3.4.1沉淀溶解平衡与溶度积 (分层练习)-2023-2024学年高二化学同步精品课堂（苏教版2019选择性必修第一册）（含答案）

3.4.1 沉淀溶解平衡 （沉淀溶解平衡与溶度积） 基础知识清单 一、沉淀溶解平衡原理 1．沉淀溶解平衡 难溶电解质是指溶解度小于 0.01 g 的物质，其实它们在水中并不是不溶，只是溶解度相对比较小而已。 (1)沉淀溶解平衡建立 AgCl 的沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag＋＋Cl－。 上述平衡存在两个过程：一方面，在水分子的作用下，少量 Ag＋和 Cl－脱离氯 化银表面进入水中(溶解过程)；另一方面，溶液中的 Ag＋和 Cl－受氯化银表面阴、阳离子的吸引，回到氯 化银表面析出(沉淀过程)，如图。 (2)沉淀溶解平衡 ①在一定温度下，固体物质在水中溶解速率和沉淀速率相等时，体系中形成饱和溶液，这种平衡称为沉 淀溶解平衡。 ②沉淀溶解平衡的特征 2．影响沉淀溶解平衡的因素 (1)内因：溶质本身的性质。绝对不溶的物质是没有的；物质的溶解度差别是很大的；易溶溶质的饱和溶 液中也存在溶解平衡。 (2)外因：包括浓度、温度等，遵循勒夏特列原理。 ①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。 ②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动；少数平衡向生成沉淀的方向移动[如 Ca(OH)2的溶解平衡]。 ③同离子效应：向平衡体系中加入相同的离子，使平衡向生成沉淀的方向移动。 ④化学反应：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶的物质或气体的离子时，平衡向溶 解方向移动。 已知溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg2＋＋2OH－，请分析当改变下列条件时，对该溶解平衡的影响，填写下 表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较)： 条件改变 移动方向 c(Mg2＋) c(OH－) 加水 正向移动 不变 不变 升温 正向移动 增大 增大 加 MgCl2(s) 逆向移动 增大 减小 加盐酸 正向移动 增大 减小 加 NaOH(s) 逆向移动 减小 增大 二、溶度积常数 1．概念：以 A B (s) mAn＋＋nBm－为例，K ＝cm(An＋m n sp ) cn(Bm－)。在一定温度下，Ksp 是一个常数，称 为溶度积常数，简称溶度积。 例如：AgCl(s) Ag＋＋Cl－ Ksp(AgCl)＝c(Ag＋) c(Cl－)。 Fe(OH)3(s) Fe3＋＋3OH－ Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋) c3(OH－)。 2．影响因素：只与温度、物质本身有关，在一定温度下，某物质的 Ksp 为一常数。 3．意义：难溶电解质 Ksp 的大小反映物质在水中溶解能力。对于同类型的难溶电解质(如 AgCl、AgBr、 AgI)Ksp 越小，在水中溶解能力越小。 三、关于 Ksp 的计算类型 (1)已知溶度积，求饱和溶液中某种离子的浓度。 如 Ksp(AgCl)＝a，则饱和 AgCl 溶液中，c(Ag＋)＝ a mol L－1。 (2)已知溶度积和溶液中某种参与沉淀溶解平衡的离子浓度，求达到沉淀溶解平衡后另一种参与沉淀溶解 平衡的离子浓度。 如某温度下 Ksp(AgCl)＝a，在 0.1 mol L－1 NaCl 溶液中加入过量的 AgCl 固体，达到平衡后 c(Ag＋)＝10a mol L－1。 (3)计算沉淀转化反应的平衡常数， 如对于反应 Cu2＋＋ZnS(s) CuS(s)＋Zn2＋，Ksp(ZnS)＝c(Zn2＋) c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋) c(S2－)，该反 c(Zn2＋) c(Zn2＋) c(S2－) Ksp(ZnS) 应的平衡常数 K＝ ＝ ＝ 。 c(Cu2＋) c(Cu2＋) c(S2－) Ksp(CuS) (4)利用 Ksp 和 Kw 的关系计算溶液的 pH ①沉淀开始时 pH 的计算 已知 25 ℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20，计算向 2 mol/L CuSO4溶液中加入 NaOH 调节溶液 pH 是多少时才 开始生成 Cu(OH)2沉淀。 提示：Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋) c2(OH－)＝2×c2(OH－)＝2×10－20，c(OH－)＝10－10 mol/L， K 1 × 10－w 14 c(H＋)＝ ＝ mol/L＝10－4 mol/L，pH＝－lg c(H＋)＝－lg 10－4＝4。 c(OH－) 10－10 ②沉淀完全时 pH 的计算 已知 25 ℃时，K [Zn(OH) ]＝1.0×10－17sp 2 ，计算向 0.1 mol/L ZnCl2溶液中加入 NaOH 调节溶液 pH 是多少时， 溶液中 Zn2＋沉淀完全。 提示：当溶液中 c(Zn2＋)≤10－5 mol/L 时，可视为 Zn2＋沉淀完全。 Kw 10－14 K [Zn( ... ...