沉淀溶解平衡学案汇编Word文档下载推荐.docx

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④加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，平衡向溶解的方向移动。

二、溶度积

1.定义（Ksp）：

在一定温度下，沉淀达溶解平衡后的溶液为饱和溶液，其离子浓度不再发生变化，溶液中各离子浓度幂之积为常数，叫做浓度积常数（简称溶度积），用Ksp表示。

2．表达式：

MmAn（s）

mMn＋（aq）＋nAm－（aq）Ksp＝。

3．意义：

①难溶电解质一定时，溶度积Ksp仅与温度有关。

②溶度积与溶解度均可表示物质的溶解性大小。

③相同类型的物质，溶度积越小，其溶解度越小。

4．规则：

通过比较溶度积（Ksp）与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积（Qc）的相对大小，可以判断在给定条件下沉淀能否生成或溶解：

Qc>

Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出；

Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；

Qc<

Ksp，溶液未饱和。

v溶解v沉淀

【Exercises】

1.书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式

2．石灰乳中存在平衡：

Ca（OH）2（s）

Ca2+（aq）+2OH－（aq），加入下列溶液，可使Ca（OH）2减少的是（）

A.Na2CO3溶液B.AlCl3溶液C.NaOH溶液D.CaCl2溶液

3．一定温度下，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（　　）

①20mL0.01mol·

L－1KCl；

②30mL0.02mol·

L－1CaCl2溶液；

③40mL0.03mol·

L－1HCl溶液；

④10mL蒸馏水；

⑤50mL0.05mol·

L－1AgNO3溶液

A．①>

②>

③>

④>

⑤B．④>

①>

⑤

C．⑤>

③D．④>

⑤>

①

4.已知Ag2SO4的Ksp为2.0×

10－5，将适量Ag2SO4固体溶于

100mL水中至刚好饱和，该过程中Ag＋和SO

浓度随时间

变化关系如图所示[饱和Ag2SO4溶液中c（Ag＋）＝0.034mol·

L

－1]。

若t1时刻在上述体系中加入100mL0.020mol·

L－1

Na2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag＋和

SO

浓度随时间变化关系的是（　　）B

5．在100mL0.01mol·

L－1KCl溶液中，加入1mL0.01mol·

L－1AgNO3溶液，下列说法正确的是（AgCl的Ksp＝1.8×

10－10）（　　）

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

6．AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×

10－10和2.0×

10－12，若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度，则下面的叙述中正确的是（　　）

A．AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等

B．AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度

C．两者类型不同，不能由Ksp的大小直接判断溶解能力的大小

D．都是难溶盐，溶解度无意义

7.已知：

25℃时，Ksp[Mg（OH）2]＝5.61×

10－12，Ksp[MgF2]＝7.42×

10－11。

下列说法正确的是（　　）

A．25℃时，饱和Mg（OH）2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c（Mg2＋）大

B．25℃时，在Mg（OH）2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c（Mg2＋）增大

C．25℃时，Mg（OH）2固体在20mL0.01mol·

L－1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·

L－1NH4Cl溶液中的Ksp小

D．25℃时，在Mg（OH）2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg（OH）2不可能转化为MgF2

三、沉淀反应的应用

1．沉淀生成的应用

在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。

沉淀生成的方法——

①调节pH法：

如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使Fe3＋转变为Fe（OH）3沉淀而除去。

反应如下：

Fe3＋＋3NH3·

H2O===Fe（OH）3↓＋3NH

。

②加沉淀剂法：

如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。

Cu2＋＋S2－===CuS↓，Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋，

Hg2＋＋S2－===HgS↓，Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋。

调pH常用:

氨水、NaOH、CuO、CuCO3、Cu2（OH）2CO3等

③氧化还原法

例：

已知Fe3+在pH3~4之间开始沉淀，在pH7~8之间沉淀完全，而Fe2+，Cu2+在8~9之间开始沉淀11~12之间沉淀完全，则CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？

常用氧化剂:

HNO3、KMnO4、Cl2、O2、H2O2等

2.沉淀的溶解

（1）沉淀溶解的原理

根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。

（2）溶解沉淀的试剂类型

①主要类型：

用强酸溶解。

例如，溶解CaCO3、FeS、Al（OH）3、Cu（OH）2等难溶电解质。

②用某些盐溶液溶解。

例如：

Mg（OH）2沉淀可溶于NH4Cl溶液。

3.沉淀的转化

（1）沉淀转化的方法

对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。

（2）沉淀转化的实质

沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。

一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。

两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。

（3）沉淀转化实例：

①沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。

锅炉除水垢：

水垢[CaSO4（s）

CaCO3

Ca2＋（aq）]其反应方程式是：

CaSO4＋Na2CO3

CaCO3＋Na2SO4，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑

②对一些自然现象的解释

在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。

例如，各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿（ZnS）和方铅矿（PbS）时，便慢慢地使之转变为铜蓝（CuS）。

其反应如下：

CuSO4＋ZnS===CuS＋ZnSO4，CuSO4＋PbS===CuS＋PbSO4。

1.为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是

A．NaOHB．Na2CO3C．氨水D．MgO

2.下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大量共存的是（）

①I－ClO－NO

H＋②K＋NH

HCO

OH－

③SO

SO

K+OH－④Fe3+Cu2+SO

Cl－

⑤H＋K＋AlO

HSO

⑥Al3＋Na＋SO

CO

A．①⑥B．③④C．②⑤D．①④

3.牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5（PO4）3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：

Ca5（PO4）3OH（s）

5Ca2++3PO

+OH－进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是生成的有机酸能中和OH－，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿。

已知Ca5（PO4）3F（s）的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。

用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因5Ca2＋＋3PO

＋F－＝Ca5（PO4）3F↓

【小结】

第四节难溶电解质的溶解平衡（学生用稿）

。

一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和Cl－脱离；

另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面正、负离子的吸引，析出——沉淀。

在一定温度下，当时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。

可表示为（AgCl为例）AgCl（s）Ag＋（aq）＋Cl－（aq）。

（2）达到平衡时，溶液中离子的不变。

（3）当改变外界条件时，溶解平衡将，达到新的平衡。

难溶电解质的溶解度g（离子浓度mol/L）时，视沉淀反应完全。

升温，平衡向溶解方向移动

加水，浓度减小，平衡向方向移动。

③加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，平衡向的方向移动。

④加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，平衡向的方向移动。

在一定温度下，沉淀达溶解平衡后的溶液为溶液，其离子浓度，溶液中各离子浓度幂之积为常数，叫做浓度积常数（简称溶度积），用Ksp表示。

①难溶电解质一定时，溶度积Ksp仅与有关。

②溶度积与溶解度均可表示物质的溶解性。

③相同类型的物质，溶度积越小，其溶解度越。

A.Na2CO3溶液B.AlCl3溶液C.NaOH溶液D.CaCl2溶液

浓度随时间变化关系的是（　　）

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

1．沉淀生成的应用及实例

在涉及、的生产、科研、等领域中，常

利用来达到分离或除去某些离子的目的。

如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使Fe3＋转变为沉淀而除去。

反应的例子方程式为：

Cu2＋＋S2－===，Cu2＋＋H2S===，

Hg2＋＋S2－===，Hg2＋＋H2S===。

根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地溶解平衡体系中的，使平衡向的方向移动，就可以使沉淀溶解。

对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以先将其转化为

沉淀转化的实质就是。

一般说来，溶解度的沉淀转化成溶解度的沉淀容易实现。

两种沉淀的溶解度差别，沉淀转化越容易。

CuSO4＋ZnS===，CuSO4＋PbS===。

8.为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是

9.牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5（PO4）3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：

+OH－进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是

已知Ca5（PO4）3F（s）的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。

用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因。

10.下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大量共存的是（）

Cl－OH－④Fe3+Cu2+SO

知识点一　沉淀的生成

1．要使工业废水中的重金属Pb2＋离子沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋离子与这些离子形成的化合物的溶解度如下：

化合物

PbSO4

PbCO3

PbS

溶解度/g

1.03×

10－4

1.81×

10－7

1.84×

10－14

由上述数据可知，选用的沉淀剂最好为（　　）　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．硫化物B．硫酸盐C．碳酸盐D．以上沉淀剂均可

答案　A

解析　PbS的溶解度最小，沉淀最彻底，故选A。

2．为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（　　）

答案　D

解析　要除FeCl3实际上是除去Fe3＋，由于pH≥3.7时，Fe3＋完全生成Fe（OH）3，而pH≥11.1时，Mg2＋完全生成Mg（OH）2，所以应加碱性物质调节pH使Fe3＋形成Fe（OH）3；

又由于除杂不能引进新的杂质，所以选择MgO。

知识点二　沉淀的溶解

3．当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg（OH）2（s）

Mg2＋（aq）＋2OH－（aq）时，为使

Mg（OH）2固体的量减少，须加入少量的（　　）　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．MgCl2B．NaOHC．MgSO4D．NaHSO4

解析　若使Mg（OH）2固体的量减小，应使Mg（OH）2的溶解平衡右移，应减小c（Mg2＋）或c（OH－）。

答案为D。

4．下列关于沉淀的叙述不正确的是（　　）

A．生产、科研中常利用生成沉淀来达到分离或除杂的目的

B．沉淀的溶解只能通过酸碱中和反应来实现

C．沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动

D．一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现

答案　B

解析　酸碱中和反应是实现沉淀溶解的方法之一，沉淀的溶解也可以通过其他途径实现。

知识点3　沉淀转化

5．向5mLNaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变成黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为（　　）

A．AgCl＝AgI＝Ag2SB．AgCl<

AgI<

Ag2S

C．AgCl>

AgI>

Ag2SD．AgI>

AgCl>

答案　C

解析　沉淀溶解平衡总是向更难溶的方向转化，由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为AgCl>

Ag2S。

6．已知如下物质的溶度积常数：

FeS：

Ksp＝6.3×

10－18；

CuS：

10－36。

A．同温度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度

B．同温度下，向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后，Ksp（FeS）变小

C．向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出现的沉淀是FeS

D．除去工业废水中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂

解析　A项由于FeS的Ksp大，且FeS与CuS的Ksp表达式是相同类型的，因此FeS的溶解度比CuS大；

D项向含有Cu2＋的工业废水中加入FeS，FeS会转化为更难溶的CuS，可以用FeS作沉淀剂；

B项Ksp不随浓度变化而变化，它只与温度有关；

C项先达到CuS的Ksp，先出现CuS沉淀。

练基础落实

1．在BaSO4饱和溶液中加入少量BaCl2溶液时产生沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后溶液中（　　）

A．c（Ba2＋）＝c（SO

）＝（Ksp）

B．c（Ba2＋）·

c（SO

）＝Ksp，c（Ba2＋）>

）

C．c（Ba2＋）·

）>

Ksp，c（Ba2＋）＝c（SO

D．c（Ba2＋）·

）≠Ksp，c（Ba2＋）<

2．往含I－和Cl－的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如下图所示。

则原溶液中c（I－）/c（Cl－）的比值为（　　）

A．（V2－V1）/V1B．V1/V2C．V1/（V2－V1）D．V2/V1

解析　从图象变化情况看，O―→V1主要是生成AgI沉淀，V1―→V2段主要是生成AgCl沉淀，所以溶液中c（I－）/c（Cl－）＝

练方法技巧

3．难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。

在常温下，溶液里各离子浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数，叫溶度积常数（Ksp）。

Cu（OH）2（s）

Cu2＋（aq）＋2OH－，Ksp＝c（Cu2＋）·

[c（OH）－]2＝2×

10－20。

当溶液中各离子浓度方次的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之固体溶解。

（1）某CuSO4溶液里c（Cu2＋）＝0.02mol·

L－1，如要生成Cu（OH）2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于________。

（2）要使0.2mol·

L－1CuSO4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pH为________。

答案　

（1）5　

（2）6

解析　

（1）根据信息，当c（Cu2＋）[c（OH－）]2＝2×

10－20时开始出现沉淀，则c（OH－）＝

＝

＝10－9mol·

L－1，c（H＋）＝10－5mol·

L－1，pH＝5，所以要生成

Cu（OH）2沉淀，应调整pH≥5。

（2）