1、第八章 水溶液中的离子平衡 第 4 节 难溶电解质的溶解平衡考纲要求1了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。考点一 沉淀溶解平衡及应用1沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的含义。在一定温度下的水溶液中,当_的速率相等时,即建立了溶解平衡状态。(2)沉淀溶解平衡的建立。固体溶质溶解沉淀溶液中的溶质v溶解_v沉淀,固体溶解v溶解_v沉淀,溶解平衡v溶解_v沉淀,析出晶体沉淀溶解和生成0 中外界条件改变对化学平衡的影响:外界条件移动方向平衡后c(Ag)平衡后c(Cl)Ksp升高温度加水稀释加入少量AgNO3通入HCl通入H2S答案:正向 增大 增大 增大 正向 不
2、变 不变 不变 逆向 增大 减小 不变 逆向 减小 增大 不变 正向 减小 增大 不变考向1 沉淀溶解平衡及其影响因素1有关 AgCl 沉淀的溶解平衡的说法中,不正确的是()AAgCl 沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等BAgCl 难溶于水,溶液中没有 Ag和 ClC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 沉淀的溶解析:A 项,溶解平衡的实质是 v(沉淀)v(溶解)0,正确;B 项,AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)是动态平衡,错误;C 项,溶解过程吸热,正确;D 项,加入 NaCl固体,c(Cl)增大,AgCl 溶解平衡左移,正确。答
3、案:B2(2019济南模拟)在一定温度下,当 Mg(OH)2 固体在水溶液中达到下列平衡时:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),要使 Mg(OH)2 固体减少而 c(Mg2)不变,可采取的措施是()A加 MgSO4 B加 HCl 溶液C加 NaOH D加水解析:加 MgSO4 会使该溶解平衡左移,Mg(OH)2 固体增多,c(Mg2)变大;加 HCl 溶液使该溶解平衡右移,Mg(OH)2 固体减少,c(Mg2)变大;加 NaOH 使该溶解平衡左移,Mg(OH)2 固体增多。答案:D考向2 沉淀溶解平衡的应用3为研究沉淀的生成及转化,某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是(
4、)A浊液中存在平衡:AgSCN(s)Ag(aq)SCN(aq)B中颜色变化说明上层清液中含有 SCNC中颜色变化说明有 AgI 生成D该实验可以证明 AgI 比 AgSCN 更难溶解析:根据信息,白色沉淀是 AgSCN,存在溶解平衡:AgSCN(s)Ag(aq)SCN(aq),故 A 正确;取上层清液,加入 Fe 3出现红色溶液,说明生成 Fe(SCN)3,即溶液中含有 SCN,故 B 正确;AgI 是黄色沉淀,中现象是产生黄色沉淀,说明有 AgI 产生,故 C 正确;产生中现象可能是浊液中 c(I)c(Ag)Ksp(AgI),出现黄色沉淀,故 D 错误。答案:D4(2019南阳质检)某工业废
5、水中主要含有 Cr3,同时还含有少量的 Fe2、Al3、Ca2和 Mg2等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如图流程处理:注:部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的 pH 如表所示。氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2 Al(OH)3Cr(OH)3pH3.79.611.15.29(9溶解)(1)氧化过程中可以代替 H2O2 的最佳试剂是_(填序号)。ANa2O2 BFeCl3 CKMnO4(2)加入 NaOH 溶液调节溶液 pH8 时,除去的离子是_(填序号);已知钠离子交换树脂的原理:MnnNaRMRnnNa,此步操作被交换除去的杂质离子是_(填序号)。AFe3
6、BAl3 CCa2 DMg2解析:(1)加氧化剂的主要目的是把 Fe2氧化为 Fe3,结合流程图知,可以用 Na2O2 代替 H2O2。(2)根据表中数据可知,pH8 时,Fe3、Al3分别转化为氢氧化铁沉淀和氢氧化铝沉淀,Fe3、Al3被除去;通过钠离子交换树脂,可以除去 Ca2和 Mg2。答案:(1)A(2)AB CD考点二 溶度积常数及其应用1溶度积和离子积以 AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)为例。项目溶度积离子积概念_的平衡常数溶液中有关离子_幂的乘积符号KspQ沉淀溶解浓度表达式Ksp(AmBn)cm(An)cn(Bm),式中的浓度都是平衡浓度Q(AmBn)cm(An)cn
7、(Bm),式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解QKsp:溶液过饱和,有沉淀析出QKsp:溶液饱和,处于平衡状态Q”“”或“”)。(2)保持 T1 不变,怎样使 A 点变成 B 点?_。(3)在 B 点,若温度从 T1 升到 T2,则 B 点变到_点(填“C”“D”或“E”。)答案:(1)Ksp(AgI)答案:C2(2016海南卷)向含有 MgCO3 固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列数值变小的是()Ac(CO23)Bc(Mg2)Cc(H)DKsp(MgCO3)解 析:MgCO3 固 体 的 溶 液 中 存 在 溶 解 平 衡:MgCO3(s)Mg2(aq)C
8、O23(aq),加入少量浓盐酸可与CO23 促使溶解平衡正向移动,故溶液中 c(Mg2)及 c(H)增大,c(CO23)减小,Ksp(MgCO3)只与温度有关,不变。答案:A3(2017全国卷)在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的 Cl会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入 Cu 和 CuSO4,生成 CuCl 沉淀从而除去 Cl。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是()AKsp(CuCl)的数量级为 107B除 Cl反应为 CuCu22Cl=2CuClC加入 Cu 越多,Cu浓度越高,除 Cl效果越好D2Cu=Cu2Cu 平衡常数很大,反应趋于完全解析:A 对:当
9、lgc(Cl)molL1 0 时,lg c(Cu)molL1 约为7,即 c(Cl)1 molL1,c(Cu)107molL1,因此 Ksp(CuCl)的数量级为 107。B 对:分析生成物 CuCl的化合价可知,Cl 元素的化合价没有发生变化,Cu 元素由 0 价和2 价均变为1 价,因此参加该反应的微粒为Cu、Cu2和 Cl,生成物为 CuCl,则反应的离子方程式为 CuCu22Cl=2CuCl。C 错:铜为固体,只要满足反应用量,Cu 的量对除 Cl效果无影响。D 对:2Cu=Cu2Cu 的平衡常数 Kc(Cu2)c2(Cu),可取图象中的c(Cu)c(Cu2)1106molL1 代入平
10、衡常数的表达式中计算,即为 K1106molL1(1106molL1)21106 Lmol1,因此平衡常数很大,反应趋于完全。答案:C4(2015全国卷)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2 和 NH4Cl 等组成的糊状填充物。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示:化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值101710171039用废电池的锌皮制备 ZnSO47H2O 的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀 H2SO4 和 H2O2 溶解,铁变为_,加碱调节至 pH 为_时,铁刚好沉淀完全(
11、离子浓度小于 1105 molL1 时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至 pH 为_时,锌开始沉淀(假定 Zn2浓度为 0.1 molL1)。若上述过程不加H2O2 的后果是_,原因是_。解析:铁溶于稀硫酸生成 Fe2,Fe2被双氧水氧化为Fe3。KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)1039,则铁刚好完全沉淀时,c(OH)3 1039105 molL14.641012 molL1,则 c(H)Kwc(OH)10144.641012 molL12.16103molL1,pH2.7;KspZn(OH)2c(Zn2)c2(OH)1017,锌开始沉淀时,c(OH)10170.1 molL1108 molL1,则,c(H)Kwc(OH)1014108 molL1106 molL1,pH6;Zn(OH)2 和 Fe(OH)2 的 Ksp 相近,若不加 H2O2,沉淀Zn2的同时 Fe2也会沉淀,从而使 Zn2和 Fe2不能分离。答案:Fe3 2.7 6 Zn2和 Fe2不能分离Fe(OH)2 和 Zn(OH)2 的 Ksp 相近