四34难溶电解质的溶解平衡教案和习题附加答案

升华:沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，也是动态平衡，符合平衡移动原理。有些题目涉及多种平衡体系，应找到其相应的结合点，如增大体系的离子的浓度或减少某离子的浓度，再结合平衡移动原理，进行合理解释。 举一反三: 2+-【变式1】石灰乳中存在下列平衡:Ca(OH)(s)Ca(aq)+2OH(aq)，加入下列溶液，可使Ca(OH) 22减少的是( ) A、NaCO溶液 B、AlCl溶液 C、NaOH溶液 D、CaCl溶液 2332 【答案】AB 2+-- 解析:题目要求使平衡右移，A、B项分别使Ca、OH的浓度减小，平衡右移;C、D项会因增加OH、2+Ca的浓度，使平衡左移。 例题2、为了除去MgCl溶液中的FeCl，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是( ) 23 A、NaOH B、NaCO C、氨水 D、MgO 23 3+3+ 思路点拨:要除FeCl实际上是除去Fe，除Fe的方法是加入某物质使之成为沉淀过滤即可。 3 2+ 解析:Fe(OH)的溶解度小于Mg(OH)的溶解度，从而可以使Fe(OH)沉淀，而不致使Mg转化为沉淀而323 3+析出。本题常规方法是加入化学物质直接与Fe反应形成沉淀，但在这里却巧妙地利用了MgO消耗FeCl水3解生成的HCl，促使FeCl水解成Fe(OH)，同时MgO转化成MgCl，不引入新杂质，即使MgO过量，因为它332 不溶于水也不会引起二次污染。 【答案】D 总结升华:沉淀反应常用于分离和除去杂质的问题中，要注意不能引入新的杂质。 举一反三: 【变式2】工业上制备纯净的氯化锌时，将含杂质的氯化锌溶于过量盐酸中，为了除去杂质需调节溶液的pH到4，应加入的试剂是( ) A、NaOH B、NH?HO C、ZnO D、ZnCl 322 【答案】C -3-3 例题3、 将等体积的4×10mol/L的AgNO溶液和4×10mol/L的KCrO溶液混合，是否能析出AgCrO32424 -12沉淀,〔已知Ksp(AgCrO)=9.0×10〕 24 +22- 思路点拨: 充分利用Qc与Ksp的关系，用Qc=[c(Ag)]?c(CrO)求出Qc，若Qc>Ksp，则有沉淀析出。 4 +-32- 解析:混合后c(Ag)=c(CrO)=2×10mol/L， 4 6 +2-32-3-9-122- 则Qc=[c(Ag)]?c(CrO)=(2×10)×2×10=8×10>9.9×10 4 即Qc>Ksp，所以有AgCrO沉淀析出。 24 【答案】有AgCrO沉淀析出。 24 注意:只比较浓度，与参加反应物的量的多少无关。 总结升华: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。不同电解质在水中的溶解度差别很大，例如AgCl和AgNO。一3般情况下，相当量的离子互相反应生成难溶电解质，就可以认为反应完全了。化学上通常认为残留在溶液 -5中的离子浓度小于10mol/L，沉淀就达完全。 举一反三: -32- 【变式3】在1L含1.0×10mol/L的SO溶液中，注入0.01mol BaCl溶液(假设溶液体积不变)能否有42 -102-效除去SO,(已知:Ksp(BaSO)= 1.1×10) 44 2+2+2- 解析:c(Ba)=0.01mol/L，c(SO)=0.001mol/L，生成BaSO4沉淀后，Ba过量， 4 2+ 剩余的c(Ba)=0.01-0.001=0.009mol/L， 2+-10-3-82- c(SO)=Ksp/c(Ba)= 1.1×10/9.0×10=1.2×10mol/L，因为， 4 -8-52-2-2- 剩余的c(SO)=1.2×10mol/L<1.0×10mol/L所以，SO已沉淀完全，能有效除去了SO。 444 注意:当剩余离子即平衡离子浓度?10-5mol/L时，认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。 【课后练习】 1、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、沉淀溶解平衡达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等 C、沉淀溶解平衡达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变 D、沉淀溶解平衡达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解 2+2+2+ 2、以MnO为原料制得的MnCl溶液中常含有Cu、Pb、Cd等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，22 可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl。2根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是( ) A、具有吸附性 B、溶解度与CuS、PbS、CdS等相同 C、溶解度大于CuS、PbS、CdS D、溶解度小于CuS、PbS、CdS 3、下列属于微溶物质的是( ) A、AgCl B、BaCl C、CaSO D、AgS 242 4、下列说法正确的是:( ) A、往NaCl饱和溶液中滴加浓盐酸，NaCl的溶解度减小 B、升高温度，物质的溶解度都会增大 C、在饱和NaCl溶液中存在溶解平衡 D、在任何溶液中都存在溶解平衡 5、CuS能溶于HNO，是由于( ) 3 2+2-2+2- A、Cu浓度降低 B、酸度增大 C、S浓度降低 D、Cu和S浓度均降低 6、降低下列溶液的pH值，而物质的溶解度保持不变的是( ) A、Al(OH) B、PbCl C、AgPO D、ZnCO 32343 7 7、下列物质的溶解度随温度的升高而减少的是( ) A、KNO B、Ca(OH) C、BaSO D、CO 3242 -9- 8、已知Ksp (PbI)=7.1×10，则其饱和溶液中c(I)为( ) 2 -5-3 -3-3 A、8.4×10mol/L B、1.2×10mol/LC、2.4×10mol/L D、1.9×10mol/L -92+2- 9、已知K (CaCO)=4.0×10，若在c(Ca)=0.020mol/L的溶液生成CaCO沉淀，溶液中的c(CO)sp242424最小应为( ) -9-7 -9-1-11 A、4.0×10mol/L B、2.0×10mol/LC、2.0×10mol?L D、8.0×10mol/L 10、试用文字描述生成氯化银反应达到沉淀溶解平衡的过程，并根据该过程中各反应粒子的变化情况(如最大、变大等)填写下表。 +- c(Ag) c(Cl) m(AgCl) 反应初始 达到溶解平衡前 达到溶解平衡时 11、在AgNO溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液会依次出现不同颜色的沉淀，沉淀的3 颜色变化是 ? ? ;出现这种颜色变化的原因是:__________________。 12、填写合适的物质: ?在Mg(HCO)溶液中加入过量澄清石灰水，最终生成的沉淀是__________________。 32 ---2- ?在含有浓度大致相当的Cl、Br、I、S等离子的混合液中逐滴滴加AgNO溶液，最先产生的沉淀是 3 __________________。 13、牙齿表面由一层硬的、组成为Ca(PO)OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡: 543 2+-3- Ca(PO)OH(s)5Ca + 3PO + OH 5434 ? 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Ca(PO)F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。当牙膏中配有氟化物添加剂后，543 能防止龋齿的原因是(用离子方程式表示) __________________ ? 根据以上原理，请你提出一种其它促进矿化的方法 。 [同步检测] +2-2- 1、在重铬酸钾溶液中存在如下平衡:CrO+HO 2H+CrO，向KCrO溶液中加入AgNO溶液，2724273发生离子互换反应，生成转红色沉淀且溶液的pH 下降，则生成的转红色沉淀为( ) A、AgCrO B、AgCrO C、AgHCrO D、AgO 272442 3+ 2、实验室中，要使溶液AlCl中的Al全部沉淀出来，最适宜选用的试剂是( ) 3 A、NaOH溶液 B、Ba(OH)溶液 C、盐酸 D、氨水 2 3、在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入1mL 0.01mol/L AgNO溶液，下列说法正确的是 3 8 -10 (AgCl 的Ksp=1.8×10) ( ) A、有AgCl沉淀析出 B、无AgCl沉淀 C、无法确定 D、有沉淀但不是AgCl 2+2+3+ 4、已知在pH为4,5的环境中，Cu、Fe几乎不水解，而Fe几乎完全水解。工业上制CuCl是将浓盐2酸用蒸气加热到80?左右，再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质FeO)，充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法中可行的是( ) 2+ A、加入纯Cu将Fe还原为Fe 2+ B、向溶液中通入HS使Fe沉淀 2 C、向溶液中通入Cl，再通入NH，调节pH值为4,5 23 D、向溶液中通入Cl，再加入纯净的CuO粉末调节pH值为4,5 2 -5-9-28 5、已知Ksp(PbCl)=1.6×10，Ksp(PbI)=7.1×10，Ksp(PbS)=8.0×10。若沉淀过程中依次看到白22 2+色PbCl、黄色PbI、和黑色PbS三种沉淀，则往Pb溶液中滴加沉淀剂的次序是( ) 22 A、NaS、NaI、NaCl B、NaCl、NaI、NaS 22 C、NaCl、NaS、NaI D、NaI、NaCl、NaS 22 6、锌钡白是一种白色颜料,其主要成分是难溶于水的锌盐和钡盐,它们是 ( ) A、ZnCO和BaCl B、ZnCl和BaCO 3223 C、ZnS和BaSO D、ZnCO和Ba(NO) 4332 -112+ 7、已知Ksp(Mg(OH))=1.8×10，则Mg(OH)在pH=12的NaOH溶液中Mg的浓度是为( ) 22 -7-5-7-9 A、1.8×10mol/L B、1.0×10mol/L C、1.0×10mol/L D、1.8×10mol/L 8、向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加水，下列叙述正确的是 ( ) A、AgCl的溶解度增大 B、AgCl的溶解度、Ksp均不变 C、Ksp(AgCl)增大 D、AgCl的溶解度、Ksp均增大 9、已知在Cr(SO)的水溶液中，加入NaOH溶液，当pH=4.6时，开始出现Cr(OH)沉淀，随着pH的升2433 2-高，沉淀增多，但当pH?13时，沉淀消失，出现亮绿色的亚铬酸根离子(CrO)。其平衡关系如下: 3+-2-+ Cr+3OH Cr(OH) CrO+ H+ HO 32 (紫色) (灰绿色) (亮绿色) 现向0.05mol/L的Cr(SO)溶液50mL中，加入1.0mol/L的NaOH溶液50mL,充分反应后，溶液中可观察243 到的现象为 ( ) A、溶液为紫色 B、溶液中有灰绿色沉淀 C、溶液为亮绿色 D、无法判断 2- 10、在NaCl溶液中含有少量的NaS，欲将S除去，可加入 ( ) 2 A、 稀盐酸 B、AgCl C、NaOH D、AgS 2 3+- 11、Al(OH)是一种难溶于水的物质，只要溶液中Al物质的量浓度和OH物质的量浓度的3次方的乘积3 -33-大于1.9×10，就会析出Al(OH)沉淀，则0.10mol/LAlCl不产生沉淀的最大OH物质的量浓度为 ( ) 33 -33-11 A、1.9×10 mol/L B、2.7×10 mol/L -8-11 C、8.7×10 mol/L D、1.2×10 mol/L -3 12、已知在298K时，AgCl的溶解度为1.79×10g/L，求该温度下AgCl的溶度积。 9 13、难溶化合物的饱和溶液存在着沉淀溶解平衡，例如: +-+2- AgCl(s) Ag+Cl AgCrO(s) 2Ag+CrO 244 在一定温度下，难溶化合物饱和溶液离子浓度的乘积为一常数，这个常数用Ksp表示。 +--10 已知:Ksp(AgCl)=c(Ag)?c(Cl)=1.8×10 +2-122- Ksp(AgCrO)=[ c(Ag)]?c(CrO)=1.9×10 244 现有0.001 mol/L AgNO溶液滴定0.001 mol/L KCl和0.001 mol/L的KCrO的混和溶液，试通过计算回324 答: -2- (1)Cl和CrO中哪种先沉淀? 4 --2-2- (2)当CrO以AgCrO形式沉淀时，溶液中的Cl离子浓度是多少? CrO与Cl能否达到有效的分离?(设4244 -5当一种离子开始沉淀时，另一种离子浓度小于10mol/L时，则认为可以达到有效分离) + 14、向 50ml0.018mol/L的 AgNO溶液中加入 50ml0.02mol/L的盐酸，生成了沉淀。如果溶液中 c(Ag)3 -+--10-和c(Cl)的乘积是一个常数，c(Ag)?c(Cl)=1.0×10，当溶液中c(Ag+)?c(Cl)>常数，则有沉淀产生，反之沉淀溶解，求 + (1)沉淀生成后溶液中c(Ag)是多少, (2)如果向沉淀生成后的溶液中再加入50mL0.001mol/L的盐酸，是否产生沉淀，为什么, 答案 1、B 解析:沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，包含沉淀和溶解两个过程。将难溶固体放入水中，开始阶段，溶解的速率大于沉淀的速率，后来溶解的速率等于沉淀的速率时，达到动态平衡，即形成饱和溶液，离子浓度不再发生变化，但各离子浓度不一定相等。 2、C 解析:考查有关沉淀转化的知识，在溶液中加入一种沉淀剂MnS，使其与溶液中的离子结合成更难溶的物质。 3、C 解析:考查常见微溶物的记忆，如CaSO、AgSO、Ca(OH)等。 4242 4、AC - 解析:A项，NaCl饱和溶液中存在溶解、结晶的动态平衡，滴加浓盐酸使Cl浓度增大，平衡向结晶方向移动，析出NaCl晶体，溶解度减小;B项，如气体的溶解度随温度升高而降低;D项，在电解质溶液中存在溶解平衡。 5、C 2+2- 解析:CuS在水中存在沉淀溶解平衡:CuS(s) Cu(aq)+S(aq)，加入氧化性的物质HNO，使32-S被氧化，浓度降低，平衡右移，固体溶解。 6、B -3-2- 解析:四种都是难溶性物质，溶液中存在沉淀溶解平衡，A、C、D项中的OH、PO、CO的浓度都会43因pH值降低而减小，使沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，使溶解度增大。 7、BD 解析:固态物质的溶解度大多数都是随温度的升高而增大，只有极少数反常，如Ca(OH);气体的溶解2度一般随温度的升高而减少。 8、C 2+2- 解析:Ksp是难溶电解质达到沉淀溶解平衡时有关离子浓度幂的乘积，Ksp (PbI)= c(Pb)?c(I)，2 -2+还有c(I)是c(Pb)的2倍，可得出答案。 9、B 10 2+-92- 解析:当Qc >Ksp时，有沉淀析出，即c(Ca)?c(CO)，4.0×10。 24 10、 +-+- 【思路分析】生成氯化银反应的过程:Ag(aq) +Cl(aq) AgCl(s)，Ag、Cl的浓度由反应未开始时的最大逐渐减小，固体AgCl由开始时的0逐渐增大。 【答案】最大、最大、最小 变小、变小、变大 最小、最小、最大 11、 【思路分析】本题考查有关沉淀转化的知识，一般来说，溶解度小的沉淀会转化成溶解度更小的沉淀。溶解度:AgI ，AgBr ，AgCl。 【答案】白?淡黄?黄色 AgCl、AgBr、AgI的Ksp逐渐减小，白色AgCl沉淀转化成难溶的淡黄色的AgBr，然后淡黄色的AgBr沉淀再转化成更难溶的黄色AgI沉淀。 12、 【思路分析】?溶解度:Mg(OH)，MgCO CaCO，Ca(OH) 2332 ?溶解度:AgS， AgI ，AgBr ，AgCl 2 【答案】?Mg(OH) 、CaCO ?AgS 232 13、 - 【思路分析】因为Ca(PO)F的溶解度比Ca(PO)OH更小，所以当F存在时，有利于Ca(PO)F的生543543543 2+3-成，又由于它的质地更坚固，达到保护牙齿的目的。增大Ca或PO的浓度均有利于平衡向矿化方向移动。 4 - 【答案】?生成的有机酸能中和OH，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿; 2+-3- ? 5Ca，3PO，F,Ca(PO)F?; 4543 2+3- ?加入Ca或PO(使唾液中的平衡向矿化的方向移动)。 4 答案: 1、B 2- 解析:溶液的pH 下降，应为重铬酸钾溶液中的平衡向右移动，生成的CrO与Ag+结合生成沉淀。 4 2、D 3+ 解析:本题考查Al(OH)的性质——两性氢氧化物，能溶于强酸强碱，所以使Al沉淀的方法，应选用3 弱碱。 3、A +--6 解析:加入AgNO溶液后，混合液体积发生变化，Qc=c(Ag)?c(Cl)=0.0001×0.01=10，Ksp，所以有3 沉淀析出(只比较浓度)。 4、D 2+2+ 解析:注意，除杂质的同时不能引入新的杂质。A项，还原性:Fe，Cu;B项，Cu与HS生成沉淀;2 2+3+3++C项，引入新杂质NH;D项正确，先通入Cl将Fe氧化为Fe，再加入CuO粉末调节pH，使Fe因水解生42 成沉淀，再经过滤除去包括CuO在内的沉淀，经蒸发、结晶，可得纯净的CuCl。 2 5、B 解析:本题考查沉淀的转化，通过题目所给Ksp的大小，可判断三种难溶物质溶解度的大小关系和转化关系。 6、C 解析:考查常见难溶物的记忆，A、B、D项中都有易溶于水的物质。 7、A 2+-2-7 解析:假设溶液1L，约为1000g，其Mg的浓度是Ksp?[c(OH)]=1.8×10 mol/L。 8、B 解析:加水会使AgCl(s)的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，但溶液始终保持饱和，各离子浓度不变。 9、C 解析:本题考查化学平衡的移动，加入NaOH溶液，会使平衡向右移动，且溶液pH已经符合条件?13， 11 出现亮绿色的亚铬酸根离子。 10、AB + 解析:除去杂质的同时要不引入新的杂质，A项将NaS转化为HS除去，但引入新的杂质H;B项是沉22淀的转化，加入的AgCl与NaS转化为更难溶的AgS过滤除去;CD项都不能除去杂质。 22 11、B -3-33 解析:当Qc，Ksp时不产生沉淀，即0.10×[c(OH)]，1.9×10， --11 求得OH物质的量浓度为2.7×10mol/L。 12、 -3 【思路分析】在1L溶液中，溶解于水的AgCl的质量是1.79×10g， +--5+--10 即溶液中c(Ag)=c(Cl)=1.25×10mol/L，所以Ksp=c(Ag)?c(Cl)=1.56×10 -10 【答案】1.56×10 13、 【思路分析】 ++-7 (1)AgCl形成饱和溶液所需 Ag浓度c(Ag)=1.8×10 mol/L 1 ++2-12-9 AgCrO形成饱和溶液所需Ag浓度，[c(Ag)]=1.9×10?0.001=1.9×10， 24 +-5- c(Ag)=4.36×10 mol/L c(Ag+)