沉淀溶解平衡专题 (2011年高考复习)

沉淀溶解平衡专题

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

例2：牙齿表面由一层硬的、组成为Ca 5(PO 4)3OH 的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca 5(PO 4)3OH(固)

5Ca 2++3PO 43-+OH - 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，

其原因是 已知Ca 5(PO 4)3F （固）的溶解度比上面的

矿化产物更小，质地更坚固。用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因： 根据以上原理，请你提出一种其它促进矿化的方法：

解析：本题重点考查沉淀溶解平衡的移动知识，减小右边离子的浓度，沉淀溶解平衡向右移动，增大右边离子的浓度，沉淀溶解平衡向左移动，由此可知答案。

答案：H ++OH -=H 2O ，使平衡向脱矿方向移动 5Ca 2++3PO -

34+F -Ca 5（PO 4）3F ↓

加Ca 2+（或加PO -

34等）

二． 考查沉淀溶解平衡中溶质浓度的计算

例3：已知：某温度时，Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl －] ＝1.8×10－

10

Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2[CrO 2- 4] ＝1.1×10－12

试求：（1）此温度下AgCl 饱和溶液和Ag 2CrO 4饱和溶液的物质的量浓度，并比较两者的大小。

（2）此温度下，在0.010mo1·L -1的AgNO 3溶液中，AgCl 与Ag 2CrO 4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。

解析①AgCl(s)Ag ＋(aq)＋Cl －

(aq)

1

5

10

sp L

mol 10

3.110

8.1)AgCl (K )AgCl (c ---⋅⨯=⨯=

=

Ag 2CrO 4(s)

2Ag ＋(aq)＋CrO 42－

(aq)

2x x

(2x)2·x=Ksp

1

5

3

12

3

424210

5.64

10

1.14

)

()(---⋅⨯=⨯=

=

L mol CrO Ag K CrO Ag c sp

∴ c(AgCl)＜c(Ag2CrO4)

②在0.010 mol ·L -1 AgNO 3溶液中，c(Ag+)=0.010 mol ·L -1

AgCl(s) Ag ＋(aq) ＋ Cl －

(aq) 溶解平衡时： 0.010＋x x

(0.010＋x)·x ＝1.8×10－

10 ∵ x 很小，∴ 0.010＋x ≈0.010

x ＝1.8×10－8(mol ·L －

1)

c(AgCl)= 1.8×10－8(mol ·L －

1)

Ag 2CrO 4(s) 2Ag ＋(aq) ＋ CrO 2－

4(aq) 溶解平衡时： 0.010＋x x

(0.010＋2x)2·x ＝1.1×10－

12 ∵ x 很小，∴ 0.010＋2x ≈0.010

x ＝1.1×10－

8(mol ·L －

1) ∴ c(Ag 2CrO 4)＝1.1×10-8 (mol ·L －

1) ∴ c(AgCl)＞c(Ag 2CrO 4)

三． 考查沉淀溶解平衡中的溶度积规则

当难溶物溶解于水后，溶液中浓度积与溶度积有如下规则： Q i ＞K SP 时，溶液为过饱和溶液，沉淀析出。 Q i ＝K SP 时，溶液为饱和溶液，处于平衡状态 。 Q i ＜K SP 时，溶液为未饱和溶液 ，沉淀溶解 。

例4．将等体积的4×10-3mo1·L -1的AgNO 3和4×10-3mo1·L –1 K 2CrO 4混合，有无Ag 2CrO 4沉淀产生? 已知K SP (Ag 2CrO 4)＝1.12×10-12。

解：等体积混合后,浓度为原来的一半。 c(Ag +)=2×10-3mol·L -1;c(CrO 4 2-)＝2×10-3mol ·L -1 Q i ＝c 2(Ag +)·c(CrO 4 2 -) ＝(2×l0-3 )2×2×l0-3 ＝8×l0-9＞K SP (CrO 4-2) 所以有沉淀析出

【练习】在100ml0.01mol/LKCl 溶液中，加入1ml0.01mol/LAgNO 3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

C ．无法确定

D ．有沉淀，但不是AgCl

四． 考查沉淀溶解平衡中的同离子效应 例5．将足量BaCO 3分别加入：① 30mL 水 ②10mL 0.2mol/LNa 2CO 3溶液 ③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液 ④

100mL 0.01mol/L 盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba 2+的浓度由大到小的顺序为： _____

例6．已知室温下BaSO 4在纯水中的溶解度为1.07×10-5mol·L -1，BaSO 4在0.010mol·L -1 Na 2SO 4溶液中的溶解度是在纯水中溶解度的多少倍? 已知K SP (BaSO 4)＝1.07×10-10 解：设BaSO 4在0.010mol·L -1 Na 2SO 4溶液中的溶解度为xmol·L -1，则溶解平衡时：

BaSO

4(s) Ba (aq)2++SO 4(aq)2—

平衡时浓度／mol.L -1 x 0.010+x K SP (BaSO 4)＝c （Ba 2+ ）·c （ SO 42-)=x(0.010 + x) =1.07×10-10 因为溶解度x 很小，所以

0.010+x ≈0.010 0.010x=1.07×10-10 所以 x=1.07×10-8(mol·L -1) 计算结果与BaSO 4在纯水中的溶解度相比较，

溶解度为原来的1.07×10-8 /1.07×10-5 ,即约为0．0010倍。

五． 考查沉淀溶解平衡中的除杂和提纯 例题7． 在1.0mol ·L -1Co 2+溶液中，含有少量Fe 3+杂质。问应如何控制pH 值，才能达到除去Fe 3+杂质的目的? K SP ｛Co(OH)2｝=1.09×l 0-15，K SP ｛Fe(OH)3｝=2.64×10-39 解：①使Fe 3+定量沉淀完全时的pH 值： Fe(OH)3(s) = Fe 3+ + 3 OH - K SP {Fe(OH)3} = c(Fe 3+)·c 3(OH -)

11

3

6

39

3

33

10

38.110

10

64.2)

(Fe

}

sp{Fe(OH)

)(OH ---+

-

⨯=⨯=

≥

c K c