第四單元　難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡
考綱定位
核心素養(yǎng)
1.了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡。
2.理解溶度積(Ksp)的含義，能進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。
1.平衡思想——認(rèn)識(shí)難溶電解質(zhì)的溶解平衡有一定限度，是可以調(diào)控的。能多角度、動(dòng)態(tài)地分析難溶電解質(zhì)的溶液平衡，并運(yùn)用難溶電解質(zhì)的溶解平衡原理解決實(shí)際問(wèn)題(利用沉淀生成處理污水等)。
2.科學(xué)探究——設(shè)計(jì)探究方案 ，進(jìn)行沉淀、生成、溶解、轉(zhuǎn)化等實(shí)驗(yàn)探究。
3.社會(huì)責(zé)任——利用沉淀、溶解平衡解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題如爐垢的消除等。
考點(diǎn)一| 沉淀溶解平衡及應(yīng)用

1．沉淀溶解平衡的原理
(1)含義：在一定溫度下的水溶液中，當(dāng)沉淀溶解和生成速率相等時(shí)，即建立了溶解平衡。
(2)沉淀溶解平衡的建立及特征
溶液中的溶質(zhì)

(3)沉淀溶解平衡的影響因素

提醒：20 ℃時(shí)，電解質(zhì)在水中的溶解度與溶解性存在如下關(guān)系：

2．沉淀溶解平衡的應(yīng)用
(1)沉淀溶解
①酸溶解法
a．如CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。
b．牙齒表面的礦物質(zhì)—羥基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]在口腔中遇到產(chǎn)生的有機(jī)酸造成溶解。
②鹽溶液溶解法
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，離子方程式為
Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。
(2)沉淀的轉(zhuǎn)化
①實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(dòng)。
②舉例
AgNO3(aq)AgClAgIAg2S。
則Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)＞Ksp(Ag2S)。
③規(guī)律：一般來(lái)說(shuō)，溶解能力相對(duì)較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對(duì)較弱的物質(zhì)。反之轉(zhuǎn)化也可以，但較難。
④應(yīng)用
a．鍋爐除垢：將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，離子方程式為
CaSO4＋CO===CaCO3＋SO。
b．BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3的離子方程式為
BaSO4＋COBaCO3＋SO。
(3)沉淀的生成
①調(diào)節(jié)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，調(diào)節(jié)溶液的pH至3～4，F(xiàn)e3＋會(huì)轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去。
其工藝流程如下圖所示：

②沉淀劑法
如用H2S沉淀Cu2＋，離子方程式為Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋。
提醒：(1)用沉淀法除雜不可能將雜質(zhì)離子全部通過(guò)沉淀除去，一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10－5 mol·L－1時(shí)，沉淀已經(jīng)完全；(2)利用生成沉淀分離或除去某種離子，首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生，其次沉淀生成的反應(yīng)進(jìn)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．正誤判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)
(1)常溫下，向Ca(OH)2的懸濁液中加少量CaO，充分反應(yīng)后，恢復(fù)到常溫，c(OH－)增大。(　　)
(2)BaSO4(s)＋CO(aq)BaCO3(s)＋SO(aq)可說(shuō)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，充分反應(yīng)后，再加入FeCl3溶液，可發(fā)現(xiàn)白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀，說(shuō)明Mg(OH)2可以轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×
2．以AgCl為例：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔH>0。請(qǐng)?zhí)畋恚?br />


外界條件
移動(dòng)方向
c(Ag＋)
Ksp
①加AgCl固體
________
________
________
②加入Na2S
________
________
________
③通入HCl
________
________
________
答案：①不移動(dòng)　不變　不變?、谟摇p小　不變
③左　減小　不變　

考法☆　沉淀溶解平衡及其應(yīng)用
1．(2019·江西景德鎮(zhèn)調(diào)研)已知Ca(OH)2的飽和溶液中存在平衡Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)　ΔHKsp(Ag2S)。(　　)
(5)AgCl(s)＋I(xiàn)－(aq)AgI(s)＋Cl－(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝
。(　　)
(6)兩種Ksp相差不大的難溶電解質(zhì)在一定條件下，溶解度較小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√
2．室溫下，向2 mol·L－1 CuSO4溶液中加入NaOH固體調(diào)節(jié)溶液的pH至多少時(shí)開(kāi)始沉淀？(Ksp[Cu(OH)2]＝2.0×10－20寫(xiě)出解題步驟)
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　溶度積常數(shù)(Ksp)及其應(yīng)用計(jì)算
1．(2019·贛州模擬)下列有關(guān)敘述中，正確的是(　　)
A．在一定溫度下的BaSO4水溶液中，Ba2＋和SO濃度的乘積是一個(gè)常數(shù)
B．向含有BaSO4固體的溶液中加入適量的水使沉淀溶解又達(dá)到平衡時(shí)，BaSO4的溶度積不變，其溶解度也不變
C．只有難溶電解質(zhì)才存在沉淀溶解平衡過(guò)程
D．向飽和的BaSO4水溶液中加入硫酸，BaSO4的Ksp變大
B　[一定溫度下，只有在BaSO4的飽和溶液中，Ba2＋和SO濃度的乘積才是一個(gè)常數(shù)，A錯(cuò)誤；溶度積和溶解度都是溫度的函數(shù)，向BaSO4固體中加入水，可使沉淀溶解平衡發(fā)生移動(dòng)，但溶度積和溶解度均不變，B正確；無(wú)論難溶電解質(zhì)還是易溶電解質(zhì)，都存在沉淀溶解平衡狀態(tài)，如在NaCl的過(guò)飽和溶液中就存在沉淀溶解平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；向飽和BaSO4溶液中加入H2SO4溶液，只會(huì)使溶解平衡發(fā)生移動(dòng)，但不會(huì)影響B(tài)aSO4的Ksp的值，D錯(cuò)誤。]
2．(2018·林州一中月考)已知常溫下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5×10－13，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．在飽和AgCl、AgBr的混合溶液中：＝360
B．向AgCl懸濁液中滴加濃NaBr溶液會(huì)產(chǎn)生淡黃色沉淀
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溶液將0.01 mol AgBr轉(zhuǎn)化為AgCl，則c(NaCl)≥
3.61 mol·L－1
C　[同一溶液中，c(Ag＋)相同，溶液中同時(shí)存在如下兩種關(guān)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項(xiàng)正確；由于Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)，氯化銀容易轉(zhuǎn)化為淡黃色溴化銀沉淀，B項(xiàng)正確；溶度積只與溫度有關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；AgBr＋Cl－AgCl＋Br－，平衡常數(shù)K＝＝，當(dāng)溴化銀全部轉(zhuǎn)化為氯化銀時(shí)，溶液中Br－的濃度為0.01 mol·L－1，將有關(guān)數(shù)據(jù)代入計(jì)算式，求得平衡時(shí)Cl－濃度為3.6 mol·L－1，溴化銀轉(zhuǎn)化過(guò)程中消耗了0.01 mol Cl－，故氯化鈉的最低濃度為3.61 mol·L－1，D項(xiàng)正確。]
3．(2013·課標(biāo)全國(guó)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，濃度均為0.010 mol·L－1，向該溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液時(shí)，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)?　　)
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，當(dāng)Qc>Ksp時(shí)，有沉淀析出。
溶液中Cl－、Br－、CrO的濃度均為0.010 mol·L－1，向該溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液時(shí)，溶解度小的先滿(mǎn)足Qc>Ksp，有沉淀析出。比較Ksp，AgBr、AgCl同類(lèi)型，溶解度：AgBr，故溶解度順序?yàn)锳gBr

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