专题42 沉淀溶解平衡Word下载.docx

专题42 沉淀溶解平衡Word下载.docx

《专题42 沉淀溶解平衡Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题42 沉淀溶解平衡Word下载.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

常见的方法有：

　　①调节溶液的pH法：

使杂质离子转化为氢氧化物沉淀。

　　②加沉淀剂法：

如除去溶液中的Cu2+、Hg2+，可加入Na2S、H2S等作为沉淀剂。

2、沉淀的溶解 

当Qc小于Ksp，使难溶电解质的沉淀溶解平衡向右移动，沉淀就会溶解。

　　根据平衡移动，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，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。

方法有：

　　①酸碱溶解法：

如难溶于水的CaCO3溶于盐酸中。

　　②发生氧化还原反应使沉淀溶解：

如CuS溶于硝酸中，HgS溶解度更小，只能用王水使其溶解。

　　③生成配合物使沉淀溶解：

向沉淀体系中加入适当配合剂，使溶液中的某些离子生成稳定的配合物，减小其浓度，从而使沉淀溶解。

如AgCl（s）

Ag+（aq）+Cl-（aq）、Ag++2NH3（加氨水）

[Ag（NH3）2]+，此法对用酸碱法不能溶解的难溶电解质尤其具有重要意义。

3、沉淀的转化 

　　①实质：

沉淀溶解平衡的移动。

　　②特征 

　　A．一般说来，溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。

　　B．沉淀的溶解能力差别越大，越容易转化。

　　例如：

AgNO3 

→AgCl（白色沉淀）→AgBr（浅黄色沉淀）→AgI（黄色沉淀）→Ag2S（黑色沉淀）。

　　③沉淀转化的应用 

　　A．钡化合物的制备 

重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物的重要原料，但BaSO4不溶于酸，若用饱和Na2CO3溶液处理即可转化为易溶于酸的BaCO3。

　　总反应的离子方程式为BaSO4+CO32-

BaCO3+SO42- 

。

虽然BaSO4比BaCO3更难溶于水，但在CO32- 

浓度较大的溶液中，BaSO4溶解在水中的Ba2+能与CO32- 

结合形成BaCO3沉淀。

转化过程是用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4沉淀，待达到平衡后，移走上层溶液；

再加入饱和Na2CO3溶液，重复处理多次，使绝大部分BaSO4转化为BaCO3；

最后加入盐酸，Ba2+即转入到溶液中。

　　B．锅炉除水垢 

　　除水垢[CaSO4（s）→CaCO3（s）→Ca2+（aq）] 

【技能方法】 

溶度积的计算及应用 

1、溶度积和离子积 

　　以AmBn（s）

mAn＋（aq）＋nBm－（aq）为例：

2、Ksp的影响因素 

（1）内因：

难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。

（2）外因 

　　①浓度：

加水稀释，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。

　　②温度：

绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。

　　③其他：

向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。

3、沉淀溶解平衡图像题的解题策略 

（1）溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点，均表示不饱和。

（2）从图像中找到数据，根据Ksp公式计算得出Ksp的值。

　　（3）比较溶液的Qc与Ksp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。

　　（4）涉及Qc的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。

【基础达标】 

1．对饱和AgCl溶液（有AgCl固体存在）进行下列操作后，c（Ag＋）和Ksp（AgCl）均保持不变的是（　　） 

　　A．加热　　B．加少量水稀释　　C．加入少量盐酸　　D．加入少量AgNO3 

【答案】B 

【解析】 

　　加热促进AgCl固体溶解，c（Ag＋）和Ksp（AgCl）都增大，A项错；

加少量水稀释，由于溶液中存在未溶解的AgCl固体，所以溶液仍饱和，故c（Ag＋）和Ksp（AgCl）保持不变，B项正确；

加入盐酸，Cl－会与Ag＋反应，c（Ag＋）减小，Ksp不变，C项错；

加入AgNO3，c（Ag＋）增大，Ksp不变，D项错。

2．在25℃时，AgCl的白色悬浊液中，依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液。

观察到的现象是先出现黄色沉淀，最终出现黑色沉淀。

已知有关物质的溶度积Ksp 

（25℃）如下：

　　下列叙述错误的是（　　） 

　　A．沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 

　　B．溶解度小的沉淀容易转化为溶解度更小的沉淀 

　　C．AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解程度相同 

　　D．25℃时，在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag+的浓度不同 

【答案】C 

　　试题分析：

沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动，A对，不选；

溶解度较小的沉淀更容易生成。

B对，不选；

物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中Cl-浓度不同，对AgCl溶解平衡的影响不同，故AgCl在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解程度不同，C错，选C；

AgCl、AgI、Ag2S溶解度不同溶液中，所含Ag+的浓度不同，D对，不选。

　　考点：

沉淀的溶解平衡的应用。

3．已知Ksp（AgCl）=1.56×

10－10，Ksp（AgBr）=7.7×

10－13 

，Ksp（Ag2CrO4）=9×

10－11。

某溶液中含有Cl－ 

、Br－ 

和CrO42－，浓度均为0.010mol/L，向该溶液中逐滴加入0.010mol/L的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为（　　） 

　　A．Cl－ 

、CrO42－　　B．CrO42－、Br－ 

、Cl－ 

　　C．Br－ 

、CrO42－　　D．Br－ 

、CrO42－、Cl－ 

根据溶度积的定义，Cl－ 

和CrO42－，浓度均为0.010mol/L，氯离子沉淀时银离子的最小值是1.56×

10－10/0.010mol/L=1.56×

10－8mol/L，溴离子沉淀时银离子的最小值是7.7×

10－13/0.010mol/L=7.7×

10－11mol/L，CrO42－沉淀时银离子的最小值是（9×

10－11/0.010mol/L）1/2=3×

10-4.5mol/L，所以当银离子的浓度相等时，沉淀所需银离子浓度越小的先沉淀，所以三种离子的沉淀的先后顺序是Br－ 

、CrO42－，答案选C。

考查沉淀溶度积的应用 

4．【山西省2015届高三年级第二次四校联考】下列说法正确的是（　　） 

　　A．常温下向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大 

　　B．用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小 

　　C．在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c（Ba2+）增大 

　　D．物质的溶解度随温度的升高而增加，物质的溶解都是吸热的 

　　AgCl的Ksp值只与温度有关，常温下向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值不变，故A项错误；

　　稀盐酸中含较多的Cl－，使AgCl（S）

Ag+（aq）+Cl－（aq）平衡逆向移动，故用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小，B项正确；

　　在含有BaSO4沉淀的溶液中存在BaSO4（S）

Ba2+（aq）+SO42－（aq），加入Na2SO4固体使溶液中c（SO42－）增大，溶解平衡逆向移动，故c（Ba2+）减小，C项错误；

　　物质的溶解有的吸热，有的放热，例如：

Ca（OH）2的溶解过程为放热，且其溶解度随温度升高而降低，故D项错误；

本题选B。

难溶电解质的溶解平衡。

5．已知25℃时，电离常数Ka（HF）＝3.6×

10-4，溶度积常数Ksp（CaF2）＝1.46×

10-10。

现向1L0.2mol?

L-1HF溶液中加入1L0.2mol?

L-1CaCl2溶液，则下列说法中，正确的是（　　） 

　　A．25℃时，0.1mol?

L-1HF溶液中pH＝1 

　　B．Ksp（CaF2）随温度和浓度的变化而变化 

　　C．该体系中有CaF2沉淀产生 

　　D．加入CaCl2溶液后体系中的c（H+）浓度不变 

　　A、电离常数Ka（HF）=3.6×

10-4，HF为弱电解质，不能完全电离，25℃时，0.1mol?

L-1HF溶液中

，故A错误；

　　B、溶度积只受温度的影响，不随浓度的变化而变化，故B错误；

　　C、向1L0.2mol?

L-1HF溶液中加入1L0.2mol?

L-1CaCl2溶液，混合后，

，该体系中有CaF2沉淀产生，故C正确；

　　D、溶液中存在HF

H++F-，CaF2（s）

Ca2+（aq）+2F-（aq），加入CaCl2溶液后，Ca2+浓度增大，平衡向生成沉淀的方向移动，则F-浓度减小，促进HF的电离，c（H+）浓度增大，故D错误，答案选C。

考查溶度积常数和溶解平衡的应用 

【能力提升】 

1．【2015届海南省海南中学高三5月月考】对于难溶盐MX，其饱和溶液中M+和X－的物质的量浓度之间的关系类似于c（H+）?

c（OH－）=Kw，存在等式c（M+）?

c（X－）=Ksp。

现将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是（　　） 

　　①30mL0.03mol?

L-1 

AgNO3溶液 

　　②30mL0.02mol?

L-1CaCl2溶液 

　　③30mL0.03mol?

L-1HI溶液 

　　④30mL蒸馏水 

　　A．①＞②＞③＞④ 

　　B．③＞④＞①＞② 

　　C．②＞①＞④＞③ 

　　D．④＞③＞②＞① 

溶液中Cl－或Ag+浓度越大，AgCl的溶解度越小，另外AgI溶解度更小，放在HI的溶液里会促进AgCl的溶解，选项B符合题意。

利用溶度积判断溶解度的大小，重点考查溶液里的离子浓度对溶解度的影响。

2．【2015届山东省济宁市梁山县一中高三下学期4月模拟】已知常温下AgCl的Ksp＝1.8×

10－10，AgI的Ksp＝8.5×

10－17。

若向5mL含有KCl和KI各为0.01mol/L的混合溶液中加入8mL0.01mol/LAgNO3溶液，此时溶液中所含溶质的离子浓度大小关系正确的是（　　） 

　　A．c（K+）＞c（NO3－）＞c（Cl－）＞c（Ag+）＞c（I－） 

　　B．c（K+）＞c（NO3－）＞c（Ag+）＞c（Cl－）＞c（I－） 

　　C．c（NO3－）＞c（K+）＞c（Ag+）＞c（Cl－）＞c（I－） 

　　D．c（K+）＞c（NO3－）＞c（Ag+）＝c（Cl－）＋c（I－） 

【答案】A 

混合后溶液中c（K＋）=5×

10－3×

0.02/（13×

10－3）=7.7×

10-3， 

c（NO3－）=8×

0.01/（13×

10－3）=6×

10-3，通过分析Ksp，AgI比AgCl更难溶，先生成AgI，此时溶液中还剩下n（Ag＋）=3×

0.01mol，再生成AgCl，此时溶液中n（Cl－）=2×

0.01mol，c（Cl－）=1.53×

10－3，c（Ag＋）=Ksp/c（Cl－）=1.02×

10－7，则溶液中I-的浓度c（I－）=Ksp/c（Ag＋）=1.48×

10-9，所以A正确。

考查溶度积。

3．【2015届黑龙江省哈尔滨市六中高三下第四次模拟】相关物质的溶度积常数见下表（25℃）：

　　下列有关说法中不正确的是（　　） 

　　A．浓度均为0．2mol•L-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合一定产生CH3COOAg沉淀 

　　B．将0.001mol•L-1的AgN03溶液滴入0．001mol•L-1的KCl和0.001mol•L-1 

的K2CrO4混合溶液中。

先产生Ag2CrO4沉淀 

　　C．0.llmol•L-1的MgCL2溶液中加入氨水产生Mg（OH）2沉淀时溶液的pH为9 

　　D．在其他条件不变的情况下，向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp（AgCl）不变 

　　A．浓度均为0．2mol•L-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合后，浓度均变为0.1mol/L，此时c（Ag＋）•c（CH3COO—）＝0.01mol/L＞2.3X10-3，所以一定产生CH3COOAg沉淀，A正确；

　　B.根据氯化银和铬酸银的溶度积常数可知在氯离子和铬酸根离子浓度均为0.001mol/L的条件下开始出现沉淀时银离子的浓度分别为1.8X10-7mol/L，

mol/L，所以将0.001mol•L-1的AgNO3溶液滴入0．001mol•L-1的KCl和0.001mol•L-1的K2CrO4混合溶液中先产生AgCl沉淀，B错误；

　　C.根据氢氧化镁的溶度积常数可知0.llmol•L-1的MgCL2溶液中加入氨水产生Mg（OH）2沉淀时溶液中氢氧根的浓度为

，因此氢离子浓度是10—9mol/L，则溶液的pH为9，C正确；

　　D.溶度积常数只与温度有关系，则在其他条件不变的情况下，向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp（AgCl）不变，D正确，答案选B。

考查溶度积常数的应用 

4．【2015届山西省太原市高三模拟考试

（二）】某温度时，卤化银（AgX，X=Cl，Br，I）的3条溶解平衡曲线如图所示，AgCl，AgBr，AgI的Ksp依次减小。

已知pAg=－lgc（Ag+），pX=－lgc（X－），利用pX－pAg的坐标系可表示出AgX的溶度积与溶液中的c（Ag+）和c（X－）的相互关系。

下列说法错误的是（　　） 

　　A．A线是AgCl，C线是AgI 

　　B．e点表示由过量的KI与AgNO3反应产生AgI沉淀 

　　C．d点是在水中加入足量的AgBr形成的饱和溶液 

　　D．B线一定是AgBr 

　　A．物质的溶解度：

AgCl＞AgBr＞AgI，物质的溶解度越大，溶液中离子浓度就越大，则其负对数就越小。

A线是AgCl，C线是AgI，选项A正确。

　　B．根据图示可知e点阴离子I-的浓度小于形成沉淀需要的I-的浓度，不能形成AgI沉淀，错误。

　　C．d点溶液中c（Ag+）、c（Br-）的浓度小于形成沉淀溶解平衡的离子浓度，因此是在水中加入足量的AgBr形成的饱和溶液，正确。

　　D．由于B线物质的溶解度介于大的和小的之间，所以B线一定是AgBr，正确。

考查图像法在表示沉淀溶解平衡常数的应用的知识。

5．【2014-2015广西桂林市第十八中学期中考试】一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中存在着沉淀溶解平衡，已知：

　　25℃时，对于含Fe2（SO4）3、FeSO4和CuSO4各0．5mol的1L混合溶液，根据上表数据断，下列说法不正确的是（） 

　　A．在pH=5的溶液中．Fe3＋不能大量存在 

　　B．混合溶液中c（SO42—）：

[c（Fe3＋）：

c（Fe2＋）：

c（Cu2＋）]＞5：

4 

　　C．向混合溶液中逐滴加入0．1mol/LNaOH溶液，最先看到红褐色沉淀 

　　D．向混合溶液中加入适量氯水，并调节pH到3～4过滤，可获较纯净的CuSO4溶液 

【答案】D 

　　A．在pH=5的溶液中氢氧根的浓度是10—9mol/L，铁离子的浓度是0．5mol/L，则浓度商＝1×

10-18＞4×

10—38，所以有氢氧化铁沉淀产生，则Fe3＋不能大量存在，A正确；

　　B．由于在溶液中金属阳离子均水解，则混合溶液中c（SO42—）：

4，B正确；

　　C．根据三种物质的溶度积常数可知分别形成沉淀时需要氢氧根的浓度分别是

、

，因此向混合溶液中逐滴加入0．1mol/LNaOH溶液，首先生成氢氧化铁沉淀，则最先看到红褐色沉淀，C正确；

　　D．向混合溶液中加入适量氯水，并调节pH到3～4过滤，得到的是硫酸、盐酸和CuSO4的混合溶液，D错误，答案选D。

【终极闯关】 

1．【2015届山东省济宁市金乡县第二中学高三4月质量检测】硫化汞（HgS）难溶于水，在自然界中呈红褐色，常用于油画颜料、印泥及朱红雕刻漆器等。

某温度时，HgS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

下列说法正确的是（　　） 

　　A．向硫化汞的浊液中加入硫化钠溶液，硫化汞的Ksp减小 

　　B．图中a点对应的是饱和溶液 

　　C．向c点的溶液中加入Hg（NO3）2，则c（S2－）减小 

　　D．升高温度可以实现c点到b点的转化 

　　A、温度不变，硫化汞的Ksp减小不变，错误；

　　B、a点在沉淀溶解平衡曲线的下方，未达到饱和，错误；

　　C、c点对应溶液为饱和溶液，加入Hg（NO3）2，Hg2+浓度增大，S2￣的浓度减小，正确；

　　D、升高温度，Hg2+与S2￣浓度不变，错误。

本题考查沉淀溶解平衡、图像的分析。

2．【2015重庆理综化学】下列叙述正确的是（　　） 

　　A．稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度 

　　B．25℃时，等体积等浓度的硝酸与氨水混合后，溶液pH=7 

　　C．25℃时，0.1mol•L－1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱 

　　D．0.1molAgCl和0.1molAgI混合后加入1L水中，所得溶液中c（Cl－）=c（I－） 

　　A.醋酸属于弱酸，加入少量醋酸钠，c（CH3COO－）浓度增大，抑制了醋酸的电离，A错误；

　　B.25℃时，等体积等浓度的硝酸与氨水混合后，恰好反应生成硝酸铵，属于强酸弱碱盐，NH4＋ 

水解导致溶液呈酸性，PH＜7,B错误；

　　C.硫化氢属于弱酸，部分电离，硫化钠属于强电解质，全部电离，等浓度的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液中离子浓度小，导电能力弱，C正确；

　　D.AgCl和AgI的Ksp不相等，c（Ag＋）•c（Cl－）=Ksp（AgCl）,c（Ag＋）•c（I－）=Ksp（AgI），0.1molAgCl和0.1molAgI混合后加入1L水中，所得溶液中c（Ag＋）浓度相等，则c（Cl－）不等于c（I－），D错误；

答案选C。

本题主要考查弱电解质的电离平衡，酸碱混合溶液的PH判断，溶液的导电性和沉淀溶解平衡的应用。

3．【2015天津理综化学】下列说法不正确的是（　　） 

　　A．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行 

　　B．饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀，但原理不同 

　　C．FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同 

　　D．Mg（OH）2固体在溶液中存在平衡：

Mg（OH）2（s）

Mg2+（aq）+2OH—（aq），该固体可溶于NH4Cl溶液 

　　A项Na与H2O的反应是固体液体反应生成气体，故该反应为熵增的反应，故△S＞0，在反应中钠会熔化成一光亮的小球四处游动，发出咝咝声响，故该反应为放热反应，则△H＜0，故△G=△H-T△S＜0，故该反应能自发进行，A项正确；

　　B项饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀，Na2SO4为钠盐，故饱和Na2SO4溶液使蛋白质溶液产生沉淀是蛋白质的盐析，而浓硝酸为氧化性强酸，故使蛋白质溶液产生沉淀为蛋白质变性，二者原理不同，故B项正确；

　　C项FeCl3和MnO2均可做H2O2分解的催化剂加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解催化效果不相同，故反应速率速率的改变不同，故C项错误；

　　D项Mg（OH）2固体在溶液中存在平衡：

Mg2+（aq）+2OH—（aq），NH4Cl溶液NH4+水解使溶液呈酸性，会消耗OH—，则Mg（OH）2（s）

Mg2+（aq）+2OH—（aq）正向移动，故D、Mg（OH）2固体可溶于NH4Cl溶液，故D项正确；

本题选C。

本题主要考查了化学反应原理。

涉及化学反应与能量的关系、化学反应速率的影响因素、化学平衡理论、蛋白质的性质判断等 

4．【2014年高考上海卷第11题】向饱和澄清石灰水中加入少量CaC2，充分反应后恢复到原来的温度，所得溶液中（　　） 

　　A．c（Ca2＋）、c（OH－）均增大　　 

　　B．c（Ca2＋）、c（OH－）均保持不变 

　　C．c（Ca2＋）、c（OH－）均减小 

　　D．c（OH－）增大、c（H＋）减小 

碳化钙溶于水与水反应生成氢氧化钙和乙炔，反应的化学方程式为CaC2＋2H2O→Ca（OH）2＋HC≡CH↑。

由于原氢氧化钙是饱和溶液因此生成的氢氧化钙不可能再溶解。

另一方面溶剂水被消耗，导致原溶液中氢氧化钙析出，但温度不变，析出后的溶液仍然是饱和溶液，因此溶液中离子的浓度均保持不变，答案选B。

本题主要是考查碳化钙性质、溶解平衡以及溶液中离子浓度变化的有关判断 

5．【2014年高考新课标Ⅰ卷第11题】溴酸银（AgBrO3）溶解度随温度变化曲线如图所示，下列说法错误的是（