内容正文:
易错专10 难溶电解质的溶解平衡
聚焦易错点:
►易错点一 难溶电解质的溶解平衡
►易错点二 沉淀反应的应用
典例精讲
易错点一 难溶电解质的溶解平衡
【易错典例】
例1(2023上·安徽芜湖·高二安徽师范大学附属中学校考阶段练习)下列叙述中不正确的是( )
A.CaCO3能够溶解在CO2的水溶液中 B.Mg(OH)2可溶于盐酸
C.AgCl难溶于水 D.向MgSO4溶液中滴加Ba(OH)2只得到一种沉淀
【解题必备】难溶电解质的溶解平衡
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。
AgCl(s) Ag+(aq)+ Cl—(aq)
2.特征:
①逆:可逆过程;
②动:动态平衡,v(溶解)= v(沉淀) ≠ 0;
③定:达到平衡时,溶液中各离子浓度保持不变;
④变:当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。
3.溶度积
(1)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
(3)意义:溶度积Ksp反映了物质在水中的溶解能力。
对于相同类型的电解质,Ksp越大,其在水中的溶解能力越大。
Ksp 和S均可衡量物质在水中的溶解能力,只有相同类型的物质,才有Ksp 越大S越大的结论。
同一物质的Ksp与温度有关,与溶液中的溶质离子浓度无关。
(4)溶度积规则: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。
Qc >Ksp时:溶液过饱和,平衡向生成沉淀的方向移动——有沉淀生成;
Qc =Ksp时:溶液饱和,处于平衡状态;
Qc < Ksp时:溶液不饱和,平衡向沉淀溶解的方向移动——沉淀溶解。
4.影响溶解平衡的因素
(1)内因:不同的电解质在水溶液中溶解的程度不一样,而且差别很大,有的能溶解很多,像NaCl、KCl、NaOH等,这些物质的溶解度大于0.1克,通常把它们称作易溶物质;有的溶解的不多,如CaSO4、Ca(OH)2等,这些物质的溶解度在0.01克到0.1克之间,通常把它们称作微溶物质;有的溶解的很少,像CaCO3、AgCl、AgS等,这些物质的溶解度小于0.01克,通常把它们称作难溶物质,在水溶液中我们把它们称作沉淀。所以一般情况下,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。
①绝对不溶的电解质是没有的,对于常量的化学反应来说,化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时,沉淀就达完全。
②同是难溶电解质,溶解度差别也很大。
③易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。
(2)外因:难溶电解质的溶解平衡作为一种平衡体系,遵从平衡移动原理。
①浓度:加水,平衡向溶解方向移动。
②温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。
③同离子效应:向平衡体系中加入相同的离子,使平衡向沉淀的方向移动。
【变式突破】
1.(2022上·黑龙江哈尔滨·高二校考期中)某温度时,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)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AgNO3可以使溶液由c点变到d点 B.加入固体NaCl,则AgCl的溶解度减小,Ksp也减小
C.d点有AgCl沉淀生成 D.c点对应的Ksp小于d点对应的Ksp
易错点二 沉淀反应的应用
【易错典例】
例2(2023上·安徽合肥·高二合肥一中校考期中)痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病,关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体,有关平衡如下;
①HUr(尿酸,aq) Ur-(尿酸根,aq)+H+(aq)(37 ℃时,Ka=4.0×10-6)
②NaUr(s) Ur-(aq)+Na+(aq)
(1)37 ℃时,1.0 L水中最多可溶解8.0×10-3 mol尿酸钠,此温度下尿酸钠的Ksp为 。
(2)关节炎发作多在脚趾和手指的关节处,这说明温度降低时,尿酸钠的Ksp (填“增大”、“减小”或“不变”),生成尿酸钠晶体的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)37 ℃时,某尿酸结石病人尿液中尿酸分子和尿酸根离子的总浓度为2.0×10-3 mol·L-1,其中尿酸分子的浓度为5.0×10-4 mol·L-1,该病人尿液的c(H+)为 ,pH 7