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文档简介
第42讲沉淀溶解平衡复习目标1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡,了解沉淀的生成、溶解与转化,能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。2.能综合运用离子反应、化学平衡原理,分析和解决生产、生活中有关难溶电解质的实际问题。
CONTENTS考点一沉淀溶解平衡溶度积常数考点二沉淀溶解平衡的应用真题演练课时跟踪检测考点一沉淀溶解平衡溶度积常数
必备知识
1.
沉淀溶解平衡(1)概念:在一定温度下的水溶液中,当沉淀和溶解的速率相等时,即
建立了沉淀溶解平衡状态。(2)影响因素①内因:难溶电解质本身的性质,这是决定因素。②沉淀溶解平衡的影响因素——外因影响
因素浓度加水,平衡向
方向移动温度大多数难溶电解质的溶解平衡是
热过程,升高温
度,多数平衡向
方向移动[特例Ca(OH)2]相同离子向平衡体系中加入含有难溶电解质的某离子的电解质,
平衡向
方向移动反应离子加入能消耗难溶电解质中所含离子的物质,平衡向
移动加入难溶
物本身平衡
溶解
吸
溶解
沉淀
溶
解的方向
不移动
条件移动方向平衡后c(Ag+)平衡后c(Cl-)加入AgNO3增大减小加H2O正向不变升温增大通入HCl逆向增大加入K2S减小增大答案:逆向不变正向增大减小正向2.
溶度积常数和离子积
溶度积离子积概念沉淀溶解平衡的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号KspQ表达
式Ksp(AmBn)=
,式中
的浓度为平衡浓度Q(AmBn)=
,式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解:①Q
Ksp,溶液中
无沉淀析出;②Q=Ksp,沉淀与溶解处于平衡状态;③Q
Ksp,溶液中有沉淀析出cm(An
+)·cn(Bm-)
cm(An+)·cn
(Bm-)
<
>
(2)Ksp的影响因素①内因:溶度积与难溶电解质溶解能力的关系。a.阴、阳离子个数比相同的难溶电解质,溶度积越大,则溶解能力
。如Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI),则溶解能力:
。b.阴、阳离子个数比不相同的难溶电解质,若Ksp差别不大,应通过计算才
能比较其溶解能力。②外因:仅与
有关,与浓度、压强、催化剂等无关。越
大
AgCl
>AgBr>AgI
温度
易错辨析(1)沉淀达到沉淀溶解平衡时,溶液中溶质离子浓度一定相等,且保持
不变。
(
×
)
(3)已知:Ksp(Ag2CrO4)<Ksp(AgCl),则Ag2CrO4的溶解度小于
AgCl的溶解度。
(
×
)
×××√×
关键能力
考向1沉淀溶解平衡移动及影响因素1.
下列说法错误的是(
)A.
(2025·西南大学附中月考)分别用等体积的蒸馏水和稀盐酸洗涤
AgCl沉淀,后者AgCl损失少B.
(2024·北京第十一中学月考)因为胃液中高浓度的H+对BaSO4的沉
淀溶解平衡基本没有影响,所以可以用BaSO4作内服造影剂C.
向AgCl悬浊液中滴入饱和NaCl溶液,悬浊液中沉淀质量不变√解析:
氯化银沉淀中存在沉淀溶解平衡,盐酸中c(Cl-)较大,
用稀盐酸洗涤AgCl沉淀,导致氯化银沉淀溶解平衡逆向移动,减少了
氯化银损失,A正确;向氯化银悬浊液中滴入饱和NaCl溶液,溶液中c
(Cl-)增大,氯化银的溶解平衡逆向移动,悬浊液中氯化银沉淀质量
增大,C错误。2.
某兴趣小组对氢氧化镁的溶解进行如图探究实验。下列说法错误的是(
)A.
c(OH-):①=③B.
③中存在:2c(Mg2+)>c(Cl-)C.
③中溶液又变红的原因:沉淀溶解平衡正向移动√
考向2溶度积常数及影响因素3.
下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是(
)A.
常温下,向CaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,CaCO3的Ksp减小B.
溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp减小C.
溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp增大D.
常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp
不变√解析:
温度不变,溶度积常数不变,A错误,D正确;升高温度,大多
数的难溶物的Ksp增大,但也有少数物质相反,B、C错误。4.
(1)(2025·河北邢台期中)为了除去水垢中的CaSO4,可先用
Na2CO3溶液处理,使其转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。已知:常温下,
Ksp(CaSO4)=5×10-5,Ksp(CaCO3)=4×10-9。CaSO4固体与Na2CO3
溶液反应的离子方程式为
,该反应的平衡常数为
。
1.25×104
(2)用生石灰吸收CO2可生成难溶电解质CaCO3,其溶度积常数Ksp=
3.4×10-9。现有一物质的量浓度为2×10-4
mol·L-1的Na2CO3溶液,将
其与等体积的CaCl2溶液混合,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度
为
mol·L-1。6.8×10-5
0.2
mol·L-1
2.2×10-20
考点二沉淀溶解平衡的应用
必备知识
1.
沉淀的生成(1)沉淀生成的实际应用在无机物的制备和提纯、废水处理等领域,常利用生成沉淀来达到分离或
除去某些离子的目的。(2)使溶液中的离子转化为沉淀的条件:溶液中Q>Ksp。(3)常用的方法方法举例用离子方程式解释调节
pH法除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,
可加入氨水调节pH
沉淀剂法以
等沉淀污水中的Hg2
+、Cu2+等重金属离子
Na2S
2.
沉淀的溶解(1)原理:不断减少沉淀溶解平衡体系中的相应离子,使Q
Ksp,
平衡向
移动。(2)应用实例①盐溶液溶解法:Mg(OH)2难溶于水,能溶于NH4Cl溶液中。写出有关
反应的离子方程式
。②酸溶解法:如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为<
沉淀溶解的方向
总反应为
。③配位溶解法:如AgCl溶于氨水,离子方程式为
[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。
3.
沉淀的转化实
例①NaCl(aq)
AgCl(白色)
AgI(黄色)
Ag2S
(黑色)②MgCl2(aq)
Mg(OH)2(白色)
Fe(OH)3(红
褐色)实
质沉淀溶解平衡的移动规
律AgCl
>
<
应
用提醒:用沉淀法除杂不可能将杂质离子完全通过沉淀除去。一般认为残留
在溶液中的离子浓度小于1×10-5
mol·L-1时,已经沉淀完全。CaSO4(s)
〔人教选择性必修1〕氟化物预防龋齿的化学原理
【思考】(1)进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,此时牙齿就会受到腐
蚀,其原因是
。
破坏(3)根据以上原理,请你提出一种其他促进矿化的方法
,理由是
。(2)使用添加NaF、一氟磷酸钠(Na2PO3F)等氟化物的牙膏可以预防龋
齿。请用离子方程式表示牙膏配有氟化物添加剂能预防龋齿的原因
。Ca5
增加含有Ca2+
比较丰富的食物
增加含Ca2+比较丰富的食物,Ca5(PO4)
以促进矿化
易错辨析(1)在同浓度的盐酸中,ZnS可溶而CuS不溶,说明CuS的溶解度比ZnS的
小。
(
√
)(2)在含有Mg(OH)2沉淀的饱和溶液中加入固体NH4Cl,沉淀量不变。
(
×
)(3)室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。
(
×
)(4)溶解度较小的沉淀不可以转化成溶解度较大的沉淀。
(
×
)√×××
关键能力
考向1沉淀溶解平衡的实验探究1.
下列实验操作、现象和结论都正确的是(
)选项目的实验操作现象和结论A比较溶度积的大小向2
mL浓度均为0.1
mol·L-1的
CaCl2和BaCl2混合溶液中滴加少量0.1
mol·L-1
Na2CO3溶液,振荡产生白色沉淀,则溶度
积常数:Ksp(CaCO3)>Ksp(BaCO3)B实现沉淀的转化向1
mL
0.1
mol·L-1
NaOH溶液中滴入2滴0.1
mol·L-1
MgCl2溶液,再滴入2滴0.1
mol·L-1
CuSO4溶液若白色沉淀转化为蓝色
沉淀,则Ksp[Cu
(OH)2]<Ksp[Mg
(OH)2]选项目的实验操作现象和结论C证明溶度积的
大小向盛有20
mL
0.1
mol·L-1的
AgNO3溶液的试管中滴加4~5滴
0.1
mol·L-1
NaCl溶液,再向其中滴加4~5滴0.1
mol·L-1的KI溶液先有白色沉淀生成,后
又产生黄色沉淀,则证
明Ksp(AgCl)>Ksp
(AgI)D探究沉淀的转
化向盛有1
mL
0.1
mol·L-1硝酸银溶液的试管中滴加0.1
mol·L-1
NaCl溶液,至不再有沉淀生成,再向其中滴加0.1
mol·L-1
Na2S溶液生成黑色沉淀(Ag2S),说明一种沉
淀能转化为另一种溶解
度更小的沉淀√
2.
为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是(
)C.
③中颜色变化说明有AgCl生成D.
该实验证明Ag2CrO4沉淀可以转化为AgCl沉淀√
考向2沉淀溶解平衡的应用3.
下列方程式不能准确解释相应现象或应用的是(
)√
4.
〔教材习题改编〕可溶性钡盐有毒,医院中常用无毒硫酸钡作为内服
“钡餐”造影剂。医院抢救钡离子中毒者时,除催吐外,还需要向中毒者
胃中灌入硫酸钠溶液。已知:某温度下,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9,Ksp
(BaSO4)=1.1×10-10。下列推断正确的是(
)A.
不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为碳酸钡比硫酸钡更难溶B.
可以用0.36
mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃C.
抢救钡离子中毒者时,若没有硫酸钠也可以用碳酸钠溶液代替D.
误饮c(Ba2+)=1.0×10-5
mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒√
真题演练1.
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(3)(2024·浙江6月选考)已知室温下,Ksp(FeS)=6.3×10-18,
Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,则溶解度FeS大于Fe(OH)2。
(
×
)(4)(2024·江西高考)久置的FeCl2溶液中出现红褐色沉淀,得出的实
验结论是Ksp[Fe(OH)3]>Ksp[Fe(OH)2]。
(
×
)×√××
10-
2.15
[已知Sn(OH)2的Ksp=5.5×10-28]。A.2.0B.4.0C.6.0(2)(2025·河南高考15题节选)若“活化还原”在室温下进行,SnCl2
初始浓度为1.0×10-4
mol·L-1,为避免生成Sn(OH)2沉淀,溶液适宜
的pH为
(填字母)。A
(3)(2025·安徽高考15题节选)某含锶(Sr)废渣主要含有SrSO4、
SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3等,一种提取该废渣中锶的流程如图所示。已知25
℃时,Ksp(SrSO4)=10-6.46,Ksp(BaSO4)=10-9.97。“盐浸”中SrSO4转化反应的离子方程式为
;
BaSO4(s)+Sr2+(aq)
10-8.97
3.
(1)(2024·湖南高考16题节选)已知:①当某种离子的浓度低于
1.0×10-5
mol·L-1时,可忽略该离子的存在;
K=2.0×10-5。为了不使AgCl转化为[AgCl2]-,则Cl-浓度不能超过
mol·L-1。0.5
(2)(2024·甘肃高考15题节选)CaSO4与(NH4)2CO3溶液反应得到碳
酸钙,反应的化学方程式为
;该反应能进行的原因是
。[已知:Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,Ksp(CaCO3)=3.4×10-9]
2SO4Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3),微溶的硫酸钙可
转化为更难溶的碳酸钙课时跟踪检测
123456789101.
下列有关BaSO3沉淀溶解平衡的说法中错误的是(
)C.
升高温度,BaSO3的溶解度增大D.
向BaSO3悬浊液中加入Na2SO3固体,BaSO3溶解的量减少
√
A.
在牙膏中添加适量的磷酸盐,能起到保护牙齿的作用B.
口腔中的食物残渣能产生有机酸,容易导致龋齿,使Ksp增大C.
正常口腔的pH接近中性,有利于牙齿健康√12345678910
123456789103.
探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡时,利用下表三种试剂进行实验,下列
说法不正确的是(
)编号①②③分散质Mg(OH)2HClNH4Cl备注悬浊液1
mol·L-11
mol·L-1A.
向①中滴加几滴酚酞溶液后,溶液显红色,说明Mg(OH)2是一种弱
电解质B.
为了使悬浊液中Mg(OH)2溶解得更快,加入过量NH4Cl浓溶液并充分
振荡,效果更好√12345678910
123456789104.
下表是五种银盐的溶度积常数(25
℃):化学式AgClAg2SO4Ag2SAgBrAgI溶度积1.8×10-101.4×10-56.3×10-507.7×10-138.51×10-
16下列说法错误的是(
)A.
因AgI难溶于水,故其为弱电解质B.
五种物质在常温下溶解度最小的是Ag2SC.
在c(Cl-)=c(Br-)=c(I-)=0.01
mol·L-1的混合溶液中,逐
滴滴加硝酸银溶液,依次产生AgI、AgBr、AgCl沉淀D.AgCl沉淀中加入NaBr溶液,可能会转化为AgBr沉淀√12345678910解析:
AgI难溶于水,但是溶于水的AgI完全电离,故其为强电解质,
A错误;从表格中数据可知,虽然硫化银与AgCl等不是同种类型的沉淀,
但是Ag2S的溶度积常数远小于其他四种物质,因此五种物质中溶解度最小
的为Ag2S,B正确;AgI、AgBr、AgCl三种沉淀为同类型沉淀,在c(Cl
-)=c(Br-)=c(I-)=0.01
mol·L-1的混合溶液中,逐滴滴加硝酸
银溶液,溶度积小的先生成沉淀,即依次产生AgI、AgBr、AgCl沉淀,C
正确;由于AgCl的Ksp大于AgBr的Ksp,AgCl沉淀中加入NaBr溶液,可能
会生成AgBr沉淀,D正确。123456789105.
下列液体均处于25
℃,有关叙述不正确的是(
)A.
向饱和CaSO4溶液(无固体)中加入相同浓度的Na2CO3溶液,产生白色
沉淀,说明Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3)B.
向MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入少量氨水,先生成Cu(OH)2沉
淀,说明Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]C.AgCl在等物质的量浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度不相同D.
将AgCl与AgBr饱和溶液等体积混合,再加入足量AgNO3溶液,生成的
AgBr少于AgCl√12345678910
123456789106.
(2025·江西南昌外国语学校月考)工业上常用Na2CO3将水垢中的
CaSO4转化为可溶于酸的CaCO3。一定温度下CaSO4和CaCO3的沉淀溶解平
衡曲线如图所示(已知:lg
5=0.7)。下列说法正确的是(
)A.
Ksp(CaCO3)的数量级是10-5B.
不能确定两条直线的斜率是否相同C.CaSO4转化为CaCO3的平衡常数K约为2×10-4D.
向N点饱和溶液中加适量CaCl2固体,可使溶液由N点变到P点√12345678910
12345678910
12345678910
A.a点有AgIO3沉淀生成,无Pb(IO3)2沉淀生成B.
表示Pb(IO3)2在纯水中溶解度的点在线段bc之间C.
向AgIO3悬浊液中滴加AgNO3溶液、向Pb(IO3)2
悬浊液中滴加Pb(NO3)2溶液,分别至c点时,
AgIO3和Pb(IO3)2的溶解度均为10-5.09mol·L-1√12345678910
12345678910
12345678910
下列有关分析错误的是(
)12345678910D.
浓度均为0.01
mol·L-1的Cu2+和Fe2+的混合溶液可通过分步沉淀进行
分离√12345678910
12345678910
12345678910当Cu2+完全沉淀时,c(Cu2+)=10-5
mol·L-1,c(Cu2+)·c2(OH-)
=Ksp=10-19.6,c2(OH-)=10-14.6,此时Q=c(Fe2+)·c2(OH-)
=0.01×10-14.6=10-16.6<Ksp[Fe(OH)2]=10-15,Fe2+不沉淀,可以
分步沉淀分离,D正确。123456789109.
我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中镉的排放量不超过
0.005
mg·L-1。处理含镉废水可采用化学沉淀法。
12345678910(2)一定温度下,CdCO3的Ksp=4.0×10-12,Cd(OH)2的Ksp=3.2×10
-14,该温度下
[填“CdCO3”或“Cd(OH)2”]的饱和溶
液中Cd2+浓度较大。
Cd(OH)2
12345678910(3)向某含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到7.9×10-8
mol·L-1时,
废水中Cd2+的浓度为
mol·L-1[已知Ksp(CdS)=7.9×10
-27],此时
(填“符合”或“不符合”)《生活饮用水卫生标
准》。
1.0×10-19
符合
12345678910(4)要将等体积的4×10-3
mol·L-1的AgNO3溶液
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