1、高中化学第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡导学案新人教版选修4第四节难溶电解质的溶解平衡第1课时沉淀溶解平衡与溶度积学习目标定位1.知道沉淀溶解平衡的概念及其影响因素。2.明确溶度积和离子积的关系，并由此学会判断反应进行的方向。一难溶电解质的溶解平衡1.不同的固体物质在水中的溶解度不同，有的很大，有的很小，但无论大小，都有一定的溶解度。在20 时，物质的溶解度与溶解性的关系如下：下列物质，属于易溶物质的是，属于微溶物质的是，属于难溶物质的是。NaCl、NaOH、H2SO4、MgCO3、CaSO4、Ca(OH)2、CaCO3、BaSO4、Mg(OH)22.固体物质的溶解是可逆过程
2、固体溶质 溶液中的溶质(1)v溶解v沉淀 固体溶解(2)v溶解v沉淀 溶解平衡(3)v溶解 B.C. D.答案B解析AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)，c(Cl)或c(Ag)越大，对AgCl的溶解抑制作用越大，AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag或Cl的浓度有关，而与溶液体积无关。c(Cl)0.01 molL1；c(Cl)0.04 molL1；c(Cl)0.03 molL1；c(Cl)0 molL1；c(Ag)0.05 molL1。Ag或Cl浓度由小到大的顺序为。三溶度积常数1.在一定温度下，沉淀达溶解平衡后的溶液为饱和溶液，其离子浓度不再发生变化，溶液中各离子
3、浓度幂之积为常数，叫做溶度积常数(简称溶度积)，用Ksp表示。2.写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式(1)AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)Kspc(Ag)c(Cl)；(2)Fe(OH)3(s) Fe3(aq)3OH(aq)Kspc(Fe3)c3(OH)；(3)AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)Kspcm(An)cn(Bm)。3.通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解：(1)QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。(2)QcKsp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。(3)Qc
4、Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。归纳总结溶度积常数的理解(1)溶度积的意义溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关，与浓度无关。Ksp大小反映难溶电解质的溶解能力，Ksp越小，说明难溶物越难溶解。相同类型的电解质，溶度积越小，其溶解度越小。不同类型的电解质，溶度积小的电解质的溶解度不一定比溶度积大的溶解度小。(2)根据溶度积能计算出饱和溶液中离子浓度，由溶液体积可计算出溶解的溶质的物质的量，Ksp与S换算时，S的单位必须用物质的量浓度(molL1或moldm3)。5.已知25 时，AgCl的溶度积Ksp1.81010，则下列说法正
5、确的是()A.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大B.AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中，一定有c(Ag)c(Cl)C.温度一定时，当溶液中c(Ag)c(Cl)Ksp时，此溶液中必有AgCl的沉淀析出D.Ksp(AgI)Ksp(AgCl)，所以S(AgI)S(AgCl)答案D解析Ksp只与温度有关，A项不正确；B项混合后可能Ag或Cl有剩余，但不一定有c(Ag)c(Cl)；C项QcKsp时达到溶解平衡，没有AgCl沉淀析出；D项比较物质的溶解度大小时，要注意物质的类型相同且化学式中阴阳离子的个数比相同，溶度积越小，其溶解度也越小。如果不同，则不能直接利用溶度积的大小来比较其溶解
6、性，需转化为溶解度进行比较，否则容易误判。6.向含有AgI的饱和溶液中：(1)加入AgCl固体，则c(I) (填“变大”、“变小”或“不变”，下同)。(2)若改加更多的AgI，则c(Ag)将 。(3)若改加AgBr固体，则c(I) ，而c(Ag) 。答案(1)变小(2)不变(3)变小变大1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是()A.AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等B.AgCl难溶于水，溶液中没有Ag和ClC.升高温度，AgCl的溶解度不变D.向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变答案A解析AgCl固体在溶液中存在溶解平衡，所以溶液中有
7、Ag和Cl，B错；升高温度，AgCl溶解度增大，C错；向平衡体系中加入NaCl固体，增大了c(Cl)，溶解平衡左移，AgCl溶解度减小，D错。2.下列说法正确的是()A.在一定温度下的饱和AgCl水溶液中，Ag与Cl的浓度积是一个常数B.已知AgCl的Ksp1.81010，则在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag)c(Cl)，且Ag与Cl浓度的乘积等于1.81010C.Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强D.难溶电解质的溶解度很小，故外界条件改变，对它的溶解度没有影响答案A解析由溶度积常数定义可知，一定温度下Kspc(Ag)c(Cl)为一常数，A项正确；若在含AgCl固体的溶液中溶有
8、NaCl，则c(Ag)c(Cl)c(I)B.25 时Cu(OH)2在水中的溶解度大于在Cu(NO3)2溶液中的溶解度C.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(Ba2)增大D.25 AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同答案B解析A项，Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，所以含AgCl和AgI固体的悬浊液中c(Ag)c(Cl)c(I)，A项不正确；B项，Cu(NO3)2溶液中含有Cu2使Cu(OH)2(s) Cu2(aq)2OH(aq)逆向移动，溶解度比在水中的小，B项正确；C项，在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(SO)增大，沉淀溶解平衡向沉
9、淀方向移动c(Ba2)减小，C项不正确；D项，溶液中c(Cl)越大，AgCl的溶解度越小，D项不正确。4.25 时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s) Pb2(aq)2I(aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是()A.溶液中Pb2和I浓度都增大B.溶度积常数Ksp增大C.沉淀溶解平衡向右移动D.溶液中Pb2浓度减小答案D解析加入KI溶液时，溶液中c(I)增大，使PbI2的沉淀溶解平衡逆向移动，因此溶液中c(Pb2)减小，但由于溶液温度未发生改变，故PbI2的溶度积常数Ksp不发生变化。5.把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s) Ca2(aq)2O
10、H(aq)。下列叙述正确的是()A.给溶液加热，溶液的pH升高B.恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高C.向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多D.向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多答案D解析A项，加热时Ca(OH)2溶解度减小，平衡逆向移动，c(OH)减小，pH减小；B项，CaOH2O=Ca(OH)2，由于保持恒温，Ca(OH)2溶解度不变，c(OH)不变，因此pH不变；C项，COCa2=CaCO3，使平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少；D项，加入NaOH固体时，c(OH)增大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。题组3溶度积及应用6.某温度时，
11、BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点C.d点无BaSO4沉淀生成D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp答案C解析Ksp在温度一定的条件下是一定值，与Ba2和SO的浓度大小有一定关系，但两者浓度的乘积是一定值。b点本身已过饱和，d点没有达到沉淀溶解平衡故无BaSO4沉淀生成。7.室温时，M(OH)2(s) M2(aq)2OH(aq)Kspa。c(M2)b molL1时，溶液的pH等于()A. lg() B. lg()C.14lg() D.14lg()答案C解析由Kspc(M2)c2(OH
12、)得c(OH)()molL1，Kwc(H)c(OH)得c(H)molL1，pHlg14lg()。8.已知CaCO3的Ksp2.8109，现将浓度为2104 molL1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应为()A.2.8102 molL1 B.1.4105 molL1C.2.8105 molL1 D.5.6105 molL1答案D解析由沉淀形成的条件知，要产生沉淀必须满足：c(Ca2)c(CO)2.8109，因等体积混合，c(CO)1104 molL1，故混合溶液中c(Ca2)应大于2.8105 molL1，则混合前c(CaCl2)至少应为
13、5.6105 molL1。9.在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液，产生BaSO4沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后溶液中()A.c(Ba2)c(SO)KspB.c(Ba2)c(SO)Ksp，c(Ba2)c(SO)C.c(Ba2)c(SO)Ksp，c(Ba2)c(SO)D.c(Ba2)c(SO)Ksp，c(Ba2)c(SO)；但由于温度未发生改变，所以溶液中c(Ba2)c(SO)Ksp。10.某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是()A.KspFe(O
14、H)3KspCu(OH)2B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C.c、d两点代表的溶液中c(H)与c(OH)乘积相等D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和答案B解析KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)，KspCu(OH)2c(Cu2)c2(OH)，Fe3、Cu2浓度相等(b、c点)时，Fe3对应的pH小，c(H)较大，则c(OH)较小，又知Ksp仅与温度有关，则KspFe(OH)3KspCu(OH2)，A选项正确；存在沉淀溶解平衡：Fe(OH)3(s) Fe3(aq)3OH(aq)，加入NH4Cl固体，因为NH水解产生H，H与OH反应使平衡正向
15、移动，c(Fe3)增大，B选项错误；c(H)和c(OH)的乘积为Kw，Kw仅与温度有关，则C选项正确；由题意和题图知D选项正确。能力提升题11.用废电池的锌皮制备ZnSO47H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为 ，加碱调节至pH为 时，铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1105 molL1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为 时，锌开始沉淀(假定Zn2浓度为0.1 molL1)。若上述过程不加H2O2后果是 ，原因是 。化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp的近似值101710171039答案Fe32.76Zn2和Fe2
16、不能分离Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近解析铁溶于稀硫酸生成Fe2，Fe2被双氧水氧化为Fe3。KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)1039，铁刚好完全沉淀时，c(OH)4.641012 molL1，则c(H)molL12.16103 molL1，pH2.7；KspZn(OH)2c(Zn2)c2(OH)1017，锌开始沉淀时，c(OH)molL1108 molL1，则，c(H)molL1106 molL1，pH6；Zn(OH)2和 Fe(OH)2的Ksp相近，若不加双氧水，沉淀Zn2的同时Fe2也会沉淀，从而使Zn2和Fe2不能分离。12.(1)已知25 时，Ksp(AgCl
17、)1.81010，Ksp(AgI)8.51017。请回答下列问题：25 时，若向50 mL 0.018 molL1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 molL1的盐酸，混合后溶液中的c(Ag)为 molL1，pH为 。25 时，取一定量含有I、Cl的溶液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl和AgI同时沉淀时，溶液中为 。(2)已知：2CrO2H Cr2OH2O,25 时，Ksp(Ag2CrO4)9.01012，Ksp(Ag2Cr2O7)2.0107，向Na2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液，最终只生成一种砖红色沉淀，该沉淀的化学式是 。(3)已知：25 时Ksp(Ag2CrO4)
18、9.01012，Ksp(AgCl)1.81010，说明Ag2CrO4的溶解度 (填“大于”、“小于”或“等于”)AgCl的。(4)25 时，Mg(OH)2饱和溶液 (填“能”或“不能”)使石蕊溶液变蓝色。(已知KspMg(OH)24.01012，lg 50.7)。答案(1)1.810724.7107(2)Ag2CrO4(3)大于(4)能解析(1)反应后剩余的c(Cl)0.001 molL1，c(Ag)1.8107 molL1 。反应后溶液中的c(H)0.010 molL1，pH2。4.7107。(2)由于Ksp(Ag2CrO4)Ksp(Ag2Cr2O7)，故最终生成Ag2CrO4沉淀。(3)25 时，Ag2CrO4和AgCl饱和溶液的物质的量浓度分别为x、yAg2CrO4(s) 2Ag(aq)CrO (aq)x 2x xAgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)y y y4x39.01012，y21.81010xmolL1104 molL1y105 molL
