学年高中化学 专题3 溶液中的离子反应 第四单元 第一课时 沉淀溶解平衡原理学案Word格式文档下载.docx
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(1)实验探究
实验步骤
实验现象
实验结论
①中PbI2难溶于水
①PbI2水溶液中含有I-,证明PbI2在水中有极少量溶解②中产生黄色沉淀②绝对不溶的物质是不存在的
(2)沉淀溶解平衡的建立
以AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)为例:
2.沉淀溶解平衡
(1)含义
在一定的温度下,当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时,形成饱和溶液,达到平衡状态。
(2)特征
(3)影响因素
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
”)。
(1)难溶物质在水中绝对不溶( )
(2)物质溶于水达到饱和时,溶解过程就停止了( )
(3)某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0( )
(4)溶度积Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关( )
解析:
绝对不溶的物质是不存在的;
溶解平衡是动态平衡;
通常在离子浓度小于10-5mol·
L-1时,认为沉淀完全;
对于某一物质,其Ksp只与温度有关。
答案:
(1)×
(2)×
(3)×
(4)√
2.对AgCl(s)Ag++Cl-的理解正确的是( )
A.说明AgCl没有完全电离,AgCl是弱电解质
B.说明溶解的AgCl已完全电离,AgCl是强电解质
C.说明Ag+与Cl-的反应不能完全进行到底
D.说明Ag+与Cl-的反应可以完全进行到底
选C AgCl(s)Ag++Cl-,此式表示的是AgCl的沉淀溶解平衡,说明AgCl固体和溶液中的Ag+和Cl-之间始终存在一个平衡体系中,C项正确,D项错误。
B项,题干方程式是沉淀溶解平衡表达式,并非AgCl的电离方程式。
3.石灰乳中存在下列平衡:
Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入下列溶液,不能使Ca(OH)2固体减少的是( )
A.Na2CO3溶液 B.加水
C.降温D.CaCl2溶液
选D A项,Ca2++CO
===CaCO3↓,消耗Ca2+,促进平衡正向移动,Ca(OH)2固体量减少;
B项,加水稀释,平衡正移,Ca(OH)2又溶解,其量减少;
C项,因Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小,故降温,平衡正向移动,Ca(OH)2量减少;
D项,增加c(Ca2+),平衡逆向移动,Ca(OH)2固体增加。
溶度积及其应用
1.含义
难溶电解质达到溶解平衡时,其平衡常数称为溶度积常数,即难溶电解质饱和溶液中离子浓度的幂之积,简称溶度积,用Ksp表示。
2.表达式
(1)如AgClAg++Cl-,Ksp=c(Ag+)·
c(Cl-)。
(2)如Fe(OH)3Fe3++3OH-,Ksp=c(Fe3+)·
c3(OH-)。
3.意义
反映难溶电解质的溶解能力。
4.规律
相同类型的难溶电解质,Ksp越小,溶解能力越小。
5.影响因素
只与温度有关。
1.已知FeS和CuS的溶度积常数:
Ksp(FeS)=6.3×
10-18,Ksp(CuS)=1.3×
10-36,你能确定相同温度下CuS和FeS的溶解度的大小吗?
提示:
依据FeS和CuS的Ksp可知,相同温度下,FeS的溶解度大于CuS的溶解度。
2.要将等体积的4×
10-3mol·
L-1的AgNO3溶液和4×
L-1的K2CrO4溶液混合,是否能析出Ag2CrO4沉淀?
[已知Ksp(Ag2CrO4)=9.0×
10-12]
混合后c(Ag+)=c(CrO
)=2×
L-1
Qc=c2(Ag+)·
c(CrO
)=(2×
10-3)2×
2×
10-3
=8×
10-9>9.0×
10-12,故有Ag2CrO4沉淀析出。
1.溶度积与离子积的关系
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。
(1)Qc>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
(2)Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。
(3)Qc<Ksp,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。
2.溶度积与沉淀溶解能力的关系
溶度积(Ksp)反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
(1)对于阴、阳离子个数比相同的电解质,Ksp的数值越大,难溶电解质在水中的溶解度越大。
(2)对于阴、阳离子个数不同的电解质,Ksp小的电解质的溶解度不一定比Ksp大的溶解度小,如Ksp(Ag2CrO4)<
Ksp(AgCl),但Ag2CrO4的溶解度大于AgCl的溶解度。
因此,不能通过比较Ksp数值的大小来确定溶解度的大小。
1.已知Ksp(AgCl)=1.56×
10-10,Ksp(AgBr)=7.7×
10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9×
10-11。
某溶液中含有Cl-、Br-和CrO
,浓度均为0.010mol·
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-
选C 根据三种难溶物的溶度积数据,在Cl-、Br-和CrO
的浓度均为0.010mol·
L-1时,氯离子沉淀时银离子的最小值是1.56×
10-10/0.010mol·
L-1=1.56×
10-8mol·
L-1,溴离子沉淀时银离子的最小值是7.7×
10-13/0.010mol·
L-1=7.7×
10-11mol·
L-1,CrO
沉淀时银离子的最小值是(9×
10-11/0.010mol·
L-1)
=3×
10-4.5mol·
L-1,沉淀所需银离子浓度小的先沉淀,所以三种离子沉淀的先后顺序是Br-、Cl-、CrO
。
2.在0.10mol·
L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=________mol·
L-1(Ksp[Cu(OH)2]=2.2×
10-20)。
若在0.1mol·
L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是________mol·
L-1。
pH=8时,c(OH-)=10-6mol·
L-1,由硫酸铜的溶度积常数可知:
Ksp=2.2×
10-20=10-12×
c(Cu2+),得c(Cu2+)=2.2×
L-1;
使Cu2+沉淀完全,已知c(Cu2+)=0.1mol·
L-1,根据反应关系式:
Cu2+~2H+得c(H+)=0.2mol·
2.2×
10-8 0.2
[方法技巧]
相同类型的难溶电解质同时有产生沉淀的趋向时,溶度积小的优先产生沉淀。
如向浓度均为0.01mol·
L-1的Ca2+、Mg2+溶液中加入Na2CO3溶液,则Ca2+优先沉淀;
若加入NaOH溶液,则Mg2+优先沉淀。
[三级训练·
节节过关]
1.有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中,不正确的是( )
A.AgCl沉淀的生成和溶解不断进行,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沉淀的溶解度增大
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度降低
选B AgCl固体在溶液中达到溶解平衡后,溶解速率与沉淀速率相等,但不为0,一般说来,升高温度,有利于固体物质的溶解,A、C正确;
AgCl难溶于水,但溶解的部分电离出Ag+和Cl-,B错误;
向AgCl沉淀中加入NaCl固体,增大了Cl-浓度,促使溶解平衡向左移动,降低了AgCl的溶解度,D正确。
2.在BaSO4饱和溶液中加入少量BaCl2溶液产生BaSO4沉淀,若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数,则平衡后溶液中( )
A.c(Ba2+)=c(SO
)=(Ksp)
B.c(Ba2+)·
c(SO
)>
Ksp,c(Ba2+)=c(SO
)
C.c(Ba2+)·
)=Ksp,c(Ba2+)>
D.c(Ba2+)·
)≠Ksp,c(Ba2+)<
选C 在BaSO4饱和溶液中加入少量BaCl2溶液,平衡BaSO4Ba2++SO
左移,此时溶液中c(Ba2+)增大,因此c(Ba2+)>
)。
由于温度未发生改变,所以溶液中
c(Ba2+)·
)=Ksp。
3.某温度下,难溶物FeR的水溶液中存在平衡:
FeRFe2++R2-,其沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.可以通过升温实现由c点变到a点
B.d点可能有沉淀生成
C.a点对应的Ksp等于b点对应的Ksp
D.该温度下,Ksp=2×
10-18
选CD 通过温度变化改变难溶物的溶解度,难溶物的阴、阳离子应同时增大或减小,A项错误;
溶解平衡曲线上方表示过饱和溶液,有沉淀生成,曲线以下表示不饱和溶液,所以d点没有沉淀生成,B项错误;
温度不变,Ksp不变,C项正确;
该温度下,Ksp=2×
10-18,D项正确。
4.已知:
某离子被沉淀后,若其浓度小于1×
10-5mol·
L-1,则认为该离子沉淀完全。
在1L含0.001mol·
L-1SO
的溶液中加入0.01molBaCl2,能否使SO
沉淀完全?
此时溶液中SO
的浓度是多少?
[已知Ksp(BaSO4)=1.08×
10-10]
平衡时Ba2+浓度用c(Ba2+)平表示,SO
浓度用c(SO
)平表示,则有:
c(Ba2+)平=0.01-[0.001-c(SO
)平]=0.009+c(SO
)平,Ksp=1.08×
10-10=c(Ba2+)平·
)平=[0.009+c(SO
)平]×
)平,c(SO
)平=1.20×
L-1<
L-1,故能使SO
沉淀完全。
能,1.20×
一、单项选择题
1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )
A.反应开始时,溶
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- 学年高中化学 专题3 溶液中的离子反应 第四单元 第一课时 沉淀溶解平衡原理学案 学年 高中化学 专题 溶液 中的 离子 反应 第四 单元 第一 课时 沉淀 溶解 平衡 原理
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