【鲁科版】高考化学一轮复习第28讲沉淀溶解平衡教案

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第28讲　沉淀溶解平衡
[考纲要求]　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。
考点一　沉淀溶解平衡及应用

1．沉淀溶解平衡
(1)概念
在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。
(2)建立

(3)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，这是决定因素。
(2)外因：[以AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔH>0为例]。
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：Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法：用离子方程式表示难溶于水的CaCO3可溶于盐酸CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。
②盐溶液溶解法：用离子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液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HNO3。
④配位溶解法
如：AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===Ag(NH3)＋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)。
②应用
a．锅炉除垢
将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为：CaSO4(s)＋CO(aq)⇌CaCO3(s)＋SO(aq)。
b．矿物转化
CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为：ZnS(s)＋Cu2＋(aq)⇌CuS(s)＋Zn2＋(aq)。

(1)AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)与AgCl===Ag＋＋Cl－所表示的意义不同。前者表示难溶电解质AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式，后者表示强电解质AgCl在水溶液中的电离方程式。
(2)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。

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动(×)
(2)室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度(×)
(3)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动(×)
(4)向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液，则SO沉淀完全，溶液中只含Ba2＋、Na＋和Cl－，不含SO(×)
(5)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀(√)
(6)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好(×)
2．向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是________，增大的是________。
①c(CO)　②c(Mg2＋)　③c(H＋)　④Ksp(MgCO3)
答案：　①　②③

题组一　沉淀溶解平衡及其应用
1．(2019·山东枣庄八中期末)在一定温度下，石灰乳悬浊液中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)⇌Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)。当向此悬浊液中加入少量生石灰，恢复原来温度时，下列说法不正确的是(　　)
A．溶液中n(Ca2＋)不变 B．溶液中c(Ca2＋)不变
C．溶液中n(OH－)变小 D．溶液中c(OH－)不变
A　[向石灰乳悬浊液中加入CaO，发生反应：CaO＋H2O===Ca(OH)2，反应中消耗水，促使Ca(OH)2(s)的溶解平衡逆向移动，溶液中n(Ca2＋)、n(OH－)均变小，A错误，C正确。由于温度不变，溶液仍然是饱和溶液，溶液中c(Ca2＋)、c(OH－)均不变，B、D正确。]
2．(2019·江西上饶二中月考)工业上可通过如图流程回收铅蓄电池中的铅，下列有关说法不正确的是(　　)

A．PbSO4在水中存在溶解平衡：PbSO4(s)⇌Pb2＋(aq)＋SO(aq)
B．生成PbCO3的离子方程式为PbSO4＋CO===PbCO3＋SO
C．滤液中不存在Pb2＋
D．pH：滤液Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出
②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态
③Qc”“Ksp(BaSO4)，则CaSO4的溶解度大于BaSO4，故向Ba2＋的废水中加入CaSO4粉末，CaSO4会转化为溶解度更小的BaSO4，D正确。]
题组二　Ksp的计算及应用
4．(2019·山东临沂国际学校月考)已知25 ℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的悬浊液中，c(Ag＋)由大到小的顺序正确的是(　　)
A．AgCl>AgI>Ag2CrO4 B．AgCl>Ag2CrO4>AgI
C．Ag2CrO4>AgCl>AgI D．Ag2CrO4>AgI>AgCl
C　[25 ℃时，在AgCl的悬浊液中存在溶解平衡：AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)，又知c(Ag＋)＝c(Cl－)，则有c(Ag＋)＝＝mol·L－1＝×10－5mol·L－1。同理，AgI悬浊液中c(Ag＋)＝＝mol·L－1＝×10－8mol·L－1，Ag2CrO4悬浊液中c(Ag＋)＝＝mol·L－1＝×10－4mol·L－1，故三种溶液中c(Ag＋)：Ag2CrO4>AgCl>AgI。]
5．已知：Cu(OH)2(s)⇌Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝2×10－20。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 mol·L－1，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH大于________。
(2)要使0.2 mol·L－1CuSO4溶液中的Cu2＋沉淀较为完全(即Cu2＋浓度降低至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液pH等于________。
解析：　(1)依题意，当c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝ ＝ mol·L－1＝1×10－9mol·L－1，由c(H＋)＝＝＝1×10－5mol·L－1，得pH＝5。
(2)由于要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH≥5，要使c(Cu2＋)降至＝2×10－4mol·L－1，则c(OH－)＝＝ mol·L－1＝1×10－8mol·L－1，此时溶液的pH＝6。
答案：　(1)5　(2)6
题组三　沉淀滴定中的数据处理
6．KClO4样品中常含少量KCl杂质，为测定产品纯度进行如下实验：准确称取5.689 g样品溶于水中，配成250 mL溶液，从中取出25.00 mL于锥形瓶中，加入适量葡萄糖，加热使ClO全部转化为Cl－，反应为3KClO4＋C6H12O6===6H2O＋6CO2↑＋3KCl，加入少量K2CrO4溶液作指示剂，用0.200 0 mol·L－1 AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积21.00 mL。滴定达到终点时，产生砖红色Ag2CrO4沉淀。(1)已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.1×10－12，若终点时c(CrO)＝1.1×10－4 mol·L－1，则此时c(Cl－)＝
_________________________________________________________mol·L－1。
(2)计算KClO4样品的纯度(请写出计算过程)。
解析：　(1)若c(CrO)＝1.1×10－4mol·L－1，
Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝1.1×10－12，c(Ag＋)＝10－4 mol·L－1，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－10，c(Cl－)＝1.8×10－6mol·L－1。
(2)n(AgNO3)＝0.200 0 mol·L－1×0.021 L＝0.004 2 mol，n(KCl)总＝n(AgNO3)＝0.004 2 mol，n(KClO4)＋n(KCl)＝0.004 2 mol，n(KClO4)×138.5 g·mol－1＋n(KCl)×74.5 g·mol－1＝0.568 90 g，解得n(KClO4)＝0.004 0 mol，m(KClO4)＝0.004 0 mol×138.5 g·mol－1＝0.554 g,250 mL溶液中m(KClO4)＝5.54 g，KClO4样品的纯度＝×100%≈97.38%。
答案：　(1)1.8×10－6
(2)n(AgNO3)＝0.200 0 mol·L－1×0.021 L＝0.004 2 mol
25．00 mL溶液中n(KCl)总＝n(AgNO3)＝0.004 2 mol
n(KClO4)＋n(KCl)＝0.004 2 mol
n(KClO4)×138.5 g·mol－1＋n(KCl)×74.5 g·mol－1＝0.568 90 g
解得n(KClO4)＝0.004 0 mol
n(KClO4)总＝0.004 0 mol×＝0.040 mol
其纯度为×100%≈97.38%

1．(2019·全国卷Ⅱ，12)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)