2020-2021學(xué)年魯科版選修4第3單元第3節(jié)沉淀溶解平衡學(xué)案

第3節(jié)學(xué)案一、沉淀溶解平衡1．實(shí)驗(yàn)探究在裝有少量難溶的PbI2黃色固體的試管中，參加約3mL蒸餾水，充分振蕩后靜置。(1)假設(shè)在上層清液中滴加濃的KI溶液，觀察到的現(xiàn)象是上層清液中出現(xiàn)黃色沉淀。(2)由上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是原上層清液中含有Pb2＋，PbI2在水中存在溶解平衡。2．概念在一定溫度下，沉淀溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率，固體的質(zhì)量和溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)叫作沉淀溶解平衡。3．表示方法PbI2沉淀溶解平衡可表示為PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)。(1)判斷以下說(shuō)法是否正確。正確的打“√〞，錯(cuò)誤的打“×〞。①電解質(zhì)的溶解開(kāi)始后，只有電解質(zhì)的溶解過(guò)程，沒(méi)有電解質(zhì)的析出過(guò)程。()提示：×。電解質(zhì)溶解開(kāi)始后，離子就已開(kāi)始結(jié)合析出，只不過(guò)是析出速率小于溶解速率。②沉淀溶解到達(dá)平衡時(shí)，溶液中溶質(zhì)的各離子濃度相等，且保持不變。()提示：×。沉淀溶解到達(dá)平衡時(shí)，溶液中溶質(zhì)的離子濃度保持不變，但不一定相等。(2)向BaCO3固體飽和溶液中逐漸滴入鹽酸有什么現(xiàn)象？試從平衡移動(dòng)的角度分析。提示：有無(wú)色氣體生成，沉淀逐漸溶解。BaCO3飽和溶液中存在BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))(aq)平衡，滴入鹽酸，H＋與COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))反響生成CO2氣體，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的濃度降低，使Q<Ksp平衡正向移動(dòng)，直至BaCO3完全溶解。二、溶度積1．概念在一定溫度下，沉淀到達(dá)溶解平衡后的溶液為飽和溶液，其離子濃度不再發(fā)生變化，溶液中各離子濃度冪之積為常數(shù)，叫作溶度積常數(shù)或溶度積，用Ksp表示。2．表達(dá)式(1)AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)Ksp＝c平(Ag＋)c平(Cl－)；(2)Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)Ksp＝c平(Fe3＋)ceq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(平))(OH－)；(3)AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)Ksp＝ceq\o\al(\s\up1(m),\s\do1(平))(An＋)ceq\o\al(\s\up1(n),\s\do1(平))(Bm－)。3．影響因素溶度積常數(shù)只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，與沉淀的量和溶液中離子的濃度無(wú)關(guān)。(1)不同類(lèi)型的物質(zhì)，Ksp數(shù)值差異較小時(shí)，能不能用Ksp直接作為難溶電解質(zhì)在水中溶解能力的判斷依據(jù)？提示：不同類(lèi)型的物質(zhì)，Ksp數(shù)值差異較小時(shí)，不能用Ksp直接作為判斷的依據(jù)，如AgCl的Ksp為1.8×10－10mol2·L－2，Mg(OH)2的Ksp為1.8×10－11mol3·L－3，雖然Mg(OH)2的Ksp更小，但Mg(OH)2的溶解能力大于AgCl的溶解能力。(2)同溫條件下，Ksp數(shù)值越大，難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)，這種認(rèn)識(shí)對(duì)嗎？提示：不對(duì)。對(duì)于同類(lèi)型物質(zhì)而言，Ksp數(shù)值越大，難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)，如Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)，所以溶解度AgCl>AgBr>AgI；而對(duì)于不同類(lèi)型的物質(zhì)，那么不能直接比擬，如Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11mol3·L－3，不能認(rèn)為Mg(OH)2比AgCl更難溶，需要轉(zhuǎn)化為溶解度進(jìn)行比擬。(3)BaCO3和BaSO4都難溶于水，在醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作鋇餐透視，而不能用BaCO3的原因是什么？提示：原因是BaCO3能溶于胃酸(主要成分為鹽酸)，反響原理為BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))(aq)；COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋CO2↑＋H2O?？梢?jiàn)，胃酸消耗COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，使溶液中COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的濃度降低，那么Q<Ksp，從而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，使Ba2＋濃度增大而引起人體重金屬中毒。三、沉淀溶解平衡的應(yīng)用1．沉淀的溶解與生成(1)溶度積規(guī)那么(濃度商Q與Ksp的關(guān)系)Q__＞__Ksp溶液中的離子生成沉淀，直至平衡。Q__＝__Ksp沉淀溶解與離子生成沉淀處于平衡狀態(tài)。Q__＜__Ksp假設(shè)體系中有足量固體，那么固體溶解，直至平衡。(2)應(yīng)用①作“鋇餐〞用BaSO4而不用BaCO3②誤服可溶性鋇鹽可用5%的Na2SO4溶液洗胃③石筍、鐘乳石和石柱的形成，涉及的化學(xué)反響有CaCO3＋H2O＋CO2=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2CaCO3↓＋H2O＋CO2↑。④珊瑚的形成Ca2＋＋2HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))CaCO3＋CO2＋H2O2．沉淀的轉(zhuǎn)化(1)ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有白色沉淀有黑色沉淀離子反響方程式S2-(aq)+Zn2+(aq)ZnS↓ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)實(shí)驗(yàn)結(jié)論溶解能力小的沉淀可以轉(zhuǎn)化成溶解能力更小的沉淀(2)沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用①工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理過(guò)程中，重金屬離子可利用沉淀轉(zhuǎn)化原理用FeS等難溶物轉(zhuǎn)化為HgS、Ag2S、PbS等沉淀。用FeS除去Hg2＋的離子方程式：FeS(s)＋Hg2＋(aq)HgS(s)＋Fe2＋(aq)。②水垢的形成硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，說(shuō)明它形成的原因(用化學(xué)方程式表示)。Mg(HCO3)2MgCO3↓＋H2O＋CO2↑，Ca(HCO3)2CaCO3↓＋H2O＋CO2↑，MgCO3＋H2OMg(OH)2↓＋CO2↑。家用水壺、暖水瓶里長(zhǎng)了水垢，將醋倒入壺中燒煮，可以有效去除水垢，原理是什么？提示：難溶解的沉淀能溶于醋酸可以有效去除水垢，如2CH3COOH＋CaCO3=(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑。關(guān)鍵能力·合作學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)一沉淀溶解平衡的影響因素

1．實(shí)例分析溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)ΔH＞0，當(dāng)改變反響條件時(shí)，其對(duì)溶解平衡的影響如下表所示：條件改變移動(dòng)方向c平(Mg2＋)c平(OH－)加水正向移動(dòng)不變不變升溫正向移動(dòng)增大增大加MgCl2(s)逆向移動(dòng)增大減小加鹽酸正向移動(dòng)增大減小加NaOH(s)逆向移動(dòng)減小增大(1)溫度：升高溫度，多數(shù)溶解平衡向溶解方向移動(dòng)；少數(shù)溶解平衡向生成沉淀方向移動(dòng)，如Ca(OH)2的溶解平衡。(2)濃度：加水稀釋?zhuān)芙馄胶庀蛉芙夥较蛞苿?dòng)。(3)同離子：參加與難溶電解質(zhì)構(gòu)成中相同的離子，平衡向生成沉淀方向移動(dòng)。(4)反響離子：參加可與難溶電解質(zhì)溶解所得的離子反響的物質(zhì)，溶解平衡向溶解方向移動(dòng)。(1)電解質(zhì)的溶解度大小與電解質(zhì)的強(qiáng)弱沒(méi)有關(guān)系，如BaSO4是強(qiáng)電解質(zhì)卻是難溶物。(2)Ca(OH)2是微溶物，溶解度隨溫度的升高而減小。(1)對(duì)于固體物質(zhì)來(lái)說(shuō)，溫度越高，溶解度越大嗎？(證據(jù)推理與模型認(rèn)知)提示：升高溫度，對(duì)于Ca(OH)2來(lái)說(shuō)，其溶解度減小。(2)向澄清的PbI2飽和溶液中滴入KI溶液，有什么現(xiàn)象？試從平衡移動(dòng)角度分析。(變化觀念與平衡思想)提示：上層澄清溶液又生成黃色沉淀。PbI2飽和溶液中存在平衡PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，滴入KI溶液，溶液中c平(I－)增大。Q>Ksp，平衡逆向移動(dòng)，從而又有PbI2黃色沉淀生成?！镜淅?雙選)氯化銀是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的一種物質(zhì)，你知道早期在不是非常敏感的照片軟片、膠版和膠紙上常使用氯化銀進(jìn)行感光嗎？AgCl在溶液中存在溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，關(guān)于此溶解平衡的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．AgCl沉淀的生成和溶解同時(shí)在不斷進(jìn)行，且速率相等B．等物質(zhì)的量的AgNO3和NaCl溶于水后，溶液中不存在Ag＋和Cl－C．只要向含有AgCl的飽和溶液中參加NaCl(s)，一定會(huì)有沉淀生成D．“〞說(shuō)明AgCl沒(méi)有完全電離，AgCl是弱電解質(zhì)【解題指南】解答此題注意以下兩點(diǎn)：(1)明確影響沉淀溶解平衡的因素。(2)注意辨析不同的影響因素對(duì)沉淀溶解平衡移動(dòng)的影響程度?！窘馕觥窟xA、C。沉淀溶解平衡是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，A項(xiàng)正確；沉淀溶解平衡存在，那么肯定存在Ag＋和Cl－，B項(xiàng)錯(cuò)誤；參加NaCl固體后溶液中Cl－的濃度大于原飽和溶液中的Cl－濃度，使沉淀溶解平衡左移產(chǎn)生沉淀，C項(xiàng)正確；“〞說(shuō)明AgCl是極少局部溶解，但溶解局部完全電離，AgCl是強(qiáng)電解質(zhì)，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！灸割}追問(wèn)】(1)假設(shè)向AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)的平衡體系中通入HCl氣體后，平衡向哪移動(dòng)？提示：通入HCl氣體后，增加Cl－的濃度，平衡逆向移動(dòng)。(2)假設(shè)向AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)的平衡體系中加水，平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)，Ksp有無(wú)變化？提示：加水，向溶解方向移動(dòng)，但Ksp無(wú)變化。(雙選)將Ca(OH)2參加蒸餾水中，一段時(shí)間后到達(dá)沉淀溶解平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．恒溫下向溶液中加CaO，溶液的pH升高B．給溶液加熱，溶液的pH升高C．恒溫時(shí)向溶液中加CaO后，溶液中的n(OH－)減小D．向溶液中參加少量的NaOH固體，Ca(OH)2固體的質(zhì)量增加【解析】選C、D。由于溫度不變，故Ca(OH)2濃度不變，A錯(cuò)誤；升溫時(shí)，由于Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高而減小，c(OH－)減小，故溶液pH降低，B錯(cuò)誤；恒溫時(shí)參加CaO后會(huì)消耗一局部水，導(dǎo)致溶劑減少，故n(OH－)減小，C正確；參加NaOH固體，溶解平衡左移，Ca(OH)2固體的質(zhì)量增加，D正確?！炯庸逃?xùn)練】1．(2021·杭州高二檢測(cè))Mg(OH)2固體在水中存在以下溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，欲減少M(fèi)g(OH)2固體的量，可以參加少量的()A．NaOH固體 B．NaCl固體C．NaHSO4固體D．MgSO4固體【解析】選C。欲使Mg(OH)2減少，應(yīng)使平衡右移，NaHSO4電離產(chǎn)生的H＋會(huì)使平衡體系中c平(OH－)減小，而使沉淀溶解平衡右移，Mg(OH)2固體的量減小。2．(2021·濰坊高二檢測(cè))向飽和澄清石灰水中參加少量CaC2，充分反響后恢復(fù)到原來(lái)的溫度，所得溶液中()A．c平(Ca2＋)、c平(OH－)均增大B．c平(Ca2＋)、c平(OH－)均保持不變C．c平(Ca2＋)、c平(OH－)均減小D．c平(OH－)增大、c平(H＋)減小【解析】選B。碳化鈣溶于水與水反響生成氫氧化鈣和乙炔，反響的化學(xué)方程式為CaC2＋2H2OCa(OH)2＋HC≡CH↑。由于原溶液是飽和溶液，因此生成的氫氧化鈣不可能再溶解。另一方面溶劑水被消耗，導(dǎo)致原溶液中氫氧化鈣析出，但溫度不變，析出后的溶液仍然是飽和溶液，因此溶液中離子的濃度均保持不變，答案選B。知識(shí)點(diǎn)二溶度積及其應(yīng)用

1．溶度積的應(yīng)用(1)利用Ksp比擬難溶電解質(zhì)的溶解度的大?。合嗤瑴囟认拢N類(lèi)型的難溶電解質(zhì)，Ksp越大，溶解能力越強(qiáng)。(2)利用Ksp判斷沉淀的溶解與生成：定義難溶電解質(zhì)溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積(濃度商)為Q。通過(guò)比擬Ksp和Q的相對(duì)大小，可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下能否溶解。Q與Ksp關(guān)系溶液性質(zhì)有無(wú)沉淀析出Q>Ksp過(guò)飽和有沉淀析出Q＝Ksp飽和沉淀溶解平衡Q<Ksp不飽和無(wú)沉淀析出(1)溶度積的計(jì)算①溶度積，求溶液中的某種離子的濃度，如Ksp＝a的飽和AgCl溶液中，c平(Ag＋)＝eq\r(a)mol·L－1。②溶度積、溶液中某離子的濃度，求溶液中的另一種離子的濃度，如某溫度下AgCl的Ksp＝a，在0.1mol·L－1的NaCl溶液中參加過(guò)量的AgCl固體，到達(dá)平衡后c平(Ag＋)＝10amol·L－1。(2)計(jì)算沉淀生成和沉淀完全(可視為離子濃度小于10－5mol·L－1)時(shí)的pH?！咎貏e警示】(1)溶度積Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力，Ksp的大小和溶質(zhì)的溶解度不同，它只與溫度有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)。利用溶度積Ksp可以判斷沉淀的生成、溶解情況以及沉淀溶解平衡移動(dòng)方向。(2)沉淀的轉(zhuǎn)化是一種難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為另一種難溶電解質(zhì)的過(guò)程，其實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。(1)(思維升華)：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2，Ksp(AgI)＝8.3×10－17mol2·L－2，Ksp(AgBr)＝5.0×10－13mol2·L－2，那么在AgCl、AgBr、AgI三種難溶鹽的飽和溶液中，Ag＋濃度大小順序是什么？(證據(jù)推理與模型認(rèn)知)提示：同類(lèi)型的難溶電解質(zhì)的Ksp值越大，其溶解性越強(qiáng)，由Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)＞Ksp(AgI)可知飽和溶液中c平(Ag＋)：AgCl＞AgBr＞AgI。(2)CaCO3的Ksp＝2.8×10－9mol2·L－2，現(xiàn)將濃度為2×10－4mol·L－1的Na2CO3溶液與CaCl2溶液等體積混合，假設(shè)要產(chǎn)生沉淀，那么所用CaCl2溶液的濃度至少應(yīng)大于多少？(變化觀念與平衡思想)提示：由沉淀形成的條件可知，要產(chǎn)生沉淀必須滿(mǎn)足Q＝c平(Ca2＋)·c平(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))＞2.8×10－9mol2·L－2，因兩種溶液等體積混合后c平(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))＝1×10－4mol·L－1，故混合后溶液中c平(Ca2＋)應(yīng)大于2.8×10－5mol·L－1，那么混合前c平(CaCl2)至少應(yīng)大于5.6×10－5mol·L－1?！镜淅?2021·滁州高二檢測(cè))室溫時(shí)，CaCO3在水中的溶解平衡曲線如下圖。25℃其溶度積為2.8×10－9mol2·L－2，以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是()A.x數(shù)值為2×10－5B．c點(diǎn)時(shí)有碳酸鈣沉淀生成C．參加蒸餾水可使溶液由d點(diǎn)變到a點(diǎn)D．b點(diǎn)與d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶度積相等【解題指南】解容許注意以下兩點(diǎn)：(1)在曲線上的每一點(diǎn)都是在同一溫度下的飽和溶液，Ksp相同。(2)c點(diǎn)可相對(duì)于b、d分析?！窘馕觥窟xC。在d點(diǎn)c平(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))＝1.4×10－4mol·L－1，因室溫時(shí)，CaCO3的溶度積Ksp＝2.8×10－9mol2·L－2，所以c平(Ca2＋)＝2×10－5mol·L－1，故x的數(shù)值為2×10－5，A正確；在c點(diǎn)c平(Ca2＋)＞2×10－5mol·L－1，即相當(dāng)于增大c平(Ca2＋)，平衡左移，有CaCO3生成，B正確；d點(diǎn)為飽和溶液，參加蒸餾水后如仍為飽和溶液，那么c平(Ca2＋)、c平(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))都不變，如為不飽和溶液，那么二者濃度都減小，故不可能使溶液由d點(diǎn)變成a點(diǎn)，C錯(cuò)誤；b點(diǎn)與d點(diǎn)在相同的溫度下，溶度積相等，D正確?！灸割}追問(wèn)】(1)B項(xiàng)c點(diǎn)改為a點(diǎn)是否正確？提示：不正確。a點(diǎn)在曲線下面，為不飽和溶液，無(wú)沉淀生成。(2)升溫能否使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)？提示：不能。升溫CaCO3的溶度積增大，c平(Ca2＋)、c平(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))都增大。利用Ksp和Kw的關(guān)系計(jì)算溶液的pH①沉淀開(kāi)始時(shí)pH的計(jì)算25℃時(shí)，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20mol3·L－3計(jì)算向2mol·L－1的CuSO4溶液中參加NaOH調(diào)節(jié)溶液pH是多少時(shí)才開(kāi)始生成Cu(OH)2沉淀。提示：Ksp[Cu(OH)2]＝c平(Cu2＋)·ceq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(平))(OH－)＝2mol·L－1×ceq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(平))(OH－)＝2×10－20mol3·L－3c平(OH－)＝10－10mol·L－1c平(H＋)＝eq\f(Kw,c平〔OH－〕)＝eq\f(1×10－14mol－2·L－2,10－10mol·L－1)＝10－4mol·L－1pH＝－lgc平(H＋)＝－lg10－4＝4②沉淀完全時(shí)pH的計(jì)算25℃時(shí)，Ksp[Zn(OH)2]＝1×10－17mol3·L－3計(jì)算向0.1mol·L－1ZnCl2溶液中參加NaOH調(diào)節(jié)溶液pH是多少時(shí)，溶液中Zn2＋沉淀完全。提示：當(dāng)溶液中c平(Zn2＋)≤10－5mol·L－1時(shí)，可視為Zn2＋沉淀完全。Ksp[(Zn(OH)2]＝c平(Zn2＋)·ceq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(平))(OH－)＝10－5mol·L－1·ceq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(平))(OH－)＝1×10－17mol3·L－3c平(OH－)＝10－6mol·L－1c平(H＋)＝eq\f(Kw,c平〔OH－〕)＝eq\f(10－14mol2·L－2,10－6mol·L－1)＝10－8mol·L－1pH＝－lgc平(H＋)＝－lg10－8＝8【加固訓(xùn)練】1．某溫度下，Ksp(CaSO4)＝9×10－6mol2·L－2，此溫度下CaSO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖。以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是()A．CaSO4溶解在水中，c平(Ca2＋)＝c平(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝3×10－3mol·L－1B．在d點(diǎn)溶液中參加一定量的CaCl2可能會(huì)有沉淀析出C．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp等于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的KspD.b點(diǎn)將有沉淀生成，平衡后溶液中c平(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝3×10－3mol·L－1【解析】選D。CaSO4溶解在水中形成的是飽和溶液，存在c平(Ca2＋)·c平(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝Ksp，所以c平(Ca2＋)＝c平(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝eq\r(Ksp)＝3×10－3mol·L－1，A對(duì)；d點(diǎn)與c點(diǎn)相比擬，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))濃度相同，Ca2＋濃度較c點(diǎn)小，所以溶液未到達(dá)飽和，參加CaCl2后，如果c平(Ca2＋)·c平(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))>Ksp，可能有沉淀析出，B對(duì)；a點(diǎn)和c點(diǎn)在同一條線上，所以Ksp相等，C對(duì)；b點(diǎn)與c點(diǎn)相比擬，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))濃度相同，Ca2＋濃度偏大，相當(dāng)于在CaSO4的平衡中增大Ca2＋濃度，平衡向生成沉淀方向進(jìn)行，且Ca2＋濃度大于SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))濃度，D錯(cuò)。2．(2021·吉林高二檢測(cè))Cu(OH)2在水中存在著如下沉淀溶解平衡：Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，在常溫下，Ksp＝2×10－20mol3·L－3。某CuSO4溶液中，c平(Cu2＋)＝0.02mol·L－1，在常溫下如果要生成Cu(OH)2沉淀，需要向CuSO4溶液中參加堿來(lái)調(diào)節(jié)pH，使溶液的pH大于()A．2B．3C．4D．5【解析】選D。在常溫下如果要生成Cu(OH)2沉淀，那么Q＝c平(Cu2＋)·ceq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(平))(OH－)＞Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20mol3·L－3，所以ceq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(平))(OH－)＞eq\f(2×10－20mol3·L－3,0.02mol·L－1)，c平(OH－)＞10－9mol·L－1，故應(yīng)調(diào)節(jié)pH大于5。三言?xún)烧Z(yǔ)話(huà)重點(diǎn)1．一個(gè)常數(shù)：Ksp。2．溶度積只與溫度有關(guān)。3．影響沉淀溶解平衡的條件：溫度、濃度、同離子、反響離子。4．沉淀的溶解、生成：Q>Ksp：生成沉淀，直至平衡；Q＝Ksp：處于平衡狀態(tài)；Q<Ksp：固體溶解，直至平衡。課堂檢測(cè)·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1．(2021·浙江4月選考)在溫?zé)釟夂驐l件下，淺海地區(qū)有厚層的石灰石沉積，而深海地區(qū)卻很少。以下解析不正確的選項(xiàng)是()A．與深海地區(qū)相比，淺海地區(qū)水溫較高，有利于游離的CO2增多、石灰石沉積B．與淺海地區(qū)相比，深海地區(qū)壓強(qiáng)大，石灰石巖層易被CO2溶解，沉積少C．深海地區(qū)石灰石巖層的溶解反響為CaCO3(s)＋H2O(l)＋CO2(aq)=Ca(HCO3)2(aq)D．海水呈弱酸性，大氣中CO2濃度增加，會(huì)導(dǎo)致海水中COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))濃度增大2的溶解度隨溫度的升高而減小，隨壓力的增大而增大，在淺海地區(qū)，海水層壓力較小，同時(shí)水溫比擬高，因而CO2的濃度較小，即游離的CO2增多，CaCO3的溶解平衡向生成CaCO32溶解，沉積少，B項(xiàng)正確；C.在深海地區(qū)中，石灰石沉積少，故溶解反響為CaCO3(s)＋H2O(l)＋CO2(aq)=Ca(HCO3)2(aq)，C項(xiàng)正確；D.海水溫度一定時(shí)，大氣中CO2濃度增加，海水中溶解的CO2隨之增大，導(dǎo)致COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))轉(zhuǎn)化為HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))濃度降低，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(雙選)以下應(yīng)用或現(xiàn)象主要表達(dá)的是沉淀溶解平衡原理的是()A．熱純堿溶液洗滌油污的能力強(qiáng)B．誤將鋇鹽[BaCl2、Ba(NO3)2]當(dāng)作食鹽食用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒C．溶洞的形成D．泡沫滅火器滅火【解析】選B、C。A項(xiàng)利用的是水解原理，D項(xiàng)利用兩種離子水解的相互促進(jìn)作用，B、C項(xiàng)表達(dá)的均是沉淀溶解平衡原理。3．對(duì)于難溶鹽MX，其飽和溶液中M＋、X－的物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系類(lèi)似于c平(H＋)·c平(OH－)＝KW，存在等式c平(M＋)·c平(X－)＝Ksp。現(xiàn)將足量的AgCl分別參加以下物質(zhì)中，溶解度由大到小的排列順序是()①20mL0.01mol·L－1KCl溶液②30mL0.02mol·L－1CaCl2溶液③40mL0.03mol·L－1HCl溶液④10mL蒸餾水⑤50mL0.05mol·L－1AgNO3溶液A．①>②>③>④>⑤B．④>①>③>②>⑤C．⑤>④>②>①>③D．④>③>⑤>②>①【解析】選B。AgCl的沉淀溶解平衡為AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，由于c平(Ag＋)·c平(Cl－)＝Ksp，c平(Cl－)或c平(Ag＋)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度越小。注意AgCl的溶解度大小只與溶液中Ag＋或Cl－的濃度有關(guān)，而與溶液的體積無(wú)關(guān)。①中c平(Cl－)＝0.01mol·L－1，②中c平(Cl－)＝0.04mol·L－1，③中c平(Cl－)＝0.03mol·L－1，④中無(wú)Cl－和Ag＋，⑤中c平(Ag＋)＝0.05mol·L－1。Ag＋或Cl－濃度由小到大的順序?yàn)棰?lt;①<③<②<⑤，故AgCl的溶解度由大到小的順序?yàn)棰?gt;①>③>②>⑤。4．在含有Mg(OH)2沉淀的飽和溶液中參加固體NH4Cl后，那么Mg(OH)2沉淀()A．溶解B．增多C．不變D．無(wú)法判斷【解析】選A。Mg(OH)2沉淀的飽和溶液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，參加NH4Cl固體后，NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－=NH3·H2O，使c平(OH－)減小，平衡正向移動(dòng)。5．方解石的化學(xué)成分為CaCO3(碳酸鈣)，因含微量元素Mn、Fe、Zn、Co等而呈現(xiàn)豐富的顏色。，在有固態(tài)CaCO3存在的飽和溶液中，存在著如下平衡CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))(aq)，參加以下溶液能使CaCO3質(zhì)量增加的是()A．CaCl2溶液 B．KNO3溶液C．NH4Cl溶液 D．NaCl溶液【解析】選A。參加KNO3溶液和NaCl溶液相當(dāng)于參加了H2O，使平衡向右移動(dòng)，使CaCO3質(zhì)量減少；參加NH4Cl溶液，由于NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))水解顯酸性，消耗了COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，使平衡向右移動(dòng)，促進(jìn)了CaCO3的溶解使其質(zhì)量減少；而參加CaCl2溶液，增大了鈣離子的濃度，使平衡左移，使CaCO3質(zhì)量增加。6．(雙選)Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2，Ksp(AgI)＝8.3×10－17mol2·L－2。以下關(guān)于難溶物之間轉(zhuǎn)化的說(shuō)法中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．AgCl不溶于水，不能轉(zhuǎn)化為AgIB．兩種難溶物的Ksp相差越小，難溶物就越容易轉(zhuǎn)化為更難溶的物質(zhì)C．AgI比AgCl更難溶于水，所以AgCl可以轉(zhuǎn)化為AgID．常溫下，要使AgCl在NaI溶液中轉(zhuǎn)化為AgI，那么NaI的濃度必須不低于eq\f(8.3,\r(1.8))×10－12mol·L－1【解析】選A、B。兩種難溶物的Ksp相差越大，難溶物就越容易轉(zhuǎn)化為更難溶的物質(zhì)，B錯(cuò)誤。Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，故AgI比AgCl更難溶，一定條件下，AgCl可以轉(zhuǎn)化為AgI，A錯(cuò)誤，C正確。AgCl飽和溶液中c平(Ag＋)＝eq\r(1.8)×10－5mol·L－1，要使AgCl在NaI溶液中轉(zhuǎn)化為AgI，根據(jù)溶度積規(guī)那么可知，需使Q>Ksp，故I－的濃度必須不低于eq\f(8.3×10－17,\r(1.8)×10－5)mol·L－1＝eq\f(8.3,\r(1.8))×10－12mol·L－1，D正確?！炯庸逃?xùn)練】(雙選)25℃時(shí)，AgCl的溶度積Ksp＝1.8×10－10mol2·L－2，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．向飽和AgCl水溶液中參加鹽酸，Ksp值變大B．AgNO3溶液與NaCl溶液混合后的溶液中，一定有c平(Ag＋)＝c平(Cl－)C．溫度一定時(shí)，當(dāng)溶液中c平(Ag＋)c平(Cl－)＝Ksp時(shí)，此時(shí)為AgCl的飽和溶液D．Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，所以S(AgI)<S(AgCl)【解析】選C、D。A項(xiàng)，Ksp只與溫度有關(guān)，不正確；B項(xiàng)，混合后Ag＋或Cl－可能有剩余，不一定有c平(Ag＋)＝c平(Cl－)；C項(xiàng)，Q＝Ksp時(shí)到達(dá)溶解平衡，形成AgCl的飽和溶液；D項(xiàng)，比擬物質(zhì)的溶解度大小時(shí)，要注意物質(zhì)的類(lèi)型相同且化學(xué)式中陰陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比相同，溶度積越小，其溶解度也越小。如果不同，那么不能直接利用溶度積的大小來(lái)比擬其溶解性，需轉(zhuǎn)化為溶解度進(jìn)行比擬，否那么容易誤判。素養(yǎng)新思維7．某硫酸工廠的酸性廢水中砷(As)元素含量極高，為控制砷的排放，可采用化學(xué)沉降法處理含砷廢水，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：表1幾種鹽的Ksp難溶物KspCa3(AsO4)26.8×10－19mol5·L－5CaSO49.1×10－6mol2·L－2FeAsO45.7×10－21mol2·L－2表2工廠污染物排放濃度及允許排放標(biāo)準(zhǔn)污染物H2SO4As廢水濃度29.4g·L－11.6g·L－1排放標(biāo)準(zhǔn)pH＝6～90.5mg·L－1(1)該硫酸工廠排放的廢水中硫酸的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______mol·L－1。(2)假設(shè)酸性廢水中Fe3＋的濃度為1.0×10－4mol·L－1，那么c平(AsOeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4)))＝____________mol·L－1。(3)工廠排放出的酸性廢水中的三價(jià)砷(弱酸H3AsO3)不易沉降，可投入MnO2先將其氧化成五價(jià)砷(弱酸H3AsO4)，此時(shí)MnO2被復(fù)原為Mn2＋，該反響的離子方程式為_(kāi)_______________________________________。(4)在處理含砷廢水時(shí)采用分段式，先向廢水中投入生石灰調(diào)節(jié)pH到2，再投入生石灰將pH調(diào)節(jié)到8左右，使五價(jià)砷以Ca3(AsO4)2的形式沉降。①將pH調(diào)節(jié)到2時(shí)廢水中有大量沉淀產(chǎn)生，沉淀主要成分的化學(xué)式為_(kāi)_______________。②Ca3(AsO4)2在pH調(diào)節(jié)到8左右才開(kāi)始沉淀，原因?yàn)開(kāi)_________________________________________________________________________。③砷酸(H3AsO4)分步電離的平衡常數(shù)(25℃)為Ka1＝5.6×10－3mol·L－1，Ka2＝1.7×10－7mol·L－1，Ka3＝4.0×10－12mol·L－1，第三步電離的平衡常數(shù)表達(dá)式為Ka3＝____________，Na3AsO4第一步水解的離子方程式為AsOeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))＋H2OHAsOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋OH－，該步水解的平衡常數(shù)(25℃)為_(kāi)___________。【解析】(1)由題意可得H2SO4的濃度為eq\f(29.4g·L－1,98g·mol－1)＝0.3mol·L－1。(2)c平(AsOeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4)))＝eq\f(5.7×10－21,1.0×10－4)mol·L－1＝5.7×10－17mol·L－1。(3)利用化合價(jià)升降原理配平相關(guān)方程式，即可得出離子方程式為2H＋＋MnO2＋H3AsO3=H3AsO4＋Mn2＋＋H2O。(4)①由于H2SO4是強(qiáng)酸，廢水中SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))濃度較大，所以當(dāng)pH＝2時(shí)，生成的沉淀為CaSO4。②H3AsO4為弱酸，當(dāng)pH較小時(shí)，抑制了H3AsO4的電離，c平(AsOeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4)))較小，不易形成Ca3(AsO4)2沉淀，當(dāng)pH≈8時(shí)，AsOeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))的濃度增大，容易形成Ca3(AsO4)2沉淀。③H3AsO4的第一步電離方程式為H3AsO4H＋＋H2AsOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))，第二步電離方程式為H2AsOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))H＋＋HAsOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，第三步電離方程式為HAsOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))H＋＋AsOeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))，Ka3＝eq\f(c平〔H＋〕·c平〔AsOeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))〕,c平〔HAsOeq\o\al(\s\up1(2－),