高考化学一轮复习 《难溶电解质的溶解平衡》精品讲练析

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难溶电解质的溶解平衡

1. 能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质

2. 了解难溶电解质的溶解平衡

溶度积原理及其应用

1．了解沉淀溶解平衡的本质

⑴难溶电解质的溶解平衡

在一定重要条件下，当沉淀与溶解的速度相等时，便达到固体难溶电解质与溶液中离子间的平衡状态。例如：

BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)

⑵溶度积：在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之乘积为一常数，称为溶度积常数，简称溶度积。用符号Ksp表示。

对于AmBn型电解质来说，溶度积的公式是：Ksp=[An+]m[Bm+]n

① 溶度积与溶解度的关系

溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力，溶度积的大小与溶解度有关，它反映了物质的溶解能力。

② 溶度积规则，可以判断溶液中沉淀的生成和溶解。

③ 离子积Qc与溶度积Ksp的区别与联系

某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度的乘积Qc

当Qc＜Ksp时，为不饱和溶液； 当Qc=Ksp时，为饱和溶液；

当Qc＞Ksp时，为过饱和溶液。

2. 了解沉淀转化的原理

⑴沉淀的生成：可通过调节溶液PH或加入某些沉淀剂。

⑵沉淀的溶解：

①生成弱电解质。如生成弱酸、弱碱、水或微溶气体使沉淀溶解。难溶物的Ksp越大、生成的弱电解质越弱，沉淀越易溶解。如CuS、HgS、As2S3等Ksp太小即使加入浓盐酸也不能有效降低S2-的浓度使其溶解。

②发生氧化还原反应，即利用发生氧化还原反应降低电解质离子浓度的方法使沉淀溶解。

③生成难电离的配离子，指利用络合反应降低电解质离子浓度的方法使沉淀溶解。

⑶沉淀的转化：把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程叫沉淀的转化。

在含有沉淀的溶液中加入另一种沉淀剂，使其与溶液中某一离子结合成更难溶的物质，引起一种沉淀转变成另一种沉淀。例如：

CaSO4（s）+Na2CO3 = CaCO3（s）+Na2SO4

在氯化银饱和溶液中,尚有氯化银固体存在，当分别向溶液中加入下列物质时，将有何种变化？

在氯化银饱和溶液中,尚有氯化银固体存在，当分别向溶液中加入下列物质时，将有何种变化？

加入物质 平衡移动AgCl溶解度 溶液中溶液中发生变化的考点解读

基础过关 方向 C(Ag+) C(Cl－) 原因

0.1mol·L－1HCl

0.1mol·L－1AgNO3

KNO3(s)

0.1mol·L－1NH3·H2O

H2O

【解析】AgCl（s）Ag+(aq) + Cl-(aq)

加入物质 平衡移动方向 AgCl溶解度 溶液中C(Ag+) 溶液中C(Cl－) 发生变化的原因

0.1mol·L－1HCl 向左 减小 减小 增大 同离子效应

0.1mol·L－1AgNO3 向左 减小 增大 减小 同离子效应

KNO3(s) 向右 增大 增大 增大 盐效应

0.1mol·L－1NH3·H2O 向右 增大 减小 增大 形成配合物

H2O 向右 不变[ 不变 不变 稀释作用

【例1】（2010山东卷，15）某温度下，3FOHe（）（s）分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的辩护如图所示。据图分析，下列判断错误的是

A. 2FOHCOHspspKeK3（）＜u（）

B.加适量4NHCl固体可使溶液由a点变到b点

C.cd、两点代表的溶液中Hc+（）与OHc-（）乘积相等

的D.FOHe3（）、2COHu（）分别在b、c两点代表溶液中达到饱和 解析：b、c两点金属阳离子的浓度相等，都设为x，9.6()10ccOH，12.7()10bcOH，则12.733[()](10)spKFeOHx，9.622[()](10)spKCuOHx，故32[()][()]spspKFeOHKCuOH，A正确；a点到b点的碱性增强，而4NHCl溶解于水后显酸性，故B错；只要温度一定，wK就一定，故C正确；溶度积曲线上的点代表的溶液都已饱和，曲线左下方的点都不饱和，右上方的点都是QK，沉淀要析出，故D正确。

答案：B

【例2】（2010天津卷，4）下列液体均处于25℃，有关叙述正确的是

A．某物质的溶液pH < 7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐

B．pH ＝ 4.5的番茄汁中c(H+)是pH ＝ 6.5的牛奶中c(H+)的100倍

C．AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同

D．pH ＝ 5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中，c(Na+) > c(CH3COO－)

解析：某些强酸的酸式盐pH＜7，如NaHSO4，故A错；pH=4.5，c(H+)=10-4.5

mol·L-1，pH=6.5，其c(H+)=10-6.5 mol·L-1，故B正确；同浓度的CaCl2溶液的c(Cl-)是NaCl的两倍，它们对AgCl沉淀溶解平衡的抑制程度不同，故C错；混合溶液显酸性，则c(H+)>c(OH-)，根据电荷守恒，c(CH3COO-)>c(Na+)，故D错。

答案：B

pH与c(H+)的关系、沉淀溶解平衡的移动和溶液中离子浓度大小的比较。

【例3】（2010天津卷，6）下列各表述与示意图一致的是

A．图①表示25℃时，用0.1 mol·L－1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液的pH随加入酸体积的变化

B．图②中曲线表示反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)；ΔH < 0 正、逆典型例题 反应的平衡常数K随温度的变化

C．图③表示10 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4 酸性溶液与过量的0.1 mol·L－1

H2C2O4溶液混合时，n(Mn2+) 随时间的变化

D．图④中a、b曲线分别表示反应CH2＝CH2 (g) + H2(g)CH3CH3(g)；ΔH< 0使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化

解析：酸碱中和在接近终点时，pH会发生突变，曲线的斜率会很大，故A错；正逆反应的平衡常数互为倒数关系，故B正确；反应是放热反应，且反应生成的Mn2+对该反应有催化作用，故反应速率越来越快，C错；反应是放热反应，但图像描述是吸热反应，故D错。

答案：B ，有酸碱中和滴定图像、正逆反应的平衡常数图像，反应速率图像和能量变化图像。

【例4】（2009浙江卷10）已知：25°C时，-122[()]5.6110spKMgOH，112[]7.4210spKMgF。下列说法正确的是

( )

A．25°C时，饱和2()MgOH溶液与饱和2MgF溶液相比，前者的2()cMg大

B．25°C时，在2()MgOH的悬浊液加入少量的4NHCl固体，2()cMg增大

C．25°C时，2()MgOH固体在20ml0.01 mol·1L氨水中的spk比在20mL0.01mol·1L4NHCl 溶液中的spk小

D．25°C时，在2()MgOH的悬浊液加入aNF溶液后，2()MgOH不可能转化成为2MgF

答案 B

解析 Mg(OH)2的溶度积小，故其电离出的Mg2＋浓度要小一些，错； 可以结合Mg(OH)2电离出的OH－离子，从而促使Mg(OH)2的电离平衡正

向移动，C(Mg2＋)增大，正确。

B项， Ksp仅与温度有关，故错；

D项，由于MgF2的溶度积更小，所以沉淀会向更难溶的方向进行，即可以生成MgF2沉淀，正确。

【例5】（2010浙江卷，26）

（15分）已知：

①25℃时弱电解质电离平衡数：Ka（CH3COOH）＝51.810，Ka（HSCN）＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：Kap（CaF2）＝101.510

②25℃时，32.010mol·L-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F-）与溶液pH的变化关系，如下图所示：

请根据以下信息回答下旬问题： 图2

（1）25℃时，将20mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和20mL 0.10 mol·L-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 mol·L-1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图2所示：

反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 ，反应结束后所得两溶液中，c（CH3COO-） c（SCN-）（填“＞”、“＜”或“＝”）

（2）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka ，列式并说明得出该常数的理由 。

（3）-34.010 mol·L-1HF溶液与-44.010 mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生。

试题解析：

给信息多，可以对信息进行初步分析，也可以根据问题再去取舍信息。

信息分析：①HSCN比CH3COOH易电离，CaF2难溶。②F-PH=6,PH=0时以HF存在。

F-与HF总量不变。

问题引导分析（解题分析与答案）：

（1）相同的起始条件，只能是因为两种酸的电离度不同导致溶液中起始反应时H+

浓度不同引起反应速率的不同。反应结束后，溶质为CH3COONa和NaSCN,因CH3COOH酸性弱于HSCN，故CH3COONa水解程度大，c（CH3COO-）＜c（SCN-）。

（2）HF电离平衡常数Ka= 【c（H+）* c（F-）】/ c（HF）,其中c（H+）、 c（F-）、 c（HF）都是电离达到平衡时的浓度，选择中间段图像求解。根据图像：PH=4时，c（H+）=10-4， c（F-）=1.6×10-3、 c（HF）=4.0×10-4。Ka=0.4×10-3。

（3）PH=4.0，则c（H+）=10-4,此时：根据HF电离，产生的c（F-）=1.6×10-3，而溶

液中的c（Ca2+）=2.0×10-4。c2（F-）×c（Ca2+）=5.12×10-10，5.12×10-10大于Kap（CaF2）＝101.510，此时有少量沉淀产生。 教与学提示：

本题比较全面地考察了电离平衡常数与溶解平衡常数的知识内容。要求学生会读图，要掌握平衡常数的表达式和含义：平衡时的溶液中的各种相关离子的浓度。要理解溶解平衡的含义：达到饱和溶液时的最大值，大于则沉淀析出，小于则不析出。明确平衡常数是随温度变化的，不随溶液中的离子浓度的实际值而发生变化。在平衡常数的教学中，可以设计一个关于化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数的专题，有比较，有触类旁通地系统地研究和学习平衡常数问题。