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难溶电解质的溶解平衡
**_*学 王某某
[考纲要求]
1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2.理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。
考点二 溶度积常数及其应用
内容索引
考点一 沉淀溶解平衡及应用
沉淀溶解平衡及应用
考点一
知识梳理
1.难溶、可溶、易某某介定:
20 ℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:
难溶
微溶
可溶
易某某
2.沉淀溶解平衡
(1)溶解平衡的建立
溶质溶解的过程是一个可逆过程:
>
=
<
(2)特点(同其他化学平衡):逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)
3.影响沉淀溶解平衡的因素
(1)内因
难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
(2)外因
①浓度:加水稀释,平衡向 的方向移动;
②温度:绝大多数难溶盐的溶解是 过程,升高温度,平衡向______
的方向移动;
沉淀溶解
吸热
沉淀溶
解
③同离子效应:向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子,平衡向____
的方向移动;
④其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时,平衡向 的方向移动。
生成
沉淀
沉淀溶解
(3)以AgCl(s)??Ag+(aq)+Cl-(aq) XXXXXH>0为例,填写外因对溶解平衡的影响
正向
正向
逆向
逆向
正向
增大
不变
增大
减小
减小
增大
不变
减小
增大
不变
增大
不变
不变
4.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①调节pH法
如:除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至7~8,离子方程式为 。
②沉淀剂法
如:用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为 。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法
如:CaCO3溶于盐酸,离子方程式为 。
H2S+Cu2+===CuS↓+2H+
CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
②盐溶液溶解法
如:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为________________________
_____________。
③氧化还原溶解法
如:不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
④配位溶解法
如:AgCl溶于氨水,离子方程式为__________________________________
。
+2NH3XXXXXH2O
AgCl+2NH3XXXXXH2O===[Ag(NH3)2]++Cl-
+2H2O
(3)沉淀的转化
①实质: 的移动(沉淀的溶解度差别 ,越容易转化)。
②应用
a.锅炉除垢:将CaSO4转化为易某某于酸的CaCO3,离子方程式为________
________________________________。
沉淀溶解平衡
越大
正误判断XXXXX 辨析易错易混
关于沉淀溶解平衡的理解
(1)沉淀达到溶解平衡时,溶液中溶质离子浓度一定相等,且保持不变
( )
(2)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动( )
(3)室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度( )
(4)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( )
(5)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( )
答案
XXXXX
XXXXX
XXXXX
XXXXX
XXXXX
(7)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( )
(8)洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好( )
答案
XXXXX
√
XXXXX
解题探究
题组一 沉淀溶解平衡的移动与实验探究
1.已知溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s)??Ca2+(aq)+2OH-(aq) XXXXXH<0,下列有关该平衡体系的说法正确的是
①升高温度,平衡逆向移动
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度
③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液
④恒温下,向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
⑤给溶液加热,溶液的pH升高
⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加
⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
A.①⑥ B.①⑥⑦ C.②③④⑥ D.①②⑥⑦
答案
√
2.(2017XXXXX**_*某兴趣小组进行下列实验:
①将0.1 molXXXXXL-1 MgCl2溶液和0.5 molXXXXXL-1 NaOH溶液等体积混合得到浊液
②取少量①中浊液,滴加0.1 molXXXXXL-1 FeCl3溶液,出现红褐色沉淀
③将①中浊液过滤,取少量白色沉淀,滴加0.1 molXXXXXL-1 FeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色沉淀
④另取少量白色沉淀,滴加饱和NH4Cl溶液,沉淀溶解
下列说法中不正确的是
A.将①中所得浊液过滤,所得滤液中含少量Mg2+
B.①中浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)??Mg2+(aq)+2OH-(aq)
C.实验②和③均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶
答案
√
题组二 沉淀溶解平衡的应用
3.要使工业废水中的Pb2+沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:
答案
解析
由上述数据可知,沉淀剂最好选用
A.硫化物 B.硫酸盐
C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可
√
4.(2017XXXXX*_**工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应:
答案
(1)上述反应的平衡常数表达式:K=________。
(2)室温时,向两份相同的样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化,在________溶液中PbSO4转化率较大,理由是____________________________________________________。
答案
Na2CO3
5.(2018XXXXX**_*某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如图流程处理:
注:部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示。
(1)氧化过程中可以代替H2O2的最佳试剂是___(填字母)。
A.Na2O2 B.FeCl3 C.KMnO4
答案
A
解析 加氧化剂的主要目的是把Fe2+氧化为Fe3+,结合流程图知,可以用Na2O2代替H2O2。
解析
(2)加入NaOH溶液调节溶液pH=8时,除去的离子是_____(填字母);已知钠离子交换树脂的原理:Mn++nNaR →MRn+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子是______(填字母)。
A.Fe3+ B.Al3+ C.Ca2+ D.Mg2+
答案
AB
解析 根据表中数据可知,pH=8时,Fe3+、Al3+分别转化为氢氧化铁沉淀和氢氧化铝沉淀,Fe3+、Al3+被除去;通过钠离子交换树脂,可以除去Ca2+和Mg2+。
解析
CD
溶度积常数及其应用
考点二
1.溶度积和离子积
以AmBn(s)??mAn+(aq)+nBm-(aq)为例:
知识梳理
cm(An+)XXXXXcn(Bm-)
cm(An+)XXXXXcn(Bm-)
沉淀
平衡
未饱和
2.Ksp的影响因素
(1)内因:难溶物质本身的性质,这是主要决定因素。
(2)外因
①浓度:加水稀释,平衡向 方向移动,但Ksp 。
②温度: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 。
③其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变。
溶解
不变
吸热
溶解
增大
正误判断XXXXX 辨析易错易混
(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度( )
解析 溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大,只有组成相似的难溶电解质才有可比性。
(2)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0XXXXX10-5molXXXXXL-1时,已经完全沉淀( )
(3)在一定条件下,溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀
( )
答案
解析
XXXXX
√
√
(4)常温下,向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小
( )
(5)溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,Ksp增大( )
(6)常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变
( )
答案
XXXXX
XXXXX
√
深度思考XXXXX 提升思维能力
1.已知:Cu(OH)2(s)??Cu2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=2XXXXX10-20。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 molXXXXXL-1,如要生成Cu(OH)2沉淀,应
调整溶液的pH大于____。
5
答案
解析
(2)要使0.2 molXXXXXL-1 CuSO4溶液中的Cu2+沉淀较为完全(即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____。
6
答案
解析
2.(根据Ksp,调pH,理解曲线变化)不同温度下(T1、T2),CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,回答下列问题(注:CaCO3均未完全溶解)
(1)T1____(填“>”“<”或“=”)T2。
(2)保持T1不变,怎样使A点变成B点?
答案 保持T1不变,向悬浊液中加入Na2CO3固体。
(3)在B点,若温度从T1升到T2,则B点变到____点
(填“C”“D”或“E”。)
答案
<
D
解题探究
题组一 沉淀溶解平衡曲线的理解与应用
1.(2018XXXXX**_*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Ksp=4XXXXX10-10,下列说法不正确的是
A.在t ℃ 时,AgBr的Ksp为4.9XXXXX10-13
B.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K≈816
答案
√
2.常温下,Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列有关说法正确的是
答案
A.Ksp[Fe(OH)3]>Ksp[Cu(OH)2]
B.a、b、c、d四点的Kw不同
C.在Fe(OH)3饱和溶液中加入适量硝酸钾晶体可使
a点变到b点
D.d点时的Cu(OH)2溶液为不饱和溶液
√
3.(2017XXXXX豫晋冀三调)某温度时,可用K2S沉淀Cu2+、Mn2+、Zn2+三种离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lg c(S2-)与lg c(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是
A.三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小,约为
1XXXXX10-20
B.向MnS的悬浊液中加入少量水,沉淀溶解平衡
向溶解的方向移动,c(S2-)增大
C.可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2
D.向浓度均为1XXXXX10-5molXXXXXL-1的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加
入1XXXXX10-4molXXXXXL-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀
答案
解析
√
题组二 Ksp和溶解度的综合应用
4.(2017XXXXX*_**溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如下图所示。下列说法错误的是
A.溴酸银的溶解是放热过程
B.温度升高时溴酸银溶解速度加快
C.60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6XXXXX10-4
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶
方法提纯
答案
√
答案
√
3.(2017XXXXX全国卷Ⅲ,13)在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是
A.Ksp(CuCl)的数量级为10-7
B.除Cl-反应为Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl
C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好
D.2Cu+=== Cu2++Cu平衡常数很大,反应趋于完全
答案
√
4.实验:①0.1 molXXXXXL-1AgNO3溶液和0.1 molXXXXXL-1 NaCl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;
②向滤液b中滴加0.1 molXXXXXL-1KI溶液,出现浑浊;
③向沉淀c中滴加0.1 molXXXXXL-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.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶
答案
√
5.(2017XXXXX*_**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 molXXXXXL-1 Na2SO4溶液,下列叙述正确的是
答案
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