考试
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第 4 讲 难溶电解质的溶解平衡
[考纲要求]
1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2.理解溶度积的含义,能进行相关的计算。
3.了解沉淀溶解平衡的应用。
考点一 沉淀溶解平衡及应用
1 知识梳理
1.沉淀的溶解平衡
(1)沉淀溶解平衡的概念
在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,和速率相等的状态。
(2)沉淀溶解平衡的建立
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(3)沉淀溶解平衡的影响因素
[思考]
以 AgCl 为例:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)
外界条件 移动方向
平衡后
c(Ag+)
平衡后
c(Cl-)
Ksp
升高温度 增大 增大
加水稀释 正向 不变 不变
加入少量 逆向 不变
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AgNO3
通入 HCl 减小 增大
通入 H2S 正向 不变
[提醒]
难溶、可溶、易溶界定
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 3~4,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
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如 CaCO3 溶于盐酸,离子方程式为。
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。
(3)沉淀的转化
在难溶物质的饱和溶液中,溶解度小的沉淀会转化成溶解度更小的沉淀。
①实质:的移动。
②举例:AgNO3 溶液 ――→NaCl ――→NaBr 则 Ksp[AgCl]>Ksp[AgBr]。
③应用:
a.锅炉除垢:将 CaSO4 转化为 CaCO3,离子方程式为。
b.矿物转化:CuSO4 溶液遇 ZnS 转化为 CuS,离子方程式为。
[判断] (正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度一定相等( )
(2)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动( )
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(3)某物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水( )
(4)室温下,AgCl 在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度( )
(5)AgCl 沉淀易转化为 AgI 沉淀且 K(AgX)=c(Ag+)·c(X-),故 K(AgI)Ksp:溶液过饱和,有析出
②Qc=Ksp:溶液饱和,处于状态
③QcCaF2
B.T ℃时,两饱和溶液等体积混合,会析出 CaF2 固体
C.T ℃时,CaCO3 固体在稀盐酸中的 Ksp 比在纯水中的 Ksp 大
D.T ℃时,向 CaCO3 悬浊液中加 NaF 固体,可能析出 CaF2 固体
3.已知 Ksp(AgCl) =1.56×10-10 ,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=
9.0×10-12。某溶液中含有 Cl-、Br-和 Cr
O
,浓度均为 0.010 mol·L-1,向该溶液中逐滴加
入 0.010 mol·L-1 的 AgNO3 溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为。
练点二 沉淀溶解平衡曲线分析
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4.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 mol/L 的 Na2SO4 溶液。下列叙述正确的是( )
A.溶液中析出 CaSO4 沉淀,最终溶液中的 c(S
O
)比原来的大
B.溶液中无沉淀析出,溶液中 c(Ca2+)、c(S
O
)都变小
C.溶液中析出 CaSO4 沉淀,溶液中 c(Ca2+)、c(S
O
)都变小
D.溶液中无沉淀析出,但最终溶液中的 c(S
O
)比原来的大
5.常温下,取一定量的 PbI2 固体配成饱和溶液,t 时刻改变某一条件,离子的浓度变化
如图所示[注:第一次平衡时 c(I-)=2×10-3 mol/L,c(Pb2+)=1×10-3 mol/L]。下列
有关说法正确的是( )
A.常温下,Ksp(PbI2)=2×10-6
B.温度不变,向 PbI2 饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,PbI2 的溶解度不变,c(Pb2
+)不变
C.t 时刻改变的条件是升高温度,PbI2 的 Ksp 增大
D.常温下 Ksp(PbS)=8×10-28,向 PbI2 的悬浊液中加入 Na2S 溶液,PbI2(s)+
S2-(aq)⇌PbS(s)+2I-(aq)反应的化学平衡常数为 5×1018
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6.某温度时,CuS、MnS 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法错误的是( )
A.a 点对应的 Ksp 大于 b 点对应的 Ksp
B.向 CuSO4 溶液中加入 MnS 发生反应:Cu2+(aq)+MnS(s)⇌CuS(s)+Mn2
+(aq)
C.在含有 CuS 和 MnS 固体的溶液中 c(Cu2+)∶c(Mn2+)=2×10-23∶1
D.该温度下,Ksp(CuS)小于 Ksp(MnS)
7.一定温度下,三种碳酸盐 MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线
如图所示。(已知:pM=-lg c(M),p(C
O
)=-lg c(C
O
)
(1)MgCO3、CaCO3、MnCO3 的 Ksp 依次(填“增大”或“减小”)。
(2)a 点可表示 MnCO3 的溶液(填“饱和”或“不饱和”),c(Mn2+)c(C
O
)(填
“大于”“等于”或“小于”)。
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(3)b 点可表示 CaCO3 的溶液(填“饱和”或“不饱和”),且 c(Ca2+)c(C
O
)
(填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)c 点可表示 MgCO3 的溶液(填“饱和”或“不饱和”),且 c(Mg2+)c(C
O
)
(填“大于”“等于”或“小于”)。
方法指导
沉淀溶解平衡图像“三步”分析法
1.第一步:明确图像中纵、横坐标的含义
纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。
2.第二步:理解图像中线上点、线外点的含义
(1)以氯化银为例,在该沉淀溶解平衡图像上,曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平
衡状态,此时 Qc=Ksp。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在
曲线上变化,不会出现在曲线外的点。
(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液,此时 Qc>Ksp。
(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时 Qc