沉淀溶解平衡讲义
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难溶电解质的溶解平衡
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 溶解
沉淀溶液中的溶质
(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n +
m -
6.sp (1)内因:难溶物质本身的性质,这是主要决定因素。 (2)外因
①浓度:加水稀释,平衡向________方向移动,但K sp ________________。
②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,K sp ________。
③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K sp 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 mol·L -1的盐酸与0.1 mol·L -
1的AgNO 3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①AgCl(s)
Ag +(aq)+Cl -
(aq)、
②AgCl===Ag +
+Cl -
、 ③CH 3COOH CH 3COO -
+H +
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 ( ) A .AgCl 沉淀生成和溶解同时在不断进行,且速率相等
B .AgCl 难溶于水,溶液中没有Ag +和Cl -
C .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
4.AgCl 的K sp =1.80×10-10,将0.002 mol·L -1的NaCl 和0.002 mol·L -
1的AgNO 3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K sp 的说法正确的是 ( ) A .常温下,向BaCO 3饱和溶液中加入Na 2CO 3固体,BaCO 3的K sp 减小 B .溶度积常数K sp 只受温度影响,温度升高K sp 减小 C .溶度积常数K sp 只受温度影响,温度升高K sp 增大
D .常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH 固体,Mg(OH)2的K sp 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,K sp 增大,但Ca(OH)2相反。
(3)K sp 的大小可比较难溶电解质的溶解能力,一般K sp 越大,说明难溶电解质在水中的溶解能力越强;K sp 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NH 4Cl 溶液中的FeCl 3杂质,可加入氨水调节pH 至7~8,离子方程式为________。 (2)沉淀剂法
如用H 2S 沉淀Cu 2+
,离子方程式为__________________。 2.沉淀的溶解 (1)酸溶解法
如CaCO 3溶于盐酸,离子方程式为_________________________。 (2)盐溶液溶解法
如Mg(OH)2溶于NH 4Cl 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Ag 2S 溶于稀HNO 3。 (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BaCl 2? (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)BaCO 3不溶于水,为什么不能作钡餐? (2)CaCO 3难溶于稀H 2SO 4,却能溶于醋酸中;
(3)分别用等体积的蒸馏水和0.01 mol·L -
1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) Ca 2+
(aq)+2OH -
(aq) ΔH <0,下列有关该平衡体系的说法正确的是( )
①升高温度,平衡逆向移动 ②溶液中c (Ca 2+)·c 2(OH -
)恒为定值 ③向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度④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⑤恒温下向溶液中加入CaO ,溶液的pH 升高⑥给溶液加热,溶液的pH 升高⑦向溶液中加入Na 2CO 3溶液,其中固体质量增加⑧向溶液中加入少量NaOH 固体,Ca(OH)2固体质量不变 A .①⑦ B .①②⑦⑧ C .③④⑤⑦ D .①③⑦⑧ 【例2】 下列叙述不正确的是 ( ) A .CaCO 3能够溶解在CO 2的水溶液中B .Mg(OH)2可溶于盐酸,不溶于NH 4Cl 溶液 C .AgCl 可溶于氨水D .MgSO 4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Q c 与K sp 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K sp =a 的饱和AgCl 溶液中c (Ag +)=a mol·L -
1。
(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K sp =a ,在0.1 mol·L -
1的NaCl 溶液中
加入过量的AgCl 固体,达到平衡后c (Ag +)=10a mol·L -
1。
【例3】 在25 ℃时,FeS 的K sp =6.3×10-18,CuS 的K sp =1.3×10-36,ZnS 的K sp =1.3×10-
24。下列有关说法中正确的是 A .25 ℃时,CuS 的溶解度大于ZnS 的溶解度
B .25 ℃时,饱和CuS 溶液中Cu 2+的浓度为1.3×10-36 mol·L -
1
C .向物质的量浓度相同的FeCl 2、ZnCl 2的混合液中加入少量Na 2S ,只有FeS 沉淀生成
D .除去某溶液中的Cu 2+
,可以选用FeS 作沉淀剂
【例4】 (1)已知K sp (AgCl)=1.8×10-10,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K sp [Mg(OH)2]=1.8×10-
11,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 mol·L -1的MgCl 2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Mg 2+
完全沉淀时,溶液的pH 为多少?
【例5】 已知K sp (AgCl)=1.8×10-10,K sp (Ag 2CrO 4)=1.9×10-12,现在向0.001 mol·L -1 K 2CrO 4和0.01 mol·L -
1 KCl 混合液中滴加
0.01 mol·L -
1 AgNO 3溶液,通过计算回答:
(1)Cl -、CrO 2-
4谁先沉淀?
(2)刚出现Ag 2CrO 4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)
一、选择题(每题只有一个答案)
1.难溶电解质AB 2饱和溶液中,c(A +) = xmol·L -1,c(B -) = ymol·L -1,则K sp 值为 ( )
A. ;
B.xy ;
C.xy 2
D.4xy 2
2.在含有Mg(OH)2沉淀的饱和溶液中加入固体NH 4Cl 后,则Mg(OH)2沉淀 ( ) A.溶解; B.增多; C.不变; D.无法判断
3.下列沉淀能溶解于盐酸的是 ( )
A.HgS ;
B.Ag 2S
C.MnS ;
D.CuS
4.向同浓度的Cu 2+、Zn 2+、Hg 2+、Mn 2+离子混合溶液中通入H 2S 气体,则产生沉淀的先后次序是
( )
A.CuS 、HgS 、MnS 、ZnS ;
B.HgS 、CuS 、ZnS 、MnS ;
C. MnS 、ZnS 、CuS 、HgS 、
D. HgS 、ZnS 、CuS 、MnS
221xy