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第四節　難溶電解質的溶解平衡
考綱定位 核心素養
1.了解難溶電解質的沉淀溶解平衡。2.理解溶度積(Ksp)的含義，能進行相關的計算。 1.平衡思想——認識難溶電解質的溶解平衡有一定限度，是可以調控的。能多角度、動態地分析難溶電解質的溶液平衡，并運用難溶電解質的溶解平衡原理解決實際問題(利用沉淀生成處理污水等)。2.科學探究——設計探究方案 ，進行沉淀、生成、溶解、轉化等實驗探究。3.社會責任——利用沉淀、溶解平衡解決生產實際問題如爐垢的消除等。
問題1：以難溶物硫酸鋇為例，寫出其溶解平衡的表達式。并寫出溶度積的表達式。
問題2：以Mg(OH)2為例，說明該難溶物在酸性溶液，堿性溶液以及氯化鎂溶液中的溶解度比在純水中的溶解度變化，并分析原因。
典例1.溶度積是研究難溶電解質相關問題的一個重要物理量。難溶電解質的溶度積與水的離子積有很多相似之處。請完成下列3個問題
（1）表達式：對于沉淀溶解平衡MmAnmMn+(aq)+ nAm-(aq)
則 Ksp =___________________________
（2）影響Ksp的因素：溫度
絕大數難溶鹽的溶解是吸熱過程，升高溫度，向 移動。Ksp 。
少數鹽的溶解是放熱過程，升高溫度，向生成 移動，Ksp 。
對于平衡AgCl（s） Ag+ + Cl— △H＞0，若改變下列條件，對其平衡有何影響？
條 件 平衡移動方向 C(Ag+) C(Cl—) Ksp 溶解度（S）
升高溫度
加 水
加NaCl(s)
加AgNO3(s)
（3）.對于難溶鹽MX，其飽和溶液中M+和X—的物質的量濃度之間的關系類似于c(H+)·c(OH—)=Kw，存在等式c(M+)·c(X—)=Ksp。現將足量的AgCl分別放入下列物質中，AgCl的溶解度由大到小的排列順序是 ( )
①20 mL 0．01 mol·L-1KCl溶液 ②30 mL 0．02 mol·L-1CaCl2溶液
③40 mL 0．03 mol·L-1HCl溶液 ④10 mL蒸餾水
⑤50 mL 0．05 mol·L-1 AgNO3溶液
A．①>②>③>④>⑤ B．④>①>③>②>⑤
C．⑤>④>②>①>③ D．④>③>⑤>②>①
典例2　(2010·西安名校聯考)常溫下，Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度積常數依次為：Ksp(Ag2SO4)＝7.7×10－5、Ksp(AgCl)＝1.8×10－10、Ksp(AgI)＝8.3×10－17。下列有關說法中，錯誤的是(　　)
A．常溫下，Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次減弱
B．在AgCl飽和溶液中加入NaI固體，有AgI沉淀生成
C．Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度積常數之比等于它們飽和溶液的物質的量濃度之比
D．在Ag2SO4飽和溶液中加入Na2SO4固體有Ag2SO4沉淀析出
問題3：溶液中難溶物各離子濃度的冪之積稱為Qc，比較Qc與Ksp大小，可以判斷沉淀溶解與沉淀生成的方向。請以碳酸鈣為例，說明反應的方向。
典例3：　(2010·山東理綜)某溫度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后，改變溶液pH，金屬陽離子濃度的變化如圖所示。據圖分析，下列判斷錯誤的是(　　)
A．Ksp[Fe(OH)3]B．加適量NH4Cl固體可使溶液由a點變到b點
C．c、d兩點代表的溶液中c(H＋)與c(OH－)乘積相等
D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點代表的溶液中達到飽和
問題4：沉淀的生成，一般有兩種方法，一種是調節溶液的pH，另一種是加沉淀劑。請思考：如何除去氯化銅溶液中的氯化鐵雜質？寫出除雜原理。
典例4：　不同金屬離子在溶液中完全沉淀時，溶液的pH不同。
溶液中被沉淀的離子 Fe3＋ Fe2＋ Cu2＋
完全生成氫氧化物沉淀時，溶液的pH ≥3.7 ≥9.6 ≥6.4
(1)實驗室配制FeCl2溶液時需加入少許鹽酸和鐵粉。
①只加鹽酸、不加鐵粉，溶液中會發生什么變化，用離子方程式表示為：________________________________________________________________________；
②同時加入鹽酸和鐵粉后，溶液在放置過程中，哪些離子的濃度發生了明顯的改變(不考慮溶液的揮發)，并指出是如何改變的：____________________________。
(2)氯化銅晶體(CuCl2·2H2O)中含FeCl2雜質，為制得純凈氯化銅晶體，首先將其制成水溶液，然后按下面所示的操作步驟進行提純。
①下列氧化劑中最適合作氧化劑X的是________(填序號)；
A．NaClO　 B．H2O2
C．KMnO4 D．I2
②物質Y的化學式是______________________；
③寫出沉淀Z在水中的沉淀溶解平衡方程式：__________________________________。
問題5：利用沉淀溶解平衡的移動，可以實現沉淀的溶解和轉化，請思考：如何用化學方法除去附著在容器內壁的硫酸鋇難溶物。
典例4：　向ZnSO4溶液中加入Na2S溶液時，得到白色沉淀，然后向白色沉淀上滴加CuSO4溶液，發現沉淀變為黑色，則下列說法不正確的是(　　)
A．白色沉淀為ZnS，而黑色沉淀為CuS
B．上述現象說明ZnS的Ksp小于CuS的Ksp
C．利用該原理可實現一種沉淀轉化為更難溶的沉淀
D．該過程破壞了ZnS的溶解平衡
問題6：有關Ksp的計算。這類計算題相對比較簡單，利用離子濃度冪之積是一個常數，根據已知條件，確定其它離子濃度大小。
典例5：難溶電解質在水溶液中存在著電離平衡。在常溫下，溶液里各離子濃度以它們化學計量數為方次的乘積是一個常數，叫溶度積常數(Ksp)。例如：Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－，Ksp＝c(Cu2＋)·[c(OH－)]2＝2×10－20。當溶液中各離子濃度方次的乘積大于溶度積時，則產生沉淀，反之固體溶解。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 mol/L，如要生成Cu(OH)2沉淀，應調整溶液的pH使之大于________。
(2)要使0.2 mol·L－1CuSO4溶液中Cu2＋沉淀較為完全(使Cu2＋濃度降至原來的千分之一)，則應向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH為__________。
1．把Ca(OH)2固體放入一定量的蒸餾水中，一定溫度下達到平衡：Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)。當向懸濁液中加少量生石灰后，若溫度保持不變，下列判斷正確的是(　雙選　)
A．溶液中Ca2＋數目減少
B．溶液中c(Ca2＋)增大
C．溶液pH不變
D．溶液pH增大
2．(2010·山東省濰坊市抽樣)在溶液中有濃度均為0.01 mol·L－1的Fe3＋、Cr3＋、Zn2＋、Mg2＋等離子，已知：
Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39 mol4·L－4
Ksp[Cr(OH)3]＝7.0×10－31 mol4·L－4
Ksp[Zn(OH)2]＝1.0×10－17 mol3·L－3
Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11 mol3·L－3
當氫氧化物開始沉淀時，下列哪一種離子所需溶液的pH最小(　　)
A．Fe3＋ B．Cr3＋
C．Zn2＋ D．Mg2＋
3．硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下。下列說法正確的是(　　)
A．溫度一定時，Ksp(SrSO4)隨c(SO)的增大而減小
B．三個不同溫度中，313 K時Ksp(SrSO4)最大
C．283 K時，圖中a點對應的溶液是不飽和溶液
D．283 K下的SrSO4飽和溶液升溫到363 K后變為不飽和溶液
4．常溫下二價鋅在水溶液中的存在形式與pH的關系如圖所示，橫坐標為溶液的pH，縱坐標為Zn2＋或Zn(OH)物質的量濃度的對數。下列說法不正確的是(　　)
A．pH<12的溶液中不存在Zn(OH)
B．如果溶液中c(Zn2＋)＝0.1 mol·L－1，則c(H＋)≥1×10－6 mol·L－1
C．控制pH在8～12可以分離出溶液中的鋅離子
D．Zn(OH)2(s)Zn2＋(aq)＋2OH－(aq)的平衡常數為1×10－17 mol3·L－3
5．下表是五種銀鹽的溶度積常數(25℃)：
化學式 AgCl Ag2SO4 Ag2S AgBr AgI
溶度積 1.8×10－10 1.4×10－5 6.3×10－50 7.7×10－13 8.51×10－16
下列說法錯誤的是(　　)
A．五種物質在常溫下溶解度最大的是Ag2SO4
B．將氯化銀溶于水后，向其中加入Na2S，則可以生成黑色沉淀
C．氯化銀、溴化銀和碘化銀三種物質在常溫下的溶解度按氯、溴、碘的順序減小
D．向100 mL 0.1 mol·L－1的Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L－1的AgNO3溶液，有白色沉淀生成
平
衡

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