2020版新一线高考化学（苏教版）一轮复习讲义：第1部分专题8第4单元难溶电解质的沉淀溶解平衡


第四单元　难溶电解质的沉淀溶解平衡
考纲定位
核心素养
1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2.理解溶度积(Ksp)的含义，能进行相关的计算。
1.平衡思想——认识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液平衡，并运用难溶电解质的溶解平衡原理解决实际问题(利用沉淀生成处理污水等)。
2.科学探究——设计探究方案 ，进行沉淀、生成、溶解、转化等实验探究。
3.社会责任——利用沉淀、溶解平衡解决生产实际问题如炉垢的消除等。
考点一| 沉淀溶解平衡及应用

1．沉淀溶解平衡的原理
(1)含义：在一定温度下的水溶液中，当沉淀溶解和生成速率相等时，即建立了溶解平衡。
(2)沉淀溶解平衡的建立及特征
溶液中的溶质

(3)沉淀溶解平衡的影响因素

提醒：20 ℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：

2．沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀溶解
①酸溶解法
a．如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。
b．牙齿表面的矿物质—羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]在口腔中遇到产生的有机酸造成溶解。
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。
(2)沉淀的转化
①实质：沉淀溶解平衡的移动。
②举例
AgNO3(aq)AgClAgIAg2S。
则Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)＞Ksp(Ag2S)。
③规律：一般来说，溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。反之转化也可以，但较难。
④应用
a．锅炉除垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为
CaSO4＋CO===CaCO3＋SO。
b．BaSO4转化为BaCO3的离子方程式为
BaSO4＋COBaCO3＋SO。
(3)沉淀的生成
①调节pH法
如除去CuSO4溶液中混有的Fe3＋，可向溶液中加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，调节溶液的pH至3～4，Fe3＋会转化为Fe(OH)3沉淀除去。
其工艺流程如下图所示：

②沉淀剂法
如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋。
提醒：(1)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1×10－5 mol·L－1时，沉淀已经完全；(2)利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生，其次沉淀生成的反应进行的越完全越好。如除去溶液中的Mg2＋，用NaOH溶液比使用Na2CO3溶液好，原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。

1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)常温下，向Ca(OH)2的悬浊液中加少量CaO，充分反应后，恢复到常温，c(OH－)增大。(　　)
(2)BaSO4(s)＋CO(aq)BaCO3(s)＋SO(aq)可说明BaCO3的溶解度比BaSO4的小。(　　)
(3)向20 mL 0.1 mol·L－1的NaOH溶液中加10 mL 0.05 mol·L－1 MgCl2溶液，充分反应后，再加入FeCl3溶液，可发现白色沉淀变为红褐色沉淀，说明Mg(OH)2可以转化为Fe(OH)3沉淀。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×
2．以AgCl为例：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔH>0。请填表：



外界条件
移动方向
c(Ag＋)
Ksp
①加AgCl固体
________
________
________
②加入Na2S
________
________
________
③通入HCl
________
________
________
答案：①不移动　不变　不变　②右　减小　不变
③左　减小　不变　

考法☆　沉淀溶解平衡及其应用
1．(2019·江西景德镇调研)已知Ca(OH)2的饱和溶液中存在平衡Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)　ΔHKsp(Ag2S)。(　　)
(5)AgCl(s)＋I－(aq)AgI(s)＋Cl－(aq)的化学平衡常数K＝
。(　　)
(6)两种Ksp相差不大的难溶电解质在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√
2．室温下，向2 mol·L－1 CuSO4溶液中加入NaOH固体调节溶液的pH至多少时开始沉淀？(Ksp[Cu(OH)2]＝2.0×10－20写出解题步骤)
答案：Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×c2(OH－)＝2.0×10－20，c(OH－)＝＝10－10(mol·L－1)，
c(H＋)＝＝＝10－4(mol·L－1)，
pH＝－lgc(H＋)＝－lg10－4＝4。

考法1　溶度积常数(Ksp)及其应用计算
1．(2019·赣州模拟)下列有关叙述中，正确的是(　　)
A．在一定温度下的BaSO4水溶液中，Ba2＋和SO浓度的乘积是一个常数
B．向含有BaSO4固体的溶液中加入适量的水使沉淀溶解又达到平衡时，BaSO4的溶度积不变，其溶解度也不变
C．只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程
D．向饱和的BaSO4水溶液中加入硫酸，BaSO4的Ksp变大
B　[一定温度下，只有在BaSO4的饱和溶液中，Ba2＋和SO浓度的乘积才是一个常数，A错误；溶度积和溶解度都是温度的函数，向BaSO4固体中加入水，可使沉淀溶解平衡发生移动，但溶度积和溶解度均不变，B正确；无论难溶电解质还是易溶电解质，都存在沉淀溶解平衡状态，如在NaCl的过饱和溶液中就存在沉淀溶解平衡状态，C错误；向饱和BaSO4溶液中加入H2SO4溶液，只会使溶解平衡发生移动，但不会影响BaSO4的Ksp的值，D错误。]
2．(2018·林州一中月考)已知常温下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5×10－13，下列有关说法错误的是(　　)
A．在饱和AgCl、AgBr的混合溶液中：＝360
B．向AgCl悬浊液中滴加浓NaBr溶液会产生淡黄色沉淀
C．AgCl在水中的溶解度及Ksp均比在NaCl溶液中的大
D．欲用1 L NaCl溶液将0.01 mol AgBr转化为AgCl，则c(NaCl)≥
3.61 mol·L－1
C　[同一溶液中，c(Ag＋)相同，溶液中同时存在如下两种关系式c(Ag＋)·
c(Br－)＝Ksp(AgBr)，c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)，所以c(Cl－)∶c(Br－)＝Ksp(AgCl)∶Ksp(AgBr)＝360，A项正确；由于Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)，氯化银容易转化为淡黄色溴化银沉淀，B项正确；溶度积只与温度有关，C项错误；AgBr＋Cl－AgCl＋Br－，平衡常数K＝＝，当溴化银全部转化为氯化银时，溶液中Br－的浓度为0.01 mol·L－1，将有关数据代入计算式，求得平衡时Cl－浓度为3.6 mol·L－1，溴化银转化过程中消耗了0.01 mol Cl－，故氯化钠的最低浓度为3.61 mol·L－1，D项正确。]
3．(2013·课标全国卷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CrO，浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为(　　)
A．Cl－、Br－、CrO
B．CrO、Br－、Cl－
C．Br－、Cl－、CrO
D．Br－、CrO、Cl－
C　[利用沉淀溶解平衡原理，当Qc>Ksp时，有沉淀析出。
溶液中Cl－、Br－、CrO的浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，溶解度小的先满足Qc>Ksp，有沉淀析出。比较Ksp，AgBr、AgCl同类型，溶解度：AgBr，故溶解度顺序为AgBr