沉淀溶解平衡

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 調(diào)節(jié)pH :女口 CuCl2溶液中含雜質(zhì) FeCb，可調(diào)節(jié) pH至4左右，使 Fe混淆水的離子積的意義Kw = c(H +) c(OH)，所以我們常誤認(rèn)為水電離的c(H十)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 J與c(OH)的乘積。 看到水的離子積(Kw)就認(rèn)為其數(shù)值等于1 X10_，而忽略溫度的影響，只有常溫下的Kw = 1X10_。 電離平衡常數(shù)、Kw、水解平衡常數(shù)、Ksp均是溫度的函數(shù)，只受溫度的影響，在溫度一定時(shí)，平衡 常數(shù)不變，與化學(xué)平衡是否移動(dòng)無(wú)關(guān)。 pH的計(jì)算中混淆c(H +

2、 )和 c(OH _)在應(yīng)用pH = _ Igc(H)計(jì)算時(shí)，一定要抓住矛盾的主要方面”，溶液顯酸性用溶液中的c(H)來(lái)計(jì)算；溶液顯堿性要先求溶液中的c(OH _),再利用Kw求溶液中的c(H + )。 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)用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca2+&g

3、t; Mg"、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SO4 _，其原因是十 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 Na2

4、S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(BaCO 3),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BaCO3二、電解質(zhì)溶液章三大常數(shù)Ka ( Kb)、Kw、Ksp使用常見(jiàn)的錯(cuò)誤已知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 BaS04作內(nèi)服造影劑。胃 酸酸性很強(qiáng)(pH約為1)，但服用大量BaS04仍然是安全的，BaS04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)，(

5、結(jié)論)(3)現(xiàn)有0.2mol BaS04沉淀，每次用1L飽和Na2CO3溶液(濃度為1.7mol/L )處理，若使 BaS04全部轉(zhuǎn)化到溶液中，需反復(fù)處理 次。已知Ksp ( BaS04)=5.0 x 10-9例題2:某二元弱酸H2R，電離常數(shù)為 心、K2，請(qǐng)討論鹽NaHR溶液的酸堿性。_亠 2 1一 一練習(xí)1: 25 C時(shí)，H2SO3=HSO3 + H的電離常數(shù) Ka= 1X0 mol L ，則該溫度下 NaHS03水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kh =mol-L 1，若向NaHS03溶液中加入少量的b，則溶液中C(H2S°3)將c(HS03)(填增大”、減小”或不變”。練習(xí)2：室溫下，0.1

6、 mol L 1的硫化鈉溶液和 0.1 mol L1的碳酸鈉溶液，堿性更強(qiáng)的是 ,其原因是。已知：H2S: Ki1= 1.3 X0 7 Ki2= 7.1 X015H2CO3： Ki1 = 4.3 X07 Ki2 = 5.6 X011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(MnS)Ksp(Cu S),向溶液中加 入少量CuS04固體后，c(Mn2J將，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=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：Ca(OH)2(s) Ca2+ (aq)+ 2OH(aq)。下列說(shuō)法中正確的是(

7、)A 恒溫下向溶液中加 CaO，溶液的pH升高B. 給溶液加熱，溶液的 pH升高C. 恒溫下向溶液中加 CaO后，溶液中的n(OH)減小D .向溶液中加入少量的NaOH固體，Ca(OH) 2固體的質(zhì)量不變練習(xí)4：實(shí)驗(yàn)：0.1 mol L AgNO 3溶液和0.1 mol L NaCl溶液等體積混合得到濁液a,過(guò)濾得到濾液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0.1 mol L- 1 KI溶液，沉淀變?yōu)辄S色。下列分析不正確的是()A.濁液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag(aq) + Cl (aq) B.濾液b中不含有AgC.中顏色變化說(shuō)

8、明 AgCl轉(zhuǎn)化為AgID.實(shí)驗(yàn)可以證明 AgI比AgCl更難溶三、用三大常數(shù)”分析溶液中的平衡問(wèn)題例題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)負(fù)值。如某溶液溶質(zhì)的濃度為1X 103 mol L二 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)回答下列冋題:盤吐口 HI丄丄丄述IX1 h 111 *111 11 /! T；C (H3COs) (HCOi) : zfc1 i 1 Tr T L i p*<C Ii1 _ irXrXii _i i i> iS/i IyT/

9、i i ik-t p -I-r -XX r "r-X"t I rr - Xy-ta-十-* I f-v -f- I 亠 r f I 1 li l/i/ i 1 I i、i i li i 1 | « L F. F 4 一& 匕 i, u02468101214PH（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“<”、“>”或“=”）。 pH = 7.00 的血液中，c（H2CO3）c（HCO 3）（填“<

10、”、“”或）。H 2CO3 一級(jí)電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka仟。某同學(xué)認(rèn)為該溶液中Na2CO3的水解是微弱的，發(fā)生水解的CO2不超過(guò)其總量的10%。請(qǐng)你設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明該同學(xué)的觀點(diǎn)是否正確 。已知某溫度下Li 2CO3的Ksp為1.68x 103，將適量Li2CO3固體溶于100 mL水中至剛好飽和，飽和 Li2CO3溶液中 c（Li +）= 0.15 mol L勺、c（CO2）= 0.075 mol L1。若 h 時(shí)刻在上述體系中加入 100 mL 0.125 mol L：1 Na2CO3溶液，列式計(jì)算說(shuō)明是否有沉淀產(chǎn)生。練習(xí)5:測(cè)定NaOH和Na2CO3的混合液中NaOH的含量。實(shí)驗(yàn)操作為先向混

11、合液中加過(guò)量的BaCl2溶液使Na2CO3完全轉(zhuǎn)化成BaCO3沉淀，然后用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定 （用酚酞作指示劑）。則終點(diǎn)顏色的變化為，為何此種情況能測(cè)出NaOH的含量？。1.某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下方法對(duì) X鹽進(jìn)行鑒定: 適滋酸化的兇AgXD涪液過(guò)濾匡|（灤黃色沉淀）LzK涪被網(wǎng)（血虹芭瀋液）由此分析，下列結(jié)論中正確的是A. X中一定有 Fe3+ B . Z中一定有 Fe3+( )C. Y為AgI沉淀 D . X 一定為FeBr2溶液2.根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容得出的結(jié)論正確的是（）選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)論A某物質(zhì)的水溶液使紅色石蕊試紙變藍(lán)該物質(zhì)疋是堿B某氣體能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)該氣體一定是氯氣C向某物質(zhì)的水溶液中

12、加入鹽酸，產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體該溶液中定含有碳酸根離子D向鐵和稀硝酸反應(yīng)后的溶液中滴入KSCN溶液，溶液顯血紅色反應(yīng)后溶液中肯定有 Fe3*,可能還有Fe2+3若甲、丙分別為短周期、同一主族元素組成的單質(zhì)，乙、丁都是由兩種元素組成的化合物，它們 之間有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，則滿足條件的甲和丙可以為（）甲丙A .鈉和氫氣B.氟和氧氣C .碳和硅D .氯氣和溴4. 下列溶液中各微粒的濃度關(guān)系正確的是（）+A .等 pH 的氨水、KOH 溶液、Ba（OH）2 溶液中：c（NH4 ）= c（K +） = c（Ba2+）_ 1 _ 1 +B .將 10 mL 0.1 mol LNa2CO3 溶液逐滴滴入10

13、mL 0.1 mol _鹽酸中：c(Na )>c(CI)>c(HC03)>c(C03)+ + _2 一C. 向 NH4HCO3溶液中滴加 NaOH 溶液至 pH = 7： c(NH4)+ c(Na )= c(HCO3)+ c(CO3 )D. 0.3 mol L一1某一元弱酸HA溶液和0.1 mol L 一1 NaOH溶液等體積混合后的溶液：3c(OH一)+ c(A 一 +)=3c(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。(1) 混合物A 一定含有的元素為(寫元素符號(hào))。(3) 溶液F 定含

14、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： 。(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 (3015山東高考)毒重石的主要成分BaCO3 (含 Ca3+、Mg3+、Fe3+等雜質(zhì))，實(shí)驗(yàn)室利用毒重石制備BaCl3 2出0的流程如下：(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。實(shí)驗(yàn)室用37%的鹽酸配置15%的鹽酸，除量d .滴定管(3)Ca2+Mg2+L 3+ Fe開(kāi)始沉淀時(shí)的pH11.99.11.9完全沉淀時(shí)的pH13.911.13.3加入NH3

15、出0調(diào)節(jié)pH=8可除去 (填離子符號(hào))，濾渣H中含 (填化學(xué)式)。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) =3.3 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：3CrO4 +3H =Cr2O7 +H20Ba +CrO4 =BaCrO4 J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b mol -L 1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，測(cè)得滴加鹽酸體積為V°mL。步驟H：移取y mLBaCI 2溶液于錐形瓶中，加入 x mL與步驟I 相同濃度的Na2

16、CrO4溶液，待 Ba2+完全沉淀后，再加入酸堿指示劑，用b mol L一1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，測(cè)得滴加鹽酸的體積為VL。滴加鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)應(yīng)用酸式滴定管，“0刻度位于滴定管的 (填 上方”或 下方”)。BaCl2溶液的濃度為 mol L 一1,若步驟n中滴加鹽酸時(shí)有少量待測(cè)液濺出，Ba2+濃度測(cè)量值將 (填偏大”或偏小”)。例題1:答案 (1) BaCl2 BaS04和BaCO?的 ©p相差不大，當(dāng)溶液中存在大量C02時(shí)，BaSO4(s)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) + S02_(aq), H +不能減小S04的

17、濃度，故平衡不能向溶解方向 移動(dòng)，Ba2+濃度很小，因而對(duì)人身無(wú)害(3) 3 次練習(xí)1答案 1X10-12增大練習(xí)2答案 硫化鈉溶液硫化氫的Ki2小于碳酸的Ki2，硫化鈉更易水解練習(xí)4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+、Cl ),白色沉淀c為AgCl，中出現(xiàn)的渾濁為 AgI，中的黃色沉淀為 AgI。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；中的黃色 沉淀為AgI，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 AgI比AgCl 更難溶，D項(xiàng)正確。練習(xí)

18、5答案：由紅色變成無(wú)色滴定終點(diǎn)時(shí)溶液呈弱堿性，BaCO3不參與反應(yīng)例題 3 答案 Cu2+(aq)+ MnS(s)CuS(s) + Mn2 (aq)，大于，變大,)Ksp(CUS J例題 4 答案 (1) HCO3H + + CO3、HCO3+ 出0H2CO3+ OH > < (2)10 6 (3) 用pH試紙(或 pH計(jì))測(cè)常溫下0.1 mol L 1 Na2CO3溶液的pH，若pH<12，該同學(xué)的觀點(diǎn)正確；若pH>12 , 則該同學(xué)的觀點(diǎn)錯(cuò)誤I_ 12 12 +2一一 4一 3(4) c(Li ) = 0.075 mol L 一、c(CO3一) = 0.1 mol L 一 , c (Li ) c(CO3一) = 5.6 x 10一 <1.68 x 10一，所以無(wú)沉 淀產(chǎn)生。5、答案 (1)Fe、Al、S (2)CI