溶解平衡

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第四节
难溶电解质的溶解平衡
考情分析 沉淀溶解平衡主要考查 1.了解难溶电解质的 沉淀的溶度积以及沉淀 沉淀溶解平衡。 的生成、溶解及转化, 2.了解溶度积(Ksp) 溶度积常数常与图像相 的含义,能进行相 结合考查。近五年高考 关的计算。 新课标卷考查了5次。
考纲要求
考点一
沉淀溶解平衡及其应用
1.沉淀的溶解平衡 (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饱和溶液
的移动。
NaCl NaBr ②举例:AgNO3 溶液――→ AgCl ――→ 则 Ksp[AgCl]>Ksp[AgBr]。 ③应用
AgBr

a.锅炉除垢:将 CaSO4 转化为 CaCO3,离子方程式为
2 CaSO4+CO2 ===CaCO + SO 3 3 4
- -

b.矿物转化:CuSO4 溶液遇 ZnS 转化为 CuS,离子方程




②沉淀剂法:如用 H2S 沉淀 Cu2 ,离子方程式为
Cu2 +H2S===CuS↓+2H



(2)沉淀的溶解 ①酸溶解:用离子方程式表示难溶于水的 CaCO3 可溶于盐酸:
CaCO3+2H ===Ca2 +CO2↑+H2O
+ +

②盐溶解:用离子方程式表示 Mg(OH)2 溶于 NH4Cl 溶液:
的浓度都是平衡浓度 中的浓度是任意浓度
判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解 应用 ①Qc>Ksp:溶液过饱和,有 沉淀 析出 ②Qc=Ksp:溶液饱和,处于 平衡 状态
③Qc<Ksp:溶液 未饱和 ,无沉淀析出
2.影响 Ksp 的因素 (1)Ksp 只与难溶电解质的性质和温度有关, 与沉淀的量无关。 (2)溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动,并不能改 变溶度积。 (3)沉淀的生成和溶解相互转化的条件是离子浓度的大小, 改变反应所需的离子浓度,可使反应向着所需的方向转化。 (4)Ksp 小的难溶电解质也能向 Ksp 大的难溶电解质转化,需 看溶液中生成沉淀的离子浓度的大小。

[答案]
C
Leabharlann Baidu [解析]
- 2+ 2- 图像中,pPb2+、pSO 2 越小, c (Pb ) 、 c (SO 4 4 )
越大。A项,PbSO4(s)
Pb2+(aq)+SO
2- 4
2- 4
(aq)
ΔH>0,升高
温度,平衡向右移动,c(Pb2+)、c(SO
)增大,T1低于T2,错
误。B项,E点饱和PbSO4溶液中存在溶解平衡,向E点溶液中
+ - -
(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Ksp=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。
角度三:沉淀溶解平衡图像
4.(2017· 河北保定调研)在不同温度下,硫酸铅的沉淀溶解曲线
+ - + - BaCl2固体,BaSO4的溶解平衡向左移动,c(SO2 4 )减小。
角度二:溶度积常数的相关计算及应用 3.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(
2 2 ZnS + Cu ===CuS + Zn 式为
+ +

(1) 沉淀溶解达到平衡时,再加入该难溶物对平衡无影响 (2) 用沉淀法除杂不可能将杂质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 1×10-5 mol· L-1 时, 沉 淀已经完全。 (3)对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶物,不能直 接根据 Ksp 的大小来确定其溶解能力的大小,需通过计算转化 为溶解度。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)Ksp(AB2)小于 Ksp(CD),则 AB2 的溶解度小于 CD 的溶 解度( ) (2)在一定条件下, 溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度
较大的沉淀(
)
(3)常温下,向 BaCO3 的饱和溶液中加入 Na2CO3 固体, BaCO3 的 Ksp 减小( ) )
角度一:溶度积常数的概念及影响因素 1.下列说法不正确的是( )
A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关 B.由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS沉淀在一定条件下 可转化为CuS沉淀 C.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp不变 D.两种难溶电解质作比较时,Ksp小的溶解度一定小
[答案]
+ -
- -5 -1 饱和溶液中c(SO2 ) = 1.05 × 10 mol· L ,再加入BaSO4固体 4 - 不溶解,c(SO2 4 )不变,A项错误;溶度积常数只与温度有
关,B项错误;加入Na2SO4固体,BaSO4的溶解平衡向左移
2 动,c(Ba2 )减小,应为c(SO2 )> c (Ba ),C项错误;加入 4
溶解速率 和 生成沉淀的速率 时, 相等的状态。 (2)沉淀溶解平衡的建立
v溶解 > v沉淀,固体溶解 溶解 固体溶质 溶液中的溶质v溶解 = v沉淀,溶解平衡 沉淀 v溶解 < v沉淀,析出晶体
(3)沉淀溶解平衡的特征


不变
外界条件 升高温度 加入少量的AgNO3 加入Na2S 通入HCl
考点二
1.溶度积和离子积 以 Mg(OH)2(s)
溶度积常数及应用
Mg (aq)+2OH (aq)为例
离子积 溶液中有关离子 浓度幂的乘积 Qc
2+

溶度积 概念 符号 沉淀溶解的平衡常数 Ksp
表达 式
Ksp[Mg(OH)2]=
Qc[Mg(OH)2]=
c(Mg2+)· c2(OH-) ,式中 c(Mg2+)· c2(OH-) ,式
[答案]
B
2.已知溶液中存在平衡: Ca(OH)2(s) Ca2 (aq)+2OH (aq)
+ -
ΔH<0,下列有关该平衡
体系的说法正确的是(
) ②向溶液中加入少量碳酸钠粉末
①升高温度,平衡逆向移动 能增大钙离子浓度
③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以 ④恒温下向溶液中加入 CaO, 溶 ⑥向溶液中加入
2 如图所示,图中 pPb2 =-lg c(Pb2 ),pSO2 =- lg c (SO 4 4 )。已知
+ + - -
T1 时,Ksp(PbSO4)=1.0×10 8。下列说法正确的是(

)
A.图像中,T1 高于 T2 B.在 E 点溶液中加入少量 Pb(NO3)2(s), 可使溶液由 E 点下移至 F 点 C.图像中,a=4 D.G 点溶液温度变为 T1 时,c(SO2 4 )不变
Mg(OH)2+2NH4 ===Mg2 +2NH3· H2O
+ +

③配位溶解:用离子方程式表示 AgCl 溶于氨水:
AgCl+2NH3· H2O===[Ag(NH3)2] +Cl +2H2O



④氧化还原溶解:如不溶于盐酸的硫化物 Ag2S 溶于稀 HNO3。
(3)沉淀的转化 在难溶物质的饱和溶液中,溶解度小的沉淀会转化成溶解 度更小的沉淀。 沉淀溶解平衡 ①实质:
小,②错;加入氢氧化钠溶液会使平衡左移,有 Ca(OH)2 沉淀 生成,但 Ca(OH)2 的溶度积较大,要除去 Ca2+,应把 Ca2+转 化为更难溶的 CaCO3,③错;恒温下 Ksp 不变,加入 CaO 后, 溶液仍为 Ca(OH)2 的饱和溶液, pH 不变, ④错; 加热, Ca(OH)2 的溶解度减小,溶液的 pH 降低,⑤错;加入 Na2CO3 溶液, 沉淀溶解平衡向右移动,Ca(OH)2 固体转化为 CaCO3 固体, 固体质量增加, ⑥ 正确;加入 NaOH 固体平衡向左移动, Ca(OH)2 固体质量增加,⑦错。
B.向该饱和溶液中加入Ba(NO3)2固体,则BaSO4的溶度 积常数增大
C.向该饱和溶液中加入Na2SO4固体,则该溶液中c(Ba2
+ - )>c(SO2 4 ) - D.向该饱和溶液中加入BaCl2固体,则该溶液中c(SO 2 4 )
减小
[解析]
BaSO4的溶度积等于c(Ba2 )和c(SO2 4 )的乘积,故
向溶液中加入适量的 NaOH 溶液 液的 pH 升高
⑤给溶液加热,溶液的 pH 升高
Na2CO3 溶液,其中固体质量增加 体,Ca(OH)2 固体质量不变 A.①⑥ B.①⑥⑦
⑦向溶液中加入少量 NaOH 固
C.②③④⑥
D.①②⑥⑦
[答案]
A
[解析]
加入碳酸钠粉末会生成 CaCO3,使 Ca2+浓度减
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度一定相等 (2)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动( )
(3)因溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化,故 ZnS 沉淀中滴加 CuSO4 溶液可以得到 CuS 沉淀( )
(4)室温下, AgCl 在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
移动方向 正向 逆向 正向 逆向
c(Ag+) 增大 增大 减小 减小
(4)沉淀溶解平衡的外界影响因素
2.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 4 左右,离子方程式为
Fe3 +3NH3· H2O===Fe(OH)3↓+3NH4

-16
可求出c(Ag )=1.22×10
-12
8
mol· L 1;由Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10
-4 - +
可求出c(Ag )=

1.59×10
mol· L 1,所以c(Ag )大小顺序为
Ag2CrO4>AgCl>AgI。
(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度,如Ksp=a的 饱和AgCl溶液中c(Ag )=c(Cl )= a mol· L 1。
(1)T1________T2(填“>”、“<”或“=”)。 (2)保持T1不变,怎样使A点变成B点? (3)在B点,若温度从T1升到T2,则B点变到________点(填 “C”、“D”或“E”)。 (4)若B点变到E点,理论上应采取的措施是__________。
[答案]
(1)<
(2)保持T1不变,向悬浊液中加入Na2CO3固体。 (3)D (4)在缓慢升温至T2的同时,加入Na2CO3固体
D
2.已知25
℃时BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s)
Ba2

- -10 (aq)+SO 2 (aq) , K = 1.1025 × 10 ,下列有关BaSO4的溶度 4 sp
积和溶解平衡的叙述正确的是(
[ )答案]
D
- -5 A.25 ℃时,向c(SO 2 mol· L-1的BaSO4溶 4 )=1.05×10 - 液中,加入BaSO4固体,c(SO2 4 )增大
(4)溶度积常数 Ksp 只受温度影响, 温度升高, Ksp 增大(
(5)常温下,向 Mg(OH)2 饱和溶液中加入 NaOH 固体, Mg(OH)2 的 Ksp 不变(
[答案] (1)×
)
(2)√
(3)×
(4×
(5)√
2.不同温度下(T1、T2),CaCO3在水中的沉淀溶解平衡 曲线如图所示,回答下列问题(注:CaCO3均未完全溶解)
- 2- 加入少量Pb(NO3)2(s),c(Pb2+)增大,c(SO 2 ) 减小, pSO 4 4 变
大,E点不可能变成F点,错误。C项,根据T1时PbSO4的溶度
)
A.AgCl>AgI>Ag2CrO4 B.AgCl>Ag2CrO4>AgI C.Ag2CrO4>AgCl>AgI D.Ag2CrO4>AgI>AgCl
[答案]
C
[解析]
-5 -
由Ksp(AgCl)=1.8×10
-10
可求出c(Ag )=1.34×10
+ -

mol· L 1;由Ksp (AgI)=1.5×10
(5)AgCl 沉淀易转化为 AgI 沉淀且 K(AgX)=c(Ag+)· c(X-), 故 K(AgI)<K(AgCl)( )
(6)向 AgCl 悬浊液中滴加 Na2S 溶液,白色沉淀变成黑色: 2AgCl+S2-===Ag2S+2Cl-( )
角度一:沉淀溶解平衡的特点及其影响因素 1.有关 AgCl 沉淀溶解平衡的说法中,不正确的是( A.AgCl 沉淀的生成和溶解不断进行,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 降低 )
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