),Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-),Ksp(AgI)=c(Ag+)×c(I-),显然C选项错误;Ag2SO4饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:
Ag2SO4(s)2Ag+(aq)+SO
(aq),加入Na2SO4固体,SO
的浓度增大,平衡逆向移动,有Ag2SO4固体析出,D选项正确。
答案:
C
热点2难溶电解质的溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
原理:
当Qc大于Ksp,使难溶电解质的溶解平衡向左移动,就会生成沉淀。
在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
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。
如工业原料NH4Cl中含有杂质FeCl3,为除FeCl3,可使原料溶于水,再加入氨水调pH至7~8,即可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。
(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
原理:
当Qc小于Ksp,使难溶电解质的溶解平衡向右移动,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,减少其离子浓度,从而使沉淀溶解。
如AgCl(s)Ag++Cl-;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
当两种物质的溶解度差别较大时,可以将溶解度较小的沉淀转化为更难溶的沉淀。
此法是将难溶物转化成能被前三种方法溶解的沉淀,然后再使其溶解。
易错辨析:
溶解平衡与弱电解质电离平衡的区别:
(1)从物质类别看,难溶电解质可以是强电解质,也可以是弱电解质[如BaSO4是强电解质,而Al(OH)3是弱电解质],而难电离物质只能是弱电解质。
(2)从变化的过程来看,溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成沉淀与溶解的平衡状态;而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。
【例2】 向ZnSO4溶液中加入Na2S溶液时,得到白色沉淀,然后向白色沉淀上滴加CuSO4溶液,发现沉淀变为黑色,则下列说法不正确的是( )
A.白色沉淀为ZnS,而黑色沉淀为CuS
B.上述现象说明ZnS的Ksp小于CuS的Ksp
C.利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的沉淀
D.该过程破坏了ZnS的溶解平衡
[解析] 该过程破坏了ZnS的溶解平衡,Cu2+结合了ZnS溶解产生的S2-,生成了比ZnS更难溶的CuS,同时也说明了ZnS的Ksp大于CuS的Ksp。
[答案] B
变式2 难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。
在常温下,溶液里各离子浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数,叫溶度积常数(Ksp)。
例如:
Cu(OH)2Cu2++2OH-,Ksp=c(Cu2+)·[c(OH-)]2=2×10-20。
当溶液中各离子浓度方次的乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之固体溶解。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH使之大于________。
(2)要使0.2mol·L-1CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH为__________。
解析:
(1)根据信息,当c(Cu2+)·[c(OH-)]2=2×10-20时,开始出现沉淀,则c(OH-)=
=
=10-9(mol·L-1),c(H+)=10-5mol·L-1,故pH=5,所以要生成Cu(OH)2沉淀,应调整pH>5。
(2)要使Cu2+浓度降至0.2mol·L-1/1000=2×10-4mol·L-1,c(OH-)=
=10-8(mol·L-1),c(H+)=10-6mol·L-1。
此时溶液的pH=6。
答案:
(1)5
(2)6
点评:
通过改变外界条件可以使反应向生成沉淀的方向移动。
方法规律技巧
盐与盐溶液之间的反应规律
盐与盐溶液反应比较复杂,往往涉及到氧化还原反应,复分解反应,阴、阳离子互促水解反应,络合反应、沉淀的转化反应等,高考题中常以选择题或填空题形式出现,包括离子共存、物质推断等。
盐与盐反应的规律
注意:
(1)某些强酸弱碱盐与强碱弱酸盐反应,不一定是互促水解反应,要考虑到溶解性,如K2S(Na2S)与CuSO4、AgNO3、ZnSO4、FeSO4等发生复分解反应,因为MS溶解性
M(OH)n溶解性。
类似的还有AgNO3与Na3PO4、Na2CO3、Na2SiO3等。
如:
3AgNO3+Na3PO4===3NaNO3+Ag3PO4↓。
(2)NaHCO3与NaAlO2、Na2SiO3的反应,此时NaHCO3相当于酸。
HCO
+AlO
+H2O===Al(OH)3↓+CO
。
(3)酸式盐之间的反应,典型的是NaHSO4与NaHCO3的反应,离子方程式为H++HCO
===CO2↑+H2O。
【考例】 (2010·广东高三五校联考)金属离子和硫离子在水溶液中的反应比较复杂,其产物与离子的水解、金属硫化物的溶解度、离子氧化性或还原性等因素有关。
资