沉淀溶解平衡专题 (2011年高考复习)

沉淀溶解平衡专题一． 考查沉淀溶解平衡的基本概念例1：下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（ ） A ．反应开始时，溶液中各离子浓度相等B ．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率与溶解的速率相等C ．沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度相等且保持不变D ．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促进溶解例2：牙齿表面由一层硬的、组成为Ca 5(PO 4)3OH 的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca 5(PO 4)3OH(固)5Ca 2++3PO 43-+OH - 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是 已知Ca 5(PO 4)3F （固）的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。

用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因： 根据以上原理，请你提出一种其它促进矿化的方法：解析：本题重点考查沉淀溶解平衡的移动知识，减小右边离子的浓度，沉淀溶解平衡向右移动，增大右边离子的浓度，沉淀溶解平衡向左移动，由此可知答案。

答案：H ++OH -=H 2O ，使平衡向脱矿方向移动 5Ca 2++3PO -34+F -Ca 5（PO 4）3F ↓加Ca 2+（或加PO -34等）二． 考查沉淀溶解平衡中溶质浓度的计算例3：已知：某温度时，Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl －] ＝1.8×10－10Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2[CrO 2- 4] ＝1.1×10－12试求：（1）此温度下AgCl 饱和溶液和Ag 2CrO 4饱和溶液的物质的量浓度，并比较两者的大小。

（2）此温度下，在0.010mo1·L -1的AgNO 3溶液中，AgCl 与Ag 2CrO 4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。

解析①AgCl(s)Ag ＋(aq)＋Cl －(aq)1510sp Lmol 103.1108.1)AgCl (K )AgCl (c ---⋅⨯=⨯==Ag 2CrO 4(s)2Ag ＋(aq)＋CrO 42－(aq)2x x(2x)2·x=Ksp1531234242105.64101.14)()(---⋅⨯=⨯==L mol CrO Ag K CrO Ag c sp∴ c(AgCl)＜c(Ag2CrO4)②在0.010 mol ·L -1 AgNO 3溶液中，c(Ag+)=0.010 mol ·L -1AgCl(s) Ag ＋(aq) ＋ Cl －(aq) 溶解平衡时： 0.010＋x x(0.010＋x)·x ＝1.8×10－10 ∵ x 很小，∴ 0.010＋x ≈0.010x ＝1.8×10－8(mol ·L －1)c(AgCl)= 1.8×10－8(mol ·L －1)Ag 2CrO 4(s) 2Ag ＋(aq) ＋ CrO 2－4(aq) 溶解平衡时： 0.010＋x x(0.010＋2x)2·x ＝1.1×10－12 ∵ x 很小，∴ 0.010＋2x ≈0.010x ＝1.1×10－8(mol ·L －1) ∴ c(Ag 2CrO 4)＝1.1×10-8 (mol ·L －1) ∴ c(AgCl)＞c(Ag 2CrO 4)三． 考查沉淀溶解平衡中的溶度积规则当难溶物溶解于水后，溶液中浓度积与溶度积有如下规则： Q i ＞K SP 时，溶液为过饱和溶液，沉淀析出。

Q i ＝K SP 时，溶液为饱和溶液，处于平衡状态 。

Q i ＜K SP 时，溶液为未饱和溶液 ，沉淀溶解 。

例4．将等体积的4×10-3mo1·L -1的AgNO 3和4×10-3mo1·L –1 K 2CrO 4混合，有无Ag 2CrO 4沉淀产生? 已知K SP (Ag 2CrO 4)＝1.12×10-12。

解：等体积混合后,浓度为原来的一半。

c(Ag +)=2×10-3mol·L -1;c(CrO 4 2-)＝2×10-3mol ·L -1 Q i ＝c 2(Ag +)·c(CrO 4 2 -) ＝(2×l0-3 )2×2×l0-3 ＝8×l0-9＞K SP (CrO 4-2) 所以有沉淀析出【练习】在100ml0.01mol/LKCl 溶液中，加入1ml0.01mol/LAgNO 3溶液，下列说法正确的是 （AgCl 的Ksp ＝1.8×10－10） ( )A ．有AgCl 沉淀析出B ．无AgCl 沉淀C ．无法确定D ．有沉淀，但不是AgCl四． 考查沉淀溶解平衡中的同离子效应 例5．将足量BaCO 3分别加入：① 30mL 水 ②10mL 0.2mol/LNa 2CO 3溶液 ③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液 ④100mL 0.01mol/L 盐酸中溶解至溶液饱和。

请确定各溶液中Ba 2+的浓度由大到小的顺序为： _____例6．已知室温下BaSO 4在纯水中的溶解度为1.07×10-5mol·L -1，BaSO 4在0.010mol·L -1 Na 2SO 4溶液中的溶解度是在纯水中溶解度的多少倍? 已知K SP (BaSO 4)＝1.07×10-10 解：设BaSO 4在0.010mol·L -1 Na 2SO 4溶液中的溶解度为xmol·L -1，则溶解平衡时：BaSO4(s) Ba (aq)2++SO 4(aq)2—平衡时浓度／mol.L -1 x 0.010+x K SP (BaSO 4)＝c （Ba 2+ ）·c （ SO 42-)=x(0.010 + x) =1.07×10-10 因为溶解度x 很小，所以0.010+x ≈0.010 0.010x=1.07×10-10 所以 x=1.07×10-8(mol·L -1) 计算结果与BaSO 4在纯水中的溶解度相比较，溶解度为原来的1.07×10-8 /1.07×10-5 ,即约为0．0010倍。

五． 考查沉淀溶解平衡中的除杂和提纯 例题7． 在1.0mol ·L -1Co 2+溶液中，含有少量Fe 3+杂质。

问应如何控制pH 值，才能达到除去Fe 3+杂质的目的? K SP ｛Co(OH)2｝=1.09×l 0-15，K SP ｛Fe(OH)3｝=2.64×10-39 解：①使Fe 3+定量沉淀完全时的pH 值： Fe(OH)3(s) = Fe 3+ + 3 OH - K SP {Fe(OH)3} = c(Fe 3+)·c 3(OH -)1136393331038.1101064.2)(Fe}sp{Fe(OH))(OH ---+-⨯=⨯=≥c K cpH ＝14 - (-log1.38×10-11)＝3.14②使Co 2+不生成Co(OH)2沉淀的pH 值： Co(OH)2(s) = Co 2+ + 2OH - K SP {Co(OH)2} = c(Co 2+)·c 2(OH -) 不生成Co(OH)2沉淀的条件是c(Co 2+)c 2(OH -) ＜ K SP {Co(OH)2}pH = 14 - (-log3.30×10-8)＝6.50所以应将PH 值控制在3.14~6.5之间才能保证除去Fe 3+，而 Co 2+留在溶液中。

六． 考查沉淀溶解平衡中沉淀的转化例题8、 BaS 为原料制备Ba(OH)2·8H 2O 的过程是：BaS 与HCl 反应，所得溶液在70℃～90C 时与过量NaOH 溶液作用，除杂，冷却后得到Ba(OH)2·8H 2O 晶体。

据最新报道，生产效率高、成本低的Ba(OH)2·8H 2O 晶体的新方法是使BaS 与CuO 反应……1．新方法的反应方程式为： 2．该反应反应物CuO 是不溶物，为什么该反应还能进行：3．简述新方法生产效率高、成本低的原因。

解答：（1）BaS ＋CuO ＋9H 2O ＝Ba(OH)2·8H 2O ＋CuS ［也可写Ba(OH)2］ （2）CuS 的溶度积比CuO 小得多（更难溶），有利于该反应正向进行。

（3）CuS 为难溶物（未反应的CuO 也不溶），过滤后，将滤液浓缩、冷却，就可在溶液中析出Ba(OH)2·8H 2O 晶体，故生产效率高；CuS 在空气中焙烧氧化可得CuO 与SO 2，故CuO 可反复使用（SO 2可用于制硫的化合物），因而成本低。

例题9、向少量的氢氧化镁悬浊液中加入饱和的氯化铵溶液，固体会溶解。

对此，甲、乙同学分别作了如下解释： 甲：Mg （OH ）2Mg 2++2OH -①；NH 4++H 2O NH 3·H 2O+H +②；H ++OH -H 2O ③。

由于③的反应，使平衡①右移，沉淀溶解。

乙：Mg （OH ）2Mg 2++2OH -①；NH 4++OH —NH 3·H 2O ②。

由于②的反应，使平衡①右移，沉淀溶解。

（1）你认为_____同学的解释正确。

（2）为了证明你的结论正确，可向氢氧化镁悬浊液中加入_____（填序号：①硝酸铵溶液；②醋酸铵溶液；③盐酸；④醋酸钠溶液；⑤氨水），若出现________现象，则证明______同学的解释正确。

答案：（1）乙； (2)②；沉淀溶解；乙（或沉淀不溶解；甲）解析（2）：甲、乙两位同学解释的题干是―氢氧化镁悬浊液中加入饱和的氯化铵溶液，固体会溶解‖。

甲的解释是铵根离子水解使溶液显酸性，酸性溶液中的H +与氢氧化镁电离的OH —发生中和反应使氢氧化镁溶解，乙的解释是只要溶液中存在NH 4+，NH 4+就与氢氧化镁电离的OH —反应使氢氧化镁溶解。

所以要证明甲乙那一个正确，首先必须选铵盐，如果选硝酸铵，他和氯化铵是一样的，其水溶液都显酸性，不能说明甲乙谁正确。

所以选的铵盐必须是中性才行，因为该溶液含有NH 4+，并且溶液是中性，如果氢氧化镁溶于这种铵盐，则乙的解释―只要溶液中存在NH 4+，NH 4+就与氢氧化镁电离的OH —反应使氢氧化镁溶解‖是对的，如果氢氧化镁不溶于这种铵盐，说明乙的解释是错的，则甲的解释―因为CH 3COONH 4溶液为中性，无法与氢氧化镁电离的OH —发生中和反应，当815221030.30.11009.1)Co(}sp{Co(OH))OH (--+-⨯=⨯=≤c K c然氢氧化镁不溶解。