化学高考第一轮复习——沉淀溶解平衡(学案) Word版含答案

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高三 学 科 化学 版 本 山东科技版 高三第一轮复习：《化学选修4》第3章 第3节 【本讲教育信息】

一. 教学内容：

高考第一轮复习《化学选修4》 第3章 物质在水溶液中的行为 第3节 沉淀溶解平衡 1、沉淀溶解平衡。 2、容度积及其计算。

3、沉淀反应原理及应用和计算。

二. 教学目的：

1、理解物质的溶解是可逆的，能用化学平衡的观点认识溶解平衡。 2、从平衡的观点认识溶度积，并能用于计算。

3、理解掌握沉淀反应的原理和应用——沉淀的生成、沉淀的溶解、沉淀的转化，能进行有关分析和计算。

三. 重点和难点：

1、溶度积的概念及其计算。 2、沉淀溶解平衡的认识。 3、沉淀的生成、溶解和转化。

四. 考点分析：

本节内容在高考中的主要考查点是：

1、判断难溶电解质在一定条件下能否生成沉淀或沉淀能否溶解。 2、沉淀的转化。

3、利用沉淀溶解平衡理论解释实验室及生活中的现象。

五. 知识要点： 1、沉淀溶解平衡 （1）沉淀溶解平衡是指______________，它的平衡常数叫______________，它是一个______________。 （2）难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限，习惯上将溶解度______________的电解质称为难溶电解质，在一般情况下，相当量的离子互相反应生成______________时，可以认为反应完全了。 2、溶度积 （1）在难溶电解质达到______________时，溶液中______________的乘积为一常数，叫做______________常数，简称______________，通常用______________表示。

（2）表达式AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)

KSP______________

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（3）KSP反映了难溶电解质在水中的______________，同类型物质，KSP数值______________，难溶电解质在水中______________。

（4）KSP只与难溶电解质的______________和______________有关，而与______________无关。

3、沉淀溶解平衡应用

（1）QC______________KSP 有沉淀析出

QC______________KSP 处于平衡状态 QC______________KSP 有固体可继续溶解

（2）在难溶电解质溶液中，当______________时，就会有沉淀生成，如沉淀溶液中Cu2，

可以加入的沉淀剂是______________。 （3）当______________时，就会使沉淀溶解。常用的方法有______________，如要使

CaCO3沉淀溶解，可以加入______________降低______________的浓度，使平衡向溶解的

方向移动。______________如使CuS沉淀溶解，可以加入______________，减少溶液中______________的浓度，使平衡向溶解的方向移动______________，如溶解AgCl可以加入______________以生成______________而使其溶解。 （4）沉淀转化的实质是______________，通常一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀，这两种难溶物的______________差别越大，这种转化的趋势就越大。如：在ZnS的溶解平衡体积中加入CuSO4溶液，可以将其转化为更难溶的CuS沉淀，这说明溶解度______________>______________。转化的方程式可以表示为______________。 注意： 1、（1）概论：一定条件下难溶强电解质AmBn溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态物质之间建立的平衡状态，称沉淀溶解平衡。 （2）溶度积及表达式 一定条件下，难溶强电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，各离子浓度以其化学计量数为幂的乘积是一常数，这个常数称该电解质在此条件下的溶度积。 其意义在于既可表示该难溶强电解质在溶液中溶解趋势的大小，也可表示该难溶强电解质形成沉淀的难易，一般说，只要残留在溶液中的离子浓度小于1105molL1时，认为是沉淀完全。

AmBn(S)mAn(aq)nBm(aq) c(An)mc(Bm)n

KSP（3）KSP反映了难溶电解质在水中的溶解能力。

①用溶度积直接比较时，物质的类型（如AB型、A2B型、AB2型等）必须相同。

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②对于同类型物质，KSP数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。

如由KSP数值可知，溶解能力：AgClAgBrAgIAg2S，Cu(OH)2Mg(OH)2。 （4）影响KSP的因素

与化学平衡常数一样，KSP只与难溶电解质的性质和温度有关，而与浓度无关。 溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动并不改变溶度积。

（5）利用浓度商和溶度积判断沉淀的生成、溶解情况以及沉淀溶解平衡的移动方向。 ①QCKSP，此时有沉淀析出，直至沉积与溶解达到平衡状态； ②QCKSP，沉积与溶解处于平衡状态；

③QCKSP若溶液中存在固体，则沉淀量减少，直至沉积与溶解达到平衡状态。 2、（1）沉淀的溶解与生成

①在难溶电解质的溶液中，当QCKSP时，就会生成沉淀。

据此，可加入沉淀剂而析出沉淀，是分离、除杂常用的方法。如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子如Cu2、Hg2等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。

②当QCKSP时，就会使沉淀溶解。常用的方法有：

a. 酸碱溶解法。加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应，降低离子浓度，使平衡向溶解方向移动。

如难溶于水的BaCO3可溶于酸中。 b. 发生氧化还原反应使沉淀溶解。

有些金属硫化物如CuS、HgS等，其溶度积特别小，在其饱和溶液中c(S2)特别小，不溶于非氧化性强酸，只溶于氧化性酸（如硝酸、王水等），S2被氧化以减小其浓度，而达到沉淀溶解的目的。

此法适用于那些具有明显氧化性或还原性的难溶物。 c. 生成络合物使沉淀溶解

向沉淀溶解平衡体系中加入适当的络合剂，使溶液中某种离子生成稳定的络合物，以减少其离子浓度，从而使沉淀溶解。

如溶解AgCl可加入氨水以生成[Ag(NH3)2]而使AgCl溶解。 ③实例探究

a. 利用沉淀溶解平衡移动原理解释作“钡餐”用BaSO4而不可用BaCO3的原因。

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2b. 误服可溶性钡盐引起中毒，应尽快服用5.0%的Na2SO4溶液洗胃，使SO2结4与Ba合成沉淀而排出。

c. 从沉淀溶解平衡的角度解释溶洞的形成。 （2）沉淀的转化 ①沉淀转化的实质

沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。通常，一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀，两种难溶物的溶解能力差别越大，这种转化的趋势就越大。

②实例探究

a. 往ZnS的溶解平衡体系中加入CuSO4溶液可将其转化为更难溶的CuS沉淀。

ZnS(s)Cu2(aq)CuS(s)Zn2(aq)

b. 依据沉淀转化的原理，可用FeS等难溶物作为沉淀剂除去废水中的重金属离子。

FeS(s)Hg2(aq)HgS(s)Fe2(aq)

c. 硬水中的Mg(HCO3)2煮沸时分解为MgCO3，继续煮沸过程中，MgCO3转化为更难溶的Mg(OH)2。

【典型例题】

例1. 铬酸银在298K时的溶解度为0.00445g，求其溶度积。

分析：因铬酸银（Ag2CrO4）饱和溶液是极稀的，其密度可认为是1g/mL，已知Ag2CrO4的相对分子质量为332，所以Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度为

0.00445g332g/mol1.34104mol/L

100g103L/mL1g/mL因Ag2CrO42AgCrO24

所以c(Ag)21.34104mol/L2.68104mol/L

4c(CrO24)1.3410mol/L

424KSP(Ag2CrO4)c2(Ag)c(CrO29.621012 4)(2.6810)1.3410答案：KSP(Ag2CrO4)9.621012

例2. 有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是（ ） A. AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等

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B. AgCl难溶于水，溶液中没有Ag和Cl

C. 升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大

D. 向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变

分析：A项正确。因为沉淀溶解平衡也是化学平衡，具有与化学平衡、电离平衡相同的特征。故达平衡后沉淀的生成和沉淀溶解仍不断进行。B项错误。因为由溶度积可知，任何难溶电解质，不管其溶解度多么小，在其饱和溶液中总有与其达成平衡的离子，而且其离子浓度的化学计量数乘次幂之积必为常数。C项正确。因为物质的溶解过程多是吸热过程。D项错误。因向溶液中加入NaCl固体，增大了Cl的浓度，使该平衡逆向移动，AgCl的溶解度要减小。

答案：AC

例3. 已知25℃时BaSO4的KSP1.11010mol2L2。请计算25℃时BaSO4饱和溶液中c(Ba2)和BaSO4的溶解度。

10mol2L2 分析：因为KSPc(Ba2)c(SO24)1.110所以c(Ba2)1.11010mol2L21.05105molL1

S(BaSO4)c(Ba2)M(BaSO4)1.051052332.45106g100 1000

1001000

答案：c(Ba2)1.05105molL1 S(BaSO4)2.45106g

例4. FeS饱和溶液中存在溶解平衡：FeS=8.11017mol2L2。

Fe2S2，常温下KSPc(Fe2)c(S2)

（1）理论上FeS的溶解度为______________。

（2）又知FeS饱和溶液中c(H)与c(S2)之间存在以下关系：c2(H)c(S2)1.0×

1022，为了使溶液里c(Fe2)达到1molL1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶

液中的c(H)为___________________。

分析：（1）由溶度积可知：c(Fe2)KSP9109molL1

即1L水中可溶解9109mol的硫化亚铁，可求出溶解度为7.92108g

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（2）由于一定温度下，溶度积常数不随离子浓度改变而改变。故已知某离子浓度时，可利用溶度积常数求其他离子的浓度。

c(Fe2)1molL1，则c(S2)8.11017molL1，又因氢离子与硫离子之间的平衡

关系，可求出c(H)1.11103molL1。

答案：

（1）S(FeS)7.92108g （2）c(H)1.11103molL1

例5. 磷酸镁铵（NH4MgPO4）是一种重要的盐，难溶于水。化学上制备磷酸镁铵从反应原理看，是用氯化镁溶液、磷酸氢二钠和氨水混合反应的方法。 （1）写出制备磷酸镁铵反应的离子方程式：__________________________________。

（2）在实际制备的反应中，要向混合液中加入适量的铵盐（NH，请分析说明加入4）

铵盐的目的是______________________________________________。

分析：第（2）题应从得到的沉淀是否纯净来考虑，因为氨水电离出的OH能与Mg2反应生成Mg(OH)2沉淀致使得到的磷酸镁铵不纯，加入铵盐可抑制NH3H2O的电离，防止产生Mg(OH)2沉淀。

答案：

（1）Mg2HPO24NH3H2ONH4MgPO4H2O

（2）抑制NH3H2O的电离，防止生成Mg(OH)2沉淀

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