沉淀溶解平衡
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一.固体物质的溶解度1.溶解度:在一定温度下,某固体物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
符号:S ,单位:g ,公式:S=(m 溶质/m 溶剂 )×100g2.不同物质在水中溶解度差别很大,从溶解度角度,可将物质进行如下分类:溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶 溶解度>10g1-10g0.01-1g<0.01g3.绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,少数物质的溶解度随温度变化不明显,个别物质的溶解度随温度的升高而减小。
二、沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立讲固态物质溶于水中时,一方面,在水分子的作用下,分子或离子脱离固体表面进入水中,这一过程叫溶解过程;另一方面,溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体,这一过程叫结晶过程。
当这两个相反过程速率相等时,物质的溶解达到最大限度,形成饱和溶液,达到溶解平衡状态。
2.沉淀溶解平衡绝对不溶解的物质是不存在的,任何难溶物质的溶解度都不为零。
以AgCl 为例:在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,便得到饱和溶液,即建立下列动态平衡:AgCl(s)Ag +(aq)+Cl -(aq)3.溶解平衡的特征1)动:动态平衡2)等:溶解和沉淀速率相等3)定:达到平衡,溶液中离子浓度保持不变4)变:当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。
三.沉淀溶解平衡常数——溶度积1)定义:在一定温度下,难溶性物质的饱和溶液中,存在沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积常数。
2)表达式:以MmAn(s) mMn +(aq)+nAm -(aq)为例: Ksp=[c(Mn+)]m ·[c(Am-)]n3)意义:反应了物质在水中的溶解能力。
对于阴阳离子个数比相同的电解质,Ksp 数值越大,电解质在水中的溶解能力越强。
4)影响因素:与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
沉淀溶解平衡计算公式
Ksp沉淀平衡常数(solubility product constant)Ksp简称
溶度积.难溶电解质在水中会建立一种特殊的动态平衡。
难溶电解质
尽管难溶,但还是有一部分阴阳离子进入溶液,同时进入溶液的阴阳离子又会在固体表面沉积下来。
当这两个过程的速率相等时,难溶电解质的溶解就达到平衡状态,固体的量不再减少。
这样的平衡状态叫沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积。
Ksp(solubility product)在一定温度下是个常数,它的大小反
映了物质的溶解能力。
对于相同数目离子组成的沉淀,溶度积越小越难溶。
Ksp值只随温度的变化而变化,不随浓度增大而增大。
计算公式:Ksp(AmBn)=[c(An+)]m·[c(Bm-)]n,式中的浓度
都是平衡浓度。
沉淀溶解平衡一沉淀溶解平衡1.溶解平衡的建立:讲固态物质溶于水中时,一方面,在水分子的作用下,分子或离子脱离固体表面进入水中,这一过程叫溶解过程;另一方面,溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体,这一过程叫结晶过程。
当这两个相反过程速率相等时,物质的溶解达到最大限度,形成饱和溶液,达到溶解平衡状态。
2.沉淀溶解平衡绝对不溶解的物质是不存在的,任何难溶物质的溶解度都不为零。
以AgCl 为例:在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,便得到饱和溶液,即建立下列动态平衡: AgCl(s)Ag +(aq)+Cl -(aq)3.溶解平衡的特征1)动:动态平衡 2)等:溶解和沉淀速率相等3)定:达到平衡,溶液中离子浓度保持不变4)变:当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。
二.沉淀溶解平衡常数——溶度积1)定义:在一定温度下,难溶性物质的饱和溶液中,存在沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积常数。
2)表达式:以MmAn(s) mMn +(aq)+nAm -(aq)为例:Ksp=[c(Mn+)]m ·[c(Am-)]n3)意义:反应了物质在水中的溶解能力。
对于阴阳离子个数比相同的电解质,Ksp 数值越大,电解质在水中的溶解能力越强。
4)影响因素:与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
三.影响沉淀溶解平衡的因素1)内因:难溶电解质本身的性质2)外因:①浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动②温度:多数难溶性电解质溶解于水是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。
③同离子效应:向沉淀溶解平衡体系中,加入相同的离子,使平衡向沉淀方向移动。
④其他:向体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子,使平衡向溶解方向移动。
四.溶度积规则1)若Qc>Ksp,则溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。2)若Qc=Ksp,则溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。3)若Qc<Ksp,则溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解溶解 沉淀直至溶液饱和。五.沉淀的生成和溶解和转化1.生成:在难溶电解质溶液中,当Qc>Ksp时,就会有沉淀生成,如沉淀溶液中的Cu2+,可以加入的沉淀剂是Na2S。2.溶解:用化学方法溶解沉淀的原则是:使沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动。当Qc<Ksp时,就会使沉淀溶解。3.转化:沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动,通常一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀,这两种难溶物的溶解能力差别越大,这种转化的趋势就越大。如:在ZnS的溶解平衡体系中加入CuSO4溶液,可以使其转化为更难溶的CuS沉淀,这说明溶解度ZnS>CuS。转化的方程式可以表示为ZnS(s)+Cu2+(aq)===CuS(s)+Zn2+(aq)。练习题一、选择题:1.下列叙述正确的是---------------------------------------------------( ) A.一般认为沉淀离子浓度小于10-4mol/L时,则认为已经沉淀完全B.反应AgCl+NaBr===AgBr+NaCl能在水溶液中进行,因为AgBr比AgCl更难溶于水C.Al(OH)3(s) Al3+(aq)+3OH-(aq)表示沉淀溶解平衡,Al(OH)3Al3++3OH-表示水解平衡 D.只有反应速率很高的化学反应才能应用于工业生产2.下列说法不正确的是( )A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关B.由于Ksp(ZnS)>Ksp(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,Ksp不变D.两种难溶电解质作比较时,Ksp小的,溶解度一定小3.向ZnSO4溶液中加入Na2S溶液时,得到白色沉淀,然后向白色沉淀中滴加CuSO4溶液,发现沉淀变为黑色,则下列说法不正确的是( )A.白色沉淀为ZnS,黑色沉淀为CuSB.上述现象说明ZnS的Ksp小于CuS的KspC.利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的沉淀D.该过程破坏了ZnS的溶解平衡4.下列说法中正确的是( )A.饱和石灰水中加入一定量生石灰,温度明显升高,所得溶液的pH增大B.AgCl悬浊液中存在平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡向左移动,溶液中离子的总浓度会减小C.AgCl悬浊液中加入KI溶液,白色沉淀变成黄色,证明此条件下Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) D.硬水中含有较多的Ca2+、Mg2+、HCO、SO42-,加热煮沸可以完全除去其中Ca2+、Mg2+5.下列有关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,加入稀盐酸,溶解平衡不移动6.已知:在一定温度下,微溶电解质Ca(OH)2在饱和溶液中建立沉淀—溶解平衡:Ca(OH)2(s) Ca2++2OH-,浓度积常数Ksp=[Ca2+][OH-]2.下列有关说法不正确的是( )A.饱和石灰水中加入生石灰,若保持温度不变,则溶液中Ca2+的物质的量不变B.升高饱和石灰水的温度时,Ca(OH)2溶度积常数Ksp减小C.饱和石灰水中加入生石灰,若保持温度不变,则pH不变D.向饱和石灰水中加入浓CaCl2溶液会有Ca(OH)2沉淀析出7.已知如下物质的溶度积常数FeS:Ksp=6.3×10-18;CuS:Ksp=1.3×10-36;ZnS:Ksp=1.6×10-24.下列说法正确的是( )A.同温度下,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B.将足量CuSO4溶解在0.1 mol·L-1的H2S溶液中,Cu2+能达到的最大浓度为1.3×10-35mol·L-1C.因为H2SO4是强酸,所以Cu2++H2S===CuS↓+2H+不能发生D.除去工业废水中的Cu2+,可以选用FeS做沉淀剂8.将足量BaCO3分别加入:①30mL 水②10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液③50mL0.01mol/L 氯化钡溶液④100mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。
公开课教案】沉淀溶解平衡教案目标:1)理解沉淀溶解平衡的概念和建立过程;2)掌握溶度积的概念和计算方法;3)了解沉淀的生成和溶解过程;4)掌握沉淀转化问题的解决方法。
2.过程与方法目标:1)培养学生的综合思维能力和团队合作精神;2)引导学生通过对话积极参与教学过程;3)重视知识的形成过程,注重实例分析;4)提高学生的观察能力和操作技能。
3.情感态度目标:1)激发学生研究化学的兴趣和热情;2)培养学生的科学探究精神和创新意识;3)引导学生学会从实践中发现问题,解决问题。
五、教学重点和难点教学重点:沉淀溶解平衡的概念和建立过程,溶度积的计算方法,沉淀转化问题的解决方法。
教学难点:沉淀转化问题的解决方法。
六、教学过程设计1.导入环节通过提问和实验现象引导学生思考,激发学生对本节课的兴趣和热情。
2.知识讲解环节1)单一难溶电解质在水中的行为;2)沉淀溶解平衡的概念和建立过程;3)溶度积的概念和计算方法;4)沉淀的生成和溶解过程;5)沉淀转化问题的解决方法。
3.实验操作环节通过实验操作,让学生亲身体验沉淀溶解平衡的现象和计算方法,提高学生的操作技能和观察能力。
4.讨论分析环节通过讨论分析实验结果,引导学生运用已学知识解决实践问题,提高学生的综合思维能力和团队合作精神。
5.归纳总结环节通过对本节课所学知识的归纳总结,让学生对沉淀溶解平衡的概念和应用有更深刻的理解。
七、教学反思本节课教学过程中,注重实例分析和讨论分析,能够有效激发学生的研究兴趣和热情,提高学生的综合思维能力和团队合作精神。
但在实验操作环节,需要加强对学生的操作指导,确保实验结果的准确性。
同时,在讨论分析环节中,需要更好地引导学生运用已学知识解决实践问题,提高学生的应用能力。
钾的水溶液中加入少量氯化银,观察到白色沉淀生成。
2、再加入氨水,观察到白色沉淀逐渐消失。
3、再加入少量盐酸,观察到白色沉淀又重新生成。
4、反复实验,观察到白色沉淀的生成与消失是一个动态平衡的过程。
高三沉淀溶解平衡知识点【正文】高三沉淀溶解平衡知识点一、沉淀溶解平衡的概念沉淀溶解平衡是指溶液中溶解物与固体沉淀物之间的平衡状态。
在溶液中,当溶解物的溶解度达到一定值时,会产生沉淀物。
而当溶液中沉淀物的溶解度超过一定值时,会重新溶解成溶解物,这种状态称为沉淀溶解平衡。
二、溶解度的定义溶解度指的是在一定温度下溶液中单位体积溶剂所能溶解的最大物质量,通常用单位体积溶液所含溶质的物质量来表示。
三、溶解度积溶解度积(Ksp)是指当某种物质溶解平衡时,溶质形成的溶液中各种离子的浓度乘积,也就是溶液中离子活度的乘积。
其表达式为:Ksp = [A+]^m * [B-]^n其中,[A+]为溶解物A的离子浓度,[B-]为溶解物B的离子浓度,m、n为对应离子的系数。
四、影响溶解度的因素1. 温度:一般情况下,溶解度随温度的升高而增大。
2. 压力:对非气体溶质而言,压力对溶解度没有显著影响,但对气体溶质而言,溶解度随压力的增加而增大。
3. 溶质浓度:对少数离子而言,溶解度与溶质浓度无显著关系;对共同离子而言,溶解度随溶质浓度的增大而减小。
4. pH值:某些物质溶解度受溶液pH值的影响,例如氢氧化铝的溶解度随溶液pH值的变化而变化。
五、常见的沉淀溶解平衡1. 一元离子的沉淀溶解平衡:例如,AgCl的溶解度积表达式为Ksp = [Ag+][Cl-]。
2. 复盐的沉淀溶解平衡:当盐溶液中含有两种或多种离子时,生成的沉淀物会与溶解物中的离子形成复盐。
例如,钙离子(Ca2+)和碳酸根离子(CO32-)结合生成CaCO3,其溶解度积表达式为Ksp = [Ca2+][CO32-]。
3. 偏硫酸盐的沉淀溶解平衡:当两种金属离子与硫酸根离子结合,生成偏硫酸盐沉淀物。
例如,银离子(Ag+)和亚铁离子(Fe2+)结合生成Ag2FeO4,其溶解度积表达式为Ksp = [Ag+]^2[Fe2+].六、沉淀溶解平衡在生活中的应用1. 水处理:沉淀法是一种常用的水处理方法,通过沉淀溶解平衡可以实现对水中杂质离子的去除,提高水的质量。
难溶电解质的溶解平衡
1.难溶盐AmBn的离子积Ksp=〔C(A n+)〕m·〔C(B mˉ)〕n,已知常温下BaSO4的溶解度为
2.33×10ˉ4g,则其Ksp为:
A.2.33×10ˉ4 B.1×10ˉ5 C.1×10ˉ10 D.1×10ˉ12
2.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
B.向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色,说明K sp(AgCl)<K sp(AgBr) C.将0.001 mol·L-1AgNO3溶液分别滴入0.001 mol·L-1的KCl和0.001 mol·L-1的K2CrO4溶液中先产生Ag2CrO4沉淀
D.向AgCl的悬浊液中滴加浓氨水,沉淀溶解,说明AgCl的溶解平衡向右移动
3.下列说法正确的是
A.难溶电解质的溶度积K sp越小,则它的溶解度越小
B.任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡,溶解度大小都可以用K sp表示
C.溶度积常数K sp与温度有关,温度越高,溶度积越大
D.升高温度,某沉淀溶解平衡逆向移动,说明它的溶解度是减小的,K sp也变小
4.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排列顺序是
①20 mL 0.01 mol·L-1KCl溶液②30 mL 0.02 mol·L-1CaCl2溶液
③40 mL 0.03 mol·L-1HCl溶液④10 mL蒸馏水⑤50 mL 0.05 mol·L-1AgNO3溶液A.①>②>③>④>⑤ B.④>①>③>②>⑤
C.⑤>④>②>①>③ D.④>③>⑤>②>①
5.往含I-和Cl-的稀溶液中滴入AgNO3溶液,沉淀的质量与加
入AgNO3溶液体积的关系如图所示。
则原溶液c(I-)/c(Cl-)
的比值为
A.(V2-V1)/V1 B.V1/V2 C.V1/(V2-V1) D.V2/V1
6.已知CuSO4溶液分别与Na2CO3、Na2S溶液反应的情况如下:(1)CuSO4+Na2CO3主要:Cu2++CO32-+H2O===Cu(OH)2↓+CO2↑次要:Cu2++CO32-===CuCO3↓
(2)CuSO4+Na2S主要:Cu2++S2-===CuS↓次要:Cu2++S2-+2H2O===Cu(OH)2↓+H2S↑下列
几种物质溶解能力由大到小的顺序是
A.Cu(OH)2>CuCO3>CuS B.CuS>CuCO3>Cu(OH)2
C.CuS>Cu(OH)2>CuCO3D.CuCO3>Cu(OH)2>CuS
7. Cu(OH)2在水中存在着如下沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下K sp=2×10-20。
某CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.02mol·L-1,在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液中加入碱溶液来调整溶液的pH,使溶液的pH大于
A.2 B.3 C.4 D.5
8.常温下二价锌在水溶液中的存在
形式与pH的关系如图,横坐标
为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或
Zn(OH)42-(配离子)物质的量
浓度的对数(假设Zn2+离子浓度
为10-5mol•L-1时,Zn2+离子已沉
淀完全)。
下列说法正确的是
A.从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积K sp=10-17
B .pH <12的溶液中不存在Zn (OH )4
2-
C .某废液中含Zn 2+离子,沉淀Zn 2+离子可以控制溶液pH 的范围是8~12
D .向1L 1mol •L -1ZnC12溶液中加入NaOH 固体至pH=7,需NaOH 2mol
9.某温度时,BaSO
4在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所
示。
下列说法正确的是
提示:BaSO
4(s)Ba 2+(aq)+SO 42 -(aq)的平衡常数:
K sp = c (Ba 2+)·c (SO 42
-),称为溶度积常数。
A .加入Na 2SO 4可以使溶液由a 点变到b 点
B .通过蒸发可以使溶液由d 点变到c 点
C .d 点无BaSO 4沉淀生成
D .a 点对应的K sp 大于c 点对应的K sp
10.已知Ag 2SO 4的K sp 为2.0×10-5,将适量Ag 2SO 4固体溶于
100 mL 水中至刚好饱和,该过程中Ag +和SO 2-4浓度随时间变化关系如图t1之前[饱和
Ag 2SO 4溶液中c (Ag +)=0.034 mol·L -1]。
若t 1时刻在上述体系中加入100 mL 0.020
mol·L -1 Na 2SO 4溶液,下列示意图中,能正确表示t 1时刻后Ag +和SO 2-4浓度随时间变化关系的
11.硫酸锶(SrSO 4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。
下列说法正确的是
A .温度一定时,K sp (SrSO 4)随c (SO 2-4)的增大而减小
B .三个不同温度中,313 K 时K sp (SrSO 4)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SrSO 4饱和溶液升温到363 K 后变为不饱和溶液
CDD BCDD 11.
A.Zn2+离子浓度为10-5mol•L-1时,Zn2+离子已沉淀完全,当溶液的
pH=8.0时,c(Zn2+)=10-5mol•L-1,c(OH-)=10-6mol•L-1,K
=c(Zn2+).c2(OH-)=10-5•(10-6)2=10-17,故A正确;
sp
B.pH<12的溶液中存在Zn(OH)42-,只是物质的量浓度小于10-
5mol•L-1时,可以认为Zn(OH)42-不存在,故B错误;
C.根据图象知,溶液的pH范围为8<pH<12时,溶液中锌离子浓
度小于10-5mol•L-1,可以近似认为锌离子不存在,故C正确;
D.根据图象知,pH=7时,C(Zn2+)=10-3mol/L,即只有部分锌
离子生成氢氧化锌沉淀,则加入的n(NaOH)<2n(ZnCl2),故D
错误;
故选AC.
CBB。