第四节 难溶电解质的溶解平衡
[考纲展示] 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。 2.了解溶度积的含义及其表达式,能进行相关的计算。
考点1| 沉淀的溶解平衡
固本探源
1.电解质在水中的溶解度
20 ℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:
2.难溶电解质的溶解平衡状态
上层澄清液变浑浊的原因是上层澄清溶液中存在AgCl(s)Ag(aq)+Cl(aq),加入NaCl溶液后,溶液中c(Cl)变大,使平衡向生成AgCl沉淀的方向移动。
(1)溶解平衡的概念
在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即建立了动态平衡,叫做难溶电解质溶解
+-
的溶解平衡。如AgCl溶于水:AgCl(s)Ag(aq)+Cl(aq)。 沉淀
(2)溶解平衡状态的特征
-
+
-
(3)沉淀溶解平衡的影响因素
3.溶解平衡常数——溶度积
以Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq)为例:
+
-
概念 符号 表达式 Ksp[Mg(OH)2]= 溶度积 沉淀溶解的平衡常数 Ksp 离子积 溶液中有关离子浓度幂的乘积 Qc Qc[Mg(OH)2]=c(Mg2)·c2(OH), +-c(Mg2)·c2(OH),式中的浓度都是平衡浓度 +-式中的浓度是任意浓度 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解 应用 ①Qc>Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出 ②Qc=Ksp:溶液饱和,处于平衡状态 ③Qc A.溴酸银的溶解是放热过程 B.温度升高时溴酸银溶解速度加快 C.60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×104 - D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯 【解题导引】 60 ℃时,AgBrO3的溶解度是多少?此时溶液中c(Ag)和c(BrO3)是多少? 【提示】 0.6 g;c(Ag)=c(BrO3)= + - + - 0.6 g-- 0.1 L≈2.5×102mol·L1。 -1÷236 g·mol考点精析 溶解平衡曲线的解题方法 1.第一步:明确图像中纵、横坐标的含义。纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。 2.第二步:理解图像中线上的点、线外点的含义。 (1)以氯化银为例,在该沉淀溶解平衡图像上,曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Q=Ksp。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。 (2)曲线上方区域的点均为饱和溶液与沉淀共存的体系,此时Q>Ksp。 (3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时Q 3.第三步:抓住Ksp的特点,结合选项分析判断。 (1)溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:①原溶液不饱和时,离子浓度要增大都增大;②原溶液饱和时,离子浓度都不变。 (2)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。 题组强化 ●题组1—沉淀溶解平衡及影响因素 1.一定温度下,将足量的AgCl分别放入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是( ) ①20 mL 0.01 mol·L1KCl溶液 - ②30 mL 0.02 mol·L1CaCl2溶液 - ③40 mL 0.03 mol·L1HCl溶液 - ④10 mL蒸馏水 ⑤50 mL 0.05 mol·L1AgNO3溶液 - A.①>②>③>④>⑤ C.⑤>④>②>①>③ 2.(2016·焦作模拟)有关难溶电解质的溶度积如下: Mg(OH)2(s)Mg2(aq)+2OH(aq),Ksp=5.6×10 + - - -12 B.④>①>③>②>⑤ D.④>③>⑤>②>① ;Cu(OH)2(s)Cu2(aq)+2OH + (aq),Ksp=2.2×10 -20 。向温度一定、有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中加入某物质或溶 液,能使Mg(OH)2固体的质量增加的是( ) A CH3COONa的饱和溶液 C.CuCl2的饱和溶液 B NH4Cl的饱和溶液 D.蒸馏水 + + 3.(2016·南昌调研)化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2:Cu2(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2(aq)。下列有关叙述中正确的是( ) + ①MnS的Ksp大于CuS的Ksp ②达到平衡时c(Mn2)=c(Cu2) + + ③向溶液中加入少量Na2S固体后,溶液中c(Cu2)、 + c(Mn2)保持不变 + Ksp?MnS?④该反应的平衡常数K= Ksp?CuS?A.①④ B.②③C.①②③ D.②③④ ●题组2—溶度积常数与溶解平衡图像问题 4.(2013·新课标全国卷Ⅰ)已知Ksp(AgCl)=1.56×10Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10 -12 - - -10 ,Ksp(AgBr)=7.7×10 -13 , 。某溶液中含有Cl、Br和CrO2L1,向4,浓度均为0.010 mol· - - - 该溶液中逐滴加入0.010 mol·L1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( ) A.Cl、Br、CrO24 - - - B.CrO24、Br、Cl - - - C.Br、Cl、CrO24 - - -D.Br、CrO24、Cl - - - 5.(2016·河北冀州中学)某同学为了探究沉淀溶解平衡的原理并测定某温度下PbI2的溶度积常数,设计了如下实验: Ⅰ.取100 mL蒸馏水,加入过量的PbI2固体(黄色),搅拌、静置,过滤到洁净的烧杯中,得到滤液a; Ⅱ.取少量滤液a于试管中,向其中加入几滴0.1 mol/L的KI溶液,观察现象; Ⅲ.另准确量取10.00 mL滤液a,与离子交换树脂(RH)发生反应:2RH+Pb2===R2Pb+ + 2H,交换完成后,流出液用中和滴定法测得n(H)=3.000×105mol。 + + - 分析过程,下列说法错误的是( ) A.步骤Ⅰ中搅拌的目的是使碘化铅充分溶解 B.步骤Ⅱ中观察到的现象是产生黄色沉淀 C.此实验温度下,PbI2的溶度积常数Ksp=1.350×108 - D.若步骤Ⅰ盛装滤液的烧杯中有少量的水,Ksp的测定结果不受影响 6.(2016·河北衡水中学三模)在T℃时,铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是( )

