化学反应原理专题三第四单元-沉淀溶解平衡

化学反应原理专题三第四单元沉淀溶解平衡【自主学习】1．写出AgCl（s）Ag+（aq）+Cl－（aq）的溶度积常数表达式：_______________。2．对于平衡AgCl（s）Ag+（aq）+Cl－（aq），若改变条件，对其有何影响？条件平衡移动方向C(Ag+)C(Cl－)Ksp溶解度（S）升高温度加水加入NaCl(s)加入AgNO3(s)3．已知：AgCl+Br－＝AgBr↓+Cl－，2AgI+S2－=Ag2S↓+2I－，AgBr+I－=AgI↓+Br－。由以上实验事实可知4种难溶银盐溶解度减小的顺序是。4．将新制的氢氧化镁沉淀放入浓氯化铵溶液，结果沉淀溶解。试说明沉淀溶解的可能原因。可通过什么实验来确认造成氢氧化镁溶解的原因？5．已知室温下PbI2的溶度积为7.1×10-9，则在c(I-)=0.1mol·L-1的溶液中，Pb2+的浓度最大可达到多少?【学习点津】1．沉淀溶解的特征：等、动、定、变等——v溶解=v沉淀（结晶）动——动态平衡，v溶解=v沉淀≠0定——达到平衡时，溶液中离子浓度不再改变变——当外界条件改变，溶解平衡将发生移动2．沉淀溶解平衡的影响因素（1）内因：电解质本身的性质①绝对不溶的电解质是没有的②同是难溶电解质，溶解度差别也很大③易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡（2）外因：遵循平衡移动原理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③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动，但Ksp不变④其他：向沉淀溶解平衡体系中，加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动，Ksp不变3．沉淀溶解平衡的应用通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积QC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或溶解：QCKsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡；QC=Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；QCKsp，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液饱和。4．利用生成沉淀来分离或除去某些离子要考虑的因素①选择适当沉淀剂，使沉淀物的溶解度尽可能小。如：沉淀Ag+，可用NaCl作沉淀剂，因为它的溶解度小。溶液中沉淀物的溶解度越小，被沉淀离子沉淀越完全。②加入适当过量沉淀剂，使沉淀完全，一般过量20%－50%。③要注意沉淀剂的电离程度。如欲使Mg2+离子沉淀为Mg(OH)2，用NaOH做沉淀剂比用氨水的效果要好。④控制溶液pH值，对于生成难溶氢氧化物或硫化物的反应，必须控制溶液的pH值。【问题探究】一、考查沉淀溶解平衡的基本概念例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，沉淀的速率与溶解的速率相等C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度相等且保持不变D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促进溶解分析与解答：本题重点考查沉淀溶解平衡的建立与特征等知识，A项，反应开始时，溶液中各离子浓度无必然联系；C项，沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度保持不变但未必相等；D项，沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，固体的浓度为常数，平衡不移动。答案：B点评：沉淀溶解平衡也是一种动态平衡，达平衡时沉淀的速率与溶解的速率相等，溶液中离子浓度不再改变，平衡移动过程符合勒夏特列原理。变式：有关AgCl沉淀溶解达平衡时说法正确的是（）A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变二、考查沉淀溶解平衡中溶度积和离子浓度的计算例2已知298K时，AgCl的Ksp为1.77×10－10，计算298K时AgCl溶液中溶质浓度最大是多少？分析与解答：设AgCl的饱和溶液中浓度为c（mol•L－1）AgCl（s）Ag＋＋Cl－平衡时c(Ag＋)＝c(Cl－)＝c则Ksp，AgCl＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝c2故510AgCl,spAgCl1033.11077.1Ksmol•L－1答案：1.33×10－5mol/L变式：已知AgCl298K时在水中溶解了1.92×10-3g·L-1，计算其Ksp。三、考查沉淀溶解平衡中沉淀的转化例3以BaS为原料制备Ba(OH)2·8H2O的过程是：BaS与HCl反应，所得溶液在70℃～90C时与过量NaOH溶液作用，除杂，冷却后得到Ba(OH)2·8H2O晶体。据最新报道，生产效率高、成本低的Ba(OH)2·8H2O晶体的新方法是使BaS与CuO反应……（1）新方法的反应方程式为：（2）该反应反应物CuO是不溶物，为什么该反应还能进行：（3）简述新方法生产效率高、成本低的原因。_____________________________________________________________________分析与解答：（1）BaS＋CuO＋9H2O＝Ba(OH)2·8H2O＋CuS［也可写Ba(OH)2］（2）CuS的溶度积比CuO小得多（更难溶），有利于该反应正向进行。（3）CuS为难溶物（未反应的CuO也不溶），过滤后，将滤液浓缩、冷却，就可在溶液中析出Ba(OH)2·8H2O晶体，故生产效率高；CuS在空气中焙烧氧化可得CuO与SO2，故CuO可反复使用（SO2可用于制硫的化合物），因而成本低。点评：向沉淀溶解平衡体系中，加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质的离子，使平衡向溶解的方向移动，Ksp不变，溶液中生成更难溶的物质。变式：向5mLNaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为淡黄色，再滴加一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变为黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系是（）A．AgCl=AgI=Ag2SB．AgClAgIAg2SC．AgClAgIAg2SD．AgIAgClAg2S例4在1.0mol·L-1Co2+溶液中，含有少量Fe3+杂质。应将pH值控制在____________才能保证除去Fe3+，而Co2+留在溶液中。（KSP［Co(OH)2］=1.09×l0-15，KSP［Fe(OH)3］=2.64×10-39）【水平测试】第一课时(沉淀溶解平衡)基础测试一、选择题（每小题有1－2个正确选项）1．下列属于微溶物质的是（）A．AgClB．BaCl2C．CaSO4D．Ag2S2．下列说法正确的是（）A．硫酸钡放入水中不导电，则硫酸钡是非电解质B．物质溶于水达到饱和时，溶解过程就停止C．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零3．下列说法正确的是（）A．往NaCl饱和溶液中滴加浓盐酸，NaCl的溶解度减小B．升高温度，物质的溶解度都会增大C．在饱和NaCl溶液中存在溶解平衡D．在任何溶液中都存在溶解平衡4．把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2（s）Ca2++2OH－下列说法正确的是（）A．恒温下向溶液中加CaO，溶液的pH升高B．给溶液加热，溶液的pH升高C．向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加D．向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变5．在100mL0.01mol/LKCl溶液中，加入1mL0.01mol/LAgNO3溶液，下列说法正确的是（AgCl的kSP=1.8×10-10）（）A．有AgCl沉淀析出B．无AgCl沉淀析出C．无法确定D．有沉淀但不是AgCl沉淀；6．下列说法正确的是（）A．难溶电解质的溶度积越小，溶解度越大B．可以通过沉淀反应使杂质离子完全沉淀C．难溶电解质的溶解平衡是一种动态平衡D．一定浓度的NH4Cl溶液可以溶解Mg(OH)27．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，沉淀的速率与溶解的速率相等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；8．FeS溶于盐酸，CuS不溶于盐酸而溶于硝酸，主要是因为（）A．水解能力不同B．Ksp值不同C．溶解的速度不同D．酸碱性不同二、填空题1．向含有AgI的饱和溶液中（1）加入固体AgNO3，则c（I-）（填“变大”、“变小”或“不变”，下同。）（2）若改加更多的AgI，则c（Ag+），将。（3）若改加AgBr固体，则c（I-），c（Ag+）。2．已知298K时，Mg(OH)2的容度积常数SPK=5.6×1210，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得pH=13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=________________。能力测试一、选择题（每小题有1－2个正确选项）1．在平衡体系Ca(OH)2(s)Ca2++2OH-中，能使c(Ca2+)减小，而使c(OH-)增大的是（）A．加入少量MgCl2固体B．加入少量Na2CO3固体C．加入少量KCl固体D．加入少量Ba(OH)2固体2．在NaCl溶液中含有少量的Na2S，欲将S2－除去，可加入（）A．稀盐酸B．AgClC．NaOHD．Ag2S3．已知Zn(OH)2的溶度积为1.2×10-17，则它水中的浓度为（）A．1.4×10-6mol/LB．2.3×10-6mol/LC．1.4×10-9mol/LD．2.3×10-9mol/L4．BaSO4(s)和BaCrO4(s)的溶度积常数近似相等，由BaSO4(s)和BaCrO4(s)各自所形成的饱和溶液中，SO42－和CrO42－浓度关系正确的是（）A．c(SO42－)c(CrO42－)B．c(SO42－)c(CrO42－)C．c(SO42－)c(CrO42－)D．无法判断5．向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加水，下列叙述正确的是（）A．AgCl的溶解度增大B．AgCl的溶解度、Ksp均不变C．Ksp(AgCl)增大D．AgCl的溶解度、Ksp均增大6．在AgBr饱和溶液中加入AgNO3溶液，达到平衡时，溶液中（）A．Ksp(AgBr)降低B．Ag＋浓度降低C．c(Ag+)与c(Br－)的离子浓度乘积降低D．Br－浓度降低二、填空题1．在BaCl2溶液中滴加Na2C2O4(草酸钠)溶液，产生白色沉淀，在白色沉淀中加入盐酸，沉淀溶解。(1)试用离子方程式和有关平衡的知识解释。(2)根据上述判断，可得出酸跟盐反应的一种规律是。2．向50mL0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol/L的盐酸，生成沉淀。如果溶液中c（Ag+）、c（Cl-）乘积是一个常数：c（Ag+）·c（Cl-）=1.0×10-10（mol/L）2，则：（1）沉淀生成后溶液中c（Ag+）为__________；（2）沉淀生成后溶液的pH是___________。三、计算题已知298K时ＡgCl的Ksp=1.8×10-10，求其溶液中c(Ag+)。第二课时(沉淀溶解平衡的应用)基础测试一、选择题（每小题只有一个正确选项）1．工业废水中常含有Cu2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子，可通过加入过量的难溶电解质FeS、MnS使这些金属离子形成硫化物沉淀除去。根据以上事实，可推知FeS、MnS具有的相关性质是（）A．在水中的溶解能力大于CuS、CdS、PbSB．在水中的溶解能力小于CuS、CdS、PbSC．在水中的溶解能力与CuS、CdS、PbS相同D．二者均具有较强的吸附性2．除去中NaCl中的FeCl3需加入的试剂是（）A．NaOHB．石灰水C．铜片D．氨水3．工业上制备纯净的氯化锌时，将含杂质的氯化锌溶于过量盐酸中，为了除去杂质需调节溶液的pH到4，应加入的试剂是（）A．NaOHB．NH3·H2OC．ZnOD．ZnCl24．CuS能溶于HNO3，是由于（）A．Cu2＋浓度降低B．酸度增大C．S2－浓度降低D．Cu2＋和S2－浓度均降