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第 21 讲 难溶电解质的沉淀溶解平衡
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小杨老师 15521324728 侵权必究
课前引入
在20℃时,物质的溶解度与溶解性的关系如下:
杨sir化学,侵权必究
溶解度/g < 0.01 0.01~1 1~10 >10
溶解性 难溶 微溶 可溶 易溶
实例 AgCl Ca(OH) KClO NaCl
2 3
有没有绝对不溶的物质?
难溶物在水中究竟溶解了多少?
知识精讲
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一、沉淀溶解平衡的基本概念
1.溶解平衡的定义
杨sir化学,侵权必究
在一定温度下,当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时,溶质的离子与该固态溶质之间建立的动态平衡,叫
作沉淀溶解平衡。
2. 沉淀溶解平衡的建立3. 沉淀溶解平衡方程式
M A(s) mMn+(aq) + nAm-(aq)
m n
如AgCl沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
4. 沉淀溶解平衡的特征
二、影响沉淀溶解平衡的因素
1.内因(决定性因素):难溶电解质本身的性质。
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2.外因:温度、浓度、同离子效应等,其影响符合“勒夏特列原理”。
①温度:一般来说,温度越高,固体物质的溶解度越大。极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,
如Ca(OH) 。
2
②同离子效应:加入与电解质电离的离子相同的可溶性盐,平衡向生成沉淀的方向移动,溶解度减小。
③外加其他物质(与电解质电离的离子反应),平衡向沉淀溶解的方向移动,溶解度增大。
三、溶度积(K )
sp
1. 概念与表达式
① 在一定温度下,沉淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数,简称溶度积,用K 表式。
sp
② 对于沉淀溶解平衡:M A(s) ⇌ mMn+(aq) + nAm-(aq),K = cm(Mn+)·cn(Am-)。
m n sp
如Fe(OH) (s) ⇌ Fe3+ (aq) + 3OH- (aq) K = c(Fe3+)·c3(OH-)
3 sp
2.影响因素
① 溶度积K 值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关。
sp
② 溶解平衡一般是吸热的,温度升高,平衡正移,K 增大,但Ca(OH) 相反。
sp 2
3. 意义
对于相同类型的难溶电解质,K 越大,说明难溶电解质在水中的溶解能力越大。
sp如:K (AgCl) > K (AgBr) > K (AgI),则溶解度:S (AgCl) > S (AgBr) > S (AgI)。
sp sp sp
4.应用
① M A(s) ⇌ mMn+(aq) + nAm-(aq),任意时刻的离子积:Q = cm(Mn+)·cn(Am-)
m n
② 根据K 和Q的相对大小,可以判断给定条件下溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况:
sp
Q > K ,溶液中有沉淀析出
sp 杨sir化学,侵权必究
Q = K ,沉淀与溶解处于平衡状态
sp
Q < K ,溶液中无沉淀析出
sp
对点训练
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题型一:沉淀溶解平衡的理解
杨sir化学,侵权必究
【变1-1】对“AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)”的理解正确的是
①说明AgCl没有完全电离,AgCl是弱电解质
②说明溶解的AgCl已完全电离,是强电解质
③说明Cl-与Ag+的反应不能完全进行到底
④说明Cl-与Ag+的反应可以完全进行到底
A.③④ B.②③ C.①③ D.②④
题型二:沉淀溶解平衡的移动
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【变2-2】将AgCl分别加入盛有:①5mL水②6mL0.5 溶液③10mL0.2 溶液
④5mL0.1 盐酸的烧杯中,均有固体剩余,各溶液中 从大到小的顺序排列正确的是
A.①④③② B.②③④① C.④③②① D.①③②④
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题型三:溶度积K
sp杨sir化学,侵权必究
【例4】某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。
采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO ·7H O):
4 2溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子 Ni2+ Al3+ Fe3+ Fe2+
开始沉淀时(c=0.01 mol·L-1)的pH 7.2 3.7 2.2 7.5
沉淀完全时(c=1.0×10-5 mol·L-1)的pH 8.7 4.7 3.2 9.0
利用上述表格数据,计算Ni(OH) 的K =___________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0
2 sp
mol·L-1,则“调pH”应控制的pH范围是___________。
【变4】已知下列物质在20 ℃时的K 见下表,试回答下列问题:
sp
化学式 AgCl AgBr AgI Ag S Ag CrO
2 2 4
颜色 白色 浅黄色 黄色 黑色 砖红色
K 2.0×10-10 5.4×10-13 8.3×10-17 2.0×10-48 2.0×10-12
sp
(1)20 ℃时,上述五种银盐饱和溶液中,Ag+物质的量浓度由大到小的顺序是___________。
(2)向BaCl 溶液中加入AgNO 和KBr,当两种沉淀共存时, =___________。
2 3
(3)测定水体中氯化物的含量,常用标准硝酸银法进行滴定,滴定时,应加入的指示剂是___________(填
字母)。
A.KBr B.KI
C.KS D.KCrO
2 2 4
题型四:沉淀溶解平衡图像
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【例5】不同温度(T 和T)时,硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知硫酸钡在水中溶解时吸
1 2
收热量。下列说法正确的是
A.T>T
1 2
B.加入BaCl 固体,可使溶液由a点变到c点
2
C.c点时,在T、T 两个温度下均没有固体析出
1 2
D.图中c点对应的是T 时硫酸钡的过饱和溶液
1【变6-1】已知:常温下, 。某温度下,饱和溶液中 与 、
的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.曲线Ⅱ代表 的沉淀溶解平衡曲线
B.常温下, 的
C.常温下,当 时,饱和溶液中
D.加入 固体可使溶液由 点沿直线变为 点
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提分特训
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【题1】常温下,将足量CaCO 加入下列各体系中,溶解度最大的是
3
A.10 mL水 B.10 mL 0.1 mol/L CaCl 溶液
2
C.20 mL 0.1 mol/L NaHSO 溶液 D.40 mL 0.1 mol/L Na CO 溶液
4 2 3
【题2】已知: (白色),某同学探究AgSCN的溶解平衡及转化,进行以下实验。下列说法中,不正确的是
A.①中现象能说明 与 生成的白色浊液中存在沉淀溶解平衡
B.②中现象产生的原因是发生了反应:
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C.③中产生黄色沉淀的现象能证明AgI的溶解度比AgSCN的溶解度小
D.④中黄色沉淀溶解的原因可能是AgI与KI溶液中的 进一步发生了反应
【题3】已知20℃, K [Mg(OH) ]=1.6×10-11,K [Co(OH) ]=6.4×10-5,Co(OH) 为玫瑰红色难溶物,某同学
sp 2 sp 2 2
进行下列实验,依据上述实验操作及现象,下列说法错误的是
实验操作 现象
将镁条用砂纸打磨光亮后置于饱和氯化钠溶液中, 有无色气体和较多白色沉淀产生,溶液
实验一
滴加几滴酚酞 变红色
实验二 取出镁条,将悬浊液加热 红色加深
实验三 冷却至20℃后滴加适量CoCl 溶液 部分白色难溶物变成玫瑰红色难溶物
2
A.镁条和水发生置换反应生成H 和 Mg(OH)
2 2
B.由题干信息可知20℃时,饱和 Mg(OH) 溶液中,c(OH-)= mol/L,因此实验一中溶
2
液可变为红色
C.Mg(OH)(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) H>0
D.加入适量 CoCl 溶液后,c(Mg2+):c△(Co2+)=2500:1
2
【题4】已知25℃时,HCrO 的 K =3.2×10-7,BaCO 的K=2.5×10-9,BaCrO 在水中的沉淀溶解平衡曲线
2 4 a2 3 4
如图所示。下列说法正确的是A.向m点的悬浊液中通入HCl,能使m点沿mp线向p点方向移动
B.通过蒸发可使q点溶液向p点移动
C.25℃时:BaCrO(s)+ (aq) BaCO (s)+ (aq)的K=6.4×10-2
4 3
D.n点时,沉淀溶解的速率大于沉淀生成的速率
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【题5】已知:pCu=-lg c(Cu+),pX=-lg c(X-),式中X-表示卤素阴离子。298 K时,
K (CuCl)≈1.0×10-6,K (CuBr)≈1.0×10-9,K (CuI)≈1.0×10-12。298 K时,CuCl、CuBr、CuI的饱和溶液中
sp sp sp
pCu和pX的关系如图所示。下列说法正确的是
A.298 K时,向CuCl饱和溶液中加入少量NaCl固体,c(Cu+)和c(Cl-)都减小
B.图像中曲线X代表CuI 且a=3
C.298 K时,在曲线Y对应的饱和溶液中,增大阴离子浓度曲线Y向曲线Z移动
D.298 K时,反应CuBr(s)+I-(aq) CuI(s)+Br-(aq)的平衡常数K=1000
【题6】Ⅰ.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中锅的排放量不超过0.005mg/L。处理含镉废水
可采用化学沉淀法。试回答下列问题:
(1)磷酸镉[Cd (PO )]沉淀溶解平衡常数的表达式为Ksp=___________。
3 4 2
(2)一定温度下, 的 , 的 ,那么它们在水中的溶解量
___________较大。
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(3)向某含镉废水中加入 ,当 浓度达到 时,废水中 的浓度为___________mol/L[已知: , ],此时是否符合生活饮用水卫生标准?
___________(填“是”或“否”)。
Ⅱ.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题:
(4)已知25℃时, ;酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下:
8.0~96
颜色 黄色 绿色 蓝色
25℃时,向 饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的颜色为___________。
(5)25℃向 的 溶液中加入 的盐酸,生成沉淀。已知该温度下,
AgCl的 ,忽略溶液的体积变化,请计算:
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①完全沉淀后,溶液中 =___________,
②完全沉淀后,溶液的pH=___________。
③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入 的盐酸,是否有白色沉淀生成?___________(填
“是”或“否”)。
提分作业
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【练1】25 ℃时,在含有PbI 晶体的饱和溶液中存在平衡:PbI (s)⇌Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI固体时,下
2 2
列说法错误的是
A.溶液中PbI (s)质量增大 B.PbI 的溶度积常数不变
2 2
C.溶液中Pb2+的浓度不变 D.沉淀溶解平衡向左移动
【练2】石灰乳中存在下列平衡:Ca(OH) (s) Ca2+(aq)+2OH-(aq);加入下列溶液,可使固体明显减少的是
2
A.NaCO 溶液 B.KCl溶液
2 3
C.NaOH溶液 D.CaCl 溶液
2 杨sir化学,侵权必究
【练3】升高温度,下列数据不一定增大的是
A.溶度积常数K B.弱电解质的电离平衡常数K
sp a
C.水解平衡常数K D.水的离子积常数K
h w【练4】已知25 ℃时,AgCl的溶度积K =1.8×10-10 mol2·L-2,则下列说法正确的是
sp
A.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,K 值变大
sp
B.AgNO 溶液与NaCl溶液混合后的溶液中,一定有c(Ag+)=c(Cl-)
3
C.温度一定,当溶液中c(Ag+)·c(Cl-)=K 时,此溶液为AgCl饱和溶液
sp
D.将固体AgCl加入到KI溶液中,固体由白色变为黄色,AgCl完全转化为AgI,AgCl的溶解度小于AgI
的溶解度
【练5】已知常温下:K (AgCl)=1.8×10-10,K (Ag CrO)=1.9×10-12,下列叙述正确的是
sp sp 2 4
A.AgCl在饱和NaCl溶液中的K 比在纯水中的小
sp
B.向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色,说明K (AgCl)