] Ⅰ.常温下，CaS的Ksp＝1.0×10－8，饱和溶液中存在平衡：CaS(s)⇌Ca2＋(aq)＋S2－(aq) ΔH＞0。(1)①该温度下，将10－4 ml·L－1氯化钙溶液与2×10－4 ml·L－1硫化钠溶液等体积混合，能否产生沉淀并说明理由：____________________________________________________________________________________；温度升高时，Ksp________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。②向CaS悬浊液中滴加少量浓盐酸，c(Ca2＋)________，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________(用文字和离子方程式说明)。
不能，因为离子积Qc＝c(Ca2＋)·c(S2－)＝5×10－5×1×10－4＝5×10－9
解析：Ⅰ.(1)将10－4 ml·L－1氯化钙溶液与2×10－4 ml·L－1硫化钠溶液等体积混合后，c(Ca2＋)＝5×10－5 ml·L－1，c(S2－)＝1×10－4 ml·L－1，则离子积Qc＝c(Ca2＋)·c(S2－)＝5×10－5×1×10－4＝5×10－9＜Ksp(CaS)＝1.0×10－8，故无沉淀生成；CaS(s)⇌Ca2＋(aq)＋S2－(aq)为吸热反应，则温度升高时，Ksp增大。②滴加少量浓盐酸，氢离子会与硫离子结合生成硫化氢，其离子方程式为2H＋＋S2－===H2S↑，因此会破坏溶解平衡：CaS(s)⇌Ca2＋(aq)＋S2－(aq)，使平衡正向移动，c(Ca2＋)增大。
(2)若向CaS悬浊液中加入CuSO4溶液，生成一种黑色固体物质，写出该过程中发生反应的离子方程式：______________________________。
CaS(s)＋Cu2＋(aq)===CuS(s)＋Ca2＋(aq)
解析：CaS悬浊液中存在CaS(s)⇌Ca2＋(aq)＋S2－(aq)，若向其中加入CuSO4溶液，发生复分解反应，生成黑色固体CuS，反应的离子方程式为CaS(s)＋Cu2＋(aq)===CuS(s)＋Ca2＋(aq)。
Ⅱ.已知常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38，欲使0.01 ml·L－1 FeCl3溶液开始产生Fe(OH)3沉淀，应调整溶液pH，使pH________，若要使其沉淀完全，pH应________。
状元随笔 溶度积常数和其它平衡常数一样，也只受温度影响，当其它条件改变时，平衡会发生移动，但Ksp保持不变。
2．溶度积规则设任意浓度的溶液中离子浓度幂的乘积为Qc(离子积)，通过比较溶度积与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。
状元随笔 对同类型物质，可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力，Ksp越大，难溶电解质的溶解能力越强；对不同类型的物质，不能把Ksp作为比较的依据，应通过计算将Ksp转化为饱和溶液中溶质的物质的量浓度来判断溶解能力的强弱。
提升点三 沉淀溶解平衡的图像[例3] 绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )A．图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度B．图中各点对应的Ksp的关系为：Ksp(m)＝Ksp(n)＜Ksp(p)＜Ksp(q)C．向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动D．温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
解析：图中a和b为T1、T2温度下CdS的饱和溶液中的c(Cd2＋)或c(S2－)，即CdS在水中的溶解度，A项正确；Ksp只与温度有关，故Ksp(m)＝Ksp(p)＝Ksp(n)
解析：根据滴定曲线，当加入25 mL AgNO3溶液时，Ag＋与Cl－刚好完全反应，AgCl处于沉淀溶解平衡状态，此时溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)＝10－4.75 ml·L－1，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝10－9.5≈3.16×10－10，A项正确；曲线上各点都处于沉淀溶解平衡状态，故符合c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)，B项正确；Cl－浓度为0.050 0 ml·L－1时消耗25 mL AgNO3溶液，则Cl－浓度为0.040 0 ml·L－1时消耗20 mL AgNO3溶液，根据图示，a点对应AgNO3溶液体积为15 mL，所以反应终点不可能由c点移到a点，C项错误；由于AgBr的Ksp小于AgCl的Ksp，初始c(Br－)与c(Cl－)相同时，反应达到终点时消耗的AgNO3溶液体积相同，但Br－浓度小于Cl－浓度，即反应终点从曲线上的c点向b点方向移动，D项正确。
状元随笔 解决图像问题的前提是弄清楚纵横坐标的意义，特殊点的意义，直线上的点对应溶液均为饱和溶液，之外的点为非饱和溶液。
[关键能力]沉淀溶解平衡图像解题分析溶度积规则是解决沉淀的生成、沉淀的溶解及沉淀的转化的根本规则。解答此类题时要注意：(1)溶度积Ksp是化学平衡常数的延伸和拓展，因此要从化学平衡常数的角度去理解Ksp的含义和应用；(2)要正确使用溶度积规则来判断沉淀的生成和溶解；(3)在解答有关图像题时，要理解曲线及横纵轴表示的意义，联系有关原理进行分析判断。
1．已知25℃时，AgCl的溶度积常数Ksp＝1.8×10－10，则下列说法正确的是( )A．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp变大B．AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中，一定有c(Ag＋)＝c(Cl－)C．温度一定时，当溶液中c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp时，此溶液中必有AgCl沉淀析出D．将AgCl加入到较浓的KI溶液中，部分AgCl转化为AgI，因为AgCl的溶解度大于AgI
解析：Ksp只与温度有关，A项不正确；B项混合后可能c(Ag＋)或c(Cl－)有剩余，不一定有c(Ag＋)＝c(Cl－)；C项Qc＝Ksp时达到溶解平衡，没有AgCl沉淀析出；D项符合沉淀转化的规律。
解析：加MgSO4会使溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2＋)变大；加盐酸使该溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，c(Mg2＋)变大；加NaOH使该溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2＋)变小；加水平衡右移，Mg(OH)2固体减少，由于温度不变，最终饱和溶液中c(Mg2＋)不变。
3．向AgCl浊液中滴加浓氨水后，得到澄清溶液，向澄清溶液中滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知，Ag＋＋2NH3·H2O⇌[Ag(NH3)2]＋＋2H2O。下列分析不正确的是( )A．AgCl浊液中存在沉淀溶解平衡AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)B．该实验可以证明NH3结合Ag＋的能力比Cl－强C．该实验表明实验室可用浓氨水洗涤银镜反应后的试管D．由资料信息可推知，滴加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl
解析：AgCl是难溶电解质，在AgCl浊液中存在沉淀溶解平衡，A项正确；Ag＋与NH3结合生成[Ag(NH3)2]＋，导致Ag＋浓度减小，促使沉淀溶解平衡AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)正向移动，说明NH3结合Ag＋的能力比Cl－强，B项正确；银镜反应后的试管壁上是银单质，Ag＋能与浓氨水反应，银单质不能，C项错误；浓硝酸能中和NH3·H2O，c(NH3·H2O)减小，使Ag＋＋2NH3·H2O⇌[Ag(NH3)2]＋＋2H2O平衡逆向移动，[Ag(NH3)2]＋转化成Ag＋，Ag＋与溶液中的Cl－结合生成沉淀，所以滴加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl，D项正确。
4．化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋，反应为Cu2＋(aq)＋MnS(s)===Mn2＋(aq)＋CuS(s)。已知Ksp(MnS)＝2.5×10－13 ml2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36 ml2·L－2。下列叙述错误的是( )A．相同温度下，MnS的溶解度大于CuS的溶解度B．Cu2＋(aq)＋MnS(s)===Mn2＋(aq)＋CuS(s)的化学平衡常数为5.2×10－24C．Na2S、H2S也可以用作沉淀剂D．向处理后的反应体系中加入少量CuSO4固体，c(Mn2＋)变大
5．某温度时，Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是( )A．b点对应的Ksp等于c点对应的KspB．采取蒸发溶剂的方法可以使溶液从a点变到b点C．该温度下，Ag2SO4的Ksp＝1.6×10－5D．0.02 ml·L－1的AgNO3溶液与0.2 ml·L－1的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀
6．为探究从镀银车间的废液中回收银的效果，某化学兴趣小组的同学在25 ℃时进行了下列分析：(1)他们取了35 L Ag＋浓度为6×10－3 ml·L－1的某镀银车间回收液，然后加入0.012 ml·L－1 NaCl溶液25 L，此时________(填“能”或“不能”)观察到AgCl沉淀。(2)最后该溶液中的c(Ag＋)为__________________，生成AgCl的质量为________。(3)AgCl在上述溶液中的溶解度与在纯水中的相比，______中的溶解度较大。[已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10]
1.2×10－7 ml/L
7．磷、碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下面问题：(1)H3PI是一种三元弱酸，常温下其三级电离常数分别是Ka1＝7.1×10－3，Ka2＝6.2×10－8，Ka3＝4.5×10－13。①利用Ka与Kh的相对大小判断：常温下，NaH2PI的水溶液pH________7(填“＞”“＜”或“＝”)。②常温下，Na2HPI的水溶液中Kh＝________(保留2位有效数字)。
(2)已知常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10；Ksp(AgI)＝9.0×10－17；Ksp(Ag2CrO4)＝1.0×10－12。AgI为黄色固体；Ag2CrO4为红棕色固体。①向AgCl悬浊液中加入适量KI溶液，发生AgCl(s)＋I－(aq)⇌AgI(s)＋Cl－(aq)，该反应的化学平衡常数K＝________。②测定水体中氯化物的含量，常用标准硝酸银法进行滴定，滴定时应加入的指示剂是________。a．KI b．K2CrO4 c．KCl滴定终点时锥形瓶中颜色的变化：______________________________________________________。
滴入最后一滴标准硝酸银溶液，生成红棕色沉淀，且半分钟内不褪色
(3)某溶液中c(Fe3＋)＝c(Mg2＋)＝0.02 ml·L－1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全，即溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 ml·L－1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？(FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10－22、1.0×10－24)(列式计算)。
课程目标1．了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2．理解溶度积(Ksp)的意义，能进行相关的计算。3．知道沉淀的生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。
[新知预习]一、沉淀溶解平衡原理1．25 ℃时，溶解性与溶解度的关系：
2．沉淀溶解平衡：(1)定义：在一定温度下，当沉淀________和________的速率相等时，即达到溶解平衡(如图所示)。(2)溶解平衡的建立固体溶质溶解,析出溶液中的溶质v(溶解)____v(沉淀)，固体溶解；v(溶解)____v(沉淀)，溶解平衡；v(溶解)____v(沉淀)，析出晶体。(3)表示方法：以AgCl为例，溶解平衡可表示为________________________。
AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
4．生成难溶电解质的限度(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________________时，反应就达完全。
1×10－5 ml·L－1
原理：溶解度Fe(OH)3________Cu(OH)2(填“大于”或“小于”)。
[即时性自测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积常数。( )(2)溶度积常数大者，溶解能力也越大。( )(3)两种不溶物的Ksp相差越大，不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物。( )(4)AgI比AgCl更难溶于水，所以，AgCl可以转化为AgI。( )(5)含氢氧化钙固体的石灰水中，加少量NaOH固体，氢氧化钙固体质量增加。( )(6)在有Cl－和Br－共同存在的溶液中，只要滴加AgNO3溶液，最先生成的沉淀一定是AgBr。( )
2．下列说法不正确的是( )A．Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关B．由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，所以ZnS在一定条件下可转化为CuSC．其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变D．两种难溶电解质作比较时，Ksp越小的电解质，其溶解度一定越小
解析：Ksp只与难溶电解质的性质和外界温度有关，故A、C正确；由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，所以ZnS在一定条件下可转化为CuS，B正确；同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr、AgI)，Ksp越小，溶解度越小，而不同类型的难溶电解质(如Ag2SO4和AgI)，Ksp小的溶解度不一定小，故D错误。
3．在一定温度下，在氢氧化钙的悬浊液中，存在氢氧化钙固体与其电离出的离子间溶解结晶平衡：Ca(OH)2(s)⇌Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，向此种悬浊液中加入少量的氧化钙粉末，充分反应后恢复到原温度。下列叙述正确的是( )A．溶液中钙离子数目减小B．溶液中钙离子浓度减小C．溶液中氢氧根离子浓度增大D．pH减小
解析：向悬浊液中加少量生石灰，发生CaO＋H2O===Ca(OH)2，由于原溶液已经达到饱和，则反应后仍为饱和溶液，溶液中各离子浓度不变，则B、C、D错误；由于反应消耗水，则溶剂质量减少，由于浓度不变，则溶液中Ca2＋数目减小，A项正确。
4．写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式(1)AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)Ksp＝_____________________________________________。(2)Fe(OH)3(s)⇌Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)Ksp＝____________________________________________。(3)AmBn(s)⇌mAn＋(aq)＋nBm－(aq)Ksp＝______________________________________________。
c(Ag＋)·c(Cl－)
c(Fe3＋)·c3(OH－)
[c(An＋)]m·[c(Bm－)]n
5．根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：(1)重金属离子会对河流和海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH＝2.0，ρ＝1 g/mL)中含有Ag＋、Pb2＋等重金属离子，其浓度约为0.01 ml/L，排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下：
你认为往废水中加入________(填字母序号)，沉淀效果最好。A.NaOH B．Na2S C.KI D．Ca(OH)2
解析：溶度积越小的越易转化为沉淀，由表格中的数据可知，硫化物的溶度积小，则应选择硫化钠；故答案为B。
提升点一 沉淀溶解平衡的移动 [例1] 对于难溶盐MX，其饱和溶液中M＋和X－的物质的量浓度之间的关系类似于c(H＋)·c(OH－)＝Kw，存在等式c(M＋)·c(X－)＝Ksp。现有足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是( )①20 mL 0.01 ml·L－1 KCl溶液②30 mL 0.02 ml·L－1 CaCl2溶液③40 mL 0.03 ml·L－1 HCl溶液④10 mL蒸馏水⑤50 mL 0.05 ml·L－1 AgNO3溶液A．①＞②＞③＞④＞⑤ B．④＞①＞③＞②＞⑤C．⑤＞④＞③＞②＞① D．④＞③＞⑤＞②＞①
解析：AgCl(s)⇌Ag＋＋Cl－，由于c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp，c(Cl－)或c(Ag＋)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag＋或Cl－的浓度有关，而与溶液的体积无关。①中c(Cl－)＝0. 01 ml·L－1，②中c(Cl－)＝0.04 ml·L－1，③中c(Cl－)＝ 0.03 ml·L－1，④中c(Cl－)＝0 ml·L－1，⑤中c(Ag＋) ＝0.05 ml·L－1。Ag＋或Cl－浓度由小到大的顺序为④<①<③<②<⑤，故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序为④>①>③>②>⑤。
状元随笔 AgCl固体在溶液中的溶解受到溶液中c(Cl－)和c(Ag＋)大小的影响，但溶液中c(Cl－)与c(Ag＋)乘积是个定值，c(Cl－)越大，c(Ag＋)越小。
[提升1] 已知：Ag＋＋SCN－⇌AgSCN↓(白色)，某同学探究AgSCN的溶解平衡及转化，进行以下实验。
下列说法中，不正确的是( )A．①中现象能说明Ag＋与SCN－生成AgSCN沉淀的反应有限度B．②中现象产生的原因是发生了反应Fe(SCN)3＋3Ag＋===3AgSCN↓＋Fe3＋C．③中产生黄色沉淀的现象能证明AgI的溶解度比AgSCN的溶解度小D．④中黄色沉淀溶解的原因可能是AgI与KI溶液中的I－进一步发生了反应
解析：由图可知，等量的AgNO3和KSCN反应生成AgSCN沉淀，上层清液中滴加Fe(NO3)3溶液，得到浅红色溶液，则上层清液中含有SCN－，说明Ag＋与SCN－生成AgSCN沉淀的反应有限度，A项正确。向含Fe(SCN)3的浅红色溶液中加入AgNO3溶液，红色褪去，产生白色沉淀，发生了反应：Fe(SCN)3＋3Ag＋⇌3AgSCN↓＋Fe3＋，B项正确。①中加入AgNO3溶液生成AgSCN白色沉淀后，AgNO3仍剩余；②中加入2滴2 ml·L－1 KI溶液，溶液中Ag＋和I－反应生成AgI黄色沉淀，未发生AgI和AgSCN之间的转化，故不能比较二者的溶解度大小，C项错误。白色沉淀AgSCN中加入2 mL 2 ml·L－1 KI溶液，白色沉淀转化为黄色沉淀，则AgSCN转化为AgI；随后沉淀溶解，得到无色溶液，由于溶液中KI剩余，可能是AgI和I－反应生成无色易溶物质，D项正确。
[关键能力]沉淀溶解平衡的影响因素1．内因：难溶电解质本身的性质，这是决定性的因素。绝对不溶的物质是没有的；同是微溶物质，溶解度差别也很大；易溶物质只要是饱和溶液也存在溶解平衡。
2．外因：(1)浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动。(2)温度：多数难溶性电解质溶于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动；少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡。(3)同离子效应：当加入与难溶电解质相同的离子，平衡向生成沉淀的方向移动。如AgCl中加入KCl固体，平衡向左移动。(4)离子反应效应：向沉淀溶解平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体的离子时，平衡向沉淀溶解的方向移动。如AgCl中加入KI固体，生成更难溶的AgI，AgCl溶解。
(3)25 ℃时，向50 mL 0.018 ml·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 ml·L－1的盐酸，生成沉淀。已知25 ℃时AgCl的Ksp＝1.8×10－10，请计算：①完全沉淀后，溶液中c(Ag＋)＝________ml·L－1。②完全沉淀后，溶液的pH＝________。(4)已知常温下Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－39，某CuSO4溶液中含有Fe3＋，可以加入________调节溶液的pH为______，使溶液中的Fe3＋恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10－5 ml·L－1时)而除去。
状元随笔 运用Ksp进行计算时，浓度应为混合后离子浓度；调pH除杂时，所加物质应既能与H＋(或OH－)反应，又不引入新的杂质。
[提升2] Ⅰ.常温下，CaS的Ksp＝1.0×10－8，饱和溶液中存在平衡：CaS(s)⇌Ca2＋(aq)＋S2－(aq) ΔH＞0。(1)①该温度下，将10－4 ml·L－1氯化钙溶液与2×10－4 ml·L－1硫化钠溶液等体积混合，能否产生沉淀并说明理由：____________________________________________________________________________________；温度升高时，Ksp________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。②向CaS悬浊液中滴加少量浓盐酸，c(Ca2＋)________，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________(用文字和离子方程式说明)。
不能，因为离子积Qc＝c(Ca2＋)·c(S2－)＝5×10－5×1×10－4＝5×10－9
解析：Ⅰ.(1)将10－4 ml·L－1氯化钙溶液与2×10－4 ml·L－1硫化钠溶液等体积混合后，c(Ca2＋)＝5×10－5 ml·L－1，c(S2－)＝1×10－4 ml·L－1，则离子积Qc＝c(Ca2＋)·c(S2－)＝5×10－5×1×10－4＝5×10－9＜Ksp(CaS)＝1.0×10－8，故无沉淀生成；CaS(s)⇌Ca2＋(aq)＋S2－(aq)为吸热反应，则温度升高时，Ksp增大。②滴加少量浓盐酸，氢离子会与硫离子结合生成硫化氢，其离子方程式为2H＋＋S2－===H2S↑，因此会破坏溶解平衡：CaS(s)⇌Ca2＋(aq)＋S2－(aq)，使平衡正向移动，c(Ca2＋)增大。
(2)若向CaS悬浊液中加入CuSO4溶液，生成一种黑色固体物质，写出该过程中发生反应的离子方程式：______________________________。
CaS(s)＋Cu2＋(aq)===CuS(s)＋Ca2＋(aq)
解析：CaS悬浊液中存在CaS(s)⇌Ca2＋(aq)＋S2－(aq)，若向其中加入CuSO4溶液，发生复分解反应，生成黑色固体CuS，反应的离子方程式为CaS(s)＋Cu2＋(aq)===CuS(s)＋Ca2＋(aq)。
Ⅱ.已知常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38，欲使0.01 ml·L－1 FeCl3溶液开始产生Fe(OH)3沉淀，应调整溶液pH，使pH________，若要使其沉淀完全，pH应________。
状元随笔 溶度积常数和其它平衡常数一样，也只受温度影响，当其它条件改变时，平衡会发生移动，但Ksp保持不变。
2．溶度积规则设任意浓度的溶液中离子浓度幂的乘积为Qc(离子积)，通过比较溶度积与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。
状元随笔 对同类型物质，可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力，Ksp越大，难溶电解质的溶解能力越强；对不同类型的物质，不能把Ksp作为比较的依据，应通过计算将Ksp转化为饱和溶液中溶质的物质的量浓度来判断溶解能力的强弱。
提升点三 沉淀溶解平衡的图像[例3] 绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )A．图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度B．图中各点对应的Ksp的关系为：Ksp(m)＝Ksp(n)＜Ksp(p)＜Ksp(q)C．向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动D．温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
解析：图中a和b为T1、T2温度下CdS的饱和溶液中的c(Cd2＋)或c(S2－)，即CdS在水中的溶解度，A项正确；Ksp只与温度有关，故Ksp(m)＝Ksp(p)＝Ksp(n)
解析：根据滴定曲线，当加入25 mL AgNO3溶液时，Ag＋与Cl－刚好完全反应，AgCl处于沉淀溶解平衡状态，此时溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)＝10－4.75 ml·L－1，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝10－9.5≈3.16×10－10，A项正确；曲线上各点都处于沉淀溶解平衡状态，故符合c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)，B项正确；Cl－浓度为0.050 0 ml·L－1时消耗25 mL AgNO3溶液，则Cl－浓度为0.040 0 ml·L－1时消耗20 mL AgNO3溶液，根据图示，a点对应AgNO3溶液体积为15 mL，所以反应终点不可能由c点移到a点，C项错误；由于AgBr的Ksp小于AgCl的Ksp，初始c(Br－)与c(Cl－)相同时，反应达到终点时消耗的AgNO3溶液体积相同，但Br－浓度小于Cl－浓度，即反应终点从曲线上的c点向b点方向移动，D项正确。
状元随笔 解决图像问题的前提是弄清楚纵横坐标的意义，特殊点的意义，直线上的点对应溶液均为饱和溶液，之外的点为非饱和溶液。
[关键能力]沉淀溶解平衡图像解题分析溶度积规则是解决沉淀的生成、沉淀的溶解及沉淀的转化的根本规则。解答此类题时要注意：(1)溶度积Ksp是化学平衡常数的延伸和拓展，因此要从化学平衡常数的角度去理解Ksp的含义和应用；(2)要正确使用溶度积规则来判断沉淀的生成和溶解；(3)在解答有关图像题时，要理解曲线及横纵轴表示的意义，联系有关原理进行分析判断。
1．已知25℃时，AgCl的溶度积常数Ksp＝1.8×10－10，则下列说法正确的是( )A．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp变大B．AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中，一定有c(Ag＋)＝c(Cl－)C．温度一定时，当溶液中c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp时，此溶液中必有AgCl沉淀析出D．将AgCl加入到较浓的KI溶液中，部分AgCl转化为AgI，因为AgCl的溶解度大于AgI
解析：Ksp只与温度有关，A项不正确；B项混合后可能c(Ag＋)或c(Cl－)有剩余，不一定有c(Ag＋)＝c(Cl－)；C项Qc＝Ksp时达到溶解平衡，没有AgCl沉淀析出；D项符合沉淀转化的规律。
解析：加MgSO4会使溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2＋)变大；加盐酸使该溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，c(Mg2＋)变大；加NaOH使该溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2＋)变小；加水平衡右移，Mg(OH)2固体减少，由于温度不变，最终饱和溶液中c(Mg2＋)不变。
3．向AgCl浊液中滴加浓氨水后，得到澄清溶液，向澄清溶液中滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知，Ag＋＋2NH3·H2O⇌[Ag(NH3)2]＋＋2H2O。下列分析不正确的是( )A．AgCl浊液中存在沉淀溶解平衡AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)B．该实验可以证明NH3结合Ag＋的能力比Cl－强C．该实验表明实验室可用浓氨水洗涤银镜反应后的试管D．由资料信息可推知，滴加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl
解析：AgCl是难溶电解质，在AgCl浊液中存在沉淀溶解平衡，A项正确；Ag＋与NH3结合生成[Ag(NH3)2]＋，导致Ag＋浓度减小，促使沉淀溶解平衡AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)正向移动，说明NH3结合Ag＋的能力比Cl－强，B项正确；银镜反应后的试管壁上是银单质，Ag＋能与浓氨水反应，银单质不能，C项错误；浓硝酸能中和NH3·H2O，c(NH3·H2O)减小，使Ag＋＋2NH3·H2O⇌[Ag(NH3)2]＋＋2H2O平衡逆向移动，[Ag(NH3)2]＋转化成Ag＋，Ag＋与溶液中的Cl－结合生成沉淀，所以滴加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl，D项正确。
4．化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋，反应为Cu2＋(aq)＋MnS(s)===Mn2＋(aq)＋CuS(s)。已知Ksp(MnS)＝2.5×10－13 ml2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36 ml2·L－2。下列叙述错误的是( )A．相同温度下，MnS的溶解度大于CuS的溶解度B．Cu2＋(aq)＋MnS(s)===Mn2＋(aq)＋CuS(s)的化学平衡常数为5.2×10－24C．Na2S、H2S也可以用作沉淀剂D．向处理后的反应体系中加入少量CuSO4固体，c(Mn2＋)变大
5．某温度时，Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是( )A．b点对应的Ksp等于c点对应的KspB．采取蒸发溶剂的方法可以使溶液从a点变到b点C．该温度下，Ag2SO4的Ksp＝1.6×10－5D．0.02 ml·L－1的AgNO3溶液与0.2 ml·L－1的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀
6．为探究从镀银车间的废液中回收银的效果，某化学兴趣小组的同学在25 ℃时进行了下列分析：(1)他们取了35 L Ag＋浓度为6×10－3 ml·L－1的某镀银车间回收液，然后加入0.012 ml·L－1 NaCl溶液25 L，此时________(填“能”或“不能”)观察到AgCl沉淀。(2)最后该溶液中的c(Ag＋)为__________________，生成AgCl的质量为________。(3)AgCl在上述溶液中的溶解度与在纯水中的相比，______中的溶解度较大。[已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10]
1.2×10－7 ml/L
7．磷、碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下面问题：(1)H3PI是一种三元弱酸，常温下其三级电离常数分别是Ka1＝7.1×10－3，Ka2＝6.2×10－8，Ka3＝4.5×10－13。①利用Ka与Kh的相对大小判断：常温下，NaH2PI的水溶液pH________7(填“＞”“＜”或“＝”)。②常温下，Na2HPI的水溶液中Kh＝________(保留2位有效数字)。
(2)已知常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10；Ksp(AgI)＝9.0×10－17；Ksp(Ag2CrO4)＝1.0×10－12。AgI为黄色固体；Ag2CrO4为红棕色固体。①向AgCl悬浊液中加入适量KI溶液，发生AgCl(s)＋I－(aq)⇌AgI(s)＋Cl－(aq)，该反应的化学平衡常数K＝________。②测定水体中氯化物的含量，常用标准硝酸银法进行滴定，滴定时应加入的指示剂是________。a．KI b．K2CrO4 c．KCl滴定终点时锥形瓶中颜色的变化：______________________________________________________。
滴入最后一滴标准硝酸银溶液，生成红棕色沉淀，且半分钟内不褪色
(3)某溶液中c(Fe3＋)＝c(Mg2＋)＝0.02 ml·L－1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全，即溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 ml·L－1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？(FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10－22、1.0×10－24)(列式计算)。
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