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文档简介

1、第四节 难溶电解质的溶解平衡【学习目标】1、了解物质的溶解度、溶解平衡的特征及影响因素。2、掌握沉淀的生成、溶解和转化条件及应用。3、了解溶度积及有关计算。4、了解难溶电解质的溶解平衡在生产、生活中的应用。【新课学习】【科学探究一】思考与交流阅读教材61页表3-4内容,思考下列问题:结合表中数据,谈谈你对酸碱盐溶解性表中“溶”与“不溶”的理解,我们常说的沉淀真的一点都不溶吗?生成沉淀的反应为什么可以发生?Ag+和Cl的反应能进行到底吗?什么时候我们认为沉淀完全了?一、沉淀溶解平衡1沉淀溶解平衡的建立溶质溶解沉淀溶液中的溶质(1)v溶解_v沉淀,固体溶解 (2)v溶解_v沉淀,溶解平衡 (3)v

2、溶解_v沉淀,析出晶体达到沉淀溶解平衡时的溶液为该温度下的 溶液。 溶解平衡表示为:MmAn(s) mMn(aq)nAm(aq) 思考1:AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)和AgCl=AgCl两方程式所表示的意义相同吗? Ag和Cl能否完全沉淀?化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于_molL1时,沉淀就达完全。 20 时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:2沉淀溶解平衡的特点(1)逆、(2)等、(3)动(4)定:一定条件下,达到溶解平衡时,溶质的质量、离子的浓度 ,该溶液的密度 、浓度 、若某种离子有色,则该溶液的颜色 。(5)变:外界条件改变, 将发生移动。(6)同:可以从

3、不同方向建立等效平衡。思考2:沉淀溶解的过程,即包括溶解过程,还包括其电离过程。这个过程一定吸热吗?一定放热吗?例1 下列说法正确的是( )A将氯化银固体加入水中达到溶解平衡,再加一小块氯化银固体,一段时间后其质量和形状不变B在NaCl溶液中滴加AgNO3溶液,当观察到沉淀析出,则已经建立溶解平衡C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 D在NaCl溶液中滴加AgNO3溶液,沉淀不再增加即认为Ag+和Cl完全消耗了3、影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因: (2)外因:遵循 原理对AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq),请分析,改变条件对平衡有什么影响。改变条件平衡移动方向

4、c(Ag+)C(Cl)溶解度加少量水加热加入AgCl(s)加入NaCl(s)加入AgNO3(s)加入NaI(s)浓度:加水,平衡向 方向移动。溶解度 。温度:绝大数难溶电解质的溶解是吸热过程,升高温度,多数平衡向 方向移动。离子浓度 。溶解度 。 少数平衡向生成沉淀的方向移动,如Ca(OH)2的溶解平衡。离子浓度 。溶解度 。同离子效应:向平衡体系中加入相同的离子,使平衡向 的方向移动。溶解度 。例5 将足量BaCO3分别加入: 10mL 水 10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液 10mL 0.2mol/L 氯化钡溶液 10mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba

5、2+的浓度由大到小的顺序为: _ 。BaCO3的溶解度由大到小的顺序为 。4 .沉淀溶解平衡的平衡常数溶度积(Ksp)表达式对于溶解平衡MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq),其平衡常数表示为: 练习1:写出下列物质溶解平衡的Ksp表达式。Cu(OH)2: BaSO4: 意义:表示在一定温度下,难溶电解质的在水中的溶解能力。一般地,Ksp越小,该物质越难溶解。 特别提醒:I、溶解度与溶度积均可以表示电解质的溶解能力,二者可以相互换算。II、对于同一类型(如AB、AB2或AB3)的物质,Ksp越小,则其溶解度越 ,越 转化为沉淀。III、不同类型的电解质,不能用Ksp比较其溶解能力,应

6、转化为溶解度进行比较。溶解度越小,越 溶解。例2 已知,在氯化钠溶液中加入少量的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,在该体系中滴加过量的KBr,沉淀转化为浅黄色,再加过量的KI溶液,沉淀变为黄色,再加过量的Na2S溶液,溶液变成黑色。则沉淀的溶解度由大到小的顺序为 。前三种沉淀的Ksp由大都小的顺序为 。影响因素:只受 的影响。绝大多数难溶盐的溶解是_过程,升高温度,平衡向_方向移动,Ksp_。Ca(OH)2例外。【归纳】若升高温度,溶解度增加,则Ksp_。若升高温度,溶解度减小,则Ksp_。应用溶度积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,可以判断难溶电

7、解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。若Qc Ksp,则说明溶液 , 沉淀析出,直至溶液 ,达到新的平衡;若Qc = Ksp,则说明溶液 ,沉淀与溶解处于平衡状态;若Qc Ksp,则说明溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡;若Qc = Ksp,则说明溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;若Qc KspC要使某离子沉淀完全,则Ksp中将该离子的浓度应该代为110-5mol/L,计算其他离子浓度。D多离子共存时,沉淀先后顺序的判断和计算计算每一种离子开始沉淀时所需要的沉淀剂的浓度,沉淀剂浓度越小,越先沉淀。一般地,起始浓度接近时,溶解度小的物质容易先沉淀。例3 已知某温度下Fe(OH)3的

8、溶度积常数为8.010-38,在浓度为0.1mol/L的FeCl3中加入NaOH固体(忽略温度和体积的变化),使溶液的pH=1,是否能使Fe3+沉淀?若要使Fe3+开始沉淀,溶液的pH至少是多少?若要使Fe3+开始完全,pH在什么范围? 例4已知某温度下Ksp(AgCl)1.81010,Ksp(Ag2CrO4)21012,现在向0.0001 molL1 K2CrO4和0.01 molL1 KCl混合液中滴加0.01 molL1 AgNO3溶液,通过计算回答:(1)Cl、CrO谁先沉淀?(2)刚出现Ag2CrO4沉淀时,溶液中Cl浓度是多少?(设混合溶液在反应中体积不变)此时Cl-是否沉淀完全?

9、 变式练习 已知下表数据:物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp/25 8.01016 2.21020 4.01038 完全沉淀时的pH范围9.66.434对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不科学的是()A向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀B该溶液中c(SO)c(Cu2)c(Fe2)c(Fe3)54C向该溶液中加入适量氯水,并调节pH至34后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液D在pH5的溶液中Fe3不能大量存在利用图像进行计算例5如图所示,有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,下列说法不正确的是_

10、。AT2时,Ksp= 5109B在T1时,硫酸钡的溶解度更大C在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,均有BaSO4沉淀生成D减少溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a,b之间的某一点(不含a,b)E改变温度可使溶液由b点变为d点FT2时,在BaCl2溶液中加入H2SO4,当pH=5时,Ba2+已沉淀完全GT1时,在0.01mol/L的BaCl2中滴加H2SO4至pH=6,有沉淀生成沉淀溶解平衡图像题的解题策略(1)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,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点,均表示不饱和。(2)从图像中找到数据,根据Ksp公式计算得出K

11、sp的值。(3)比较溶液的Qc与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。(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液的体积。 变式练习 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)平衡常数K816二、沉淀溶解平衡的应用1、沉淀的生成 (1)调节pH法如

12、溶液中的FeCl3杂质,可加入调节pH至5左右:除去MgCl2溶液中的FeCl3,可以加入 调pH。除去CuCl2溶液中的FeCl3,可以加入 调pH。 除去CuCl2溶液中的FeCl2,可以加入 调pH。(2)沉淀剂法:如用H2S沉淀Cu2,离子方程式为_。2、沉淀的溶解【实验3-3】向Mg(OH)2中分别滴加适量的以下试剂,观察并记录现象。滴加试剂蒸馏水盐酸氯化铵溶液现象沉淀不溶解沉淀迅速溶解沉淀逐渐溶解反应原理原理:若Qc Fe(OH)3( )(2) 向浓度均为0.1 molL1 NaCl和NaI的混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,若出现黄色沉淀,可证明Ksp(AgCl)Ksp(AgI)

13、 ( )(3) 向盛有1 mL硝酸银溶液的试管中滴加NaCl溶液,至不再有沉淀生成,再向其中滴加Na2S溶液, 生成黑色沉淀,说明一种沉淀能转化为另一种溶解度更小的沉淀( )作业一:()1下列说法中正确的是A只有易溶电解质在溶液中才存在溶解平衡B难溶电解质在溶液中只存在溶解平衡,不存在电离平衡C溶解平衡只能通过电解质溶于水时建立D溶解平衡时,电解质表面上的离子或分子脱离电解质的速率与溶液中的离子或分子回到电解质表面的速率相等()2下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是Al(OH)3具有两性;误将钡盐BaCl2、Ba(NO3)2当作食盐食用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒蛋壳

14、能溶于食醋;碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能A B C D()3下列说法正确的是A将Ca(OH)2饱和溶液加热,溶液的pH和KW均增大B难溶电解质作比较时,Ksp小的,溶解度一定小C某离子沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0D某化合物溶于水能导电,该化合物不一定是电解质()4有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法中,不正确的是AAgCl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ClC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沉淀的溶解度降低()5当氢氧化钙固体在水中达到溶解平衡Ca(OH)2(s) Ca2(aq)2OH(aq

15、)时,为使Ca(OH)2固体的量减少,需要加入少量的ANH4NO3 BNaOH CCaCl2 DNaHSO4()6把Ca(OH)2放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s) Ca22OH,下列说法正确的是A恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高B给溶液加热,溶液的pH升高C向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加D向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变()7在一定温度下,一定量的石灰乳悬浊液中存在下列平衡:Ca(OH)2(s) Ca(OH)2(aq) Ca2(aq)2OH(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法中正确的是An(Ca2)增大 Bc(

16、Ca2)不变 Cc(OH)增大 Dn(OH)不变()8对饱和AgCl溶液(有AgCl固体存在)进行下列操作后,c(Ag)和Ksp(AgCl)均保持不变的是A加热 B加少量水稀释 C加入少量盐酸 D加入少量AgNO3()9在一定温度下,Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡:Mg(OH)2(s) Mg2(aq)2OH(aq),若使固体Mg(OH)2的量减少,而且c(Mg2)不变,可采取的措施是A加MgCl2B加H2O C加NaOH D加HCl()10下列说法正确的A室温时某溶液的pH7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐B已知室温时,0.1 mol/L某一元酸HA的电离平衡常数为1107,则该酸的电

17、离度约为0.01%C加入催化剂或增大生成物的浓度,化学平衡常数K不会变化D在温度不变的条件下向CaSO4饱和溶液中加入Na2SO4溶液,CaSO4将会析出,但Ksp不会发生改变()11在100 mL 0.01 molL1 KCl溶液中,加入1 mL 0.01 molL1 AgNO3溶液,下列说法正确的是(AgCl的Ksp1.81010)A有AgCl沉淀析出B无AgCl沉淀析出 C无法确定 D有沉淀但不是AgCl()12下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是AKsp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度B在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大C在氯化银的

18、沉淀溶解平衡体系中,加入碘化钾固体,氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀D在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,通入CO2气体,溶解平衡不移动()13在BaSO4饱和溶液中加入少量BaCl2溶液产生BaSO4沉淀,若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数,则平衡后溶液中Ac(Ba2)c(SO)(Ksp) 0.5 B. c(Ba2)c(SO)Ksp,c(Ba2)c(SO)C. c(Ba2)c(SO)Ksp,c(Ba2)c(SO) D. c(Ba2)c(SO)Ksp,c(Ba2)AgI Ag2CrO4 BAgCl Ag2CrO4AgI CAg2CrO4AgClAgI DAg2CrO4AgIAgCl()8某温度下,已知

19、醋酸的电离常数Ka=1.810-5,醋酸银的溶度积Ksp=1.610-3,Ksp(Ag2CO3)=8.3 10-12。在不考虑盐类水解的情况下,下列有关说法正确的是 A醋酸水溶液中Kw不变,故醋酸对水的电离无影响 B该温度下饱和醋酸水溶液的pH =5-lgl.8 C该温度下浓度均为0.01 mol/L的CH3COONa溶液和AgNO3,溶液等体积混合(混合溶液体积具有加和性), 有CH3COOAg沉淀生成 D将0.02 mol/L的Na2CO3,溶液与CH3COOAg沉淀上清液等体积混合,出现白色沉淀()9已知25时,Ka(HF)3.6104,Ksp(CaF2)1.461010。现向1 L 0

20、.2 molL1 HF溶液中加入1 L 0.2 molL1 CaCl2溶液,则下列说法中正确的是A25时,0.1 molL1 HF溶液中pH1 B. Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化C该体系中没有沉淀产生 D该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀()10海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案: 注:溶液中某种离子的浓度小于1.0105 mol/L,可认为该离子不存在; 实验过程中,假设溶液体积不变。已知:Ksp(CaCO3)4.96109;Ksp(MgCO3)6.82106; KspCa(OH)24.68106;KspMg(OH)25.611012。下列说

21、法正确的是 A沉淀物X为CaCO3 B滤液M中存在Mg2,不存在Ca2 C滤液N中存在Mg2、Ca2 D步骤中若改为加入4.2 g NaOH固体,沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物()11溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法错误的是 A溴酸银的溶解时放热过程 B温度升高时溴酸银溶解速度加快 C60 时溴酸银的Ksp约等于6104 D若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯12已知:Cu(OH)2Cu22OH,Kspc(Cu2)c(OH)221020。(1)某CuSO4溶液里c(Cu2)0.02 molL1,若要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH大

22、于_。(2)要使0.2 molL1 CuSO4溶液中的Cu2沉淀较为完全(使Cu2浓度降低至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液pH等于_。13已知在25的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,且Ksp(AgX)1.81010,Ksp(AgY)1.01012,Ksp(AgZ)8.71017;(1)根据以上信息,判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度的大小顺序为:_。(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y)_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)在25时,若取0.188 g的AgY(相对分子质量188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化)

23、,则溶液中Y的物质的量浓度为_。(4)由上述Ksp判断,在上述(3)的体系中,能否实现AgY向AgZ的转化?并简述理由:_。在上述(3)的体系中,能否实现AgY向AgX的转化?下面根据你的观点选答一项。若不能,请简述理由:_。若能,则实现转化的必要条件是:_。14 在1 L含0.001 mol/L SO的溶液中加入0.01 mol BaCl2,能否使SO沉淀完全?此时溶液中SO的浓度是多少?已知Ksp(BaSO4)1.081010作业三:1判断下列描述的正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)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)由于Ksp(ZnS)Ksp(C

24、uS),所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀。()(3)两种难溶电解质作比较时,Ksp越小,溶解度越大。()(4)在Cl和Br共存的溶液中,只要滴入AgNO3溶液,就一定先有AgBr沉淀生成。()(5)Ag2SO4的溶度积Kspc2(Ag)c(SO)。()()2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。最终出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积Ksp(25 )如下:AgClAgBrAgIAg2SKsp1.810107.710138.5110166.31050下列叙述错误的是A沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动B溶解度小的沉淀

25、可以转化为溶解度更小的沉淀C沉淀的转化是由Ksp大的沉淀转化为Ksp小的沉淀D相同浓度的Cl-、Br-和I-的混合溶液中缓慢滴加AgNO3溶液,最先生成黄色沉淀()3已知室温下,Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 molL1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系,合理的是 ()4常温下,有关物质的溶度积如表所示。物质CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)3Ksp4.961096.821064.681065.6110122.641039下

26、列有关说法不正确的是A常温下,除去NaCl溶液中的MgCl2杂质,选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好B常温下,除去NaCl溶液中的CaCl2杂质,选用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好C向含有Mg2、Fe3的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH8时,c(Mg2)c(Fe3)2.1251021 D无法利用Ca(OH)2制备NaOH()5已知25时一些难溶物质的溶度积常数如下:化学式Zn(OH)2ZnSAgClAg2SMgCO3Mg(OH)2溶度积510172.510221.810106.310506.81061.81011根据上表数据,判断下列化学方程式不正确的是A2AgC

27、lNa2S=2NaClAg2S BMgCO3H2OMg(OH)2CO2CZnS2H2O=Zn(OH)2H2S DMg(HCO3)22Ca(OH)2=Mg(OH)22CaCO32H2O()6已知同温度下的溶解度:Zn(OH)2ZnS,MgCO3Mg(OH)2;就溶解或电离出S2的能力而言,FeSH2SCuS,则下列离子方程式错误的是AMg22HCO2Ca24OH=Mg(OH)22CaCO32H2OBCu2H2S=CuS2HCZn2S22H2O=Zn(OH)2H2S DFeS2H=Fe2H2S()7化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2:Cu2(aq)MnS(s) CuS(s)Mn2

28、(aq),下列说法错误的是AMnS的Ksp比CuS的Ksp大 B该反应达平衡时c(Mn2)c(Cu2)C往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2)变大 D该反应的平衡常数K()8、实验:0.1molL-1AgNO3溶液和0.1molL-1NaCI溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c; 向滤液b中滴加0.1molL-1KI溶液,出现浑浊; 向沉淀c中滴加0.1molL-1KI溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是A浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq) B滤液b中不含有Ag+C中颜色变化说明AgCI 转化为AgI D实验可以证明AgI比AgCI更难溶9在含有Cl、Br、I的溶液中,已知其浓度均为0.1 m

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