沉淀溶解平衡及電解質(zhì)溶液中三種平衡綜合

1、沉淀溶解平衡及電解質(zhì)溶液中三種平衡綜合、沉淀溶解平衡的應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用舉例沉淀的生成轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去加沉淀劑法：如以 Na2S、H2S等作沉淀劑，使某些金屬離子如Cu2、Hg2等生成極難溶的硫化物 CuS、HgS，是分離、除去雜質(zhì)常用的方法沉淀的溶解如用鹽酸可溶解碳酸鈣沉淀，用NaOH可溶解氫氧化鋁沉淀沉淀的轉(zhuǎn)化 由難溶的沉淀轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀是比較容易實(shí)現(xiàn)的一種轉(zhuǎn)化，如在AgCl懸濁液中，加入 KI溶液后，沉淀變黃，再加入 Na2S溶液，沉淀變黑 由難溶的沉淀轉(zhuǎn)化為更易溶的沉淀是比較難以實(shí)現(xiàn)的一種轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化的前提是 兩種沉淀的溶解度相差不是很大”。如雖然Ksp(BaSO4)Ksp(

2、BaCO3),但兩者相差不大，只要用飽和Na2CO3溶液浸泡，BaSO4就可能轉(zhuǎn)化為BaCO3Ksp使用常見(jiàn)的錯(cuò)誤Ka ( Kb)、Kw、二、電解質(zhì)溶液章三大常數(shù)(1) 混淆水的離子積的意義Kw = c(H +) (OH)，所以我們常誤認(rèn)為水電離的c(H + )與c(OH)的乘積才是水的離子積，而實(shí)質(zhì)上是水溶液中的c(H +)與c(OH)的乘積?？吹剿碾x子積(Kw)就認(rèn)為其數(shù)值等于1 X1014，而忽略溫度的影響，只有常溫下的Kw = IXI0T4 0只受溫度的影響，在溫度一定時(shí)，平衡電離平衡常數(shù)、Kw、水解平衡常數(shù)、Ksp均是溫度的函數(shù)， 常數(shù)不變，與化學(xué)平衡是否移動(dòng)無(wú)關(guān)。(4) pH的計(jì)

3、算中混淆c(H + )和 c(OH)”，溶液顯酸性用溶液中的c(H來(lái)計(jì)算;c(H + )o在應(yīng)用pH = -Ig c(H +)計(jì)算時(shí)，一定要抓住 矛盾的主要方面 溶液顯堿性要先求溶液中的 c(OH)，再利用Kw求溶液中的(5) 錯(cuò)誤地認(rèn)為只要 Ksp越大，其溶解度就會(huì)越大。Ksp還與難溶物化學(xué)式中的各離子配比有關(guān)，只有同類型的難溶物的 K sp大小可用于比較其溶解度大小。誤認(rèn)為Ksp小的不能轉(zhuǎn)化為 Ksp大的，只能實(shí)現(xiàn)Ksp大的向Ksp小的轉(zhuǎn)化。實(shí)際上當(dāng)兩種難溶電解質(zhì) 的Ksp相差不是很大時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)某種離子的濃度，可實(shí)現(xiàn)難溶電解質(zhì)由Ksp小的向Ksp大的轉(zhuǎn)化。例題1: (1)用于電解的食鹽水

4、需先除去其中的Ca2、Mg2、So2-等雜質(zhì)。某次除雜操作時(shí)，往粗鹽水中先加入過(guò)量的(填化學(xué)式)，至沉淀不再產(chǎn)生后，再加入過(guò)量的Na2CO3和NaOH ,充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)濾液中仍含有一定量的SO：，其原因是已知Ba2+有很強(qiáng)的毒性，醫(yī)學(xué)上進(jìn)行消化系統(tǒng)的X射線透視時(shí)，常使用 BaSO4作內(nèi)服造影劑。胃酸酸性很強(qiáng)(pH約為1),但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是 (用沉淀溶解平衡原理解釋 )。歸納：平衡簡(jiǎn)答題模板存在平衡,(條件)使平衡向(方向)移動(dòng)，(結(jié)論)全部轉(zhuǎn)化到溶液中，需反復(fù)處理(3)現(xiàn)有0.2mol BaSO4沉淀，每次用1L飽和Na2CO3

5、溶液(濃度為1.7mol/L )處理，若使 BaSOq次。已知 Ksp ( BaSO4)=5.0 X 10-9例題2：某二元弱酸H2R，電離常數(shù)為Ki、K2，請(qǐng)討論鹽NaHR溶液的酸堿性。練習(xí)1: 25 C時(shí)，H2SO3=HSO3 + H +的電離常數(shù)Ka= 1X102mol L-1則該溫度下NaHSO?水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kh =mol-L 1，若向 NaHSOs溶液中加入少量的12，則溶液中時(shí)將(填增大”、減小”或不變”。堿性更強(qiáng)的是練習(xí)2：室溫下，0.1 mol L 1的硫化鈉溶液和 0.1 mol L1的碳酸鈉溶液, 其原因是Ki2 = 5.6 X011已知：H2S: Ki1= 1.3

6、X0 7 Ki2= 7.1 X015H2CO3：心=4.3 X07例題3：化工生產(chǎn)中常用 MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2+，寫出反應(yīng)中的離子方程式，由此可知大小關(guān)系Ksp(M nS)Ksp(Cu S),向溶液中加入少量CuSO4固體后，c(Mn 2+)將，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)練習(xí)3:將Ca(OH) 2加入蒸餾水中，一段時(shí)間后達(dá)到沉淀溶解平衡：K=Ca(OH) 2(s)Ca2+ (aq) + 2OH(aq)。下列說(shuō)法中正確的是()B.C.練習(xí)濾液1 KIA.恒溫下向溶液中加給溶液加熱，溶液的恒溫下向溶液中加CaO,溶液的pH升高pH升高CaO后，溶液中的n(OH )減小NaOH固體，Ca(

7、OH) 2固體的質(zhì)量不變向溶液中加入少量的4：實(shí)驗(yàn)：0.1 mol 1 AgNO 3溶液和0.1 mol L 1 NaCl溶液等體積混合得到濁液 a, b和白色沉淀c； 向?yàn)V液b中滴加0.1 mol L 1 KI溶液，出現(xiàn)渾濁；向沉淀c中滴加過(guò)濾得到0.1 mol L -溶液，沉淀變?yōu)辄S色。下列分析不正確的是()Ag + (aq) + Cl (aq) B.濾液b中不含有濁液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)+AgC.中顏色變化說(shuō)明 AgCl轉(zhuǎn)化為Agl三、用三大常數(shù)”分析溶液中的平衡問(wèn)題D.實(shí)驗(yàn)可以證明 Agl比AgCI更難溶例題4: pC類似pH,是指極稀溶液中，溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度的常用對(duì)數(shù)

8、負(fù)值。如某溶液溶質(zhì)的濃度為1X 103 mol LT,則該溶液中溶質(zhì)的 pC = lg(1 x 103)= 3。下圖為H2CO3在加入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液溶液后，平衡時(shí)溶液中三種成分的pC pH圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:pC 021046ft0246101214pH /4I (II II I(1)在人體血液中，HCO3能起到使人體血液 pH保持在7.357.45的作用。 請(qǐng)用電解質(zhì)溶液中的平衡解釋： (用離子方程式表示 正常人體血液中，HCO3的水解程度 電離程度(填 pH = 7.00 的血液中，c(H2CO3)c(HCO 3)(填“ c(Cl一)c(HCO3)c(Co3 一)+ + 2C.向 NH4H

9、CO3溶液中滴加 NaOH 溶液至 pH = 7： c(NH4)+ c(Na )= c(HCO3)+ c(CO3 )D. 0.2 mol L-某一元弱酸HA溶液和0.1 mol L NaOH溶液等體積混合后的溶液：2c(OH )+ c(A +)=2c(H )+ c(HA)5. A為兩種固體的混合物，G和I為溶液D的組成成分，E為紅褐色沉淀，J為淡黃色固體。反應(yīng)所加的試劑均足量?；旒﨟CI=HNbOH（過(guò)腳COi蒔箴F沉淀H懈液1MCI(1) 混合物A 一定含有的元素為(寫元素符號(hào))(2) 溶液F 定含有的陰離子為(寫離子符號(hào))寫出B + Gt J的化學(xué)方程式： 寫出溶液Ct溶液D的離子方程式：

10、(4)溶液I中溶質(zhì)的陽(yáng)離子常作凈水劑，其作用原理是(用離子方程式表示):。6 (2015山東高考)毒重石的主要成分BaCO3 (含 Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì))，實(shí)驗(yàn)室利用毒重石制備NHjHiO倜 pH-gBaCl2 2H2O的流程如下：NflOHI 過(guò)I翡：SS f斑M(jìn)呵濾渣I陲遛石濾旌JU(1) 毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，目的是筒外還需使用下列儀器中的 。a.燒杯b .容量瓶C.玻璃棒(2)。實(shí)驗(yàn)室用37%的鹽酸配置15%的鹽酸，除量Ca +2+1MgFe開(kāi)始沉淀時(shí)的pH11.99.11.9完全沉淀時(shí)的pH13.911.13.2d .滴定管(填離子符號(hào))，濾渣n中含。加入NH3

11、 H2O調(diào)節(jié)PH=8可除去加入H2C2O4時(shí)應(yīng)避免過(guò)量，原因是_已知：Ksp (BaC2O4)=1.6 XI0-7, Ksp (CaC2O4)=2.3 X10-9(3)利用簡(jiǎn)潔酸堿滴定法可測(cè)定Ba2+的含量，實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行。已知：2CrO4 +2H =Cr2O7 +H20Ba +CrO4 =BaCrO4步驟I移取xml 一定濃度的Na2CrO4溶液與錐形瓶中，加入酸堿指示劑，用 準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，測(cè)得滴加鹽酸體積為步驟n：移取 y mLBaCI 2溶液于錐形瓶中，Ba2+完全沉淀后，再加入酸堿指示劑，用的體積為VjmL。滴加鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)應(yīng)用酸式滴定管，(填化學(xué)式)。b mol _ _1鹽酸標(biāo)Vo

12、mL o加入 x mL與步驟I相同濃度的Na2CrO4溶液，待b mol -L 1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，測(cè)得滴加鹽酸“0刻度位于滴定管的(填BaCl 2溶液的濃度為 mol L _1,若步驟n中滴加鹽酸時(shí)有少量待測(cè)液濺出,將 (填偏大”或偏小”。上方”或下方”。Ba2+濃度測(cè)量值CO3-時(shí)，BaSO4（s）例題1:答案 (1) BaCl2 BaSO4和BaCO?的Ksp相差不大，當(dāng)溶液中存在大量 會(huì)部分轉(zhuǎn)化為BaCO3(s)(或其他合理答案)(2) 對(duì)于平衡BaSO4(s) =Ba2+ (aq) + So4_(aq), H +不能減小SO2_的濃度，故平衡不能向溶解方向移動(dòng)，Ba2+濃度很小，

13、因而對(duì)人身無(wú)害(3) 練習(xí) 練習(xí) 練習(xí)3次1答案1X10-12增大2答案 硫化鈉溶液硫化氫的Ki2小于碳酸的Ki2，硫化鈉更易水解中的黃色Agl 比 AgCl4解析：由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和反應(yīng)原理可知，濁液a為含有AgCl及硝酸鈉的濁液，濾液b為硝酸鈉溶 液(含極少量的Ag+、CP),白色沉淀c為AgCl，中出現(xiàn)的渾濁為 Agl，中的黃色沉淀為 Agl。濁 液a中存在AgCl的溶解平衡，A項(xiàng)正確；由選項(xiàng) A可知濾液b中含有Ag ： B項(xiàng)錯(cuò)誤； 沉淀為Agl，是由AgCl電離出的Ag +與結(jié)合生成的，C項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)均說(shuō)明 更難溶，D項(xiàng)正確。練習(xí)5答案：由紅色變成無(wú)色滴定終點(diǎn)時(shí)溶液呈弱堿性， BaCO

14、3不參與反應(yīng)例題 3 答案 Cu2+(aq) + MnS(s) lCuS(s) + Mn2 (aq)，大于，變大，K：MuS 例題 4 答案 (1) HCO - H + CO3、HCO3 + H2OH2CO3 + OH 用pH試紙(或 pH計(jì))測(cè)常溫下0.1 mol L-1 Na2CO3溶液的pH,若pH12 , 則該同學(xué)的觀點(diǎn)錯(cuò)誤(4) c(Li +) = 0.075 mol L：1、c(CO3) = 0.1 mol L, c2(Li +) c(Co3)= 5.6 x 1041.68 x 103，所以無(wú)沉 淀產(chǎn)生。5、 答案(1)Fe、Al、S (2)CI、OH、AIO 2(3) H2S +

15、 2FeCl3=2FeCl2 + Sj + 2HCI 2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ + 2C Al 3+ + 3H2O 涯跤 Al(OH) 3(膠體)+ 3H +(1)增大接觸面積從而使反應(yīng)速率加快；ac6、【答案】Mg(0H)2、Ca(0H)2； H2C2O4過(guò)量會(huì)導(dǎo)致生成 BaC2O4沉淀，產(chǎn)品的產(chǎn)量減少。(3)上方;(VobVib) /y ;偏小。(2) Fe3+；【解析】試題分析:(1)充分研磨可以增大反應(yīng)物的接觸面積，增大反應(yīng)速率；因?yàn)榕渲频柠}酸溶液濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以計(jì)算出濃鹽酸的體積和水的體積，所以使用燒杯作為容器稀釋，玻璃杯攪拌。(2) 根據(jù)流程圖和表中數(shù)據(jù)，加入NH?HO調(diào)pH為8,只有Fe3+完全沉淀，故可除去 Fe3+;加入NaOH 調(diào)P