专题二十 难溶电解质的溶解平衡.docx

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专题二十难溶电解质的溶解平衡

专题二十难溶电解质的溶解平衡

1.（09年广东化学·18）硫酸锶（SrSO4）在水中的沉淀溶解平衡曲线如下，下列说法正确的是

A．温度一定时，Ksp（SrSO4）随

的增大而减小

B．三个不同温度中，313K时Ksp（SrSO4）最大

C．283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液

D．283K下的SrSO4饱和溶液升温到263K后变为不饱和溶液

2.（09年浙江理综·10）已知：

25℃时，Ksp[Mg（OH）2]＝5.61×10－12，

Ksp[MgF2]＝7.42×10－11。

下列说法正确的是

A．25℃时，饱和Mg（OH）2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c（Mg2＋）大

B．25℃时，在Mg（OH）2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c（Mg2＋）增大

C．25℃时，Mg（OH）2固体在20mL0.01mol/L氨水中的Ksp比在20mL0.01mol/LNH4Cl溶液中的Ksp小

D．25℃时，在Mg（OH）2悬浊液中加入NaF溶液后，Mg（OH）2不可能转化为MgF2

考试说明：

知道难溶电解质存在沉淀溶解平衡。

命题趋向：

难容电解质的溶解平衡属于化学平衡的一种，考试说明中要求较少，教学要求中要求有了解难溶电解质存在沉淀溶解平衡，了解难溶电解质存在沉淀溶解平衡的应用，命题不超出此范围

高考预测：

从08、09两年高考试题看，以图表形式出现在选择题，以填空题形式出现主要为计算类型，中等难度，展望2010年高考仍然以此为主。

一、难溶电解质的溶解平衡

1．一些电解质如BaSO4在水中只能溶解很少、可以说是难以溶解，所以称为_____。

尽管这些电解质难以溶解于水中，但在水中也会建立一种_____________。

2．难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，合乎平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律，

其基本特征为：

3．难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，其平衡常数称为______，简称______。

请写出PbI2Cu（OH）2BaSO4CaCO3Al（OH）3CuS的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式

4．溶度积KSP的意义

反映了难溶电解质在水中的___________，

KSP的大小和溶质的溶解度不同，它只与________有关，与________无关。

利用溶度积KSP可以判断_____、_____以及_______。

二、沉淀的转化：

当Qc大于Ksp时，情况为：

___

当Qc等于Ksp时，情况为：

_______

当Qc小于Ksp时，情况为：

_______

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：

_______

②将足量BaCO3分别加入：

①30mL水②10mL0.2mol/LNa2CO3溶液③50mL0.01mol/L氯化钡溶液④100mL0.01mol/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：

_____

例1．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

答案：

A

【变式训练1】己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca（OH）2（固）

Ca2+＋2

，CaCO3（固）

Ca2+＋

。

在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2，CO2等，为了除去有害气体SO2变废为宝，常常见粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏

（1）写山上述两个反应的化学方程式：

①S02与CaCO3悬浊液反应

②S02与Ca（OH）2悬浊液反应

（2）试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由

例2．以BaS为原料制备Ba（OH）2·8H2O的过程是：

BaS与HCl反应，所得溶液在70℃～90C时与过量NaOH溶液作用，除杂，冷却后得到Ba（OH）2·8H2O晶体。

据最新报道，生产效率高、成本低的Ba（OH）2·8H2O晶体的新方法是使BaS与CuO反应……

1．新方法的反应方程式为：

2．该反应反应物CuO是不溶物，为什么该反应还能进行：

3．简述新方法生产效率高、成本低的原因

答案：

（1）BaS＋CuO＋9H2O＝Ba（OH）2·8H2O＋CuS［也可写Ba（OH）2］

（2）CuS的溶度积比CuO小得多（更难溶），有利于该反应正向进行。

（3）CuS为难溶物（未反应的CuO也不溶），过滤后，将滤液浓缩、冷却，就可在溶液中析出Ba（OH）2·8H2O晶体，故生产效率高；CuS在空气中焙烧氧化可得CuO与SO2，故CuO可反复使用（SO2可用于制硫的化合物），因而成本低。

变式训练2、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：

例3、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

答案：

①AgCl（s）

Ag＋（aq）＋Cl－（aq）

Ag2CrO4（s）

2Ag＋（aq）＋CrO42－（aq）

2xx

（2x）2·x=Ksp

∴　　c（AgCl）＜c（Ag2CrO4）

②在0.010mol·L-1AgNO3溶液中，c（Ag+）=0.010mol·L-1

AgCl（s）

Ag＋（aq）＋Cl－（aq）

溶解平衡时：

0.010＋xx

（0.010＋x）·x＝1.8×10－10∵　x很小，∴　0.010＋x≈0.010

x＝1.8×10－8（mol·L－1）

c（AgCl）=1.8×10－8（mol·L－1）

Ag2CrO4（s）

2Ag＋（aq）＋CrO2－4（aq）

溶解平衡时：

0.010＋x　x

（0.010＋2x）2·x＝1.1×10－12∵　x很小，∴　0.010＋2x≈0.010

x＝1.1×10－8（mol·L－1）∴　c（Ag2CrO4）＝1.1×10-8（mol·L－1）

∴　c（AgCl）＞c（Ag2CrO4）

1.（08山东卷）某温度时，BaSO4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．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点

B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点

C．d点无BaSO4沉淀生成

D．a点对应的Kap大于c点对应的Kap

2.（09年广东化学·22）（12分）

某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg（CO3）2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：

沉淀物

Fe（OH）3

Al（OH）3

Mg（OH）2

pH

3．4

5．2

12．4

部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表，请回答下列问题：

（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有（要求写出两条）

（2）滤渣I的主要成分有。

（3）从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有。

（4）Mg（ClO3）2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：

MgCl2+2NaClO3===Mg（ClO3）2+2NaCl

已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示：

①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg（ClO3）2.简述可制备Mg（ClO3）2的原因：

。

②按①中条件进行制备实验。

在冷却降温析出Mg（ClO3）2过程中，常伴有NaCl析出，原因是：

。

除去产品中该杂质的方法是：

。

3.（08广东卷）已知Ag2SO4的KW为2.0×10-3，将适量Ag2SO4固体溶于100mL水中至刚好饱和，该过程中Ag+和SO

浓度随时间变化关系如右图（饱和Ag2SO4溶液中c（Ag+）＝0.034　mol·L-1）。

若t1时刻在上述体系中加入100　mL.　0.020　mol·L-1Na2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag+和SO

浓度随时间变化关系的是（）

4.（08江苏卷）工业上制备BaCl2的工艺流程图如下：

某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO4）对工业过程进行模拟实验。

查表得

BaSO4（s）+4C（s）

4CO（g）+BaS（s）△H1=571.2kJ·mol-1①

BaSO4（s）+2C（s）

2CO2（g）+BaS（s）△H2=226.2kJ·mol-1②

1、向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，

=。

[Ksp（AgBr）=5.4×10-13，Ksp（AgCl）=2.0×10-10]

一、选择题（每题只有一个答案）

1．难溶电解质AB2饱和溶液中，c（A+）=xmol·L-1，c（B-）=ymol·L-1，则Ksp值为（）

A.；B.xy；C.xy2D.4xy2

2．在含有Mg（OH）2沉淀的饱和溶液中加入固体NH4Cl后，则Mg（OH）2沉淀（）

A.溶解；B.增多；C.不变；D.无法判断

3．下列沉淀能溶解于盐酸的是（）

A.HgS；B.Ag2SC.MnS；D.CuS

4．向同浓度的Cu2+、Zn2+、Hg2+、Mn2+离子混合溶液中通入H2S气体，则产生沉淀的先后次序是（）

A.CuS、HgS、MnS、ZnS；B.HgS、CuS、ZnS、MnS；

C.MnS、ZnS、CuS、HgS、D.HgS、ZnS、CuS、MnS

5.下列说法正确的是（）

A.在一定温度下AgCl水溶液中，Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数；

B.AgCl的Ksp=1.8×10-10mol2·L-2，在任何含AgCl固体的溶液中，c（Ag+）=c（Cl-）且Ag+与Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10mol2·L-2；

C.温度一定时，当溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积等于Ksp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液；

D．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大。

6.下列说法正确的是（）

A.两难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度一定小；

B.欲使溶液中某离子沉淀完全，加入的沉淀剂应该是越多越好；

C.所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中某一离子除净；

D.欲使Ca2+离子沉淀最完全，选择Na2C2O4作沉淀剂效果比Na2CO3好。

7.向饱和BaSO4溶液中加水，下列叙述正确的是（）

A.BaSO4的溶解度不变，Ksp不变。

B.BaSO4的溶解度减小，Ksp增大。

C.BaSO4的溶解度不变，Ksp增大。

D.BaSO4的溶解度增大，Ksp不变。

8.1LAg2C2O4饱和溶液中质量为0.06257g，若不考虑离子强度，水解等因素，Ag2C2O4的Ksp是（）

A.4.24×10-8B.3.50×10-11C.2.36×10-10D.8.74×10-12

9.CuS沉淀可溶于（）

A.热浓硝酸B.浓氨水C.盐酸D.醋酸

10.根据Ksp值比较下列几种难溶物溶解度最小的是（）

A.BaSO4B.CaCO3C.AgClD.AgI

11.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．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等

C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变

D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解

12.为了除去氯化镁溶液中的氯化铁，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（）

A.氢氧化钠溶液B．碳酸钠溶液C．氨水D．氧化镁

13.除去NaN03溶液中混有的AgNO3，所用下列试剂中的效果最好的是（）

A．NaCl溶液B．NaBr溶液C．NaI溶液D．Na2S溶液

14．在氯化亚铁溶液中加入下列物质能产生沉淀的是（）

A．通入硫化氢气体B．加入氯化钠溶液

C．加入硫化钠溶液D．通入二氧化碳气体

15．把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：

Ca（OH）2（s）

Ca2+（aq）+20H-（aq）下列叙述正确的是（）

A．给溶液加热，溶液的PH升高

B．恒温下向溶液中加入氧化钙，溶液的PH升高

C．向溶液中加入碳酸钠溶液，氢氧化钙固体增多

D．向溶液中加入少量的氢氧化钠固体，氢氧化钙固体增多

16．工业废水中常含有Cu2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子，可通过加入过量的难溶电解质FeS、MnS，使这些金属离子形成硫化物沉淀除去。

根据以上事实，可推知FeS、MnS具有的相关性质是（）

A．在水中的溶解能力大于CuS、CdS、PbS

B．在水中的溶解能力小于CuS、CdS、PbS

C．在水中的溶解能力与CuS、CdS、PbS相同

D．二者均具有较强的吸附性

17.下列溶液加热蒸干后，不能析出溶质固体的是（）

A.Fe2（SO4）3B．FeCl3C．Na2CO3D．KCl

18.将S02通人BaCl2溶液至饱和未见沉淀，继续通入另一气体仍无沉淀。

则通入的气体可能是（）

A．CO2B．NH3C．NO2D．H2S

19.某温度下向100g澄清的饱和石灰水中加入5.6g生石灰，充分反应后恢复到原来的温度。

下列叙述正确的是（）

A．沉淀物的质量为5.6gB．沉淀物的质量为7.4g

C．饱和石灰水的质量大于98.2gD．饱和石灰水的质量小于98.2g

20.下列属于微溶物质的是（）

A．AgClB．BaCl2C．CaSO4D．Ag2S

二、选择题（每小题只有两个正确答案）

21.下列物质的溶解度随温度升高而减小的是（）

A．KNO3B．Ca（OH）2C.BaS04D．CO2

22.在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列平衡：

Ca（OH）2（s）

Ca（OH）2（aq）

Ca2+（aq）+20H-（aq），当向此悬浊液中加入少量氢氧化钙时，下列说法正确的是（）

A．［Ca2+］增大B．［Ca2+］不变C．［OH-］增大D．［OH-］不变

23.有关AgCI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

24．当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg（OH）2（s）

Mg2+（aq）+2OH-（aq）]时，为使Mg（OH）2固体的量减少，须加入少量的（）

A．NH4N03B．NaOHC．MgS04D．NaHS04

25．对水垢的主要成分是CaC03和Mg（OH）2而不是CaC03和MgC03的原因解释，其中正确的有

A．Mg（OH）2的溶度积大于MgC03的溶度积，且在水中发生了沉淀转化

B．Mg（OH）2的溶度积小于MgC03的溶度积，且在水中发生了沉淀转化

C．MgCO3电离出的

-发生水解，使水中

-浓度减小，对Mg（OH）2的沉淀溶解平衡而言，Qc

D．MgCO3电离出的CO32-发生水解，使水中OH-浓度增大，对Mg（OH）2的沉淀溶解平衡而言，Qc>Ksp，生成Mg（OH）2沉淀

26．已知难溶于水的盐在水中存在溶解平衡，例如氯化银在水中的溶解平衡为：

AgCl（s）

Ag+（aq）+Cl-（aq）

在一定温度下，水溶液中银离子（Ag+）和氯离子（

）的物质的量浓度的乘积为一常数，可用Ksp表示：

Ksp=[Ag+]·[

]=1．8×10-10mol2·L-2

现把氯化银（足量）分别放人：

①100mL蒸馏水中；②100mL0.1mol·L-1的盐酸溶液中；③1000mL0.1mol·L-l的氯化铝溶液中；④100mL0.1mol·L-1的氯化镁溶液中。

充分搅拌后，相同温度下，银离子浓度由大到小的顺序是（用序号回答）。

在0.1mol·L-l氯化铝溶液中，银离子的物质的量浓度最大可达到mol·L-1。

27．在Pb（NO3）2溶液中加入NaI溶液，有现象产生，其离子反应式为；若在上层清夜中再加入KI溶液又有现象产生，其离子反应式是。

说明

28．某混合溶液中KBr、KCl、KI的浓度均为0.01mol·L-1，向该溶液中逐滴加入0.01mol·L-1AgNO3溶液，先后产生沉淀的离子次序为，其沉淀物的颜色分别为。

29．在CaCO3沉淀中加入HAc溶液，有现象，其离子反应式是。

沉淀溶解的原因是。

在PbI2沉淀中，加入Na2S溶液后，现象为其离子反应式是。

沉淀溶解的原因是。

30．已知Ksp[Ca（OH）2]=5.5×10-6mol3·L-3，则其饱和溶液的pH值是

31.在0.5mol·1-1MgCl2溶液中加入等体积的0.1mol·1-1氨水，是否产生Mg（OH）2沉淀？

¤课前小练：

1、BC

2、B

¤知识动脉

例1、A

变式训练1、答案：

（1）①2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2（CaSO4·H2O）+2CO2或

2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2（CaSO4·H2O）+2CO2

②2SO2+O2+2Ca（OH）2+2H2O=2（CaSO4·2H2O）或2SO2+O2+2Ca（OH）2=2CaSO4+2H2O

（2）Ca（OH）2微溶于水，石灰水中Ca（OH）2浓度小，不利于吸收SO2

例2、

（1）BaS＋CuO＋9H2O＝Ba（OH）2·8H2O＋CuS［也可写Ba（OH）2］

（2）CuS的溶度积比CuO小得多（更难溶），有利于该反应正向进行。

（3）CuS为难溶物（未反应的CuO也不溶），过滤后，将滤液浓缩、冷却，就可在溶液中析出Ba（OH）2·8H2O晶体，故生产效率高；CuS在空气中焙烧氧化可得CuO与SO2，故CuO可反复使用（SO2可用于制硫的化合物），因而成本低

变式训练2、H++OH-=H2O，使平衡向脱矿方向移动5Ca2++3PO

+F-=Ca5（PO4）3F↓加Ca2+（或加PO

等）

例3、①AgCl（s）

Ag＋（aq）＋Cl－（aq）

Ag2CrO4（s）

2Ag＋（aq）＋CrO42－（aq）

2xx

（2x）2·x=Ksp

∴　　c（AgCl）＜c（Ag2CrO4）

②在0.010mol·L-1AgNO3溶液中，c（Ag+）=0.010mol·L-1

AgCl（s）

Ag＋（aq）＋Cl－（aq）

溶解平衡时：

0.010＋xx

（0.010＋x）·x＝1.8×10－10∵　x很小，∴　0.010＋x≈0.010

x＝1.8×10－8（mol·L－1）

c（AgCl）=1.8×10－8（mol·L－1）

Ag2CrO4（s）

2Ag＋（aq）＋CrO2－4（aq）

溶解平衡时：

0.010＋x　x

（0.010＋2x）2·x＝1.1×10－12∵　x很小，∴　0.010＋2x≈0.010

x＝1.1×10－8（mol·L－1）∴　c（Ag2CrO4）＝1.1×10-8（mol·L－1）

∴　c（AgCl）＞c（Ag2CrO4）

¤感悟高考真题

1答案：

C

2、答案：

（1）增大硫酸浓度；加热升高温度；边加硫酸边搅拌（要求写出两条）

（2）滤渣Ⅰ主要成分有Fe（OH）3、Al（OH）3

（3）从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有CaSO4、Na2SO4

（4）①该反应的生成物为Mg（ClO3）2和NaCl的混合溶液，NaCl的溶解度随温度变化不大，Mg（ClO3）2的溶解度随温度升高而升高。

利用两物的溶解度差异，通过加热蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，将Mg（ClO3）2与NaCl分离，制得Mg（ClO3）2。

②因为在相同温度向下NaCl的溶解度最小，所以在冷却结晶过程中，会有少量NaCl随Mg（ClO3）2析出；重结晶

3、答案：

B

4、答案：

1、2.7×10-3。

⑶172.5。

¤参悟经典习题

答案

1.C2.A3.C4.B5.C6.D7.A8.B9.A10.D11.B12.D13.D14.C15.D16.A17.B18.A19.D20.C21.BD22.BD23.AC24.AD25.BD

26、①﹥②﹥④﹥③6×10-10

27.黄色沉淀Pb2++2I－=PbI2↓黄色沉淀Pb2++2I－=PbI2↓难溶的物质也有离子进入溶液，存在沉淀溶解平衡

28.I-、Br-、Cl-;黄色、浅黄色、白色

29．沉淀溶解CaCO3+2HAc=Ca2++H2O+CO2+2Ac-HAc与CaCO3电离出的CO32-反应，降低了CO32-的浓度，使沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动，使沉淀溶解。

白色沉淀转化为黑色沉淀。

PbI2（s）+S2－=PbS（s）+2I－

由于反应生成了更难溶解的PbS沉淀，降低了溶液中[Pb2+],使平衡向生成PbS沉淀的方向移动，所以PbI2沉淀溶解。