河北省迁安一中高三化学 难溶电解质的沉淀溶解平衡练习.doc

河北省迁安一中高三化学：难溶电解质的沉淀溶解平衡考点解读：1.了解难溶电解质的溶解平衡。2.掌握沉淀转化的本质。3.理解沉淀溶解平衡建立和移动的实质。4.能应用溶度积常数进行简单计算。5.认识沉淀溶解平衡在生产、科研、环保等领域的应用。 难溶电解质的沉淀溶解平衡属于化学平衡的一种，是建立在弱电解质的电离平衡、水的电离平衡和溶液的酸碱性、盐类水解平衡的基础上，是对平衡移动原理及其应用的延伸，在平衡理论方面占有非常重要的地位，又因为该内容是新课标教材中新添加的部分，所以在近几年应该是高考命题的重点和热点。命题的形式应该以选择题为主，也可以结合生产、生活与化学平衡等组合成卷大题，以填空的形式出现。考点预习：难溶电解质的沉淀溶解平衡知识点：一、沉淀溶解平衡1.溶解度与溶解性的关系 20时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系溶解性可溶难溶溶解度10g0.011 g 绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高 ，如 、 等，少数物质的溶解度随温度的变化不明显，如 ；个别物质的溶解度随温度的升高 ，如 。2.溶解平衡溶解平衡的建立 将固体物质（蔗糖或食盐）溶于水中时，一方面，在水分子的作用下， 脱离固体表面进入水中，这一过程叫 ；另一方面，溶液中的 又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫 。当这两个相反的过程的 相等时，物质的 达到最大限度，形成 溶液，达到 状态。沉淀溶解平衡 绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。如agcl在水中存在着 和 两个过程，在一定温度下，当 和 相等时，便得到agcl的 ，即建立下列动态平衡： v溶解 v结晶 固体溶解 agcl（s）ag+(aq)+ cl-(aq) v溶解 v结晶 溶解平衡 v溶解 v结晶 析出晶体溶解平衡的特征 ：动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不为零。 ：v溶解=v沉淀 ：达到平衡时，溶液中离子的浓度保持不变。 ：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。3.沉淀溶解平衡常数 定义：在一定条件下，难溶物质的 中，存在 平衡，其平衡常数叫做 或溶度积。 表达式： 以pbi2(s) pb2+(aq) +2i-(aq) ksp= 意义： 溶度积（ksp）反映了难溶电解质在水中的 。对于阴阳离子个数比相同的电解质，ksp的数值越大，电解质在水中的溶解能力 。影响ksp的因素: ksp与其它化学平衡常数一样，只与难溶电解质的 和 有关，而与沉淀的量和溶液中离子浓度的变化无关。 【注意】对于阴阳离子个数比不同的电解质，要确定其溶解能力的大小，不能直接比较ksp的数值大小，需转化为溶解度来比较。4.影响沉淀溶解平衡的因素内因难溶电解质 。外因浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向 的方向移动，但ksp 。温度：多数难溶电解质溶解于水是 ，所以升高温度，沉淀溶解平衡向 的方向移动，同时ksp 。同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向 移动，但ksp 。其它：向沉淀溶解平衡体系中，加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子，使平衡向 移动，但ksp 。5.溶度积规则 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积浓度积qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解:qc ksp,溶液过饱和，析出沉淀，达到新的平衡。qc ksp,溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。qc ksp,溶液未饱和，无沉淀析出，可继续溶解难溶电解质，直至溶液饱和二、沉淀溶解平衡原理的应用1.沉淀的生成 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，在加入氨水调节ph至7-8，可使fe3+转变为 沉淀而除去。反应如下： 。加沉淀剂法：如以na2s、h2s等做沉淀剂，使某些金属离子如cu2+、hg2+等生成极难溶的硫化物 、 等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下： cu2+ s2-= cu2+h2s= hg2+ s2-= hg2+ h2s= 2.沉淀的溶解 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 使平衡向 的方向移动，就可以使沉淀溶解。 沉淀溶解的方法 酸碱溶解法或某些盐溶液溶解法加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应，降低离子浓度，使平衡向 方向移动。如：溶解caco3、fes、al(oh)3、cu(oh)2等难溶电解质用 溶解；溶解mg(oh)2沉淀可溶于nh4cl溶液，化学方程式为 。 氧化还原溶解法通过氧化还原反应使难溶物的 降低，使平衡向右移动而溶解。此法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物，如cus、hgs等可溶于 。 配位溶解法 向沉淀溶解平衡体系中加入适当的配合剂，使溶液中某种离子生成稳定的配合物，以减少其离子浓度，从而使沉淀溶解。如agcl溶于 生成ag(nh3)2+。 沉淀转化溶解法 将难溶物转化为能用上述三种方法之一溶解的沉淀，然后再溶解。如baso4中加入饱和na2co3溶液使baso4转化为 ，再将 溶于盐酸。 沉淀的转化 定义：沉淀的转化就是由一种 转化为另一种 的过程。 实质：沉淀转化的实质就是离子反应和沉淀溶解平衡的移动。一般来说，溶解度 的沉淀转化成溶解度 的沉淀容易实现。na2snainabrnacl示例：根据难溶物质溶解度的大小，难溶物之间可以进行转化，如：agno3 agcl（ 沉淀) agbr（ 沉淀） agi（ 沉淀） ag2s（ 沉淀） 应用：沉淀转化在工业上应用普遍，例如：在工业废水处理过程中，用fes等难溶物做沉淀剂除去废水中的重金属离子，其原理是重金属离子的硫化物沉淀（如cus）的溶解度 小于fes的溶解度。复习点津：一、难溶电解质的溶解平衡的一些常见知识1.溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。生成难溶电解质的反应为完全反应，用“”。2.反应后离子浓度降至110-5mol/l以下的反应为完全反应，用“”。如酸碱中和时，c(h+)降至10-7mol/l10-5mol/l，故为完全反应，用“”，常见的难溶物在水中的离子浓度均远低于10-5mol/l，故均用“”。3.难溶并非不溶，任何难溶物在水中均存在溶解平衡。4.掌握三种微溶物质：caso4、ca(oh)2、ag2so4。5.溶解平衡常为吸热，但ca(oh)2溶解为放热，升温其溶解度减小。6.溶解平衡存在的前提是：必须存在沉淀，否则不存在平衡。二、溶解平衡方程式的书写 注意在沉淀的化学式后用(s)标明状态，并用“”。如：caco3(s)ca2+(aq)+ co32-(aq)。三、溶度积、溶解度和物质的量浓度之间的换算 溶度积(ksp)、溶解度(s)和饱和溶液的物质的量浓度(c)都可以用来衡量沉淀的溶解性，它们彼此关联，可以互相换算。 以caco3的溶解平衡caco3(s)ca2+(aq)+ co32-(aq)为例： 已知溶度积(ksp)，则饱和溶液中c(ca2+)= c(co32-)=，s=m质m剂100g= c(ca2+)0.1lm(caco3)100g-m(caco3)100g=10 将溶液的密度近似为1gcm-3，100g-m(caco3)100g。 已知溶解度(s)，则可知100g水即100g溶液也就是0.1l溶液中所含caco3的质量，那么1l溶液中所含ca2+、co32-的物质的量即c(ca2+)、c(co32-)即可算出，ksp即可得到。 同理，若已知物质的量浓度(c)，亦可算出溶解度(s)和容度积(ksp)。四、四种重要的动态平衡的比较比较项目化学平衡电离平衡水解平衡沉淀溶解平衡平衡特征动、 等、 定、 变v正=v逆v离子化=v分子化v水解=v中和v沉淀=v溶解举例n2(g)+3h2(g) 2nh3(g)ch3coohch3coo+h+co32-+h2ohco3-+oh-agcl(s) ag+ (aq)+ cl-(aq)存在条件一定条件下的可逆反应一定条件下弱电解质的水溶液一定条件下含“弱”的盐溶液中一定条件下盐的饱和溶液中影响因素温度浓度压强温度浓度同离子酸、碱、盐和化学反应温度浓度外加电解质和化学反应温度浓度酸、碱、盐平衡限度平衡常数k、ka(kb)、kw、ksp以及转化率或电离度或水解度平衡移动的判断依据勒夏特列原理（向减弱条件改变的方向移动）题型示例题型一 考查沉淀溶解平衡及其影响因素例1 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（ ） a.反应开始时，溶液中各离子浓度相等。 b.沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率与溶解的速率相等。 c.沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度相等且保持不变。 d.沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促进溶解。分析：本题重点考查沉淀溶解平衡的建立与特征等知识。a项，反应开始时，溶液中各离子浓度无必然联系；c项，沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度保持不变但未必相等；d项，沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，固体的浓度为常数，平衡不移动。解答：b点评：沉淀溶解平衡也是一种动态平衡，达平衡时沉淀的速率与溶解的速率相等，溶液中离子浓度不再改变，平衡移动过程符合勒夏特列原理。变式：有关agcl沉淀溶解达平衡时说法正确的是（ ） a. agcl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等。 b. agcl难溶于水，溶液中没有ag+和cl-。 c.升高温度，agcl沉淀的溶解度增大。 d.向agcl沉淀中加入nacl固体，agcl沉淀的溶解度不变。题型二 考查有关溶度积常数和离子浓度的计算例2 已知298k时，agcl的ksp为1.7710-10，计算298k时agcl溶液中溶质浓度最大是多少？分析：设agcl的饱和溶液中浓度为c(mol/l) agcl(s) ag+ + cl- 平衡时 c(ag+)= c(cl-)=c则ksp(agcl)= c(ag+)c(cl-)= c2 故c(agcl)=1.3310-5 mol/l解答：1.3310-5 mol/l点评: ksp与其它化学平衡常数一样，只与难溶电解质的性质和温度有关。变式：将等体积的410-3 mol/l的agno3溶液和410-3 mol/l的k2cro4溶液混合，是否能析出ag2cro4沉淀？（已知ksp（ag2cro4）=9.6210-12）题型三 考查沉淀的生成例3 为了除去zncl2酸性溶液中的fe3+，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，使溶液的ph升高，过滤后再向溶液中加入适量盐酸，该试剂最好选用（ ） a.znco3 b.naohc.nh3h2o d.na2co3分析：本题常规方法是加入的化学物质直接与fe3+反应形成沉淀，但在这里却巧妙地利用了znco3消耗fe3+水解生成的h+，促进fe3+水解生成fe(oh)3，同时znco3转化成zncl2，不引入新杂质，即使znco3过量，因为它不溶于水，不会引起二次污染。解答：a点评：除去zncl2酸性溶液中的fe3+，还可以选用zno、zn(oh)2等既不溶于水又能消耗h+的锌的化合物。变式：在25下，向浓度均为0.1mol/l的mgcl2和cucl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成 沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为 已知25时kspmg(oh)2=1.810-11，kspcu(oh)2=2.210-20题型四 考查沉淀的溶解例4 欲增大mg(oh)2在水中的溶解度，可采用的方法是（ ） a.增大ph。 b.加入2.0mol/lnh4cl。 c.加入0.1mol/lmgso4。 d.加入适量95%乙醇。分析：mg(oh)2饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：mg(oh)2(s) mg2+(aq) + 2oh-(aq),增大ph或加入0.1mol/lmgso4,平衡左移，mg(oh)2的溶解度减少，加入适量95%乙醇对平衡无影响，即对mg(oh)2的溶解度无影响，加入2.0mol/lnh4cl，由于nh4+与oh-结合生成弱电解质nh3h2o，沉淀溶解平衡右移，mg(oh)2的溶解度增大。解答：b点评：本题考查沉淀的溶解，应用平衡移动原理即可解题。变式：下列叙述正确的是（ ） a. 0.1mol/lc6h5ona溶液中：c(na+)c(c6h5o-)c(h+)c(oh-)。 b. na2co3溶液加水稀释后，恢复至原温度，ph和kw均减少。 c.在na2s溶液中加入agcl固体，溶液中c(s2-)下降。 d. ph=5的ch3cooh溶液和ph=5的nh4cl溶液中，c(h+)不相等。题型五 考查沉淀的转化例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，沉淀又变为黑色，根据上述过程，此三种沉淀的溶解能力相比（ ） a. agcl=agi=ag2sb. agiagclag2sc. agclagiagiag2s分析：根据平衡移动原理，沉淀应当向溶解能力更小的沉淀转化，所以溶解能力 agclagiag2s解答：d点评：本题考查了沉淀的转化，一种沉淀可以转化为更难溶的另一种沉淀。变式：一定温度下的难溶电解质ambn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，其平衡常数ksp=cm(an+)cn(am-),称为难溶电解质的溶度积。在25时，agcl的白色悬浊液中，依次加入等浓度的ki溶液和na2s溶液，观察到的现象是先出现黄色沉淀，最后生成黑色沉淀。已知有关物质的颜色和溶度积如下：物质agclagiag2s颜色白黄黑ksp(25)1.810-101.510-161.810-50下列叙述不正确的是( )a.溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀。b.若先加入na2s溶液，再加入ki溶液，则无黄色沉淀产生。c. 25时，饱和agcl、agi、ag2s溶液中所含ag+的浓度相同。d. 25时，agcl固体在等物质的量浓度的nacl、cacl2溶液中的溶度积相同。例6 甲型h1n1流感可防、可控、不可怕，通常人们在疫区四处喷洒石灰水。根据有关化学知识判断，下列说法中不正确的是( )a.生石灰与水反应生成的氢氧化钙溶液显碱性，可以使病毒蛋白质变性，病毒失去生理活性。b.饱和石灰水中加入生石灰，在温度不变的情况下，溶液的ph不变。c.饱和石灰水中加入生石灰，在温度不变的情况下，溶液中溶解的氢氧化钙的量不变。d.给饱和石灰水升温，c(ca2+)降低。 解：强化训练 .基础训练 一、选择题（每小题只有1个选项符合题意） 1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( ) a.反应开始时，溶液中各离子浓度相等。 b.沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等。 c.沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变。 d.沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解。2.类似于水的离子积，难溶盐ambn也有离子积ksp=c(an+)mc(bm-)n,已知常温下baso4的溶解度为2.3310-4g,则其ksp为( ) a.2.3310-4(mol/l)2 b.110-5(mol/l)2 c.110-10(mol/l)2 d.110-12(mol/l)2 3.在agcl饱和溶液中尚有agcl固体存在，当向溶液中加入0.1mol/l的盐酸时，下列说法正确的是( ) a.agcl沉淀溶解平衡正向移动。 b.agcl溶解度增大。 c.溶液中c(ag+)增大。 d.溶液中c(cl-)增大。4.在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在溶解平衡：ca(oh)2(s) ca2+(aq)+ 2oh-(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰，下列说法正确的是( ) a.n(ca2+)增大。 b.c(ca2+)增大。 c.n(oh-)增大。 d.c(oh-)不变。 5. 在agbr饱和溶液中加入agno3溶液,达到平衡时，溶液中( ) a.ksp(agbr)降低。 b.ag+浓度降低。 c.c(ag+)与c(br-)的离子浓度乘积增大。 d.br-浓度减少。 6.srco3在下列溶液中溶解度最大的是( ) a.0.10mol/lch3cooh b.0.10mol/lsrco3 c.纯水 d.1.0mol/lna2co3 7. 工业上制备纯净的zncl2时，将含杂质的zncl2溶于过量盐酸中，为了除去杂质需调节溶液的ph到4，应加入的试剂是( ) a.naoh b.nh3h2o c.zno d.zncl2 8.要除去铝壶中的水垢，所用的试剂为( ) a.浓硫酸 b.浓硝酸 c.浓盐酸 d.氢氧化钠溶液 9.下列说法正确的是( ) a.硫酸钡放入水中不导电，则硫酸钡是非电解质。 b.物质溶于水达到饱和时，溶解过程就停止了。 c.绝对不溶解的物质是不存在的。d.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中浓度为0.二、填空题 1.已知常温下，fes的ksp=6.2510-18(mol/l)2，zns的ksp=1.210-23(mol/l)2，h2s的饱和溶液中c2(h+)c(s2-)=1.010-22。试回答下列问题： 向zns的饱和溶液中：加入少量固体na2s,则溶液中c(s2-) (填“变大”“变小”或“不变”，下同)；加入zns固体，则溶液中c(s2-) ；加入fes固体，则溶液中c(zn2+) ； 在常温下，将适量的fes投入到氢硫酸饱和溶液中，欲使溶液中c(fe2+)达到1mol/l，应调节ph= 。(已知lg2=0.3)能力训练一、选择题（每小题只有12个选项符合题意） 1.下列说法正确的是( ) a.往nacl饱和溶液中滴加浓盐酸，nacl的溶解度减小。 b.升高温度，物质的溶解度都会增大。 c.在饱和nacl溶液中存在溶解平衡。 d.在任何溶液中都存在溶解平衡。 2.fes溶于盐酸，cus不溶于盐酸而溶于硝酸，主要是因为( ) a.水解能力不同。 b.ksp值不同。 c.溶解的速度不同。 d.酸碱性不同。 3.在平衡体系ca(oh)2(s) ca2+(aq)+ 2oh-(aq)中，能使c(ca2+)减小，而使c(oh-) 增大的是( ) a.加入少量mgcl2固体。 b.加入少量na2co3固体。 c.加入少量kcl固体。 d.加入少量ba(oh)2固体。 4.向含有agcl(s)的饱和agcl溶液中加水，下列叙述正确的是( ) a.agcl的溶解度增大。 b.agcl的溶解度、ksp均不变。 c.ksp(agcl)增大 d.agcl的溶解度、ksp均增大。 5.已知:25时,kspmg(oh)2=5.6110-12(mol/l)3, kspmgf2=7.4210-11(mol/l)3。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，