高中化学《沉淀溶解平衡》

难溶电解质的溶解平衡

[要点精析]

一、沉淀溶解平衡与溶度积

1. 沉淀溶解平衡

－

一定温度下，难溶电解质AmBn(s)难溶于水，但在水溶液中仍有部分An+和Bm离开固体表面溶解进

－－

入溶液，同时进入溶液中的An+和Bm又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时，An+和Bm 的沉淀与AmBn固体的溶解达到平衡状态，称之为达到沉淀溶解平衡状态.

－

AmBn固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：AmBn(s)mAn+(aq)＋nBm(aq)

难溶电解质在水中建立起来的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡等一样，符合平衡的基本特征,满足平衡的变化基本规律.

特征：（1）逆:可逆过程;（2）等:沉积和溶解速率相等;（3）动:动态平衡;（4）定：离子浓度一定（不变）；（5）变：改变温度、浓度等条件,沉淀溶解平衡会发生移动直到建立一个新的沉淀溶解平衡。 2.溶度积常数Ksp(或溶度积)

难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变（或一定）。各离子浓度幂的乘积是一个常数,这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用符号Ksp表示。

－－

即：AmBn(s)mAn+(aq)＋nBm(aq) Ksp =[An+]m·[Bm]n

－

例如：常温下沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)＋Cl(aq)，

－－

Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl] ＝1.8×1010

常温下沉淀溶解平衡：Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)＋CrO42-(aq)，

+2－12

Ksp(Ag2CrO4)=[Ag][CrO2- 4] ＝1.1×103.溶度积KSP的性质

（1）溶度积KSP的大小和平衡常数一样，它与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关，离子浓度的改变可使溶解平衡发生移动,而不能改变溶度积KSP的大小。

（2）溶度积KSP反映了难溶电解质在水中的溶解能力的大小。相同类型的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶于水；反之Ksp越大，溶解度越大。

如：Ksp(AgCl)= 1.8×10-10 ;Ksp(AgBr) = 5.0×10-13;Ksp(AgI) = 8.3×10-17.

因为:Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI),所以溶解度:AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI)。

不同类型的难溶电解质，不能简单地根据Ksp大小，判断难溶电解质溶解度的大小。

-12－

例1：Ksp[Mg(OH)2]= 5.6×10, Ksp(AgCl) ＝1.8×1010 请比较他们溶解度的大小。

二、沉淀溶解平衡的应用 1.沉淀的溶解与生成

利用溶度积KSP可以判断沉淀的生成、溶解情况以及沉淀溶解平衡移动方向。

a.当 Qc > Ksp时是过饱和溶液，反应向生成沉淀方向进行，直至达到沉淀溶解平衡状态（饱和为止）。 b.当 Qc = Ksp时是饱和溶液，达到沉淀溶解平衡状态。

c.当 Qc < Ksp时是不饱和溶液，反应向沉淀溶解的方向进行，直至达到沉淀溶解平衡状态（饱和为止）。 以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的大小，可以使反应向所需要的方向转化。

- 1 -

《沉淀溶解平衡》

一、选择题

1. 在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)，当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法正确的是 A．n(Ca2+)增大 B．c(Ca2+)不变 C．n(OH-)增大 D．c(OH-)减小

2. 向5mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变成黑色。根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为．

A．AgCl=AgI=Ag2S B．AgClAgI> Ag2S D．AgI>AgCI> Ag2S

3. 工业废水中常含有Cu2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子，可通过加入过量的难溶电解质FeS、MnS，使这些金属离子形成硫化物沉淀除去。根据以上事实，可推知FeS、MnS具有的相关性质是 A．在水中的溶解能力大于 CuS、CdS、PbS B．在水中的溶解能力小于CuS、CdS、PbS C．在水中的溶解能力与CuS、CdS、PbS相同 D．二者均具有较强的吸附性

4. 非结合胆红素(VCB)分子中有羟基，被氧化后(生成羧基)与钙离子结合形成胆红素钙的反应，就是一个沉淀生成的离子反应，从动态平衡的角度分析能预防胆结石的方法是． A．大量食用纯碱可使钙离子沉淀完全．，防止胆结石生成 B．不食用含钙的食品

C．适量服用低维生素E、低维生素C等抗氧化自由基可防治胆结石 D．常喝水稀释钙离子，溶解沉淀 5. CaCO3在下列液体中溶解度最大的是

A．H2O B．Na2CO3溶液 C．CaCl2溶液 D．乙醇 6. 向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加水，下列叙述正确的是

A．AgCl的溶解度增大 B．AgCl的溶解度、Ksp均不变 C．Ksp(AgCl)增大 D．AgCl的溶解度、Ksp均增大 7. 已知Ksp(AgCl )=1.8×10

－10

－16

Ca(OH)2(aq)

，Ksp(AgI)＝1.0×10。下列关于不溶物之间转化的说法中错误的是

A．AgCl不溶于水，不能转化为AgI

B．两种不溶物的Ksp相差越大，不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物 C．AgI比AgCl更难溶于水，所以，AgCl可以转化为AgI

1－－

×1011 mol·L1 1.8

D．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8. 在已知AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×10浓度来表示其溶解度，则下列叙述正确的是

－10

mol

－2

和2.0×10

－12

mol3·L3。若用难溶盐在溶液中的

－

．

- 2 -

A．AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等

B．AgCl的溶解度大于Ag2CrO4

C．两者类型不同，不能直接由Ksp的大小来判断其溶解能力的大小 D．都是难溶盐，溶解度无意义

9. 当固体AgCl放在较浓的KI溶液中振荡时，部分AgCl转化为AgI，其原因是． A．AgI比AgCl稳定

－

－

B．KI的加入对AgCl的溶解平衡没有影响

－

C．I的还原性比Cl强 D．AgI的溶解度比AgCl小

10. 25℃时，KaHF?3.6?10?4mol?L?1,Ksp(CaF2)?1.46?10?10mol3?L?3.现向1L 0.2mol·L1HF溶液中加入1L 0.2mol·L1CaCl2溶液，则下列说法中，正确的是

－

－

A．25℃时，0.1mol·L1HF 溶液中pH=1 B．Ksp（CaF2）随温度和浓度的变化而变化 C．该体系中没有沉淀产生 D．该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀 11. 在2mL物质的量浓度相等的NaCl和NaI溶液中滴入几滴AgNO3溶液，发生的反应为． A．只有AgCl沉淀生成 B．只有AgI沉淀生成

C．生成等物质的量的AgCl和AgI沉淀 D．两种沉淀都有，但以AgI为主

12. 铝和镓的性质相似，如M(OH)3都是难溶的两性氢氧化物。在自然界镓常以极少量分散于铝矿，如Al2O3

中。用NaOH溶液处理铝矿（Al2O3）时，生成NaAlO2、NaGaO2；而后通入适量CO2，得Al(OH)3

沉淀，而NaGaO2留在溶液中（循环多次后成为提取镓的原料）。发生后一步反应是因为 A.镓酸酸性强于铝酸 B.铝酸酸性强于镓酸 C.镓浓度小，所以不沉淀 D.Al(OH)3是难溶物

13. 下列有关离子反尖的叙述不正确的是

Ａ．溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应的发生条件之一 Ｂ．离子反应发生的方向总是向着溶液中离子浓度降低的方向进行 Ｃ．离子反应生成的沉淀的溶解度为零

Ｄ．生成沉淀的离子反应之所以能发生，在于生成物的溶解度小

14. 已知25℃时，AgI饱和溶液中c (Ag)为1.22×10—8mol/L，AgCl的饱和溶液中c (Ag)为1.25×10—5mol/L。

＋

＋

若在5mL含有KCl和KI各为0.01mol/L的溶液中，加入8mL0.01mol/LAgNO3溶液，这时溶液中所含溶质的离子浓度大小关系正确的是

A．c (K)＞c (NO3—) ＞c (Cl—) ＞c (Ag)＞c (I—)

＋

＋

B．c (K)＞c (NO3—) ＞c (Ag) ＞c (Cl—)＞c (I—)

＋

＋

C．c (NO3—)＞c (K)＞c (Ag) ＞c (Cl—)＞c (I—)

＋

＋

D．c (K)＞c (NO3—) ＞c (Ag) = c (Cl—) ＋ c (I—)

＋

＋

15、 常温下，AgCl、AgBr、AgI的溶度积常数（Ksp）依次为1.8×10-10mol2·L-2、5.0×10-13mol2·L-2、

8.3×10-17mol2·L-2。下列有关说法错误的是

A．常温下在水中溶解能力AgCl>AgBr>AgI

B．在AgCl饱和液中加入足量浓NaBr溶液有AgBr沉淀生成 C．在AgBr饱和溶液中加入足量浓NaCl溶液不可能有AgCl沉淀生成 D．在AgI饱和液中加入NaI固体有AgI沉淀析出

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16. 下表是五种银盐的溶度积常数Ksp（25℃） 化学式 溶度积 AgCl 1.4×10-10 Ag2SO4 1.4×10-5 Ag2S 6.3×10-50 AgBr 7.7×10-13 AgI 8.51×10-16 下列说法不正确的是 ．．．

A．五种物质在25℃时溶解度（mol·L-1）最大的是Ag2SO4 B．在氯化银的悬浊液中加入Na2S溶液则可以生成黑色的Ag2S

C．25℃时，AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积和溶解度都相同 D．沉淀溶解平衡的建立是有条件的，外界条件改变时，平衡也会发生移动 17.某温度时，AgCl (s)

Ag+(aq)+Cl-(aq)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AgNO3可以使溶液由c点变到d点

B．加入固体NaCl则AgCl的溶解度减小，Ksp也减小 C．c点对应的Ksp小于a点对应的Ksp

D． d点有AgCl沉淀生成

18. （09年广东化学·18）硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下，下列说法正确的是

A．温度一定时，Ksp(SrSO4)随 的增大而减小 B．三个不同温度中，313K时Ksp(SrSO4)最大 C．283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液 D．283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液

19. （09年浙江理综·10）已知：25℃时，Ksp[Mg(OH)2]

－

＝5.61×1012，

－

Ksp[MgF2]＝7.42×1011。下列说法正确的是 （ ）

＋

A．25℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大

＋

B．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大

C．25℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol/LNH4Cl溶液中的Ksp小

D．25℃时，在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF2 20．(2009·汕头模拟)已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下：

(1)CuSO4＋Na2CO3

＋－

主要：Cu2＋CO23＋H2O===Cu(OH)2↓＋CO2↑

＋－

次要：Cu2＋CO23===CuCO3↓ (2)CuSO4＋Na2S

＋－

主要：Cu2＋S2===CuS↓

＋－

次要：Cu2＋S2＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2S↑ 下列几种物质的溶解度大小的比较中，正确的是 ( )

- 4 -

A．CuSCu(OH)2>CuCO3 C．Cu(OH)2>CuCO3>CuS D．Cu(OH)2

二、填空题

21.已知Ksp(Ag2S)=1．6×10—49，Ksp(CuS)=6．3×10—36，Ksp(PbS)=8×10—28，则推断可以实现的沉淀转化关系为 。

22.将足量BaCO3分别加入：① 30mL 水 ②10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液 ③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液

④100mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为： _____ 三、计算题（ 小题，每小题 分）

23.一定温度下，难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶度积，用符号Ksp表示。 即：AmBn(s)

mAn+(aq)＋nBm(aq) [An+]m·[Bm]n＝Ksp

－

－

－

－10

已知：某温度时，Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl] ＝1.8×10

－12

Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2- 104] ＝1.1×

试求：

（1）此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度，并比较两者的大小。

（2）此温度下，在0.010mo1·L-1的AgNO3溶液中，AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。

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答案 一、选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C A C A B A C D D 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 D A C A C C D BC B A 二、填空题 21.PbS→CuS→Ag2S 22.③④①② 三、计算题 23.①AgCl(s)

Ag＋

(aq)＋Cl－

(aq)

c(AgCl)?Ksp(AgCl)?1.8?10?10?1.3?10?5mol?L?1

Ag2CrO4(s)

2Ag＋(aq)＋CrO42－

(aq)

2x x

(2x)2·x=Ksp

33c(Ag2CrO4)?Ksp(Ag2CrO4)?1.1?10?1244?6.5?10?5mol?L?1

∴ c(AgCl)＜c(Ag2CrO4)

②在0.010 mol·L-1 AgNO3溶液中，c(Ag+)=0.010 mol·L-1

AgCl(s)

Ag＋(aq) ＋

Cl－(aq)

溶解平衡时：

0.010＋x

x

(0.010＋x)·x＝1.8×10

－10

∵ x很小，∴ 0.010＋x ≈0.010

x＝1.8×10－

8(mol·L－1) c(AgCl)= 1.8×10－

8(mol·L－1)

Ag2CrO4(s)

2Ag＋(aq)

＋ CrO2－

4(aq)

溶解平衡时：

0.010＋x

x

(0.010＋2x)2·x＝1.1×10－12

∵ x很小，∴ 0.010＋2x≈0.010

x＝1.1×10－

8(mol·L－

1)

∴ c(AgCrO－

24)＝1.1×10-8 (mol·L1)

∴ c(AgCl)＞c(Ag2CrO4) - 6 -

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