鲁科版高考化学一轮总复习第7章第3节沉淀溶解平衡课时学案

这是一份鲁科版高考化学一轮总复习第7章第3节沉淀溶解平衡课时学案，共19页。
第3节　沉淀溶解平衡
考试评价解读
核心素养达成
1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2．理解溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算。
变化观念
与
平衡思想
知道难溶电解质的溶解平衡有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡，并运用难溶电解质的溶解平衡原理解决实际问题。
科学探究
与
创新意识
能发现和提出有关难溶电解质的溶解平衡的判断问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行沉淀转化等实验探究。


　　　　　沉淀溶解平衡及其应用
[以练带忆]
1．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是(　　)
A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等
B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等
C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变
D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解
B　解析：反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系，故A错；沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等，故C错；沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，平衡不发生移动，故D错。
2．把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)。下列说法正确的是(　　)
A．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高
B．给溶液加热，溶液的pH升高
C．向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加
D．向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变
C　解析：恒温下向溶液中加入CaO，溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液，pH不变，A项错误；加热，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液的pH降低，B项错误；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，C项正确；加入NaOH固体平衡向左移动，Ca(OH)2固体质量增加，D项错误。
3．实验：①0.1 mol·L－1AgNO3溶液和 0.1 mol·L－1 NaCl溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；
②向滤液b中滴加0.1 mol·L－1KI溶液，出现浑浊；
③向沉淀c中滴加0.1 mol·L－1KI溶液，沉淀变为黄色。
下列分析不正确的是(　　)
A．浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
B．滤液b中不含有Ag＋
C．③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D．实验可以证明AgI比AgCl更难溶
B　解析：由题干信息可推知，AgNO3溶液和NaCl溶液恰好反应，AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3，沉淀c为AgCl(白色)，滤液b主要为NaNO3溶液，AgCl虽然为难溶性物质，但在水中仍有少量溶解，故滤液b中仍有极少量的Ag＋，当加入KI溶液时，Ag＋＋I－===AgI↓，生成了溶解度更小的AgI沉淀。故可判定B项错误，其他选项正确。
[练后梳理]
1．沉淀溶解平衡
(1)沉淀溶解平衡的建立
溶质溶解的过程是一个可逆过程：

(2)特点(同其他化学平衡)：逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)
2．影响沉淀溶解平衡的因素
(1)内因
难溶电解质本身的性质是决定因素。
(2)外因
①浓度：加水稀释，平衡向沉淀溶解的方向移动；
②温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向沉淀溶解的方向移动；
③同离子效应：向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子，平衡向生成沉淀的方向移动；
④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溶或更难电离或气体的离子时，平衡向沉淀溶解的方向移动。
(3)以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔH＞0为例，填写外因对溶解平衡的影响。
外界条件
移动方向
平衡后c(Ag＋)
平衡后c(Cl－)
Ksp
升高温度
正向
增大
增大
增大
加水稀释
正向
不变
不变
不变
加入少量
AgNO3
逆向
增大
减小
不变
通入HCl
逆向
减小
增大
不变
通入H2S
正向
减小
增大
不变
3.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①调节pH法
如：除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至7～8，离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。
②沉淀剂法
如：用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法
如：CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。
②盐溶液溶解法
如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。
③氧化还原溶解法
如：不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀硝酸。
④配位溶解法
如：AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。
(3)沉淀的转化
①实质：沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大，越容易转化)。
如：AgNO3溶液AgCl(白色沉淀)AgBr(浅黄色沉淀)AgI(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。
②应用
a．锅炉除垢：将CaSO4转化为易溶于酸的CaCO3，离子方程式为CaSO4(s)＋CO(aq)===CaCO3(s)＋SO(aq)。
b．矿物转化：
CuSO4溶液遇PbS转化为CuS，离子方程式为Cu2＋(aq)＋PbS(s)===CuS(s)＋Pb2＋(aq)。

(1)AgCl===Ag＋＋Cl－表示的是AgCl的电离方程式，而AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)表示的是AgCl的沉淀溶解平衡表达式。
(2)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。
(3)沉淀溶解达到平衡时，再加入该难溶物对平衡无影响。
(4)用沉淀法除杂理论上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1×10－5 mol·L－1时，沉淀已经完全。

　　　　　　溶度积常数及其应用
[以练带忆]
1．下列说法中，正确的是(　　)
A．难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解即停止
B．一定温度下，Ca(OH)2固体在水中达到沉淀溶解平衡，有固体剩余；再加入少量水，平衡后仍有固体剩余，则两次平衡后者pH小于前者
C．Ksp的大小与离子浓度无关，只与难溶电解质的性质和温度有关
D．相同温度下，AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同
C　解析：难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀溶解平衡是动态平衡，沉淀和溶解速率相同但不为0，故A错误；温度不变，Ksp不变，则溶液中c(OH－)不变，pH不变，故B错误；Ksp的大小与离子浓度无关，只与难溶电解质的性质和温度有关，故C正确；相同温度下，AgCl在水中的溶解能力大于在NaCl溶液中的溶解能力，因为氯化钠溶液中Cl－对AgCl的溶解起到抑制作用，故D错误。
2．某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸，下列说法正确的是(　　)
A．AgCl的溶解度、Ksp均减小
B．AgCl的溶解度、Ksp均不变
C．AgCl的溶解度减小，Ksp不变
D．AgCl的溶解度不变，Ksp减小
C　解析：AgCl的Ksp只受温度影响，所以温度不变，AgCl的Ksp不变，加入少量稀盐酸，沉淀溶解平衡逆向移动，溶解的AgCl减小，AgCl的溶解度减小。
3．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 mol2·L－2，下列说法不正确的是(　　)

A．在t ℃时，AgBr的Ksp为4.9×10－13 mol2·L－2
B．向AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点到b点
C．图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D．在t ℃时，AgCl(s)＋Br－(aq)AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K≈816
B　解析：根据图中c点的c(Ag＋)和c(Br－)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10－13 mol2·L－2，A正确；在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后，c(Br－)增大，溶解平衡逆向移动，c(Ag＋)减小，故B错；在a点时QKsp：溶液过饱和，有沉淀析出
②Q＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态
③Q＜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是主要决定因素。
(2)外因
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。

考点1　沉淀溶解平衡图像
[抓本质·悟考法]
(双选)常温时，若Ca(OH)2和CaWO4(钨酸钙)的沉淀溶解平衡曲线如图所示(已知＝2.9)。下列分析不正确的是(　　)

A．a点表示Ca(OH)2与CaWO4均未达到溶解平衡状态
B．饱和Ca(OH)2溶液和饱和CaWO4溶液等体积混合：c(OH－)>c(H＋)>c(Ca2＋)>c(WO)
C．饱和Ca(OH)2溶液中加入少量Na2O，溶液变浑浊
D．石灰乳与0.1 mol·L－1 Na2WO4溶液混合后发生反应：Ca2＋＋WO===CaWO4

【解题关键点】　(1)图像中横坐标为－lgc(Ca2＋)，纵坐标为－lgc(OH－)或－lgc(WO)。
(2)根据图像中的特殊点，可计算
Ksp[Ca(OH)2]和Ksp(CaWO4)。
(3)能够根据Ksp[Ca(OH)2]和Ksp(CaWO4)判断溶液中离子浓度和沉淀的转化反应。
【易错失分点】　本题若不能通过图像正确计算Ksp(CaWO4)和Ksp[Ca(OH)2]，则本题无法解答。应学会根据图像中的特殊点计算Ksp。
[自主解答]
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BD　解析：由题图可知，常温下，Ksp(CaWO4)＝c平(Ca2＋)·c平(WO)＝10－7 mol·L－1×10－3 mol·L－1＝10－10 mol2·L－2，同理，Ksp[Ca(OH)2]＝10－5 mol·L－1×(10－1 mol·L－1)2＝10－7 mol3·L－3，而a点浓度商Q[Ca(OH)2]＝10－18 mol3·L－3，Q(CaWO4)＝10－12 mol2·L－2，故均未达到溶解平衡状态，A正确；设饱和Ca(OH)2溶液中c(Ca2＋)＝x，则c(OH－)＝2x，故x·(2x)2＝10－7，解得x3＝×10－7，同理，设饱和CaWO4溶液中c(Ca2＋)＝y，由于Ksp(CaWO4)＝10－10 mol2·L－2，则y＝10－5 mol·L－1，则混合后c(Ca2＋)＝× mol·L－1＝×(×10－3＋10－5)mol·L－1，c(OH－)＝ mol·L－1，c(WO)＝×10－5 mol·L－1，由于c(Ca2＋)·c(WO)>Ksp(CaWO4)，因此溶液中会析出CaWO4沉淀，所得混合溶液呈碱性，c(OH－)>c(Ca2＋)>c(WO)>c(H＋)，B错误；饱和Ca(OH)2溶液中加入少量Na2O，Na2O与水反应生成NaOH，由于消耗溶剂水且生成NaOH，使Ca(OH)2的溶解平衡逆向移动，析出Ca(OH)2而使溶液变浑浊，C正确；在书写离子方程式时石灰乳应写成Ca(OH)2的化学式，不能拆分，D错误。
[多角度·突破练]
⊳角度1　反比例函数图像
1．已知AgCl在水中的溶解是吸热过程。不同温度下，AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知T1温度下Ksp(AgCl)＝1.6×10－9，下列说法正确的是(　　)

A．T1>T2
B．a＝4.0×10－5
C．M点溶液温度变为T1时，溶液中Cl－的浓度不变
D．T2时饱和AgCl溶液中，c(Ag＋)、c(Cl－)可能分别为2.0×10－5 mol·L－1、4.0×10－5 mol·L－1
B　解析：A项，氯化银在水中溶解时吸收热量，温度越高，Ksp越大，在T2时Ksp(AgCl)大，故T2>T1；B项，根据氯化银的溶度积可知a＝＝4.0×10－5；C项，氯化银的溶度积随温度减小而减小，则M点溶液温度变为T1时，溶液中Cl－的浓度减小；D项，T2时氯化银的溶度积大于1.6×10－9，所以T2时饱和AgCl溶液中，c(Ag＋)、c(Cl－)不可能为2.0×10－5 mol·L－1、4.0×10－5 mol·L－1。
2．(2021·吉林模拟)已知298 K时，Ksp(NiS)＝1.0×10－21，Ksp(NiCO3)＝1.0×10－7；p(Ni)＝－lgc(Ni2＋)，p(B)＝－lgc(S2－)或－lgc(CO)。在含物质的量浓度相同的Na2S和Na2CO3的混合溶液中滴加Ni(NO3)2溶液产生两种沉淀，溶液中阳离子、阴离子浓度的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度
B．向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐，d点向b点方向移动
C．对于曲线Ⅰ，在b点加热，b点向c点方向移动
D．e为3.5且对应的阴离子是CO
C　解析：常温下，Ksp(NiS)Ksp(MgCO3)，由于Ksp(CaCO3)Ksp[Ca(OH)2]，由于Ksp[Mg(OH)2]1.0×10－5 mol·L－1，故误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1的溶液时，不会引起钡离子中毒，故C错误；用0.36 mol·L－1的Na2SO4溶液洗胃时，胃液中：c(Ba2＋)＝＝ mol·L－1≈3.1×10－10 mol·L－1