難溶電解質的溶解平衡考點探究

王韻超

難溶電解質的溶解平衡是中學化學基本理論中的重要組成部分，也是學生在學習中感覺比較難理解的內容，更是近幾年高考命題的常考內容，為了更好的學習這一部分內容，下面將其常見考點總結如下。

1.沉淀溶解平衡

（1）沉淀溶解平衡的概念：在一定溫度下，當難溶強電解質溶于水形成飽和溶液時，溶解速率和生成沉淀速率相等的狀態。

（2）溶解平衡的建立：

①v溶解>v沉淀，固體溶解；

②v溶解=v沉淀，溶解平衡；

③v溶解

例1下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是（ ）。

A.反應開始時，溶液中各離子濃度相等

B.沉淀溶解達到平衡時，沉淀的速率和溶解的速率相等

C.沉淀溶解達到平衡時，溶液中溶質的離子濃度相等，且保持不變

D.沉淀溶解達到平衡時，如果再加入難溶性的該沉淀物，將促進溶解

解析反應開始時，各離子的濃度沒有必然的關系，A項不正確；沉淀溶解達到平衡時，溶液中溶質的離子濃度保持不變，但不一定相等，C項不正確；沉淀溶解達到平衡時，如果再加入難溶性的該沉淀物，由于固體的濃度為常數，故平衡不發生移動，D項不正確。

答案：B。

2.影響沉淀溶解平衡的因素

（1）內因：難溶電解質本身的性質，這是決定因素。

A.25 ℃時，飽和Mg（OH）2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的c（Mg2+）大

B.25 ℃時，在Mg（OH）2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體，c（Mg2+）增大

C.25 ℃時，Mg（OH）2固體在20 mL 0.01 mol·L-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液中的Ksp小

D.25 ℃時，在Mg（OH）2懸濁液中加入NaF溶液后，Mg（OH）2不可能轉化為MgF2

解析A項Mg（OH）2和MgF2兩者結構相似，但Mg（OH）2的Ksp小，c（Mg2+）也小。B項NH+4能結合OH-，使Mg（OH）2的沉淀溶解平衡向右移動，使c（Mg2+）增大。C項Ksp只受溫度影響，故Mg（OH）2固體在兩種情況下的Ksp是相等的。D項當c（Mg2+）·c2（F-）>Ksp[MgF2]時，就會有MgF2沉淀生成。

答案：B。

3.沉淀溶解平衡的應用

（1）沉淀的生成：①調節pH法：如除去NH4Cl溶液中的FeCl3雜質，可加入氨水調節pH至7～8，離子方程式為Fe3++3NH3·H2OFe（OH）3↓+3NH+4。②沉淀劑法：如用H2S沉淀Cu2+，離子方程式為H2S+Cu2+

CuS↓+2H+。

（2）沉淀的溶解：①酸溶解法：如CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑。②鹽溶液溶解法：如Mg（OH）2溶于NH4Cl溶液，離子方程式為Mg（OH）2+2NH+4Mg2++2NH3·H2O。

例3在25 ℃時，FeS的Ksp=6.3×10-18，CuS的Ksp=1.3×10-36，ZnS的Ksp=1.3×10-24。下列有關說法中正確的是

（ ）。

A.25 ℃時，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度

B.25 ℃時，飽和CuS溶液中Cu2+的濃度為1.3×10

-36 mol·L-1

C.向物質的量濃度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有FeS沉淀生成

D.除去某溶液中的Cu2+，可以選用FeS作沉淀劑

解析1 L溶液中溶解的CuS的質量為1.3×10

-18×96 g，同理1 L溶液中溶解的ZnS的質量為1.3×10

-12×97 g，所以CuS的溶解度小于ZnS的溶解度，A、B錯誤；FeS的Ksp大于ZnS，所以C選項應只有ZnS生成；D選項依據沉淀的轉化，溶度積大的FeS可以轉化為溶度積小的CuS。

答案：D。

4.溶度積常數及應用

（1）溶度積和離子積：如

AmBn（s）mAn+（aq）+nBm-（aq）

Ksp（AmBn）=cm（An+）·cn（Bm-）。

（2）Ksp的影響因素：①內因是難溶物質本身的性質，這是主要決定因素。②外因是溫度：絕大多數難溶鹽的溶解是吸熱過程，升高溫度，平衡向溶解方向移動，Ksp增大。

例4已知：Ksp（AgCl）=1.8×10

-10，Ksp（AgI）=1.5×10-16，Ksp（Ag2CrO4）=2.0×10-12，則下列難溶鹽的飽和溶液中，Ag+濃度大小順序正確的是（ ）。

A.AgCl>AgI>Ag2CrO4B.AgCl>Ag2CrO4>AgI

C.Ag2CrO4>AgCl>AgI D.Ag2CrO4>AgI>AgCl

解析AgCl飽和溶液中，c（Ag+）=c（Cl-），由Ksp（AgCl）=c（Ag+）·c（Cl-），則c（Ag+）=Ksp（AgCl）；AgI飽和溶液中，c（Ag+）=c（I-），由Ksp（AgI）=c（Ag+）·c（I-），則c（Ag+）=Ksp（AgI）；Ag2CrO4飽和溶液中，c（Ag+）=2c（CrO2-4），由Ksp（Ag2CrO4）=c2（Ag+）·c（CrO2-4），則c（Ag+）=32Ksp（Ag2CrO4），代入數值，可以計算出三種鹽的飽和溶液中c（Ag+）大小順序為：Ag2CrO4>AgCl>AgI，C項正確。

答案：C。

例5一定溫度下難溶電解質AmBn在水溶液中達到沉淀溶解平衡時，其平衡常數Ksp=cm（An+）×cn（Bm-），稱為難溶電解質的溶度積。已知表1數據：

A.向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到的是藍色沉淀

B.該溶液中c（SO2-4）∶[c（Cu2+）+c（Fe3+）]>5∶4

C.向該溶液中加入適量氯水，調節pH到4～5后過濾，可獲得純凈的CuSO4溶液

D.向該溶液中加入適量氨水，調節pH到9.6后過濾，將所得沉淀灼燒，可得等物質的量的CuO、FeO、Fe2O3三種固體的混合物

解析根據表1中pH分析，加入NaOH溶液，pH增大，首先析出的是紅褐色的Fe（OH）3沉淀，A錯誤；由于Fe3+、Fe2+、Cu2+水解，B正確；加入氯水后，Fe2+被氧化為Fe3+，調節溶液pH到4～5，Fe3+沉淀完全，過濾，溶液中除了有CuSO4外還有HCl與H2SO4，C錯誤；當pH調到9.6時，陽離子沉淀完全，加熱灼燒時，Fe（OH）2最終生成Fe2O3，無FeO生成，D錯誤。

答案：B。

5.溶解平衡曲線

溶解平衡曲線類似于溶解度曲線，曲線上任一點都表示飽和溶液，曲線上方的任一點均表示過飽和，此時有沉淀析出，曲線下方的任一點，均表示不飽和。如圖1所示，a點表示溶解未達到飽和狀態；b點表示超出飽和狀態，有沉淀析出；c點表示溶解正好達到飽和狀態。

例6某溫度時，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖2所示。下列說法正確的是（ ）。

提示：BaSO4（s）Ba2+（aq）+SO2-4（aq）的平衡常數Ksp=c（Ba2+）·c（SO2-4），稱為溶度積常數。

A.加入Na2SO4可以使溶液由a點變到b點

B.通過蒸發可以使溶液由d點變到c點

C.d點無BaSO4沉淀生成

D.a點對應的Ksp大于c點對應的Ksp

解析a點因加入硫酸鈉，硫酸根離子濃度增大，Ba2+濃度應減小，A錯。B項中蒸發d點時的溶液，通過SO2-4和Ba2+濃度的增大可使溶液達到飽和，圖中指示為蒸發時只有Ba2+濃度增大而SO2-4濃度不變，錯。C項中表示SO2-4和Ba2+的離子積太小，為硫酸鋇的不飽和溶液，C正確。根據溶度積常數的表達式，圖中曲線上的點表示在該溫度下溶度積常數與SO2-4和Ba2+的濃度積大小，曲線上的點為定值，故D錯。

答案：C。

6.沉淀生成的順序

（1）同類型化合物，Ksp越小越先出現沉淀。如：Cu（OH）2、Fe（OH）2相比Ksp[Cu（OH）2]

例7表2是0.1 mol·L-1的部分陽離子常溫下以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH：

判斷下列說法中正確的是（ ）。

A.在含有Fe2+、Fe3+、Cu2+的混合溶液中，滴加氫氧化鈉溶液時Fe2+先產生沉淀

B.在含有Fe2+、Fe3+、Cu2+的混合溶液中，若除去混合溶液中的Fe2+、Fe3+，可先加入稀硝酸，再加入氧化銅調節溶液的pH的范圍為3.2～4.7

C.相同溫度下，Ksp[Cu（OH）2]>Ksp[Fe（OH）2]

D.在含有Fe2+、Fe3+、Cu2+的混合溶液中，除去溶液中的Fe2+、Fe3+、可加入足量的鐵粉

解析從三種離子開始沉淀時的pH，可看出Fe（OH）3沉淀時對OH-濃度要求最小，所以Fe3+先產生沉淀，A選項錯；三種離子中Fe2+最后沉淀，當需要除去Cu2+中Fe2+時，可把Fe2+氧化為Fe3+，再調節pH到Fe3+完全沉淀，pH≥3.2，而Cu2+尚不產生沉淀，pH<4.7，B選項正確；

Cu（OH）2、Fe（OH）2是同類型化合物，由于Cu2+、Fe2+等濃度時，Cu（OH）2沉淀時需OH-濃度小，所以Ksp[Cu（OH）2]

答案：B。

7.沉淀溶解平衡圖像題的解題策略

（1）溶解平衡曲線類似于溶解度曲線，曲線上任一點都表示飽和溶液，曲線上方的任一點均表示過飽和，此時有沉淀析出，曲線下方的任一點，均表示不飽和。

（2）從圖像中找到數據，根據Ksp公式計算得出Ksp的值。

（3）比較溶液的Qc與Ksp的大小，判斷溶液中有無沉淀析出。

例8在某溫度下，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3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

解析A項，分析圖像中b、c兩點，c（Fe3+）和c（Cu2+）相等，對應的pH分別為1.3、4.4，根據Ksp的計算公式可得Ksp[Fe（OH）3]

答案：B。

例9硫酸鍶（SrSO4）在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖4。下列說法正確的是（ ）。

圖4A.溫度一定時，Ksp（SrSO4）隨c（SO2-4）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

解析溫度一定，Ksp（SrSO4）不變，A錯誤；由題中沉淀溶解平衡曲線可看出，313 K時，

c（Sr2+）、c（SO2-4）最大，Ksp最大，B正確；a點c（Sr2+）小于平衡時

c（Sr2+），故未達到飽和，沉淀繼續溶解，C不正確；從283 K升溫到363 K要析出固體，依然為飽和溶液。

答案：B。

（收稿日期：2014-12-10）