高考化學(xué)復(fù)習(xí)課件：第6單元第27講沉淀溶解平衡

歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第27講沉淀溶解平衡 一 沉淀溶解平衡1 溶解平衡的建立在一定溫度下 當(dāng)沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時(shí) 形成飽和溶液 達(dá)到平衡狀態(tài) 把這種平衡稱為沉淀溶解平衡 如 AgCl s Ag aq Cl aq 盡管氯化銀溶解度小 并非絕對(duì)不溶 生成的氯化銀沉淀會(huì)有少量溶解 從固體溶解平衡的角度 氯化銀在溶液中存在兩個(gè)過(guò)程 在氯化銀的溶液中 一方面 在水分子作用下 少量Ag 和Cl 脫離氯化銀表面溶入水中 另一方面 溶液中的Ag 和Cl 受氯化銀表面正 負(fù)離子的吸引 回到氯化銀的表面析出沉淀 在一定溫度下 當(dāng)沉淀溶解和生成的速率相等時(shí) 得到氯化銀飽和溶液 建立動(dòng)態(tài)平衡 2 溶解平衡的特征 1 弱 存在于弱電解質(zhì)的溶液里 2 等 分子電離成離子的速率等于離子結(jié)合成該分子的速率 3 定 達(dá)到平衡時(shí) 溶液里離子濃度和分子濃度都保持不變 不隨時(shí)間變化 但不一定相等 4 動(dòng) 電離平衡屬于動(dòng)態(tài)平衡 即平衡時(shí) 電離速率等于化合成分子速率 都不等于0 5 變 外界條件 如溫度 濃度 外加試劑等 發(fā)生變化時(shí) 電離平衡發(fā)生移動(dòng) 二 沉淀溶解平衡的應(yīng)用由于沉淀溶解平衡也是動(dòng)態(tài)平衡 因此可以通過(guò)改變條件使平衡移動(dòng) 最終使溶液中的離子轉(zhuǎn)化為沉淀或沉淀轉(zhuǎn)化為溶液中的離子 1 沉淀的生成 1 調(diào)節(jié)pH法 如除去碳酸銅溶液中混有的少量鐵離子 可向溶液中加入氫氧化銅或堿式碳酸銅 調(diào)節(jié)pH到3 4 鐵離子就會(huì)全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去 2 加沉淀劑法如以Na2S H2S等作沉淀劑 使某些金屬離子 如Cu2 Hg2 等生成極難溶的硫化物CuS HgS等沉淀 也是分離 除去雜質(zhì)的方法 2 沉淀的轉(zhuǎn)化根據(jù)難溶物質(zhì)溶解度的大小 難溶物質(zhì)間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)化 生成溶解度更小的物質(zhì) 例如 AgNO3AgCl 白色沉淀 AgBr 淡黃色沉淀 AgI 黃色沉淀 Ag2S 黑色沉淀 沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動(dòng) 一般來(lái)說(shuō) 溶解能力相對(duì)較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對(duì)較弱的物質(zhì) 考點(diǎn)一溶解平衡平衡的考查 例1已知Ag2SO4的Ksp為2 0 10 5 將適量Ag2SO4固體溶于100mL水中至剛好飽和 該過(guò)程中Ag 和濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖 飽和Ag2SO4溶液中c Ag 0 034mol L 1 若t1時(shí)刻在上述體系中加入100mL0 020mol L 1Na2SO4溶液 下列示意圖中 能正確表示t1時(shí)刻后Ag 和濃度隨時(shí)間變化關(guān)系的是 解析 Ag2SO4飽和溶液中c Ag 0 034mol L c 0 017mol L 當(dāng)加入100mL0 020mol LNa2SO4溶液后 c Ag 0 017mol L c 0 0185mol L QC c Ag 2 c 5 3 10 6 2 0 10 5 Ksp 即此時(shí)Ag2SO4溶液不飽和 溶液中不存在Ag2SO4固體的溶解平衡 即c Ag 仍為0 017mol L c 仍為0 0185mol L 選項(xiàng)B正確 方法技巧點(diǎn)撥 本題易錯(cuò)選A 忽視體積變化 對(duì)原溶液中離子濃度的變化 答案 B 考點(diǎn)二沉淀的生成與轉(zhuǎn)化 例2一定溫度下的難溶電解質(zhì)AmBn在水溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí) 其平衡常數(shù)Ksp cm An cn Bm 稱為難溶電解質(zhì)的離子積 已知下表數(shù)據(jù) 對(duì)含等物質(zhì)的量的CuSO4 FeSO4 Fe2 SO4 3的混合溶液的說(shuō)法 不正確的是 A 向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液 最先看到紅褐色沉淀B 該溶液中c c Cu2 c Fe2 c Fe3 5 4C 向該溶液中加入適量氯水 并調(diào)節(jié)pH到3 4后過(guò)濾 可獲得純凈的CuSO4溶液D 在pH等于5的溶液中Fe3 不能大量存在 C 解析 根據(jù)溶度積?？膳袛噙x項(xiàng)A正確 由于Cu2 Fe2 和Fe3 在溶液中均能發(fā)生水解反應(yīng)使得金屬陽(yáng)離子濃度減小 因此選項(xiàng)B正確 選項(xiàng)C的操作可知溶液中必有氯離子存在 即溶液中溶質(zhì)還存在CuCl2 C錯(cuò) 由表中數(shù)據(jù)知Fe3 在pH 4的環(huán)境中已沉淀完全 因此選項(xiàng)D也錯(cuò) 方法技巧點(diǎn)撥 根據(jù)溶度積規(guī)則 當(dāng)QC Ksp時(shí) 沉淀就向溶解的方向進(jìn)行 因此 使沉淀溶解的總原則就是設(shè)法使構(gòu)成離子的濃度減小 即QC Ksp 常用的方法是 在難溶電解質(zhì)飽和溶液中加入適當(dāng)試劑使之與組成沉淀的一種構(gòu)成離子結(jié)合成另一類化合物 從而使之溶解 具體辦法可采用酸堿溶解法 配位溶解法 氧化還原溶解法以及沉淀轉(zhuǎn)化溶解法等 1 某溫度時(shí) BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如下圖所示 下列說(shuō)法正確的是 提示 BaSO4 s Ba2 aq aq 的平衡常數(shù) Ksp c Ba2 c 稱為溶度積常數(shù) A 加入Na2SO4可以使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)B 通過(guò)蒸發(fā)可以使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)C d點(diǎn)無(wú)BaSO4沉淀生成D a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp 解析 類似于溶解度曲線 曲線上的任一點(diǎn)如a和c表示BaSO4飽和溶液 曲線上方的任一點(diǎn) 均表示過(guò)飽和 如b點(diǎn)說(shuō)明溶液中有BaSO4沉淀析出 此時(shí)Qc Ksp 曲線下方的任一點(diǎn) 均表示不飽和 如d點(diǎn) 此時(shí)Qc Ksp 故選項(xiàng)C正確 D錯(cuò) A項(xiàng) 在原溶解平衡的溶液中加入Na2SO4 增大了c 使平衡向生成BaSO4的方向移動(dòng) 但溶液仍處于飽和狀態(tài) 即最后的點(diǎn)應(yīng)在曲線上 a下方 A錯(cuò) B項(xiàng) 蒸發(fā)使c 增大 而c點(diǎn)與d點(diǎn)的c 相等 故B項(xiàng)錯(cuò) 答案 C 2 下表為有關(guān)化合物的pKsp pKsp lgKsp 某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下 向AgNO3溶液中加入適量NaX溶液 得到沉淀AgX 向 中加NaY 則沉淀轉(zhuǎn)化為AgY 向 中加入Na2Z 沉淀又轉(zhuǎn)化為Ag2Z 則表中a b c的大小關(guān)系為 A a b cB a b cC c a bD a b c B 解析 難溶物質(zhì)間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)化 生成溶解度更小的物質(zhì) 說(shuō)明溶解度Ag2Z AgY AgX 則Ksp Ag2Z Ksp AgY Ksp AgX 則a b c 3 已知25 時(shí) 電離常數(shù)Ka HF 3 6 10 4mol L 溶度積常數(shù)Ksp CaF2 1 46 10 10mol3 L3 現(xiàn)向1L0 2mol LHF溶液中加入1L0 2mol LCaCl2溶液 則下列說(shuō)法中 正確的是 A 25 時(shí) 0 1mol LHF溶液中pH 1B Ksp CaF2 隨溫度和濃度的變化而變化C 該體系中 Ksp CaF2 D 該體系中有CaF2沉淀產(chǎn)生 D 解析 由HF的電離常數(shù)可知 HF是弱酸 由Ka HF 3 6 10 4mol L 得c H 6 10 2mol L 所以0 1mol LHF溶液中pH 1 Ksp CaF2 是溫度函數(shù)隨溫度的變化而變化 但不隨溶液的變化而變化 溶液混合后 c HF 0 1mol L c H c F 6 10 2mol L c Ca2 0 1mol L 此時(shí)K CaF2 c Ca2 c F 2 3 6 10 4 Ksp CaF2 所以Ksp CaF2 Ka HF 有沉淀生成 4 2011 南昌一模 已知常溫下Ksp AgCl 1 8 10 10mol2 L2 Ksp AgI 1 0 10 16mol2 L2 下列說(shuō)法中正確的是 A 在相同溫度下AgCl的溶解度小于AgI的溶解度B AgCl和AgI都不溶于水 因此AgCl和AgI不能相互轉(zhuǎn)化C 常溫下 AgCl若要在NaI溶液中開(kāi)始轉(zhuǎn)化為AgI 則NaI的濃度必須不低于 10 11mol LD 將足量的AgCl分別放入下列物質(zhì)中 20mL0 01mol LKCl溶液 10mL0 02mol LCaCl2溶液 30mL0 05mol LAgNO3溶液 AgCl的溶解度由大到小的順序?yàn)?C 解析 本題以溶度積常數(shù)背景綜合考查了物質(zhì)的溶解性 沉淀的轉(zhuǎn)化等問(wèn)題 在相同溫度下 Ksp AgCl Ksp AgI AgCl的溶解度大于AgI的溶解度 而且AgCl可以轉(zhuǎn)化為AgI 故A B不正確 由Ksp AgCl 1 8 10 10mol2 L2可求得AgCl溶液中c Ag mol L 代入Ksp AgI 1 0 10 16mol2 L2中即可求得c I 10 11mol L 故C正確 D選項(xiàng)中三種溶液中c Cl 或c Ag 由小到大的順序是 故D錯(cuò)誤 5 2011 黃山三模 已知 25 C時(shí) Ksp R OH 2 5 61 10 12 Ksp RF2 7 42 10 11 下列說(shuō)法正確的是 A 25 時(shí) 飽和R OH 2溶液與飽和RF2溶液相比 前者的c R2 大B 25 時(shí) 在R OH 2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體 c R2 增大C 25 時(shí) R OH 2固體在20mL0 01mol L氨水中的Ksp比在20mL0 01mol LNH4Cl溶液中的Ksp小D 25 時(shí) 在R OH 2懸濁液中加入NaF稀溶液后 R OH 2不可能轉(zhuǎn)化為RF2 B 解析 由兩物質(zhì)的溶度積前者小于后者 且化合物類型相同得出 A中c R2 小 A錯(cuò)誤 若在R OH 2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體 由于NH4Cl溶于水后顯酸性 使R OH 2的溶解平衡右移 c R2 增大 B正確 由于Ksp是受溫度影響的 在相同溫度下的Ksp相同 C錯(cuò)誤 根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化原理 若在體系中加入更大濃度的F 也會(huì)產(chǎn)生RF2沉淀 D錯(cuò)誤 6 在AgCl飽和溶液中尚有AgCl固體存在 當(dāng)向溶液中加入0 1mol L的鹽酸時(shí) 下列說(shuō)法正確的是 A AgCl沉淀溶解平衡正向移動(dòng)B AgCl溶解度增大C 溶液中c Ag 增大D 溶液中c Cl 增大 D 解析 加入0 1mol L的鹽酸 Cl 濃度增大 溶解平衡逆向移動(dòng) 生成氯化銀沉淀 c Ag 減小 由Ksp不變得Cl 濃度增大 7 2010 浙江 已知 25 時(shí) 弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù) Ka CH3COOH 1 8 10 5 Ka HSCN 0 13 難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù) Ksp CaF2 1 5 10 10 25 時(shí) 2 0 10 3mol L 1氫氟酸水溶液中 調(diào)節(jié)溶液pH 忽略體積變化 得到c HF c F 與溶液pH的變化關(guān)系 如下圖所示 請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題 1 25 時(shí) 將20mL0 10mol L 1CH3COOH溶液和20mL0 10mol L 1HSCN溶液分別與20mL0 10mol L 1NaHCO3溶液混合 實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)生的氣體體積 V 隨時(shí)間 t 變化的示意圖為 反應(yīng)初始階段 兩種溶液產(chǎn)生CO2氣體的速率存在明顯差異的原因是 反應(yīng)結(jié)束后所得兩溶液中 c CH3COO c SCN 填 或 2 25 時(shí) HF電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka 列式并說(shuō)明得出該平衡常數(shù)的理由 3 4 0 10 3mol L 1HF溶液與4 0 10 4mol L 1CaCl2溶液等體積混合 調(diào)節(jié)混合液pH為4 0 忽略調(diào)節(jié)時(shí)混合液體積的變化 通過(guò)列式計(jì)算說(shuō)明是否有沉淀產(chǎn)生 解析 本題主要考查電離平衡和沉淀溶解平衡等知識(shí)點(diǎn) 意在考查考生的邏輯思維能力和信息提取的能力 由題給數(shù)據(jù)可知 相同條件下 HSCN的酸性強(qiáng)于CH3COOH 則等體積 等濃度時(shí) HSCN溶液中的c H 比CH3COOH溶液中的大 則反應(yīng)速率要快 最終均與NaHCO3完全反應(yīng) 得到CH3COONa溶液和NaSCN溶液 酸性越弱 則水解程度越大 所以反應(yīng)后的溶液中 c CH3COO c SCN 答案 1 HSCN的酸性比CH3COOH強(qiáng) 其溶液中c H 較大 故其溶液與NaHCO3溶液的反應(yīng)速率較快Ksp CaF2 有沉淀產(chǎn)生 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全