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高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡优秀巩固练习
展开第21讲难溶电解质的沉淀溶解平衡 知识导航 课前引入 在20℃时,物质的溶解度与溶解性的关系如下: 溶解度/g< 0.010.01~11~10>10溶解性难溶微溶可溶易溶实例AgClCa(OH)2KClO3NaCl 有没有绝对不溶的物质? 难溶物在水中究竟溶解了多少? 知识精讲 一、沉淀溶解平衡的基本概念 1.溶解平衡的定义 在一定温度下,当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时,溶质的离子与该固态溶质之间建立的动态平衡,叫作沉淀溶解平衡。 2. 沉淀溶解平衡的建立 3. 沉淀溶解平衡方程式 MmAn(s) mMn+(aq) + nAm-(aq) 如AgCl沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq) + Cl-(aq) 4. 沉淀溶解平衡的特征 二、影响沉淀溶解平衡的因素 1.内因(决定性因素):难溶电解质本身的性质。 2.外因:温度、浓度、同离子效应等,其影响符合“勒夏特列原理”。 ①温度:一般来说,温度越高,固体物质的溶解度越大。极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,如Ca(OH)2。 ②同离子效应:加入与电解质电离的离子相同的可溶性盐,平衡向生成沉淀的方向移动,溶解度减小。 ③外加其他物质(与电解质电离的离子反应),平衡向沉淀溶解的方向移动,溶解度增大。 三、溶度积(Ksp) 1. 概念与表达式 ①在一定温度下,沉淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数,简称溶度积,用Ksp表式。 ②对于沉淀溶解平衡:MmAn(s)⇌mMn+(aq) + nAm-(aq),Ksp = cm(Mn+)·cn(Am-)。 如Fe(OH)3(s)⇌ Fe3+(aq) + 3OH- (aq)Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-) 2.影响因素 ①溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关。 ②溶解平衡一般是吸热的,温度升高,平衡正移,Ksp增大,但Ca(OH)2相反。 3. 意义 对于相同类型的难溶电解质,Ksp越大,说明难溶电解质在水中的溶解能力越大。 如:Ksp (AgCl) >Ksp (AgBr) >Ksp (AgI),则溶解度:S (AgCl) >S (AgBr) >S (AgI)。 4.应用 ①MmAn(s) ⇌ mMn+(aq) + nAm-(aq),任意时刻的离子积:Q = cm(Mn+)·cn(Am-) ②根据Ksp和Q的相对大小,可以判断给定条件下溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况: Q>Ksp,溶液中有沉淀析出 Q=Ksp,沉淀与溶解处于平衡状态 Q<Ksp,溶液中无沉淀析出 对点训练 题型一:沉淀溶解平衡的理解 【例1】(2021·河南洛阳·高二期中)难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,下列说法中错误的是 A.沉淀的速率和溶解的速率相等 B.难溶电解质在水中形成饱和溶液 C.再加入难溶电解质,溶液中各离子的浓度不变 D.难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等 题型二:沉淀溶解平衡的移动 【变2-2】(2021·黑龙江·哈师大青冈实验中学高二月考)将AgCl分别加入盛有:①5mL水②6mL0.5溶液③10mL0.2溶液④5mL0.1盐酸的烧杯中,均有固体剩余,各溶液中从大到小的顺序排列正确的是 A.①④③② B.②③④① C.④③②① D.①③②④ 题型三:溶度积Ksp 【例4】(2021·全国·高三专题练习)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O): 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示: 利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=___________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 mol·L-1,则“调pH”应控制的pH范围是___________。 题型四:沉淀溶解平衡图像 【变5-2】(2021·河北正中实验中学高二期末)在t℃时,AgI在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t℃时AgBr的Ksp=5×10-11,下列说法不正确的是 A.在t℃时,AgI的Ksp=2.5×10-15 B.图中b点有碘化银晶体析出 C.向c点溶液中加入适量蒸馏水,可使溶液由c点到a点 D.在t℃时,反应AgBr(s)+I-(aq)AgI(s)+ Br-(aq)的平衡常数K= 20000 【例6】(2021·辽宁锦州·高二期末)已知:pCu=-lgc(Cu+),pX=-1gc(X-)(其中X代表Cl、Br、I)。298K时,Ksp(CuCl)=10-6,Ksp(CuBr)=10-9,Ksp(CuI)=10-12。在CuCl、CuBr、CuI的饱和溶液中阳离子和阴离子浓度关系如图所示。下列说法正确的是 A.298K时,在CuCl的饱和溶液中加入少量NaCl固体,c(Cu+)和c(Cl-)都减小 B.图中x代表CuI曲线,且P点c(Cu+)=c(I-) C.升高溶液温度,M点可能移动到N点 D.298K时,CuBr(s)+I-(aq)CuI(s)+Br-(aq)的平衡常数K=103 【变6-2】(2021·全国·高考真题)已知相同温度下,。某温度下,饱和溶液中、、与的关系如图所示。 下列说法正确的是 A.曲线①代表的沉淀溶解曲线 B.该温度下的值为 C.加适量固体可使溶液由a点变到b点 D.时两溶液中 提分特训 【题1】(2013·广东·高二竞赛)常温下,将足量CaCO3加入下列各体系中,溶解度最大的是 A.10 mL水 B.10 mL 0.1 mol/L CaCl2溶液 C.20 mL 0.1 mol/L NaHSO4溶液 D.40 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液 【题2】(2021·北京·北师大实验中学高二期中)已知:(白色),某同学探究AgSCN的溶解平衡及转化,进行以下实验。 下列说法中,不正确的是 A.①中现象能说明与生成的白色浊液中存在沉淀溶解平衡 B.②中现象产生的原因是发生了反应: C.③中产生黄色沉淀的现象能证明AgI的溶解度比AgSCN的溶解度小 D.④中黄色沉淀溶解的原因可能是AgI与KI溶液中的进一步发生了反应 【题3】(2020·河北·石家庄二中高二期中)已知20℃,Ksp[Mg(OH)2]=1.6×10-11,Ksp[Co(OH)2]=6.4×10-5,Co(OH)2为玫瑰红色难溶物,某同学进行下列实验,依据上述实验操作及现象,下列说法错误的是 A.镁条和水发生置换反应生成H2和 Mg(OH)2 B.由题干信息可知20℃时,饱和 Mg(OH)2溶液中,c(OH-)= mol/L,因此实验一中溶液可变为红色 C.Mg(OH)(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq) △H>0 D.加入适量 CoCl2溶液后,c(Mg2+):c(Co2+)=2500:1 【题4】(2020·河北·石家庄二中高二期中)已知25℃时,H2CrO4的 Ka2=3.2×10-7,BaCO3的K=2.5×10-9,BaCrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 A.向m点的悬浊液中通入HCl,能使m点沿mp线向p点方向移动 B.通过蒸发可使q点溶液向p点移动 C.25℃时:BaCrO4(s)+(aq) BaCO3(s)+(aq)的K=6.4×10-2 D.n点时,沉淀溶解的速率大于沉淀生成的速率 【题5】(2021·宁夏·银川一中高二期中)已知:pCu=-lg c(Cu+),pX=-lg c(X-),式中X-表示卤素阴离子。298 K时,Ksp(CuCl)≈1.0×10-6,Ksp(CuBr)≈1.0×10-9,Ksp(CuI)≈1.0×10-12。298 K时,CuCl、CuBr、CuI的饱和溶液中pCu和pX的关系如图所示。下列说法正确的是 A.298 K时,向CuCl饱和溶液中加入少量NaCl固体,c(Cu+)和c(Cl-)都减小 B.图像中曲线X代表CuI 且a=3 C.298 K时,在曲线Y对应的饱和溶液中,增大阴离子浓度曲线Y向曲线Z移动 D.298 K时,反应CuBr(s)+I-(aq)CuI(s)+Br-(aq)的平衡常数K=1000 【题6】(2021·全国·高二期中)Ⅰ.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中锅的排放量不超过0.005mg/L。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题: (1)磷酸镉[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数的表达式为Ksp=___________。 (2)一定温度下,的,的,那么它们在水中的溶解量___________较大。 (3)向某含镉废水中加入,当浓度达到时,废水中的浓度为___________mol/L[已知:,],此时是否符合生活饮用水卫生标准?___________(填“是”或“否”)。 Ⅱ.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题: (4)已知25℃时,;酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下: 25℃时,向饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的颜色为___________。 (5)25℃向的溶液中加入的盐酸,生成沉淀。已知该温度下,AgCl的,忽略溶液的体积变化,请计算: ①完全沉淀后,溶液中=___________, ②完全沉淀后,溶液的pH=___________。 ③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入的盐酸,是否有白色沉淀生成?___________(填“是”或“否”)。 提分作业 【练1】(2021·全国·高二期中)25 ℃时,在含有PbI2晶体的饱和溶液中存在平衡:PbI2(s)⇌Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI固体时,下列说法错误的是 A.溶液中PbI2(s)质量增大 B.PbI2的溶度积常数不变 C.溶液中Pb2+的浓度不变 D.沉淀溶解平衡向左移动 【练2】(2021·全国·高三专题练习)石灰乳中存在下列平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq);加入下列溶液,可使固体明显减少的是 A.Na2CO3溶液 B.KCl溶液 C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液 【练3】(2021·宁夏隆德·高二期末)升高温度,下列数据不一定增大的是 A.溶度积常数Ksp B.弱电解质的电离平衡常数Ka C.水解平衡常数Kh D.水的离子积常数Kw 【练4】(2021·全国·高二)已知25 ℃时,AgCl的溶度积Ksp=1.8×10-10 mol2·L-2,则下列说法正确的是 A.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,Ksp值变大 B.AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中,一定有c(Ag+)=c(Cl-) C.温度一定,当溶液中c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp时,此溶液为AgCl饱和溶液 D.将固体AgCl加入到KI溶液中,固体由白色变为黄色,AgCl完全转化为AgI,AgCl的溶解度小于AgI的溶解度 【练5】(2021·广西·钦州市第四中学高二月考)已知常温下:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12,下列叙述正确的是 A.AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的小 B.向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色,说明Ksp(AgCl)
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