四川省成都市经济技术开发区实验中学高三化学总复习-8.4-难溶电解质的溶解平衡.doc

第4讲难溶电解质的溶解平衡考纲解读1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.了解难溶电解质的沉淀转化的本质。考点一溶解平衡和溶度积常数1沉淀溶解平衡的概念在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成_时，_速率和_速率相等的状态。2溶解平衡的建立固体溶质溶液中的溶质(1)v溶解_v沉淀，固体溶解(2)v溶解_v沉淀，溶解平衡(3)v溶解_v沉淀，析出晶体3溶解平衡的特点4电解质在水中的溶解度20 时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：5溶度积和离子积以AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)为例：溶度积离子积概念_的平衡常数溶液中有关离子_幂的乘积符号KspQc表达式Ksp(AmBn)_，式中的浓度都是平衡浓度Qc(AmBn)_，式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解 Qc_Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出Qc_Ksp：溶液饱和，处于平衡状态 Qc_Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出6.Ksp的影响因素(1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。(2)外因浓度：加水稀释，平衡向_方向移动，但Ksp_。温度：绝大多数难溶盐的溶解是_过程，升高温度，平衡向_方向移动，Ksp_。 其他：向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更难电离物质或 气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。1难溶的氯化银在水中也存在着溶解平衡AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)，怎样用实验证明溶液中可以同时存在着少量的Ag和Cl？2(1)0.1 molL1的盐酸与0.1 molL1的AgNO3溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有_。(2)下列方程式AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)、AgCl=AgCl、CH3COOHCH3COOH各表示什么意义？3有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法正确的是()AAgCl沉淀生成和溶解同时在不断进行，且速率相等BAgCl难溶于水，溶液中没有Ag和ClC只要向含有AgCl的饱和溶液中加入盐酸，一定会有沉淀生成D向含有AgCl的悬浊液中加入NaBr固体，AgCl沉淀不变化4AgCl的Ksp1.801010，将0.002 molL1的NaCl和0.002 molL1的AgNO3溶液等体积混合，是否有AgCl沉淀生成？5利用生成沉淀的方法能否全部除去要沉淀的离子？6下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是()A常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小B溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp减小C溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大D常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变(1)沉淀溶解平衡也是化学平衡的一种，其平衡移动规律符合勒夏特列原理。(2)溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。(3)Ksp的大小可比较难溶电解质的溶解能力，一般Ksp越大，说明难溶电解质在水中的溶解能力越强；Ksp越小，说明难溶电解质在水中的溶解能力越弱。(说明：两种难溶电解质的组成和结构要相似)考点二沉淀溶解平衡的应用1沉淀的生成(1)调节pH法如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至78，离子方程式为_。(2)沉淀剂法如用H2S沉淀Cu2，离子方程式为_。2沉淀的溶解(1)酸溶解法如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为_。(2)盐溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为_。(3)氧化还原溶解法如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。(4)配位溶解法如AgCl溶于氨水，离子方程式为_。3沉淀的转化(1)实质：_的移动(沉淀的溶解度差别_，越容易转化)。(2)应用：锅炉除垢、矿物转化等。7(1)在实验室中怎样除去NaCl溶液中的BaCl2?(2)怎样除去AgI中的AgCl?8试用平衡移动原理解释下列事实：(1)BaCO3不溶于水，为什么不能作钡餐？(2)CaCO3难溶于稀H2SO4，却能溶于醋酸中；(3)分别用等体积的蒸馏水和0.01 molL1的HCl洗涤AgCl沉淀，用水洗涤造成的AgCl的损失大于用稀HCl洗涤的损失量。沉淀溶解平衡1沉淀的溶解平衡是怎样建立的？勒夏特列原理是否适用于该平衡？2难溶电解质溶解能力的大小，通常怎样表示？其大小受哪些因素的影响？3影响沉淀溶解平衡的因素有哪些？各怎样影响？【例1】已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s) Ca2(aq)2OH(aq)H0，下列有关该平衡体系的说法正确的是()升高温度，平衡逆向移动 溶液中c(Ca2)c2(OH)恒为定值 向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，可以向溶液中加入适量的NaOH溶液恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高给溶液加热，溶液的pH升高向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变ABCD【例2】下列叙述不正确的是()ACaCO3能够溶解在CO2的水溶液中BMg(OH)2可溶于盐酸，不溶于NH4Cl溶液CAgCl可溶于氨水DMgSO4溶液中滴加Ba(OH)2得到两种沉淀溶度积有关计算及应用1判断沉淀的生成、溶解及转化通过比较溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积Qc与Ksp的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成、溶解或转化。两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能会产生多种沉淀时，判断产生沉淀先后顺序问题，均可利用溶度积的计算公式或离子积与溶度积的关系加以判断。2溶度积的计算(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如Kspa的饱和AgCl溶液中c(Ag) molL1。(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下AgCl的Kspa，在0.1 molL1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag)10a molL1。【例3】在25 时，FeS的Ksp6.31018，CuS的Ksp1.31036，ZnS的Ksp1.31024。下列有关说法中正确的是()A25 时，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B25 时，饱和CuS溶液中Cu2的浓度为1.31036 molL1C向物质的量浓度相同的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，可以选用FeS作沉淀剂【例4】(1)已知Ksp(AgCl)1.81010，则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag)是多少？(2)已知KspMg(OH)21.81011，则将Mg(OH)2放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的pH为多少？(3)在0.01 molL1的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH是多少？当Mg2完全沉淀时，溶液的pH为多少？【例5】已知Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(Ag2CrO4)1.91012，现在向0.001 molL1 K2CrO4和0.01 molL1 KCl混合液中滴加0.01 molL1 AgNO3溶液，通过计算回答：(1)Cl、CrO谁先沉淀？(2)刚出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中Cl浓度是多少？(设混合溶液在反应中体积不变)高考题组一溶解平衡与溶度积常数1(2010山东理综，15)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达 到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是()AKspFe(OH)3KspCu(OH)2B加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点Cc、d两点代表的溶液中c(H)与c(OH)乘积相等DFe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和2(2009浙江理综，10)已知：25 时，KspMg(OH)25.611012，KspMgF27.421011 。下列说法正确的是()A25 时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大B25 时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大C25 时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 molL1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 molL1 NH4Cl溶液中的Ksp小D25 时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后， Mg(OH)2不可能转化为MgF23(2008广东，9)已知Ag2SO4的Ksp为2.0105，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag+和SO浓度随时间变化关系如右图饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034 molL-1。若t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.020 molL-1 Na2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag+和SO浓度随时间变化关系的是()高考题组二溶解平衡的应用4判断下列说法是否正确，正确的划“”，错误的划“”(1)常温下，向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸，有气泡产生，说明常温下，Ksp(BaCO3)AgIAg2CrO4BAgClAg2CrO4AgICAg2CrO4AgClAgIDAg2CrO4AgIAgCl7(2009江苏，9改编)下列化学实验事实及其解释都正确的是()A向碘水中滴加CCl4，振荡静置后分层，CCl4层呈紫红色，说明可用CCl4从碘水中萃取碘B向SO2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO3难溶于盐酸C向0.1 molL1 FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，说明Fe2具有氧化性D向2.0 mL浓度均为0.1 molL1的KCl、KI混合溶液中滴加12滴0.01 molL1 AgNO3溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp小82010江苏20(1)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常温下Mg(OH)2的Ksp1 .81011，若溶液中c(OH)3.0106 molL1，则溶液中c(Mg2)_。课时规范训练教材习题回扣1(选修4P672)下列说法中正确的是()A某物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水B不溶于水的物质溶解度为0C绝对不溶解的物质是不存在的D某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为02(选修4P673)以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2、Pb2、Cd2等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是()A具有吸附性B溶解度与CuS、PbS、CdS等相同C溶解度大于CuS、PbS、CdSD溶解度小于CuS、PbS、CdS3(选修4P674)根据下表判断，将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓AgNO3溶液，发生的反应为()几种电解质的溶解度(20 )化学式溶解度/g化学式溶解度/gAgCl1.5104Ba(OH)23.89AgNO3222BaSO42.4104AgBr8.4106Ca(OH)20.165Ag2SO40.796CaSO40.21Ag2S1.31016Mg(OH)29104BaCl235.7Fe(OH)33109A.只有AgBr沉淀生成BAgCl和AgBr沉淀等量生成CAgCl沉淀少于AgBr沉淀DAgCl沉淀多于AgBr沉淀4(选修4P594)为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后，再向滤液中加入适量的盐酸，这种试剂是()ANH3H2OBNaOHCNa2CO3DMgCO3能力提升训练1下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A反应开始时，溶液中各离子浓度相等B沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C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D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2有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是()AAgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等BAgCl难溶于水，溶液中没有Ag和ClC在AgCl的澄清饱和溶液中，只要向其中加入NaCl溶液，一定会有沉淀生成D向含有AgCl沉淀的悬浊液中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变3在BaSO4饱和溶液中，加入Na2SO4(s)，达平衡时()Ac(Ba2)c(SO)Bc(Ba2)c(SO)Ksp(BaSO4)1/2Cc(Ba2)c(SO)，c(Ba2)c(SO)Ksp(BaSO4)Dc(Ba2)c(SO)，c(Ba2)c(SO)Ksp(BaSO4)4已知KspCu(OH)22.21020，KspFe(OH)34.01038，Cu2和Fe3完全生成氢氧化物沉淀时的pH分别为6.7和3.2。现在向pH0、浓度均为0.04 molL1的Cu2、Fe3溶液中加入某一固体，以中和H调节pH(设溶液体积不变)，该过程中Cu2、Fe3的浓度与pH关系正确的是()5已知常温下：Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(Ag2CrO4)1.91012，下列叙述正确的是 ()AAgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的小B向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色，说明Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)C将0.001 molL1AgNO3溶液分别滴入0.001 molL1的KCl和0.001 molL1的K2CrO4溶液中先产生Ag2CrO4沉淀D向AgCl的悬浊液中滴加浓氨水，沉淀溶解，说明AgCl的溶解平衡向右移动6已知25 时，Ka(HF)3.6104，Ksp(CaF2)1.461010，现向1 L 0.2 molL1 HF溶液中加入 1 L 0.2 molL1 CaCl2溶液，则下列说法中正确的是()A25 时，0.1 molL1 HF溶液中pH1BKsp(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7电离常数(Ka或Kb)、溶度积常数(Ksp)是判断物质性质的重要常数，下列关于这些常数的计算或运用正确的是()A某亚硫酸溶液pH4.3，若忽略二级电离，则其一级电离常数K11.0108.60BKa(HCN)Ka(CH3COOH)，说明同浓度时氢氰酸的酸性比醋酸强CKsp(AgI)Ksp(AgCl)，向AgCl悬浊液中加入KI溶液会出现黄色沉淀DKsp(AgCl)c(AgY)c(AgZ)B若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y)减小C若取0.188 g AgY(相对分子质量188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化)，则溶液中Y的物质的量浓度为1.01012 molL1D往C选项的溶液中加入1 mL 0.1 molL1的NaZ溶液，能生成AgZ沉淀10已知AgI为黄色沉淀，AgCl为白色沉淀。25 时，AgI饱和溶液中c(Ag)为1.22108 molL1，AgCl饱和溶液中c(Ag)为1.30105 molL1。若在5 mL含有KCl和KI浓度均为0.01 molL1的混合溶液中，滴加8 mL 0.01 molL1的AgNO3溶液，则下列叙述中不正确的是()A溶液中所含溶质的离子浓度大小关系为c(K)c(NO)c(Cl)c(I)c(Ag)B溶液中先产生的是AgI沉淀CAgCl的Ksp的数值为1.691010D若在AgI悬浊液中滴加少量的KCl溶液，黄色沉淀不会转变成白色沉淀11许多在水溶液中的反应，往往有易溶物转化为难溶物或难溶物转化为更难溶物的现象。下表为相同温度下某些物质的溶解度。物质AgClAg2SCaSO4Ca(OH)2溶解度/g1.51041.31060.20.165物质Ca(HCO3)2CaCO3NH4HCO3(NH4)2SO4溶解度/g16.61.51032175.4(1)若在有氯化银固体的水中加入硫化钠溶液，可能发生的现象是_。(2)生成硫酸铵化肥的方法之一是：把石膏粉(CaSO4)悬浮于水中，不断通入氨气并通入二氧化碳，充分反应后立即过滤，滤液经蒸发而得到硫酸铵晶体，写出该反应的化学方程式：_。12.已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡：MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Kspcm(Mn)cn(Am)，称为溶度积。某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，查得如下资料(25 )：难溶电解质CaCO3CaSO4MgCO3Mg(OH)2Ksp2.81097.11056.81065.61012实验步骤如下：往100 mL 0.1 molL1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 molL1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液。再加入蒸馏水搅拌，静置、沉淀后再弃去上层清液。_。(1)由题中信息Ksp越大，表示电解质的溶解度越_(填“大”或“小”)。 (2)写出第步发生反应的化学方程式：_。(3)设计第步的目的是_。(4)请补充第步操作及发生的现象：_。13水体中重金属铅的污染问题备受关注。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2、Pb(OH)、Pb(OH)2、Pb(OH)、Pb(OH)，各形态的浓度分数随溶液pH变化的关系如下图所示：注1表示Pb2，2表示Pb(OH)，3表示Pb(OH)2,4表示Pb(OH)，5表示Pb(OH)。(1)Pb(NO3)2溶液中，_2(填“”、“”或“”)；往该溶液中滴入氯化铵溶液后，增加，可能的原因是_。(2)往Pb(NO3)2溶液中滴入稀NaOH溶液，pH8时溶液中存在的阳离子(Na除外)有_，pH9时主要反应的离子方程式为_。(3)某课题组制备了一种新型脱铅剂，能有效去除水中的铅，实验结果如下表：离子Pb2Cu2Fe3Mn2Cl处理前浓度/mgL10.10029.80.1200.08751.9处理后浓度/mgL10.00422.60.0400.05349.8上表中除Pb2外，该脱铅剂对其他离子的去除效果最好的是_。(4)如果该脱铅剂(用EH表示)脱铅过程中主要发生的反应为2EH(s)Pb2=E2Pb(s)2H则脱铅的最合适pH范围为_(填代号)。A45 B67 C910 D1112答案基础再现深度思考考点一1饱和溶液溶解生成沉淀2(1)(2)(3)Ksp，有沉淀生成。5不可能将要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1105 molL1时，沉淀已经完全。6D7(1)向溶液中加入过量的Na2CO3溶液充分反应过滤，向滤液中加适量盐酸。(2)把混合物与饱和KI溶液混合，振荡静置，溶度积大的AgCl就慢慢转化为溶度积小的AgI。8(1)BaCO3Ba2CO23，HCl=HCl，2HCO23=H2OCO2，盐酸电离的H与BaCO3产生的CO23结合生成CO2和H2O，破坏了BaCO3的溶解平衡，c(Ba2)增大，引起人体中毒。(2)CaCO3Ca2CO23，H2SO4=SO242H，因为生成的CaSO4溶解度较小，会附在CaCO3的表面，阻止平衡的右移。而CH3COOHCH3COOH生成的醋酸钙易溶于水；当H与CO23结合生成CO2和H2O时，CaCO3的溶解平衡右移。(3)用水洗涤AgCl，AgClAgCl平衡右移，AgCl的质量减少，用HCl洗涤AgCl，稀释的同时HCl电离产生的Cl会使平衡左移，AgCl减少的质量要小些。规律方法解题指导规律方法1难溶电解质的溶解度虽然很小，但不可能为零(完全不溶解)，溶液中的离子结合成难溶电解质时，也不可能完全进行到底。故难溶电解质在水中会建立如下平衡：MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)。勒夏特列原理同样适用于溶解平衡。2对于溶解平衡：AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)，Kspcm(An)cn(Bm)，对于相同类型的物质，Ksp的大小，反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小，也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。与平衡常数一样，Ksp与温度有关。不过温度改变不大时，Ksp变化也不大，常温下的计算可不考虑温度的影响。3内因难溶电解质本身的性质，这是决定因素。外因以AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)H0为例外界条件移动方向平衡后c(Ag)平衡后c(Cl)Ksp升高温度正向增大增大增大加水稀释正向减小减小不变加入少量AgNO3逆向增大减小不变通入HCl逆向减小增大不变通入H2S正向减小增大不变【例1】A【例2】B【例3】D【例4】(1)由AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)知c(Ag)c(Cl)所以Ksp(AgCl)1.81010c(Ag)c(Cl)c2(Ag)所以c(Ag)1.3105molL1(2)由Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)知KspMg(OH)21.81011c(Mg2)c2(OH)c2(OH)解得c(OH)3.3104molL1所以c(H)3.01011molL1所以pH10.5(3)由KspMg(OH)21.81011c(Mg2)c2(OH)0.01c2(OH)c(OH)4.2105molL1c(H)2.41010molL1 所以pH9.6，即当pH9.6时，开始出现Mg(OH)2沉淀。由于一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1105molL1时，沉淀已经完全。故Mg2完全沉淀时有：1105c2(OH)1.81011所以c(OH)1.34103molL1c(H)7.461012 molL1所以pH11.1【例5】(1)Cl先沉淀(2)4.13106 molL1真题重组规范集训1B2.B3.B4(1) (2)5A 6C7A82.0 molL1课时规范训练教材习题回扣1C2.C3.D4.D能力提升训练1B2.A3.C4.B5.D6.D7.C 8A9.C10.A11(1)白色固体消失，同时会生成黑色固体(2)CaSO4CO2H2O2NH3=CaCO3(NH4)2SO412(1)大(2)Na2CO3(aq)CaSO4(s)=Na2SO4(aq)CaCO3(s)(3)洗去沉淀中附着的SO24(4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解，并生成无色无味气体13(1)Pb2与Cl反应，c(Pb2)减小(2)Pb2、Pb(OH)、HPb(OH)OH=Pb(OH)2(3)Fe3(4)B14用心 爱心 专心