第4节难溶电解质的溶解平衡知识点和练习.docx

第4节——难溶电解质的溶解平衡
【学习目标】
①了解难溶电解质在水中的溶解情况。
②理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点，正确理解和掌握溶度积KSP的概念。
③掌握运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。
④掌握简单的利用KSP的表达式，计算溶液中相关离子的浓度。
【知识回顾】
【知识点1】沉淀溶解平衡
1.建立：以AgCl溶解为例：
从固体溶解平衡的角度，AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量 和 脱离AgCl的表面溶入水中；另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面 的吸引，回到AgCl的表面 。在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，得到AgCl的 溶液，建立下列动态平衡：
AgCl (s) Cl－（aq）＋Ag＋（aq）
2.定义:一定条件下，难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。
3.特征: 动、等、定、变、同
4.影响因素：
(1)内因：电解质本身的性质
(2)外因：
①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。
②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动
【知识点2】溶度积KSP
1.定义：在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之积为一常数，称为溶度积常数，简称溶度积。

2.表达式：
AmBn(s)mAn+(aq)＋nBm－(aq)　　　　
Ksp＝ [An+]m·[Bm－]n
3.影响因素：温度
4.溶度积常数的应用：
①反映了难溶电解质在水中的溶解能力，对于相同类型的电解质，Ksp越大，其在水中的溶解能力越大。
②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。
5.溶度积规则
当Qc＞Ksp时，有沉淀析出
当Qc＝Ksp时，沉积与溶解处于平衡状态
当Qc＜Ksp时，则难溶电解质会溶解，
【考点3】沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
(1)方法: ①调节PH法 ②加沉淀剂法
⑵举例:
①调节pH法：如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 沉淀而除去。反应如下：

②加沉淀剂法：如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂。反应如下：
Cu2＋+ S2－= Cu2＋+ H2S =
Hg2＋+ S2－= Hg2＋+ H2S =
(3)原则：生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好
(4)意义：物质的检验、提纯及工厂废水的处理等
2.沉淀的溶解
⑴原理:设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动。
⑵举例:
①难溶于水的盐溶于酸中，如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于盐酸。
②难溶于水的电解质溶于某些盐溶液，如：Mg(OH) 2溶于NH4Cl溶液
(3)方法：①酸碱溶解法 ②盐溶解法
③生成配合物使沉淀溶解
④发生氧化还原反应使沉淀溶解
3.沉淀的转化
(1)方法：加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。
(2)举例：向AgNO3溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液，依次出现不同颜色的沉淀，沉淀的颜色变化是 _ ____ → _ _ ___ → ____ _。出现这种颜色变化的原因是： _
(3)实质：生成溶解度更小的难溶物
【小结】改变条件使难溶电解质的溶解平衡移动——使沉淀生成，或沉淀溶解，或沉淀转化。
【考点1】沉淀溶解平衡
1.试用文字描述生成氯化银反应达到沉淀溶解平衡的过程，并根据该过程中各反应粒子的变化情况（如最大、变大等）填写下表。

C(Ag+)
C(Cl_)
m(AgCl)
反应初始

达到溶解平衡前

达到溶解平衡时

2.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.沉淀溶解平衡达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀溶解平衡达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变
D.沉淀溶解平衡达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解
3.下列说法中正确的是（ ）
A.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0
C.绝对不溶解的物质是不存在的
D.某粒子被沉淀完全是指该粒子在溶液中的浓度为零
5.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： _____
【考点2】溶度积KSP
1.请写出PbI2、Cu(OH)2、BaSO4 、CaCO3、Al(OH)3、CuS的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式

2.Fe2S3的溶度积表达式是（ ）
A.Ksp=c(Fe3+)·c(S2—) B.Ksp=c(Fe23+)·c(S32—)
C.Ksp=c2 (Fe3+)·c3 (S2—) D.Ksp=[2c (Fe3+)]2·[3c (S2—)] 3
3．已知在室温时，Cu(OH)2的溶度积Ksp=2.2×10－20 mol3·L－3，求室温下Cu(OH)2饱和溶液中Cu2+和OH-的物质的量浓度。

4.已知298K时，AgCl的Ksp分别为1.77×10－10，计算它的溶解度(mol/L)

5.室温下，下列难溶化合物所形成的饱和溶液的物质的量浓度最大的是（ ）
A．CaCO3（Ksp=5.0×10—9） B.PbSO4（Ksp=2.53×10—8）
C.CuCl （Ksp=1.72×10—7） D.BaSO4（Ksp=1.1×10—10）
6.在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入 1mL 0.01mol/L AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl Ksp=1.8×10－10)
A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀
C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl
7.在含有Cl－、Br－、I－的溶液中，已知其浓度均为0.1mol/L，而AgCl、AgBr AgI的溶度积分别为1.6×10－10、4.1×10－15、1.5×10－16。若向混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液是时，首先析出的沉淀是 ，最后析出的沉淀是 。
【考点3】沉淀溶解平衡的应用
1.把氢氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+（aq）＋2OH－（aq） 加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是( )
A.Na2S溶液  B.AlCl3溶液  C.NaOH溶液  
D.CaCl2溶液 E.Na2CO3溶液
2.当Mg(OH)2在水中达到溶解平衡时：Mg(OH)2(s)Mg2+（aq）＋2OH－（aq）要使Mg(OH)2进一步溶解，应向溶液中加少量的固体是( )
　A.NH4Cl      B.NaOH      C.Na2CO3      D.干冰
3.为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋，可在加热搅拌的条件下，加入一种试剂，过滤后再加入适量盐酸，这试剂不可以是 （ ）
A．NH3·H2O B．MgO C．Mg(OH)2 D．MgCO3
4.向含有AgI的饱和溶液中，分别进行如下操作：
①加入固体AgNO3，则C(I－)
②若改加更多的AgI固体，则C（Ag＋）
③若改加AgBr固体，则C(I－)
②自然界的矿物转化。
5.原生铜的硫化物CuSO4溶液 铜蓝 。
相关反应的化学方程式：
CuSO4＋ZnS =
CuSO4＋PbS =
6.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、CdS
D.溶解度小于CuS、PbS、CdS
7.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
8.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
【课堂练习】
1.将5mL1×10-5mol/L的AgNO3溶液和15mL4×10-5mol/L的K2CrO4溶液混和时，有无砖红色Ag2CrO4沉淀生成？已知Ag2CrO4的Ksp=9×10-12

2.氢氧化钙的溶解度较小，20℃时，每100g水中仅溶解0.165g。

⑴20℃时，在烧杯中放入7.40gCa(OH)2固体，加水100g，经充分搅拌后，所得饱和溶液的体积为100mL，计算溶液中的OH－的物质的量浓度。

⑵在⑴的烧杯中，需要加入多少升0.1mol/L的Na2CO3溶液，才能使沉淀全部转为CaCO3，并使原溶液中的Ca2＋降至0.01mol/L？

3. 向氢氧化钠溶液中加入含有Mg2+和Fe2+的溶液甲，Mg(OH)2和Fe(OH)2同时生成，已知Mg(OH)2和Fe(OH)2在该温度下的溶度积常数分别是2×10—11和8×10—16，则甲溶液中Mg2+和Fe2+的浓度比为： 。
5．已知：Ksp(AgCl)=1.8×10—10，Ksp(AgI)=1.5×10—16 ，Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10—12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag+浓度大小顺序正确的是：（ ）
A.AgCl>AgI> Ag2CrO4 B.AgCl> Ag2CrO4>AgI
C.Ag2CrO4>AgI>AgCl D.Ag2CrO4>AgCl>AgI
20．一定温度下，在氢氧化钡的悬浊液中，存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解平衡关系：Ba(OH)2(固体) Ba2+＋2OH－。向此种悬浊液中加入少量的氧化钡粉末，下列叙述正确的是：（ ）
A．溶液中氢氧根离子浓度增大B．溶液中钡离子浓度减少　　
C．溶液中钡离子数目减小　　 D．pH减小
12．下列液体均处于25℃，有关叙述正确的是
A.某物质的溶液pH<7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐
B.pH=4的NH4Cl溶液，溶液中c (H+)＞c (OH－)，且c (H+)/c (OH－)=1×106
C.AgCl在相同物质的量浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同
D.冰醋酸中逐滴加水，则溶液的导电性、醋酸的电离度、pH均先增大后减小
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