主题11 第5讲 难溶电解质的溶解平衡（课件PPT）-【新高考方案】2025年高考化学一轮总复习（山东海南版）

难溶电解质的溶解平衡 第 五 讲 (基础落实课) 内容与目标 1．认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。 2．了解沉淀的生成、溶解与转化。 3．能运用溶度积常数进行简单计算。 CONTENTS 目录 1 逐点清（一） 沉淀溶解平衡及影响因素 逐点清（二） 溶度积常数及应用 逐点清（三） 沉淀溶解平衡的应用 考教衔接——由教材导向看命题趋向 课时跟踪检测(五十八) 2 3 4 5 沉淀溶解平衡及影响因素 逐点清 （一） 再认再现·旧知新学 1．沉淀溶解平衡 在一定温度下，当沉淀和溶解的速率_____时，形成_________，达到平衡状态，把这种平衡称为沉淀溶解平衡。 2．沉淀溶解平衡的影响因素 (1)内因：难溶电解质本身的性质，即难溶电解质的溶解能力。 相等 饱和溶液 外界条件 移动方向 c(Ag＋) 升高温度 右移 增大 加水(固体有剩余) 右移 不变 加入少量AgNO3 _____ ______ 加入Na2S _____ ______ 通入HCl _____ ______ 通入NH3 ______ _______ 左移 增大 右移 减小 左移 减小 右移 减小 边练边学·实践提能 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解即停止( ) (2)升高温度，AgCl的溶解度不变( ) × × √ (4)在温度一定时，当溶液中Ag＋和Cl－的浓度的乘积等于Ksp(AgCl)时，则溶液中达到了AgCl的溶解平衡( ) (5)AgCl难溶于水，所以将AgCl加入水中所得溶液中不含Ag＋、Cl－( ) √ × 2．在一定温度下，向AgCl的悬浊液中滴入下列溶液(滴入溶液的体积忽略不计)，根据变化的情况填写下表(填“增大”“减小”或“不变”)。 实验操作 c(Ag＋) c(Cl－) m(AgCl) 滴入稀盐酸       滴入AgNO3       滴入Na2S       √ 解析：当加入少量稀盐酸时，溶液中c(Cl－)增大，抑制了AgCl的溶解，部分AgCl析出，AgCl的溶解度减小，A错误； Ksp只与温度有关，温度不变，则AgCl的Ksp不变，B正确； Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)，当加入少量稀盐酸时，溶液中c(Cl－)增大，则c(Ag＋)减小，C正确； 当加入少量稀盐酸时，Cl－与Ag＋结合生成AgCl沉淀，但加入的量远大于结合沉淀减少的量，则最终溶液中c(Cl－)增大，D正确。 4．除了酸以外，某些盐也能溶解沉淀。利用下表三种试剂进行实验，相关分析不正确的是(　 ) 编号 ① ② ③ 分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl 备注 悬浊液 1 mol·L－1 1 mol·L－1 √ 解析：酚酞显红色的溶液呈碱性，说明Mg(OH)2在水中有一定的溶解度，电离使溶液呈碱性，A项正确； 同浓度NH4Cl溶液酸性比盐酸弱，反应较慢，B项错误； 溶度积常数及应用 逐点清 （二） 再认再现·旧知新学   溶度积 离子积 含义 沉淀溶解平衡的平衡常数 溶液中有关离子浓度幂的乘积 符号 Ksp Q 表达式 Ksp(AmBn)＝______________，式中的浓度是平衡浓度 Q(AmBn)＝_______________，式中的浓度是任意浓度 应用 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解①Q>Ksp，溶液中有______析出；②Q＝Ksp，沉淀与溶解处于______状态；③Q＜Ksp，溶液中无沉淀析出 cm(An＋)·cn(Bm－) cm(An＋)·cn(Bm－) 沉淀 平衡 续表 2．Ksp的影响因素 (1)内因：溶度积与难溶电解质溶解能力的关系：阴、阳离子个数比相同的难溶电解质，溶度积越小，其溶解能力越小；不同类型的难溶电解质，应通过计算才能进行比较溶解能力。 (2)外因：仅与_____有关，与浓度、压强、催化剂等无关。 温度 边练边学·实践提能 √ 一、溶度积的概念及影响因素 1．下列说法正确的是(　 ) A．难溶电解质的溶度积Ksp越小，则它的溶解度越小 B．Ksp(Ag2CrO4)<Ksp(AgCl)，则Ag2CrO4的溶解度小于AgCl的溶解度 C．溶度积常数Ksp与温度有关，温度越高，溶度积越大 D．升高温度，某沉淀溶解平衡逆向移动，说明它的溶解度是减小的， Ksp也变小 解析：不同类型的电解质是无法由溶度积来比较溶解度大小的，同类型的难溶电解质Ksp越小，溶解度越小，A错误； 电解质类型不同，不能简单由Ksp的数值大小来比较溶解度，B错误； 溶度积常数Ksp与温度有关，温度升高，溶度积常数可能增大也可能减小，C错误； 升高温度，沉淀溶解平衡逆向移动，则说明它的溶解度是减小的，所以Ksp也变小，D正确。 √ 解析：组成相似的难溶性盐，溶度积大的沉淀可以转化为溶度积小的沉淀，所以FeS的Ksp比CuS的Ksp大，A正确； 该反应达到平衡时离子的浓度保持不变，但不一定相等，B错误； 反应物的浓度增大，平衡正向移动，所以c(Fe2＋)变大，C正确； 4．[沉淀的pH]常温下，Ksp＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×10－20，计算有关Cu2＋沉淀的pH。 (1)某CuSO4溶液中c(Cu2＋)＝0.02 mol·L－1，如果生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于__________。 (2)要使0.2 mol·L－1 CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液中加入NaOH溶液，使溶液的pH为___________。 沉淀溶解平衡的应用 逐点清 （三） 再认再现·旧知新学 1．沉淀的生成 2．沉淀的溶解 (1)酸溶解法 如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为 3．沉淀的转化 续表 边练边学·实践提能 √ 解析：纯净水会使更多羟基磷酸钙溶解，不能保护牙齿，A符合题意； 2．为研究沉淀的生成及其转化，某小组进行如图实验。①中现象：产生红色沉淀，②中现象：溶液先浑浊，后来澄清，③中现象：产生白色沉淀。 √ 3.表中是五种银盐的溶度积常数(25 ℃)： 化学式 AgCl Ag2SO4 Ag2S AgBr AgI 溶度积 1.8×10－10 1.4×10－5 6.3×10－50 7.7×10－13 1.0×10－16 √ 考教衔接——由教材导向看命题趋向 |教|材|导|向| (人教版选1P85“科学•技术•社会”栏目) 氟化物预防龋齿的化学原理 龋齿俗称蛀牙，是口腔的常见病之一。那么，龋齿是怎样发生的呢？ 牙齿的表面有一薄层釉质保护着，釉质层的主要成分是难溶的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]。当人进食以后，口腔中的细菌在分解食物(特别是含糖量高的食物)的过程中会产生有机酸，如乙酸、 |发|掘|训|练| 1．[原创命题]结合上面的材料，回答下列问题： (1)判断下列说法正确的有__________。 A．若使牙膏呈弱酸性，更有利于保护牙釉质 B．SiO2是摩擦剂，有助于去除牙齿表面的污垢 C．NaF能将Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5(PO4)3F，减少龋齿的发生 D．对于反应生成氟磷灰石的反应，其反应的平衡常数表达式为K= SiO2不溶于水，在牙膏中的作用是摩擦剂，有助于去除牙齿表面的污垢，B正确； 用含氟牙膏刷牙时，氟离子、钙离子和磷酸根离子能结合为Ca5(PO4)3F，使平衡右移，则Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5(PO4)3F，能减少龋齿的发生，C正确。 Ca5(PO4)3OH和Ca5(PO4)3F均为固体物质，化学平衡常数计算式中不代入无浓度物质数据，所以根据化学平衡常数计算公式，表达式正确，D正确。 2．[类题训练]羟基磷酸钙[Ca10(PO4)6(OH)2](简写HAP)是一种新型的环境功能矿物材料，可用于除去水体中的F、Cd2＋、Pb2＋及Cu2＋等。HAP脱除Pb2＋包括物理吸附和溶解­沉淀吸附。物理吸附时，HAP的特定位点可吸附溶液中Pb2＋；溶解­沉淀吸附的机理为 课时跟踪检测（五十八） A．加适量的水 B．通入少量HCl气体 C．加少量NaOH固体 D．加少量MgSO4固体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 解析：加入适量水，使沉淀溶解平衡正向移动，悬浊液中Mg(OH)2固体的质量减少，故A不选； 通入少量HCl，平衡正向移动，氢氧化镁固体减少，故B不选； 加少量NaOH固体，平衡逆向移动，则Mg(OH)2固体增加，且c(OH－)增加，故C选； 加少量MgSO4固体，平衡逆向移动，c(OH－)减小，故D不选。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：加入KI固体，溶液中c(I－)增大，使PbI2的沉淀溶解平衡向左移动，所以溶液中c(Pb2＋)减小，A、C项错误，D项正确； 溶液的温度未发生改变，Ksp(PbI2)不变，B项错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 3．关于沉淀溶解平衡和溶度积常数，下列说法不正确的是(　 ) A．Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与溶液中的离子浓度无关 B．将饱和Na2SO4溶液加入到饱和石灰水中，有白色沉淀产生，说明Ksp[Ca(OH)2]>Ksp(CaSO4) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析： Ksp随温度的改变而改变，不同物质的溶解能力不同，与物质本身的性质有关，A项正确； 将饱和Na2SO4溶液加入到饱和石灰水中，有白色沉淀产生，说明硫酸钙的溶解度小，但溶度积表达式类型不同，不能比较大小，B项错误； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：温度升高，水的电离平衡正向移动，Kw增大；温度升高，Na2CO3的水解平衡正向移动，c(OH－)增大，A项错误； Ksp(CaCO3)＜Ksp(CaSO4)，B项错误； CaCO3与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳，CaSO4与盐酸不满足复分解反应发生的条件，与酸性强弱无关，C项错误； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 ②将MgCl2、AlCl3的混合溶液(A)与过量氨水(B)反应，为使Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入________(填“A”或“B”)，再滴加另一反应物。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 B级——对标高考 7．下表是25 ℃时某些盐的溶度积常数和弱酸的电离平衡常数。下列说法正确的是(　 ) 化学式 CH3COOH H2CO3 AgCl Ag2CrO4 Ka或Ksp Ka＝1.75×10－5 Ka1＝4.5×10－7 Ka2＝4.7×10－11 Ksp＝1.8×10－10 Ksp＝2.0×10－12 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 8．现代医学证明“痛风”的病因与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)晶体有关，在寒冷季节尤其易诱发关节疼痛。主要原理为 下列叙述错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 A．反应①是尿酸的电离方程式 B．热敷能减轻关节疼痛 C．饮食中摄入过多食盐，容易诱发痛风 D．“痛风”患者应多摄入代谢产生较多尿酸的食物 解析：尿酸为弱酸，存在电离平衡，A正确； √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 饮食中摄入过多食盐，会增大Na＋的浓度，使得反应②平衡正向移动，人体中NaUr含量增多，病情加重，C正确； 患痛风病的人多吃能代谢产生更多尿酸的食物，会增大尿酸的浓度，使得反应②平衡正向移动，人体中NaUr含量增多，病情加重，故患痛风病的人应少吃能代谢产生较多尿酸的食物，D错误。 9．下表是三种物质的溶解度(20 ℃)，下列说法正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 物质 MgCl2 Mg(OH)2 MgCO3 溶解度(g/100 g水) 74 0.000 84 0.01 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 B．将表中三种物质与水混合，加热、灼烧，最终的固体产物不同 C．除去粗盐中含有的MgCl2杂质，最佳除杂试剂为NaOH溶液 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 加热MgCl2溶液过程中MgCl2水解，因HCl挥发，在加热、灼烧后最终得到的是MgO，加热MgCO3溶液过程中因Mg(OH)2更难溶，MgCO3转化为Mg(OH)2，灼烧Mg(OH)2得到MgO，B错误； 由于Mg(OH)2的溶解度更小，故除去粗盐中的MgCl2的最佳试剂是NaOH溶液，C正确； 石灰水处理硬水得到的沉淀是CaCO3和Mg(OH)2的混合物，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 10．[双选]已知H2M是二元弱酸其电离常数Ka1＝6×10－2，Ka2＝6×10－5，CaM为难溶物，其Ksp(CaM)＝2.4×10－9，现进行两组实验： 实验Ⅰ：往20 mL 0.1 mol·L－1 KHM溶液中滴加10 mL 0.1 mol·L－1 KOH溶液。 实验Ⅱ：往20 mL 0.1 mol·L－1 K2M溶液中滴加10 mL 0.1 mol·L－1 CaCl2溶液。 [溶液混合后的体积变化忽略不计]，下列说法正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 A．实验Ⅰ可选用甲基橙作指示剂，指示反应终点 B．实验Ⅰ中V(KOH)＝10 mL时，存在c(M2－)>c(HM－) C．实验Ⅱ中无CaM沉淀生成 D．若实验Ⅱ中将V(CaCl2)改为80 mL，则溶液中c(M2－)＝4.0×10－8 mol·L－1 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析： KHM随溶液被KOH溶液滴定到终点时生成K2M显碱性，为了减小实验误差要选用变色范围在碱性范围的指示剂，因此，实验Ⅰ可选用酚酞作指示剂，指示反应终点，故A错误； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 通过Q与Ksp比较，Q>Ksp，可以产生CaM沉淀，故C错误； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 11．一定温度下，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(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 A．加入一定量BaCl2固体，可使溶液由d点变到b点 B．加入一定量Na2SO4固体，可使溶液由a点变到c点 C．通过蒸发可以使不饱和溶液d变为饱和溶液c D．a、c点对应的Ksp不同 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 向a点加入硫酸钠固体，溶液中硫酸根离子浓度增大，硫酸钡的溶度积不变，钡离子浓度减小，B正确； 在温度不变时，d点为没有沉淀生成的不饱和溶液，加热蒸发时，硫酸根离子浓度和钡离子浓度均增大，C错误； a点和c点温度相同，溶度积常数相同，D错误。 12．工业上制取氧化锌的浸出渣中含ZnS、PbO、Ag2O等，现通过如下工艺流程回收其中的银和铅。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 已知： Ksp(PbCl2)＝2.0×10－5，Ksp(PbSO4)＝1.5×10－8；Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2SO4)＝1.4×10－5； 回答下列问题： (1)“滤渣2”中除硫单质外，还含有的主要物质为___________(填化学式)。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (2)“酸浸”中发生的氧化还原反应方程式为__________________。 (3)采用氯化钙溶液作为浸出剂，进行氯盐浸出实验。研究温度、氯化钙浓度对银、铅浸出的影响曲线如图所示，则该工艺中“氯盐浸出”最适宜条件为________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：(1)酸浸操作中加入过量的硫酸，溶液中有硫酸根离子剩余，加入氯化钙溶液时硫酸根离子会与钙离子反应生成微溶物硫酸钙，故滤渣中含有硫酸钙。 (2)从题目可知，酸浸后生成了硫单质，硫元素化合价升高，作还原剂，反应物中只有锰元素化合价能降，故二氧化锰为氧化剂，发生的反应为ZnS＋MnO2＋2H2SO4===MnSO4＋ZnSO4＋S＋2H2O。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (3)根据流程图，在氯盐进出部分，需要提高银的浸出率，故选择60 ℃、CaCl2浓度为400 g·L－1的条件。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (2)外因：难溶电解质在水溶液中会建立动态平衡，改变温度或某些离子浓度，会使沉淀溶解平衡发生移动。 以AgCl为例：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔH>0完成下表。 (3)在Ag＋(aq)＋ Cl－(aq)AgCl(s) 平衡体系中，加入AgNO3固体，可使反应向右移动达到新平衡( ) 答案：从左到右：减小　增大　增大　增大　减小　增大　减小　增大　减小 3．在某温度下，向含有AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸，下列说法不正确的是(　 ) A．AgCl的溶解度不变 B．AgCl的Ksp不变 C．溶液中银离子的浓度减小 D．溶液中氯离子的浓度增大 A．向①中加入酚酞显红色说明物质的“不溶性”是相对的 B．分别向少量Mg(OH)2沉淀中加入适量等体积②③均能使沉淀快速彻底溶解 C．①③混合发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NHMg2＋＋2NH3·H2O D．向①中加入②，c(OH－)减小，Mg(OH)2溶解平衡正向移动 NH结合Mg(OH)2溶液中的OH－，促使Mg(OH)2沉淀溶解，C项正确； 盐酸能够与Mg(OH)2发生中和反应，促使Mg(OH)2的溶解，D项正确。 1．溶度积常数和离子积 以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例： 2．化工生产中常用FeS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋FeS(s)CuS(s)＋Fe2＋(aq)。下列说法错误的是(　 ) A．FeS的Ksp比CuS的Ksp大 B．该反应达到平衡时c(Fe2＋)＝c(Cu2＋) C．向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Fe2＋)变大 D．该反应的平衡常数K＝ 该反应的平衡常数K＝＝＝，D正确。 二、溶度积的应用及简单计算 3．[能否沉淀]25 ℃时，在1.00 L 0.03 mol·L－1 AgNO3溶液中加入0.50 L 0.06 mol·L－1的CaCl2溶液，能否生成AgCl沉淀？(已知：AgCl的Ksp＝1.8×10－10) 答案：c(Ag＋)＝＝0.02 mol·L－1，c(Cl－)＝＝0.04 mol·L－1，Q＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.02×0.04＝8.0×10－4>Ksp，所以有AgCl沉淀生成。 解析：(1)根据题给信息，当c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝ mol·L－1＝10－9 mol·L－1，c(H＋)＝10－5 mol·L－1，pH＝5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH>5。 (2)要使Cu2＋浓度降至＝2×10－4 mol·L－1，c(OH－)＝ mol·L－1＝10－8 mol·L－1，c(H＋)＝10－6 mol·L－1，此时溶液的pH＝6。 答案：(1)5　(2)6 5．[沉淀的顺序]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，浓度均为0.01 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.01 mol·L－1的AgNO3溶液时，计算三种阴离子沉淀的先后顺序。 答案：三种阴离子浓度均为0.01 mol·L－1时，分别产生AgCl、AgBr和Ag2CrO4沉淀，所需要Ag＋浓度依次为 c1(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝1.56×10－8 mol·L－1， c2(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝7.7×10－11 mol·L－1， c3(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝3×10－5 mol·L－1，沉淀时Ag＋浓度最小的优先沉淀，因而沉淀的顺序为Br－、Cl－、CrO。 6．[共沉淀溶液中离子浓度比]某温度下，溶液中含有I－、Cl－等离子，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中＝__________。 [已知：Ksp(AgCl)＝1.6×10－10，Ksp(AgI)＝8×10－17] 解析：同一溶液中c(Ag＋)相等，＝＝＝＝5×10－7。 答案：5×10－7 调节pH法 如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至3～4，离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH 沉淀剂法 如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为____________________ ______ H2S＋Cu2＋===CuS↓＋ 2H＋ 总反应为________________________________ CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O (2)盐溶液溶解法 如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O (3)配位溶解法 如AgCl溶于氨水，离子方程式为______________________________ _______________ AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋ ＋Cl－＋2H2O 实例 ①NaCl(aq)AgCl(白色)AgI(黄色)Ag2S(黑色) ②MgCl2(aq)Mg(OH)2(白色) Fe(OH)3(红褐色) 实质 沉淀溶解平衡的移动 应用 ①锅炉除水垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为______________________________。 ②矿物转化：CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为ZnS＋Cu2＋===CuS＋Zn2＋ CaSO4＋CO===CaCO3＋SO 注意：用沉淀法除杂不可能将杂质离子完全通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，已经沉淀完全。 1．牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质保护，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2＋(aq)＋3PO (aq)＋OH－(aq)。已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比Ca5(PO4)3OH(s)更小，为了保护牙齿，世界各地均采用了不同的措施。以下措施中不能保护牙齿的是(　 ) A．饮用纯净水 B．在牙膏中添加适量的Ca2＋或PO C．在饮用水中加入适量的氟化物添加剂 D．在牙膏中加入氟化物添加剂 在牙膏中添加适量的Ca2＋或PO会促使Ca5(PO4)3OH的溶解平衡向左进行，有利于牙齿的保护，B不符合题意； 在饮用水中加入适量氟化物会在牙齿表面生成溶解度更小的Ca5(PO4)3F而保护牙齿，C不符合题意； 在牙膏中加入适量氟化物会在牙齿表面生成溶解度更小的Ca5(PO4)3F而保护牙齿，D不符合题意。 关于该实验的分析不正确的是(　 ) A．①浊液中存在平衡：Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO(aq) B．②中溶液变澄清的原因：AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O C．③中颜色变化说明有AgCl生成 D．该实验可以证明AgCl比Ag2CrO4更难溶 解析： AgNO3溶液过量，故余下浊液中含有Ag＋，加入KCl溶液生成AgCl白色沉淀，不能证明AgCl比Ag2CrO4更难溶。 下列说法不正确的是(　 ) A．五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4 B．向氯化银饱和溶液中加入Na2S，可以生成黑色沉淀 C．常温下，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则NaI的浓度必须不低于×10－11 mol·L－1 D．反应AgI＋NaBrAgBr＋NaI的平衡常数K＝7.7×103 解析： Ag2SO4的Ksp大于Ag2S的Ksp，所以Ag2SO4的溶解度大于Ag2S的溶解度，AgCl的Ksp大于AgBr和AgI的Ksp，所以AgCl的溶解度大于AgBr和AgI的溶解度。Ag2SO4的溶解度(在100 g水中最多能溶解的溶质的质量，设溶液密度为1 g·mL－1)可以表示为×0.1×M(Ag2SO4)，AgCl的溶解度可以表示为×0.1×M(AgCl)，所以五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4，A正确； 硫化银的Ksp远小于氯化银的Ksp，溶解度较大的物质可以转化为溶解度较小的物质，所以向氯化银饱和溶液中加入Na2S，可以生成黑色沉淀Ag2S，B正确； AgCl饱和溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)，根据AgCl的Ksp可知，c(Ag＋)＝＝×10－5 mol·L－1，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则c(I－)须不低于＝＝×10－11，C正确； 反应AgI＋NaBr  AgBr＋NaI的平衡常数K＝＝＝＝≈1.3×10－4，D错误。 乳酸[CH3CH(OH)COOH]等。由于细菌在牙齿表面形成一层黏附膜——齿斑(或称菌斑)，这些有机酸长时间与牙齿表面密切接触，产生的H＋使羟基磷灰石溶解：Ca5(PO4)3OH＋4H＋===5Ca2＋＋3HPO＋H2O 研究发现，在饮用水、食物或牙膏中添加氟化物，能起到预防龋齿的作用。这是因为氟离子能与羟基磷灰石发生反应，生成氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]：Ca5(PO4)3OH(s)＋F－(aq)Ca5(PO4)3F(s)＋OH－(aq) 上述反应使牙齿釉质层的组成发生了变化。研究证实，氟磷灰石的溶解度比羟基磷灰石的小，而且更能抵抗酸的侵蚀。此外，氟离子还能抑制口腔细菌产生酸。 备考启示：服务人类美好生活是化学学科的中心任务。其中，关注人体健康因与人们的生活息息相关，将会成为日益重视应用性考法的新高考主流命题方向之一。 (2)牙齿表面由一层坚硬的、组成为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]的物质保护着，它在唾液中存在着如下平衡： Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2＋(aq)＋3PO(aq)＋OH－(aq)　Ksp＝6.8×10－37。人们进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，此时，牙齿就会受到腐蚀，其原因是____________________________________________________________ ___________________________________________________________。 (3)在牙膏中添加适量的Ca2＋或PO，可以保护牙齿，其原因是____________________________________________________________ ___________________________________________________________。 (4)已知氟磷酸钙比羟基磷酸钙的质地更坚固。在牙膏中加入适量氟化物添加剂，可以防止龋齿，从而起到保护牙齿的作用，请分析原因。 ___________________________________________________________________________________________________________________。 (5)已知氟磷酸钙[Ca5(PO4)3F(s)]的Ksp＝ 2.8×10－61 。请你判断羟基磷酸钙和氟磷酸钙溶解度的大小，并给出相应的理由。 ________________________________________________________ _______________________________________________________。 解析：(1)若使牙膏呈弱酸性，氢离子和氢氧根离子反应，则平衡向右移动，不利于保护牙釉质，A错误； 答案：(1)BCD (2)进食后细菌和酶作用于食物，产生有机酸，Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2＋＋3PO＋OH－向右移动，导致牙齿表面的保护物质破坏，因此牙齿就会受到腐蚀 (3)牙膏中添加适量的Ca2＋或PO会促使Ca5(PO4)3OH的溶解平衡向左进行，有利于牙齿的保护 (4)当使用含氟牙膏后，化学平衡Ca5(PO4)3OH＋F－Ca5(PO4)3F＋OH－正向移动，由于Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，质地更坚固，因此使用牙膏配有氟化物添加剂能防止龋齿 (5)羟基磷酸钙的Ksp大于氟磷酸钙，两种物质阴阳离子比相同，氟磷酸钙更难溶解，其溶解度更小一些 溶解：Ca10(PO4)6(OH)2(s)＋2H＋(aq)10Ca2＋(aq)＋6PO(aq)＋2H2O(l) 沉淀：10Pb2＋(aq)＋6PO(aq)＋2H2O(l)Pb10(PO4)6(OH)2(s)＋2H＋(aq) 已知Pb(Ⅱ)的分布分数图及一定条件下HAP对Pb2＋溶解­沉淀吸附量与pH的关系图如下。 (1)当pH<3.0时，HAP除Pb2＋以___________吸附为主(填“物理”或“溶解­沉淀”)。 (2)当pH>8.0时，生成的沉淀主要为__________(填化学式)；此时pH越大，HAP对Pb2＋的溶解­沉淀吸附量越小，其原因是________________________________________________。 答案：(1)溶解­沉淀　(2)Pb(OH)2　c(H＋)越小，HAP的溶解量越少，生成的c(PO)越少，溶解—沉淀吸附能力减弱 　　A级——强基训练 1．(2024·保定模拟)在一定温度下，当过量的Mg(OH)2固体在水溶液中达到平衡时：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，要使Mg(OH)2固体增加，c(OH－)增加，可采取的措施是(　 ) 2．(2024·首都师范大学附中模拟)25 ℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，加入KI固体，下列说法正确的是(　 ) A．溶液中Pb2＋和I－的浓度都增大 B．Ksp(PbI2)增大 C．PbI2的沉淀溶解平衡向右移动 D．溶液中c(Pb2＋)减小 C．已知25 ℃时Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39，则该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝2.8×103 D．已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，在MgCl2溶液中加入氨水调混合液的pH＝11，产生沉淀，则此时溶液中的c(Mg2＋)＝1.8×10－5 mol·L－1 Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，K＝＝＝＝＝2.8×103，C项正确； c(Mg2＋)＝＝ mol·L－1＝1.8×10－5 mol·L－1，D项正确。 4．往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸去除，下列叙述正确的是(　 ) A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw增大，c(OH－)减小 B．CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)＞Ksp(CaSO4) C．CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸 D．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SO(aq) 硫酸钙较为致密，可转化为较为疏松且溶解度更小的碳酸钙，沉淀转化的离子方程式为CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)，D项正确。 5．已知常温下，Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10，Ksp(BaCO3)＝5.0×10－9。现向饱和BaSO4溶液中加入足量的Na2CO3溶液，发生反应BaSO4(s)＋CO(aq)BaCO3(s)＋SO(aq)。常温下，该反应的平衡常数K为(　 ) A．2.0×10－2　　　　 B．5.1×10－9 C．4.9×10－9 D．50 解析： BaSO4(s)＋CO(aq)BaCO3(s)＋SO(aq)的反应平衡常数K＝＝＝＝＝2×10－2。 6．已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39，Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10－33。 (1)①25 ℃时，向浓度均为0.1 mol·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成____________(填化学式)沉淀。 (2)①25 ℃时，Fe3＋发生水解反应Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，该反应的平衡常数为______________________。 ②25 ℃时，若向FeCl3溶液中加入一定量的石灰水来调节溶液的pH，可得到红褐色沉淀。若调节后溶液的pH为5，则溶液中Fe3＋的浓度为__________________________。 (3)溶液中金属离子的物质的量浓度低于1.0×10－5 mol·L－1时，可认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe3＋恰好完全沉淀时，测得c(Al3＋)＝0.2 mol·L－1，此时所得沉淀中____________(填“含有”或“不含有”)Al(OH)3。 解析：(1)①Ksp小的先沉淀，因为Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Cu(OH)2]，向浓度均为0.1 mol·L－1的氯化镁和氯化铜混合溶液中逐滴加入氨水，先生成Cu(OH)2沉淀；②若要使Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，氨水应过量，则先向沉淀反应器中加入B，再滴加另一反应物。 (2)①K＝＝＝＝＝3.85×10－4。②pH＝5时，c(Fe3＋)＝＝ mol·L－1＝2.6×10－12 mol·L－1。 答案：(1)①Cu(OH)2　②B　 (2)①3.85×10－4 ②2.6×10－12 mol·L－1　(3) 不含有 (3)Fe3＋恰好完全沉淀时，c3(OH－)＝＝＝2.6×10－34，c(Al3＋)·c3(OH－)＝0.2×2.6×10－34＝5.2×10－35<Ksp[Al(OH)3]，所以不含有Al(OH)3沉淀。 A．常温下，相同浓度的①CH3COONH4、②NH4HCO3、③NH4HSO4溶液中，c(NH)由大到小的顺序是①>②>③ B．向饱和氯水中滴加NaOH溶液至溶液刚好呈中性时，c(Na＋)＝2c(ClO－)＋c(HClO) C．AgCl在盐酸中的Ksp大于其在水中的Ksp D．向浓度均为1×10－3 mol·L－1的KCl和K2CrO4的混合溶液中滴加1×10－3 mol·L－1的AgNO3溶液，CrO先形成沉淀 解析：醋酸铵发生相互促进的水解，铵根离子浓度减小，碳酸氢铵发生相互促进的水解，铵根离子浓度减小，但醋酸的酸性强于碳酸，碳酸氢根离子水解程度更大，相互促进水解程度比醋酸铵大，硫酸氢铵中硫酸氢根离子电离出的氢离子抑制铵根离子的水解，则c(NH)由大到小的顺序是③>①>②，A错误； 向饱和氯水中滴入NaOH溶液至溶液刚好呈中性时，c(H＋)＝c(OH－)，由电荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)＋c(OH－)，氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸，依据元素守恒得：c(Cl－)＝c(ClO－)＋c(HClO)，所以得c(Na＋)＝2c(ClO－)＋c(HClO)，B正确； 温度不变，溶度积常数不变，C错误； 氯离子产生沉淀时，c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝1.8×10－7 mol·L－1，铬酸根离子生成沉淀时，c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝×10－5 mol·L－1，银离子浓度越小越先产生沉淀，所以氯离子先产生沉淀，D错误。 ①HUr(尿酸)＋H2OUr－(尿酸离子)＋H3O＋ ②Na＋(aq)＋Ur－(aq)NaUr(s)　ΔH<0 由于反应②的ΔH<0，因此热敷温度升高，平衡Na＋(aq)＋Ur－(aq)NaUr(s)逆向移动，尿酸钠减少，能减轻关节疼痛，B正确； A．已知MgCO3的Ksp＝6.82×10－6，则所有含有固体MgCO3的溶液中，都有c(Mg2＋)＝c(CO)，且c(Mg2＋)·c(CO)＝6.82×10－6 D．用石灰水处理含有Mg2＋和HCO的硬水，发生反应的离子方程式为Mg2＋＋2CO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋MgCO3↓＋2H2O 解析：含有MgCO3的溶液中一定有c(Mg2＋)·c(CO)＝6.82×10－6，但是c(Mg2＋)、c(CO)不一定相等，如溶液中同时含有MgCl2或Na2CO3，A错误； 实验Ⅰ中KOH 10 mL时，溶质是等物质的量浓度KHM和K2M，Ka2＝6×10－5>Kh＝，则HM－的电离程度大于其水解程度，因此存在c(M2－)>c(HM－)，B正确； 实验Ⅱ中V(CaCl2)＝80 mL时，溶液中的钙离子浓度为c(Ca2＋)＝＝0.06 mol·L－1，溶液中c(M2－)＝＝ mol·L－1＝4.0×10－8mol·L－1，D正确。 解析：硫酸钡饱和溶液存在如下溶解平衡：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，增大溶液中的钡离子或硫酸根离子浓度，溶解平衡向左移动，温度不变，硫酸钡的溶度积不变，由图可知，a点、c点温度相同，溶度积常数相同。温度相同时，d点为没有沉淀生成的不饱和溶液，b点为有沉淀生成的过饱和溶液。向d点溶液中加入氯化钡固体，溶液中的钡离子浓度增大，溶液中硫酸根离子浓度会减小，A错误； PbCl2(s)＋2Cl－(aq)PbCl(aq)； AgCl(s)＋3Cl－(aq)AgCl(aq)。 (4)“氯盐浸出”中的氯盐若为NaCl，则PbSO4(s)＋2Cl－(aq)PbCl2(s)＋SO(aq)的平衡常数为__________________；相比于NaCl，选择CaCl2的优点为_________________________________________。 (5)“铅板置换”析出海绵银的离子方程式为__________________。 (4)平衡常数K＝＝＝＝＝7.5×10－4。用CaCl2还可除去SO，避免SO浓度升高造成对浸出反应的抑制作用，从而促使反应向生成PbCl2和AgCl的方向进行。 (5)银在溶液中以AgCl的形式存在，根据题中已知条件，氯离子过量的条件下铅元素在溶液中以PbCl的形式存在，故生成物为PbCl，离子方程式为Pb＋2AgCl===2Ag＋PbCl＋4Cl－。 答案：(1)CaSO4 (2)ZnS＋MnO2＋2H2SO4===MnSO4＋ZnSO4＋S＋2H2O (3)60 ℃、CaCl2浓度为400 g·L－1 (4)7.5×10－4　用CaCl2还可除去SO，避免SO浓度升高造成对浸出反应的抑制作用，从而促使反应向生成PbCl2和AgCl的方向进行 (5)Pb＋2AgCl===2Ag＋PbCl＋4Cl－ $$