7沉淀溶解平衡.docx

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7沉淀溶解平衡

7沉淀溶解平衡

第四节难溶电解质的溶解平衡

一、溶解平衡

1、难溶物的溶解度是否为0？

在20℃时电解质的溶解性与溶解度的关系如下：

溶解性

易溶

可溶

微溶

难溶

溶解度

2、当AgNO3与NaCl反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag+和Cl-？

此溶液是否为AgCl的饱和溶液？

3、难溶电解质（如AgCl）是否存在溶解平衡？

并写出AgCl的溶解平衡表达式。

4、溶解平衡的建立：

（1）定义：

在一定条件下，难溶强电解质溶于水，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成溶质的饱和溶液，达到平衡状态，这种平衡称为沉淀溶解平衡。

（2）特征：

（与化学平衡相比较）

①：

可逆过程

②：

v（溶解）＝v（沉淀）

③：

达到平衡时，溶液中各离子浓度保持不变

④：

动态平衡，v（溶解）＝v（沉淀）≠0

⑤：

当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。

[思考]：

将一块形状不规则的NaCl固体放入NaCl饱和溶液中，一昼夜后观察发现，固体变为规则的立方体，而质量却未发生变化，为什么？

5、影响沉淀溶解平衡的因素

（1）内因：

（2）外因：

遵循原理

①浓度：

加水，平衡向方向移动。

②温度：

绝大数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，多数平衡向方向移动。

少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca（OH）2的溶解平衡。

③同离子效应：

向平衡体系中加入相同的离子，使平衡向的方向移动。

[例题]将足量BaCO3分别加入：

30mL水

10mL0.2mol/LNa2CO3溶液

50mL0.01mol/L氯化钡溶液

100mL0.01mol/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：

_____

二、溶度积（难溶电解质的溶解平衡常数）

1、概念：

在一定温度下，难溶强电解质MmAn溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡，这时的离子浓度幂的乘积是一个常数，叫作溶度积常数，简称溶度积。

符号为KSP

2、表达式

MmNn（s）

mMn+（aq）＋nNm－（aq）　　　Ksp＝［c（Mn+]）］m·c［（Nm－）］n

例如：

AgCl（s）

Ag+（aq）+Cl—（aq）Ksp=c（Ag+）·c（Cl－）

[练习]：

请写出下列物质的沉淀溶解平衡方程式与溶度积KSP表达式。

Cu（OH）2

BaSO4

CaCO3

[例题]：

已知：

某温度时，Ksp（AgCl）=c（Ag+）·c（Cl－）＝1.8×10－10，

Ksp（Ag2CrO4）=c（Ag+）2·c（CrO2-4）＝1.1×10－12，试求：

此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液中Ag+的物质的量浓度，并比较两者的大小。

3、意义：

（1）溶度积Ksp反映了物质在水中的溶解能力。

溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力，所以它们之间可以互相换算。

知道溶解度可以求出溶度积，也可以由溶度积求溶解度。

（2）通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积（离子积）Qc的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。

QcKsp时：

溶液过饱和，平衡向生成沉淀的方向移动——有沉淀生成

QcKsp时：

溶液饱和，处于平衡状态

QcKsp时：

溶液不饱和，平衡向沉淀溶解的方向移动——沉淀溶解

[例题]：

25℃时，AgCl的溶解度是0.00192g·L—1，求它的溶度积。

4、影响Ksp的因素：

温度

绝大数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，向移动。

Ksp。

少数盐的溶解是放热过程，升高温度，向生成移动，Ksp。

如Ca（OH）2。

[例题]对于平衡AgCl（s）

Ag++Cl—，若改变下列条件，对其平衡有何影响？

条件

平衡移动方向

C（Ag+）

C（Cl—）

Ksp

溶解度（S）

升高温度

加水

加NaCl（s）

加AgNO3（s）

[反馈练习]

1.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Ksp大于c点对应的Kap

2.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

3．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点对应的溶液是饱和溶液

D．283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液

4．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

5．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）气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。

Na2S水解的离子方程式为。

（2）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]

（3）反应C（s）+CO2（g）

2CO（g）的△H=kJ·mol-1。

（4）实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是

，。

课后练习题

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。

4．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。

5．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。

6．CuS沉淀可溶于（）

A.热浓硝酸B.浓氨水C.盐酸D.醋酸

7．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

8．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

9．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

10．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

11．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

12．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

13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

14．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

15．下列属于微溶物质的是（）

A．AgClB．BaCl2C．CaSO4D．Ag2S

18．在已知AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×10－10mol－2和2.0×10－12mol3·L－3。

若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度，则下列叙述正确的是．

A．AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等

B．AgCl的溶解度大于Ag2CrO4

C．两者类型不同，不能直接由Ksp的大小来判断其溶解能力的大小

D．都是难溶盐，溶解度无意义

19．当固体AgCl放在较浓的KI溶液中振荡时，部分AgCl转化为AgI，其原因是．

A．AgI比AgCl稳定B．氯的非金属性比碘强

C．I－的还原性比Cl－强D．AgI的溶解度比AgCl小

20．在2mL物质的量浓度相等的NaCl和NaI溶液中滴入几滴AgNO3溶液，发生的反应为．

A．只有AgCl沉淀生成B．只有AgI沉淀生成

C．生成等物质的量的AgCl和AgI沉淀D．两种沉淀都有，但以AgI为主

21．下列有关离子反尖的叙述不正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　

Ａ．溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应的发生条件之一

Ｂ．离子反应发生的方向总是向着溶液中离子浓度降低的方向进行

Ｃ．离子反应生成的沉淀的溶解度为零

Ｄ．生成沉淀的离子反应之所以能发生，在于生成物的溶解度小

22．在产生了AgCl沉淀的试管中,加入KI溶液,白色沉淀变为黄色.下列说法正确的是

A.该实验说明I-还原性比Cl-强B.该实验说明I-还原性比Cl-弱

C.该实验说明AgI溶解度比AgCl小D.KI的加入对AgCl的溶解平衡没有影响

24．下表是五种银盐的溶度积常数Ksp（25℃）

化学式

AgCl

Ag2SO4

Ag2S

AgBr

AgI

溶度积

1.4×10-10

1.4×10-5

6.3×10-50

7.7×10-13

8.51×10-16

下列说法不正确的是

A．五种物质在25℃时溶解度（mol·L-1）最大的是Ag2SO4

B．在氯化银的悬浊液中加入Na2S溶液则可以生成黑色的Ag2S

C．25℃时，AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积和溶解度都相同

D．沉淀溶解平衡的建立是有条件的，外界条件改变时，平衡也会发生移动