第四节沉淀溶解平衡.docx

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第四节沉淀溶解平衡

第四节沉淀溶解平衡学案

一.考查难溶电解质的溶解平衡

1.定义：

在一定温度下，难溶电解质溶液中，当________与________的速率相等时，建立了固体与溶液中离子之间的动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。

2.表达式：

如：

AgCl（s）

_________________________

3.影响溶解平衡的因素

（1）内因：

____________________________

不同的电解质在水溶液中溶解的程度不一样，而且差别很大，有的能溶解很多，像NaCl、KCl、NaOH等，这些物质的溶解度大于______克，我们通常把它们称作________物质；有的溶解的不多，如CaSO4、Ca（OH）2等，这些物质的溶解度在______克到______克之间，我们通常把它们称作________物质；有的溶解的很少，像CaCO3、AgCl、AgS等，这些物质的溶解度小于______克，我们通常把它们称作________物质，在水溶液中我们把它们称作沉淀。

［注意］①绝对不溶的电解质是没有的。

②同是难溶电解质，溶解度差别也很大。

③易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。

（2）外因：

①浓度：

加水，平衡向__________方向移动。

②温度：

升温，多数平衡向___________方向移动。

③同离子效应：

遵循平衡移动原理

［例1］下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是

A、反应开始时，溶液中各离子浓度相等。

B、沉淀溶解平衡达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等

C、沉淀溶解平衡达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变。

D、沉淀溶解平衡达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解。

［变式1］在含AgCl固体的饱和溶液中，分别加入下列物质，对AgCl的溶解度有什么影响，并解释之。

（1）盐酸：

_______________________________

（2）AgNO3：

_______________________________

（3）氨水：

____________________________________

［例2］1、试用文字描述生成氯化银反应达到沉淀溶解平衡的过程，并根据该过程中各反应粒子的变化情况（如最大、变大等）填下下表。

C（Ag+）

C（Cl-）

m（AgCl）

反应初始

达到溶解平衡前

达到溶解平衡时

［变式2］下列说法中正确的是

A、物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水

B、不溶于水的物质溶解度为0

C、绝对不溶解的物质是不存在的

D、某粒子被沉淀完全是指该粒子在溶液中的浓度为零

二.有关容度积的考查

1．概念：

在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之乘积为一常数，称为溶度积常数，简称溶度积。

用符号Ksp表示。

溶度积的大小取决于难溶电解质的本性，它随温度的升高而升稍微增大。

对于MmAn型电解质来说，沉淀溶解平衡：

（平衡时）

MmAn（s）

mMn＋（aq）＋nAm—（aq）

溶度积的公式是：

Ksp=___________________________

2．溶度积和溶解度的关系

（1）对同类型的微溶电解质，如AgCl，AgBr，AgI，BaSO4，CaCO3等，在相同温度下，Ksp越大，溶解度就越________；Ksp越小，溶解度就越________。

（2）对于不同类型的微溶电解质，溶度积小的，溶解度不一定小。

如Mg（OH）2的溶度积（Ksp=1.8×10-11）比CaCO3的溶度积（Ksp=2.8×10－9）小，但Mg（OH）2的溶解度（2.6×10-4mol·L-1）却比CaCO3的溶解度（5.29×10-5mol·L-1）大。

因此，从Ksp大小比较溶解度大小时，只有在同类型的电解质之间才能直接比较。

3．溶度积规则，可以判断溶液中沉淀的生成和溶解。

（1）Qc=Ksp此时难溶电解质达到沉淀溶解平衡状态，溶液是__________溶液。

（2）Qc＞Ksp溶液中将____________，直到溶液中的Qi=Ksp为止。

（3）Qc＜Ksp溶液为_____________溶液，将足量的难溶电解质固体放入此溶液中，固体将溶解，直到溶液中Qc=Ksp时，溶液达到饱和。

［例3］写出下列难溶电解质的溶度积表达式。

Mg（OH）2AgBr

Ca3（PO4）2Ag2S

［变式3］下列说法正确的是

A．难溶电解质的溶度积越小，溶解度越大B．可以通过沉淀反应使杂质离子完全沉淀

C．难溶电解质的溶解平衡是一种动态平衡D．一定浓度的NH4Cl溶液可以溶解Mg（OH）2

［例4］在100mL0.01mol/LKCl溶液中，加入1mL0.01mol/L100mL0.01mol/LAgNO3溶液，下列说法正确的是（AgClKSP=1.8×10-10）（A）

A．有AgCl沉淀析出B.无AgCl沉淀C.无法确定D.有沉淀但不是AgCl

［变式4］向含有AgCl（s）的饱和AgCl溶液中加水，下列叙述正确的是

A．AgCl的溶解度增大B．AgCl的溶解度、Ksp均不变

C．Ksp（AgCl）增大D．AgCl的溶解度、Ksp均增大

三.沉淀反应的应用的考查

1.沉淀的生成

（1）判定分离或除去某些离子完全的标准是溶液中这种物质的离子浓度_________________时，认为已经沉淀完全。

（2）方法：

①调节PH：

如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入________调节pH至7-8，可使________生成__________沉淀而除去。

②加沉淀剂法：

如：

沉淀Ag+，可用__________作沉淀剂，因为它的溶解度小；使某些金属离子如Cu2+、Hg2+时，可加入_____________________等作沉淀剂，生成极难溶的硫化物____________________等沉淀。

溶液中沉淀物的溶解度越小，被沉淀离子沉淀越完全，这是分离、除去杂质常用的方法。

（3）生成沉淀来分离或除去某些离子要考虑的因素：

①沉淀剂的选择：

要求除去溶液中的某种离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去。

②加入适当过量沉淀剂，使沉淀完全，一般过量20%--50%。

［例5］为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（）

A、NaOHB、Na2CO3C、氨水D、MgO

［变式5］为了除去溶液中以离子形态存在的铁杂质，最好生成（）。

A．Fe（OH）2B．FeSC．Fe（OH）3D．FeCO3。

［例6］实验室中，要使溶液AlCl3中的Al3＋全部沉淀出来，最适宜选用的试剂是

A．NaOH溶液B．Ba（OH）2溶液C．盐酸D．氨水

［变式6］除去中NaCl中的FeCl3需加入的试剂是

A．NaOHB．石灰水C．铜片D．氨水

2.沉淀的溶解

（1）沉淀溶解的规律：

根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向____________的方向移动，就可以使沉淀溶解。

（2）方法：

1加入足量的水

2使沉淀转化为气体

3使沉淀转化为弱电解质

4氧化还原法（

）适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物

5使沉淀转化为配合物

AgCl

Ag＋＋Cl－

（AgCl加氨水生成银氨离子可溶）

［例7］试用平衡移动原理解释下列事实

（1）FeS不溶于水，但却能溶于稀盐酸中。

____________________________________________

（2）CaCO3难溶于稀硫酸，但却能溶于醋酸中。

__________________________________________

（3）分别用等体积的蒸馏水和0.010mol/L硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成的BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤造成的损失量。

____________________________________________________

［变式7］把氢氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：

Ca（OH）2（s）

Ca2+＋2OH－加入以下溶液，可使Ca（OH）2减少的是

A．Na2S溶液B．AlCl3溶液C．NaOH溶液D．CaCl2溶液

3.沉淀的转化

（1）实质：

_____________________________________________

（2）规律：

①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，使平衡向溶解的方向移动。

②一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。

两者的的差距越大，转化越容易。

［例8］

（1）将AgNO3溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液中都会出现不同颜色的沉淀，沉淀的颜色变化是_____→_____→_____；出现这种颜色变化的原因是：

（用化学方程式表示）______

若依次加入氯化钠溶液、碘化钾溶液、硫化钠溶液，沉淀的颜色变化是_____→_____→_____。

出现这种颜色变化的原因是：

（用化学方程式表示）

_______

（2）若依次加入硫化钠溶液、碘化钾溶液、氯化钠溶液，会产生什么结果？

_______________________

_________________________________；原因是____________________________________________

___________________________________________________________________________。

［变式8］向盛有1mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中滴加1-2滴2mol╱LNaOH溶液，现象是_____

_______________；再滴加2滴0.1mol╱LFeCl3溶液，现象是______________________________；静置一段时间后，现象是_____________________________；此过程发生的反应的化学方程式为

__________________________________________________________________________________。

［例9］已知Ksp（PbCl2）=1.6⨯10－5，Ksp（PbI2）=7.1⨯10－9，Ksp（PbS）=8.0⨯10－28。

若沉淀过程中依次看到白色PbCl2、黄色PbI2、和黑色PbS三种沉淀，则往Pb2＋溶液中滴加沉淀剂的次序是（）。

A．Na2S、NaI、NaClB．NaCl、NaI、Na2S

C．NaCl、Na2S、NaID．NaI、NaCl、Na2S

［变式9］．将AgCl和AgI的饱和溶液的清液混合，在其中加入AgNO3固体，将会（）

A．只有AgCl沉淀B．只有AgI沉淀

C．AgCl，AgI都沉淀，以AgCl为主D．AgCl，AgI都沉淀，以AgI为主

[拓展体验]

一定温度下，难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶度积，用符号Ksp表示。

即：

AmBn（s）

mAn+（aq）＋nBm－（aq）　　　　[An+]m·[Bm－]n＝Ksp

已知：

某温度时，Ksp（AgCl）=[Ag+][Cl－]＝1.8×10－10　　

Ksp（Ag2CrO4）=[Ag+]2[CrO2-4]＝1.1×10－12　

试求：

（1）此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度，并比较两者的大小。

（2）此温度下，在0.010mo1·L-1的AgNO3溶液中，AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。

第四节沉淀溶解平衡作业

1．下列说法正确的是：

（）

A．往NaCl饱和溶液中滴加浓盐酸，NaCl的溶解度减小B．升高温度，物质的溶解度都会增大

C．在饱和NaCl溶液中存在溶解平衡D．在任何溶液中都存在溶解平衡

2．下列属于微溶物质的是（）

A．AgClB．BaCl2C．CaSO4D．Ag2S

3．下列物质的溶解度随温度的升高而减少的是（）

A．KNO3B．Ca（OH）2C．BaSO4D．CO2

4．欲使FeS固体溶解，可加入（）

A．盐酸B．NaOH溶液C．FeSO4溶液D．H2S溶液

5．CuS能溶于HNO3，是由于（）

A．Cu2＋浓度降低B．酸度增大C．S2－浓度降低D．Cu2＋和S2－浓度均降低

6．在饱和的CaSO4溶液中下列哪种物质不存在（）

A．Ca2＋B．SO42－C．H＋D．H2SO4

7．已知Ksp（PbI2）=7.1⨯10－9，则其饱和溶液中c（I－）为（）

A．8.4⨯10－5mol·L－1B．1.2⨯10－3mol·L－1C．2.4⨯10－3mol·L－1D．1.9⨯10－3mol·L－1

8．在AgBr饱和溶液中加入AgNO3溶液，达到平衡时，溶液中（）

A．Ksp（AgBr）降低B．Ag＋浓度降低

C．AgBr的离子浓度乘积降低D．Br－浓度降低。

9．已知Ksp［Mg（OH）2］=1.8⨯10－11，则Mg（OH）2在pH=12.00的NaOH溶液中的溶解度为（）

A．1.8⨯10－7mol·L－1B．1.0⨯10－5mol·L－1C．1.0⨯10－7mol·L－1D．1.8⨯10－9mol·L－1

10．在NaCl溶液中含有少量的Na2S，欲将S2－除去，可加入（）

A．稀盐酸B．AgClC．NaOHD．Ag2S

11．工业上制备纯净的氯化锌时，将含杂质的氯化锌溶于过量盐酸中，为了除去杂质需调节溶液的pH到4，应加入的试剂是（）

A．NaOHB．NH3·H2OC．ZnOD．ZnCl2

12．已知Ksp（CaC2O4）=4.0⨯10－9，若在c（Ca2＋）=0.020mol·L－1的溶液生成CaC2O4沉淀，溶液中的c（C2O42－）最小应为（）。

A．4.0⨯10－9mol·L－1B．2.0⨯10－7mol·L－1

C．2.0⨯10－9mol·L－1D．8.0⨯10－11mol·L－1

13．将AgCl和AgI的饱和溶液的清液混合，在其中加入AgNO3固体，将会（）

A．只有AgCl沉淀B．只有AgI沉淀

C．AgCl，AgI都沉淀，以AgCl为主D．AgCl，AgI都沉淀，以AgI为主

14．当Mg（OH）2在水中达到溶解平衡时：

Mg（OH）2

Mg2+＋2OH－要使Mg（OH）2进一步溶解，应向溶液中加少量的固体是

A．NH4ClB．NaOHC．Na2CO3D．干冰

15.试验室中，要使AlCl3溶液中的全部沉淀出来，最适宜选用的试剂是

A.Ba（OH）2溶液B.NaOH溶液C.盐酸D.氨水

16．有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是：

A．AgCl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Cl－

C．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沉淀的溶解度不变

17．为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋，可在加热搅拌的条件下，加入一种试剂，过滤后再加入适量盐酸，这试剂不可以是：

A．NH3·H2O　　　B．MgOC．Mg（OH）2D．MgCO3

18．在100mL0.01mol/LKCl溶液中，加入1mL0.01mol/LAgNO3溶液，下列说法正确的是（AgCl的Ksp＝1.8×10－10）：

A．有AgCl沉淀析出　　B．无AgCl沉淀C．无法确定　　　D．有沉淀，但不是AgCl

19．向含有AgI的饱和溶液中，分别进行如下操作：

（1）加入固体AgNO3，则C（I－）　　　　　　　　

（2）若改加更多的AgI固体，则C（Ag＋）　　　　　　　　　　　

（3）若改加AgBr固体，则C（I－）　　　　　　　　

20．在含有Cl－、Br－、I－的溶液中，已知其浓度均为0.1mol/L，而AgCl、AgBrAgI的溶度积分别为1.6×10－10、4.1×10－15、1.5×10－16。

若向混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液是时，首先析出的沉淀是　　　　　，最后析出的沉淀是　　　　　　　，当AgBr沉淀开始析出时，溶液中的Ag＋浓度是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

21．牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5（PO4）3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：

Ca5（PO4）3OH（固）

5Ca2++3PO43-+OH-

进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是

已知Ca5（PO4）3F（固）的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。

主动脉用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因：

根据以上原理，请你提出一种其它促进矿化的方法：

22．在BaCl2溶液中滴加Na2C2O4（草酸钠）溶液，产生白色沉淀.在白色沉淀中加入盐酸，沉淀溶解。

（1）试用离子方程式和有关平衡的知识解释

（2）根据上述判断，可得出酸跟盐反应的一种规律是

23．在20ml0.0020mol·L－1Na2SO4溶液中加入20ml0.020mol·L－1BaCl2溶液，有无BaSO4沉淀生成？

并判断SO42－离子是否沉淀完全？

（已知BaSO4的Ksp=1.07×10－10）

第四节沉淀溶解平衡自助餐

1．向明矾溶液里滴加Ba（OH）2溶液，当SO42－恰好完全沉淀时，铝元素的存在形式是（）

A．一部分为Al（OH）3溶液，一部分以Al3＋存在于溶液中

B．一部分为Al（OH）3沉淀，一部分以AlO2－形式存在于溶液中

C．全部为为Al（OH）3D．几乎全部以AlO2－形式存在于溶液中

2．BaSO4（s）和BaCrO4（s）的溶度积常数近似相等，由BaSO4（s）和BaCrO4（s）各自所形成的饱和溶液中，SO42－和CrO42－浓度关系正确的是（）

A．c（SO42－）≈c（CrO42－）B．c（SO42－）>c（CrO42－）

C．c（SO42－）

3．降低下列溶液的pH值，而物质的溶解度保持不变的是（）。

A．Al（OH）3B．PbCl2C．Ag3PO4D．ZnCO3

4．一定温度下，在氢氧化钡的悬浊液中，存在氢氧化钡固体与其它电离的离子间的溶解平衡关系：

Ba（OH）2（固体）

Ba2+＋2OH－。

向此种悬浊液中加入少量的氢氧化钡粉末，下列叙述正确的是：

A．溶液中钡离子数目减小　　　　　　　　　B．溶液中钡离子浓度减少　　

C．溶液中氢氧根离子浓度增大　　　　　　　D．PH减小

5．除去KCl中的K2CO3应选用下列哪种物质：

A．H2SO4　　　　B．HCl　　C．HNO3　　D．三者均可

6．类似于水的离子积，难溶盐AmBn也有离子积K sp且

Ksp＝〔C（An+）〕m·〔C（Bm-）〕n，已知常温下BaSO4的溶解度为2.33×10－4g，则其K sp为：

A．2.33×10－4　　　B．1×10－5　　　C．1×10－10　　D．1×10－12

7．铝和镓的性质相似，如M（OH）3都是难溶的两性氢氧化物。

在自然界镓常以极少量分散于铝矿，如Al2O3中。

用NaOH溶液处理铝矿（Al2O3）时，生成NaAlO2、NaGaO2；而后通入适量CO2，得Al（OH）3沉淀，而NaGaO2留在溶液中（循环多次后成为提取镓的原料）。

发生后一步反应是因为

A.镓酸酸性强于铝酸B.铝酸酸性强于镓酸

C.镓浓度小，所以不沉淀D.Al（OH）3是难溶物

8.将100mL0.1mol/L的AgNO3溶液加入足量的NaCl和NaF的混合溶液中，产生1.435g沉淀，则下列说法正确的是

A.产生的沉淀为AgClB.产生的沉淀为AgF

C.产生的沉淀为AgF和AgClD.AgF溶于水

9.石灰乳中存在下列平衡：

Ca（OH）2（s）

Ca2+（aq）+2OH―（aq）,加入下列溶液，可使Ca（OH）2减少的是

A.Na2CO3溶液B.AlCl3溶液C.NaOH溶液D.CaCl2溶液

10．已知K2HPO4溶液中，HPO42―的水解程度大于电离程度，对于平衡：

HPO42-+H2O

H＋+PO43－，欲使溶液中c（HPO42－）、c（H＋）、c（PO43－）三种离子溶度均减小，可采用的方法是

A.加水B.加热C.加消石灰D.加硝酸银

11.有一种白色粉末由等质量的两种物质混合而成，分别取适量该白色粉末置于三支试管中进行实验。

（1）逐滴加入6mol/L盐酸，同时不断振荡试管，有气泡产生，反应结束后得到无色透明溶液。

（2）加热试管中的白色粉末，试管口有水滴凝结。

（3）逐滴加入6mol/L硫酸，同时不断振荡试管，有气泡产生，反应结束后还有白色不溶物，下列混合物符合以上现象的是：

A．NaHCO3、AgNO3　　　　　　　　　　　B．BaCl2、MgCO3

C．NH4HCO3、MgCl2　　　　　　　　　　D．CaCl2·6H2O、Na2CO3

二、填空题　

12.已知Ksp（ZnS）＝2.0×10－22，，Ksp（CdS）＝8.0×10－27，，在Zn2＋和Cd2＋两溶液中（浓度相同）分别通H2S至饱和，　　　　　离子在酸度较大时生成沉淀，而　　　　离子在酸度较小时生成沉淀。

13.向50mL0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol/L的盐酸，生成沉淀。

如果溶液中C（Ag＋）、C（Cl－）的乘积是个常数：

C（Ag＋）·C（Cl－）＝1.0×10－10，试求：

（1）沉淀生成后溶液中C（Ag＋）为　　　　　　　

（2）沉淀生成后溶液的PH是　　　　　　　　　

14．将足量BaCO3分别加入：

30mL水

10mL0.2mol/LNa2CO3溶液

50mL0.01mol/L氯化钡溶液

100mL0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。

请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为：

_____

15.难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。

在常温下，溶液时各离子浓度以它们的系数为次方的乘积是一个常数，这个常数叫溶度积（Ksp）。

例如，Cu（OH）2

Cu2＋＋2OH－

Ksp＝C（Cu2＋）·［C（OH－）］2＝2×10－20。

溶液里各离子浓度（包括其方次）的乘积大于溶度积时则出现沉淀；反之则沉淀溶解。

（1）某CuSO4溶液里C（Cu2＋）＝0.02mol/L，如果要生成Cu（OH）2沉淀，应调整溶液的PH，使之小于　　　　　　

（2）要使0.2mol/LCuSO4溶液中的Cu2＋沉淀较为完全（使Cu2＋溶液降低至原来的千分之一），则应向溶液中加入NaOH溶液，使溶液的PH为　　　　　　

16．有甲、乙两同学做了如下实验：

甲同学在制得的Mg（OH）2沉淀中加入浓的NH4Cl溶液，结果沉淀溶解；乙学生在制得的Mg（OH）2沉淀中加入浓的CH3COONH4溶液，结果沉淀也完