内容正文:
4.B[A.在0.1mol·L1NaCO),溶液中,由于存在C水
解,即C(O)十H()=HCO),+()H,HC2()十H)
HCO,十OH,而使溶液呈现碱性,则c(H+)<c(OH),故A
错误:B.在0.1mol·L1NaC),溶液中,由于存在C(水
解,即C()}十H2()一HCO十(OH,HC)万十H)
H,C),十(OH,一级水解远大于二级水解,但水解是少量的,所
以有c(CO片)>c(HC)万)>c(HC()),故B正确;C.在
0.1mol·L1Na2C2O,溶液中,根据C原子守恒,则c(C2O)
十c(HC())十c(HC())=0.1mol·L1,故C错误:D.在
0.1mol·L1NaC2(),溶液中,根据物料守恒,可得c(Na)=
2[c(C2(y)+c(HC2O,)十c(HC))],故D错误。]
5.解析(1)向氨水中通入少量SO2,反应的离子方程式为2NH3+
HO+SO,-2NH时+S)或2NH·HO+SO2—2NH时
十S(十H()。当通入S)2至溶液pH=6时,溶液呈酸性,根据
含硫微粒的物质的量分数与H的分布图可知,溶液中浓度最大
的阴离子为HS)5。(2)在pH=7.13处,c(HS()5)=c(S)),
则有Kh1=
c(HS)3)·c(OH)
=c()H-)=
10-14
c(S)5)
10-.1g=1X
10-i7。(3)根据图示可知NaHSO.溶液为酸性,HS)电离程
度大于水解程度。
答案(1)2NH3·HO)+S),=2NH+S()-+H)HS)
(2)1X10-6,87
(3)c(Na+)>c(HS),)>c(H+)>c(S)-)
c(OH)
第四节沉淀溶解平衡
第一课时难溶电解质的沉淀溶解平衡
必备知识·自主梳理
一、1.(1)Ag+和C1-(2)Ag+和C】
2.相等饱和
3.(1)难溶微溶易溶(2)1×10-
练一练
1.(1)×(2)×(3)/
二、l.c(Ag)·c(CI),Kn(AgeS)=c2(Ag)·c(S)
2.(1)越强(2)温度
3.(1)c2(Ag)·c(S-)(2)①有③无
练一练
2.(1)×(2)/(3)/
关键能力·合作探究
新知探究(一》
情境导入
1.提示:CaCO,溶于水的溶解平衡为CaC),(s)-一Ca+(aq)十
C()(g),当提到含有C)的水时发生:CO),+HO+C)
一2HC()5,促进碳酸钙的溶解平衡向右进行,逐渐溶解,生成
Ca(HC)3)2溶液。
2.提示:CaC)的溶解平衡为CaC()3(s)-一Ca(aq)十C()
(aq),加入硝酸后C(-与H十反应生成CO,使c(C(-)减小,
溶解平衡右移,碳酸钙逐渐溶解:BaS),的溶解平衡为BaS(),(s)
一Ba+(aq)十S)(aq),加入硝酸后,Ba+、SO都不与H
和N()反应,两者浓度都不改变,平衡不移动,故BS),不溶解。
对点题组
l.B[加入MgCl,和Na()H均能使上述平衡逆移,固体Mg((OH)。
的量增加;加入HCI,上述平衡正移,c(Mg+)增大;加水,能使上
述平衡正移,固体Mg((OH)2的量减少,但仍为Mg(()H)。的饱和
溶液,c(Mg2+)不变。]
2.C[A项,Ca()十H()—Ca()H)2,由于保持恒温,Ca((OH)
溶解度不变,c(OH)不变,因此pH不变;B项,加热时Ca(OH)
溶解度减小,平衡逆向移动,c()H)减小,pH减小:C项,C()
+Ca2+CaCO,¥,使平衡正向移动,Ca(OH):固体减少,但固
体总质量增大:D项,加入Na()H固体时,c((OH)增大,平衡逆向
移动,因此Ca()H)。固体增多。]
3.B[Mg()H)。是难溶电解质,在水中有少量的溶解,而且电离出
()H,溶液显弱碱性,所以没有绝对不溶的物质,故A正确;
Mg(OH)。沉淀与HCI发生中和反应,反应较快,Mg(()H),沉淀
电离出来的)H与NH,CI电离的铵根离子结合生成弱电解质,
反应较慢,故B错误;NH能结合Mg(()H)g电离出的(OH,生
成弱电解质NH3·H),所以①、③混合后发生反应:Mg(()H)
(s)+2NH(aq)=Mg+(aq)十2NHg·H2O(aq),故C正确:
在Mg(OH)。的悬浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg((OH),(s)
Mg2+(aq)十2()H(aq),所以向①中加入②,c((OH)减小,
Mg()H),溶解平衡正向移动,故D正确。」
2(
新知探究(二)
典例导引
[解析](1)混合后,c(Ag)=0.05mLl×2×0.1mol,L
5 mL
2.0×10-3mol·L-1,则c(Ag+)·c(N02)=2.0×10-3×1.0
×10-4=2.0×10-7>2.0×10-8,所以能生成沉淀。
(2)当CI开始沉淀时,裉据Kn(AgCI),则溶液中c(Ag+)
K(AgC1)_1.6×101
c(C1-)
0.01
mol·L1=1.6×10-8mol·L1,根据
K.n(AgI),溶液中c(I厂)=
Kp(AgI)2.0X10-16
c(Ag)
1.6X10-8mol·L-1=
1.25×10-8mol·L1
[答案](1)能(2)1.25×10-8
对点题组
1.D[D项,混合溶液中c(Ag)=0.1m0l·L1×01m
1 ml
0.001mol·L-1,c2(Ag)·c(S(-)=0.0012×0.1=1×10-7
1.4×10i,故不会产生沉淀。]
2.解析pH=8时,c(OH)=10-imol·L1,由硫酸钢的溶度积
常数可知:Kp=2.2X10-0=1012Xc(Cu2+),得c(Cu+)=2.2
×10-8mol·L1;使Cu2+沉淀完全,已知c(Cu2+)=0.1mol·
L1,根据反应关系式:Cu+~2H+得c(H+)=0.2mol·L。
答案2.2×10-80.2
3.解析(1)PbL(s)=Pb+(aq)十2I厂(aq)
Km=c(Pb2+)·c2(I)=c(Pb2+)·[2c(Pb2+)]2-4c3(Pb2+),
c(Pb+)=√4
/7.1×10-9
mol/L≈1.2×10-3mol/L。
c(I)=2c(Pb+)=2.4×10-3mol/L。
(2)①Kp=c(Cu2+)·c2(OH)=0.1mol/LXc2(OH)
10-21,c(0H)=
/10-21
W0.1
mol/L 10-10 mol/L,c(H+)=
Kw
=10-4mol/L,pH=-1gc(H+)=-1g10-=4
c(OH)
②Km=c(Cu2+)·c2(0H-)=10-i·c2(OH-)=10-21,
/102T
C(OH)mol/L10 mol/L.=10-mol/L.,
c(H+)=
10-14
(H10 mol/L-10-mol/L,pH=-lge(H+)
=-1g10-6=6。
答案(1)1.2×10-3mol/L2.4×10-3mol/L
(2)①4②6
素养演练·提升技能
1.B[氟化铁和氢氧化钠反应生成红褐色沉淀氨氧化铁,Fe3++
3()H-
一F(()H)3Y,故A正确:存在氢氧化铁沉淀溶解平衡,
一定含有铁离子,故B错误;沉淀在溶液中存在沉淀溶解平衡,
Fe(OH),(s)一Fe3+(aq)+3OH-(aq),故C正确;氢氧化铁溶
解于盐酸溶液中,Fe(()H)3+3H+=
一-Fe++3H,),铁离子浓度
增大,故D正确。
2.A[A.达到沉淀溶解平衡时,BS),沉淀生成和沉淀溶解不断
进行,是动态平衡,速率相等,故A正确:B.BaS)难溶于水,溶解
度很小,但是不为零,所以溶液中含有少量的Ba+和S)片,故B
错误:C.溶解度与温度有关,硫酸钡的溶解为吸热过程,则升高温
度后BaS),沉淀的溶解度变大,故C错误:D.加入NaS):固体,
S(浓度增大,沉淀溶解平衡逆向进行,会析出BaS),固体,
BaS),的溶解度减小,故D错误。]
3.D[因为硫酸钡在水中溶解时吸收热量,则温度升高硫酸钡的
K,增大,T:时硫酸钡的K大于T1时硫酸钡的Kn,故T>T1,
A错误;硫酸钡溶液中存在沉淀溶解平衡,,点在平衡曲线上,加
入BaCI,,c(Ba2+)增大,平衡沿曲线左移,c(S)-)应降低,所以
不能使溶液由a点变到c点,B错误;在T时C点溶液的Q>Kp,
有沉淀析出,在T2时c点溶液的QKp,没有沉淀析出,C错误:
温度不变,K不变,在T曲线上的任意一,点K都相等,D
正确。」
4.B[比较b、c两点,金属离子的浓度相同,Fe(()H)溶液中氢离
子浓度大,即氢氧根离子浓度小,因此氢氧化铁的K小于氢氧化
钢的Kp,A对:加入NH,CI,氯化铵水解,使溶液的酸性增加,pH
降低,由图可以看出,Fe3+浓度应增大,B错;Kw只与温度有关,
与溶液的酸碱性无关,C对;在曲线上的任意一点,c(Fe3+)·
c3(OH-)=Kp[Fe(OH)3],c(Cu+)·c2(OH-)=
K[Cu((OH)2],D对。]化学
选择性必修1
第四节沉淀溶解平衡衡
第一课时难溶电解质的沉淀溶解平衡
【课程标准要求】1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。2.明确溶度积常数与离子积的
关系,学会判断反应进行的方向。
必备知识·自主梳理
预习新知夯实基础
一、沉淀溶解平衡
(2)等体积、等浓度的AgNO3和NaCl溶液混合,
1.平衡建立
充分反应后体系中不存在Ag和CI
(
)
以生成AgC1沉淀后的反应体系为例,有三种粒
(3)AgC达到沉淀溶解平衡时,其溶解速率与沉
子在反应体系中共存:Ag+(aq)十C1(aq)
淀速率相等,c(Ag)和c(C1-)均不变()
AgCl(s)。
二、溶度积常数(KsD)
从固体溶解平衡的角度分析,AgC1在溶液中存:1.表示方法
在两个过程:
难溶电解质的沉淀溶解平衡常数,称为溶度积
(1)溶解:在水分子作用下,少量
常数,简称溶度积,用沉淀溶解产生离子的浓度
脱离AgCl固体表面进入溶液。
幂之积来表示。例如,AgC1、Ag2S的溶度积常
(2)沉淀:溶液中的
受AgCI
数分别为KsP(AgCl)=
表面阴、阳离子的吸引,回到AgC1固体表面析:2.影响因素
出。当两个过程的速率相等时,建立动态平衡。
(1)Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
2.含义
相同温度下,K越大,难溶电解质的溶解性
在一定温度下,当沉淀和溶解的速率
时,得到AgCl的
溶液,即建立下列动
(2)对于同一难溶电解质来说,K知只与
态平衡:
有关。
3.应用
AgCI(s解Ag (ag)十C(aq,人们把这种
(1)离子积:难溶电解质溶液在任意时刻离子浓
平衡称为沉淀溶解平衡。
度幂的乘积,用Q表示,如Ag2S的Q=
3.生成难溶电解质的离子反应的限度
(2)根据Q与Ksp的关系判断溶液状态:
(1)25℃时,溶解性与溶解度的关系。
①Q>Kp,溶液中
沉淀析出:
可溶
溶解性
②Q=Kp,沉淀与溶解处于平衡状态;
0.01
10溶解度(g)
③Q<Ksp,溶液中
沉淀析出。
(2)反应完全的标志。
【练一练】
一般情况下,当溶液中剩余离子的浓度小于:2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“X”)。
mol/L时,生成沉淀的反应
(1)Mg(OH)2的Ksp表达式为Ksp=c(Mg2+)·
就进行完全。
c(OH)
【练一练】
(2)一般情况下,温度越高,难溶电解质的Ks即
1.判断正误(正确的打“/”,错误的打“×”)。
越大
(
(1)对于AgC1(s)=Ag+(aq)十C1-(aq),说
(3)可利用溶液混合后的Q和K的相对大小
明AgC1部分电离,是弱电解质
来判断溶液混合后是否有沉淀生成
(
68
第三章水溶液中的离子反应与平衡
关键能力·合作探究
讲练设计探究重点
新知探究(一)
沉淀溶解平衡的影响因素
情境导人
:2.沉淀溶解平衡的影响因素
内因
难溶电解质本身的性质
闻名于世的桂林
规律:升温,大多数沉淀溶解平衡向沉淀溶解的
溶洞、北京石花洞、娄
温度
方向移动,K即增大
底梅山龙宫,它们就是
原因:大多数难溶电解质的溶解过程是吸热的
由于水和二氧化碳的
规律:加少量水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移
外浓度
缓慢侵蚀而创造出来
因
动,K即不变,离子浓度不变
的杰作。石灰石的主要成分为CaCO3,当它遇到
相同加入与难溶电解质具有相同离子组成的物质,
离子平衡向沉淀析出的方向移动
溶有CO2的水时就会发生反应变成可溶性的碳
反应加入能消耗难溶物离子的物质,平衡向沉淀溶
酸氢钙。溶有碳酸氢钙的水,当从溶洞顶滴到洞
离子解的方向移动
底时,由于水分的蒸发或压强减小以及温度的变
化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙的沉
对点题组
淀。这些沉淀经过千百万年的积聚,渐渐形成了1.在一定温度下,Mg(OH)2固体在水溶液中达到平
钟乳石、石笋等,洞顶的钟乳石与地面的石笋连接起:
衡:Mg(OH)2(s)=Mg2+(aq)+2OH(aq)。若
来了,就会形成奇特的石柱。反应的化学方程式为:
使固体Mg(OH)2的量减少,而且c(Mg2+)不变,
CaCOs+CO2+H2O-Ca (HCO3)2Ca (HCO3)2
则可采取的措施是
()
CaCO3↓+CO2↑+H20.
A.加MgCl2
B.加少量H2O
1.试从溶解平衡的角度解释碳酸钙溶于含有CO2
C.加NaOH
D.加HCI
的水的原理?
:2.把Ca(OH)2放入蒸馏水中,一段时间后达到平
衡:Ca(OH)2(s)=Ca2+(aq)+20H-(aq),
下列说法正确的是
A.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
B.给溶液加热,溶液的pH增大
C.向溶液中加人Na2CO3溶液,其中固体质量
增加
D.向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2
2.碳酸钙可以溶于强酸(如硝酸),但硫酸钡不能
固体质量不变
溶于强酸,为什么?
3.除了酸以外,某些盐也能溶解沉淀。利用下表三
种试剂进行实验,相关分析不正确的是
编号
①
②
③
分散质
Mg(OH)
HCI
NH CI
备注
悬浊液
1mol·L-1
1mol·L-1
A.向①中加入酚酞显红色,说明物质的“不溶
性”是相对的
归纳总结
B.分别向少量Mg(OH)2沉淀中加入适量等体
1.沉淀溶解平衡建立过程的心1图像
积②③均能快速彻底溶解
C.①、③混合后发生反应:Mg(OH)2(s)十
、v(溶解)
2NH (ag)=Mg2(ag)+2NHs.H2O(ag)
v'(溶解)=v'(沉淀)
D.向①中加入②,c(OH-)减小,Mg(OH)2溶
(沉淀)
解平衡正向移动
69
化学
选择性必修1
新知探究(二)
溶度积K的应用及相关计算
典例导引
过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag)=
10amol·L-1
[典例](1)若工业废水中NO2的浓度约为
(3)计算反应的平衡常数,如对于反应Cu2+(aq)
1.0×10-4mol·L-1,取工业废水5mL于试
+MnS(s)==CuS(s)+Mn2(aq),Ksp (MnS)=
管中,滴加2滴(1滴为0.05mL)0.1mol·
c(Mn2+)·c(S2-),Kp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-),
L一1的硝酸银溶液,能否看到沉淀?
而平衡常数K=c(M2+)_
Ksp(MnS)
(填“能”或“不能”),假设溶液体积不变。[已知
c(Cu2+)Ksp (CuS)
Ksp(AgNO2)=2X10-8]
对点题组
(2)向浓度均为0.01mol·I1的KC1和KI的
混合溶液中滴加AgNO3溶液(滴加AgNO3溶
1.己知几种难溶电解质的溶度积常数Ksn(25℃)
液的过程中溶液体积变化忽略不计),当C】一开
见下表:
始沉淀时,溶液中I的浓度为
mol·
难溶电解质
AgCI
AgBr
Agt
Ag2 SO
Ag2CrO
L1。已知常温下Kp(AgCI)=1.6×10-10
Ksp
1.8×10-1o5.4×10-18
8.5×10-171.4×10-2.0×10-2
Kp(AgI)=2.0×10-16.
下列叙述不正确的是
[听课记录]
A.由溶度积常数可判断在相同条件下一些物
质的溶解性大小
B.Ksp(Ag2CrO4)<Ksp(AgCI),但AgCI的溶
解度小于Ag2CrO4的溶解度
C.向等浓度的NaCl和Na2CrO4的混合液中逐
滴加入AgNO3溶液,AgC1先沉淀
D.向100mL0.1mol·L1的Na2SO4溶液中
归纳总结
加入1mL0.1mol·L-1的AgNO3溶液,
1.比较难溶电解质在水中的溶解能力
有白色沉淀生成
2.常温下,在0.10mol·L1硫酸铜溶液中加入
K越大,在水中的溶解能力越强。如同温下,
相同
氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜
类型
Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=6.3X1036
沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=
则CuS比FeS更难溶
mol.LKsp [Cu (OH)2]=2.2X
Km差距不大时,K即不能直接作为比较依据。如同温
10一20}。若在0.1mol·L1硫酸铜溶液中通
不同
下,Kp(AgC1)=1.8×10-0,KmMg(OH)2]=5.6X
入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此
类型
10-12,虽然Mg(OH)2的K较小,但不能认为
时溶液中的H+浓度是
mol·L-1。
Mg(OH)2比AgCI更难溶
3.(1)已知常温下,Pb2的溶度积常数Ksp
2.有关溶度积(Kp)的计算
7.1×10-9,则室温下Pbl2饱和溶液中c(Pb2+)
(1)已知溶度积求溶液中某种离子的浓度,如:
,c(I厂)=
Ksp=a的饱和AgCI溶液中c(Ag)
(2)已知常温下Cu(OH)2的Kp=1.0X10-21
=/a mol.L1。
①调节溶液的pH,使0.1mol/L CuSO4溶液
(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液:
刚好开始产生Cu(OH)2的pH=
中的另一种离子的浓度,如某温度下AgC1的:
②调节溶液pH,使CuSO4溶液中Cu+沉淀完
Ksp=a,在0.1mol·L1的NaCl溶液中加入
全的pH=
70
第三章水溶液中的离子反应与平衡
素养演练·提升技能
达标训练素养提高
1.向氯化铁溶液中加入过量氢氧化钠溶液,振荡:
A.TI>T2
并静置一段时间,下列关于该体系的说法中,不
B.加人BaCl2固体,可使溶液由a点变到c点
正确的是
(
C.c点时,在T1、T2两个温度下均有固体析出
A.生成了氢氧化铁沉淀
B.溶液中不再存在Fe3+
D.a点和b点的Ksp相等
4.某温度下,Fe(OH)3(s)、
c/(mol-L
C.体系中存在着氢氧化铁的沉淀溶解平衡
Cu(OH)2(s)分别在溶液中
Fe3+
Cu2+
D.加入少量盐酸,溶液中Fe3+的浓度上升
2.下列有关BaSO1沉淀的溶解平衡状态的说法
达到沉淀溶解平衡后,改变溶
a
中,正确的是
(
液pH,金属阳离子浓度的变
d.
A.BaSO4沉淀的生成和溶解不断进行,但速率:
化如图所示。据图分析,下列013
4.4
p
相等
判断错误的是
B.BaSO4难溶于水,溶液中没有Ba2+和SO
A.Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]
C.升高温度,BaSO4的溶解度不变
D.向BaSO4沉淀的溶解平衡体系中加入
B.加适量NH4CI固体可使溶液由a点变到
Na2SO4固体,BaSO4的溶解度不变
b点
3.不同温度(T和T2)时,1
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)
硫酸钡在水中的沉淀溶
解平衡曲线如图所示,
I-Iou)/()
乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表
已知硫酸钡在水中溶解
b
的溶液中达到饱和
时吸收热量。下列说法
正确的是
c(SO )(mol.L)
温馨提示
请做课时分层检测(十五)
第二课时
沉淀溶解平衡的应用
【课程标准要求】1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡,了解沉淀的生成、溶解与转化。
2.能综合运用离子反应、化学平衡原理分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。
必备知识·自主梳理
预习新知夯实基础
一、沉淀的生成与溶解
(2)实例一Mg(OH)2固体溶解实验
1.沉淀的生成(方法)
(1)调节pH法
-H,O
HC
工业原料氯化铵中含有杂质氯化铁,可加人氨:
操作
水调节pH,可使Fe3+生成
沉淀而除去。
Mg(OH)
(2)加沉淀剂法
工业废水处理中,以
作沉淀剂,使废水
现象
①
:②
中的某些金属离子如Cu2+、Hg2+等,生成极难
溶的
等沉淀除去。
Mg(OH)2(s)-=Mg2(aq)+2OH (aq)
十
2.沉淀的溶解
2HC1=2C1+2H
(1)原理
理论
分析
2H.O
对于在水中难溶的电解质,如果不断移去平衡
Mg(OH)2溶解平衡不断向
移动,使
体系中的相应离子,使平衡向
的方向
Mg(OH)2完全溶解
移动,从而使沉淀溶解。
71