人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第四节 难溶电解质的溶解平衡第1课时课后作业题

第四节　难溶电解质的溶解平衡

第1课时　沉淀溶解平衡与溶度积

[基础·初探]

教材整理　

1．沉淀溶解平衡的概念

在一定温度下，当沉淀溶解和生成速率相等时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。如AgCl溶于水有

AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。

2．沉淀溶解平衡的特征

动态平衡，溶解速率和沉淀速率不等于0。

溶解速率和沉淀速率相等。

平衡状态时，溶液中的离子浓度保持不变。

当改变外界条件时，溶解平衡发生移动。

3．沉淀溶解平衡的移动

固体物质的溶解是可逆过程：固体物质溶液中的溶质

(1)v溶解>v沉淀　固体溶解  (2)v溶解＝v沉淀　溶解平衡    (3)v溶解<v沉淀　析出晶体

4．生成难溶电解质的离子反应的限度

(1)25 ℃时，溶解性与溶解度的关系

(2)反应完全的标志

对于常量的化学反应来说，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，沉淀就达完全。

1．沉淀溶解平衡与难溶电解质的电离

(1)沉淀溶解平衡是指固体沉淀与溶液中相关离子间的平衡关系，包含了沉淀的溶解和溶解后电解质的电离两个过程。如：

BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)  包含了BaSO4(s)BaSO4(aq)和BaSO4===Ba2＋＋SO两个过程。   

(2)难溶电解质的电离仅仅是沉淀溶解平衡的后一个过程。

沉淀溶解平衡也用电离方程式表示，①须标明状态(s)、(aq)，②一律用“”。

Al(OH)3(s)Al3＋(aq)＋3OH－(aq)　(沉淀溶解平衡)

Al(OH)3Al3＋＋3OH－　 (电离平衡)

2．影响沉淀溶解平衡的因素 

(1)温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动。

(2)加水稀释，浓度减小，溶解平衡向溶解方向移动。

(3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。

(4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解的方向移动。

总之，沉淀溶解平衡遵循勒夏特列原理。

[基础·初探]

教材整理　

1．溶度积常数Ksp

在一定温度下，沉淀达溶解平衡后的溶液为饱和溶液，其离子浓度不再发生变化，溶液中各离子浓度幂之积为常数，叫做溶度积常数(简称溶度积)，用Ksp表示。

2．表达式

AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)     Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)。

3．通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解：

(1)Qc>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。

(2)Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。

(3)Qc<Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。

[认知升华]

1．溶度积的意义

(1)溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关，与浓度无关。

(2)Ksp大小反映难溶电解质的溶解能力，Ksp越小，说明难溶物越难溶解。

(3)相同类型的物质，溶度积越小，其溶解度越小。

2．根据溶度积能计算出饱和溶液中离子浓度，由溶液体积可计算出溶解的溶质的物质的量，Ksp与S换算时，S的单位必须用物质的量浓度(mol·L－1或mol·dm－3)。

[题组·冲关]

题组1　沉淀溶解平衡概念及特征

1．将一定量的硫酸钡放入水中，对此有关的叙述正确的是(　　)

A．硫酸钡不溶于水，硫酸钡固体质量不会改变

B．最终会得到BaSO4的极稀的饱和溶液

C．因为Ba2＋＋SO===BaSO4↓很容易发生，所以不存在BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)的反应

D．因为BaSO4难溶于水，所以改变外界条件也不会改变BaSO4的溶解性

2．下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是(　　)

A．AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等

B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－

C．升高温度，AgCl的溶解度不变

D．向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变

3．下列关于沉淀溶解的说法正确的是(　　)

A．只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程

B．沉淀溶解平衡过程是可逆的

C．在平衡状态时v溶解＝v结晶＝0

D．达到沉淀溶解平衡的溶液不一定是饱和溶液

题组2　影响沉淀溶解平衡的因素

4．向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是(　　)

A．c(CO)　　 B．c(Mg2＋)      C．c(H＋)    D．Ksp(MgCO3)

5．把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，下列叙述正确的是(　　)

A．给溶液加热，溶液的pH升高

B．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高

C．向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多

D．向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多

6．将AgCl分别投入下列溶液中：

①40 mL 0.03 mol·L－1的HCl溶液    ②50 mL 0.03 mol·L－1的AgNO3溶液

③30 mL 0.02 mol·L－1的CaCl2溶液  ④10 mL蒸馏水

AgCl的溶解度由大到小的顺序是________。

题组3　溶度积及有关计算

7．下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是 (　　)

A．常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小

B．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp减小

C．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大

D．常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变

8．已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 ℃)见下表：

下列叙述不正确的是   (　　)

A．由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小

B．将等体积的4×10－3 mol·L－1的AgNO3溶液和4×10－3 mol·L－1的K2CrO4溶液混合，有Ag2CrO4沉淀产生

C．向AgCl的悬浊液中滴加饱和NaBr溶液可以得到黄色AgBr悬浊液

D．向100 mL 0.1 mol·L－1的Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L－1的AgNO3溶液，有白色沉淀生成

9．已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO，浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为(　　)

A．Cl－、Br－、CrO　　　　　 B．CrO、Br－、Cl－

C．Br－、Cl－、CrO D．Br－、CrO、Cl－

题组4　沉淀溶解平衡曲线及应用

10．某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．加入Na2SO4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BaSO4沉淀生成

D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp

11．某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是(　　)

A．Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]

B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点

C．c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等

D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和

12．20 ℃时，PbCl2(s)在不同浓度盐酸中的最大溶解量(单位：g·L－1)如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．盐酸浓度越大，Ksp(PbCl2)越大

B．PbCl2能与一定浓度的盐酸反应

C．x、y两点对应的溶液中c(Pb2＋)相等

D．往含Pb2＋的溶液中加入过量浓盐酸，可将Pb2＋完全转化为PbCl2(s)

13.在T ℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知T ℃时AgCl的Ksp＝4×10－10。

(1)T ℃时，Ksp(AgBr)等于多少？                                  

(2)相同温度下，AgCl和AgBr的溶解度相对大小关系如何？                         

(3)a点是否有沉淀析出？b点是否有沉淀析出？　                               

(4)采取什么措施可以使溶液由c点到d点？该过程中Ksp(AgBr)是否变化？                             

(5)已知AgBr(s)Ag＋(aq)＋Br－(aq)　ΔH>0，则升高温度，Ksp(AgBr)如何变化？                

学业分层测评

[学业达标]

1．下列说法中正确的是(　　 )

A．难溶电解质的Ksp越小，溶解度就一定越小

B．向含AgCl沉淀的悬浊液中加入NaCl饱和溶液，AgCl的溶解度变小，溶度积常数变小

C．用饱和Na2CO3溶液可以将BaSO4转化为BaCO3，说明Ksp(BaCO3)小于Ksp(BaSO4)

D．一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10－5 mol/L时，离子就已沉淀完全

2．溶度积常数表达式符合Ksp＝c2(Ax＋)·c(By－)的是(　　)

A．AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)      B．Na2S===2Na＋＋S2－

C．Ag2S(s)2Ag＋(aq)＋S2－(aq)     D．PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)

3．在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后溶液中(　　)

A．c(Ba2＋)＝c(SO)＝(Ksp)                  B．c(Ba2＋)·c(SO)>Ksp，c(Ba2＋)＝c(SO)

C．c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp，c(Ba2＋)>c(SO)      D．c(Ba2＋)·c(SO)≠Ksp，c(Ba2＋)<c(SO)

4．将氨水滴加到盛有AgCl的试管中直至AgCl完全溶解，对上述过程的有关解释或叙述正确的是(　　)

A．所得溶液中c(Ag＋ )· c(Cl－)＞Ksp(AgCl)    B．上述实验说明Cl－与NH间有很强的结合力

C．所得溶液中形成了难电离的物质          D．上述过程中NH3·H2O的电离常数增大

5．在饱和Ca(OH)2溶液中存在溶解平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入以下溶液，可使pH减小的是(　　)

A．Na2S溶液    B．AlCl3溶液     C．NaOH溶液     D．Na2CO3

6．已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是(　　)

A．AgCl>AgI>Ag2CrO4               B．AgCl>Ag2CrO4>AgI   

C．Ag2CrO4>AgCl>AgI          D．Ag2CrO4>AgI>AgCl

7．已知Zn(OH)2的溶度积常数为1.2×10－17，则Zn(OH)2在水中的溶解度为(　　)

A．1.4×10－6 mol/L    B．2.3×10－6 mol/L    C．1.4×10－9 mol/L     D．2.3×10－9 mol/L

8．室温时，M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq)　Ksp＝a，c(M2＋)＝b mol·L－1时，溶液的pH等于(　　)

A.lg()      B.lg()    C．14＋lg()    D．14＋lg()

9．某温度时，Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

请回答下列问题：   

(1)A点表示Ag2SO4是________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。

(2)B点对应的Ksp________(填“>”、“<”或“＝”)C点对应的Ksp。

(3)现将足量的Ag2SO4分别放入下列三种溶液中

a．40 mL 0.01 mol·L－1 K2SO4溶液   b．10 mL蒸馏水  c．10 mL 0.02 mol·L－1 H2SO4溶液

则Ag2SO4的溶解程度由大到小的排列顺序为________________(填字母)。

10．在t ℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t ℃时AgCl的Ksp＝4×10－10，下列说法不正确的是(　　)

A．在t ℃时，AgBr的Ksp为4.9×l0－13

B．在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点到b点

C．图中a点对应的是t ℃ AgBr的不饱和溶液

D．在t ℃时，AgCl(s)＋Br－(aq)AgBr(s)＋Cl－ (aq)的平衡常数K≈816

11．已知在25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]＝3.2×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。

(1)假设饱和Mg(OH)2溶液的密度为1 g·mL－1，试求Mg(OH)2的溶解度为________g。

(2)在25 ℃时，向0.02 mol·L－1的MgCl2溶液中加入NaOH固体，如要生成Mg(OH)2沉淀，应使溶液中的c(OH－)最小为________mol·L－1。

(3)25 ℃时，向浓度均为0.02 mol·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，先生成______________沉淀(填化学式)；生成该沉淀的离子方程式为_____________________________；当两种沉淀共存时，＝________。