高三化学专题复习【沉淀溶解平衡】一、沉淀溶解平衡与溶度积1.溶解平衡状态(1)定义:在一定温度下的水溶液里,沉淀溶解速率和离子生成沉淀速率相等,固体的量和溶液中各离子浓度不再改变时的状态。
(2)表示方法:如PbI2的沉淀溶解平衡可表示为。
2.溶度积(1)定义:沉淀溶解平衡的平衡常数叫溶度积常数或溶度积,通常用符号来表示。
(2)表达式:当难溶强电解质A m B n溶于水形成饱和溶液时,建立沉淀溶解平衡:A m B n(s)m A n+(aq)+n B m-(aq),其溶度积的表达式为K sp=。
(3)影响因素:K sp只与难溶电解质的和有关,而与沉淀的量....无关。
(4)意义:K sp反映了在水中的程度。
通常,对于相同类型....的难溶电解质(如AgCl、AgBr和AgI),K sp越大,难溶电解质在水中的溶解程度就。
微点拨:(1)溶液中离子浓度的变化只能使平衡发生移动,并不改变溶度积。
(2)K sp与溶解度(S)都可用来表示物质的溶解程度,但是Ksp..............小的物质溶解度不一定也小.。
二、沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的溶解与生成(1)原理:通过改变条件使溶解平衡移动,最终使溶液中的离子转化为沉淀或沉淀转化为溶液中的离子。
(2)判断:在难溶电解质溶液中,①当Q K sp时,就会有沉淀生成。
②当Q K sp时,处于平衡状态。
③当Q K sp时,就会使沉淀溶解。
(3)应用①利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
②用来解释某些生活现象。
如溶洞中石笋、钟乳石的形成,所涉及的化学反应有,。
2.沉淀的转化(1)实质:是的移动。
(2)特点①通常,一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀。
②两种难溶物的差别越大,越容易转化。
(3)应用除去废水中的Cu 2+、Hg 2+、Pb 2+等,常用 、 等难溶物作沉淀剂。
如可用FeS 等难溶杂质作为沉淀剂除去废水中的重金属离子Hg 2+,沉淀转化反应为 。
微点拨:沉淀转化虽然是利用的沉淀溶解平衡的移动,但是因为沉淀能够完全转化,所以反应方程式用“===”,不用“”。
1.判断对错(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。
) (1)当溶液中阴、阳离子浓度相等时,沉淀溶解达到平衡状态。
( ) (2)外界条件发生变化,沉淀溶解平衡不一定发生移动。
( ) (3)K sp 越大的难溶电解质在水中的溶解程度越高。
( ) (4)难溶物只能转化为溶解度更小的物质。
( )(5)加热时,沉淀溶解平衡一定向沉淀溶解的方向移动。
( ) 2.下列有关AgCl 沉淀溶解平衡的说法中正确的是( ) 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 沉淀的溶解度减小D .在有AgCl 沉淀生成的溶液中加入NaCl 固体,AgCl 沉淀溶解的量不变 3.25 ℃时,已知K sp (AgCl)=1.8×10-10mol 2·L -2,K sp (AgBr)=7.8×10-13mol 2·L-2。
现向等浓度NaCl 和NaBr 的混合溶液中逐滴加入稀AgNO 3溶液,先沉淀的是( )A .AgClB .AgBrC .同时沉淀D .无法判断1.沉淀溶解平衡的影响因素2.溶度积(K sp )的应用(1)利用K sp 比较难溶电解质的溶解度的大小:相同温度下,同种类型的难溶电解质,K sp 越大,溶解程度就越高。
(2)利用K sp判断沉淀的溶解与生成:定义难溶电解质溶液中有关离子浓度幂的乘积(浓度商)为Q。
通过比较K sp和Q的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下能否溶解。
Q与K sp关系溶液性质有无沉淀析出Q>K spQ=K spQ<K sp(3)由K sp计算溶液中某离子的浓度:K sp是难溶电解质在水溶液中达到饱和后各离子浓度的关系,在某难溶电解质的溶液中,若已知其中一种离子的浓度,就可以根据K sp计算另一种离子的浓度。
1.一定温度下,在氢氧化钡的悬浊液中,存在如下溶解平衡关系:Ba(OH)2(s)Ba2+(aq)+2OH-(aq)。
向此悬浊液中加入少量的氢氧化钡粉末,下列叙述正确的是( ) A.溶液中钡离子数减小B.溶液中c平(Ba2+)减小C.溶液中c平(OH-)增大D.pH减小2.已知:25 ℃时,CaCO3的K sp=2.8×10-9 mol2·L-2,现将浓度为2×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液与某浓度CaCl2溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用CaCl2溶液的浓度至少应大于( )A.2.8×10-2mol·L-1B.5.6×10-5mol·L-1C.2.8×10-5mol·L-1D.1.4×10-5mol·L-13.已知K sp(AgCl)=1.56×10-10mol2·L-2,K sp(AgBr)=7.7×10-13mol2·L-2,K sp(Ag2CrO4)=9×10-11 mol3·L-3。
某溶液中含有Cl-、Br-和CrO2-4,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-、CrO2-4B.CrO2-4、Br-、Cl-C.Br-、Cl-、CrO2-4D.Br-、CrO2-4、Cl-1.沉淀溶解平衡图像题的解题策略第一步:明确图像中纵、横坐标的含义纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。
第二步:理解图像中线上点、线外点的含义(1)以氯化银为例,在该沉淀溶解平衡图像上,曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Q=K sp。
在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线外。
(2)曲线上方区域的点均为饱和溶液与沉淀共存的体系,此时Q>K sp。
(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时Q<K sp。
第三步:抓住K sp的特点,结合选项分析判断(1)溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:①原溶液不饱和时,离子浓度要增大都增大;②原溶液饱和时,离子浓度都不变。
(2)溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同。
2.K sp的4种计算类型常考题型解题策略根据定义式或者数形结合求K sp,或者判断沉淀金属离子所需pH 直接根据K sp(A m B n)=c m平(A n+)·c n平(B m-)解答,如果已知溶解度,则化为物质的量浓度再代入计算沉淀先后的计算与判断(1)沉淀类型相同,则K sp小的化合物先沉淀;(2)沉淀类型不同,则需要根据K sp分别计算出沉淀时所需离子浓度,所需离子浓度小的先沉淀根据两种含同种离子的化合物的K sp数据,求溶液中不同离子浓度的比值如某溶液中含有I-、Cl-等,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,求溶液中c平(I-)c平(Cl-),则有c平(I-)c平(Cl-)=c平(Ag+)·c平(I-)c平(Ag+)·c平(Cl-)=K sp(AgI)K sp(AgCl)判断沉淀的生成或转化把离子浓度数值代入K sp表达式,若数值大于K sp,沉淀可生成或转化为相应难溶物质1.已知25 ℃时,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400 mL 0.01 mol·L-1的Na2SO4溶液,针对此过程的下列叙述正确的是A.溶液中析出CaSO4固体沉淀,最终溶液中c(SO2-4)较原来大B.溶液中无沉淀析出,溶液中c(Ca2+)、c(SO2-4)都变小C.溶液中析出CaSO4固体沉淀,溶液中c(Ca2+)、c(SO2-4)都变小D.溶液中无沉淀析出,但最终溶液中c(SO2-4)较原来大2.常温下几种难溶电解质的溶度积如下表所示:物质名称硫化亚铁硫化铜硫化锌溶度积/(mol2·L-2) 6.3×10-18 6.3×10-36 1.6×10-24244mol·L-1 Na2S溶液时,Fe2+、Cu2+、Zn2+沉淀的先后顺序为( )A.Fe2+、Zn2+、Cu2+B.Cu2+、Zn2+、Fe2+C.Zn2+、Fe2+、Cu2+D.Cu2+、Fe2+、Zn2+3.化学上常认为残留在溶液中的离子浓度≤1×10-5mol·L-1时,沉淀就已达完全。
已知:常温下K sp[M(OH)2]=1×10-21 mol3·L-3。
则溶液中M2+沉淀完全时的pH最小值为( )A.7 B.4 C.5 D.6某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)、Fe(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。
1.Fe(OH)3能否溶于稀硫酸?试用沉淀溶解平衡理论解释。
2.采取什么措施能使a点到b点?3.向等物质的量浓度的Fe3+、Cu2+、Fe2+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,先后依次出现的沉淀是什么?4.如何除去CuCl2溶液中混有的少量Fe3+和Fe2+?1.下列应用或现象主要体现的是沉淀溶解平衡原理的是( )①热纯碱溶液洗涤油污的能力强②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒③溶洞的形成④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡能⑤泡沫灭火器灭火A.②③④B.①②③C.③④⑤D.全部2.25 ℃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固体,下列说法正确的是( )A.溶液中Pb2+和I-的浓度都增大B.溶度积常数K sp增大C.沉淀溶解平衡向右移动D.溶液中Pb2+的浓度减小3.把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间达到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)。
下列叙述正确的是( )A.给溶液加热,溶液的pH升高B.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高C.向溶液中加入Na2CO3溶液,Ca(OH)2固体增多D.向溶液中加入少量的NaOH固体,Ca(OH)2固体增多4.(双选)常温下,K sp(CaSO4)=9×10-6 mol2·L-2,常温下CaSO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图。
下列说法不正确的是( )A.CaSO4溶解在水中,c平(Ca2+)=c平(SO2-4)=3×10-3mol·L-1B.在d点溶液中加入一定量的CaCl2可能会有沉淀析出C.a点对应的K sp大于c点对应的K spD.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c平(SO2-4)等于3×10-3mol·L-15.已知常温下,AgCl的K sp=1.8×10-10 mol2·L-2,AgBr的K sp=5.0×10-13 mol2·L -2。