高中化學(xué)考點過關(guān)中考點難溶電解質(zhì)的溶解平衡及應(yīng)用新人教選修

1、考點過關(guān)（中）考點12 難溶電解質(zhì)的溶解平衡及應(yīng)用水溶液中的離子平衡主要包括弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡和難溶電解質(zhì)的溶解平衡三大平衡,難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡既是化學(xué)平衡理論的拓展和應(yīng)用,更是深入理解電解質(zhì)溶液中沉淀的生成、轉(zhuǎn)化和溶解的重要理論基礎(chǔ)。有關(guān)難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡的試題主要是考查溶度積以及沉淀的生成、溶解和轉(zhuǎn)化等知識，考查內(nèi)容不僅新穎而且抽象，不僅需定性理解還要定量分析。沉淀溶解平衡類似于化學(xué)反應(yīng)平衡,溶度積常數(shù)與化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)的實質(zhì)相同,只是研究對象不同，只要能明晰沉淀溶解平衡的考查實質(zhì),熟練掌握沉淀溶解平衡的特點和溶度積規(guī)則,在考試中就可以舉一反三、觸類旁通。在一定

2、溫度下，當(dāng)難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶于水形成飽和溶液時，溶解速率和生成沉淀的速率相等的狀態(tài)稱為沉淀溶解平衡。難溶電解質(zhì)的溶解平衡與弱電解質(zhì)的電離平衡都屬于化學(xué)平衡,符合勒夏特列原理,外界條件改變時,平衡將會發(fā)生移動。難溶電解質(zhì)的溶解平衡也是動態(tài)平衡，可以利用其逆反應(yīng)使溶液中的離子轉(zhuǎn)化為沉淀，化學(xué)上通常認(rèn)為溶液中的剩余離子濃度小于1105molL1時就沉淀完全。不同物質(zhì)在水中的溶解度不同，有的很大，有的很小，但無論大小，都有一定的溶解度。在20時，物質(zhì)的溶解度與溶解性的關(guān)系如下：從物質(zhì)類別方面看,難溶電解質(zhì)可以是強(qiáng)電解質(zhì)也可以是弱電解質(zhì)（如BaSO4是強(qiáng)電解質(zhì),而Al(OH)3是弱電解質(zhì)）,而難電離物質(zhì)只能

3、是弱電解質(zhì)；從變化的過程來看,溶解平衡是指已溶解的溶質(zhì)與未溶解的溶質(zhì)之間形成的沉淀與溶解的平衡狀態(tài)，而電離平衡則是指已經(jīng)溶解在溶液中的弱電解質(zhì)分子與離子之間的轉(zhuǎn)化從而達(dá)到平衡狀態(tài)。難溶物質(zhì)溶解程度的大小，主要取決于物質(zhì)本身的性質(zhì)。但改變外界條件(如濃度、溫度等)，沉淀溶解平衡會發(fā)生移動。溫度升高，多數(shù)溶解平衡向溶解的方向移動；加水稀釋，濃度減小，溶解平衡向溶解方向移動，但平衡后因仍存在溶解平衡，故離子濃度保持不變；加入與難溶電解質(zhì)構(gòu)成微粒相同的物質(zhì)，溶解平衡向生成沉淀的方向移動；加入與難溶電解質(zhì)溶解所得的離子反應(yīng)的物質(zhì)，溶解平衡向溶解的方向移動?！纠}1】下列敘述中不正確的是()A.CaCO3

4、能夠溶解在CO2的水溶液中B.Mg(OH)2可溶于鹽酸C.AgCl難溶于水D.向MgSO4溶液中滴加Ba(OH)2只得到一種沉淀 Mg2+SO42-+Ba2+2OH-Mg(OH)2+BaSO4,得到兩種沉淀,錯誤?！敬鸢浮緿在一定溫度下，沉淀達(dá)溶解平衡后的溶液為飽和溶液，其離子濃度不再發(fā)生變化，溶液中各離子濃度冪之積為常數(shù)，叫做溶度積常數(shù)(簡稱溶度積)，用Ksp表示。對于沉淀平衡:MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq),其溶度積Ksp=cm(Mn+)cn(Am-)，溶度積Ksp值的大小只與難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)和溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)。Ksp大小反映難溶電解質(zhì)的溶解能力，Ksp越小，說明

5、難溶物越難溶解。溶度積與溶解度均可表示物質(zhì)的溶解性，相同類型的電解質(zhì)，溶度積越小，其溶解度越?。徊煌愋偷碾娊赓|(zhì)，溶度積小的電解質(zhì)的溶解度不一定比溶度積大的溶解度小。改變?nèi)芙馄胶饪梢愿淖內(nèi)芙舛?但溶度積不一定改變,因為溶解平衡受多種因素的影響,而溶度積只受溫度的影響。根據(jù)溶度積能計算出飽和溶液中離子濃度，由溶液體積可計算出溶解的溶質(zhì)的物質(zhì)的量，Ksp與S換算時，S的單位必須用物質(zhì)的量濃度(molL1或moldm3)。通過比較溶度積Ksp與溶液中有關(guān)離子的離子積Qc的相對大小，可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下能否生成沉淀或溶解。如AgCl溶液的Qcc(Ag)c(Cl)，該計算式中的離子濃度不一定是

6、平衡濃度，而Ksp計算式中的離子濃度一定是平衡濃度。若QcKsp，則溶液過飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，達(dá)到新的平衡；若QcKsp，則溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)；若QcKsp，則溶液未飽和，無沉淀析出，若加入過量難溶電解質(zhì)，難溶電解質(zhì)溶解直至溶液飽和?！纠}2】已知Ksp(AgCl)1.561010，Ksp(AgBr)7.71013，Ksp(Ag2CrO4)9.01012。某溶液中含有Cl、Br和CrO，濃度均為 0.010 molL1，向該溶液中逐滴加入0.010 molL1的AgNO3溶液時，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序為()A.Cl、Br、CrOB.CrO、Br、ClC.Br、C

7、l、CrO D.Br、CrO、Cl【解析】要產(chǎn)生AgCl沉淀，c(Ag)molL11.56108molL1；要產(chǎn)生AgBr沉淀，c(Ag)molL17.71011molL1；要產(chǎn)生Ag2CrO4，需c2(Ag)c(CrO)Ksp(Ag2CrO4)9.01012，即c(Ag) molL13.0105molL1；顯然產(chǎn)生沉淀的先后順序為Br、Cl、CrO?！敬鸢浮緾根據(jù)溶度積規(guī)則，使沉淀溶解的必要條件是Qc”、“”或“”)?！敬鸢浮?1)6.4105(2)減小放熱(3)1.33106molL1”、“2.8109，因等體積混合，c(CO)1104molL1，故混合溶液中c(Ca2)應(yīng)大于2.8105

8、molL1，則混合前c(CaCl2)至少應(yīng)為5.6105molL1?！敬鸢浮緿5.【解析】由KspCu(OH)2=2.210-20、KspFe(OH)3=4.010-38,0.04 molL-1的Cu2+、Fe3+溶液,Cu2+開始沉淀時c(OH-)=Kspc(Cu2+)=7.410-10 molL-1,溶液pH約為4.8,Fe3+開始沉淀時,c(OH-)=3Kspc(Fe3+)=10-12 molL-1,溶液pH=2。所以pH=2時Fe3+開始沉淀,當(dāng)全部沉淀時,pH為3.2?！敬鸢浮緽6.【解析】由Ksp表達(dá)式不難看出其與溶解度的關(guān)系，在硫酸鈣的懸濁液中存在著：CaSO4(aq)=SO(a

9、q)Ca2(aq)，而加入Na2CO3后，溶液中CO濃度較大，而CaCO3的Ksp較小，故CO與Ca2結(jié)合生成沉淀，即COCa2=CaCO3。既然是探究性實驗，必須驗證所推測結(jié)果的正確性，故設(shè)計了步操作，即驗證所得固體是否為碳酸鈣?！敬鸢浮?1)大(2)Na2CO3CaSO4=Na2SO4CaCO3(3)洗去沉淀中附著的SO(4)向沉淀中加入足量的鹽酸，沉淀完全溶解并放出無色無味氣體7.【解析】(1)由于c(Cu2)和c(Fe2)濃度相同且Ksp(FeS)Ksp(CuS)。當(dāng)加入Na2S溶液時先生成CuS沉淀，當(dāng)同時產(chǎn)生CuS和FeS沉淀時，CuS和FeS均達(dá)到溶解平衡。所以5.01018。(2)KKsp(CuS)1.551015c(HS)c(OH)c(S2)c(H)。CuSO4溶液與NaHS溶液發(fā)生反應(yīng)離子方程式為Cu2HS=CuSH，故溶液pHc(HS)c(OH)c(S2)c(H)HSCu2=CuSH8.【解析】(1)反應(yīng)后剩余的c(Cl)0.001 molL1，c(Ag)1.8107molL1 。反應(yīng)后溶液中的c(H)0.010 molL1，pH2。4.7107。(2)由于Ksp(Ag2CrO4)y，Ag2CrO4的溶解度大于AgCl的溶解度。(4)設(shè)M