高考难点溶度积常数及其应用概要.docx

PAGE PAGE 10 高考难点：溶度积常数及其应用 一、沉淀溶解平衡中的常数（K ）——溶度积 sp 定义：在一定温度下，难溶电解质（S＜0.01g）的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡， 其平衡常数叫做溶度积常数（或溶度积） 表示方法：以 M A (s) mMn+(aq) + nAm－(aq)为例（固体物质不列入平衡常 m n 数）， K ＝[c(Mn+)]m·[c(Am－)] n，如 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl－(aq)，K ＝c(Ag+)·c(Cl－)。 sp sp 影响溶度积（K ）的因素：K 只与难容电解质的性质、温度有关，而与沉淀的量 sp sp 无关，并且溶液中的离子浓度的变化只能使平衡移动，并不改变溶度积。 意义：①K sp 反映了难溶电解质在水中的溶解能力，当化学式所表示的阴、阳离子 个数比相同时，K sp 数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力相对越强；②可以用K sp 来计算 饱和溶液中某种离子的浓度。 二、判断沉淀生成与否的原则——溶度积规则 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积（Q ）的相对大小，可以 c 判断难溶电解质在给的条件下沉淀能否生成或溶解： 1.Q ＞K ，溶液过饱和，既有沉淀析出，直到溶液饱和，达到新的平衡； c sp 2.Q ＝K ，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态； c sp 3.Q ＜K ，溶液未饱和无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶 c sp 液饱和。 三、对溶度积的理解 溶度积和溶解度都可以用来表示物质的溶解能力,只与温度有关，而与难溶电解质的质量无关。 用溶度积直接比较不同物质的溶解性时，物质的类型应相同。对于化学式中阴、阳 离子个数比不同的难溶电解质，不能通过直接比较 Ksp 的大小来确定其溶解能力的大小（要分析溶解时所需最小浓度决定）。 溶液中的各离子浓度的变化只能使沉淀溶解平衡移动，并不改变溶度积。 当表达式中的浓度是表示平衡时的浓度时，要用[]符号表示，且此时的溶液为饱和溶液。 当溶液中存在多种离子时且加入沉淀剂均可产生沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序，此时为分步沉淀，一般认为沉淀离子浓度小于10-5mol/L 时，离子沉淀完全。 【例题 1】下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 反应开始时溶液中个离子浓度相等 沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等 沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变 沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解 解析：A 项反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系，因此错误；B 项正确；C 项沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D 项沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。 答案：B 点拨：沉淀平衡是化学平衡中的一种，在学习这部分知识时要注意化学平衡移动原理的应用。 四、影响沉淀平衡的因素 内因：难溶电解质本身的性质。 外因：①浓度，加水稀释沉淀平衡向溶解的方向移动，但K sp  不变。②温度，升高 温度沉淀溶解平衡向吸热的方向移动，同时 K sp 随温度的变化而变化（一般向溶解方向移动， 但也有向生成沉淀方向移动，如Ca(OH) ）。③同离子效应，向沉淀平衡体系中加入相同的 2 离子，使平衡向沉淀方向移动，但 K sp 不变。④向沉淀平衡体系中加入可与体系中某些离子 反应生成更难溶物质或气体的分子，使平衡体向溶解的方向移动，但K sp 不变。 五、沉淀的生成与溶解 沉淀生成的方法有：①加沉淀剂法：如以 Na S、H S 等作沉淀剂，可使某些金属离子 2 2 如 Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS 等沉淀，也是分离除去杂质的常用方法；②调 节 pH 法：如在工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH 至 7～ 8，可使Fe3+ 转变为Fe(OH) 3 沉淀而除去。③同离子效应。 沉淀溶解的方法有：①酸碱溶解法，如难溶于水的 CaCO 沉淀可以溶于盐酸中； 3 ②盐溶解法，如Mg(OH) 可溶于NH Cl 溶液中：Mg(OH) (s)Mg2+(aq) + 2OH－(aq)、 2 4 2 NH + 4 +H O NH ·H O + H+、H+ + OH－ H O。③发生络合反应将离子转化成络合物， 2 3 2 === 2 例如：将 Ag+转化成 Ag(NH ) OH④氧化还原反应法，将溶解生成的离子加入氧化剂或者还原 3 2 剂将其反应 【例题 2】（2011 浙江高考）海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备 MgO 的实验方案： 模拟海水中的 模拟海水中的离 Na+ 子浓度（mol/L）