人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡第四节 沉淀溶解平衡学案

课前引入

一、沉淀溶解平衡的基本概念

1．溶解平衡的定义

在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态溶质之间建立的动态平衡，叫作沉淀溶解平衡。

2. 沉淀溶解平衡的建立

3. 沉淀溶解平衡方程式

MmAn(s) mMn+(aq) + nAm-(aq)

如AgCl沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq) + Cl-(aq)

4. 沉淀溶解平衡的特征

二、影响沉淀溶解平衡的因素

1．内因（决定性因素）：难溶电解质本身的性质。

2．外因：温度、浓度、同离子效应等，其影响符合“勒夏特列原理”。

①温度：一般来说，温度越高，固体物质的溶解度越大。极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小，如Ca(OH)2。

②同离子效应：加入与电解质电离的离子相同的可溶性盐，平衡向生成沉淀的方向移动，溶解度减小。

③外加其他物质（与电解质电离的离子反应），平衡向沉淀溶解的方向移动，溶解度增大。

三、溶度积（Ksp）

1. 概念与表达式

①在一定温度下，沉淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数，简称溶度积，用Ksp表式。

②对于沉淀溶解平衡：MmAn(s)mMn+(aq) + nAm-(aq)，Ksp = cm(Mn+)·cn(Am-)。

如Fe(OH)3(s)Fe3+(aq) + 3OH- (aq)Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)

2．影响因素

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。

②溶解平衡一般是吸热的，温度升高，平衡正移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。

3. 意义

对于相同类型的难溶电解质，Ksp越大，说明难溶电解质在水中的溶解能力越大。

如：Ksp (AgCl) ＞Ksp (AgBr) ＞Ksp (AgI)，则溶解度：S (AgCl) ＞S (AgBr) ＞S (AgI)。

4．应用

①MmAn(s) mMn+(aq) + nAm-(aq)，任意时刻的离子积：Q = cm(Mn+)·cn(Am-)

②根据Ksp和Q的相对大小，可以判断给定条件下溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况：

Q＞Ksp，溶液中有沉淀析出

Q＝Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态

Q＜Ksp，溶液中无沉淀析出

题型一：沉淀溶解平衡的理解

【例1】（2021·河南洛阳·高二期中）难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，下列说法中错误的是

A．沉淀的速率和溶解的速率相等

B．难溶电解质在水中形成饱和溶液

C．再加入难溶电解质，溶液中各离子的浓度不变

D．难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等

【答案】D

题型二：沉淀溶解平衡的移动

【变2-2】（2021·黑龙江·哈师大青冈实验中学高二月考）将AgCl分别加入盛有：①5mL水②6mL0.5溶液③10mL0.2溶液④5mL0.1盐酸的烧杯中，均有固体剩余，各溶液中从大到小的顺序排列正确的是

A．①④③② B．②③④① C．④③②① D．①③②④

【答案】A

题型三：溶度积Ksp

【例4】（2021·全国·高三专题练习）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：

溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：

利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp=___________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2＋浓度为1.0 mol·L-1，则“调pH”应控制的pH范围是___________。

【答案】0.01×(107.2-14)2[或10-5×(108.7-14)2]3.2～6.2

题型四：沉淀溶解平衡图像

【变5-2】（2021·河北正中实验中学高二期末）在t℃时，AgI在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t℃时AgBr的Ksp=5×10-11，下列说法不正确的是

A．在t℃时，AgI的Ksp=2.5×10-15

B．图中b点有碘化银晶体析出

C．向c点溶液中加入适量蒸馏水，可使溶液由c点到a点

D．在t℃时，反应AgBr(s)+I-(aq)AgI(s)+ Br-(aq)的平衡常数K= 20000

【答案】CD

【例6】（2021·辽宁锦州·高二期末）已知：pCu=-lgc(Cu+)，pX=-1gc(X-)(其中X代表Cl、Br、I)。298K时，Ksp(CuCl)=10-6，Ksp(CuBr)=10-9，Ksp(CuI)=10-12。在CuCl、CuBr、CuI的饱和溶液中阳离子和阴离子浓度关系如图所示。下列说法正确的是

A．298K时，在CuCl的饱和溶液中加入少量NaCl固体，c(Cu+)和c(Cl-)都减小

B．图中x代表CuI曲线，且P点c(Cu+)=c(I-)

C．升高溶液温度，M点可能移动到N点

D．298K时，CuBr(s)+I-(aq)CuI(s)+Br-(aq)的平衡常数K=103

【答案】D

【变6-2】（2021·全国·高考真题）已知相同温度下，。某温度下，饱和溶液中、、与的关系如图所示。

下列说法正确的是

A．曲线①代表的沉淀溶解曲线

B．该温度下的值为

C．加适量固体可使溶液由a点变到b点

D．时两溶液中

【答案】B

【题1】（2013·广东·高二竞赛）常温下，将足量CaCO3加入下列各体系中，溶解度最大的是

A．10 mL水 B．10 mL 0.1 mol/L CaCl2溶液

C．20 mL 0.1 mol/L NaHSO4溶液 D．40 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液

【答案】C

【题2】（2021·北京·北师大实验中学高二期中）已知：(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中现象能说明与生成的白色浊液中存在沉淀溶解平衡

B．②中现象产生的原因是发生了反应：

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溶液中的进一步发生了反应

【答案】C

【题3】（2020·河北·石家庄二中高二期中）已知20℃，Ksp[Mg(OH)2]=1.6×10-11，Ksp[Co(OH)2]=6.4×10-5，Co(OH)2为玫瑰红色难溶物，某同学进行下列实验，依据上述实验操作及现象，下列说法错误的是

A．镁条和水发生置换反应生成H2和 Mg(OH)2

B．由题干信息可知20℃时，饱和 Mg(OH)2溶液中，c(OH-)= mol/L，因此实验一中溶液可变为红色

C．Mg(OH)(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq) △H＞0

D．加入适量 CoCl2溶液后，c(Mg2+)：c(Co2+)=2500：1

【答案】B

【题4】（2020·河北·石家庄二中高二期中）已知25℃时，H2CrO4的 Ka2=3.2×10-7，BaCO3的K=2.5×10-9，BaCrO4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．向m点的悬浊液中通入HCl，能使m点沿mp线向p点方向移动

B．通过蒸发可使q点溶液向p点移动

C．25℃时：BaCrO4(s)+(aq) BaCO3(s)+(aq)的K=6.4×10-2

D．n点时，沉淀溶解的速率大于沉淀生成的速率

【答案】C

【题5】（2021·宁夏·银川一中高二期中）已知：pCu＝－lg c(Cu＋)，pX＝－lg c(X－)，式中X－表示卤素阴离子。298 K时，Ksp(CuCl)≈1.0×10－6，Ksp(CuBr)≈1.0×10－9，Ksp(CuI)≈1.0×10－12。298 K时，CuCl、CuBr、CuI的饱和溶液中pCu和pX的关系如图所示。下列说法正确的是

A．298 K时，向CuCl饱和溶液中加入少量NaCl固体，c(Cu＋)和c(Cl－)都减小

B．图像中曲线X代表CuI 且a＝3

C．298 K时，在曲线Y对应的饱和溶液中，增大阴离子浓度曲线Y向曲线Z移动

D．298 K时，反应CuBr(s)＋I－(aq)CuI(s)＋Br－(aq)的平衡常数K＝1000

【答案】D

【题6】（2021·全国·高二期中）Ⅰ.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中锅的排放量不超过0.005mg/L。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题：

（1）磷酸镉[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数的表达式为Ksp=___________。

（2）一定温度下，的，的，那么它们在水中的溶解量___________较大。

（3）向某含镉废水中加入，当浓度达到时，废水中的浓度为___________mol/L[已知：，]，此时是否符合生活饮用水卫生标准？___________(填“是”或“否”)。

Ⅱ．根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：

（4）已知25℃时，；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：

25℃时，向饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液所呈现的颜色为___________。

（5）25℃向的溶液中加入的盐酸，生成沉淀。已知该温度下，AgCl的，忽略溶液的体积变化，请计算：

①完全沉淀后，溶液中=___________，

②完全沉淀后，溶液的pH=___________。

③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入的盐酸，是否有白色沉淀生成？___________(填“是”或“否”)。

【答案】

（1）c3(Cd2+)•c2(PO43-)

（2）Cd(OH)2

（3）1.0×10-19是

（4）蓝色

（5）1.0×10-72否

【练1】（2021·全国·高二期中）25 ℃时，在含有PbI2晶体的饱和溶液中存在平衡：PbI2(s)⇌Pb2+(aq)+2I-(aq)，加入KI固体时，下列说法错误的是

A．溶液中PbI2(s)质量增大 B．PbI2的溶度积常数不变

C．溶液中Pb2+的浓度不变 D．沉淀溶解平衡向左移动

【答案】C

【练2】（2021·全国·高三专题练习）石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)；加入下列溶液，可使固体明显减少的是

A．Na2CO3溶液 B．KCl溶液

C．NaOH溶液 D．CaCl2溶液

【答案】B

【练3】（2021·宁夏隆德·高二期末）升高温度，下列数据不一定增大的是

A．溶度积常数Ksp B．弱电解质的电离平衡常数Ka

C．水解平衡常数Kh D．水的离子积常数Kw

【答案】A

【练4】（2021·全国·高二）已知25 ℃时，AgCl的溶度积Ksp=1.8×10-10 mol2·L-2，则下列说法正确的是

A．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大

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，当溶液中c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp时，此溶液为AgCl饱和溶液

D．将固体AgCl加入到KI溶液中，固体由白色变为黄色，AgCl完全转化为AgI，AgCl的溶解度小于AgI的溶解度

【答案】C

【练5】（2021·广西·钦州市第四中学高二月考）已知常温下：Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12，下列叙述正确的是

A．AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的小

B．向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色，说明Ksp(AgCl)<Ksp(AgBr)

C．向AgCl的悬浊液中滴加浓氨水，沉淀溶解，说明AgCl的溶解平衡向右移动

D．将0.001 mol·L-1AgNO3溶液分别滴入0.001 mol·L-1的KCl和0.001 mol·L-1的K2CrO4溶液中先产生Ag2CrO4沉淀

【答案】C

【练6】（2020·四川·简阳市阳安中学高二期末）已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10。向盛有0.1 mol/L AgNO3溶液的试管中滴加等体积0.1 mol/L NaCl溶液，静置沉降，取上层清液和下层悬浊液分别进行实验。下列判断正确的是

A．上层清液为AgCl的饱和溶液

B．向清液中滴加0.1 mol/L AgNO3溶液，c(Cl－)不变

C．向悬浊液中滴加0.1 mol/L KI溶液，不会有明显变化

D．向悬浊液中加入适量浓氨水，混合液变澄清，说明AgCl可溶于强碱

【答案】A

【练7】（2021·辽宁·沈阳二中高二期中）t℃时，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．t℃时，的Ksp数量级是10-9

B．t℃时：的平衡常数(t℃时)

C．t℃时，用液滴定和的混合液，先沉淀

D．在饱和溶液中加入固体可使溶液由Y点到X点

【答案】B

【练8】（2021·河南·高二月考）一定温度下，饱和溶液中存在，c(Sr2+)和的关系如图所示。下列说法错误的是

A．c点溶液的溶质只有

B．d点为该温度下的过饱和溶液

C．降低温度，曲线沿角平分线向左下方的e点方向移动

D．向b点的溶液中加入固体，溶液由b点向c点方向移动

【答案】A

【练9】（2021·全国·高二）已知常温下，AgCl的Ksp=1.8×10-10，AgBr的Ksp=4.9×10-13。

(1)现向AgCl的悬浊液中：

①加入AgNO3固体，则c(Cl-)_______(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)；

②若改加更多的AgCl固体，则c(Ag+)_______；

③若改加更多的KBr固体，则c(Ag+)_______；

(2)有关难溶盐的溶度积及溶解度有以下叙述，其中错误的是_______；

A．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，升高温度，Ksp一定增大

B．两种难溶盐电解质，其中Ksp小的溶解度也一定小

C．难溶盐电解质的Ksp与温度有关

D．向AgCl的悬浊液中加入适量的水，使AgCl再次达到溶解平衡，AgCl的Ksp不变，其溶解度也不变

【答案】变小不变变小AB