内容正文:
第18课 沉淀溶解平衡
《范汝广说化学》编写
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核心知识点一 难溶电解质的溶解平衡
核心知识点二 溶度积常数
核心知识点三 沉淀溶解平衡的应用
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核心知识点一 难溶电解质的溶解平衡
1.沉淀溶解平衡:在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,形成
饱和溶液,达到平衡状态,把这种平衡称为沉淀溶解平衡。
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2.影响沉淀溶解平衡的因素
(1) 内因:难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
(2) 外因:以 为例,说明如下:
外界条件 移动方向 平衡后 平衡后
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 逆向 增大 减小 不变
通入 逆向 减小 增大 不变
通入 正向 减小 增大 不变
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例1 工业上向锅炉里注入溶液,在浸泡过程中将水垢中的 转化为
,再用盐酸除去。下列叙述正确的是_____。(双选)
BC
A.升高温度,溶液的和 均会增大
B.沉淀转化的离子方程式为
C.在盐酸中,的溶解度大于
D.溶液中通入 后,溶液中所有负离子浓度均减小
[解析] 升高温度,会促进水解,溶液中减小, 增大,A错
误。根据可知, 的浓度是增大的,D错误。
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例2 为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如图所示实验。①中现象:产生
红色沉淀;②中现象:溶液先变浑浊,后澄清;③中现象:产生白色沉淀。下
列关于该实验的分析错误的是___。
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A.①浊液中存在平衡:Ag2CrO4(s)2Ag +(aq)+CrO42− (aq)
[解析] 溶液过量,余下浊液中含有,加入溶液生成 白色沉
淀,不能证明比 更难溶,D错误。
B.②中溶液变澄清的原因:
C.③中颜色变化说明有 生成
D.该实验可以证明比 更难溶
√
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核心知识点二 溶度积常数
1.溶度积和离子积
以 为例:
溶度积 离子积
概念 沉淀溶解平衡的平衡常数 溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号
表达式 , 式中的浓度是平衡浓度 , 式中的浓度是任意浓度
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溶度积 离子积
应用 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解
溶液过饱和,有沉淀析出
溶液饱和,处于平衡状态
溶液未饱和,无沉淀析出
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2. 的意义和影响因素
(1) 的意义: 可以反映难溶电解质在水中的溶解能力。当化学式
所表示的组成中正、负离子个数比相同时, 越大的难溶电解质在水中的溶
解能力越强,一般溶解度也越大;但正、负离子个数比不相同时, 大的难
溶电解质的溶解度不一定大。
(2) 的影响因素:溶度积只与难溶电解质的性质和温度有关,而与
沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高
温度,平衡向溶解方向移动, 增大。
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例3 如图是某温度下,将足量的 固体溶于一定量水中达到溶解平衡后,
假定溶液体积不变的情况下,加入使 增大过程中,溶液中
和 的变化曲线。根据图中的数据分析、计算。
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(1)该温度下,的 ____________。
[解析] 图像的段表示的是 的饱和溶液,
,所以该温度下, 的
。
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(2)当大于___________时开始有沉淀生成,
的 ___________。
[解析] 当加入的浓度大于时,纵轴表示的 和
浓度不再相等,说明点开始转变为沉淀,点即 恰
好开始生成沉淀的点,的 。
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例4 请回答下列问题:
(1)在化学分析中采用作指示剂,以 标准溶液滴定溶液中的
,利用与生成砖红色沉淀指示到达滴定终点。当溶液中 恰好
完全沉淀(浓度等于)时,溶液中 为___________
,此时溶液中等于___________
(已知、的分别为和 )。
[解析] 根据,可计算出当溶液中
恰好完全沉淀浓度等于 时,溶液中
,再根据
,可得
。
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(2)一定温度下,将固体加入 溶液中,
充分搅拌(不考虑液体体积变化),已知: ;
,沉淀转化反应
的平衡常数为_________。
[解析] 根据离子方程式可知,平衡常数
。
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(3)在时, 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
又知时的,在 时,
的平衡常数约为
_____。
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[解析] 根据图像的点可计算出的 ,
则 。
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核心知识点三 沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
(1) 调节 法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再
加入氨水调节,可使转化为 沉淀而除去,反应是
。
(2) 加沉淀剂法:如以、 等作沉淀剂,使某些金属离子
(如、等)生成极难溶的硫化物(如、 等)沉淀,也是分离、
除去杂质常用的方法。
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2.沉淀的溶解
(1) 酸碱溶解:如用盐酸溶解,用溶液溶解 。
(2) 加盐溶解:如用溶液溶解 。
(3) 配位溶解:如用氨水溶解 。
(4) 氧化还原溶解:如用稀硝酸溶解 。
3.沉淀的转化:实质就是沉淀溶解平衡的移动。
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例5(1)已知时,的, 的
。粗盐中含有、、、 等杂质离子,实验室
依次加入足量的溶液、溶液、 溶液除去其中的杂质。若加
后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠,会导致_____。(双选)
AD
A.不能完全去除 B.消耗更多
C.不能完全去除 D.消耗更多
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[解析] 如果不把 过滤掉,在后续加碳酸钠溶液时,可能发生
。可通过和的 ,
计算出该反应的,会导致 不能完全去除,同时也会消
耗更多 。
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(2)某温度下,和饱和溶液中和 的关系
如图所示,其中,,
为或 ,下列说法错误的是___。
D
A.曲线Ⅱ代表的是
B.
C.此温度下
D.此温度下的饱和溶液中
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[解析] , ,所以
, ,根据斜率可知曲线
Ⅰ代表的是,曲线Ⅱ代表的是。对于,当 时,
;当
时,,解得, 正
确。对于, 时,
,C正确。此温度下的
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饱和溶液中,, ,则饱和溶液中
,D错误。
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例6 亚砷酸可以用于治疗白血病。,向 溶
液中滴加溶液,各种微粒的物质的量分数与溶液 的关系
如图所示。
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(1)人体血液的在 ,患者用药后人体中含砷元素的主要微粒是
_________。
(2), 电离程度小于水解程度,依据是_____________________
_____________________________________________________________________
_______________。
当元素主要以
形式存在时溶液的在11左右,溶液呈碱性,说明的水解程
度大于电离程度
[解析] 在溶液中电离将显示酸性,水解将显示碱性,从图示中寻找
浓度最大时溶液的 ,就可以发现解题依据。
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(3)以酚酞为指示剂,将溶液滴入 溶液中,滴定终点的离子方程
式是________________________________。
[解析] 已知酚酞的变色范围是,此 范围内,主要的含砷微粒是
。
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(4)点溶液中:___(填“ ” “”或“ ”)
。
[解析] 点溶液中 ,由电荷守恒可知,
,即
,又知 点溶液呈碱性
即,故 。
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(5)砷的化合物会影响人体代谢和免疫功能造成砷中毒。工业上采用化学沉
降法处理含砷废水,将砷元素转化为沉淀。若要除去 ,溶液
中的至少为_________。 已知:
,当残留在溶液中的离子浓度
,可认为沉淀完全 。
[解析] 当残留在溶液中的离子浓度 时,溶液中
。
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$$