1、第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡三年12考高考指数:1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.了解溶度积的含义。3.能运用平衡移动原理分析沉淀的溶解、生成和转化过程。一、沉淀溶解平衡原理1.溶解平衡的建立v溶解 _v沉淀,固体溶解固体溶质溶液中的溶质v溶解 _v沉淀,溶解平衡v溶解 _v沉淀,析出晶体溶解沉淀=Ksp，有沉淀生成，对；D项，曲线上的点对应的是溶解平衡时的离子浓度关系，而当温度一定时，Ksp不变，即c点对应的Ksp与a点对应的Ksp相等，错。【技巧点拨】沉淀溶解平衡图线解读(1)曲线上的任意一点，都代表指定温度下的饱和溶液，由对应的离子浓度可求Ksp。(2)可通过比较、观察得出溶液是
2、否达到饱和状态，是否有沉淀析出。处于曲线上方的点表明溶液处于过饱和状态，一定会有沉淀析出，处于曲线下方的点，则表明溶液处于未饱和状态，不会有沉淀析出。沉淀溶解平衡的应用1.沉淀转化(1)沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般是溶解度小的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀。(2)当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀；如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。实例：如AgNO3 AgClAgBrAgI Ag2S颜色变化:白色淡黄色黄色黑色(3)溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀，如在BaSO4的饱和溶液
3、中加入高浓度的Na2CO3溶液，也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。NaClNaBr KI Na2S2.溶度积的应用通过比较溶度积和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)QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和,达到新的平衡状态;(2)Qc=Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态;(3)QcKsp，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。【高考警示钟】(1)溶度积曲线上的点表示该条件下，达到溶解与沉淀平衡状态；在曲线下方的点表示该温度下未达到平衡；在曲线上方的点表示过饱和状态。
4、(2)对于阴阳离子比例不同的物质，不能根据溶度积直接比较离子浓度，而应代入数据计算。(3)涉及Qc的计算时，易忽视等体积混合后离子的浓度均减半而使计算出错。故离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。【典例2】(1)在粗制CuSO45H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+，常加入合适氧化剂，使Fe2+氧化为Fe3+，下列物质可采用的是_。A.KMnO4 B.H2O2 C.Cl2 D.HNO3然后再加入适当物质调整至溶液pH=4，使Fe3+转化为Fe(OH)3，可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的，调整溶液pH可选用下列物质中的_。A.N
5、aOH B.NH3H2OC.CuO D.Cu(OH)2(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.010-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.010-20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于110-5 molL-1时就沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0 molL-1，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为_，Fe3+完全沉淀时溶液的pH为_，通过计算确定上述方案_(填“可行”或“不可行”)。【解题指南】解答该题时应注意两点:(1)加氧化剂或加入试剂调整
6、pH时不能引入新的杂质。(2)根据Ksp进行简单计算,分析pH=4时Cu(OH)2和Fe(OH)3的沉淀情况。【解析】(1)A、C、D三项虽然能氧化Fe2+，但引入了新的杂质离子，故只有B项符合要求。(2)加入 CuO、Cu(OH)2能中和溶液中的H+，达到调节溶液pH的效果，而没有引入新的杂质离子。由KspCu(OH)2=c(Cu2+)c2(OH-)=3.010-20，求得c(OH-)=10-10molL-1，pH=4，而Fe3+沉淀完全时，则满足KspFe(OH)3=8.010-38，此时c(Fe3+)=110-5 molL-1，此时c(OH-)=210-11molL-1，pH=3.3，也
7、就是说，当Cu2+开始沉淀时，Fe3+早已沉淀完全，可行。答案：(1)B C、D (2)4 3.3 可行【答题要领8】试纸使用的答题模板1.pH试纸的使用【典例】2010山东高考T30(4)聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为Fe2(OH)n(SO4)3-0.5nm，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO47H2O)过程如下：溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为_。【抽样分析】考 生 甲考 生 乙考 生 丙抽样试卷用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，观察颜色变化取几滴待测液滴在pH试纸中央，变色后与
8、标准比色卡对比读数取少量待测液滴在pH试纸上，对照显色分析点评pH试纸是定量测定待测液酸碱性的试纸，必须与标准比色卡比较才行。只观察颜色变化不正确用pH试纸测定待测液pH时不能将待测液直接滴在试纸上，应该用玻璃棒蘸取溶液点在pH试纸上答案不完整，一是应用玻璃棒蘸取待测液点在试纸中央，另一方面应该指明与标准比色卡对比读数【规范答案】将一小片pH试纸放到表面皿(或玻璃片)上，用玻璃棒蘸取溶液，点到试纸的中央，等试纸变色后，再跟标准比色卡对比读数*答题模板*取一小片pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，等试纸变色后，再与标准比色卡对照。说明：此类问题的答案几乎是格式化的。解答
9、此类题目要注意三个得分点和关键词：蘸待测液+点试样+对比读数(1)蘸取待测溶液：用洁净的玻璃棒蘸取待测液(2)点试样：点在试纸上(3)对照：与标准比色卡对照读数2009安徽理综T27(2)某厂废水中含5.0010-3 molL-1的Cr2O72-，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2)，设计了如下实验流程：第步中用pH试纸测定溶液pH的操作是 _。答案：将一小片pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，等试纸变色后，再与标准比色卡对照读数2.其他试纸的使用(1)用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸
10、、淀粉KI试纸检验溶液时，答题模板：将xxxxxx试纸放于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取待检液点在试纸中部，试纸呈现xxxxxx颜色。(2)用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉KI试纸检验气体时，答题模板：先取小片xxxxxx试纸用蒸馏水润湿，粘在玻璃棒的一端，再放到盛有待测气体的容器口附近，试纸呈现xxxxxx颜色。1要使工业废水中的重金属离子Pb2+沉淀，用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2+形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.0310-41.8110-71.8410-14由上述数据可知，选用沉淀剂最好为()A硫化物B硫酸盐C碳酸盐D以上沉
11、淀剂均可【解析】选A。生成沉淀的溶解度越小，则Pb2+沉淀越完全。由表中数据可知，PbS的溶解度最小，故沉淀剂最好为硫化物。2向饱和BaSO4溶液中加水,下列叙述中正确的是()A.BaSO4的溶解度增大、Ksp不变B.BaSO4的溶解度、Ksp都增大C.BaSO4的溶解度不变、Ksp增大D.BaSO4的溶解度、Ksp均不变【解析】选D。溶解度受温度与溶剂的影响，温度不变，溶剂还是水，故BaSO4的溶解度、Ksp均不变,答案选D。3.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A.反应开始时，溶液中各离子浓度相等B.沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C.沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓
12、度相等，且保持不变D.沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物固体，将促进溶解【解析】选B。反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系，A项不正确。沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等，C项不正确。沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动，D项不正确。4.(2012台州模拟)已知25 时，KspMg(OH)2=5.6110-12,KspMgF2=7.4210-11。下列说法正确的是()A25 时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大B25 时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl
13、固体，c(Mg2+)增大C25 时，Mg(OH)2(s)在20 mL 0.01 molL-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 molL-1 NH4Cl溶液中的Ksp小D25 时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2【解析】选B。由题意知KspMg(OH)2Ksp(AgI)，c(Cl-)c(Ag+)Ksp(AgCl)，故只有AgI沉淀，A项错误；Ksp只与温度有关，温度不变，Ksp不变，B项错误；D项，忽视了AgCl不能全部溶解，错误。6在含有Cl、Br、I的溶液中,已知其浓度均为0.1 molL-1,而AgCl、AgBr、AgI的溶度积Ksp分别为：1.61010、4.11015、1.51016。若向混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液并充分搅拌时，首先析出的沉淀是_，最后析出的沉淀是_；当AgBr沉淀开始析出时，溶液中Ag+的浓度是_。【解析】电解质类型相同时，溶度积Ksp越小，越易析出，故沉淀的析出顺序为：AgI、AgBr、AgCl；c(Ag+)c(Br-)=4.11015，c(Br-)=0.1 molL-1，故c(Ag+)=4.11014 molL-1。答案：AgIAgCl 4.11014 molL-1
