第八章 第30讲难溶电解质的溶解平衡.docx

1、第八章 第30讲难溶电解质的溶解平衡考点一沉淀溶解平衡及应用1.沉淀溶解平衡(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时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。(2)溶解平衡的建立固体溶质溶液中的溶质v溶解v沉淀，固体溶解v溶解v沉淀，溶解平衡v溶解0为例外界条件移动方向平衡后c(Ag)平衡后c(Cl)Ksp升高温度正向增大增大增大加水稀释正向不变不变不变加入少量AgNO3逆向增大减小不变通入HCl逆向减小增大不变通入H2S正向减小增大不变(5)电解质在水中的溶解度20 时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：2.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成调节pH法如：除

2、去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至78，离子方程式为Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。沉淀剂法如：用H2S沉淀Cu2，离子方程式为H2SCu2=CuS2H。(2)沉淀的溶解酸溶解法如：CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO32H=Ca2H2OCO2。盐溶液溶解法如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O。氧化还原溶解法如：不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。配位溶解法如：AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl2H2O。(3)沉淀的转化实质：沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解

3、度差别越大，越容易转化)。应用：锅炉除垢、矿物转化等。深度思考1.下列方程式：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)、AgCl=AgCl、CH3COOH CH3COOH各表示什么意义？答案AgCl的沉淀溶解平衡；AgCl是强电解质，溶于水的AgCl完全电离；CH3COOH的电离平衡。2.(1)在实验室中怎样除去NaCl溶液中的BaCl2?(2)怎样除去AgI中的AgCl?答案(1)向溶液中加入过量的Na2CO3溶液充分反应，过滤，向滤液中加适量盐酸。(2)把混合物与饱和的KI溶液混合，振荡静置，溶度积大的AgCl就会慢慢转化为溶度积小的AgI。题组一沉淀溶解平衡及其影响因素1.下列说法正确的

4、是()难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各种离子的溶解(或沉淀)速率都相等难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液，则SO沉淀完全，溶液中只含Ba2、Na和Cl，不含SOKsp小的物质其溶解能力一定比Ksp大的物质的溶解能力小为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好A. B.C. D.答案C解析难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，不同离子溶解(或沉淀)的速率不一定相等，这与其化学计量数有关；难溶电解质是固体，其浓度可视为常数，增加它的量对平衡无影响；生成BaSO

5、4沉淀后的溶液中仍然存在Ba2和SO，因为有BaSO4的沉淀溶解平衡存在；同类型物质的Ksp越小，溶解能力越小，不同类型的物质则不能直接比较；稀H2SO4可以抑制BaSO4的溶解；洗涤沉淀一般23次即可，次数过多会使沉淀溶解。题组二实验探究沉淀转化原因2.某学生探究AgCl、Ag2S沉淀转化的原因。步骤现象.将NaCl与AgNO3溶液混合产生白色沉淀.向所得固液混合物中加Na2S溶液沉淀变为黑色.滤出黑色沉淀，加入NaCl溶液较长时间后，沉淀变为乳白色(1)中的白色沉淀是_。(2)中能说明沉淀变黑的离子方程式是_，沉淀转化的主要原因是_。(3)滤出步骤中的乳白色沉淀，推测含有AgCl。用浓HN

6、O3溶解，产生红棕色气体，部分沉淀未溶解，过滤得到滤液X和白色沉淀Y。.向X中滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀 .向Y滴加KI溶液，产生黄色沉淀 由判断，滤液X中被检出的离子是_。 由、可确认步骤中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀_。(4)该学生通过如下对照实验确认了步骤中乳白色沉淀产生的原因：在NaCl的存在下，氧气将中黑色沉淀氧化。现象B：一段时间后，出现乳白色沉淀C：一段时间后，无明显变化 A中产生的气体是_。 C中盛放的物质W是_。 该同学认为B中产生沉淀的反应如下(请补充完整)：2Ag2S _ _ 2H2O 4AgCl _ 4NaOHB中NaCl的作用是_。答案(1)AgCl

7、(2)2AgCl(s) S2(aq) Ag2S(s) 2Cl (aq)Ag2S比AgCl的溶解度更小(3) SO S(4) O2Ag2S 的悬浊液1O24NaCl2SO2 将Ag2S 氧化生成S时，有Ag游离出来，NaCl中大量的Cl与游离的Ag结合成AgCl沉淀。由于c(Ag)减小，有利于中反应平衡右移，B中最终出现乳白色沉淀题组三利用沉淀溶解平衡处理废水3.水是人类生存和发展的宝贵资源，而水质的污染问题却越来越严重。目前，世界各国已高度重视这个问题，并积极采取措施进行治理。(1)工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是_(填字母)。选项污染物处理

8、措施方法类别A废酸加生石灰中和物理法BCu2等重金属离子加硫化物沉降化学法C含纯碱的废水加石灰水反应化学法(2)下图是某市污水处理的工艺流程示意图：下列物质中不可以作为混凝剂(沉降剂)使用的是_(填字母)。A.偏铝酸钠 B.氧化铝C.碱式氯化铝 D.氯化铁混凝剂除去悬浮物质的过程是_(填字母)。A.物理变化 B.化学变化C.既有物理变化又有化学变化答案(1)BC(2)BC解析(1)工业废水中的废酸可加生石灰中和，属于化学变化；CuS、HgS、Ag2S均难溶，所以加硫化物，如Na2S，可沉淀Cu2等重金属离子，消除污染；纯碱可加入石灰水生成CaCO3沉淀而除去。(2)偏铝酸钠、碱式氯化铝、氯化铁

9、水解生成胶体，除去悬浮物，而氧化铝难溶于水，不能产生胶体，不能作混凝剂。在除去悬浮物的过程中既有物理变化又有化学变化。考点二溶度积常数及其应用1.溶度积和离子积以AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)为例：溶度积离子积概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号KspQc表达式Ksp(AmBn)cm(An)cn(Bm)，式中的浓度都是平衡浓度Qc(AmBn)cm(An)cn(Bm)，式中的浓度都是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解QcKsp：溶液过饱和，有沉淀析出QcKsp：溶液饱和，处于平衡状态Qc”、“”或“”)。(2)保持T1不变，怎样使A点变成B点？(3)在B

10、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固体反思归纳(1)溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。(2)对于沉淀溶解平衡：AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)，Kspcm(An)cn(Bm)，对于相同类型的物质，Ksp 的大小反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小，也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。与平衡常数一样，Ksp与温度有关。不过温度改变不大时，Ksp 变化

11、也不大，常温下的计算可不考虑温度的影响。题组一沉淀溶解平衡曲线1.在t 时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知 t 时AgCl的Ksp41010，下列说法不正确的是()A.在t 时，AgBr的Ksp为4.91013B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点变到b点C.图中a点对应的是AgBr 的不饱和溶液D.在t 时，AgCl(s)Br(aq) AgBr(s)Cl(aq)的平衡常数K816答案B解析根据图中c点的c(Ag)和c(Br)可得，该温度下AgBr的Ksp为4.91013，A正确；在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后，c(Br)增大，溶解平衡逆向移动，c(A

12、g) 减小，B错；在a点时QcKsp，故为AgBr的不饱和溶液，C正确；在t 时，平衡常数Kc(Cl)/c(Br)Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入数据得K816，D正确。2.已知25 时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400 mL 0.01 molL1 Na2SO4溶液，下列叙述正确的是()A.溶液中析出CaSO4固体沉淀，最终溶液中c(SO)比原来的大B.溶液中无沉淀析出，溶液中c(Ca2)、c(SO)都变小C.溶液中析出CaSO4固体沉淀，溶液中c(Ca2)、c(SO)都变小D.溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO

13、)比原来的大答案D解析由图像可知，Ksp(CaSO4)9.0106，当加入400 mL 0.01 molL1 Na2SO4溶液时，此时c(Ca2)6104 molL1，c(SO)8.6103molL1，Qc5.16106Ksp(CaSO4)，所以溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO)比原来大。题组二Ksp及其应用3.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：(1)已知25 时，KspMg(OH)25.61012；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：pH8.08.09.69.6颜色黄色绿色蓝色25 时，在Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为_。(2)25 向50

14、 mL 0.018 molL1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 molL1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下，AgCl的Ksp1.81010，忽略溶液的体积变化，请计算：完全沉淀后，溶液中c(Ag)_。完全沉淀后，溶液的pH_。如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL 0.001 molL1的盐酸，是否有白色沉淀生成？_(填“是”或“否”)。(3)在某温度下，Ksp(FeS)6.251018，FeS饱和溶液中c(H)与c(S2)之间存在关系：c2(H)c(S2)1.01022，为了使溶液里c(Fe2) 达到1 molL1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(H)约为_。

15、答案(1)蓝色(2)1.8107 molL12否(3)4103 molL1解析(1)设Mg(OH)2饱和溶液中c(OH)为x molL1，则0.5x35.61012，x1104，c(H)11010 molL1，pH10，溶液为蓝色。(2)反应前，n(Ag)0.018 molL10.05 L0.9103 mol，n(Cl)0.020 molL10.05 L1103 mol；反应后剩余的Cl为0.1103 mol，则混合溶液中，c(Cl)1.0103 molL1，c(Ag)Ksp(AgCl)/c(Cl)1.8107 molL1。H没有参与反应，完全沉淀后，c(H)0.010 molL1，pH2。因

16、为加入的盐酸中，c(Cl)和反应后所得溶液中的c(Cl)相同，c(Cl)没有改变，c(Ag)变小，所以Qcc(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)，没有沉淀产生。(3)根据Ksp(FeS)得：c(S2)molL16.251018 molL1，根据c2(H)c(S2)1.01022得：c(H)molL14103 molL1。沉淀溶解平衡图像题的解题策略1.沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。2.从图像中找到数据，根据Ksp公式计算得出Ksp的值。3.比较溶液的Qc与Ksp的大小，判断溶液中

17、有无沉淀析出。4.涉及Qc的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。1.正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合加入1 L水中，所得溶液中c(Cl)c(I)()(2015重庆理综，3D)(2)将0.1 molL1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1 molL1 CuSO4溶液，现象是先有白色沉淀生成，后变为浅蓝色沉淀，所以Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小()(2015全国卷，10D)(3)Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡：Mg(OH

18、)2(s) Mg2(aq)2OH(aq)，该固体可溶于NH4Cl溶液()(2015天津理综，3D)(4)向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀，则Ksp(AgCl)Ksp(AgI)()(2015山东理综，11A)2.2015全国卷，28(1)(2)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物为_。(2)上述浓缩液中主要含有I、Cl等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为_。已知Ksp(AgCl)1.81010，Ksp

19、(AgI)8.51017。答案(1)MnSO4(或Mn2)(2)4.71073.2015全国卷，26(3)(4)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示：溶解度/(g/100 g水)温度/化合物020406080100NH4Cl29.337.245.855.365.677.3ZnCl2343395452488541614化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值101710171039回答下列问题：(3)废电

20、池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过_分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、_和_，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法为_，其原理是_。(4)用废电池的锌皮制备ZnSO47H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为_，加碱调节至pH为_时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1105 molL1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为_时，锌开始沉淀(假定Zn2浓度为0.1 molL1)。若上述过程不加H2O2后果是_，原因是_。答案(3)加热浓缩、冷却结晶碳粉MnOOH在足量的空气或氧气中加热碳粉转变为CO2

21、，MnOOH被氧化成MnO2 (4)Fe32.76Zn2和Fe2不能分离Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近解析(3)由于ZnCl2的溶解度受温度影响较大，而NH4Cl的溶解度受温度影响较小，所以可采用加热浓缩、冷却结晶的方法分离ZnCl2和NH4Cl的混合物；根据废电池糊状填充物中碳粉和MnO2及正极放电产生的MnOOH都不溶于水，可确定滤渣的主要成分；碳粉在足量的空气或氧气中燃烧转变为CO2，MnOOH在足量的空气或氧气中加热转变为MnO2，因此得到较纯的MnO2最简便的方法是在足量空气或氧气中加热滤渣。(4)铁溶于稀硫酸生成Fe2，Fe2被双氧水氧化为Fe3。KspFe(OH)3c

22、(Fe3)c3(OH)1039,则铁刚好完全沉淀时,c(OH)molL14.641012 molL1，则c(H)molL12.16103 molL1，pH2.7；KspZn(OH)2c(Zn2)c2(OH)1017,锌开始沉淀时,c(OH)molL1108 molL1，则，c(H)molL1106 molL1，pH6；Zn(OH)2和Fe(OH)2的Ksp相近，若不加H2O2，沉淀Zn2的同时Fe2也会沉淀，从而使Zn2和Fe2不能分离。4.2015山东理综，31(1)(2)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2、Mg2、Fe3等杂质)，实验室利用毒重石制备BaCl22H2O的流程如下：(1)

23、毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是_。实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的_。a.烧杯 b.容量瓶c.玻璃棒 d.滴定管(2)加入NH3H2O调节pH8可除去_(填离子符号)，滤渣中含_(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量，原因是_。Ca2Mg2Fe3开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.2已知：Ksp(BaC2O4)1.6107，Ksp(CaC2O4)2.3109。答案(1)增大接触面积从而使反应速率加快ac(2)Fe3Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量降低解析(1)充分研磨的目的是增大反应物的接触面积，从而使反应速率加快。配制一定质量分数的溶液，可以算出所需37%的盐