化学第四单元 溶解.docx

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化学第四单元溶解

第四单元  沉淀溶解平衡

【问题思考】电解质在水中的溶解度，有的很大，有的很小。

一般说20℃时，溶解度介于    为微溶，小于     的为难溶，介于     的为可溶，大于    的为易溶。

AgCl、BaSO4等就属于难溶解物。

那么他们在水中是否完全不溶解？

【活动与探究】

（1）将少量PbI2（难溶于水）固体加入盛有一定量水的50mL烧杯中，用玻璃棒

充分搅拌，静置一段时间。

（2）取上层清液2mL加入试管中，逐滴加入AgNO3溶液，振荡，观察实验现象。

请分析产生上述实验现象的原因：

一、沉淀溶解平衡的建立：

AgCl（s）   Ag+（aq）  +  Cl—（aq）

                  沉淀溶解过程——速率v1；沉淀生成过程——速率v2

v1 ＞ v2                                              

v1 =  v2                                              

v1 ＜ v2                                              

1、 概念：

【注意】此处的“”表示“溶解”和“沉淀”是相对的两方面，不表示电离。

【问题思考】AgCl是我们熟悉的难溶物，AgNO3溶液与NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl。

如果上述两种溶液是等物质的量浓度、等体积的。

你认为Ag+和Cl—的反应真能进行到底吗？

如何从沉淀溶解平衡的角度证明你的结论？

2、沉淀溶解平衡的特征

①                                  ②                                     

③                                  ④                                     

【问题思考】写出AgCl（s） Ag+（aq）+ Cl—（aq）的平衡常数表达式。

3、溶度积常数：

（简称溶度积）

①定义                                                                          

②表达式                                                                                                                                            

【练习】请写出PbI2 、Cu（OH）2 、 BaSO4    、CaCO3  、Al（OH）3  、CuS的沉淀溶解平衡

与溶度积Ksp表达式

③意义                                                                          

【注意】对于同类型难溶物可用Ksp来比较溶解性大小，类型不同的难溶物则应转化为溶解度后再进行比较。

④影响因素                                                                       

4、有关溶度积常数的计算

①利用Ksp计算溶液中离子浓度

原理：

AmBn（s）mAn+（aq）+nBm-（aq）

c（An+）=                            c（Bm-）=                                  

例1、已知在室温下，碘化铅的溶度积（Ksp）为7.1×10-9，试计算室温下碘化铅饱和溶液中Pb2+和I-的浓度。

②溶度积规则

Qc=                   

【问题思考】Qc与Ksp的大小之间有什么关系？

例2、在1L含0.001mol·L-1的SO42-的溶液中，注入0.01mol·L-1的BaCl2溶液，能否使SO42-沉淀完全？

（已知Ksp=1.08×10-10，当SO42-离子浓度小于1×10-5mol·L-1时则认为沉淀完全）

③Ksp与溶解度（S）的关系。

【交流与讨论】p82表3-14试从表中信息讨论难溶电解质的溶度积常数和溶解度的关系。

【信息提示】在有关溶度积的计算中，离子浓度必须是物质的量浓度，其单位为mol·L-1，而溶解度的单位往往是g/100g水。

因此，计算时常将难溶物溶解度S的单位用mol·L-1表示。

AmBn（s）mAn+（aq）+nBm-（aq）

平衡浓度                mS         nS

Ksp=（mS）m·（nS）n      AB型S=

例3、铬酸银在298K时的溶解度为0.00445g，求其溶解度。

（S的单位换算为mol·L-1）

二、影响沉淀溶解平衡的因素：

【问题思考】在有固态Mg（OH）2存在的饱和溶液中，存在如下平衡：

Mg（OH）2（s）   Mg2+（aq） + 2OH—（aq）

    试用化学平衡移动原理分析向该饱和溶液中分别加入一定量水、固体CH3COONa、MgCl2、NH4Cl时，固体Mg（OH）2的质量有何变化？

沉淀溶解平衡也是动态平衡，遵循平衡移动原理

①加水：

②温度：

③同离子效应：

④其他：

例4、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

【交流与讨论】对于平衡AgCl（s） Ag+（aq）+Cl—（aq），若改变条件，对其有何影响？

条件

平衡移动方向

C（Ag+）

C（Cl—）

溶解量

Ksp

溶解度（S）

升高温度

加   水

加入NaCl（s）

加入AgNO3（s）

《沉淀溶解平衡》练习题

一、选择题

1．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

 2．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

 3．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

 4．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

 5．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．NH4N03   B．NaOH   C．MgS04   D．NaHS04

 6.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．CO2   B．NH3     C．NO2    D．H2S

 7．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．MgC03电离出的CO32-发生水解，使水中OH-浓度减小，对Mg（OH）2的沉淀溶解平衡而言，Qc

   D．MgC03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

8.下列属于微溶物质的是（   ）

   A．AgCl      B．BaCl2     C．CaSO4    D．Ag2S

 9.下列物质的溶解度随温度升高而减小的是（   ）

   A．KN03      B．Ca（OH）2     C.BaS04      D．CO2

 10.将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓AgN03溶液，发生的反应为

   A．只有AgBr沉淀生成

   B．AgCl和AgBr沉淀等量生成

    C．AgCl和AgBr沉淀都有，但以AgCl沉淀为主

    D．AgCl和AgBr沉淀都有，但以AgBr沉淀为主

 11.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5.6g

B．沉淀物的质量为7.4g

   C．饱和石灰水的质量大于98.2g

   D．饱和石灰水的质量小于98.2g

 12.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

13.在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液。

直至过量，下列表示氢氧化钠加入量（x）与溶液中沉淀物的量（y）的关系示意图正确的是（   ）

14.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

 15.下列溶液加热蒸干后，不能析出溶质固体的是（   ）

  A.Fe2（SO4）3      B．FeCl3     C．Na2C03       D．KCl

二、非选择

16．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（Cl-）的物质的量浓度的乘积为一常数，可用Ksp表示：

Ksp=[Ag+]·[Cl-]=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。

 17.向饱和Na2C03溶液中通人C02会有晶体析出。

向饱和NaCI溶液中通人C02并不发生化学反应，若在饱和NaCI溶液中先通NH3后，再通入C02也有晶体析出。

简述其原因，并写出相应的化学方程：

                                                                             。

 18.工业上制取纯净的CuCl2·2H2O的主要过程是：

①将粗氧化铜（含少量Fe）溶解于稀盐酸中，加热、过滤，调节滤液的pH为3；②对①所得滤液按下列步骤进行操作

已知Cu2+、Fe2+在pH为4～5时不水解，而Fe3+却几乎完全水解．而沉淀。

请回答下列问题：

（1）X是                其反应的离子方程式是                              

（2）Y物质应具备的条件是           ，生产中Y可选：

 （3）溶液乙在蒸发结晶时应注意：

19.已知AgCl为难溶于水和酸的白色固体，Ag2S为难溶于水和酸的黑色固体。

向AgCl和水的悬浊液中加人足量的Na2S溶液并振荡，结果白色固体完全转化为黑色固体：

（1）写出白色固体转化为黑色固体的离子方程式：

                             。

（2）简要说明白色固体转化为黑色固体的原因：

                               。

20．已知：

某温度时，Ksp（AgCl）=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10mol2·L-2  √1.8=1.3

   Ksp（Ag2CrO4）=[Ag+]2[CrO2-4]=1.1×10-12mol3·L-3    √0.275=0.65

 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O.010mol·L-1的AgN03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。

21.向50mL0.018mol·L-1的硝酸银溶液中加入50mL0.020mol·L-1的盐酸生成沉淀。

如果溶液中Ag+、Cl-的乘积是一个常数：

[Ag+][Cl-]=1.0×10-10mol2·L-2

试求：

（1）沉淀生成后的溶液中银离子的浓度

（2）沉淀生成后溶液的PH是          

沉淀溶解平衡答案

  1、D   2、C   3、D   4、A    5、AD  6、A   7、BD 8、C 

 9、BD  10、C  11、D  12、BD  13、C  14、AC  15、B

 16、①﹥②﹥④﹥③     6×10-10

17      Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3

NaCl+NH3+CO2+H2O=2NaHCO3↓+NH4Cl

18、

（1）氯气；2Fe2++Cl2=2Fe3+ +2Cl—

（2）调节溶液酸性使PH=4～5，且不引进新杂质；氧化铜或氢氧化铜  （3）通入氯化氢气体，并不断搅拌且不能蒸干

 19、

（1）2AgCl（S）+S2—（aq）=Ag2S（S）+2Cl—（aq）

（2）因为硫化银的溶解度比氯化银的溶解度小，根据平衡移动原理，沉淀溶解平衡向离子浓度将小的方向移动  

 20、

（1）[AgCl]=1.3×10-5mol·L-1    [Ag2CrO4]=6.5×10-5mol·L-1

     Ag2CrO4物质的量浓度大

（2）[AgCl]=1.8×10-8mol·L-1    [Ag2CrO4]=1.1×10-8mol·L-1

      氯化银浓度大

21.

（1）1.0×10-7mol·L-1       

（2）2