内容正文:
第四节 沉淀溶解平衡
题型01 沉淀溶解平衡及其影响因素
题型02 沉淀溶解平衡的应用
题型03 溶度积常数的相关计算
题型04 沉淀溶解平衡图像
题型01 沉淀溶解平衡及其影响因素
1.概念
在一定温度下,当难溶电解质的 溶解 速率和 沉淀 速率相等时,体系中形成该难溶电解质的饱和溶液,即达到沉淀溶解平衡状态。
2.表示方法
难溶电解质MmAn的沉淀溶解平衡的一般表达式为
难溶电解质用“ s ”标明状态,溶液中的离子用“ aq ”标明状态,并用“ ⇌ ”连接。
如BaSO4的沉淀溶解平衡表达式为:BaSO4(s) ⇌ Ba2+(aq)+SO42-(aq)_
3.沉淀溶解平衡的内因: 难溶电解质本身的性质
4.沉淀溶解平衡的外因:
影响因素
沉淀溶解平衡移动方向
温度
大多数难溶电解质的溶解是吸热的,升高温度,平衡向 沉淀溶解 的方向移动;少数平衡向生成沉淀的方向移动(如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡)
浓度
加水稀释,平衡向 沉淀溶解 的方向移动
同离子效应
向平衡体系中加入与难溶电解质组成中相同的离子,平衡向 生成沉淀 的方向移动
其他
向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶的沉淀或弱电解质时,平衡向沉淀溶解的方向移动
以AgCl(s)⇌ Ag+(aq) + Cl-(aq)为例,若改变条件,对其有何影响(溶液始终饱和)
改变条件
平衡移动方向
平衡时c(Ag+)
平衡时c(Cl-)
升 温
正向
增大
增大
加 水
正向
不变
不变
加AgCl(s)
不移动
不变
不变
加NaCl(s)
逆向
减小
增大
加NaI(s)
正向
减小
增大
加AgNO3(s)
逆向
增大
减小
【典例1】(24-25高二·黑龙江·月考)下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法,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沉淀的溶解度不变
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变
【答案】A
【详解】A.沉淀溶解平衡是动态平衡,AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等且不为零,A项正确;
B.AgCl难溶于水,在水中建立沉淀溶解平衡,溶液中有Ag+和Cl-,B项错误;
C.AgCl沉淀溶解平衡是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动,AgCl沉淀的溶解度增大,C项错误;
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,Cl-的浓度增大,沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动,AgCl沉淀的溶解度减小,D项错误;
选A。
1.(24-25高二·内蒙古·期末)25℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡:PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说法正确的是
A.溶液中Pb2+和I-浓度都增大 B.溶度积常数Ksp增大
C.沉淀溶解平衡向左移动 D.溶液中Pb2+浓度增大
【答案】C
【详解】A.加入KI溶液,c(I-)增大,沉淀溶解平衡逆移,c(Pb2+)减小,故A错误;
B.溶度积常数Ksp只与温度有关,故B错误;
C.加入KI溶液,c(I-)增大,沉淀溶解平衡左移,故C正确;
D.加入KI溶液,c(I-)增大,沉淀溶解平衡逆移,c(Pb2+)减小,故D错误;
答案:C
2.(24-25高二·辽宁沈阳·期末)一定温度下,石灰乳悬浊液中存在下列平衡:Ca(OH)2(s) ⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq),当向一定量的石灰乳悬浊液中加入少量生石灰后并恢复到原来的温度,下列说法正确的是
A.溶液的pH增大 B.溶液c(Ca2+)增大
C.溶液中Ca2+离子数目减少 D.溶液中溶质的质量分数增大
【答案】C
【分析】向悬浊液中加少量生石灰,发生 CaO+H2O=Ca(OH)2反应,消耗水,溶液中c(Ca2+)、c(OH-)增大,因为原溶液已达到饱和,则沉淀溶解平衡向逆反应方向移动,故各离子的数目减少,但是饱和溶液的浓度只与温度有关,由于温度不变,故浓度保持不变。
【详解】向悬浊液中加少量生石灰,发生CaO+H2O=Ca(OH)2反应,
A.反应后仍为饱和溶液,c(OH-)不变,溶液pH不变,故A错误;
B.加入CaO,消耗水,因为原溶液已达到饱和,则平衡向逆反应方向移动,溶液中Ca2+数目减少,但浓度不变,故B错误;
C.加入CaO,消耗水,因为原溶液已达到饱和,则平衡向逆反应方向移动,溶液中Ca2+数目减少,故C正确;
D.反应后仍为饱和溶液,溶液中溶质的质量分数不变,故D错误;
故答案选C。
3.(25-26高二上·吉林·期末)在一定温度下,向AgCl的悬浊液通HCl气体,下列说法正确的是
A.该悬浊液中存在沉淀溶解平衡:
B.增大
C.有AgCl固体析出
D.减小
【答案】C
【详解】A.沉淀溶解平衡应该用“”表示,此处用“=”不正确,A错误;
B.通入HCl气体,增大了Cl-浓度,平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)逆向移动,c(Ag⁺)减小,B错误;
C.通入HCl气体,增大了Cl-浓度,平衡逆向移动,有AgCl固体析出,C正确;
D.Ksp只与温度有关,温度不变,Ksp不变,D错误;
故答案选C。
题型02 沉淀溶解平衡的应用
一、沉淀的生成
1、沉淀的生成条件:Q > Ksp
2、沉淀的生成方法
(1)调节pH法:通过调节溶液的酸碱性,可以使某些金属阳离子转化为氢氧化物沉淀。如加入氨水调节pH,可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去,发生的反应为Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+ 。
(2)加沉淀剂法:加入适当沉淀剂,使某些金属阳离子转化为沉淀。
如:以Na2S作沉淀剂,使废水中的某些金属离子如Cu2+、Hg2+,生成即难溶的CuS、HgS沉淀而除去,发生的反应为 Cu2++S2-=CuS↓ , Hg2++S2-=HgS↓ 。
通常认为残留在溶液中的离子浓度小于 1×10-5 mol/L时,该离子沉淀完全。
二、沉淀的溶解
根据平衡移动原理,使平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。
如:医学上常用BaSO4作钡餐透视,而不能用BaCO3,原因是BaCO3能溶于胃酸,
反应原理为 BaCO3(s) ⇌ Ba2+(aq)+CO32-(aq) , CO32-+2H+=CO2↑+H2O ,胃酸消耗CO32-,使CO32-浓度减小,从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向 右 移动,Ba2+的浓度增大,会引起人体重金属中毒。
三、沉淀的转化
沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化
以AgCl沉淀转化为AgI沉淀为例说明沉淀转化的原因:
AgCl、AgI在水中存在沉淀溶解平衡:
AgCl(s) ⇌ Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10
AgI(s) ⇌ Ag+(aq)+I-(aq) Ksp=8.5×10-17
Ksp(AgCl) > Ksp(AgI),AgI在水中的溶解度远比AgCl的溶解度小,加入KI溶液时,溶液中的Ag+和I-的离子积大于Ksp(AgI),因此Ag+与I-结合生成AgI沉淀,导致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,直至建立新的沉淀溶解平衡:
沉淀转化的方程式为:AgCl(s) + I-(aq) ⇌ AgI(s) + Cl-(aq)
沉淀转化的应用:
1、去除锅炉水垢中的CaSO4,先用Na2CO3溶液处理,使CaSO4(Ksp=4.9×10-5)转化为疏松、易溶于酸的CaCO3(Ksp=3.4×10-9),然后用酸除去。
2、自然界,各原生铜硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,并向深部渗透,遇到深层ZnS(闪锌矿)(Ksp=1.6×10-24)和PbS(方铅矿)(Ksp=8.0×10-28),便慢慢使它们转化为CuS (铜蓝) (Ksp=6.3×10-36)。
【典例2】(25-26高二上·辽宁沈阳·阶段练习)化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列说法错误的是
A.含氟牙膏可以预防龋齿,利用了沉淀转化的原理,降低龋齿的发生率
B.水玻璃具有黏结力强、耐高温等特性,可用作黏合剂和防火剂,它是一种强电解质
C.明矾水去除青铜器上的铜锈是利用盐类水解产生的酸与碱式盐反应
D.人体中H2CO3-NaHCO3缓冲体系起到稳定血液pH的作用
【答案】B
【详解】A.含氟牙膏中的氟离子与羟基磷灰石反应生成更难溶的氟磷灰石,,属于沉淀转化原理,A正确;
B.水玻璃是硅酸钠的水溶液,具有黏结力强、耐高温等特性,可用作黏合剂和防火剂,但水玻璃作为混合物不属于强电解质,B错误;
C.明矾水解产生H+,与碱式碳酸铜(铜锈)反应,符合盐类水解产酸与碱式盐反应的原理,C正确;
D.H2CO3-NaHCO3缓冲体系通过平衡移动起到稳定血液pH的作用,D正确;
故答案选B。
1.(25-26高二上·黑龙江·期中)下列有关沉淀溶解平衡应用的说法错误的是
A.施加适量石膏降低盐碱地(含)土壤的碱性
B.用碳酸钠溶液使锅炉中的水垢转化成疏松、易溶于酸的碳酸钙
C.误食可溶性钡盐可尽快用的溶液洗胃
D.含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应
【答案】C
【详解】A.石膏中的Ca2+与生成CaCO3沉淀,减少水解产生的OH-,降低碱性,A正确;
B.CaSO4的溶度积大于CaCO3,水垢转化为CaCO3后更易被酸溶解,B正确;
C.Na2CO3生成的BaCO3在胃酸中会溶解,无法有效解毒,应使用硫酸盐生成BaSO4,C错误;
D.F⁻与羟基磷灰石反应生成更难溶的氟磷灰石,属于沉淀转化,D正确;
故选C。
2.(25-26高二上·辽宁辽阳·期末)可用溶液除去水垢中的,反应的离子方程式为,该反应的平衡常数表达式为
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】平衡常数表达式中,固体物质和纯液体的浓度不写入,只包含溶液中的离子或分子的浓度,因此表达式为,A正确;
故答案选A。
题型03 溶度积常数的相关计算
1.溶液中离子浓度的计算
如Ksp=a的AgCl饱和溶液中:c(Ag+)=c(Cl-)= mol/L。
2.沉淀完全的条件的计算与判断:
以Fe(OH)3为例,可计算Fe3+完全沉淀时所需控制的溶液pH:
Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,当c(Fe3+)=1×10-5mol/L时沉淀完全,此时c3(OH-)= =2.8×10-34,c(OH-)=≈6.54×10-12mol/L,c(H+)≈1.53×10-3mol/L,则pH≈2.8,故Fe3+在pH≈2.8时沉淀完全。
3.沉淀转化反应平衡常数的计算
如对于反应AgCl(s) + I-(aq) ⇌ AgI(s) + Cl-(aq),
Ksp(AgCl) = c(Ag+)·c(Cl-) Ksp(AgI)= c(Ag+)·c(I-)
则该反应的平衡常数K= = =
4.生成沉淀的先后顺序的判断
可根据Ksp分别求出要使这些离子沉淀所需试剂离子的浓度,所需试剂离子的浓度越小,则对应的离子先沉淀。
【典例3】(25-26高二上·辽宁辽阳·期末)已知某温度下的,现将某浓度的溶液与的溶液等体积混合(忽略溶液混合时体积的变化),若要产生沉淀,则所用溶液的浓度至少为
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题,反应为,溶度积 ;两种溶液等体积混合,浓度会减半,则,产生沉淀的条件是离子积,取等号时为刚好沉淀的浓度,因此;混合后浓度是原溶液浓度的一半,因此原溶液浓度为;
故答案选C。
1.(24-25高二上·吉林·期末)AgCl的沉淀溶解平衡表示为。下列说法错误的是
A.AgCl饱和溶液中
B.加入水后溶解平衡不移动,和均不变
C.向AgCl饱和溶液中滴加溶液,可观察到黄色沉淀
D.用稀盐酸代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀的溶解损失
【答案】B
【详解】A. 的沉淀溶解平衡为,饱和溶液中溶解产生的与的物质的量相等,且无其他离子来源,因此,A正确;
B.加入水后,溶液被稀释,和均会减小,导致,沉淀溶解平衡会向溶解方向移动,新平衡和均不变,B错误;
C.的溶度积小于,向饱和溶液中滴加溶液时,会发生沉淀转化:,生成黄色的沉淀,C正确;
D.稀盐酸中含有大量,会使的沉淀溶解平衡逆向移动,从而减少沉淀的溶解损失,D正确;
故答案选B。
2.(25-26高二上·吉林长春·期中)下列说法正确的是
A.向氨水中加水稀释,所有离子浓度均减小
B.某温度下,,;将的溶液逐滴滴入浓度均为的和混合溶液中,则先产生沉淀
C.的溶液和的溶液中,水电离的相等
D.向、的溶液中加入溶液的离子方程式:
【答案】B
【详解】A.向氨水中加水稀释,促进一水合氨电离,但是溶液体积明显增大,方程式中对应微粒浓度都减小,由于,温度不变水的离子积常数不变,减小,所以增大,A错误;
B.生成AgCl沉淀所需Ag+浓度为,生成Ag2CrO4沉淀所需Ag+浓度为,生成AgCl沉淀所需Ag+浓度更低,因此先沉淀,B正确;
C.pH=2的HCl溶液中,,,水的电离被抑制,水电离的;pH=2的溶液中,水解促进水的电离,水电离的c(H+)=1×10−2 mol/L,C错误;
D.0.1 mol/L的NaHA溶液pH=1,即溶液中c(H+)=0.1 mol/L,说明NaHA完全电离为Na+、H+和A2−,加入NaOH时反应的离子方程式应为H++OH−=H2O,D错误;
故选B。
3.(24-25高二·内蒙古·期末)已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO,浓度均为0.010 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为
A.Cl-、Br-、CrO B.CrO、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、CrO D.Br-、CrO、Cl-
【答案】C
【详解】由溶度积可知,浓度均为0.010mol/L的三种离子开始沉淀时,溶液中的银离子浓度分别为=1.56×10-8mol/L、=7.7×10-11mol/L、=3×10-5mol/L,开始沉淀时所需要的银离子浓度越小,说明银盐的溶解度越小,加入0.010mol/L硝酸银溶液时会优先沉淀,则三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、CrO;
故选C。
题型04 沉淀溶解平衡图像
1.难溶盐的c(Bn+)~c(An-)图像[以BaSO4的沉淀溶解平衡为例分析]
(1)a、c均为曲线上的点,Q=Ksp,a点,c(Ba2+)>c(S),c点,c(Ba2+)=c(S)。
(2)b点在曲线的上方,Q>Ksp,溶液处于过饱和状态,有沉淀析出,直至Q=Ksp。
(3)d点在曲线的下方,Q<Ksp,为不饱和溶液,还能继续溶解BaSO4。
(4)m点c(Ba2+)=c(S),大于c点二者的浓度,因而m点与c点溶液的温度不同。
2.pc(Rn+)~pc(Xn-)图像
一定温度下,纵、横坐标均为沉淀溶解平衡粒子浓度的负对数,如图。
已知:pM=-lg c(M)(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),p(C)=-lg c(C)。
①横坐标数值越大,c(C)越小;②纵坐标数值越大,c(M)越小;③直线上方的点为不饱和溶液;④直线上的点为饱和溶液;⑤直线下方的点表示有沉淀生成;⑥直线上任意一点,坐标数值越大,其对应的离子浓度越小。
【典例4】常温下,铬酸钡的,其溶度积曲线如图所示。下列推断错误的是
A. B.b点溶度积等于c点
C.d点处于不饱和状态 D.温度不变,加入氯化钡固体可由d点迁移到b点
【答案】D
【详解】A.b点在溶度积曲线上,且c(Ba2+)=c()=a mol/L,,,所以,A正确;
B.溶度积常数(Ksp)只与温度有关,温度不变,Ksp不变,所以曲线上各点对应的溶度积相等,b点溶度积等于c点,B正确;
C.d点位于溶度积曲线下方,,溶液处于不饱和状态,C正确;
D.溶液不饱和时:温度不变,加入BaCl2固体,c(Ba2+)增大,c()不变,因此不能由d点迁移到b点,D错误;
故答案选D。
1.常温下,AgCl、的饱和溶液中离子浓度的关系如图所示,已知:,。下列说法错误的是
A.表示AgCl的饱和溶液中离子浓度的关系
B.向含悬浊液中加水稀释,不变
C.
D.当时AgCl和的混合悬浊液中存在
【答案】D
【分析】的沉淀溶解平衡:,则,的沉淀溶解平衡:,则。
【详解】A.,,随意取上点的数据,如(-4,-6),则,,乘积等于即,而带入上的点,如(-4,-4),则,,,即,所以表示的饱和溶液中离子浓度的关系,表示的饱和溶液中离子浓度的关系,A正确;
B.溶度积只与温度有关(温度不变,不变),稀释仅改变溶液中离子的浓度,不改变温度,因此不变,B正确;
C.反应平衡常数的表达式为:,上下同乘,得,C正确;
D.当时,即,根据图像,纵坐标一定且小于-2时,即一定时,上横坐标数值小于上横坐标数值,即,,D错误;
故答案选D。
2.(25-26高二上·黑龙江大庆·期中)常温下,CaF2、BaF2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:(CaF2的溶解度小于BaF2,M2+代表Ba2+或Ca2+)。下列叙述正确的是
A.曲线I代表BaF2的沉淀溶解曲线
B.常温下,Ksp(BaF2)=10-4.74
C.加适量NaF固体可使溶液由c点变到b点
D.BaF2(s)+Ca2+(aq)CaF2(s)+Ba2+(aq)的平衡常数K=10y-2.74
【答案】D
【分析】CaF2的溶解度小于 BaF2,Ksp(CaF2)<Ksp(BaF2),c(F-)相等时,c(Ba2+)浓度更大,-lg c(Ba2+)更小,则曲线Ⅰ代表的是CaF2的沉淀溶解曲线,曲线II代表的是BaF2的沉淀溶解曲线。
【详解】A.由分析可知,曲线II代表的是BaF2的沉淀溶解曲线,故A错误;
B.由分析可知,曲线II为BaF2,b点:≈1.8×10-7,数量级为10-7,故B错误;
C.c点在曲线II(BaF2)上,加NaF固体使c(F⁻)增大,-lgc(F⁻)减小,沉淀平衡逆向移动,c(Ba2+)减小,-lgc(Ba2+)增大,点应向左上方移动,无法到b点,故C错误;
D.根据a点数据,Ksp(CaF2)=c(Ca2+) · c2(F-) = 10-4×10-y= 10-4-y,BaF2(s)+Ca2+(aq)CaF2(s)+Ba2+(aq)的平衡常数,故D正确;
故选:D。
3.(25-26高二上·黑龙江大庆·期中)常温下,,常温下在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线见图。下列说法不正确的是
A.溶解在水中达到溶解平衡时,
B.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中等于
C.a点对应的等于c点对应的
D.在d点溶液中加入一定量的可能会有沉淀析出
【答案】B
【详解】A.溶解在水中形成的是饱和溶液,存在,故在,A正确;
B.根据图示数据,可以看出b点、,则,所以会生成沉淀,平衡向生成沉淀的方向进行,平衡时溶液中依然有。根据,可知平衡时,即,则B错误;
C.溶度积常数只与温度有关。a点和c点均在同一温度下的沉淀溶解平衡曲线上,代表的是同一温度下的不同饱和状态,因此两点对应的相等,C正确;
D.d点与c点相比较,相同,较c点小,所以溶液未达到饱和,加入后,增大,当时即有沉淀析出,D正确;
故答案为B。
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第四节 沉淀溶解平衡
题型01 沉淀溶解平衡及其影响因素
题型02 沉淀溶解平衡的应用
题型03 溶度积常数的相关计算
题型04 沉淀溶解平衡图像
题型01 沉淀溶解平衡及其影响因素
1.概念
在一定温度下,当难溶电解质的 溶解 速率和 沉淀 速率相等时,体系中形成该难溶电解质的饱和溶液,即达到沉淀溶解平衡状态。
2.表示方法
难溶电解质MmAn的沉淀溶解平衡的一般表达式为
难溶电解质用“ s ”标明状态,溶液中的离子用“ aq ”标明状态,并用“ ⇌ ”连接。
如BaSO4的沉淀溶解平衡表达式为:BaSO4(s) ⇌ Ba2+(aq)+SO42-(aq)_
3.沉淀溶解平衡的内因: 难溶电解质本身的性质
4.沉淀溶解平衡的外因:
影响因素
沉淀溶解平衡移动方向
温度
大多数难溶电解质的溶解是吸热的,升高温度,平衡向 沉淀溶解 的方向移动;少数平衡向生成沉淀的方向移动(如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡)
浓度
加水稀释,平衡向 沉淀溶解 的方向移动
同离子效应
向平衡体系中加入与难溶电解质组成中相同的离子,平衡向 生成沉淀 的方向移动
其他
向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶的沉淀或弱电解质时,平衡向沉淀溶解的方向移动
以AgCl(s)⇌ Ag+(aq) + Cl-(aq)为例,若改变条件,对其有何影响(溶液始终饱和)
改变条件
平衡移动方向
平衡时c(Ag+)
平衡时c(Cl-)
升 温
正向
增大
增大
加 水
正向
不变
不变
加AgCl(s)
不移动
不变
不变
加NaCl(s)
逆向
减小
增大
加NaI(s)
正向
减小
增大
加AgNO3(s)
逆向
增大
减小
【典例1】(24-25高二·黑龙江·月考)下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法,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沉淀的溶解度不变
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变
1.(24-25高二·内蒙古·期末)25℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡:PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说法正确的是
A.溶液中Pb2+和I-浓度都增大 B.溶度积常数Ksp增大
C.沉淀溶解平衡向左移动 D.溶液中Pb2+浓度增大
2.(24-25高二·辽宁沈阳·期末)一定温度下,石灰乳悬浊液中存在下列平衡:Ca(OH)2(s) ⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq),当向一定量的石灰乳悬浊液中加入少量生石灰后并恢复到原来的温度,下列说法正确的是
A.溶液的pH增大 B.溶液c(Ca2+)增大
C.溶液中Ca2+离子数目减少 D.溶液中溶质的质量分数增大
3.(25-26高二上·吉林·期末)在一定温度下,向AgCl的悬浊液通HCl气体,下列说法正确的是
A.该悬浊液中存在沉淀溶解平衡:
B.增大
C.有AgCl固体析出
D.减小
题型02 沉淀溶解平衡的应用
一、沉淀的生成
1、沉淀的生成条件:Q > Ksp
2、沉淀的生成方法
(1)调节pH法:通过调节溶液的酸碱性,可以使某些金属阳离子转化为氢氧化物沉淀。如加入氨水调节pH,可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去,发生的反应为Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+ 。
(2)加沉淀剂法:加入适当沉淀剂,使某些金属阳离子转化为沉淀。
如:以Na2S作沉淀剂,使废水中的某些金属离子如Cu2+、Hg2+,生成即难溶的CuS、HgS沉淀而除去,发生的反应为 Cu2++S2-=CuS↓ , Hg2++S2-=HgS↓ 。
通常认为残留在溶液中的离子浓度小于 1×10-5 mol/L时,该离子沉淀完全。
二、沉淀的溶解
根据平衡移动原理,使平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。
如:医学上常用BaSO4作钡餐透视,而不能用BaCO3,原因是BaCO3能溶于胃酸,
反应原理为 BaCO3(s) ⇌ Ba2+(aq)+CO32-(aq) , CO32-+2H+=CO2↑+H2O ,胃酸消耗CO32-,使CO32-浓度减小,从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向 右 移动,Ba2+的浓度增大,会引起人体重金属中毒。
三、沉淀的转化
沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化
以AgCl沉淀转化为AgI沉淀为例说明沉淀转化的原因:
AgCl、AgI在水中存在沉淀溶解平衡:
AgCl(s) ⇌ Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10
AgI(s) ⇌ Ag+(aq)+I-(aq) Ksp=8.5×10-17
Ksp(AgCl) > Ksp(AgI),AgI在水中的溶解度远比AgCl的溶解度小,加入KI溶液时,溶液中的Ag+和I-的离子积大于Ksp(AgI),因此Ag+与I-结合生成AgI沉淀,导致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,直至建立新的沉淀溶解平衡:
沉淀转化的方程式为:AgCl(s) + I-(aq) ⇌ AgI(s) + Cl-(aq)
沉淀转化的应用:
1、去除锅炉水垢中的CaSO4,先用Na2CO3溶液处理,使CaSO4(Ksp=4.9×10-5)转化为疏松、易溶于酸的CaCO3(Ksp=3.4×10-9),然后用酸除去。
2、自然界,各原生铜硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,并向深部渗透,遇到深层ZnS(闪锌矿)(Ksp=1.6×10-24)和PbS(方铅矿)(Ksp=8.0×10-28),便慢慢使它们转化为CuS (铜蓝) (Ksp=6.3×10-36)。
【典例2】(25-26高二上·辽宁沈阳·阶段练习)化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列说法错误的是
A.含氟牙膏可以预防龋齿,利用了沉淀转化的原理,降低龋齿的发生率
B.水玻璃具有黏结力强、耐高温等特性,可用作黏合剂和防火剂,它是一种强电解质
C.明矾水去除青铜器上的铜锈是利用盐类水解产生的酸与碱式盐反应
D.人体中H2CO3-NaHCO3缓冲体系起到稳定血液pH的作用
1.(25-26高二上·黑龙江·期中)下列有关沉淀溶解平衡应用的说法错误的是
A.施加适量石膏降低盐碱地(含)土壤的碱性
B.用碳酸钠溶液使锅炉中的水垢转化成疏松、易溶于酸的碳酸钙
C.误食可溶性钡盐可尽快用的溶液洗胃
D.含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应
2.(25-26高二上·辽宁辽阳·期末)可用溶液除去水垢中的,反应的离子方程式为,该反应的平衡常数表达式为
A. B.
C. D.
题型03 溶度积常数的相关计算
1.溶液中离子浓度的计算
如Ksp=a的AgCl饱和溶液中:c(Ag+)=c(Cl-)= mol/L。
2.沉淀完全的条件的计算与判断:
以Fe(OH)3为例,可计算Fe3+完全沉淀时所需控制的溶液pH:
Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,当c(Fe3+)=1×10-5mol/L时沉淀完全,此时c3(OH-)= =2.8×10-34,c(OH-)=≈6.54×10-12mol/L,c(H+)≈1.53×10-3mol/L,则pH≈2.8,故Fe3+在pH≈2.8时沉淀完全。
3.沉淀转化反应平衡常数的计算
如对于反应AgCl(s) + I-(aq) ⇌ AgI(s) + Cl-(aq),
Ksp(AgCl) = c(Ag+)·c(Cl-) Ksp(AgI)= c(Ag+)·c(I-)
则该反应的平衡常数K= = =
4.生成沉淀的先后顺序的判断
可根据Ksp分别求出要使这些离子沉淀所需试剂离子的浓度,所需试剂离子的浓度越小,则对应的离子先沉淀。
【典例3】(25-26高二上·辽宁辽阳·期末)已知某温度下的,现将某浓度的溶液与的溶液等体积混合(忽略溶液混合时体积的变化),若要产生沉淀,则所用溶液的浓度至少为
A. B.
C. D.
1.(24-25高二上·吉林·期末)AgCl的沉淀溶解平衡表示为。下列说法错误的是
A.AgCl饱和溶液中
B.加入水后溶解平衡不移动,和均不变
C.向AgCl饱和溶液中滴加溶液,可观察到黄色沉淀
D.用稀盐酸代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀的溶解损失
2.(25-26高二上·吉林长春·期中)下列说法正确的是
A.向氨水中加水稀释,所有离子浓度均减小
B.某温度下,,;将的溶液逐滴滴入浓度均为的和混合溶液中,则先产生沉淀
C.的溶液和的溶液中,水电离的相等
D.向、的溶液中加入溶液的离子方程式:
3.(24-25高二·内蒙古·期末)已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO,浓度均为0.010 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为
A.Cl-、Br-、CrO B.CrO、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、CrO D.Br-、CrO、Cl-
题型04 沉淀溶解平衡图像
1.难溶盐的c(Bn+)~c(An-)图像[以BaSO4的沉淀溶解平衡为例分析]
(1)a、c均为曲线上的点,Q=Ksp,a点,c(Ba2+)>c(S),c点,c(Ba2+)=c(S)。
(2)b点在曲线的上方,Q>Ksp,溶液处于过饱和状态,有沉淀析出,直至Q=Ksp。
(3)d点在曲线的下方,Q<Ksp,为不饱和溶液,还能继续溶解BaSO4。
(4)m点c(Ba2+)=c(S),大于c点二者的浓度,因而m点与c点溶液的温度不同。
2.pc(Rn+)~pc(Xn-)图像
一定温度下,纵、横坐标均为沉淀溶解平衡粒子浓度的负对数,如图。
已知:pM=-lg c(M)(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),p(C)=-lg c(C)。
①横坐标数值越大,c(C)越小;②纵坐标数值越大,c(M)越小;③直线上方的点为不饱和溶液;④直线上的点为饱和溶液;⑤直线下方的点表示有沉淀生成;⑥直线上任意一点,坐标数值越大,其对应的离子浓度越小。
【典例4】常温下,铬酸钡的,其溶度积曲线如图所示。下列推断错误的是
A. B.b点溶度积等于c点
C.d点处于不饱和状态 D.温度不变,加入氯化钡固体可由d点迁移到b点
1.常温下,AgCl、的饱和溶液中离子浓度的关系如图所示,已知:,。下列说法错误的是
A.表示AgCl的饱和溶液中离子浓度的关系
B.向含悬浊液中加水稀释,不变
C.
D.当时AgCl和的混合悬浊液中存在
2.(25-26高二上·黑龙江大庆·期中)常温下,CaF2、BaF2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:(CaF2的溶解度小于BaF2,M2+代表Ba2+或Ca2+)。下列叙述正确的是
A.曲线I代表BaF2的沉淀溶解曲线
B.常温下,Ksp(BaF2)=10-4.74
C.加适量NaF固体可使溶液由c点变到b点
D.BaF2(s)+Ca2+(aq)CaF2(s)+Ba2+(aq)的平衡常数K=10y-2.74
3.(25-26高二上·黑龙江大庆·期中)常温下,,常温下在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线见图。下列说法不正确的是
A.溶解在水中达到溶解平衡时,
B.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中等于
C.a点对应的等于c点对应的
D.在d点溶液中加入一定量的可能会有沉淀析出
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$