配合物与沉淀溶解平衡
配合物与沉淀——溶解平衡
一．实验目的
1．加深理解配合物的组成和稳定性。了解配合物形成时特征
2．加深理解沉淀—溶解平衡和溶度积的概念。掌握溶度积规则及其应用3．初步学习利用沉淀反应和配位溶解的方法，分离常见混合阳离子
4．学习电动离心机的使用和固—液分离操作
二.实验内容
溶解平衡图像
溶解平衡图像 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
沉淀溶解平衡曲线 沉淀溶解平衡图像题的解题策略 1．沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。 2．从图像中找到数据，根据K sp公式计算得出K sp的值。 3．比较溶液的Q c与K sp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。 4．涉及Q c的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。 1．在t℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t℃时AgCl的K sp＝4×10－10，下列说法不正确的是( ) A．在t℃时，AgBr的K sp为×10－13 B．在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点变到b点 C．图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液 D．在t℃时，AgCl(s)＋Br－(aq)AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K≈816 答案 B 解析根据图中c点的c(Ag＋)和c(Br－)可得该温度下AgBr的K sp为×10－13，A正确；在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后，c(Br－)增大，溶解平衡逆向移动，c(Ag＋)减小，故B错；在a点时Q c＜K sp，故为AgBr的不饱和溶液，C正确；选项D中K＝c(Cl－)/c(Br－)＝K sp(AgCl)/K sp(AgBr)，代入数据得K≈816，D正确。 2．已知25℃时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，向100mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入·L－1Na 2SO4溶液，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)比原来的大 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)比原来的大 答案 D 解析由图像可知K sp(CaSO4)＝×10－6，当加入·L－1Na2SO4溶液时，此时c(Ca2＋)＝错误!＝6×10－4mol·L－1，c(SO2－4)＝错误! ＝×10－3mol·L－1，Q c＝×10－6 浙江省磐安县第二中学2014届高考化学第四单元沉淀溶解平衡原 理专题复习试题（1） 一、选择题 1. 在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca(OH)2(aq) Ca2+(aq)+2OH-(aq)，当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法正确的是 A．n(Ca2+)增大B．c(Ca2+)不变C．n(OH-)增大D．c(OH-)减小 2. 向5mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡， 沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变成黑色。根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为． A．AgCl=AgI=Ag2S B．AgCl 3-4难溶电解质的溶解平衡 一、选择题 1．下列关于沉淀溶解的说法正确的是( ) A．只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程 B．沉淀溶解平衡过程是可逆的 C．在平衡状态时，v(溶解)＝v(结晶)＝0 D．达到沉淀溶解平衡的溶液一定是饱和溶液 答案：BD 点拨：无论难溶电解质还是易溶电解质，都存在沉淀溶解平衡状态，例如，NaCl过饱和溶液中就存在沉淀溶解平衡状态，故A错；电解质的沉淀溶解平衡状态是可逆的，故B 对；沉淀溶解平衡状态v(溶解)＝v(结晶)≠0，故C错；沉淀溶解平衡状态，电解质也达到饱和了，故D项正确。 2．如下对“难溶”的理解正确的是( ) A．在水中难溶的物质，在其他溶剂中也是难溶的 B．难溶就是绝对不溶 C．难溶就是溶解度相对较小，没有绝对不溶于水的电解质 D．如果向某溶液中加入足量另一种试剂时，生成了难溶性的电解质，则说明原溶液中的相应离子已沉淀完全 答案：C 点拨：难溶是指溶解度小于0.01 g。 3．向AgCl饱和溶液中加水，下列叙述正确的是( ) A．AgCl的溶解度增大 B．AgCl的溶解度、K sp均不变 C．AgCl的K sp增大 D．AgCl的溶解度、K sp均增大 答案：B 点拨：物质的溶解度和溶度积都是温度的函数，与溶液的浓度无关。所以向AgCl饱和溶液中加水，AgCl的溶解度和K sp都不变，故B项对。 4．在2mL物质的量浓度相等的NaCl和NaI溶液中滴入几滴AgNO3溶液，发生的反应为( ) A．只有AgCl沉淀生成 B．只有AgI沉淀生成 C．生成等物质的量的AgCl和AgI沉淀 D：两种沉淀都有，但以AgI为主 答案：B 点拨：在同浓度的NaCl和NaI溶液中c(Cl－)＝c(I－)，但滴入几滴AgNO3溶液后，由于K sp(AgI) 沉淀溶解平衡的应用、溶度积的相关计算及溶解图像 （解析版） 一、单选题（本大题共22小题，每题1分，共22分） 1.一定温度下，三种碳酸盐MCO 3 (M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：pM＝－lg c(M)，p(CO2－3)＝－lg c(CO2－3)。下列说法正确的是 ( ) A．MgCO 3、CaCO 3 、MnCO 3 的K sp依次增大 B．a点可表示MnCO 3 的饱和溶液，且c(Mn2＋)＝c(CO2－3) C．b点可表示CaCO 3 的饱和溶液，且c(Ca2＋) 高考化学二轮复习12题题型各个击破 ——有机物的制备综合实验（大题专练） 一、填空题（本大题共2小题，共20分） 1.乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)是一种不溶于水的液体，熔点：?45°C，沸点： 180.8℃，它是有机合成中常用的原料．在实验室，它可以由乙酸乙酯在乙醇钠的催化作用下缩合而制得，反应式为： 2CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH 反应中催化剂乙醇钠是由金属钠和残留在乙酸乙酯中的微量乙醇作用生成的，而一旦反应开始，生成的乙醇又会继续和钠反应生成乙酸钠．乙酰乙酸乙酯制备的流程如下： 金属钠，有机液体钠熔化小米状钠珠橘红色溶液含乙酰乙酸乙酯的混合物乙酰乙酸乙酯粗产品 阅读下面关于乙酰乙酸乙酯制备的实验过程，并回答有关问题． (1)将适量干净的金属钠放入烧瓶中，为了得到小米状的钠珠，需将钠熔化，为了 防止钠的氧化，熔化时需在钠上覆盖一层有机液体，下表是钠和一些常用有机液体的物理性质： 钠苯甲苯对二甲苯四氯化碳 密度(g/cm3)0.970.880.870.86 1.60 熔点(℃)97.8 5.5?9513.3?22.8 沸点(℃)881.480111138.476.8 最好选用______ 来熔化钠．是否能用四氯化碳？______ (填“是”或“否”) 理由是______ ． (2)将烧瓶中的有机液体小心倾出，迅速加入适量乙酸乙酯，装上带有一根长玻璃 导管的单孔胶塞，并在导管上端接一个干燥管．缓缓加热，保持瓶中混合液微沸状态．在实验中，使用烧瓶必须干燥，原料乙酸乙酯必须无水，原因是______ ，烧瓶配上长导管的作用是______ ，导管上端接一干燥管的目的是______ ． (3)步骤⑥为向混合溶液中加入饱和食盐水，其目的是______ ，写出步骤⑦实验 操作的主要仪器______ (填最主要一种)． 粗产品(含乙酸乙酯和少量水及乙酸等)经过几步操作，最后成为纯品． 第四单元沉淀溶解平衡 【考试说明】 ６．了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。 ７．了解离子反应的概念，掌握离子反应发生的条件。能正确书写简单的离子方程式。 【考点解析】 １．了解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡，能用平衡移动原理分析影响沉淀溶解平衡的因素。（1）物质的溶解性 ①溶解度的大小： ②影响物质溶解度的因素： 温度：一般固体和液体，温度越高，溶解度越，但物质反常。 气体的溶解度随温度的升高而。 压强：对固体和液体溶解度的影响很，对气体溶解度的影响很。 例1．下列属于微溶物质的是（）A．AgCl B．BaCl2 C．CaSO4 D．Ag2S 例2．下列物质的溶解度随温度升高而减小的是（）A．KNO3 B．Ca(OH)2C．BaSO4 D．CO2 （2）沉淀溶解平衡： ①概念：一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成溶质的饱和溶液，达到 平衡状态，人们将这种平衡称为沉淀溶解平衡。 ② 例3）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沉淀的溶解度增大. D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变 例4．在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液中存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)+2OH－(aq)，当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法正确的是（）A．n(Ca2＋)增大B．c(Ca2＋)不变. C．n(OH－)增大D．c(OH－)不变. 存在的饱和溶液中，有如下平衡：Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH－(aq)， 例5．在有固态Mg(OH) 向该饱和溶液中分别加入固体CH3COONa、NH4Cl时，固体Mg(OH)2的质量有什么变化? ２．理解溶度积的概念，理解溶度积与物质的溶解性之间的关系。 （1）溶度积常数：一定温度下，难溶电解质在溶液中达到平衡时的离子积常数，叫做溶度积常数或溶度积，通常用表示。如：A m B n mA n++nB m－， （2）溶度积常数与溶解度的关系：同种类型的难溶物，其溶度积常数越大，溶解度越。（3）影响溶度积常数的外因：K SP的大小和溶质的溶解度不同，它只与有关。 第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡 第1课时沉淀溶解平衡原理 【学习目标】 １．了解难溶物在水中的溶解情况，认识沉淀溶解平衡的建立过程。 ２．能用平衡移动原理认识沉淀溶解平衡的移动。 ３．理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解。 【阅读教材】P87~88 （引入）溶洞、钟乳石为大自然的杰作。你知道它是如何形成的吗?这与化学平衡又有什么关系? 一、沉淀溶解平衡原理 【阅读教材】P87“活动与探究”1 １．物质的溶解性 （1）溶解度的大小： （2）影响物质溶解度的因素： 温度：一般固体和液体，温度越高，溶解度越，但物质反常。 气体的溶解度随温度的升高而。 压强：对固体和液体溶解度的影响很，对气体溶解度的影响很。 例1．下列属于微溶物质的是（）A．AgCl B．BaCl2 C．CaSO4 D．Ag2S 例2．下列物质的溶解度随温度升高而减小的是（）A．KNO3 B．Ca(OH)2C．BaSO4 D．CO2 【阅读教材】P87“活动与探究”2 ２．沉淀溶解平衡： （1）没有绝对不溶的物质 （2）沉淀溶解平衡： 在一定下，当沉淀的速率和沉淀的速率时，形成溶质的溶液，达到平衡状态，人们将这种平衡称为沉淀溶解平衡。 ①AgCl的电离方程式。 ②AgCl的沉淀溶解平衡方程式。 类似于水的离子积常数，我们可以用溶度积常数来描述沉淀溶解平衡。 （3）溶度积常数： ①概念：在一定下，难溶电解质在溶液中达到平衡时，电离出的离子的物质的量浓度的系数次幂的乘积为一常数，称为溶度积常数或简称，通常用表示。 ②举例： AgCl的沉淀溶解平衡AgCl Ag++Cl－，K sp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl－)； Fe(OH)3的沉淀溶解Fe(OH)3Fe3++3OH－，K sp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH－)； BaSO4的沉淀溶解平衡，溶度积； Mg(OH)2的沉淀溶解平衡，溶度积； 第2课时沉淀反应的应用 1.了解沉淀反应的应用。 2.知道沉淀转化的本质。 沉淀的生成和溶解 1．沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用 在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。 (2)沉淀的方法 ①调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4。 ②加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下：Cu2＋＋S2－===CuS↓，Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋；Hg2＋＋S2－===HgS↓，Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋。 ③同离子效应法：增大溶解平衡中离子浓度，使平衡向沉淀生成的方向移动。 2．沉淀的溶解 (1)沉淀溶解的原理 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 (2)溶解沉淀的试剂类型 ①主要类型：用强酸溶解。例如：溶解CaCO3、FeS、Cu(OH)2等难溶电解质。 ②用某些盐溶液溶解。例如：Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液，化学方程式为Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)沉淀溶液中的Ba2＋，加入的Na2SO4溶液浓度越大沉淀效果越好。( ) (2)可以使要除去的离子全部通过沉淀除去。( ) (3)除去MgCl2溶液中的Fe2＋，先加入双氧水，再加入MgO即可。( ) (4)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀。( ) (5)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好。( ) 答案：(1)√(2)×(3)√(4)√(5)× 2．(2017·九江高二月考)要使工业废水中的Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下： 由上述数据可知，选用的沉淀剂最好是( ) A．硫化物 B．硫酸盐 沉淀溶解平衡课时练习{1课时} 1．下列有关Ksp的叙述中正确的是() ②Ksp只与电解质的本性有关，而与外界条件无关 ③Ksp表示难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，溶液中离子浓度计量数次幂之积 ④Ksp的大小与难溶电解质的性质和温度有关 A．①③B．②④C．③④D．①② 2．下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是（） A．KSP（AB2）小于KSP（CD），则AB2的溶解度小于CD的溶解度 B．在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，氯化银的KSP增大。 C．在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入碘化钾固体，氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀。 D．在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，通入二氧化碳气体，溶解平衡不移动。 3．氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)时，为使Mg(OH) 2固体的量减少，可加入少量的（） A．NaOH B．NH4Cl C．MgSO4 D．NaCl 4对于难溶盐MX，其饱和溶液中M+ 和X- 浓度之间的关系为Ksp=c(M+)?c(X-)，现将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的顺序是（） ①20 mL 0.01mol?L-1 KCl溶液；②30 mL 0.02mol?L-1 CaCl2溶液； ③40 mL 0.03mol?L-1 HCl溶液；④10 mL蒸馏水；⑤50 mL 0.05mol?L-1 AgNO 3溶液 A．①>②>③>④>⑤B．④>①>③>②>⑤ C．.⑤>④>②>①>③D．④>③>⑤>②>① 5下列说法正确的是( ) A．KClO3和SO3溶于水后能导电，故KClO3和SO3为电解质 B．25℃时、用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH＝7，V醋酸＜VNaOH C．向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和气体生成 D．AgCl易转化为AgI沉淀且K(AgX)＝c(Ag+)·c(X—)，故K(AgI)＜K(AgCl) 6已知常温下：K sp(AgCl)＝1.8×10－10，K sp(Ag2CrO4)＝1.9×10－12 ，下列叙述正确的是A．AgCl在饱和NaCl溶液中的K sp比在纯水中的小 人教部编版高中化学沉淀溶解平衡曲线知识考点梳理 溶度积（Ksp） 1. 概念：一定温度下，难溶电解质在饱和溶液中各离子 浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶 度积，用符号Ksp表示。 2. 表达式：对于沉淀溶解平衡：MmAn（s）? mMn+(aq)+nAm-(aq)， 溶度积常数：Ksp = c（Mn+）mc（Am-）n 3. 溶度积规则：比较Ksp与溶液中有关离子浓度幂的 乘积（离子积Qc）判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否 生成或溶解。 Qc＞Ksp时，生成沉淀； Qc＝Ksp时，达到溶解平衡； Qc＜Ksp时，沉淀溶解。 4. 影响溶度积的因素： Ksp 只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量无关，并且溶液中的离子浓度的变化能使平衡移动，并不改 变Ksp 。 5. 溶度积的物理意义： Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。当化学式所 表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp数值越大则难 溶电解质在水中的溶解能力越强。但对化学式所表示的组成 中阴、阳离子个数比不相同的电解质，则不能直接由它们的 溶度积来比较溶解能力的大小，必须通过具体计算确定。 6. 难溶电解质的溶度积以及溶解能力的比较 【拓展提升】 一. 沉淀的生成 1．沉淀生成的应用 在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等 领域中，常利用沉淀溶解来达到分离或除去某些离子的目 的。 2．沉淀的方法 (1) 调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁， 使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH4+。 (2) 加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某 些金属离子，如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下：Cu2＋＋S2－===CuS↓ Cu2＋＋H2S===CuS↓+ 2H+ Hg2＋＋S2－===HgS↓ Hg2＋＋H2S===HgS↓+ 2H+ 第四单元沉淀溶解平衡 教学目标： 1掌握难溶电解质的溶解平衡及溶解平衡的应用 2运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题 教学重点、难点：难溶电解质的溶解平衡、沉淀的转化和溶解 情感态度与价值观：通过对生产、生活中与沉淀溶解平衡有关的某些现象的讨论，使学生体会到化学对于提高人类生活质量、促进社会发展的作用，激发学生学习化学的热情 课时划分：三课时。 第一课时教案： 第一节、沉淀溶解平衡 [引入]：（演示实验）向PbI2上层清液中滴加AgNO3溶液 （提问）请利用你所学的知识分析，黄色沉淀是什么物质？它是怎样产生的？ [思考与交流] 1、难溶电解质的定义是什么？难溶物的溶解度是否为0？在20℃时电解质的溶解性与溶解度的关系如下： 2、当AgNO3与NaCl反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag+和Cl-？此溶液是否为AgCl 的饱和溶液？ 3、难溶电解质（如AgCl）是否存在溶解平衡？仔细阅读、思考理解，并写出AgCl的溶解平衡表达式。 [板书] 一. 溶度积常数 [讲解]AgCl是难溶的强电解质，在一定温度下，当把AgCl固体放入水中时，AgCl在水中的溶解度很小，AgCl表面上的Ag+离子和Cl-离子，在H2O分子作用下，会脱离晶体表面进入水中。反过来在水中的水合Ag+离子与水合Cl-离子不断地作无规则运动，其中一些 Ag+(aq)和Cl-(aq)在运动中相互碰撞，又可能沉积在固体表面。参见图9-1“AgCl的沉淀溶解过程”。当溶解速度与沉淀速度相等时，在体系中便存在固体与溶液中离子之间的动态平衡。表示为： 这种溶液是饱和溶液。上述平衡关系是一种多相平衡称为沉淀-溶解平衡。它亦服从化学平衡一般规律，其平衡常数表示式为： 由于固体AgCl的“浓度”是一常数，因此可并入常数K中，即： [板书] K[AgCl]=[Ag+][Cl-]=K sp 式中的K sp(或用K L表示)叫做溶度积常数，简称溶度积。 [举例]难溶电解质Fe(OH)3、Ca3(PO4)2的溶度积表示式为： Fe(OH)3Fe3++3OH- K sp=[Fe3+][OH-]3 [板书]溶度积的一般表示式为： A m B n(固) mA n++nB m- K sp====[A n+]m·[B m-]n 在一定温度下，Ksp是一个常数。它表示在难溶电解质的饱和溶液中，以系数为乘幂的离子浓度的乘积。 [讲述]298K时，一些常见难溶电解质的溶度积见附录3。和其它平衡常数一样，K sp也随温度而变化，例如，BaSO4298K时，K sp=1.08×10-10，323K时，Ksp=1.98×10-10，可知随温度升高，BaSO4的Ksp稍有增大。 [板书]二. 溶度积和溶解度的换算 难溶电解质的溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力，溶度积和溶解度可以互相换算。 1.已知溶解度求溶度积：已知物质的溶解度(用物质的量浓度：mol/L表示)，就可以计算它的溶度积。 [例题]已知室温时AgBr的溶解度是8.8×10-7mol/L，MgNH4PO4溶解度是6.3×10-5mol/L，求AgBr、MgNH4PO4的溶度积？ 解：AgBr(固) Ag++Br- ∵溶解的AgBr可认为完全电离 ∴[Ag+]=[Br-]=8.8×10-7mol/L K sp[AgBr]=[Ag+][Br-]=(8.8×10-7)2=7.7×10-13 同理MgNH 4PO4(固) Mg2++NH4++PO43- 因为溶解的Mg(NH4)PO4可认为完全电离， ∴[Mg2+]=[]=[]=6.3×10-5mol/L ∴K sp[Mg(NH4)PO4]=[Mg2+][][] =(6.3×10-5)3=2.5×10-13 答：AgBr的溶度积为7.7×10-13，Mg(NH4)PO4的溶度积为2.5×10-13。 [小节]通过以上计算可将溶解度求溶度积的换算公式小结如下： 1．(1)已知K sp(AgBr)＝4.9×10－13，则将AgBr放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag＋)是多少？ (2)已知常温时，K sp[Mg(OH)2]＝4.0×10－12mol3·L－3， 则将Mg(OH)2放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的pH 为多少？ (3)在0.01 mol·L－1的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH 溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH是多少？当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH为多少？ 2．已知K sp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2， K sp(Ag2CrO4)＝1.6×10－12mol3·L－3， 现在向0.001 m ol·L－1 K2CrO4和0.01 mol·L－1 KCl混合液中滴加0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，通过计算回答： (1)Cl－、CrO2－4谁先沉淀？ (2)刚出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中Cl－浓度是多少？(设滴加过程中体积不变) 3．(2009·广东，18改编) 硫酸锶(SrSO4)在水中的 沉淀溶解平衡曲线如图。 下列说法正确的是( ) A．温度一定时，K sp(SrSO4) 随c(SO2－4)的增大而减小 B．三个不同温度中，313 K时K sp(SrSO4)最大 C．283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液 D．283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液 9. 已知：pAg＝－lg[c(Ag＋)]， K sp(AgCl)＝1×10－12mol2·L－2。 如图是向10 mL AgNO3溶液中 逐渐加入0.1 mol·L－1的NaCl 溶液时，溶液的pAg随着加入 NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是( ) A．原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L－1 B．图中x点的坐标为(100,6) C．图中x点表示溶液中Ag＋被恰好完全沉淀 D．把0.1 mol·L－1的NaCl换成0.1 mol·L－1 NaI 则图像在终点后变为虚线部分 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SO42－的溶液中肯定不存在Ag+ B．0.02mol/L的AgNO3溶液与0.2mol/L的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀 C．Ag2SO4的溶度积常数（Ksp）为1×10－3 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 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SO42－的溶液中肯定不存在Ag+ 【Ag＋是一定存在的，只是量的多少而已，排除A】B．0.02mol/L的AgNO3溶液与0.2mol/L的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀【假设不沉淀，则c（Ag＋）×c（Ag＋）×c（SO4^(2-)） ＝0.01×0.01×0.1＝0.00001】 根据图像可判定Ksp＝【图像不清晰，可依据图像求出】 【如果横纵坐标的数量级均为10－2次方，则Ksp＝0.00002】 【然后依据Ksp与上面求出的浓度积比较，不出现沉淀】 C．Ag2SO4的溶度积常数（Ksp）为1×10－3 【Ksp＝c（Ag＋）×c（Ag＋）×c（SO4^(2-)）＝0.00002，排除C】 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 【蒸发的过程中，Ag＋和硫酸根离子浓度均将增大，因而不会水平变化，排除D】【考点】沉淀溶解平衡,沉淀溶解平衡常数的概念,浓度的定义,图像信息的提取 【分析】A选项考查学生对沉淀的理解是否准确;B选项可以直接利用图像得出结论;D选项要求学生理解浓度的概念和影响因素,并隐含考查了用图像表达实验结果的能力,可以拓展问学生如果出a点蒸发溶液成分变化趋势在图中如何反映出来.本题得分率很不理想,可见学生对于沉淀溶解平衡的方程式以及溶度积常数的表达式很不熟悉,这个要求是必须要达到的,是化学平衡常数的直接迁移应用. C [相应知识点归纳] ⑴．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， 不会出现在曲线外的点 ⑵．溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：ⅰ、原溶液不饱和时，离子浓度要增 大都增大；ⅱ、原溶液饱和时，离子浓度都不变。 ⑶．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。 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SO42－的溶液中肯定不存在Ag+ 【Ag＋是一定存在的，只是量的多少而已，排除A】B．0.02mol/L的AgNO3溶液与0.2mol/L的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀【假设不沉淀，则c（Ag＋）×c（Ag＋）×c（SO4^(2-)） ＝0.01×0.01×0.1＝0.00001】 根据图像可判定Ksp＝【图像不清晰，可依据图像求出】 【如果横纵坐标的数量级均为10－2次方，则Ksp＝0.00002】 【然后依据Ksp与上面求出的浓度积比较，不出现沉淀】 C．Ag2SO4的溶度积常数（Ksp）为1×10－3 【Ksp＝c（Ag＋）×c（Ag＋）×c（SO4^(2-)）＝0.00002，排除C】 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【蒸发的过程中，Ag＋和硫酸根离子浓度均将增大，因而不会水平变化，排除D】 《沉淀溶解平衡》教学设计 扬州大学附属中学蒋艳旻 一、教材分析 案例章节 《普通高中标准实验教科书（苏教版）》选修《化学反应原理》专题3溶液中的离子反应第四单元沉淀溶解平衡。 内容分析 （1）沉淀溶解平衡内容既包括溶液中的离子反应——溶解过程和沉淀过程，又牵涉到平衡知识。所以教材把这部分内容安排在化学平衡知识之后，溶液中的离子反应的最后一单元。使得学生能够从强电解质在水溶液中完全溶解，离子生成沉淀，难溶强电解质溶解和生成沉淀速率相同而达到平衡状态三个层次上来学习研究这部分知识，即能用已学的离子反应和平衡的知识来帮助解决本节课中所遇到的化学问题。 （2）沉淀溶解平衡知识无论对于化学本身还是对化工生产及人们的生活实际都有重要的意义。如何判断沉淀能否生成或是溶解；如何使沉淀的生成和溶解更加完全；如何创造条件，只使某一种或某几种离子从含多种离子的溶液中完全沉淀下来，而其余的离子却保留在溶液中，这些都是实际生产、生活和化学实验中经常遇到的问题。 （3）沉淀溶解平衡在新课程标准和新教材中的补充使得选修化学反应原理内容更加完整。 根据高中化学课程标准和教材内容，制订了教学目标： 教学目标分析 知识与技能： 1．认识沉淀溶解平衡的建立过程； 2．理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解； 3．知道沉淀溶解、生成和转化的本质； 4．了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。 过程与方法：分析比较归纳等思维能力的培养，通过实验培养观察能力。 情感态度与价值观：从实验现象分析得出宏观现象和微观本质的关系，领悟感性认识到理性认识的过程。 教学难点分析 1．沉淀溶解平衡的建立； 2．运用溶度积规则判断分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化； 3．沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。 教学重点分析 1．沉淀溶解平衡的建立过程； 2．知道沉淀溶解、生成和转化的本质。 二、学情分析 学生对于化学反应原理知识的学习从接触化学学习就开始了，特别是通过选修教材《化学反应原理》进行了系统的反应原理的学习，特别是学到整本书的最后一个专题的最后一个单元的内容后，学习能力较强的学生已经积累了一定学习方法，他们在学习沉淀溶解平衡知识块的时候，教师只要设计相应的问题情境，如生活和工业生产真实的情境和探究实验，进行适当的引导学生就能结合前面学习过的平衡的知识解决部分问题。而对于学习能力较弱的学生，教师在他们学习的过程中应起主导作用，帮助他们设计该部分内容中必须要掌握的一些基本问题，指导他们解决问题方法，帮助、指导他们总结解决不同类型问题的方法，从而能从纯粹知识的学习上升到学习方法学习和提高化学问题解决能力上。 三、教法分析 情境法——用电脑展示图片真实的问题，通过真实的情景设计复习回顾已有知识，激发学生的学习兴趣去学习新的知识。例如：设计“吃糖为何会出现龋齿？”问题。 实验探究法——设计学生探究实验，如“向MgCO3饱和溶液中滴加Na2CO3溶液”的实验，帮组学生理解难溶物在溶液中的沉淀溶解平衡过程。 类比法——引导学生学习溶度积Ksp时，启发学生联系已学的平衡知识和溶解度的概念，而不是单独来理解。 问题解决法——通过解决一系列生产和生活中的真实存在的化学问题，激发学生的学习兴趣，并有主动掌握知识的目的。 沉淀溶解平衡的计算： 1:已知一定温度下，Mg(OH)2在水中的溶解度为5.8 ×10-3g/L。 (1)求Mg(OH)2饱和溶液中的溶度积K sp (2)求Mg(OH)2饱和溶液中的pH和[OH-] (3)求Mg(OH)2在0.001mol/L的NaOH溶液中的溶解度。 (4)求Mg(OH)2在0.001mol/L的MgCl2溶液中的溶解度。 2．(1)已知25 ℃时，K sp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下： 25 ℃时，在Mg(OH)2____________。 (2)向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl 的K sp＝1.0×10－10，忽略溶液的体积变化，请计算： ①完全沉淀后，溶液中c(Ag＋)＝__________。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50 mL 0.001 mol·L－1的盐酸，是否有白色沉淀生成？ ________________(填“是”或“否”)。 (3)在某温度下，K sp(FeS)＝6.25×10－18，FeS饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在关系：c2(H＋)·c(S2－)＝ 1.0×10－22，为了使溶液里c(Fe2＋) 达到1 mol·L－1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的 c(H＋)约为__________________。 沉淀溶解平衡的应用： 例1：已知：Cu(OH)2： Ksp为2.2×10-20， Fe(OH)3： Ksp为1.6×10-39 现有浓度均为0.1mol/L的 Cu2+、Fe3+的混合溶液， 1.6×10-39则： ⑴Fe3+开始沉淀时的c(OH-)=_____，完全沉淀时的c(OH-)=_____ ， （离子浓度小于10-5时可看成完全沉淀） Cu2+开始沉淀时的c(OH-)=_____ 。 ⑵若要除去Fe3+，应将pH调节至____________ 例2锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，还可能形成安全隐患，因此要定期除去锅炉水垢。水垢中含有CaSO4，用酸很难除去。思考：如何去除CaSO4 ？写出相应方程式。 例3：BaSO4的Ksp比 BaCO3小，你认为能实现这一转化吗？已知常温下， BaCO3的K SP = 5.1×10-9 mol2?L-2，BaSO4的K SP =1.0×10-10 mol2?L-2 。现将0.233g BaSO4固体放入100mL水中（忽略溶液体积变化），则： ①溶液中c(Ba2+)= ， ②若在上述体系中，实现BaSO4向BaCO3转化， CO32-浓度的取值范围是。 3-4第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡 知能定位 1.了解难溶物在水中的溶解情况，认识沉淀溶解平衡的建立过程。 2.理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解。 3.了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用（沉淀的生成和分步沉淀，沉淀的溶解和转化）。情景切入 你知道美丽的溶洞是怎样形成的吗？ 自主研习 一、沉淀溶解平衡原理 1.沉淀溶解平衡 （1）概念 在一定温度下，当溶解速率和沉淀速率相等时所达到的溶解平衡。 （2）溶解平衡的建立 以AgCl溶解平衡为例，表达式： AgCl溶解 沉淀 Ag++Cl-。 (3)溶解平衡的特征 动——动态平衡，溶解速率和沉淀速率不等于零 | 等——溶解速率和沉淀速率相等。 | 定——平衡状态时，溶液中的离子浓度保持不变 | 变——当改变外界条件时，溶解平衡发生移动。 （4）表示方法 Fe(OH) 3的沉淀溶解平衡可表示为 2.溶度积 （1）含义 沉淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数或溶度积，符号为K SP。 (2)表示方法：对M m A n mM n++nA m-来说，K SP =c m (M n+)·c n (A m-) （3）影响因素 K SP 与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关，与沉淀量无关。 （4）意义 溶度积(K SP )反映了物质在水中的溶解能力。对同类型的难溶电解质（如AgCl 、AgBr 、AgI ）而言，K SP 数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强。 二、沉淀溶解平衡原理的应用 1.沉淀的转化 （1）实验探究 （2）实验结论：在一定条件下溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。 2.沉淀的生成 （1）调节pH 法：除去CuSO 4溶液中少量Fe 3+Cu(OH) 2或Cu 2(OH) 2CO 3,调节pH 至3~4,使Fe 3+转化为Fe(OH) 3沉淀除去。 （2）加沉淀剂法 误食可溶性钡盐，可用Na 2SO 4解毒，反应式为 Ba 2++SO 2-4==BaSO 4↓；除去食盐溶液中的MgCl 2，可加入少量NaOH ，反应式为 Mg +2OH ==Mg(OH) 2↓。 课堂师生互动 知识点1 溶度积 1.溶度积K SP 在一定条件下，难溶强电解质A m B n 溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡，叫作沉淀溶解平衡。这时，离子浓度的乘积为一常数，叫做溶度积，用K SP 表示。 2.表达式 A m B n (s)mA n + (aq)+nB m- (aq) K SP =c m (A n+)·c n (B m- ) 3.溶度积的应用 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Q c 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： Q c >K SP ，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 Q c =K SP ，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 Q c 高中化学学习材料 第三章第四节沉淀溶解平衡 建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分 一、选择题(每小题8分，共64分) 1.有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法正确的 是（） A.AgCl沉淀生成和溶解在同时不断进行， 且速率相等 B.AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl- C.只要向含有AgCl的饱和溶液中加入盐 酸，一定会有沉淀生成 D.向含有AgCl的悬浊液中加入NaBr固体， AgCl沉淀不变化 2.向饱和BaSO4溶液中加水，下列叙述正确 的是（） A.BaSO4溶解度增大、K sp不变 B.BaSO4溶解度、K sp均增大 C.BaSO4溶解度不变、K sp增大 D.BaSO4溶解度、K sp均不变 3.下列说法不正确的是（） A. K sp只与难溶电解质的性质和温度有关 B.由于K sp（ZnS）＞K sp（CuS），所以ZnS沉 淀在一定条件下可转化为CuS沉淀 C.其他条件不变，离子浓度改变时， K sp不 变 D.两种难溶电解质作比较时， K sp小的，溶 解度一定小 4.已知溶液中存在平衡：Ca（OH）2（s）Ca2 ＋（aq）＋2OH-（aq）ΔH<0，下列有关该 平衡体系的说法正确的是（） ①升高温度，平衡逆向移动 ②溶液中c（Ca2＋）·c2（OH-）恒为定值 ③向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大 c（Ca2＋） ④除去氯化钠溶液中混有的少量Ca2＋，可 以向溶液中加入适量的NaOH溶液 ⑤恒温下，向饱和溶液中加入CaO，溶液的 pH升高 ⑥给溶液加热，溶液的pH升高 ⑦向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质 量增加 ⑧向溶液中加入少量NaOH固体， Ca（OH）2固体质量不变 A.①⑦ B.①②⑦⑧ C.③④⑤⑦ D.①③⑦⑧ 5.已知室温下，Al(OH)3的K sp或溶解度远大 于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 mol·L-1的Fe(NO3 )3和Al(NO3 )3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是（） A B浙江省磐安县第二中学高考化学 第四单元 沉淀溶解平衡原理专题复习试题(1)
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2020届高三化学二轮微专题突破训练：沉淀溶解平衡的应用、溶度积的相关计算及溶解图像
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