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文檔簡介
第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第四節(jié)沉淀溶解平衡第1課時難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.知道沉淀溶解平衡的概念及其影響因素。2.明確溶度積和離子積的
關(guān)系,學(xué)會判斷溶液中難溶電解質(zhì)的沉淀或溶解情況。3.能用平衡移動原理解釋沉淀
的溶解與生成、沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。4.學(xué)會用沉淀溶解平衡的移動解決生產(chǎn)、生活中的
問題。一、難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡
1.
生成難溶電解質(zhì)的離子反應(yīng)的限度(1)25
℃時,溶解性與溶解度的關(guān)系(2)反應(yīng)完全的標(biāo)志一般情況下,化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于
mol·L-1時,
生成沉淀的反應(yīng)就進(jìn)行完全了。1×10-5
2.
沉淀溶解平衡(以AgCl為例分析)(1)沉淀溶解平衡建立AgCl在溶液中存在下述兩個過程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+和Cl-脫離
AgCl的表面進(jìn)入水中,即
過程;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面
陰、陽離子的吸引,回到AgCl的表面析出,即
過程。在一定溫度下,當(dāng)沉
淀和溶解的速率相等時,達(dá)到平衡狀態(tài),得到AgCl的
?。溶解沉淀飽和溶液(2)沉淀溶解平衡的概念一定溫度下,當(dāng)沉淀和溶解的速率
時,即建立了動態(tài)平衡,叫做沉淀
溶解平衡。(3)沉淀溶解平衡方程式以AgCl沉淀溶解平衡為例:AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)。相等
3.
沉淀溶解平衡的影響因素內(nèi)因難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)。不存在絕對不溶的物質(zhì);同是微溶物質(zhì),溶解度差別
也很大;易溶物質(zhì)的飽和溶液也存在沉淀溶解平衡外因溫度升高溫度,多數(shù)平衡向沉淀溶解的方向移動;少數(shù)平衡向生成沉淀的
方向移動,如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡濃度加水稀釋,平衡向沉淀溶解的方向移動同離子效應(yīng)向平衡體系中加入與難溶電解質(zhì)中相同的離子,平衡向生成沉淀的方
向移動其他向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶的物質(zhì)或氣體
的離子時,平衡向沉淀溶解的方向移動
外界條件移動方向平衡后c(Ag+)平衡后c(Cl-)Ksp升高溫度
?
?
?
?加水稀釋
?
?
?
?加入少量AgNO3
?
?
?
?通入HCl
?
?
?
?通入H2S
?
?
?
?正向增大增大增大正向不變不變不變逆向增大減小不變逆向減小增大不變正向減小增大不變【判斷】
(2)等體積、等濃度的AgNO3和NaCl溶液混合,充分反應(yīng)后體系中不存在Ag+和Cl-。
(
×
)(3)AgCl達(dá)到沉淀溶解平衡時,其溶解速率與沉淀速率相等,c(Ag+)和c(Cl-)均不變。
(
√
)(4)BaSO4在相同物質(zhì)的量濃度的硫酸鈉和硫酸鋁溶液中的溶解度相同。
(
×
)(5)升高溫度,沉淀溶解平衡一定正向移動。
(
×
)××√××(6)為減少洗滌過程中固體的損耗,最好選用稀硫酸代替H2O來洗滌BaSO4沉淀。
(
√
)(7)向一定量的飽和NaOH溶液中加入少量Na2O固體,恢復(fù)到原來溫度時,溶液中
的Na+總數(shù)不變。
(
×
)√×
①升高溫度,平衡逆向移動②向溶液中加入少量碳酸鈉粉末能增大鈣離子濃度③恒溫下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高④加熱溶液,溶液的pH升高⑤向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固體質(zhì)量增加⑥向溶液中加入少量NaOH固體,Ca(OH)2固體質(zhì)量不變AA.
僅①⑤B.
僅①⑤⑥C.
僅②③⑤D.
僅①②⑤⑥
2.
將足量的AgCl分別放入下列物質(zhì)中,AgCl的溶解度由大到小的排列順序是
(
D
)①20
mL
0.01
mol·L-1
HCl溶液②30
mL
0.02
mol·L-1
CaCl2溶液③40
mL
0.02
mol·L-1
AgNO3溶液④10
mL蒸餾水⑤50
mL
0.05
mol·L-1
KCl溶液DA.
①>②>⑤>④>③B.
④>③>⑤>②>①C.
④>⑤>②>①>③D.
④>①>③>②>⑤解析:①20
mL
0.01
mol·L-1
HCl溶液中,c(Cl-)=0.01
mol·L-1;②30
mL
0.02
mol·L-1
CaCl2溶液中,c(Cl-)=0.02
mol·L-1×2=0.04
mol·L-1;③40
mL
0.02
mol·L-1
AgNO3溶液中,c(Ag+)=0.02
mol·L-1;⑤50
mL
0.05
mol·L-1
KCl溶液
中,c(Cl-)=0.05
mol·L-1??梢娚鲜鋈芤褐须x子濃度由小到大的順序?yàn)棰埽饥伲?/p>
③<②<⑤,則AgCl的溶解度由大到小的排列順序是④>①>③>②>⑤,故合理
選項(xiàng)是D。二、溶度積常數(shù)
1.
概念難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡也存在
,稱為
,簡稱溶度
積,符號為
?。2.
表達(dá)式
Ksp=
?。
Ksp=
?。平衡常數(shù)溶度積常數(shù)Ksp
cm(An+)·cn(Bm-)
c(Fe3+)·c3(OH-)
3.
Ksp的意義Ksp可以反映難溶電解質(zhì)在水中的
能力。當(dāng)化學(xué)式所表示的組成中陰、陽離
子個數(shù)比相同時,如AgCl、AgBr、AgI,Ksp越大的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力
越
,一般溶解度也越
;但陰、陽離子個數(shù)比不相同時,如AgI與
Ag2CrO4,Ksp大的難溶電解質(zhì)的溶解度不一定大。4.
Ksp的影響因素溶度積只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和
有關(guān),而與沉淀的量和溶液中離子的
?
無關(guān)。絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是
過程,升高溫度,平衡向
?方向
移動,Ksp
。但Ca(OH)2相反。溶解強(qiáng)大溫度濃
度吸熱溶解增大5.
應(yīng)用——溶度積規(guī)則通過比較溶度積與溶液的離子積[符號為Q,如對于Ag2S溶液來說,任意時刻的Q=
c2(Ag+)·c(S2-)]的相對大小,可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成
或溶解:(1)Q>Ksp,溶液過飽和,有沉淀析出,直至溶液飽和,達(dá)到新的平衡。(2)Q=Ksp,溶液飽和,沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)。(3)Q<Ksp,溶液未飽和,無沉淀析出,若加入過量難溶電解質(zhì),難溶電解質(zhì)溶解
直至溶液飽和。6.
溶度積常數(shù)計(jì)算的幾種類型考查角度計(jì)算技巧判斷沉淀的生成或沉
淀是否完全①把離子濃度數(shù)據(jù)代入Q表達(dá)式得Q值,若Q>Ksp,則有
沉淀生成;②利用Ksp的數(shù)值計(jì)算某一離子濃度,若該離子
濃度小于10-5
mol·L-1,則該離子沉淀完全常溫下,計(jì)算氫氧化
物沉淀開始和沉淀完
全時溶液的pH①根據(jù)氫氧化物的Ksp,先計(jì)算初始濃度溶液中的c(OH-),再求得溶液的pH;②金屬陽離子沉淀完全時的離子濃度小于或等于10-5
mol·L-1,依據(jù)Ksp可計(jì)算金屬陽離子沉淀完全時溶液中的c(OH-),進(jìn)而求得pH考查角度計(jì)算技巧計(jì)算沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù),并判斷沉淀轉(zhuǎn)化的程度依據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化反應(yīng)和Ksp,計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù),K值越大,轉(zhuǎn)化反應(yīng)越易進(jìn)行,轉(zhuǎn)化程度越大沉淀先后的計(jì)算與判斷①沉淀類型相同,則Ksp小的化合物先沉淀;②沉淀類型不同,則需要根據(jù)Ksp計(jì)算出沉淀時的離子濃度,離子濃度小的先沉淀【判斷】(1)溶度積是沉淀溶解平衡時難溶電解質(zhì)在溶液中的各離子濃度的乘積。
(
×
)(2)溶度積受離子濃度大小的影響。
(
×
)(3)改變外界條件使沉淀溶解平衡正向移動,Ksp一定增大。
(
×
)(4)Ksp小的難溶電解質(zhì)的溶解度一定小于Ksp大的難溶電解質(zhì)的溶解度。
(
×
)(5)可利用溶液混合后的Q與Ksp的相對大小來判斷溶液混合后是否有沉淀生成。
(
√
)××××√
1.
(2025·內(nèi)江第六中學(xué)高二??迹┫嚓P(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù)見下表(25
℃):物質(zhì)Mg(OH)2CH3COOAgAgClAg2CrO4Ksp1.1×10-112.3×10-31.8×10-101.9×10-12下列有關(guān)說法不正確的是(
D
)A.
濃度均為0.2
mol/L的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等體積混合一定產(chǎn)生
CH3COOAg沉淀B.
在其他條件不變的情況下,向飽和AgCl溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)不變C.0.11
mol/L的MgCl2溶液中加入氨水產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀時溶液的pH為9D.
將0.001
mol/L的AgNO3溶液滴入0.001
mol/L的KCl和0.001
mol/L的K2CrO4混合溶
液中,先產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀D
2.
常溫下,Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20,計(jì)算有關(guān)Cu2+沉淀的pH。(1)某CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.02
mol·L-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,應(yīng)調(diào)整
溶液的pH,使之大于
?。
5
(2)要使0.2
mol·L-1
CuSO4溶液中Cu2+沉淀較為完全(使Cu2+濃度降至原來的千分
之一),則應(yīng)向溶液中加入NaOH溶液,使溶液的pH為
?。
6
5×10-7
4.25
℃時,在1.00
L
0.03
mol·L-1
AgNO3溶液中加入0.50
L
0.06
mol·L-1的CaCl2溶
液,能否生成AgCl沉淀?(已知:AgCl的Ksp=1.8×10-10)
答案:見解析
6.
Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(CaSO4)=9.1×10-6,溶解能力:CaSO4大于
CaCO3。請用數(shù)據(jù)說明溶解能力小的CaCO3能否轉(zhuǎn)化為溶解能力大的CaSO4?答案:見解析
課時作業(yè)(二十四)難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡[對點(diǎn)訓(xùn)練]題組一
沉淀溶解平衡及影響因素1.
(2025·上海高二期末)下列關(guān)于沉淀溶解平衡的說法正確的是(
B
)A.
沉淀溶解達(dá)到平衡時,溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等,且保持不變B.
沉淀溶解平衡是可逆的C.
在平衡狀態(tài)時v溶解=v沉淀=0D.
達(dá)到沉淀溶解平衡的溶液不一定是飽和溶液B123456789101112解析:沉淀溶解達(dá)到平衡時,溶液中溶質(zhì)的離子濃度保持不變,但不一定相等,如
AgCl溶于鹽酸,Ag+和Cl-濃度不相等,A錯誤;沉淀溶解平衡為可逆反應(yīng),改變條
件時沉淀溶解平衡發(fā)生移動,B正確;沉淀溶解平衡為動態(tài)平衡,在平衡狀態(tài)時v溶解
=v沉淀≠0,C錯誤;達(dá)到沉淀溶解平衡的溶液,溶質(zhì)不能再溶解,則一定是飽和溶
液,D錯誤。1234567891011122.
(2025·畢節(jié)市第一中學(xué)高二??茧A段練習(xí))有關(guān)AgCl的沉淀溶解平衡說法正確的
是(
A
)A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不斷進(jìn)行,但速率相等B.AgCl難溶于水,溶液中沒有Ag+和Cl-C.
在AgCl的澄清飽和溶液中,只要向其中加入NaCl溶液,一定會有沉淀生成D.
向含有AgCl沉淀的懸濁液中加入NaCl固體,AgCl的溶解度增大A123456789101112
1234567891011123.
(2025·北京高二階段練習(xí))在下列溶液中,BaSO4的溶解度最大的是(
A
)A.
純水B.2
mol/L
Na2SO4溶液C.0.1
mol/L
BaCl2溶液D.1
mol/L
H2SO4溶液
A123456789101112
A.
加MgCl2固體B.
加HCl氣體C.
加少量水D.
加NaOH固體解析:加MgCl2固體,c(Mg2+)增大,平衡逆向移動,Mg(OH)2增多,A錯誤;
加HCl氣體,氫氧根離子被消耗,平衡正向移動,c(Mg2+)增大,Mg(OH)2減
少,B錯誤;加少量水,平衡正向移動,Mg(OH)2減少,但溫度不變,溶度積不
變,c(Mg2+)不變,C正確;加NaOH固體,平衡逆向移動,c(Mg2+)減小,Mg
(OH)2增多,D錯誤。C123456789101112題組二
溶度積及其應(yīng)用5.
(2025·菏澤高二階段練習(xí))已知25
℃時,AgCl的溶度積Ksp=1.8×10-18
mol2·L-
2,則下列說法正確的是(
D
)A.
向AgCl飽和溶液中加入鹽酸,Ksp值變大B.AgNO3溶液與NaCl溶液混合后的溶液中,一定有c(Ag+)=c(Cl-)C.
溫度一定時,當(dāng)溶液中c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp時,此溶液中必有AgCl的沉淀
析出D.
Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),所以S(AgI)<S(AgCl)D123456789101112解析:Ksp只與溫度有關(guān),加鹽酸時溫度不變,則Ksp不變,A項(xiàng)錯誤;混合后可能Ag+或Cl-有剩余,因此不一定有c(Ag+)=c(Cl-),B項(xiàng)錯誤;Q=Ksp時達(dá)到溶
解平衡,沒有AgCl沉淀析出,C項(xiàng)錯誤;比較物質(zhì)的溶解度大小時,要注意物質(zhì)的類
型相同且化學(xué)式中陰、陽離子的個數(shù)比相同,溶度積越小,其溶解度也越小,如果不
同,則不能直接利用溶度積的大小來比較其溶解性,需轉(zhuǎn)化為溶解度進(jìn)行比較,否則
容易誤判,由于AgI、AgCl的類型相同,D項(xiàng)正確。1234567891011126.
(2025·四川瀘州一模)25
℃時,Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=
1.3×10-36,Ksp(ZnS)=1.3×10-24。下列有關(guān)說法中正確的是(
D
)A.25
℃時,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B.25
℃時,飽和CuS溶液中Cu2+的濃度為1.3×10-36
mol·L-1C.
向物質(zhì)的量濃度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成D123456789101112
1234567891011127.
已知:Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。向濃度均
為0.01
mol·L-1的Cu2+和Mg2+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量,下列說法正
確的是(
D
)A.
較先出現(xiàn)的沉淀是Mg(OH)2B.
兩種離子開始沉淀時,Cu2+所需溶液的pH較大C.
當(dāng)兩種沉淀共存時,說明溶液中完全不存在Cu2+、Mg2+D123456789101112
123456789101112[綜合強(qiáng)化]8.
(2025·菏澤第一中學(xué)高二??迹?5
℃時有關(guān)物質(zhì)的顏色和溶度積(Ksp)如
下表:物質(zhì)AgClAgBrAgIAg2S顏色白淺黃黃黑Ksp1.8×10-10
7.7×10-131.5×10-16
1.8×10-50下列敘述中不正確的是(
D
)DA.
向AgCl的白色懸濁液中加入0.1
mol·L-1KI溶液,有黃色沉淀產(chǎn)生B.
在100
mL
1.8×10-6
mol·L-1NaCl溶液中,加入1
mL
1×10-3
mol·L-1AgNO3溶
液,不能產(chǎn)生白色沉淀C.25
℃,AgCl固體在等物質(zhì)的量濃度NaCl、CaCl2溶液中的溶度積相同D.25
℃時,AgCl、AgBr、AgI、Ag2S飽和水溶液中Ag+的濃度相同123456789101112解析:對于相同類型的難溶性鹽,一般情況下,溶度積大的沉淀較易轉(zhuǎn)化成溶度積小
的沉淀,溶度積:AgI<AgBr<AgCl,所以在AgCl懸濁液中加入KI溶液,會有AgI生
成,即有黃色沉淀產(chǎn)生,故A正確;加入1
mL
1×10-3
mol·L-1
AgNO3溶液,c(Cl
-)可認(rèn)為保持不變,即c(Cl-)=1.8×10-6
mol·L-1,而AgNO3溶液相當(dāng)于稀釋
至100倍,故c(Ag+)=1×10-5
mol·L-1,c(Cl-)·c(Ag+)=1.8×10-11<Ksp
(AgCl),故沒有沉淀生成,故B正確;溶度積只與溫度有關(guān),所以25
℃時,AgCl
固體在等物質(zhì)的量濃度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度積相同,故C正確;由表中數(shù)據(jù)
可知,溶度積最大的是AgCl,其溶解度也最大,所以AgCl飽和溶液中c(Ag+)最
大,故D錯誤。123456789101112
A.
向5
mL
1.5×10-5
mol/L
CrCl3溶液中,加入等體積、等濃度的NaOH溶液,能觀察
到沉淀的產(chǎn)生B.
向Cr(OH)3的懸濁液中加入NH4Cl(s),Cr(OH)3(s)的質(zhì)量減小D.25
℃時,將CrCl3溶液的pH調(diào)至5時,可認(rèn)為溶液中的鉻元素已基本沉淀完全(當(dāng)
溶液中c(Cr3+)≤10-5
mol/L時,可視作該離子沉淀完全)C123456789101112
12345678910111210.
(2025·溫州高二階段練習(xí))已知25
℃時,AgI飽和溶液中c(Ag+)為1.23×10
-8
mol/L,AgCl的飽和溶液中c(Ag+)為1.25×10-5
mol/L。若在5
mL含有KCl和KI
各為0.01
mol/L的溶液中,加入8
mL
0.01
mol/L
AgNO3溶液,下列敘述正確的是
(
B
)C.
加入AgNO3溶液時首先生成AgCl沉淀B123456789101112
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