第15講 3.6沉淀溶解平衡(含答案)-2024年高中化學(xué)同步精講義(選擇性必修一)_第1頁
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第15講3.6沉淀溶解平衡(含答案)-2024年高中化學(xué)同步精品講義(選擇性必修一)第3課第6課時沉淀溶解平衡課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識難溶電解質(zhì)在水溶液中存在沉淀溶解平衡。2.了解沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化及其在生產(chǎn)、科學(xué)研究中的應(yīng)用。3.了解溶度積(Ksp)與離子積(Q)的相對大小與沉淀溶解平衡的關(guān)系。1.能從宏觀與微觀相結(jié)合的視角認(rèn)識沉淀溶解平衡的建立及其特征。2.能運(yùn)用勒夏特列原理分析沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化,并從定性定量角度分析說明沉淀溶解平衡在生產(chǎn)及科研中的應(yīng)用。3.能設(shè)計實(shí)驗方案探究沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化的規(guī)律并基于現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。自主梳理一、沉淀溶解平衡1.沉淀溶解平衡的建立(以AgCl為例)從固體溶解平衡的角度,AgCl在溶液中存在下述兩個過程:一方面,在水分子作用下,;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面陰、陽離子的吸引,。2.沉淀溶解平衡的含義在一定溫度下,當(dāng)時,得到其,建立動態(tài)平衡,如AgCl沉淀體系中的溶解平衡可表示為AgCl(s)。由于沉淀、溶解之間的這種動態(tài)平衡的存在,決定了Ag+和Cl-的反應(yīng)完全進(jìn)行到底。3.沉淀溶解平衡的特征4.實(shí)驗探究外界條件對沉淀溶解平衡影響對于平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)ΔH>0,若改變下列條件,對其平衡的影響具體如下:平衡平衡移動方向c(Ag+)c(Cl-)溶解度(S)條件升高溫度加少量水加NaCl(s)二、溶度積(Ksp)1.溶度積常數(shù)Ksp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,溶液中各離子濃度冪之積為常數(shù),叫做(簡稱),用表示。2.表達(dá)式對于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=。3.影響因素Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和有關(guān),而與沉淀的量和溶液中離子濃度無關(guān)。預(yù)習(xí)檢測1.一定溫度下,某難溶電解質(zhì)在水中達(dá)到沉淀溶解平衡下列說法中正確的是A.蒸發(fā)部分溶劑,溶質(zhì)濃度增大B.沉淀的速率和溶解的速率都等于0C.再向其中加入該電解質(zhì),溶液中各種離子的濃度不變D.該難溶電解質(zhì)溶解形成的陰離子的濃度等于陽離子的濃度2.有關(guān)AgCl沉淀的溶解平衡說法正確的是A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不斷進(jìn)行,但速率相等B.AgCl難溶于水,溶液中沒有Ag+和Cl-C.在AgCl的澄清飽和溶液中,只要向其中加入NaCl溶液,一定會有沉淀生成D.向含有AgCl沉淀的懸濁液中加入NaCl固體,AgCl的溶解度增大3.下列方程式書寫錯誤的是A. B.C. D.4.在平衡體系Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)

△H<0中,能使c(Ca2+)減小,而使c(OH-)增大的是A.加入少量CuCl2固體 B.加入少量NaCl固體C.加入少量K2CO3固體 D.升高體系溫度5.向氯化鐵溶液中加入過量氫氧化鈉溶液,振蕩后靜置一段時間。下列關(guān)于該體系的說法中錯誤的是A.溶液中不再存在Fe3+B.生成了氫氧化鐵沉淀C.體系中存在氫氧化鐵的沉淀溶解平衡D.加入少量鹽酸,則溶液中Fe3+濃度會上升6.一定溫度下,向足量的固體中加入100mL水充分?jǐn)嚢?,慢慢加入固體,隨著增大,溶液中的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是

A.該溫度下B.從Y點(diǎn)到Z點(diǎn)發(fā)生的離子反應(yīng)為:C.與在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化D.P點(diǎn)溶液中探究提升探究提升?環(huán)節(jié)一難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡【情境材料】奇特的喀斯特地貌、以及溶洞中的鐘乳石、石筍等,它們就是由于水和二氧化碳的緩慢侵蝕而創(chuàng)造出來的杰作。石灰石的主要成分為CaCO3,當(dāng)它遇到溶有CO2的水時就會發(fā)生反應(yīng)變成可溶性的碳酸氫鈣,溶有碳酸氫鈣的水,當(dāng)從溶洞頂?shù)蔚蕉吹讜r,由于水分的蒸發(fā)或壓強(qiáng)減小,以及溫度的變化都會使二氧化碳溶解度減小而析出碳酸鈣的沉淀。這些沉淀經(jīng)過千百萬年的積聚,漸漸形成了鐘乳石、石筍等,洞頂?shù)溺娙槭c地面的石筍連接起來了,就會形成奇特的石柱。反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O。在自然界中不斷發(fā)生上述反應(yīng)于是就形成了溶洞中的各種景觀。【問題探究】1.在CaCO3溶于水的起始階段,v溶解和v沉淀怎樣變化?當(dāng)v溶解=v沉淀時,可逆過程達(dá)到一種什么樣的狀態(tài)?畫出v-t圖。2.向CaCO3飽和溶液中加水,CaCO3的溶解度增大嗎?溶解平衡移動嗎?Ksp是否增大?升高溫度Ksp如何變化?3.試從溶解平衡的角度解釋碳酸鈣溶于含有CO2的水的原理?4.碳酸鈣可以溶于強(qiáng)酸(如硝酸),但硫酸鋇不能溶于強(qiáng)酸,為什么?要點(diǎn)歸納1.沉淀溶解平衡與難溶電解質(zhì)的電離(1)沉淀溶解平衡是指固體沉淀與溶液中相關(guān)離子間的平衡關(guān)系,包含了沉淀的溶解和溶解后電解質(zhì)的電離兩個過程。如:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SOeq\o\al(2-,4)(aq)包含了BaSO4(s)BaSO4(aq)和BaSO4=Ba2++SOeq\o\al(2-,4)兩個過程。(2)難溶電解質(zhì)的電離僅僅是沉淀溶解平衡的后一個過程??傔^程沉淀溶解平衡(可逆)分過程沉淀的溶解(可逆)電解質(zhì)的電離(可逆或不可逆)沉淀溶解平衡也用電離方程式表示,①須標(biāo)明狀態(tài)(s)、(aq),②一律用“”。Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH-(aq)(沉淀溶解平衡)Al(OH)3Al3++3OH-(電離平衡)2.沉淀溶解平衡的影響因素內(nèi)因難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)。不存在絕對不溶的物質(zhì);同是微溶物質(zhì),溶解度差別也很大;易溶物質(zhì)的飽和溶液也存在沉淀溶解平衡外因溫度升高溫度,多數(shù)平衡向沉淀溶解的方向移動;少數(shù)平衡向生成沉淀的方向移動,如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡濃度加水稀釋,平衡向沉淀溶解的方向移動同離子效應(yīng)向平衡體系中加入與難溶電解質(zhì)中相同的離子,平衡向生成沉淀的方向移動其他向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶的物質(zhì)或氣體的離子時,平衡向沉淀溶解的方向移動3.溶度積常數(shù)(1)概念: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),稱為溶度積常數(shù)(簡稱溶度積),用Ksp表示。(2)表達(dá)式沉淀溶解平衡AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)的溶度積常數(shù)可表示為Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)。(3)影響因素Ksp是一個溫度函數(shù),其大小只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)、溫度有關(guān),而與沉淀的量無關(guān),且溶液中的離子濃度的變化只能使平衡移動,并不會改變?nèi)芏确e。(4)意義溶度積的大小與溶解度有關(guān),它反映了物質(zhì)的溶解能力。對同類型的難溶電解質(zhì),如AgCl、AgBr、AgI等,在相同溫度下,Ksp越大,溶解度就越大;Ksp越小,溶解度就越小。(5)應(yīng)用——溶度積規(guī)則通過比較溶度積常數(shù)Ksp與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積——離子積Q的相對大小,可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解,這就是溶度積規(guī)則。難溶電解質(zhì)AmBn的水溶液中,離子積為Q=cm(An+)·cn(Bm-)。若Q<Ksp,溶液為不飽和溶液,體系中無沉淀生成,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;若Q=Ksp,溶液為飽和溶液,沉淀與溶解處于平衡狀態(tài);若Q>Ksp,溶液為過飽和溶液,體系中有沉淀生成,直至溶液飽和,達(dá)到新的平衡。(1)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)與AgCl=Ag++Cl-所表示的意義不同。前者表示難溶電解質(zhì)AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡表達(dá)式,后者表示強(qiáng)電解質(zhì)AgCl在水溶液中的電離方程式。(2)通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol·L-1時,沉淀達(dá)到完全。(3)溶度積(Ksp)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)。(4)注意離子積Q與溶度積Ksp的表達(dá)式相同,但意義不同,Q表達(dá)式中離子濃度可以是任意時刻的,所以其數(shù)值不定;但對于某一難溶電解質(zhì),Ksp表達(dá)式中離子濃度是指平衡時的濃度,在一定溫度下,Ksp為定值。(5)溶度積與溶解度都可用于表示物質(zhì)的溶解能力,利用Ksp大小判斷難溶電解質(zhì)在溶液中溶解能力的大小時需注意:①對于同類型的物質(zhì)(難溶電解質(zhì)化學(xué)式所表示的組成中陰、陽離子個數(shù)比相同),Ksp越小,則難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力就越弱。②對于不同類型的物質(zhì),Ksp不能直接用于判斷溶解能力的強(qiáng)弱,而應(yīng)通過計算將Ksp轉(zhuǎn)化為飽和溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,進(jìn)而確定溶解能力的強(qiáng)弱。典例精講【例1】下列關(guān)于沉淀溶解平衡的說法正確的是A.只有難溶電解質(zhì)才存在沉淀溶解平衡B.沉淀溶解平衡是可逆的C.在平衡狀態(tài)時D.達(dá)到沉淀溶解平衡的溶液不一定是飽和溶液【例2】某溫度下硫酸鋇與水組成的混合物中加入少量硫酸鈉固體,下列說法錯誤的是A.BaSO4的電離程度減小 B.BaSO4溶解的量減小C.c(Ba2+)與c(SO)的乘積不變 D.溶液的導(dǎo)電能力增強(qiáng)【例3】在一定溫度下,氯化銀在水中存在如下沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),若把AgCl分別放入①100mL0.1mol/LNa2SO4溶液中;②100mL0.1mol/LNaCl溶液中;③100mL0.1mol/LAlCl3溶液中;④100mL0.1mol/LMgCl2溶液中。攪拌后在相同的溫度下Ag+濃度由大到小的順序是A.①>②>④>③ B.②>①>④>③C.④>③>②>① D.①>④>③>②?環(huán)節(jié)二沉淀溶解平衡的應(yīng)用【情境材料】探究Mg(OH)2沉淀溶解的方法實(shí)驗操作向3支盛有少量Mg(OH)2固體的試管中分別滴加適量的蒸餾水、鹽酸和NH4Cl溶液實(shí)驗裝置實(shí)驗現(xiàn)象沉淀不溶解沉淀溶解沉淀溶解【問題探究】1.應(yīng)用平衡移動原理,解釋為什么Mg(OH)2能溶于鹽酸?2.應(yīng)用平衡移動原理,解釋為什么Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液?eq\o\al(\s\up1(),\s\do1())要點(diǎn)歸納1.沉淀生成的方法(1)調(diào)節(jié)pH法:如工業(yè)原料氯化銨中含有雜質(zhì)氯化鐵,使其溶解于水,再加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH至7~8,可使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NHeq\o\al(\s\up1(+),\s\do1(4))。(2)加沉淀劑法:如以Na2S、H2S等作為沉淀劑,使某些金屬離子如Cu2+、Hg2+等,生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀,也是分離、除去雜質(zhì)常用的方法。(3)相同離子法:增大沉淀溶解平衡體系中某種離子的濃度,使平衡向生成沉淀的方向移動,如向AgCl飽和溶液中加入飽和食鹽水可繼續(xù)生成AgCl沉淀。(4)氧化還原法:改變離子的存在形式,促使其轉(zhuǎn)化為溶解度更小的難溶電解質(zhì),便于分離出來,例如通過氧化還原反應(yīng)將Fe2+氧化為Fe3+,從而生成更難溶的Fe(OH)3沉淀。2.沉淀溶解的原理根據(jù)平衡移動原理,對于在水中難溶的電解質(zhì),若能設(shè)法不斷地移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子,使平衡向沉淀溶解的方向移動,就可以使沉淀溶解。3.沉淀溶解的方法(1)酸溶解法:如難溶于水的BaCO3沉淀可溶于鹽酸中,其溶解原理可表示為(2)鹽溶解法:如難溶于水的Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液中。(3)生成配合物法:如AgCl沉淀可溶于氨水,其溶解原理為AgCl電離出的Ag+與NH3·H2O作用生成可溶但難電離的配離子[Ag(NH3)2]+,則AgCl溶解平衡體系中c(Ag+)減小,溶解平衡向右移動直至AgCl完全溶解,反應(yīng)的離子方程式為AgCl+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。(4)氧化還原法:有些金屬硫化物(如CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸,只能溶于氧化性酸,則可通過減小c(S2-)來達(dá)到使沉淀溶解的目的,例如:3CuS+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H2O。4.沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)與規(guī)律(1)實(shí)質(zhì):沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動。(2)規(guī)律:①兩種沉淀的溶解度不同,一般來說溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀,沉淀的溶解度差別越大,沉淀轉(zhuǎn)化越容易。②當(dāng)一種試劑能沉淀溶液中的幾種離子時,生成沉淀所需要試劑離子濃度越小的越先沉淀。③如果生成各種沉淀所需要試劑離子的濃度相差較大,就能分步沉淀,從而達(dá)到分離的目的。5.沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用(1)鍋爐除水垢:將水垢中含有的難溶于酸的CaSO4轉(zhuǎn)化為易溶于酸的CaCO3,離子方程式:CaSO4(s)+COeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3))(aq)CaCO3(s)+SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))(aq)。(2)自然界中礦物的轉(zhuǎn)化:如ZnS遇CuSO4溶液轉(zhuǎn)化為CuS,離子方程式:Cu2+(aq)+ZnS(s)CuS(s)+Zn2+(aq)。(1)要能除去溶液中的指定離子,又不能影響其他離子的存在,并且由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子要便于除去,如沉淀KNO3溶液中的Ag+,可用KCl作沉淀劑,而不能選用NaCl。(2)溶液中沉淀物的溶解度越小,離子沉淀越完全,如沉淀Ca2+,可將Ca2+轉(zhuǎn)化為CaCO3、CaSO4,因CaSO4是微溶物,不如CaCO3的溶解度小,因此轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀時Ca2+除去得更完全。(3)要注意沉淀劑的電離程度,如使Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀時,用NaOH溶液作沉淀劑要比用氨水的效果好。典例精講【例4】某溫度下,Ksp(MnS)=2×10-13,Ksp(PbS)=2×10-28,生產(chǎn)中用MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中Pb2+,其反應(yīng)原理為Pb2+(aq)+MnS(s)PbS(s)+Mn2+(aq)。下列說法正確的是A.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1015B.PbS懸濁液中:c(Pb2+)=1×10-14mol?L-1C.該反應(yīng)達(dá)平衡時c(Mn2+)=c(Pb2+)D.其他條件不變,使平衡體系中c(Mn2+)增大,則c(Pb2+)減小【例5】下列關(guān)于沉淀溶解平衡的說法正確的是A.在同濃度的和溶液中的溶解度相同,也相同B.升高溫度,沉淀溶解平衡一定正向移動C.洗滌沉淀時,洗滌次數(shù)越多越好D.向飽和的混合溶液中加入少量,溶液中不變?環(huán)節(jié)三溶解平衡常數(shù)的計算【情境材料】銅藍(lán)主要產(chǎn)在其他銅礦床附近,自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液,向地下層滲透,遇到難溶的ZnS或PbS,慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。【問題探究】1.CuSO4溶液與ZnS反應(yīng)能轉(zhuǎn)化為銅藍(lán)(CuS),你能寫出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式嗎?2.已知FeS和CuS的溶度積常數(shù)分別為:Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=6.3×10-36,試通過計算判斷FeS與CuSO4溶液反應(yīng)能否完全轉(zhuǎn)化為CuS?3.BaCO3和BaSO4都難溶于水,在醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作鋇餐透視,而不能用BaCO3的原因是什么?4.要將等體積的4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3mol·L-1的K2CrO4溶液混合,是否能析出Ag2CrO4沉淀?[已知Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12]eq\o\al(\s\up1(),\s\do1())eq\o\al(\s\up1(),\s\do1())eq\o\al(\s\up1(),\s\do1())eq\o\al(\s\up1(),\s\do1())eq\o\al(\s\up1(),\s\do1())eq\o\al(\s\up1(),\s\do1())要點(diǎn)歸納Ksp的4種計算類型常考題型解題策略根據(jù)定義式或者數(shù)形結(jié)合求Ksp,或者判斷沉淀金屬離子所需pH直接根據(jù)Ksp(AmBn)=ceq\o\al(\s\up1(m),\s\do1(平))(An+)·ceq\o\al(\s\up1(n),\s\do1(平))(Bm-)解答,如果已知溶解度,則化為物質(zhì)的量濃度再代入計算沉淀先后的計算與判斷(1)沉淀類型相同,則Ksp小的化合物先沉淀;(2)沉淀類型不同,則需要根據(jù)Ksp分別計算出沉淀時所需離子濃度,所需離子濃度小的先沉淀根據(jù)兩種含同種離子的化合物的Ksp數(shù)據(jù),求溶液中不同離子濃度的比值如某溶液中含有I-、Cl-等,向其中滴加AgNO3溶液,當(dāng)AgCl開始沉淀時,求溶液中eq\f(c平(I-),c平(Cl-)),則有eq\f(c平(I-),c平(Cl-))=eq\f(c平(Ag+)·c平(I-),c平(Ag+)·c平(Cl-))=eq\f(Ksp(AgI),Ksp(AgCl))判斷沉淀的生成或轉(zhuǎn)化把離子濃度數(shù)值代入Ksp表達(dá)式,若數(shù)值大于Ksp,沉淀可生成或轉(zhuǎn)化為相應(yīng)難溶物質(zhì)(1)在計算難溶電解質(zhì)溶液中離子平衡濃度時不要搞錯計量數(shù)關(guān)系。如xmol·L-1鉻酸銀(Ag2CrO4)溶液中c(Ag+)是2xmol·L-1而不是xmol·L-1。(2)類型不同的難溶電解質(zhì)的溶度積大小不能直接反映出它們的溶液中離子濃度的大小,因為它們的溶度積表達(dá)式是不同的。Ksp與S的換算沒有一個統(tǒng)一的公式,因電解質(zhì)類型(陰、陽離子數(shù)目比)的不同而相異。典例精講【例6】25℃時有關(guān)物質(zhì)的顏色和溶度積()如下表:物質(zhì)AgClAgBrAgI顏色白淡黃黃黑下列敘述不正確的是A.向AgCl的白色懸濁液中加入0.1KI溶液,有黃色沉淀產(chǎn)生B.25℃時,AgCl、AgBr、AgI、飽和水溶液中的濃度相同C.25℃,AgCl固體在等物質(zhì)的量濃度NaCl、溶液中的溶度積相同D.在5mLNaCl溶液中,加入1滴(20滴約為1mL)液,不能產(chǎn)生白色沉淀【例7】已知常溫下,,?,F(xiàn)向飽和溶液中加入足量的溶液,發(fā)生反應(yīng)。常溫下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為A. B. C. D.50?環(huán)節(jié)四沉淀溶解平衡圖像【情境材料】某溫度下,F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)、Fe(OH)2(s)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡,改變?nèi)芤簆H,金屬陽離子濃度的變化如圖所示?!締栴}探究】1.Fe(OH)3能否溶于稀硫酸?試用沉淀溶解平衡理論解釋。2.采取什么措施能使a點(diǎn)到b點(diǎn)?3.向等物質(zhì)的量濃度的Fe3+、Cu2+、Fe2+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,先后依次出現(xiàn)的沉淀是什么?4.如何除去CuCl2溶液中混有的少量Fe3+和Fe2+?要點(diǎn)歸納1.沉淀溶解平衡圖像題的解題策略第一步:明確圖像中橫、縱坐標(biāo)的含義橫、縱坐標(biāo)通常是難溶物溶解后電離出的離子濃度。第二步:理解圖像中線上點(diǎn)、線外點(diǎn)的含義(1)以氯化銀為例,在該沉淀溶解平衡圖像上,曲線上任意一點(diǎn)都達(dá)到了沉淀溶解平衡狀態(tài),此時Q=Ksp。在溫度不變時,無論改變哪種離子的濃度,另一種離子的濃度只能在曲線上變化,不會出現(xiàn)在曲線外。(2)曲線上方區(qū)域的點(diǎn)均為飽和溶液與沉淀共存的體系,此時Q>Ksp。(3)曲線下方區(qū)域的點(diǎn)均為不飽和溶液,此時Q<Ksp。第三步:抓住Ksp的特點(diǎn),結(jié)合選項分析判斷(1)溶液在蒸發(fā)時,離子濃度的變化分兩種情況:①原溶液不飽和時,離子濃度要增大都增大;②原溶液飽和時,離子濃度都不變。(2)溶度積常數(shù)只是溫度的函數(shù),與溶液中溶質(zhì)的離子濃度無關(guān),在同一曲線上的點(diǎn),溶度積常數(shù)相同。沉淀溶解平衡圖像分析模式(1)曲線上任一點(diǎn)均為飽和溶液,線外的點(diǎn)為非飽和溶液,可根據(jù)Qc與Ksp的大小判斷。(2)求Ksp時可找曲線上合適的一點(diǎn)確定離子濃度進(jìn)行計算,曲線上任一點(diǎn)的Ksp相同。(3)當(dāng)坐標(biāo)表示濃度的對數(shù)時,要注意離子濃度的換算,如lgc(X)=a,則c(X)=10a。(4)當(dāng)坐標(biāo)表示濃度的負(fù)對數(shù)(-lgX=pX)時,pX越大,c(X)越小,c(X)=10-pX。典例精講【例8】某溫度下,F(xiàn)eS的水溶液中存在平衡FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq),其沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是A.可以通過升溫實(shí)現(xiàn)由c點(diǎn)變到a點(diǎn) B.d點(diǎn)可能有沉淀生成C.a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)的Ksp大于b點(diǎn)對應(yīng)的Ksp D.該溫度下,Ksp(FeS)=2.0×10-18【例9】用0.100mol·L-1AgNO滴定50.0mL0.0500mol·L-1Cl-溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關(guān)描述錯誤的是

A.根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計算可知10-9>Ksp(AgCl)>10-10B.曲線上b、c點(diǎn)都滿足關(guān)系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)C.相同實(shí)驗條件下,若改為0.0400mol·L-1Cl-,反應(yīng)終點(diǎn)c移到aD.相同實(shí)驗條件下,若改為0.0500mol·L-1Br-,反應(yīng)終點(diǎn)c向b方向移動一、單選題1.把Ca(OH)2固體放入一定量的蒸餾水中,一定溫度下達(dá)到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),當(dāng)向懸濁液中加少量生石灰后,若溫度保持不變,下列判斷正確的是A.溶液中Ca2+數(shù)目不變 B.溶液中c(Ca2+)增大C.溶液pH值不變 D.溶液pH值增大2.下列有關(guān)實(shí)驗操作、現(xiàn)象、解釋或結(jié)論都正確的是選項實(shí)驗操作現(xiàn)象解釋或結(jié)論A將與溶液混合出現(xiàn)白色沉淀,有大量氣體生成與發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)B將裝有紅棕色氣體的注射器由10mL壓縮至5mL壓縮后的氣體顏色比壓縮前深反應(yīng)向左進(jìn)行C將溶液由稀釋到,測溶液pH溶液pH變小稀釋后,的水解程度增大D將少量投入的溶液中溶解與電離出的結(jié)合成,促使的溶解平衡正向移動A.A B.B C.C D.D3.將足量的AgCl分別放入下列物質(zhì)中,AgCl的溶解度由大到小的排列順序是①20mL0.01mol/LHCl溶液②30mL0.02mol/LCaCl2溶液

③40mL0.02mol/LAgNO3溶液

④10mL蒸餾水

⑤50mL0.05mol/LKCl溶液。A.①>②>⑤>④>③ B.④>③>⑤>②>①C.④>⑤>②>①>③ D.④>①>③>②>⑤4.一定溫度下,在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是A.加入一定量固體,可使溶液由d點(diǎn)變到b點(diǎn)B.加入一定量固體,可使溶液由a點(diǎn)變到c點(diǎn)C.通過蒸發(fā)可以使不飽和溶液d變?yōu)轱柡腿芤篶D.a(chǎn)、c點(diǎn)對應(yīng)的不同5.在一定溫度下,F(xiàn)e(OH)3固體在水溶液中存在如下平衡:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq),要使Fe(OH)3固體減少而c(Fe3+)不變,可采取的措施是A.加少量水 B.加入少量鹽酸 C.加入少量FeCl3 D.升高溫度6.硫化汞常用于彩色封蠟、塑料、橡膠和醫(yī)藥及防腐劑等方面。不同溫度下HgS在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。已知:HgS溶解的過程中吸收熱量。下列說法正確的是A.圖中T1<20℃B.升高溫度可實(shí)現(xiàn)b點(diǎn)向a點(diǎn)的轉(zhuǎn)化C.向b點(diǎn)對應(yīng)的溶液中加入少量Na2S固體,b點(diǎn)向c點(diǎn)方向移動D.20℃時,HgS的飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為10-mmol·L-17.25℃時,用溶液沉淀Ba2+、Pb2+、Ca2+三種金屬離子(M2+),所需最低濃度的負(fù)對數(shù)值與關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是A.B.a(chǎn)點(diǎn)可表示的飽和溶液,且C.b點(diǎn)可表示的不飽和溶液,且D.向濃度為的廢水中加入足量粉末,會有沉淀析出8.以印刷線路板酸性蝕刻廢液(含有CuCl2、FeCl2、FeCl3)為原料制備納米CuO的流程如圖:下列說法錯誤的是A.“沉淀”產(chǎn)生的CuC2O4,不洗滌直接灼燒不影響產(chǎn)品質(zhì)量B.“在空氣中灼燒”時發(fā)生了非氧化還原反應(yīng)C.調(diào)節(jié)pH為3.2~4.7的目的是使Fe3+完全沉淀,Cu2+不沉淀D.“沉淀”過程中用Na2C2O4代替(NH4)2C2O4,得到的CuC2O4中可能混有Cu(OH)29.已知Ksp(CaSO4)=9.0×10-6,Ksp(CaCO3)=5.0×10-9,Ksp(CaF2)=1.5×10-10,某溶液中含有SO、CO和F-,濃度均為0.010mol·L-1,向該溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的CaCl2溶液時,三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序為()A.SO、CO、F- B.CO、SO、F-C.CO、F-、SO D.F-、CO、SO10.某同學(xué)在實(shí)驗室探究NaHCO3的性質(zhì):常溫下,配制0.10mol·L-1NaHCO3溶液,測得其pH為9.7;取少量該溶液滴加CaCl2溶液至pH=7,滴加過程中產(chǎn)生白色沉淀,但無氣體放出。下列說法不正確的是()A.NaHCO3溶液呈堿性的原因是的水解程度大于電離程度B.加入CaCl2促進(jìn)了的水解C.反應(yīng)的離子方程式是2+Ca2+=CaCO3↓+H2CO3D.反應(yīng)后的溶液中存在:c(Na+)+2c(Ca2+)=c()+2c()+c(Cl-)11.已知25℃時,Mg(OH)2的溶度積常數(shù)KSP=5.6×10-12,MgF2的溶度積常數(shù)KSP=7.4×10-11。下列說法正確的是A.25℃時,向飽和MgF2溶液中加入飽和NaOH溶液后,不可能有Mg(OH)2生成B.25℃時,飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比,前者c(Mg2+)大C.25℃時,在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體,c(Mg2+)增大D.25℃時,Mg(OH)2固體在同體積同濃度的氨水和NH4Cl溶液中的KSP相比較,前者小12.已知25℃時FeS、CuS的Ksp分別為6.3×10-18、1.3×10-36,H2S的電離平衡常數(shù)Ka1=9.1×10-8、Ka2=1.1×10-12,下列有關(guān)說法正確的是(

)A.除去工業(yè)廢水中的Cu2+可以選用FeS作沉淀劑B.將足量CuSO4固體溶解在0.1mol/LH2S溶液中,Cu2+的最大濃度為1.3×10-35mol/LC.因為H2SO4是強(qiáng)酸,所以反應(yīng)CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4不能發(fā)生D.向H2S的飽和溶液中通入少量SO2氣體,溶液的酸性增強(qiáng)二、填空題13.牙齒表面覆蓋的牙釉質(zhì)是人體最堅硬的部分,起著保護(hù)牙齒的作用,其主要成分為羥基磷酸鈣[],齲齒是有機(jī)酸使牙齒中的羥基磷酸鈣溶解造成的。氟化物中的F會將其轉(zhuǎn)化為氟磷酸鈣[],后者更能抵抗酸的腐蝕。

(1)將羥基磷酸鈣轉(zhuǎn)化為氟磷酸鈣的過程用離子方程式表示:。(2)已知羥基磷酸鈣、氟磷酸鈣分別是和,則上述離子反應(yīng)方程式的平衡常數(shù)。(保留2位有效數(shù)字)(3)下列有關(guān)含氟牙膏的使用說法正確的是。A.使用含氟牙膏有助預(yù)防齲齒的形成B.氟離子的堿性比氫氧根離子弱,更不易與酸反應(yīng),從而使牙齒有較強(qiáng)的抗酸能力C.氟對人體多多益善,長期大劑量使用利于健康14.向少量Mg(OH)2懸濁液中加入適量的飽和NH4Cl溶液,結(jié)果固體完全溶解。對此甲、乙兩同學(xué)各自作了自己的解釋:甲:Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-①,NH4++H2ONH3·H2O+H+②,H++OH-=H2O③,由于③反應(yīng)的發(fā)生,使平衡①右移,Mg(OH)2溶解。乙:Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-①,NH4++OH-NH3·H2O②,由于②反應(yīng)的發(fā)生,使平衡①右移,沉淀溶解。(1)丙同學(xué)不能肯定哪位同學(xué)的解釋合理,于是用下面的一種試劑重做了該實(shí)驗,證明甲、乙的解釋只有一種正確。他用的試劑是。A.NH4NO3B.CH3COONH4C.(NH4)2SO4D.氨水(2)丙同學(xué)將所選試劑滴入Mg(OH)2的濁液中,Mg(OH)2溶解;由此推知,甲和乙哪位同學(xué)的解釋更合理(填“甲”或“乙”);完成NH4Cl飽和溶液使Mg(OH)2懸濁溶解的離子方程式。15.如圖表示是25℃時,難溶氫氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol?L-1,假定該濃度為飽和溶液中金屬陽離子的濃度),請完成下列問題:(1)pH=3時溶液中銅元素的主要存在形式是。(2)若要除去酸性CuCl2溶液中的少量Fe2+,可以先加H2O2將Fe2+氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為;再向其中加入調(diào)節(jié)溶液的pH,應(yīng)該控制溶液的pH(填選項)。A.<1

B.4左右

C.>6(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+雜質(zhì),填“能”或“不能”)通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法來除去,理由是。(4)25℃下Ksp[Cu(OH)2]=。(5)已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如表。物質(zhì)FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.3×10-182.5×10-131.3×10-353.4×10-286.4×10-331.6×10-24為除去工業(yè)廢水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+雜質(zhì),最適宜向此廢水中加入過量的。A.NaOHB.FeSC.Na2S16.沉淀的轉(zhuǎn)化(1)實(shí)驗探究AgCl、AgI、Ag2S的轉(zhuǎn)化實(shí)驗操作實(shí)驗現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀化學(xué)方程式NaCl+AgNO3=AgCl+KI=2AgI+Na2S=(2)實(shí)驗探究Mg(OH)2與Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化實(shí)驗操作實(shí)驗現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀化學(xué)方程式MgCl2+2NaOH=3Mg(OH)2+2FeCl3=實(shí)驗結(jié)論:Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,說明溶解度:。第3課第6課時沉淀溶解平衡課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識難溶電解質(zhì)在水溶液中存在沉淀溶解平衡。2.了解沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化及其在生產(chǎn)、科學(xué)研究中的應(yīng)用。3.了解溶度積(Ksp)與離子積(Q)的相對大小與沉淀溶解平衡的關(guān)系。1.能從宏觀與微觀相結(jié)合的視角認(rèn)識沉淀溶解平衡的建立及其特征。2.能運(yùn)用勒夏特列原理分析沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化,并從定性定量角度分析說明沉淀溶解平衡在生產(chǎn)及科研中的應(yīng)用。3.能設(shè)計實(shí)驗方案探究沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化的規(guī)律并基于現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。自主梳理一、沉淀溶解平衡1.沉淀溶解平衡的建立(以AgCl為例)從固體溶解平衡的角度,AgCl在溶液中存在下述兩個過程:一方面,在水分子作用下,;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面陰、陽離子的吸引,。2.沉淀溶解平衡的含義在一定溫度下,當(dāng)時,得到其,建立動態(tài)平衡,如AgCl沉淀體系中的溶解平衡可表示為AgCl(s)。由于沉淀、溶解之間的這種動態(tài)平衡的存在,決定了Ag+和Cl-的反應(yīng)完全進(jìn)行到底。3.沉淀溶解平衡的特征4.實(shí)驗探究外界條件對沉淀溶解平衡影響對于平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)ΔH>0,若改變下列條件,對其平衡的影響具體如下:平衡平衡移動方向c(Ag+)c(Cl-)溶解度(S)條件升高溫度加少量水加NaCl(s)二、溶度積(Ksp)1.溶度積常數(shù)Ksp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,溶液中各離子濃度冪之積為常數(shù),叫做(簡稱),用表示。2.表達(dá)式對于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=。3.影響因素Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和有關(guān),而與沉淀的量和溶液中離子濃度無關(guān)?!敬鸢浮恳?、1.少量Ag+與Cl-脫離AgCl的表面進(jìn)入H2O中回到AgCl的表面析出——沉淀2.沉淀溶解和生成速率相等飽和溶液Cl-(aq)+Ag+(aq)不能3.相等不變4.向右增大增大增大;向右不變不變不變;向左減小增大減小二、1.飽和不再發(fā)生變化溶度積常數(shù)溶度積Ksp2.cm(An+)·cn(Bm-3.溫度預(yù)習(xí)檢測1.一定溫度下,某難溶電解質(zhì)在水中達(dá)到沉淀溶解平衡下列說法中正確的是A.蒸發(fā)部分溶劑,溶質(zhì)濃度增大B.沉淀的速率和溶解的速率都等于0C.再向其中加入該電解質(zhì),溶液中各種離子的濃度不變D.該難溶電解質(zhì)溶解形成的陰離子的濃度等于陽離子的濃度【答案】C【解析】A.難溶電解質(zhì)達(dá)到沉淀溶解平衡后形成飽和溶液,蒸發(fā)部分溶劑同時也會有部分溶質(zhì)析出,溶液仍為飽和狀態(tài),溶質(zhì)濃度不變,A項錯誤;B.達(dá)到沉淀溶解平衡時,沉淀速率和溶解速率相等,但不等于0,是動態(tài)平衡,B項錯誤;C.沉淀溶解平衡中加入固體,平衡不移動,溶液中各種離子濃度不變,C項正確;D.該電解質(zhì)具體化學(xué)式未知,形成的陰陽離子濃度無法比較,D項錯誤;故答案為C。2.有關(guān)AgCl沉淀的溶解平衡說法正確的是A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不斷進(jìn)行,但速率相等B.AgCl難溶于水,溶液中沒有Ag+和Cl-C.在AgCl的澄清飽和溶液中,只要向其中加入NaCl溶液,一定會有沉淀生成D.向含有AgCl沉淀的懸濁液中加入NaCl固體,AgCl的溶解度增大【答案】A【解析】A.當(dāng)AgCl沉淀達(dá)到溶解平衡時,AgCl沉淀生成和沉淀溶解不斷進(jìn)行,但溶解量和形成量在單位時間內(nèi)相同,因此從外觀看不再發(fā)生變化,因此正、逆反應(yīng)速率相等,A正確;B.盡管AgCl難溶于水,但也有一定的溶解度,溶解的AgCl電離產(chǎn)生Ag+、Cl-進(jìn)入溶液中,因此溶液中含有Ag+和Cl-,B錯誤;C.在AgCl的澄清飽和溶液中,加入NaCl溶液,如果氯化鈉溶液中氯離子濃度等于AgCl的澄清飽和溶液中氯離子濃度,則不會有沉淀生成,C錯誤;D.AgCl沉淀溶解平衡為:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),向其中加入NaCl固體,溶液中c(Cl-)增大,沉淀溶解平衡逆向移動,導(dǎo)致AgCl沉淀的溶解度減小,D錯誤;故選A。3.下列方程式書寫錯誤的是A. B.C. D.【答案】D【解析】A.氫氧化鋁為弱堿,故電離方程式為,故A正確;B.氫氧化鋁的溶解平衡是可逆過程,故為,故B正確;C.硫酸鋇的溶解平衡是可逆過程,故為,故C正確;D.硫酸鋇為強(qiáng)電解質(zhì),故電離方程式為,故D錯誤;故選D。4.在平衡體系Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)

△H<0中,能使c(Ca2+)減小,而使c(OH-)增大的是A.加入少量CuCl2固體 B.加入少量NaCl固體C.加入少量K2CO3固體 D.升高體系溫度【答案】C【解析】A.加入少量CuCl2固體,銅離子和OH-反應(yīng),平衡正向移動,c(Ca2+)增大,c(OH-)減小,故A不符合題意;B.加入少量NaCl固體,對平衡無影響,c(Ca2+)不變,c(OH-)不變,故B不符合題意;C.加入少量K2CO3固體,鈣離子和碳酸根反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,平衡正向移動,c(Ca2+)減小,c(OH-)增大,故C符合題意;D.該溶解平衡是放熱過程,升高體系溫度,平衡逆向移動,因此c(Ca2+)減小,c(OH-)減小,故D不符合題意。綜上所述,答案為C。5.向氯化鐵溶液中加入過量氫氧化鈉溶液,振蕩后靜置一段時間。下列關(guān)于該體系的說法中錯誤的是A.溶液中不再存在Fe3+B.生成了氫氧化鐵沉淀C.體系中存在氫氧化鐵的沉淀溶解平衡D.加入少量鹽酸,則溶液中Fe3+濃度會上升【答案】A【解析】A.存在氫氧化鐵溶解沉淀平衡,一定含有Fe3+,A錯誤;B.氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀,F(xiàn)e3++3OH-=Fe(OH)3↓,B正確;C.存在氫氧化鐵溶解沉淀平衡,C正確;D.氫氧化鐵溶解于鹽酸溶液中,促進(jìn)溶解平衡正移,溶液中Fe3+濃度會上升,D正確;故選:A。6.一定溫度下,向足量的固體中加入100mL水充分?jǐn)嚢?,慢慢加入固體,隨著增大,溶液中的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是

A.該溫度下B.從Y點(diǎn)到Z點(diǎn)發(fā)生的離子反應(yīng)為:C.與在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化D.P點(diǎn)溶液中【答案】B【解析】A.,由初始點(diǎn)X可知,該溫度下,A正確;B.從Y點(diǎn)到Z點(diǎn)硫酸鋇沉淀轉(zhuǎn)化為碳酸鋇沉淀,發(fā)生的離子反應(yīng)為:,B錯誤;C.通過改變?nèi)芤褐兴岣x子的濃度,與在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,C正確;D.P點(diǎn)溶液中,D正確;故選B。探究提升探究提升?環(huán)節(jié)一難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡【情境材料】奇特的喀斯特地貌、以及溶洞中的鐘乳石、石筍等,它們就是由于水和二氧化碳的緩慢侵蝕而創(chuàng)造出來的杰作。石灰石的主要成分為CaCO3,當(dāng)它遇到溶有CO2的水時就會發(fā)生反應(yīng)變成可溶性的碳酸氫鈣,溶有碳酸氫鈣的水,當(dāng)從溶洞頂?shù)蔚蕉吹讜r,由于水分的蒸發(fā)或壓強(qiáng)減小,以及溫度的變化都會使二氧化碳溶解度減小而析出碳酸鈣的沉淀。這些沉淀經(jīng)過千百萬年的積聚,漸漸形成了鐘乳石、石筍等,洞頂?shù)溺娙槭c地面的石筍連接起來了,就會形成奇特的石柱。反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O。在自然界中不斷發(fā)生上述反應(yīng)于是就形成了溶洞中的各種景觀?!締栴}探究】1.在CaCO3溶于水的起始階段,v溶解和v沉淀怎樣變化?當(dāng)v溶解=v沉淀時,可逆過程達(dá)到一種什么樣的狀態(tài)?畫出v-t圖。2.向CaCO3飽和溶液中加水,CaCO3的溶解度增大嗎?溶解平衡移動嗎?Ksp是否增大?升高溫度Ksp如何變化?3.試從溶解平衡的角度解釋碳酸鈣溶于含有CO2的水的原理?4.碳酸鈣可以溶于強(qiáng)酸(如硝酸),但硫酸鋇不能溶于強(qiáng)酸,為什么?【答案】1.CaCO3溶于水的起始階段,v溶解開始最大,后逐漸減小,v沉淀開始為0,后逐漸增大,直到v溶解=v沉淀,說明溶解達(dá)到平衡狀態(tài)。v-t圖如下:2.向CaCO3飽和溶液中加水,CaCO3溶解平衡向正向移動,但是CaCO3的溶解度不增大,Ksp不變。升高溫度,CaCO3的Ksp將增大。3.CaCO3溶于水的溶解平衡為CaCO3(s)Ca2+(aq)+COeq\o\al(2-,3)(aq),當(dāng)遇到含有CO2的水時發(fā)生:CO2+H2O+COeq\o\al(2-,3)=2HCOeq\o\al(-,3),促進(jìn)碳酸鈣的溶解平衡向右進(jìn)行,逐漸溶解,生成Ca(HCO3)2溶液。4.CaCO3的溶解平衡為CaCO3(s)Ca2+(aq)+COeq\o\al(2-,3)(aq),加入硝酸后COeq\o\al(2-,3)與H+反應(yīng)生成CO2,使c(COeq\o\al(2-,3))減小,溶解平衡右移,碳酸鈣逐漸溶解;BaSO4的溶解平衡為BaSO4(s)Ba2+(aq)+SOeq\o\al(2-,4)(aq),加入硝酸后,Ba2+、SOeq\o\al(2-,4)都不與H+和NOeq\o\al(-,3)反應(yīng),兩者濃度都不改變,平衡不移動,故BaSO4不溶解。要點(diǎn)歸納1.沉淀溶解平衡與難溶電解質(zhì)的電離(1)沉淀溶解平衡是指固體沉淀與溶液中相關(guān)離子間的平衡關(guān)系,包含了沉淀的溶解和溶解后電解質(zhì)的電離兩個過程。如:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SOeq\o\al(2-,4)(aq)包含了BaSO4(s)BaSO4(aq)和BaSO4=Ba2++SOeq\o\al(2-,4)兩個過程。(2)難溶電解質(zhì)的電離僅僅是沉淀溶解平衡的后一個過程。總過程沉淀溶解平衡(可逆)分過程沉淀的溶解(可逆)電解質(zhì)的電離(可逆或不可逆)沉淀溶解平衡也用電離方程式表示,①須標(biāo)明狀態(tài)(s)、(aq),②一律用“”。Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH-(aq)(沉淀溶解平衡)Al(OH)3Al3++3OH-(電離平衡)2.沉淀溶解平衡的影響因素內(nèi)因難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)。不存在絕對不溶的物質(zhì);同是微溶物質(zhì),溶解度差別也很大;易溶物質(zhì)的飽和溶液也存在沉淀溶解平衡外因溫度升高溫度,多數(shù)平衡向沉淀溶解的方向移動;少數(shù)平衡向生成沉淀的方向移動,如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡濃度加水稀釋,平衡向沉淀溶解的方向移動同離子效應(yīng)向平衡體系中加入與難溶電解質(zhì)中相同的離子,平衡向生成沉淀的方向移動其他向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶的物質(zhì)或氣體的離子時,平衡向沉淀溶解的方向移動3.溶度積常數(shù)(1)概念: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),稱為溶度積常數(shù)(簡稱溶度積),用Ksp表示。(2)表達(dá)式沉淀溶解平衡AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)的溶度積常數(shù)可表示為Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)。(3)影響因素Ksp是一個溫度函數(shù),其大小只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)、溫度有關(guān),而與沉淀的量無關(guān),且溶液中的離子濃度的變化只能使平衡移動,并不會改變?nèi)芏确e。(4)意義溶度積的大小與溶解度有關(guān),它反映了物質(zhì)的溶解能力。對同類型的難溶電解質(zhì),如AgCl、AgBr、AgI等,在相同溫度下,Ksp越大,溶解度就越大;Ksp越小,溶解度就越小。(5)應(yīng)用——溶度積規(guī)則通過比較溶度積常數(shù)Ksp與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積——離子積Q的相對大小,可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解,這就是溶度積規(guī)則。難溶電解質(zhì)AmBn的水溶液中,離子積為Q=cm(An+)·cn(Bm-)。若Q<Ksp,溶液為不飽和溶液,體系中無沉淀生成,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;若Q=Ksp,溶液為飽和溶液,沉淀與溶解處于平衡狀態(tài);若Q>Ksp,溶液為過飽和溶液,體系中有沉淀生成,直至溶液飽和,達(dá)到新的平衡。(1)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)與AgCl=Ag++Cl-所表示的意義不同。前者表示難溶電解質(zhì)AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡表達(dá)式,后者表示強(qiáng)電解質(zhì)AgCl在水溶液中的電離方程式。(2)通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol·L-1時,沉淀達(dá)到完全。(3)溶度積(Ksp)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)。(4)注意離子積Q與溶度積Ksp的表達(dá)式相同,但意義不同,Q表達(dá)式中離子濃度可以是任意時刻的,所以其數(shù)值不定;但對于某一難溶電解質(zhì),Ksp表達(dá)式中離子濃度是指平衡時的濃度,在一定溫度下,Ksp為定值。(5)溶度積與溶解度都可用于表示物質(zhì)的溶解能力,利用Ksp大小判斷難溶電解質(zhì)在溶液中溶解能力的大小時需注意:①對于同類型的物質(zhì)(難溶電解質(zhì)化學(xué)式所表示的組成中陰、陽離子個數(shù)比相同),Ksp越小,則難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力就越弱。②對于不同類型的物質(zhì),Ksp不能直接用于判斷溶解能力的強(qiáng)弱,而應(yīng)通過計算將Ksp轉(zhuǎn)化為飽和溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,進(jìn)而確定溶解能力的強(qiáng)弱。典例精講【例1】下列關(guān)于沉淀溶解平衡的說法正確的是A.只有難溶電解質(zhì)才存在沉淀溶解平衡B.沉淀溶解平衡是可逆的C.在平衡狀態(tài)時D.達(dá)到沉淀溶解平衡的溶液不一定是飽和溶液【答案】B【解析】A.易溶電解質(zhì)作溶質(zhì)時,如果是飽和溶液,也存在沉淀溶解平衡,A錯誤;B.沉淀溶解平衡也屬于動態(tài)平衡,是可逆過程,B正確;C.沉淀溶解平衡為動態(tài)平衡,則在平衡狀態(tài)時,C錯誤;D.達(dá)到沉淀溶解平衡的溶液,沉淀溶解和生成的速率相等,則一定是飽和溶液,D錯誤;故選B?!纠?】某溫度下硫酸鋇與水組成的混合物中加入少量硫酸鈉固體,下列說法錯誤的是A.BaSO4的電離程度減小 B.BaSO4溶解的量減小C.c(Ba2+)與c(SO)的乘積不變 D.溶液的導(dǎo)電能力增強(qiáng)【答案】A【解析】A.硫酸鋇在溶液中完全電離,則加入硫酸鈉后,硫酸鋇的電離程度不變,仍然為100%,故A錯誤;B.加入硫酸鈉后,溶液中硫酸根離子濃度增大,溶解平衡向著逆向移動,導(dǎo)致硫酸鋇的溶解的量減小,故B正確;C.c(Ba2+)與c(SO)的乘積為溶度積,由于溫度不變,則硫酸鋇的溶度積不變,故C正確;D.加入硫酸鈉后,溶液中離子濃度增大,則溶液的導(dǎo)電性增強(qiáng),故D正確;故選:A。【例3】在一定溫度下,氯化銀在水中存在如下沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),若把AgCl分別放入①100mL0.1mol/LNa2SO4溶液中;②100mL0.1mol/LNaCl溶液中;③100mL0.1mol/LAlCl3溶液中;④100mL0.1mol/LMgCl2溶液中。攪拌后在相同的溫度下Ag+濃度由大到小的順序是A.①>②>④>③ B.②>①>④>③C.④>③>②>① D.①>④>③>②【答案】A【解析】因為氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),①中無Cl-,對該平衡無抑制作用,而②③④溶液中c(Cl-)分別為0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,因此對AgCl的溶解平衡起到的抑制作用③>④>②>①,因此Ag+濃度由大到小的順序是①>②>④>③。綜上,本題選A。?環(huán)節(jié)二沉淀溶解平衡的應(yīng)用【情境材料】探究Mg(OH)2沉淀溶解的方法實(shí)驗操作向3支盛有少量Mg(OH)2固體的試管中分別滴加適量的蒸餾水、鹽酸和NH4Cl溶液實(shí)驗裝置實(shí)驗現(xiàn)象沉淀不溶解沉淀溶解沉淀溶解【問題探究】1.應(yīng)用平衡移動原理,解釋為什么Mg(OH)2能溶于鹽酸?2.應(yīng)用平衡移動原理,解釋為什么Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液?【答案】1.Mg(OH)2存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),加入稀鹽酸,H+與OH-中和生成H2O,平衡體系中的c(OH-)不斷減小,Q[Mg(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2],導(dǎo)致平衡向沉淀溶解的方向移動,直至Mg(OH)2完全溶解。2.Mg(OH)2存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),NH4Cl電離出的NHeq\o\al(\s\up1(+),\s\do1(4))與OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)NH3·H2O,使平衡體系中的c(OH-)不斷減小,Q[Mg(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2],導(dǎo)致平衡向沉淀溶解的方向移動,直至Mg(OH)2完全溶解。要點(diǎn)歸納1.沉淀生成的方法(1)調(diào)節(jié)pH法:如工業(yè)原料氯化銨中含有雜質(zhì)氯化鐵,使其溶解于水,再加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH至7~8,可使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NHeq\o\al(\s\up1(+),\s\do1(4))。(2)加沉淀劑法:如以Na2S、H2S等作為沉淀劑,使某些金屬離子如Cu2+、Hg2+等,生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀,也是分離、除去雜質(zhì)常用的方法。(3)相同離子法:增大沉淀溶解平衡體系中某種離子的濃度,使平衡向生成沉淀的方向移動,如向AgCl飽和溶液中加入飽和食鹽水可繼續(xù)生成AgCl沉淀。(4)氧化還原法:改變離子的存在形式,促使其轉(zhuǎn)化為溶解度更小的難溶電解質(zhì),便于分離出來,例如通過氧化還原反應(yīng)將Fe2+氧化為Fe3+,從而生成更難溶的Fe(OH)3沉淀。2.沉淀溶解的原理根據(jù)平衡移動原理,對于在水中難溶的電解質(zhì),若能設(shè)法不斷地移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子,使平衡向沉淀溶解的方向移動,就可以使沉淀溶解。3.沉淀溶解的方法(1)酸溶解法:如難溶于水的BaCO3沉淀可溶于鹽酸中,其溶解原理可表示為(2)鹽溶解法:如難溶于水的Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液中。(3)生成配合物法:如AgCl沉淀可溶于氨水,其溶解原理為AgCl電離出的Ag+與NH3·H2O作用生成可溶但難電離的配離子[Ag(NH3)2]+,則AgCl溶解平衡體系中c(Ag+)減小,溶解平衡向右移動直至AgCl完全溶解,反應(yīng)的離子方程式為AgCl+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。(4)氧化還原法:有些金屬硫化物(如CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸,只能溶于氧化性酸,則可通過減小c(S2-)來達(dá)到使沉淀溶解的目的,例如:3CuS+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H2O。4.沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)與規(guī)律(1)實(shí)質(zhì):沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動。(2)規(guī)律:①兩種沉淀的溶解度不同,一般來說溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀,沉淀的溶解度差別越大,沉淀轉(zhuǎn)化越容易。②當(dāng)一種試劑能沉淀溶液中的幾種離子時,生成沉淀所需要試劑離子濃度越小的越先沉淀。③如果生成各種沉淀所需要試劑離子的濃度相差較大,就能分步沉淀,從而達(dá)到分離的目的。5.沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用(1)鍋爐除水垢:將水垢中含有的難溶于酸的CaSO4轉(zhuǎn)化為易溶于酸的CaCO3,離子方程式:CaSO4(s)+COeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3))(aq)CaCO3(s)+SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))(aq)。(2)自然界中礦物的轉(zhuǎn)化:如ZnS遇CuSO4溶液轉(zhuǎn)化為CuS,離子方程式:Cu2+(aq)+ZnS(s)CuS(s)+Zn2+(aq)。(1)要能除去溶液中的指定離子,又不能影響其他離子的存在,并且由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子要便于除去,如沉淀KNO3溶液中的Ag+,可用KCl作沉淀劑,而不能選用NaCl。(2)溶液中沉淀物的溶解度越小,離子沉淀越完全,如沉淀Ca2+,可將Ca2+轉(zhuǎn)化為CaCO3、CaSO4,因CaSO4是微溶物,不如CaCO3的溶解度小,因此轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀時Ca2+除去得更完全。(3)要注意沉淀劑的電離程度,如使Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀時,用NaOH溶液作沉淀劑要比用氨水的效果好。典例精講【例4】某溫度下,Ksp(MnS)=2×10-13,Ksp(PbS)=2×10-28,生產(chǎn)中用MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中Pb2+,其反應(yīng)原理為Pb2+(aq)+MnS(s)PbS(s)+Mn2+(aq)。下列說法正確的是A.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1015B.PbS懸濁液中:c(Pb2+)=1×10-14mol?L-1C.該反應(yīng)達(dá)平衡時c(Mn2+)=c(Pb2+)D.其他條件不變,使平衡體系中c(Mn2+)增大,則c(Pb2+)減小【答案】A【解析】A.該反應(yīng)的平衡常數(shù),A項正確;B.PbS懸濁液中:,,B項錯誤;C.根據(jù)A項分析,C項錯誤;D.為常數(shù),平衡體系中增大,則也增大,D項錯誤。答案選A。【例5】下列關(guān)于沉淀溶解平衡的說法正確的是A.在同濃度的和溶液中的溶解度相同,也相同B.升高溫度,沉淀溶解平衡一定正向移動C.洗滌沉淀時,洗滌次數(shù)越多越好D.向飽和的混合溶液中加入少量,溶液中不變【答案】D【解析】A.在同濃度的和溶液中的相同,但由于和溶液中氯離子濃度不同所以溶解度不相同,A錯誤;B.升高溫度,沉淀溶解平衡不一定正向移動,比如氫氧化鈣,B錯誤;C.洗滌次數(shù)過多可能會造成沉淀損失,并不是越多越好,C錯誤;D.,,由于是二者的混合溶液,故Ag+濃度相等,可得,而Ksp僅與溫度有關(guān),則二者Ksp之比為定值故不變,D正確;故選D。?環(huán)節(jié)三溶解平衡常數(shù)的計算【情境材料】銅藍(lán)主要產(chǎn)在其他銅礦床附近,自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液,向地下層滲透,遇到難溶的ZnS或PbS,慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)?!締栴}探究】1.CuSO4溶液與ZnS反應(yīng)能轉(zhuǎn)化為銅藍(lán)(CuS),你能寫出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式嗎?2.已知FeS和CuS的溶度積常數(shù)分別為:Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=6.3×10-36,試通過計算判斷FeS與CuSO4溶液反應(yīng)能否完全轉(zhuǎn)化為CuS?3.BaCO3和BaSO4都難溶于水,在醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作鋇餐透視,而不能用BaCO3的原因是什么?4.要將等體積的4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3mol·L-1的K2CrO4溶液混合,是否能析出Ag2CrO4沉淀?[已知Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12]【答案】1.CuSO4與ZnS反應(yīng)的離子方程式是Cu2++ZnSCuS+Zn2+。2.CuSO4與FeS反應(yīng)的離子方程式是Cu2+(aq)+FeS(s)CuS(s)+Fe2+(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=eq\f(c(Fe2+),c(Cu2+))=eq\f(c(Fe2+)·c(S2-),c(Cu2+)·c(S2-))=eq\f(Ksp(FeS),Ksp(CuS))=eq\f(6.3×10-18,6.3×10-36)=1×1018>105,故該轉(zhuǎn)化能完全進(jìn)行。3.原因是BaCO3能溶于胃酸(主要成分為鹽酸),反應(yīng)原理為BaCO3(s)Ba2+(aq)+COeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3))(aq)、COeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3))+2H+=CO2↑+H2O。胃酸消耗COeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3)),使溶液中c(COeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3)))降低,BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動,c(Ba2+)增大,引起人體重金屬中毒。4.混合后c(Ag+)=c(CrOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)))=2×10-3mol·L-1,Q=c2(Ag+)·c(CrOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)))=(2×10-3)2×2×10-3=8×10-9>9.0×10-12,故有Ag2CrO4沉淀析出。要點(diǎn)歸納Ksp的4種計算類型??碱}型解題策略根據(jù)定義式或者數(shù)形結(jié)合求Ksp,或者判斷沉淀金屬離子所需pH直接根據(jù)Ksp(AmBn)=ceq\o\al(\s\up1(m),\s\do1(平))(An+)·ceq\o\al(\s\up1(n),\s\do1(平))(Bm-)解答,如果已知溶解度,則化為物質(zhì)的量濃度再代入計算沉淀先后的計算與判斷(1)沉淀類型相同,則Ksp小的化合物先沉淀;(2)沉淀類型不同,則需要根據(jù)Ksp分別計算出沉淀時所需離子濃度,所需離子濃度小的先沉淀根據(jù)兩種含同種離子的化合物的Ksp數(shù)據(jù),求溶液中不同離子濃度的比值如某溶液中含有I-、Cl-等,向其中滴加AgNO3溶液,當(dāng)AgCl開始沉淀時,求溶液中eq\f(c平(I-),c平(Cl-)),則有eq\f(c平(I-),c平(Cl-))=eq\f(c平(Ag+)·c平(I-),c平(Ag+)·c平(Cl-))=eq\f(Ksp(AgI),Ksp(AgCl))判斷沉淀的生成或轉(zhuǎn)化把離子濃度數(shù)值代入Ksp表達(dá)式,若數(shù)值大于Ksp,沉淀可生成或轉(zhuǎn)化為相應(yīng)難溶物質(zhì)(1)在計算難溶電解質(zhì)溶液中離子平衡濃度時不要搞錯計量數(shù)關(guān)系。如xmol·L-1鉻酸銀(Ag2CrO4)溶液中c(Ag+)是2xmol·L-1而不是xmol·L-1。(2)類型不同的難溶電解質(zhì)的溶度積大小不能直接反映出它們的溶液中離子濃度的大小,因為它們的溶度積表達(dá)式是不同的。Ksp與S的換算沒有一個統(tǒng)一的公式,因電解質(zhì)類型(陰、陽離子數(shù)目比)的不同而相異。典例精講【例6】25℃時有關(guān)物質(zhì)的顏色和溶度積()如下表:物質(zhì)AgClAgBrAgI顏色白淡黃黃黑下列敘述不正確的是A.向AgCl的白色懸濁液中加入0.1KI溶液,有黃色沉淀產(chǎn)生B.25℃時,AgCl、AgBr、AgI、飽和水溶液中的濃度相同C.25℃,AgCl固體在等物質(zhì)的量濃度NaCl、溶液中的溶度積相同D.在5mLNaCl溶液中,加入1滴(20滴約為1mL)液,不能產(chǎn)生白色沉淀【答案】B【解析】A.對于相同類型的難溶性鹽,一般情況下溶度積大的沉淀較易轉(zhuǎn)化成溶度積小的沉淀,故向AgCl的白色懸濁液中加入0.1KI溶液,有黃色沉淀產(chǎn)生,故A正確;B.25℃時,AgCl、AgBr、AgI飽和水溶液中Ag+的濃度分別為:、、,,故各飽和水溶液中的濃度不相同,故B錯誤;C.等物質(zhì)的量濃度NaCl、CaCl2溶液中c(Cl-)不同,根據(jù)平衡移動可知,AgCl在這兩溶液中溶解度不同,因溫度不變,因此溶度積相同,故C正確;D.1滴溶液體積為0.05mL,加入到5mL溶液中,混合溶液體積幾乎不變,當(dāng)硝酸銀加入后,溶液中,Qc(AgCl)=c(Ag+)?c(Cl?)=1.8×10?6mol?L?1×1×10?5mol?L?1=1.8×10?11<1.8×10?10,所以不能產(chǎn)生白色沉淀,故D正確;故選B?!纠?】已知常溫下,,。現(xiàn)向飽和溶液中加入足量的溶液,發(fā)生反應(yīng)。常溫下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為A. B. C. D.50【答案】A【解析】的反應(yīng)平衡常數(shù),綜上所述A符合題意;答案選A。?環(huán)節(jié)四沉淀溶解平衡圖像【情境材料】某溫度下,F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)、Fe(OH)2(s)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡,改變?nèi)芤簆H,金屬陽離子濃度的變化如圖所示?!締栴}探究】1.Fe(OH)3能否溶于稀硫酸?試用沉淀溶解平衡理論解釋。2.采取什么措施能使a點(diǎn)到b點(diǎn)?3.向等物質(zhì)的量濃度的Fe3+、Cu2+、Fe2+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,先后依次出現(xiàn)的沉淀是什么?4.如何除去CuCl2溶液中混有的少量Fe3+和Fe2+?【答案】1.能;Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq),加入稀硫酸,H+與OH-發(fā)生中和反應(yīng),上述平衡右移,故Fe(OH)3能溶于稀硫酸。2.調(diào)節(jié)(增大)溶液pH,使c平(Fe3+)減小,c平(OH-)增大。3.Fe(OH)3、Cu(OH)2、Fe(OH)2。4.先加入H2O2或氯水,將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+;再加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3調(diào)節(jié)CuCl2溶液的pH。要點(diǎn)歸納1.沉淀溶解平衡圖像題的解題策略第一步:明確圖像中橫、縱坐標(biāo)的含義橫、縱坐標(biāo)通常是難溶物溶解后電離出的離子濃度。第二步:理解圖像中線上點(diǎn)、線外點(diǎn)的含義(1)以氯化銀為例,在該沉淀溶解平衡圖像上,曲線上任意一點(diǎn)都達(dá)到了沉淀溶解平衡狀態(tài),此時Q=Ksp。在溫度不變時,無論改變哪種離子的濃度,另一種離子的濃度只能在曲線上變化,不會出現(xiàn)在曲線外。(2)曲線上方區(qū)域的點(diǎn)均為飽和溶液與沉淀共存的體系,此時Q>Ksp。(3)曲線下方區(qū)域的點(diǎn)均為不飽和溶液,此時Q<Ksp。第三步:抓住Ksp的特點(diǎn),結(jié)合選項分析判斷(1)溶液在蒸發(fā)時,離子濃度的變化分兩種情況:①原溶液不飽和時,離子濃度要增大都增大;②原溶液飽和時,離子濃度都不變。(2)溶度積常數(shù)只是溫度的函數(shù),與溶液中溶質(zhì)的離子濃度無關(guān),在同一曲線上的點(diǎn),溶度積常數(shù)相同。沉淀溶解平衡圖像分析模式(1)曲線上任一點(diǎn)均為飽和溶液,線外的點(diǎn)為非飽和溶液,可根據(jù)Qc與Ksp的大小判斷。(2)求Ksp時可找曲線上合適的一點(diǎn)確定離子濃度進(jìn)行計算,曲線上任一點(diǎn)的Ksp相同。(3)當(dāng)坐標(biāo)表示濃度的對數(shù)時,要注意離子濃度的換算,如lgc(X)=a,則c(X)=10a。(4)當(dāng)坐標(biāo)表示濃度的負(fù)對數(shù)(-lgX=pX)時,pX越大,c(X)越小,c(X)=10-pX。典例精講【例8】某溫度下,F(xiàn)eS的水溶液中存在平衡FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq),其沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是A.可以通過升溫實(shí)現(xiàn)由c點(diǎn)變到a點(diǎn) B.d點(diǎn)可能有沉淀生成C.a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)的Ksp大于b點(diǎn)對應(yīng)的Ksp D.該溫度下,Ksp(FeS)=2.0×10-18【答案】D【解析】A.從圖像可以看出,從c點(diǎn)到a點(diǎn),不變,變小,而溫度變化時,與同時變化,A項錯誤;B.沉淀溶解平衡曲線上方表示過飽和溶液,可析出沉淀,曲線下方表示不飽和溶液,所以d點(diǎn)沒有沉淀生成,B項錯誤;C.a(chǎn)、b點(diǎn)處于等溫線上,溫度不變,不變,C項錯誤;D.由圖知,該溫度下,,D項正確;故選D。【例9】用0.100mol·L-1AgNO滴定50.0mL0.0500mol·L-1Cl-溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關(guān)描述錯誤的是

A.根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計算可知10-9>Ksp(AgCl)>10-10B.曲線上b、c點(diǎn)都滿足關(guān)系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)C.相同實(shí)驗條件下,若改為0.0400mol·L-1Cl-,反應(yīng)終點(diǎn)c移到aD.相同實(shí)驗條件下,若改為0.0500mol·L-1Br-,反應(yīng)終點(diǎn)c向b方向移動【答案】C【解析】A.當(dāng)加入25mL硝酸銀溶液時,兩者恰好完全反應(yīng),此時AgCl處于沉淀溶解平衡狀態(tài),c(Ag+)=c(Cl-),根據(jù)圖像可知,加入25mL硝酸銀溶液時,對應(yīng)c(Cl-)在10-5~10-4.5mol/L之間,AgCl的Ksp=c(Ag+)·c(Cl-),即氯化銀的溶度積在10-10<Ksp(AgCl)<10-9,故A說法正確;B.Ksp只受溫度的影響,溫度不變,則Ksp不變,所以曲線上的點(diǎn)是達(dá)到沉淀溶解平衡的平衡點(diǎn),均滿足Ksp=c(Ag+)·c(Cl-),故B說法正確;C.相同條件下,改為0.0400mol/LCl-,完全反應(yīng)時,消耗硝酸銀的體積為=20mL,因此反應(yīng)終點(diǎn)c不能移到a點(diǎn),故C說法錯誤;D.相同條件下,若改為0.0500mol/LBr-,消耗硝酸銀的溶液的體積仍為25mL,但AgBr的溶度積比AgCl小,達(dá)到沉淀溶解平衡時,c(Br-)更小,-lgc(Br-)增大,即c向b方向移動,故D說法正確;答案為C。一、單選題1.把Ca(OH)2固體放入一定量的蒸餾水中,一定溫度下達(dá)到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),當(dāng)向懸濁液中加少量生石灰后,若溫度保持不變,下列判斷正確的是A.溶液中Ca2+數(shù)目不變 B.溶液中c(Ca2+)增大C.溶液pH值不變 D.溶液pH值增大【答案】C【解析】向懸濁液中加少量生石灰,發(fā)生:CaO+H2O=Ca(OH)2,A.加入CaO,消耗水,由于原溶液已達(dá)到飽和,則平衡向逆反應(yīng)方向移動,溶液中Ca2+數(shù)目減少,故A錯誤;B.反應(yīng)后仍為飽和溶液,c(Ca2+)不變,故B錯誤;C.反應(yīng)后仍為飽和溶液,c(OH-)不變,溶液pH不變,故C正確;D.反應(yīng)后仍為飽和溶液,c(OH-)不變,溶液pH不變,故D錯誤;答案選C。2.下列有關(guān)實(shí)驗操作、現(xiàn)象、解釋或結(jié)論都正確的是選項實(shí)驗操作現(xiàn)象解釋或結(jié)論A將與溶液混合出現(xiàn)白色沉淀,有大量氣體生成與發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)B將裝有紅棕色氣體的注射器由10mL壓縮至5mL壓縮后的氣體顏色比壓縮前深反應(yīng)向左進(jìn)行C將溶液由稀釋到,測溶液pH溶液pH變小稀釋后,的水解程度增大D將少量投入的溶液中溶解與電離出的結(jié)合成,促使的溶解平衡正向移動A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】A.兩種陰離子不可能發(fā)生雙水解,且雙水解會有氣體產(chǎn)生,實(shí)際發(fā)生的反應(yīng)為,是結(jié)合了電離出來的H+,選項A錯誤;B.壓縮注射器,增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,但容器的體積減小,NO2濃度增大,氣體顏色比壓縮前深,故B錯誤;C.溶液中存在水解:,由稀釋到,加水稀釋促進(jìn)水解,但氫離子濃度降低,pH增大,C錯誤;D.CH3COONH4溶液呈中性,少量Mg(OH)2懸濁液中加CH3COONH4溶液,與OH-反應(yīng),導(dǎo)致氫氧化鎂的沉淀溶解平衡正向移動,則Mg(OH)2溶解,D正確;答案選D。3.將足量的AgCl分別放入下列物質(zhì)中,AgCl的溶解度由大到小的排列順序是①20mL0.01mol/LHCl溶液②30mL0.02mol/LCaCl2溶液

③40mL0.02mol/LAgNO3溶液

④10mL蒸餾水

⑤50mL0.05mol/LKCl溶液。A.①>②>⑤>④>③ B.④>③>⑤>②>①C.④>⑤>②>①>③ D.④>①>③>②>⑤【答案】D【解析】AgCl在溶液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),增大溶液中c(Ag+)或c(Cl-),AgCl的溶解度會減小,等濃度c(Ag+)或c(Cl-)對AgCl溶解度的影響相同。①20mL0.01mol/LHCl溶液中c(Cl-)=0.01mol/L;②30mL0.02mol/LCaCl2溶液中c(Cl-)=0.02mol/L×2=0.04mol/L;③40mL0.02mol/LAgNO3溶液中c(Ag+)=0.02mol/L;④10mL蒸餾水中c(Cl-)=c(Ag+)=0;⑤50mL0.05mol/LKCl溶液中c(Cl-)=0.05mol/L??梢娚鲜鋈芤褐须x子濃度由小到大的順序為:④<①<③<②<⑤,則AgCl的溶解度由大到小的排列順序是④>①>③>②>⑤,故合理選項是D。4.一定溫度下,在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是A.加入一定量固體,可使溶液由d點(diǎn)變到b點(diǎn)B.加入一定量固體,可使溶液由a點(diǎn)變到c點(diǎn)C.通過蒸發(fā)可以使不飽和溶液d變?yōu)轱柡腿芤篶D.a(chǎn)

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