考点十 沉淀溶解平衡
Ⅰ.课标要求
能描述沉淀溶解平衡,知道沉淀转化的本质。
Ⅱ.考纲要求
了解难溶电解质的溶解平衡
Ⅲ.教材精讲
1.了解沉淀溶解平衡 的本质
⑴难溶电解质的溶解平衡
在一定重要条件下,当沉淀与溶解的速度相等时,便达到固体难溶电解质与溶液中离子间的平衡状态。例如:
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)
⑵溶度积:在一定温度下,在难溶电解质的饱和溶液中,各离子浓度幂之乘积为一常数,称为溶度积常数,简称溶度积。用符号Ksp表示。
对于AmBn型电解质来说,溶度积的公式是:Ksp=[An+]m[Bm+]n
① 溶度积与溶解度的关系
溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力,溶度积的大小与溶解度有关,它反映了物质的溶解能力。
② 溶度积规则,可以判断溶液 中沉淀的生成和溶解。
③ 离子积Qc与溶度积Ksp的区别与联系
某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度的乘积Qc
当Qc<Ksp时,为不饱和溶液;
当Qc=Ksp时,为饱和溶液;
当Qc>Ksp时,为过饱和溶液。
2. 了解沉淀转化的原理
⑴沉淀的生成:可通过调节溶液PH或加入某些沉淀剂。
⑵沉淀的溶解:
①生成弱电解质。如生成弱酸、弱碱、水或微溶气体使沉淀溶解。难溶物的Ksp越大、生成的弱电解质越弱,沉淀越易溶解。如CuS、HgS、As2S3等Ksp太小即使加入浓盐酸也不能有效降低S2-的浓度使其溶解。
②发生氧化还原反应,即利用发生氧化还原反应降低电解质离子浓度的方法使沉淀溶解。
③生成难电离的配离子,指利用络合反应降低电解质离子浓度的方法使沉淀溶解。
⑶沉淀的转化:把一种难溶电解 质转化为另一种难溶电解质的过程叫沉淀的转化。
在含有沉淀的溶液中加入另一种沉淀剂,使其与溶液中某一离子结合成更难溶的物质,引起一种沉淀转变成另一种沉淀。例如:
CaSO4(s)+Na2CO3 = CaCO3(s)+Na2SO4
Ⅳ.典型例题
例1. 等体积混合0.2 mol•L-1的AgNO3和NaAc溶液是否会生成AgAc沉淀(已知AgAc的Ksp为2.3×10-3 mol2•L-2)?
【解析】c(Ag+) = c(Ac-) = 0.2/2 = 0.1 mol•L-1
Qc = c(Ag+) × c(Ac-) = 1.0×10-2 > Ksp ∴ 有AgAc沉淀 生成。
例2. 难溶电解质Mg (OH)2的Ksp = 1.2×10-11 mol3•L-3。在c(Mg2+)= 0.12mol•L-1的溶液中,要生成Mg (OH)2沉淀,溶液pH至少应控制在多少?
【解析】c(OH-) =( )1/2 = (1.2×10-11/0.12)1/2 = 1.0×10-5mol•L-1
∴c(H+) = 1.0×10-14/1.0×10-5 = 1.0×10-9 (mol•L-1)
故pH=9 即溶液的pH至少应控制在9以上。
例3. 在氯化银饱和溶液中,尚有氯化银固体存在,当分别向溶液中加入下列物质时,将有何种变化?
加入物质 平衡移动 方向 AgCl溶解度 溶液中C (Ag+) 溶液中C(Cl-) 发生变化的原因
0.1mol•L-1HCl
0.1mol•L-1AgNO3
KNO3(s)
0.1mol•L-1NH3•H2O
H2O
【解析】AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
加入物质 平衡移动方向 AgCl溶解度 溶液中C(Ag+) 溶液中C(Cl-) 发生变化的原因
0.1mol•L-1HCl 向左 减小 减小 增大 同离子效应
0.1mol•L-1AgNO3 向左 减小 增大 减小 同离子效应
KNO3(s) 向右 增大 增大 增大 盐效应
0.1mol •L-1NH3•H2O 向右 增大 减小 增大 形成配合物
H2O 向右 不变 不变 不变 稀释作用
Ⅴ. 跟踪训练
一、选择题(每小题只有1个正确答案)
1.AgCl(s) Ag+ + Cl-,平衡时,[Ag+] [Cl-]=Ksp ,过量氯化银分别投入①100 mL水 ②24 mL 0.1 mol•L-1NaCl ③10 mL 0.1 mol•L-1MgCl2 ④30 mL 0.1 mol•L-1AgNO3溶液中,溶液中[Ag+]大小顺序为
A、③①②④ B、④①②③ C、①②③④ D、④③②①
2.下列说法正确的是
A、在硫酸铜饱和溶液中,加入少量的无水硫酸铜粉末,饱和溶液的质量增加
B、同温同压下,同种溶质的不饱和溶液浓度不一定比饱和溶液浓度小。
C、在某物质的饱和溶液中加入其它任何溶质都不能溶解。
D、某物质的饱和溶液在温度升高后若溶液质量不变,则质量百分比浓度也不变。
3.一定温度下,石灰乳悬浊液中存在下列平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH–(aq) 向一定量的石灰乳悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法正确的是
A、溶液中Ca2+离子数目减少 B、溶液中c(Ca2+)增大
C、溶液的pH增大 D、溶液中溶质的质量分数增大
4.从植物花朵中提取到一种色素,它实际上是一 种有机弱酸,可用HR表示,HR在盐酸溶液中呈现红色,HR在NaOH溶液中呈现蓝色,将HR加入浓硝酸中呈现红色,微热后溶液的红色褪去,根据以上现象,可推测
A、HR应为红色 B、HR应为蓝色 C、HR应为无色 D、R一应为红色
5.常温下,向0.1mol•L-1的硫酸溶液中逐滴加入物质的量浓度相同的氢氧化钡溶液,生成沉淀的质量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图所示,a、b、c、d分别表示实验时不同的阶段的溶液,下列有关说法中不正确的是
A. 溶液的pH:a<b<c<d
B. 溶液的导电能力:a>b>d>c
C. a、b溶液呈酸性