高中化学知识清单对点训练课后作业第一单元第1课时沉
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第1课时沉淀溶解平衡原理
[目标要求] 1.能描述沉淀溶解平衡。2.了解溶度积和离子积的关系,并由此学会判断反应进行的方向。
一、沉淀溶解平衡的建立
1.生成沉淀的离子反应之所以能够发生的原因
生成沉淀的离子反应之所以能够发生,在于生成物的溶解度小。
尽管生成物的溶解度很小,但不会等于0。
2.溶解平衡的建立
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Ag+和Cl-脱离AgCl的表面溶于水中;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面正、负离子的吸引,回到AgCl的表面析出——沉淀。
溶解平衡:在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即得到AgCl的饱和溶液,如
AgCl沉淀体系中的溶解平衡可表示为AgCl(s)Cl-(aq)+Ag+(aq)。由于沉淀、溶解之
间的这种动态平衡的存在,决定了Ag+和Cl-的反应不能进行到底。
3.生成难溶电解质的离子反应的限度
不同电解质在水中的溶解度差别很大,例如AgCl和AgNO3;但难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限,习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。对于常量的化学反应来说,0.01 g是很小的,因此一般情况下,相当量的离子互相反应生成难溶电解质,可以认为反应完全了。
化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,沉淀就达完全。
二、溶度积
1.表达式
对于下列沉淀溶解平衡:
M m A n(s)m M n+(aq)+n A m-(aq)
K sp=[c(M n+)]m·[c(A m-)]n。
2.意义
K sp表示难溶电解质在溶液中的溶解能力。
3.规则
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Q c的相对大小,可以判断在给定条件下沉淀能否生成或溶解:
Q c>K sp,溶液过饱和,有沉淀析出;
Q c=K sp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;
Q c 溶解 沉淀 知识点一沉淀的溶解平衡 1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是( ) A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行 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 答案 C 解析难溶物达到溶解平衡时沉淀的生成和溶解都不停止,但溶解和生成速率相等;没有绝对不溶的物质;温度越高,一般物质的溶解度越大;向AgCl沉淀中加入NaCl固体,使溶解平衡左移,AgCl的溶解度减小。 2.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( ) A.反应开始时,溶液中各离子的浓度相等 B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等 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 答案 B 3.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列溶解平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq) +2OH-(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,若温度不变,下列说法正确的是( ) A.溶液中Ca2+数目减少 B.c(Ca2+)增大 C.溶液中c(OH-)减小 D.c(OH-)增大 答案 A 知识点二溶度积 4.在100 mL 0.01 mol·L-1 KCl溶液中,加入1 mL 0.01 mol·L-1 AgNO3溶液,下列说法正确的是(AgCl的K sp=1.8×10-10 mol2·L-2)( ) 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 答案 A 解析c(Ag+)=0.01×1 101 mol·L-1=9.9×10-5mol·L-1,c(Cl-)= 0.01×100 101 mol·L-1= 9.9×10-3mol·L-1,所以Q c=c(Ag+)·c(Cl-)=9.8×10-7 mol2·L-2>1.8×10-10 mol2·L -2=K sp,故有AgCl沉淀析出。 5.下列说法正确的是( ) A.在一定温度下的AgCl水溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数 B.AgCl的K sp=1.8×10-10 mol2·L-2,在任何含AgCl固体的溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)且Ag +与Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10 mol2·L-2 C.温度一定时,当溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积等于K sp值时,此溶液为AgCl的饱和溶液D.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,K sp值变大 答案 C 解析在AgCl的饱和溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数,故A错;只有在饱和AgCl 溶液中c(Ag+)·c(Cl-)才等于1.8×10-10 mol2·L-2,故B项叙述错误;当Q c=K sp,则溶液为饱和溶液,故C项叙述正确;在AgCl水溶液中加入HCl只会使溶解平衡发生移动,不会影响K sp,所以D错。 6.对于难溶盐MX,其饱和溶液中M+和X-的物质的量浓度之间的关系类似于c(H+)·c(OH-)=K W,存在等式c(M+)·c(X-)=K sp。一定温度下,将足量的AgCl分别加入下列物质中,AgCl 的溶解度由大到小的排列顺序是( ) ①20 mL 0.01 mol·L-1 KCl; ②30 mL 0.02 mol·L-1 CaCl2溶液; ③40 mL 0.03 mo l·L-1 HCl溶液; ④10 mL蒸馏水; ⑤50 mL 0.05 mol·L-1 AgNO3溶液 A.①>②>③>④>⑤ B.④>①>③>②>⑤ C.⑤>④>②>①>③ D.④>③>⑤>②>① 答案 B 解析AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),由于c(Ag+)·c(Cl-)=K sp,溶液中c(Cl-)或c(Ag+) 越大,越能抑制AgCl的溶解,AgCl的溶解度就越小。AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关,而与溶液的体积无关。①c(Cl-)=0.01 mol·L-1;②c(Cl-)=0.04 mol·L -1;③c(Cl-)=0.03 mol·L-1;④c(Cl-)=0 mol·L-1;⑤c(Ag+)=0.05 mol·L-1。Ag+或Cl-浓度由小到大的排列顺序:④<①<③<②<⑤,故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序:④>①>③>②>⑤。 练基础落实 1.25℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),加入 KI溶液,下列说法正确的是( ) A.溶液中Pb2+和I-浓度都增大 B.溶度积常数K sp增大 C.沉淀溶解平衡不移动 D.溶液中Pb2+浓度减小 答案 D 2.CaCO3在下列哪种液体中,溶解度最大( ) A.H2O B.Na2CO3溶液 C.CaCl2溶液 D.乙醇 答案 A 解析在B、C选项的溶液中,分别含有CO2-3、Ca2+,会抑制CaCO3的溶解,而CaCO3在乙醇中是不溶的。 3.下列说法正确的是( ) A.溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积 B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积