沉淀溶解平衡(讲义及答案)
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沉淀溶解平衡(讲义)
一、知识点睛
1.沉淀溶解平衡
(1)定义
在一定条件下,当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时,
沉淀和的速率相等,固体质量和离
子浓度不再变化的状态。
(2)溶度积常数(简称溶度积)
对于沉淀溶解平衡A m B n(s) m A n+(aq)+n B m-(aq),溶
度积可表示为K sp= 。
如:PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq),K sp(PbI2)= [Pb2+][ I-]2。
①K sp 只与难溶电解质的性质和温度有关。
②K sp 反映了难溶电解质在水中的溶解能力,当化学式所
表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,K sp 越大,溶
解能力越强。
2.影响沉淀溶解平衡的外界因素
(1)温度
大多数难溶电解质的溶解是吸热的,升高温度,平衡
向的方向移动。
(2)浓度
浓度越稀,溶解程度越大,加水稀释,平衡向
的方向移动。
(3)外加试剂
①加入相同难溶电解质,平衡不移动。
②加入某种物质(其中含有难溶电解质的组成离子),
平衡向的方向移动。
③加入能与难溶电解质电离出的离子反应的物质,平
衡向的方向移动。
3.沉淀的溶解与生成
(1)溶度积规则(浓度商Q 与K sp 的关系)
Q K sp 溶液中的离子生成沉淀,直至平衡。
Q K sp 沉淀溶解与离子生成沉淀处于平衡状态。
Q K sp 若体系中有足量固体,则固体溶解,直至平衡。
(2)实例分析
①做“钡餐”用 BaSO4 而不用 BaCO3
②误服可溶性钡盐可用 5.0%的 Na2SO4 溶液洗胃
③石笋、钟乳石和石柱的形成
④珊瑚的形成
4.沉淀的转化
(1)实质
加入某种能使难溶电解质转化为更难溶电解质的物
质,利用沉淀溶解平衡的移动,实现沉淀的转化。注
:两种难溶物的溶解能力差别越大,越容易转化。
(2)实例分析
①工业废水中重金属离子的去除
用 FeS、MnS 等难溶物作沉淀剂除去工业废水中的
Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。
以F eS 除去工业废水中的H g2+为例,沉淀转化反应为
。
②将某些用酸或其他方法不易除去的沉淀转化为用酸
或其他方法易除去的沉淀
锅炉水垢中的 CaSO4 可用饱和 Na2CO3 溶液转化为
CaCO3,再用酸除去,沉淀转化反应为
③水垢中 Mg(OH)2 的形成
持续加热可以使水中部分溶解的 MgCO3 转化为更难
溶的 Mg(OH)2。
二、精讲精练
1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()
A.难溶电解质溶解开始后,只有溶解过程,没有析出过程
B.难溶电解质的沉淀溶解平衡是一种动态平衡,可以通过改变条件使平衡移动
C.达到平衡时,沉淀溶解和生成的速率相等,都为 0
D.达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变2.下列说法中,正确的是()
A.某物质的溶解性为难溶,则该物质的溶解度为 0
B.难溶电解质在溶解过程中都存在沉淀溶解平衡 C.
某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为 0
D.K sp(AB2)小于K sp(CD),则 AB2 的溶解度小于 CD
3. 25℃时,Mg(OH)2 的溶度积是 5.6×10-12 mol3•L-3,则
Mg(OH)2 饱和溶液中 Mg2+和 OH-的物质的量浓度分别为
( 1.12 )。
4.向A gCl 的饱和溶液中加水,下列叙述正确的是()
A.AgCl 的溶解度增大B.AgCl 的K sp 不变
C.平衡向生成沉淀的方向移动D.c(Cl-)增大
5.25℃时,在P bI2 饱和溶液中,若再加入少量P bI2 固体,下列
说法不正确的是()
A.溶度积常数K sp 不变B.沉淀溶解平衡不移动
C.Pb2+和I-浓度都增大 ∆.∏β2+和 I-浓度都不变
6.将足量的 AgCl(s)分别加入到下述四种溶液中,所得溶液
c(Ag+)最小的是() A.
10 mL 0.4 mol•L-1 盐酸B.10 mL
0.3 mol•L-1 MgCl2 溶液C.10 mL
0.5 mol•L-1 NaCl 溶液D.10 mL
0.1 mol•L-1 AlCl3 溶液
7.Ag2SO4 溶于水达到沉淀溶解平衡:Ag2SO4 (s) 2Ag+(aq)
+SO42-(aq),当下列条件变化时,判断其中发生的变化。
变化条件
平衡
如何移动
[Ag+]
如何变化
[SO 2-]
4
如何变化
升温
加水
加压
加入Ag2SO4 固体
加入Ba(NO3)2 固体
加入AgNO3 固体
8.ו 3
K2CrO4 溶液混合,有无 Ag2CrO4 沉淀生成?已知:Ag2CrO4 的K sp=9×10-12 mol3•L-3。
9.已知,常温下 Cu(OH)2 的溶度积为 2×10-20 mol3•L-3。
(1)某 CuSO4 溶液里c(Cu2+)=0.02 mol•L-1,如要生成Cu(OH)2 沉淀,应调整溶液p H 使之大于。
(2)要使 0.2 mol•L-1 CuSO4 溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入
NaOH 溶液使溶液p H 为。
10.常温下,0.01 mol•L-1 NaI 溶液与某浓度P b(NO3)2 溶液等体积
混合,若有P bI2 沉淀生成[K sp(PbI2)=7.0×10-9 mol3•L-3],则Pb(NO3)2 溶液的最低浓度为()
A.7.0×10-7 mol•L-1 B.2.8×10-4 mol•L-1
C.5.6×10-4 mol•L-1 D.7.0×10-5 mol•L-1
11.25℃时,有关物质的溶度积如下,下列说法错误的是()
A
B.25℃时,AgCl、AgBr、AgI 饱和水溶液中 Ag+浓度相同
C.25℃时,AgCl 固体在等物质的量浓度 NaCl、CaCl2 溶液中的溶度积相同
D.在含有浓度相同的 Cl-、Bρ-、I-的溶液中,缓慢地加入 AgNO3 稀溶液,AgI 先沉淀、AgCl 最后沉淀
12.t℃时,Ca CO3 和C aF2 的K sp 分别为 1.0×10-10 mol2•L-2和 4.0
×10-12 mol3•L-3。下列说法正确的是( )
A.t℃时,两饱和溶液中c(Ca2+):Ca CO3>Ca F2
B.t℃时,两饱和溶液等体积混合,会析出 CaF2 固体
C.t℃时,CaF2 固体在稀盐酸中的K sp 比在纯水中的K sp 大
D.t℃时,向 CaCO3 悬浊液中加足量 NaF 固体,会析出 CaF2 13.NaCl 与AgNO3 溶液混合后,出现白色沉淀。白色沉淀中加入
适量 NaI 溶液,发现沉淀变为黄色,再加入适量的 Na2S 溶液
,沉淀变为黑色。
(1)试写出沉淀转化的离子方程式。
(2)简要说明沉淀由白色转化为黄色再转化为黑色的原因。