高中化学微专题-专题五：沉淀溶解平衡

第五讲  难溶电解质溶解平衡 1、影响沉淀溶解平衡的因素：以AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl－(aq)　ΔH＞0为例： 外界条件 移动方向 平衡后c(Ag+) 平衡后c(Cl－) Ksp 升高温度 正向 增大 增大 增大 加水稀释 正向 不变 不变 不变 加入少量AgNO3 逆向 增大 减小 不变 通入HCl 逆向 减小 增大 不变 通入H2S 正向 减小 增大 不变 2、溶度积的相关计算及应用 (1)溶度积和离子积：以AmBn(s)?mAn+(aq)+nBm－(aq)为例：   溶度积 离子积 概念 沉淀溶解的平衡常数 溶液中有关离子浓度幂的乘积 符号 Ksp Qc 表达式 Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度 Qc(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm－)，式中的浓度是任意浓度 应用 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解：①Qc>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出；②Qc=Ksp：溶液饱和，处于平衡状态；③Qc<Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出。 (2)已知溶度积求溶解度 以AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl−(aq)为例，已知Ksp，则饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl−)=，结合溶液体积即可求出溶解的AgCl的质量，利用公式即可求出溶解度。 (3)已知溶解度求溶度积 已知溶解度S(因为溶液中溶解的电解质很少，所以溶液的密度可视为1 g·cm−3)，则100 g水即0.1 L溶液中溶解的电解质的质量m为已知，则1 L溶液中所含离子的物质的量(离子的物质的量浓度)便可求出，利用公式即可求出Ksp。 (4)两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能产生多种沉淀时判断产生沉淀先后顺序的问题，均可利用溶度积的计算公式或离子积与浓度积的关系加以判断。 3、溶度积的应用 (1)沉淀的生成 原理：当Qc＞Ksp时，难溶电解质的溶解平衡向左移动，就会生成沉淀。 方法：①调节pH法。如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水中，再加入氨水调节pH至7~8，可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。反应的离子方程式为Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3。 ②加沉淀剂法。如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使金属离子如Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等，也是分离、除杂常用的方法。反应的离子方程式为Cu2++S2−=CuS↓，Cu2++H2S=CuS↓+2H+；Hg2++S2−=HgS↓，Hg2++H2S=HgS↓+2H+。 (2)沉淀的溶解 原理：当Qc＜Ksp时，难溶电解质的溶解平衡向右移动，沉淀就会溶解。 化学方法溶解沉淀的原理是：使沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动。常用的方法有： ①碱溶解法。如用NaOH溶液溶解Al(OH)3，化学方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O。 ②盐溶解法。除了酸、碱可以溶解难溶电解质，某些盐溶液也可用来溶解沉淀。如NH4Cl溶液可溶解Mg(OH)2。 ③配位溶解法。在难溶物中加入配位剂，因形成配合物而降低难溶物的某种离子浓度，使平衡右移，沉淀溶解。 ④氧化还原溶解法。有些金属硫化物(CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，通过减小c(S2−)而达到沉淀溶解的目的。如3CuS+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O。 (3)沉淀的转化 实质：沉淀溶解平衡的移动。 条件：两种沉淀的溶度积不同，溶度积大的可以转化为溶度积小的。 应用：锅炉除垢、矿物转化等。 注意事项 ①只有组成相似的物质(如AgCl与AgI、CaCO3与BaCO3)，才能用Ksp的相对大小来判断物质溶解度的相对大小。 ②Ksp小的难溶电解质也能向Ksp大的难溶电解质转化，需看溶液中生成沉淀的离子浓度的大小。 4、沉淀溶解平衡图像分析 (1)曲线上的任意一点，都代表指定温度下的饱和溶液，由对应的离子浓度可求Ksp。 (2)可通过比较、观察得出溶液是否达到饱和状态，是否有沉淀析出。若处于曲线上方的点相应离子浓度大，则表明溶液处于过饱和状态，有沉淀析出；若处于曲线上方的点相应离子浓度小，则表明溶液处于未饱和状态，不会有沉淀析出。 (3)比较溶液的Qc与Ksp 的大小，判断溶液中有无沉淀析出。 (4)涉及Qc的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。 1．在一定温度下，当Mg(OH)2固体在水溶液中达到平衡：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)，要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2+)不变，可采取的措施是（    ） A．加MgSO4固体 B．加盐酸 C．加NaOH固体 D．加水 2．向AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液，继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知：Ag++ 2NH3·H2OAg(NH3)2++ 2H2O。下列分析不正确的是 A．浊液中存在沉淀溶解平衡：AgCl (s)Ag+(aq)＋Cl－(aq) B．实验可以证明NH3结合Ag+能力比Cl－强 C．实验表明实验室可用氨水洗涤银镜反应后的试管 D．由资料信息可推知：加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl 3．某化学兴趣小组进行下列实验： ①将的溶液和的溶液等体积混合得到浊液 ②取少量①中浊液，滴加的溶液，出现红褐色沉淀 ③过滤①中浊液，取少量白色沉淀，滴加的溶液，白色沉淀变为红褐色沉淀 ④另取少量白色沉淀，滴加饱和溶液，沉淀溶解 下列说法中错误的是（    ） A．将①中浊液过滤，所得滤液中有微量的存在 B．实验②和③均能说明比难溶 C．③中沉淀转化反应式为： D．溶液中的水解可能是④中沉淀溶解的原因 4．一定温度下，AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)体系中，c(Ag+)和c(Cl−)的关系如图所示。下列说法错误的是 A．a、b、c三点对应的Ksp相等 B．d点的溶液为AgCl的不饱和溶液 C．AgCl在c点的溶解度比b点的大 D．AgCl溶于水形成的饱和溶液中，c(Ag+)=c(Cl−) 5．已知Ksp (AgBr) = 5.53×10-13，Ksp (AgCl)= 1.8×10-10，将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓AgNO3溶液，下列叙述正确的是 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 6．Hg是水体污染的重金属元素之一．水溶液中二价汞主要存在形态与C1-、OH-的浓度关系如图所示[图中的物质或粒子只有Hg(OH)2为难溶物；pCl=-lgc(Cl-)]．下列说法不正确的是 A．少量Hg(NO3)2溶于0.001mol/L的盐酸后得到无色透明溶液，其中汞元素的主要存在形态是HgCl2 B．Hg(NO3)2固体易溶于水，但溶于水时常常会出现浑浊，其原因是水解生成Hg(OH)2 C．HgCl2是一种强电解质，其电离方程式是：HgCl2=HgCl++Cl- D．当溶液pH保持在5，pCl由2改变至6时．可使HgCl2转化为Hg(OH)2 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．D 【详解】A. MgSO4易溶于水，加MgSO4会增加c(Mg2＋)，A错误； B. 加HCl溶液会中和OH－平衡右移，使c(Mg2＋)增大，B错误； C. 加NaOH使c(OH－)增大平衡左移，c(Mg2＋)减小，C错误； D. 加少量水时c(Mg2＋)减少，平衡右移重新达到平衡时，c(Mg2＋)又与原平衡相同，D正确； 答案选D。 2．C 【详解】A、因为是浊液，所以存在沉淀溶解平衡，选项A正确； B、Ag+与氨气分子结合生成二氨合银离子，导致银离子浓度减小，促使AgCl （s）⇌Ag+（aq）+Cl-（aq）正向移动，说明NH3结合Ag+能力比Cl-强，选项B正确； C、银镜反应后的试管壁上是银单质，银离子能够与氨水反应，银单质不能，选项C错误； D、浓硝酸能够中和一水合氨，使反应Ag++2NH3•H2O⇌Ag（NH3）2++2H2O逆向移动，二氨合银离子生成银离子，与溶液中的氯离子结合生成沉淀，所以加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl，选项D正确； 答案选C。 3．B 【分析】将的溶液和的溶液等体积混合得到氢氧化镁悬浊液和氯化钠以及剩余氢氧化钠的混合物氢氧化镁存在沉淀溶解平衡：。 【详解】A．将①中所得浊液氢氧化镁过滤，氢氧化镁存在沉淀溶解平衡： ，所得滤液中含少量，故A正确； B．实验②中是因为剩余的氢氧化钠和氯化铁之间反应生成氢氧化铁的缘故，不能说明比难溶，故B错误； C．实验③中氢氧化镁沉淀转化为红褐色的氢氧化铁沉淀，发生的反应为，故C正确； D．氢氧化镁存在沉淀溶解平衡：，加氯化铵会和氢氧根离子之间反应，所以平衡正向移动沉淀溶解，故D正确； 故选B。 4．C 【详解】A．由于Ksp仅仅是温度的函数，a、b、c三点均在溶解平衡曲线上，温度相同，故对应的Ksp相等，A正确； B．由图示可知，d点在溶解平衡曲线的下面，故d点的溶液为AgCl的不饱和溶液，B正确； C．c(Cl-)或c(Ag+)越大抑制AgCl的溶解程度越大，使其溶解度降低越大，c点时c(Cl-)大，所以c点抑制AgCl的溶解程度大，即AgCl在c点的溶解度比b点的小，C错误； D．AgCl溶于水产生溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，故形成的饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl−)，D正确； 故答案为：C。 5．C 【详解】已知AgCl的Ksp=1.8×10-10，AgBr的Ksp=5.53×10-13，这说明溴化银难溶，因此将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，溶液中氯离子浓度大于溴离子浓度，因此再加入足量浓AgNO3溶液，AgCl和AgBr沉淀都有，生成的AgCl沉淀多于AgBr沉淀，即以AgCl沉淀为主，C项符合题意。 答案选C。 6．C 【详解】A．0.001mol/L的盐酸中pH=3，pCl=3，故少量Hg(NO3)2溶于0.001mol/L的盐酸后得到无色透明溶液，从图中可知其中汞元素的主要存在形态是HgCl2， A正确； B．只有Hg(OH)2为难溶物，硝酸汞水解生成Hg(OH)2，则Hg(NO3)2固体溶于水通常会出现浑浊，B正确； C．由图中可知HgCl2是一种弱电解质，其电离方程式是：2HgCl2HgCl++HgCl3ˉ，C错误； D．根据图象可知当溶液pH保持在5，pCl由2改变至6时，可使HgCl2转化为Hg(OH)2，D正确； 故答案为：C。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$