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文档简介

1、PAGE PAGE 18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(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AgNO3逆向不变通入HCl减小增大通入H2S正向不变提醒难溶、可溶、易溶界定20 时,

2、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)沉淀的生成调节pH法如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至34,离子方程式为_。沉淀剂法。如用H2S沉淀Cu2,离子方程式为。(2)沉淀的溶解酸溶解法如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为。盐溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为。氧化还原溶解法如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。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。实质:的移动。举例:AgNO3溶液 eq o(,sup7(NaCl) eq o

3、(,sup7(NaBr) 则KspAgClKspAgBr。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()(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QcKsp:溶液饱和,处于状态QcCaF2BT 时,两饱和溶液等

4、体积混合,会析出CaF2固体CT 时,CaCO3固体在稀盐酸中的Ksp比在纯水中的Ksp大DT 时,向CaCO3悬浊液中加NaF固体,可能析出CaF2固体3.已知Ksp(AgCl) 1.561010 ,Ksp(AgBr)7.71013,Ksp(Ag2CrO4)9.01012。某溶液中含有Cl、Br和CrO42,浓度均为0.010 molL1,向该溶液中逐滴加入0.010 molL1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 m

5、ol/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(SO42)比原来的大B溶液中无沉淀析出,溶液中c(Ca2)、c(SO42)都变小C溶液中析出CaSO4沉淀,溶液中c(Ca2)、c(SO42)都变小D溶液中无沉淀析出,但最终溶液中的c(SO42)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)2103 mol/L,c(Pb2)1103 mol/L。下列有关说法正确的是()A常温下,Ksp(PbI2)2106B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

6、变,c(Pb2)不变Ct时刻改变的条件是升高温度,PbI2的Ksp增大D常温下Ksp(PbS)81028,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510186.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()Aa点对应的Ksp大于b点对应的KspB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)210231D该温度下,Ksp(CuS)小于Ksp(MnS)7.一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg

7、2、Ca2、Mn2)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。(已知:pMlg c(M),p(CO32)lg c(CO32)(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(CO32)(填“大于”“等于”或“小于”)。(3)b点可表示CaCO3的溶液(填“饱和”或“不饱和”),且c(Ca2)c(CO32)(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(CO32)(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

8、: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QcKsp。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QcKsp。(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时QcKsp。3.第三步:抓住Ksp的特点,结合选项分析判断(1)溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:原溶液不饱和时,离子浓度要增大都增大;原溶液饱和时,离子浓度都不变。(2)溶度积常数只是温

9、度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同。本讲真题研练1.2019全国卷,12绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其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图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度B图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)Ksp(n)Ksp(p)Ksp(q)C向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动D温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动2.2019浙江4月,20在温热气候条件下,浅海地区有厚层的石灰石沉积,而深

10、海地区却很少。下列解析不正确的是()A与深海地区相比,浅海地区水温较高,有利于游离的CO2增多、石灰石沉积B与浅海地区相比,深海地区压强大,石灰石岩层易被CO2溶解,沉积少C深海地区石灰石岩层的溶解反应为:CaCO3(s)H2O(l)CO2(aq)=Ca(HCO3)2(aq)D海水呈弱碱性,大气中CO2浓度增加,会导致海水中CO32浓度增大3.2018全国卷用0.100 molL1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 molL1 Cl溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是()A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为1010B曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag)c(C

11、l)Ksp(AgCl)C相同实验条件下,若改为0.040 0 molL1 Cl,反应终点c移到aD相同实验条件下,若改为0.050 0 molL1 Br,反应终点c向b方向移动4.2018江苏卷根据下列图示所得出的结论不正确的是()A.图甲是CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线,说明该反应的HKsp(CuS),A项正确;该反应达平衡时c(Mn2)、c(Cu2)保持不变,但不一定相等,B项错误;往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,平衡向正反应方向移动,c(Mn2)变大,C项正确;该反应的平衡常数Keq f(cMn2,cCu2)eq f(cMn2cS2,cC

12、u2cS2)eq f(KspMnS,KspCuS),D项正确。答案:B6解析:沉淀工业废水中的Pb2时,生成沉淀的反应进行得越完全越好,由于PbS的溶解度最小,故选硫化物作为沉淀剂。答案:A考点二1知识梳理1cm(An)cn(Bm)cm(An)cn(Bm)沉淀平衡未饱和2(2)温度思考答案:a、b、d判断答案:(1)(2)(3)(4)(5)2对点速练1解析:根据题意,M(OH)n开始沉淀时,OH的最小浓度为 eq r(n,f(KspMOHn,cMn),代入数值,可以计算出四种离子浓度相同时,Fe3开始沉淀时所需溶液中的c(OH)最小,溶液的pH最小。答案:A2解析:T 时,饱和CaCO3溶液中

13、c(Ca2)c(CO32)105 mol/L,饱和CaF2溶液中c(Ca2)c2(F)4.01012,c(Ca2)12c(F),c(Ca2)34.010124mol/L104 mol/L,所以饱和CaCO3溶液和饱和CaF2溶液中,饱和CaF2溶液中的c(Ca2)较大,A项错误;等体积混合后,混合溶液中c(Ca2)远大于饱和CaCO3溶液中的c(Ca2),而c(CO32)只减少到原来的一半,此时溶液中c(Ca2)c(CO32)Ksp(CaCO3),所以会析出CaCO3固体,B项错误;T 时,CaCO3固体在稀盐酸中的Ksp与在纯水中的Ksp相同,因为CaCO3的Ksp只随温度的变化而变化,C项

14、错误;T 时,向CaCO3悬浊液中加入NaF固体,当c(Ca2)c2(F)Ksp(CaF2)时,会析出CaF2固体,D项正确。答案:D3解析:当溶液中c(Cl)为0. 01 molL1时,产生沉淀AgCl时所需Ag的浓度为c(Ag)eq f(KspAgCl,cCl)eq f(1.561010,0.01)molL11. 56108molL1,同理含Br溶液中所需c(Ag)eq f(KspAgBr,cBr)eq f(7.71013,0.01)molL17.71011molL1,含CrO42溶液中所需c(Ag)eq r(f(KspAg2CrO4,cCrOoal(2,4)eq r(f(9.01012,

15、0.01)molL13105 molL1,所需c(Ag)越小,则越先生成沉淀,所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br、Cl、CrO42。答案:Br、Cl、CrO424解析:由图示可知,该条件下CaSO4饱和溶液中,c(Ca2)c(SO42)3.0103 mol/L,Ksp(CaSO4)9.0106。当向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400 mL 0.01 mol/L的Na2SO4溶液后,混合溶液中c(Ca2)6.0104 mol/L,c(SO42)8.6103 mol/L,溶液中Qcc(Ca2)c(SO42)5.16106Ksp(CaSO4)9.0106,所以混合溶液中无沉淀析

16、出,与原溶液相比,c(Ca2)减小,而c(SO42)增大,故D项正确,A、B、C项错误。答案:D5解析:A项,PbI2(s)Pb2(aq)2I(aq),Kspc(Pb2)c2(I)1103(2103)24109,错误;B项,PbI2(s)Pb2(aq)2I(aq),加入硝酸铅溶液,反应向逆反应方向进行,PbI2的溶解度降低,错误;C项,t时刻若改变的条件是升高温度,c(Pb2)、c(I)应均呈增大趋势,错误;D项,Keq f(c2I,cS2)eq f(f(KspPbI2,cPb2),f(KspPbS,cPb2)eq f(KspPbI2,KspPbS)eq f(4109,81028)51018,

17、正确。答案:D6解析:Ksp只与温度有关,温度不变,Ksp不变,所以a点对应的Ksp等于b点对应的Ksp,A项错误;根据图像可知,Ksp(CuS)c(Cu2)c(S2)0.016103461036,Ksp(MnS)c(Mn2)c(S2)0.013101131013,则Ksp(CuS)Ksp(MnS),可知CuS更难溶,所以反应Cu2(aq)MnS(s)CuS(s)Mn2(aq)能发生,B、D项正确;根据c(Cu2):c(Mn2)Ksp(CuS):Ksp(MnS)(61036):(31013)21023:1,C项正确。答案:A7解析: (1)碳酸盐MCO3的溶度积表达式为Ksp(MCO3)c(M

18、2)c(CO32),PM相等时,曲线上p(CO32)数值越大CO32浓度越小,因此MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次减小。(2)直线上任意一点均表示该温度下的饱和溶液,a点p(Mn2)p(CO32),所以c(Mn2)c(CO32)。(3)b点为饱和溶液,p(Ca2)p(CO32),所以c(Ca2)c(CO32)。(4)该温度下,直线下方任意一点有p(CO32)p(M2)lg Ksp(MCO3),即lg c(M2)lg c(CO32)lg Ksp(MCO3),得lg c(M2) lg c(CO32)lg Ksp(MCO3),则c(M2)c(CO32)Ksp(MCO3),也就是QcKs

19、p(MCO3),所以在该温度下,直线下方的任意一点所表示的溶液均为过饱和溶液且有溶质析出;而直线上方任意一点均为该温度下的不饱和溶液,所以c点表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2)c(CO32)。答案:(1)减小(2)饱和等于(3)饱和大于(4)不饱和小于本讲真题研练1解析:CdS在水中达到溶解平衡时Cd2、S2浓度相等,可求出一定温度下CdS在水中的溶解度,A项正确;m、p、n为同一温度下的CdS的溶解平衡状态,三点的Ksp相等,B项错误;向m点溶液中加入Na2S,S2浓度增大,但Ksp不变,则溶液组成由m沿T1时的平衡曲线向p方向移动,C项正确;温度降低,Ksp减小,q沿qp线向p方向

20、移动,D项正确。答案:B2解析:与深海地区相比,浅海地区水温较高,CO2在海水中溶解度小,有利于游离的CO2增多,石灰石沉积,A项正确;与浅海地区相比,深海地区压强大,CO2溶解度大,石灰石岩层易被CO2溶解,沉积少,B项正确;题给反应为石灰石岩层的溶解反应,C项正确;大气中CO2浓度增加,会导致海水中CO32转化为HCO3,导致CO32浓度减小,D项错误,故选D。答案:D3解析:根据滴定曲线,当加入25 mL AgNO3溶液时,Ag与Cl刚好完全反应,AgCl处于沉淀溶解平衡状态,此时溶液中c(Ag)c(Cl)104.75 molL1,Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)109.53.161010,A项正确;曲线上各点都处于沉淀溶解平衡状态,故符合c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl),B项正确;根据图示,Cl浓度为0.050 0 molL1时消耗25 mL AgNO3溶液,则Cl浓度为0.040 0 molL1时消耗

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