第三章 第四节 第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡(课件 学案)高中化学人教版(2019)选择性必修1

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第三章 第四节 第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡(课件 学案)高中化学人教版(2019)选择性必修1

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第四节 沉淀溶解平衡
第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡
[核心素养发展目标] 1.掌握难溶电解质存在沉淀溶解平衡及影响因素。2.掌握溶度积常数的概念并能进行简单计算、判断反应进行的方向。
一、沉淀溶解平衡及影响因素
1.25 ℃时,溶解性与溶解度的关系
特别提醒 大多数电解质的溶解度随温度升高而增大,但也有例外,如Ca(OH)2,温度越高,溶解度越小。
2.沉淀溶解平衡(以AgCl为例分析)
(1)沉淀溶解平衡建立
AgCl在溶液中存在下述两个过程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表面进入水中,即溶解过程;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析出,即沉淀过程。在一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,达到平衡状态,得到AgCl的饱和溶液。
(2)沉淀溶解平衡的概念
一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,即建立了动态平衡,叫做沉淀溶解平衡。
(3)沉淀溶解平衡方程式
以AgCl沉淀溶解平衡为例:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。
特别提醒 ①要标明各微粒的状态;②要与AgCl电离方程式区分开,强电解质完全电离:AgCl===Ag++Cl-。
(4)沉淀完全的判断
化学上通常认为,当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5 mol·L-1时,已沉淀完全。
3.难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因(决定因素):难溶电解质本身的性质。
(2)外因:温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。
(3)实例分析
已知沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),请分析当改变下列条件时,对该沉淀溶解平衡的影响,填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较):
条件改变 移动方向 c(Mg2+) c(OH-)
加少量水 正向移动 不变 不变
升温 正向移动 增大 增大
加MgCl2(s) 逆向移动 增大 减小
加盐酸 正向移动 增大 减小
加NaOH(s) 逆向移动 减小 增大
(1)BaSO4在相同物质的量浓度的硫酸钠和硫酸铝溶液中的溶解度相同(  )
(2)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动(  )
(3)向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O固体,恢复到原来温度时,溶液中的Na+总数不变(  )
(4)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动(  )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
1.常温下,把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq) ΔH<0,下列有关该平衡体系的叙述错误的有       (填序号)。
(1)升高温度,平衡逆向移动
(2)恒温下,向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
(3)给溶液加热,溶液的pH升高
(4)向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体增多
(5)向溶液中加入Na2CO3溶液,Ca(OH)2固体增多
答案 (2)(3)(5)
2.牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质保护,它在唾液中存在下列平衡:Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3P(aq)+OH-(aq)。
(1)在牙膏中添加适量的Ca2+或P,能否保护牙齿?为什么?
(2)多吃酸性食物或食用食醋对保护牙齿有利吗?为什么?
提示 (1)能。牙膏中添加适量的Ca2+或P会促使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向左移动,有利于牙齿的保护。
(2)不利。由于存在题干中平衡,酸性食物或食醋中的H+能与OH-反应,使上述平衡右移,不利于牙齿的保护。
二、溶度积常数
1.概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在平衡常数,称为溶度积常数,简称溶度积,符号为Ksp。
2.表达式
AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)
Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)。
如:Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH-(aq)
Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)。
3.影响因素
溶度积Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
4.Ksp的意义
反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
5.应用
定量判断给定条件下有无沉淀生成。
离子积(Q):对于AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq),任意时刻Q=cm(An+)·cn(Bm-)。
(1)Q>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
(2)Q=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。
(3)Q(1)溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积(  )
(2)溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,Ksp一定增大(  )
(3)Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱(  )
(4)改变外界条件使沉淀溶解平衡正向移动,Ksp一定增大(  )
(5)可利用溶液混合后的Q与Ksp的相对大小来判断溶液混合后是否有沉淀生成(  )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
1.(2026·广西贵港港南区期中)已知常温下Ksp=1.8×10-10,Ksp=8.5×10-17,下列有关说法正确的是(  )
A.常温下,AgCl在纯水中的Ksp比在AgNO3溶液中的Ksp大
B.向AgI与AgCl的悬浊液中加入几滴浓NaCl溶液,不变
C.在AgCl的饱和溶液中通入HCl,有AgCl析出,且溶液中c=c
D.向NaCl、NaI的混合溶液中滴入几滴AgNO3溶液,出现黄色沉淀,此现象可验证Ksp答案 B
解析 Ksp只与温度有关,A项错误;向AgCl与AgI的悬浊液中加入几滴浓NaCl溶液后,二者仍是饱和溶液,==,温度不变,Ksp、Ksp不变,故不变,B项正确;在AgCl的饱和溶液中通入HCl,c增大,AgCl Ag++Cl-的沉淀溶解平衡向左移动,有AgCl析出,溶液中c增大,c减小,c、c不再相等,C项错误;向NaCl、NaI的混合溶液中滴入几滴AgNO3溶液,出现黄色沉淀,证明发生了反应:Ag++I-===AgI↓,但由于不知道溶液中Cl-、I-的浓度大小,不能确定AgI和AgCl的溶度积大小关系,D项错误。
2.已知几种难溶电解质在25 ℃时的溶度积。
化学式 AgCl AgBr AgI Mg(OH)2 Ag2CrO4
Ksp 1.8× 10-10 5.4× 10-13 8.5× 10-17 5.6× 10-12 2.0× 10-12
(1)25 ℃时AgCl(s)、AgBr(s)、AgI(s)溶于水形成的饱和溶液中,c(Ag+)大小关系能否直接判断?三种物质的溶解能力由大到小如何排序?
提示 能。溶解能力由大到小:AgCl>AgBr>AgI。
(2)能否利用上表数据直接比较AgCl、Mg(OH)2的溶解能力?计算分析二者溶解能力的大小?
提示 否。Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=c2(Ag+),c(Ag+)== mol·L-1≈1.34×10-5 mol·L-1,即AgCl的溶解浓度为1.34×10-5 mol·L-1;
Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)=c(Mg2+)·[2c(Mg2+)]2=4c3(Mg2+),c(Mg2+)== mol·L-1≈1.12×10-4 mol·L-1,即Mg(OH)2的溶解浓度为1.12×10-4 mol·L-1,则AgCl更难溶。
(3)25 ℃时,氯化银的饱和溶液和铬酸银的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序为   ,由此可得出   更难溶。
答案 Ag2CrO4>AgCl AgCl
解析 Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+Cr(aq)
         2x mol·L-1 x mol·L-1
(2x)2·x=2.0×10-12,x=×10-4,c(Ag+)=2××10-4 mol·L-1≈1.59×10-4 mol·L-1。又AgCl饱和溶液中c(Ag+)=1.34×10-5 mol·L-1,所以Ag+浓度大小顺序为Ag2CrO4>AgCl,则AgCl更难溶。
(4)将等体积的4×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3 mol·L-1的K2CrO4溶液混合,请通过计算说明是否有Ag2CrO4沉淀产生。
提示 等体积混合后:c(Ag+)=2×10-3 mol·L-1,c(Cr)=2×10-3 mol·L-1,Q=c2(Ag+)·c(Cr)=(2×10-3)2×2×10-3=8×10-9>Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,有Ag2CrO4沉淀产生。
(1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中的离子浓度无关。
(2)对于同类型物质(如AgCl、AgBr、AgI等),可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力,Ksp越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强。
(3)对于不同类型的物质,Ksp不能直接作为比较依据,而应通过计算将Ksp转化为饱和溶液中溶质的物质的量浓度来确定溶解能力的强弱。
3.利用上题溶度积数据,分析25 ℃时,在Cl-、Br-和Cr的浓度均为0.010 mol·L-1的混合溶液中逐滴加入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     。
答案 Br-、Cl-、Cr
解析 AgBr、AgCl同类型,AgBr的Ksp小,同浓度Cl-、Br-混合溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时先产生AgBr沉淀。
比较AgCl、Ag2CrO4沉淀所需c(Ag+):
Cl-沉淀时所需c(Ag+)≥= mol·L-1=1.8×10-8 mol·L-1,
Cr沉淀时所需c(Ag+)≥= mol·L-1≈1.4×10-5 mol·L-1。
故三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、Cr。
课时对点练
[分值:100分]
[1~8题,每小题5分]
题组一 沉淀溶解平衡及其影响因素
1.下列说法正确的是(  )
A.硫酸钡放入水中不导电,则硫酸钡是非电解质
B.物质溶于水达到饱和时,溶解过程就停止了
C.绝对不溶解的物质是不存在的
D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
答案 C
解析 A项,硫酸钡是强电解质,其在水中的溶解度比较小,错误;B项,沉淀溶解平衡为动态平衡,错误;D项,残留离子浓度小于10-5 mol·L-1时,则认为该离子沉淀完全,错误。
2.(2026·河北衡水高二上期中)下列关于AgCl沉淀溶解平衡的说法正确的是(  )
A.AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),说明AgCl部分电离,是弱电解质
B.AgCl沉淀溶解达到平衡时,Ag+和Cl-浓度一定相等且保持不变
C.向AgCl饱和溶液(含有AgCl固体)中,加少量的水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动,c(Ag+)变大
D.为减少洗涤过程中固体损耗,最好选用盐酸代替水洗涤AgCl
答案 D
解析 AgCl在水溶液中溶解部分完全电离,属于强电解质,A错误;若溶液中无其他离子影响,AgCl沉淀溶解达到平衡时,Ag+和Cl-浓度相等,若向平衡体系中加入硝酸银溶液重新平衡时,c(Ag+)增大,c(Cl-)减小,二者浓度不相等,B错误;稀释AgCl饱和溶液时,平衡右移,溶度积Ksp不变,重新平衡时c(Ag+)=c(Cl-)=,c(Ag+)不变,C错误;用盐酸洗涤时,Cl-浓度增大,抑制AgCl溶解,减少固体损耗,D正确。
3.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固体 B.加HCl溶液
C.加NaOH固体 D.加少量水
答案 D
解析 Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),加MgSO4固体使该沉淀溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多,c(Mg2+)变大;加HCl溶液使该沉淀溶解平衡右移,Mg(OH)2固体减少,c(Mg2+)变大;加NaOH固体使该沉淀溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多,c(Mg2+)变小;加少量水,使沉淀溶解平衡右移,Mg(OH)2固体减少,因为加水后仍是饱和溶液,所以c(Mg2+)不变。
4.25 ℃时,PbCl2固体在不同浓度盐酸中的溶解度如图。在制备PbCl2的实验中,洗涤PbCl2固体最好选用(  )
A.蒸馏水 B.1.00 mol·L-1盐酸
C.5.00 mol·L-1盐酸 D.10.00 mol·L-1盐酸
答案 B
解析 观察题图可知,PbCl2固体在浓度为1.00 mol·L-1的盐酸中溶解度最小。
5.在一定温度下,氯化银在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),若把AgCl分别放入①100 mL 0.1 mol·L-1 NaNO3溶液中;②100 mL 0.1 mol·L-1NaCl溶液中;③100 mL 0.1 mol·L-1AlCl3溶液中;④100 mL 0.1 mol·L-1MgCl2溶液中。搅拌后在相同的温度下Ag+浓度由大到小的顺序是(  )
A.①>②>④>③ B.②>①>④>③
C.④>③>②>① D.①>④>③>②
答案 A
解析 因为氯化银在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),相同的温度下,题给溶液中的氯离子浓度越大,AgCl的沉淀溶解平衡逆向移动的程度越大,银离子浓度越小;①中无Cl-,②、③、④中c(Cl-)分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,因此Ag+浓度由大到小的顺序是①>②>④>③。
题组二 溶度积及其应用
6.下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是(  )
A.溶度积常数Ksp与难溶电解质的性质和温度有关,温度升高Ksp一定增大
B.水溶液中,易溶于水的电解质不存在沉淀溶解平衡
C.同一温度下,Ksp(AB2)小于Ksp(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度
D.常温下,向BaSO4饱和溶液中加入少量Na2CO3溶液,BaSO4的Ksp不变
答案 D
解析 溶度积常数Ksp与难溶电解质的性质和温度有关,大多数难溶物随温度升高Ksp增大,但也有少数物质随温度升高Ksp减小,A错误;易溶于水的电解质的饱和溶液存在晶体时,晶体的析出和溶解也存在平衡,B错误;相同温度下,一般对于同类型的物质,Ksp越小,其溶解能力越小,C错误;温度不变,Ksp不变,D正确。
7.(2025·丽江高二期末)已知CaCO3的Ksp=2.8×10-9,现将浓度为2×10-4 mol·L-1的Na2CO3溶液与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.2.8×10-2 mol·L-1 B.1.4×10-5 mol·L-1
C.2.8×10-5 mol·L-1 D.5.6×10-5 mol·L-1
答案 D
解析 若要产生沉淀,Q应大于Ksp,因为等体积混合,所以混合时浓度减半。设所用CaCl2溶液的浓度为x mol·L-1,则×>2.8×10-9,求得x>5.6×10-5。
8.常温下几种难溶电解质的溶度积如表所示:
物质名称 硫化亚铁 硫化铜 硫化锌
溶度积 6.3×10-18 6.3×10-36 1.6×10-24
向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01 mol·L-1Na2S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+
答案 B
解析 生成硫化亚铁沉淀的最小c(Fe2+)== mol·L-1=6.3×10-16 mol·L-1;生成硫化铜沉淀需要的最小c(Cu2+)== mol·L-1=6.3×10-34 mol·L-1;生成硫化锌沉淀需要的最小c(Zn2+)= = mol·L-1=1.6×10-22 mol·L-1。所以沉淀的先后顺序为Cu2+、Zn2+、Fe2+。
[9~12题,每小题8分]
9.(2026·山西名校大联考)已知:25 ℃时,Ksp=4×10-11,Ksp=5×10-6,Ka=6.8×10-4。该温度时,下列叙述正确的是(  )
A.在纯水中,CaF2的溶解度大于Ca的溶解度
B.利用反应CaF2+2NaOH Ca+2NaF可制备NaF,并易获得较高的产率
C.向CaF2悬浊液中加入少量浓盐酸,可促进CaF2的溶解
D.向Ca饱和溶液中加入少量NaOH,Ksp减小
答案 C
解析 CaF2与Ca为同类型物质,Ksp越小,其溶解度越小,A项错误;CaF2+2NaOH Ca +2NaF的平衡常数K====8×10-6,平衡常数较小,反应正向趋势很小,很难获得较高的产率,B项错误;CaF2的沉淀溶解平衡为CaF2 Ca2++2F-,当向CaF2悬浊液中加入浓盐酸时,溶液中的H+会与F-反应生成弱电解质HF,使CaF2的沉淀溶解平衡向右移动,从而促进CaF2的溶解,C项正确;Ksp只与温度有关,D项错误。
10.(2026·河北唐山丰南区期中)某温度时,Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。该温度下,下列说法正确的是(  )
A.含有大量S的溶液中肯定不存在Ag+
B.Ag2SO4的溶度积常数(Ksp)为1×10-3
C.0.02 mol·L-1的AgNO3溶液与0.02 mol·L-1的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀
D.a点表示Ag2SO4的不饱和溶液,蒸发可以使溶液由a点变到b点
答案 C
解析 Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡为Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+S(aq),为可逆过程,溶液中一定存在Ag+,故A错误;由图像可知,当c(S)=5×10-2 mol·L-1时,c(Ag+)=2×10-2 mol·L-1,Ksp= c2(Ag+)·c(S)=2×10-5,故B错误;0.02 mol·L-1的AgNO3溶液与0.02 mol·L-1的Na2SO4溶液等体积混合,c(S)=0.01 mol·L-1,c(Ag+)=0.01 mol·L-1,c2(Ag+)·c(S)=1×10-611.已知20 ℃,Ksp[Mg(OH)2]=1.6×10-11,Ksp[Co(OH)2]=6.4×10-15,Co(OH)2为玫瑰红色难溶物。某同学进行下列实验,依据下述实验操作及现象,下列说法错误的是(  )
实验操作 现象
实验一 将镁条用砂纸打磨光亮后置于饱和氯化钠溶液中,滴加几滴酚酞 有无色气体和较多白色沉淀产生,溶液变红色
实验二 取出镁条,将悬浊液加热 红色加深
实验三 冷却后滴加适量CoCl2溶液 部分白色难溶物变成玫瑰红色难溶物
A.镁条和水发生置换反应生成H2和Mg(OH)2
B.NaCl增大了Mg(OH)2(s)在20 ℃水中的溶解度
C.Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) ΔH>0
D.加入适量CoCl2溶液后,c(Mg2+)∶c(Co2+)=2 500∶1
答案 B
解析 由实验一的现象可知,镁条和水反应生成H2和难溶物Mg(OH)2,故A正确;氯化钠对Mg(OH)2在水中的溶解度无影响,故B错误;由实验二加热悬浊液红色加深可知,Mg(OH)2(s)在水中的溶解过程是吸热的,故C正确;由实验三现象可知,向Mg(OH)2饱和溶液中滴加CoCl2溶液后,发生反应Mg(OH)2(s)+ Co2+(aq) Co(OH)2(s)+Mg2+(aq),则c(Mg2+)∶c(Co2+)=[c(Mg2+)·c2(OH-)]∶[c(Co2+)·c2(OH-)]=Ksp[Mg(OH)2]∶Ksp[Co(OH)2]=2 500∶1,故D正确。
12.室温下,在CaSO4悬浊液中存在如下平衡:
CaSO4(s) CaSO4(aq)  K1=6.0×10-3
CaSO4(aq) Ca2+(aq)+S(aq)  K2=5.0×10-3,已知≈5.5。
下列说法错误的是(  )
A.平衡时,c[CaSO4(aq)]=6.0×10-3mol·L-1
B.平衡时,c[CaSO4(aq)]+c(Ca2+)=1.15×10-2mol·L-1
C.该温度下,Ksp(CaSO4)=3.0×10-5
D.加入少量Na2CO3固体,c[CaSO4(aq)]减小,c(S)增大
答案 D
解析 平衡时,c[CaSO4(aq)]=K1=6.0×10-3mol·L-1,A正确;平衡时,K2===5.0×10-3,解得c(Ca2+)= mol·L-1≈5.5×10-3 mol·L-1,则c[CaSO4(aq)]+c(Ca2+)=(6.0×10-3+5.5×10-3)mol·L-1=1.15×10-2 mol·L-1,B正确;将两个平衡式相加可得CaSO4(s) Ca2+(aq)+S(aq),该温度下,Ksp(CaSO4)=K1·K2=3.0×10-5,C正确;加入少量Na2CO3固体,Ca2+与C结合生成CaCO3沉淀,促进沉淀溶解平衡正向移动,c()增大,由于仍是饱和溶液,温度不变则c[CaSO4(aq)]不变,D错误。
13.(16分)已知:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)。
(1)向0.1 mol·L-1的AgNO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1的NaCl和0.1 mol·L-1的NaBr混合液,生成的沉淀主要是     。
(2)取等体积的AgCl和AgI饱和溶液混合,再加入足量AgNO3溶液,生成的沉淀主要是     。
(3)现向含AgBr的饱和溶液中:
①加入AgNO3固体,则c(Ag+)     (填“变大”“变小”或“不变”,下同)。
②加入更多的AgBr固体,则c(Ag+)     。
③加入AgCl固体,则c(Br-)     ,c(Ag+)     。
④加入Na2S固体,则c(Br-)     ,c(Ag+)     (已知Ag2S的溶解度小于AgBr)。
答案 (1)AgBr (2)AgCl (3)①变大 ②不变 ③变小 变大 ④变大 变小
解析 (1)AgNO3的量不足,先生成溶解度更小的AgBr。
(2)由于AgCl溶解度大,混合溶液中c(Cl-)较大,加入AgNO3主要生成AgCl沉淀。
(3)①向AgBr饱和溶液中加入AgNO3固体,c(Ag+)增大,沉淀溶解平衡逆向移动。②加入AgBr固体,对沉淀溶解平衡无影响,c(Ag+)不变。③因AgCl溶解度大于AgBr,加入AgCl固体时,溶解电离出Ag+,使c(Ag+)增大,沉淀溶解平衡向左移动,c(Br-)变小。④因Ag2S溶解度小于AgBr,加入Na2S固体时,生成Ag2S沉淀,沉淀溶解平衡向右移动,c(Br-)增大,但c(Ag+)减小。
14.(12分)某化工厂废水(pH=2.0,ρ≈1 g·mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.01 mol·L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据(常温下)如表:
难溶 电解质 AgI PbI2 AgOH Pb(OH)2 Ag2S PbS
Ksp 8.3× 10-17 7.1× 10-9 5.6× 10-8 1.2× 10-15 6.3× 10-50 3.4× 10-28
(1)你认为向废水中投入    (填字母),Ag+、Pb2+沉淀效果最好。
A.KI   B.NaOH     C.Na2S
(2)常温下,如果用NaOH处理上述废水,使溶液的pH=9.0,处理后的废水中c(Pb2+)=     。
(3)如果用食盐处理只含Ag+的废水,测得处理后的废水(ρ≈1 g·mL-1)中NaCl的质量分数为0.117%。若排放标准要求为c(Ag+)低于1.0×10-8mol·L-1,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,问该工厂处理后的废水中c(Ag+)=     ,是否符合排放标准    (填“是”或“否”)。
答案 (1)C (2)1.2×10-5 mol·L-1
(3)9×10-9 mol·L-1 是
解析 (1)因为溶度积越小越易转化为沉淀,由表格中的数据可知,硫化物的溶度积小,则应选择硫化钠。(2)常温下,pH=9.0,c(OH-)=10-5 mol·L-1,Ksp=c2(OH-)·c(Pb2+)=1.2×10-15,c(Pb2+)= mol·L-1=1.2× 10-5 mol·L-1。(3)废水中NaCl的质量分数为0.117%,ρ≈1 g·mL-1,所以c(Cl-)== mol·L-1=0.02 mol·L-1;Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),c(Ag+)= mol·L-1=9×10-9 mol·L-1<1.0×10-8 mol·L-1,所以符合排放标准。(共69张PPT)
第三章 第四节
第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡
核心素养 发展目标
1.掌握难溶电解质存在沉淀溶解平衡及影响因素。
2.掌握溶度积常数的概念并能进行简单计算、判断反应进行的方向。
内容索引
课时对点练
一、沉淀溶解平衡及影响因素
二、溶度积常数
< 一 >
沉淀溶解平衡及影响因素
1.25 ℃时,溶解性与溶解度的关系
特别提醒 大多数电解质的溶解度随温度升高而增大,但也有例外,如Ca(OH)2,温度越高,溶解度越小。
2.沉淀溶解平衡(以AgCl为例分析)
(1)沉淀溶解平衡建立
AgCl在溶液中存在下述两个过程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表面进入水中,即_____过程;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析出,即_____过程。在一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,达到平衡状态,得到AgCl的_________。
溶解
沉淀
饱和溶液
(2)沉淀溶解平衡的概念
一定温度下,当沉淀和溶解的速率_____时,即建立了动态平衡,叫做沉淀溶解平衡。
相等
(3)沉淀溶解平衡方程式
以AgCl沉淀溶解平衡为例:AgCl(s)  Ag+(aq)+Cl-(aq)。
特别提醒 ①要标明各微粒的状态;②要与AgCl电离方程式区分开,强电解质完全电离:AgCl===Ag++Cl-。
(4)沉淀完全的判断
化学上通常认为,当溶液中剩余离子的浓度小于_______________时,已沉淀完全。
1×10-5 mol·L-1
3.难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因(决定因素):难溶电解质本身的性质。
(2)外因:温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。
(3)实例分析
已知沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),请分析当改变下列条件时,对该沉淀溶解平衡的影响,填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较):
条件改变 移动方向 c(Mg2+) c(OH-)
加少量水 _________ _____ _____
升温 _________ _____ _____
加MgCl2(s) _________ _____ _____
加盐酸 _________ _____ _____
加NaOH(s) _________ _____ _____
正向移动
不变
不变
正向移动
增大
增大
逆向移动
增大
减小
正向移动
增大
减小
逆向移动
减小
增大
(1)BaSO4在相同物质的量浓度的硫酸钠和硫酸铝溶液中的溶解度相同
(2)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动
(3)向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O固体,恢复到原来温度时,溶液中的Na+总数不变
(4)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动
×
×
×
×
1.常温下,把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s)
Ca2+(aq)+2OH-(aq) ΔH<0,下列有关该平衡体系的叙述错误的有
    (填序号)。
(1)升高温度,平衡逆向移动
(2)恒温下,向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
(3)给溶液加热,溶液的pH升高
(4)向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体增多
(5)向溶液中加入Na2CO3溶液,Ca(OH)2固体增多
(2)(3)(5)
2.牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质保护,它在唾液中存在下列平衡:Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3P(aq)+OH-(aq)。
(1)在牙膏中添加适量的Ca2+或P,能否保护牙齿?为什么?
提示 能。牙膏中添加适量的Ca2+或P会促使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向左移动,有利于牙齿的保护。
(2)多吃酸性食物或食用食醋对保护牙齿有利吗?为什么?
提示 不利。由于存在题干中平衡,酸性食物或食醋中的H+能与OH-反应,使上述平衡右移,不利于牙齿的保护。
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< 二 >
溶度积常数
1.概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在_________,称为___________,简称溶度积,符号为____。
2.表达式
AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq) Ksp=________________。
如:Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH-(aq) Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)。
平衡常数
溶度积常数
Ksp
cm(An+)·cn(Bm-)
3.影响因素
溶度积Ksp只与___________的性质和_____有关。
4.Ksp的意义
反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
难溶电解质
温度
5.应用
定量判断给定条件下有无沉淀生成。
离子积(Q):对于AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq),任意时刻Q=cm(An+)·cn(Bm-)。
(1)Q>Ksp,溶液过饱和,有_____析出,直至溶液_____,达到新的平衡。
(2)Q=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于_________。
(3)Q沉淀
饱和
平衡状态
沉淀
溶解
饱和
(1)溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积
(2)溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,Ksp一定增大
(3)Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱
(4)改变外界条件使沉淀溶解平衡正向移动,Ksp一定增大
(5)可利用溶液混合后的Q与Ksp的相对大小来判断溶液混合后是否有沉淀生成
×
×

×
×
1.(2026·广西贵港港南区期中)已知常温下Ksp=1.8×10-10,Ksp
=8.5×10-17,下列有关说法正确的是
A.常温下,AgCl在纯水中的Ksp比在AgNO3溶液中的Ksp大
B.向AgI与AgCl的悬浊液中加入几滴浓NaCl溶液,不变
C.在AgCl的饱和溶液中通入HCl,有AgCl析出,且溶液中c=c
D.向NaCl、NaI的混合溶液中滴入几滴AgNO3溶液,出现黄色沉淀,此
 现象可验证Ksp
Ksp只与温度有关,A项错误;
向AgCl与AgI的悬浊液中加入几滴浓NaCl溶液后,二者仍是饱和溶液,==,温度不变,Ksp、Ksp不变,故不变,B项正确;
在AgCl的饱和溶液中通入HCl,c增大,AgCl Ag++Cl-的沉淀溶解平衡向左移动,有AgCl析出,溶液中c增大,c减小,c、c不再相等,C项错误;
向NaCl、NaI的混合溶液中滴入几滴AgNO3溶液,出现黄色沉淀,证明发生了反应:Ag++I-===AgI↓,但由于不知道溶液中Cl-、I-的浓度大小,不能确定AgI和AgCl的溶度积大小关系,D项错误。
2.已知几种难溶电解质在25 ℃时的溶度积。
化学式 AgCl AgBr AgI Mg(OH)2 Ag2CrO4
Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.5×10-17 5.6×10-12 2.0×10-12
(1)25 ℃时AgCl(s)、AgBr(s)、AgI(s)溶于水形成的饱和溶液中,c(Ag+)大小关系能否直接判断?三种物质的溶解能力由大到小如何排序?
提示 能。溶解能力由大到小:AgCl>AgBr>AgI。
(2)能否利用上表数据直接比较AgCl、Mg(OH)2的溶解能力?计算分析二者溶解能力的大小?
化学式 AgCl AgBr AgI Mg(OH)2 Ag2CrO4
Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.5×10-17 5.6×10-12 2.0×10-12
提示 否。Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=c2(Ag+),c(Ag+)== mol·L-1≈1.34×10-5 mol·L-1,即AgCl的溶解浓度为1.34×10-5 mol·L-1;
Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)=c(Mg2+)·[2c(Mg2+)]2=4c3(Mg2+),c(Mg2+)== mol·L-1≈1.12×10-4 mol·L-1,即Mg(OH)2的溶解浓度为1.12×10-4 mol·L-1,则AgCl更难溶。
(3)25 ℃时,氯化银的饱和溶液和铬酸银的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序为    ,由此可得出   更难溶。
化学式 AgCl AgBr AgI Mg(OH)2 Ag2CrO4
Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.5×10-17 5.6×10-12 2.0×10-12
Ag2CrO4>AgCl
AgCl
Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+Cr(aq)
      2x mol·L-1 x mol·L-1
(2x)2·x=2.0×10-12,x=×10-4,c(Ag+)=2××10-4 mol·L-1≈1.59 ×10-4 mol·L-1。又AgCl饱和溶液中c(Ag+)=1.34×10-5 mol·L-1,所以Ag+浓度大小顺序为Ag2CrO4>AgCl,则AgCl更难溶。
(4)将等体积的4×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3 mol·L-1的K2CrO4溶液混合,请通过计算说明是否有Ag2CrO4沉淀产生。
化学式 AgCl AgBr AgI Mg(OH)2 Ag2CrO4
Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.5×10-17 5.6×10-12 2.0×10-12
提示 等体积混合后:c(Ag+)=2×10-3 mol·L-1,c(Cr)=2×10-3 mol·L-1,Q=c2(Ag+)·c(Cr)=(2×10-3)2×2×10-3=8×10-9>Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,有Ag2CrO4沉淀产生。
(1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中的离子浓度无关。
(2)对于同类型物质(如AgCl、AgBr、AgI等),可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力,Ksp越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强。
(3)对于不同类型的物质,Ksp不能直接作为比较依据,而应通过计算将Ksp转化为饱和溶液中溶质的物质的量浓度来确定溶解能力的强弱。
归纳总结
3.利用上题溶度积数据,分析25 ℃时,在Cl-、Br-和Cr的浓度均为0.010 mol·L-1的混合溶液中逐滴加入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      。
Br-、Cl-、Cr
AgBr、AgCl同类型,AgBr的Ksp小,同浓度Cl-、Br-混合溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时先产生AgBr沉淀。
比较AgCl、Ag2CrO4沉淀所需c(Ag+):
Cl-沉淀时所需c(Ag+)≥= mol·L-1=1.8×10-8 mol·L-1,
Cr沉淀时所需c(Ag+)≥= mol·L-1≈1.4×
10-5 mol·L-1。
故三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、Cr。
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< 三 >
课时对点练
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C D D B A D D B
题号 9 10 11 12 答案 C C B D
对一对
答案
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13.
(1)AgBr (2)AgCl 
(3)①变大 ②不变 ③变小 变大 ④变大 变小
答案
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(1)C (2)1.2×10-5 mol·L-1 (3)9×10-9 mol·L-1 是
题组一 沉淀溶解平衡及其影响因素
1.下列说法正确的是
A.硫酸钡放入水中不导电,则硫酸钡是非电解质
B.物质溶于水达到饱和时,溶解过程就停止了
C.绝对不溶解的物质是不存在的
D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0

对点训练
答案
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A项,硫酸钡是强电解质,其在水中的溶解度比较小,错误;
B项,沉淀溶解平衡为动态平衡,错误;
D项,残留离子浓度小于10-5 mol·L-1时,则认为该离子沉淀完全,错误。
答案
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2.(2026·河北衡水高二上期中)下列关于AgCl沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),说明AgCl部分电离,是弱电解质
B.AgCl沉淀溶解达到平衡时,Ag+和Cl-浓度一定相等且保持不变
C.向AgCl饱和溶液(含有AgCl固体)中,加少量的水稀释,平衡向沉淀溶
 解的方向移动,c(Ag+)变大
D.为减少洗涤过程中固体损耗,最好选用盐酸代替水洗涤AgCl

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AgCl在水溶液中溶解部分完全电离,属于强电解质,A错误;
若溶液中无其他离子影响,AgCl沉淀溶解达到平衡时,Ag+和Cl-浓度相等,若向平衡体系中加入硝酸银溶液重新平衡时,c(Ag+)增大,c(Cl-)减小,二者浓度不相等,B错误;
稀释AgCl饱和溶液时,平衡右移,溶度积Ksp不变,重新平衡时c(Ag+)= c(Cl-)=,c(Ag+)不变,C错误;
用盐酸洗涤时,Cl-浓度增大,抑制AgCl溶解,减少固体损耗,D正确。
3.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固体 B.加HCl溶液
C.加NaOH固体 D.加少量水

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Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),加MgSO4固体使该沉淀溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多,c(Mg2+)变大;加HCl溶液使该沉淀溶解平衡右移,Mg(OH)2固体减少,c(Mg2+)变大;加NaOH固体使该沉淀溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多,c(Mg2+)变小;加少量水,使沉淀溶解平衡右移,Mg(OH)2固体减少,因为加水后仍是饱和溶液,所以c(Mg2+)不变。
4.25 ℃时,PbCl2固体在不同浓度盐酸中的溶解度如图。在制备PbCl2的实验中,洗涤PbCl2固体最好选用
A.蒸馏水
B.1.00 mol·L-1盐酸
C.5.00 mol·L-1盐酸
D.10.00 mol·L-1盐酸

答案
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观察题图可知,PbCl2固体在浓度为1.00 mol·L-1的盐酸中溶解度最小。
5.在一定温度下,氯化银在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+ Cl-(aq),若把AgCl分别放入①100 mL 0.1 mol·L-1 NaNO3溶液中;②100 mL 0.1 mol·L-1NaCl溶液中;③100 mL 0.1 mol·L-1AlCl3溶液中;④100 mL 0.1 mol·L-1MgCl2溶液中。搅拌后在相同的温度下Ag+浓度由大到小的顺序是
A.①>②>④>③ B.②>①>④>③
C.④>③>②>① D.①>④>③>②

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因为氯化银在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),相同的温度下,题给溶液中的氯离子浓度越大,AgCl的沉淀溶解平衡逆向移动的程度越大,银离子浓度越小;①中无Cl-,②、③、④中c(Cl-)分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,因此Ag+浓度由大到小的顺序是①>②>④>③。
题组二 溶度积及其应用
6.下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是
A.溶度积常数Ksp与难溶电解质的性质和温度有关,温度升高Ksp一定增大
B.水溶液中,易溶于水的电解质不存在沉淀溶解平衡
C.同一温度下,Ksp(AB2)小于Ksp(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度
D.常温下,向BaSO4饱和溶液中加入少量Na2CO3溶液,BaSO4的Ksp不变

答案
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溶度积常数Ksp与难溶电解质的性质和温度有关,大多数难溶物随温度升高Ksp增大,但也有少数物质随温度升高Ksp减小,A错误;
易溶于水的电解质的饱和溶液存在晶体时,晶体的析出和溶解也存在平衡,B错误;
相同温度下,一般对于同类型的物质,Ksp越小,其溶解能力越小,C错误;
温度不变,Ksp不变,D正确。
7.(2025·丽江高二期末)已知CaCO3的Ksp=2.8×10-9,现将浓度为2×10-4 mol·L-1的Na2CO3溶液与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.2.8×10-2 mol·L-1 B.1.4×10-5 mol·L-1
C.2.8×10-5 mol·L-1 D.5.6×10-5 mol·L-1

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若要产生沉淀,Q应大于Ksp,因为等体积混合,所以混合时浓度减半。设所用CaCl2溶液的浓度为x mol·L-1,则×>2.8×10-9,求得x> 5.6×10-5。
8.常温下几种难溶电解质的溶度积如表所示:
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物质名称 硫化亚铁 硫化铜 硫化锌
溶度积 6.3×10-18 6.3×10-36 1.6×10-24
向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01 mol·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+

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生成硫化亚铁沉淀的最小c(Fe2+)== mol·L-1=6.3×10-16 mol·L-1;生成硫化铜沉淀需要的最小c(Cu2+)== mol·L-1=6.3×
10-34 mol·L-1;生成硫化锌沉淀需要的最小c(Zn2+)= = mol·L-1
=1.6×10-22 mol·L-1。所以沉淀的先后顺序为Cu2+、Zn2+、Fe2+。
9.(2026·山西名校大联考)已知:25 ℃时,Ksp=4×10-11,Ksp
=5×10-6,Ka=6.8×10-4。该温度时,下列叙述正确的是
A.在纯水中,CaF2的溶解度大于Ca的溶解度
B.利用反应CaF2+2NaOH Ca+2NaF可制备NaF,并易获
 得较高的产率
C.向CaF2悬浊液中加入少量浓盐酸,可促进CaF2的溶解
D.向Ca饱和溶液中加入少量NaOH,Ksp减小
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综合强化
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CaF2与Ca为同类型物质,Ksp越小,其溶解度越小,A项错误;
CaF2+2NaOH Ca+2NaF的平衡常数K== ==8×10-6,平衡常数较小,反应正向趋势很小,很难获得较高的产率,B项错误;
CaF2的沉淀溶解平衡为CaF2 Ca2++2F-,当向CaF2悬浊液中加入浓盐酸时,溶液中的H+会与F-反应生成弱电解质HF,使CaF2的沉淀溶解平衡向右移动,从而促进CaF2的溶解,C项正确;
Ksp只与温度有关,D项错误。
10.(2026·河北唐山丰南区期中)某温度时,Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。该温度下,下列说法正确的是
A.含有大量S的溶液中肯定不存在Ag+
B.Ag2SO4的溶度积常数(Ksp)为1×10-3
C.0.02 mol·L-1的AgNO3溶液与0.02 mol·L-1的
 Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀
D.a点表示Ag2SO4的不饱和溶液,蒸发可以使溶液由a点变到b点

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Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡为Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+S(aq),为可逆过程,溶液中一定存在Ag+,故A错误;
由图像可知,当c(S)=5×10-2 mol·L-1时,c(Ag+)=2×10-2 mol·L-1,Ksp= c2(Ag+)·c(S)=2×10-5,故B错误;
0.02 mol·L-1的AgNO3溶液与0.02 mol·L-1的Na2SO4溶液等体积混合,c(S)=0.01 mol·L-1,c(Ag+)=0.01 mol·L-1,c2(Ag+)·c(S)=1×10-6 加热蒸发时,溶液中银离子和硫酸根离子浓度都增大,故D错误。
11.已知20 ℃,Ksp[Mg(OH)2]=1.6×10-11,Ksp[Co(OH)2]=6.4×10-15,Co(OH)2
为玫瑰红色难溶物。某同学进行下列实验,依据下述实验操作及现象,
答案
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实验操作 现象
实验一 将镁条用砂纸打磨光亮后置于饱和氯化钠溶液中,滴加几滴酚酞 有无色气体和较多白色沉淀产生,溶液变红色
实验二 取出镁条,将悬浊液加热 红色加深
实验三 冷却后滴加适量CoCl2溶液 部分白色难溶物变成玫瑰红色难溶物
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.NaCl增大了Mg(OH)2(s)在20 ℃水中的溶解度
C.Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) ΔH>0
D.加入适量CoCl2溶液后,c(Mg2+)∶c(Co2+)=2 500∶1

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由实验一的现象可知,镁条和水反应生成H2和难溶物Mg(OH)2,故A正确;
氯化钠对Mg(OH)2在水中的溶解度无影响,故B错误;
由实验二加热悬浊液红色加深可知,Mg(OH)2(s)在水中的溶解过程是吸热的,故C正确;
由实验三现象可知,向Mg(OH)2饱和溶液中滴加CoCl2溶液后,发生反应Mg(OH)2(s)+Co2+(aq) Co(OH)2(s)+Mg2+(aq),则c(Mg2+)∶c(Co2+)= [c(Mg2+)·c2(OH-)]∶[c(Co2+)·c2(OH-)]=Ksp[Mg(OH)2]∶Ksp[Co(OH)2]=
2 500∶1,故D正确。
12.室温下,在CaSO4悬浊液中存在如下平衡:
CaSO4(s) CaSO4(aq)  K1=6.0×10-3
CaSO4(aq) Ca2+(aq)+S(aq)  K2=5.0×10-3,已知≈5.5。
下列说法错误的是
A.平衡时,c[CaSO4(aq)]=6.0×10-3mol·L-1
B.平衡时,c[CaSO4(aq)]+c(Ca2+)=1.15×10-2mol·L-1
C.该温度下,Ksp(CaSO4)=3.0×10-5
D.加入少量Na2CO3固体,c[CaSO4(aq)]减小,c(S)增大

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平衡时,c[CaSO4(aq)]=K1=6.0×10-3mol·L-1,A正确;
平衡时,K2===5.0×10-3,解得c(Ca2+)= mol·L-1≈5.5×10-3 mol·L-1,则c[CaSO4(aq)]+ c(Ca2+)=(6.0×10-3+5.5×10-3)mol·L-1=1.15×10-2 mol·L-1,B正确;
将两个平衡式相加可得CaSO4(s) Ca2+(aq)+S(aq),该温度下,Ksp(CaSO4)=K1·K2=3.0×10-5,C正确;
加入少量Na2CO3固体,Ca2+与C结合生成CaCO3沉淀,促进沉淀溶解平衡正向移动,c()增大,由于仍是饱和溶液,温度不变则c[CaSO4(aq)]不变,D错误。
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13.已知:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)。
(1)向0.1 mol·L-1的AgNO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1的NaCl和0.1 mol·L-1的NaBr混合液,生成的沉淀主要是    。
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AgBr
AgNO3的量不足,先生成溶解度更小的AgBr。
(2)取等体积的AgCl和AgI饱和溶液混合,再加入足量AgNO3溶液,生成的沉淀主要是    。
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AgCl
由于AgCl溶解度大,混合溶液中c(Cl-)较大,加入AgNO3主要生成AgCl沉淀。
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(3)现向含AgBr的饱和溶液中:
①加入AgNO3固体,则c(Ag+)   (填“变大”“变小”或“不变”,下同)。
变大
向AgBr饱和溶液中加入AgNO3固体,c(Ag+)增大,沉淀溶解平衡逆向移动。
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②加入更多的AgBr固体,则c(Ag+)   。
不变
加入AgBr固体,对沉淀溶解平衡无影响,c(Ag+)不变。
③加入AgCl固体,则c(Br-)   ,c(Ag+)   。
变小
变大
因AgCl溶解度大于AgBr,加入AgCl固体时,溶解电离出Ag+,使c(Ag+)增大,沉淀溶解平衡向左移动,c(Br-)变小。
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④加入Na2S固体,则c(Br-)   ,c(Ag+)   (已知Ag2S的溶解度小于AgBr)。
变大
变小
因Ag2S溶解度小于AgBr,加入Na2S固体时,生成Ag2S沉淀,沉淀溶解平衡向右移动,c(Br-)增大,但c(Ag+)减小。
14.某化工厂废水(pH=2.0,ρ≈1 g·mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.01 mol·L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据(常温下)如表:
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难溶电解质 AgI PbI2 AgOH Pb(OH)2 Ag2S PbS
Ksp 8.3×10-17 7.1×10-9 5.6×10-8 1.2×10-15 6.3×10-50 3.4×10-28
(1)你认为向废水中投入   (填字母),Ag+、Pb2+沉淀效果最好。
A.KI   B.NaOH     C.Na2S
C
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因为溶度积越小越易转化为沉淀,由表格中的数据可知,硫化物的溶度积小,则应选择硫化钠。
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难溶电解质 AgI PbI2 AgOH Pb(OH)2 Ag2S PbS
Ksp 8.3×10-17 7.1×10-9 5.6×10-8 1.2×10-15 6.3×10-50 3.4×10-28
(2)常温下,如果用NaOH处理上述废水,使溶液的pH=9.0,处理后的废水中c(Pb2+)=       。
1.2×10-5 mol·L-1
常温下,pH=9.0,c(OH-)=10-5 mol·L-1,Ksp=c2(OH-)·c(Pb2+)=1.2×10-15,c(Pb2+)= mol·L-1=1.2× 10-5 mol·L-1。
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难溶电解质 AgI PbI2 AgOH Pb(OH)2 Ag2S PbS
Ksp 8.3×10-17 7.1×10-9 5.6×10-8 1.2×10-15 6.3×10-50 3.4×10-28
(3)如果用食盐处理只含Ag+的废水,测得处理后的废水(ρ≈1 g·mL-1)中NaCl的质量分数为0.117%。若排放标准要求为c(Ag+)低于1.0×10-8mol·L-1,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,问该工厂处理后的废水中c(Ag+)=       ,是否符合排放标准   (填“是”或“否”)。
9×10-9 mol·L-1

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废水中NaCl的质量分数为0.117%,ρ≈1 g·mL-1,所以c(Cl-)== mol·L-1=0.02 mol·L-1;Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),c(Ag+)= mol·L-1=9×10-9 mol·L-1<1.0×10-8 mol·L-1,所以符合排放标准。
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