高中化学人教版 (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完整版课件ppt

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第3章 水溶液中的离子平衡3.4.1 难溶电解质的溶解平衡与溶度积一、选择题（共10小题，每小题只有一个正确答案）1．下列对“难溶”的理解正确的是A．“难溶”是指物质常温时在水中溶解的质量小于0.01gB．在水中难溶的物质，也难溶于其他溶剂C．只有难溶的物质才能建立溶解平衡D．相同条件下，难溶的物质更容易形成饱和溶液【答案】A【解析】“难溶”是指物质常温时在水中溶解的质量小于0.01g，A项正确；在水中难溶的物质，不一定难溶于其他溶剂，B项错误；易溶、微溶、难溶的物质均能建立溶解平衡，C项错误；相同条件下，易溶的物质更容易形成饱和溶液，D项错误。答案选A。2．把氢氧化钙放入蒸馏水中，一段时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入以下物质，可使Ca(OH)2减少的是A．Na2S B．AlCl3C．NaOH D．CaCl2【答案】B【解析】Na2S水解显碱性，增大了溶液中OH－的浓度；NaOH会提供大量OH－；CaCl2会增大Ca2＋的浓度，所以A、C、D选项都会使溶解平衡向生成沉淀的方向移动使Ca(OH)2增多。AlCl3中的Al3＋可与OH－发生反应生成Al(OH)3沉淀，使平衡向溶解的方向移动，促进Ca(OH)2的溶解。答案选B。3．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【答案】A【解析】AgCl固体在溶液中存在溶解平衡，所以溶液中有Ag＋和Cl－，B项错误；升高温度，AgCl溶解度增大，C项错误；向平衡体系中加入NaCl固体，增大了c(Cl－)，溶解平衡左移，AgCl溶解度减小，D项错误。答案选A。4．化工生产中含Cu2＋的废水常用MnS(s)作沉淀剂，其反应原理为Cu2＋(aq)＋MnS(s)  CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列有关该反应的推理不正确的是A．CuS的溶解度比MnS的溶解度小B．该反应达到平衡时：c(Cu2＋)＝c(Mn2＋)C．往平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后，c(Mn2＋)变大D．该反应平衡常数：K＝eq \f(Ksp(MnS),Ksp(CuS))【答案】B【解析】工业品MnCl2溶液中含有Cu2＋、Pb2+等离子，加入过量难溶电解质MnS，可使Cu2＋、Pb2+等离子形成沉淀，以制取纯净MnCl2，原理利用的是沉淀转化的反应关系，沉淀转化的条件是向更难溶的方向进行，说明生成的 CuS、PbS溶解性小于MnS，A项正确；该反应达到平衡时，铜离子的浓度不一定等于锰离子的浓度，B项错误；往平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后，平衡向右移动，所以c(Mn2＋)变大，C项正确；该反应平衡常数表达式：K＝eq \f(c(Mn2+),c(Cu2+))＝eq \f(c(Mn2+)×c(S2－),c(Cu2+)×c(S2－))＝eq \f(Ksp(MnS),Ksp(CuS))，D项正确。答案选B。5．向AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液，继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知：Ag++2NH3·H2OAg(NH3)+2H2O。下列分析不正确的是A．浊液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)＋Cl-(aq)B．实验可以证明NH3结合Ag+能力比Cl-强C．实验表明实验室可用氨水洗涤银镜反应后的试管D．由资料信息可推知：加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl【答案】C【解析】氯化银为常见的难溶物，存在的溶解平衡为AgCl(s)Ag+(aq)＋Cl-(aq)，A项正确；向AgCl浊液中滴加氨水后，沉淀溶解，得到澄清溶液， Ag++2NH3·H2OAg(NH3+)2+2H2O，可知NH3结合Ag+能力比Cl-强，B项正确；实验室做完银镜反应的试验后，可用稀硝酸洗涤银镜反应后的试管，氨水能溶解氯化银沉淀，不能溶解银单质，C项错误；AgCl浊液中加氨水，形成了银氨溶液，加入浓硝酸后，浓硝酸与氨水反应，最终得到的物质为AgCl，D项正确。答案选C。6．下列用途或转化，不能用沉淀溶解平衡原理解释的是A．溶液可使PbS转化为CuSB．向饱和溶液中加入少量纯碱，有白色沉淀生成C．Fe可除去溶液中的杂质D．向悬浊液中加入稀盐酸后，悬浊液变澄清【答案】C【解析】加入溶液，发生反应，硫离子浓度减小，使PbS的溶解平衡正向移动，能用沉淀溶解平衡原理解释，A项不符合；加入少量纯碱，使的溶解平衡逆向移动，生成沉淀，能用沉淀溶解平衡原理解释，B项不符合；Fe与发生氧化还原反应，不涉及沉淀溶解平衡，不能用沉淀溶解平衡原理解释，C项符合；加入稀盐酸，发生反应，使的溶解平衡正向移动，悬浊液变澄清，能用沉淀溶解平衡原理解释，D项不符合。答案选C。7．已知如下物质的溶度积常数：Ksp(FeS)=6.3×10-18，Ksp(CuS)=6.3×10-36.下列说法正确的是A．同温度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度B．同温度下，向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后，Ksp(FeS)变小C．向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出现的沉淀是FeSD．除去工业废水中的Cu2＋和Hg2＋，可以选用FeS作沉淀剂【答案】D【解析】由于FeS的Ksp大，且FeS与CuS的Ksp表达式是相同类型的，因此FeS的溶解度比CuS的大，A项错误；Ksp不随浓度变化而变化，它只与温度有关，B项错误；先达到CuS的Ksp，先出现CuS沉淀，C项错误；向含有Cu2＋的工业废水中加入FeS，FeS会转化为更难溶的CuS和HgS，可以用FeS作沉淀剂，D项正确。答案选D。8．25℃时，Ksp(BaSO4)=1×10－10，Ksp (BaCO3)=2.6×10－9。该温度下，下列说法不正确的是A．同浓度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出B．BaCO3的悬浊液中加入少量的新制氯水，c(Ba2+)增大C．BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中，eq \f(c(SO42-),c(CO32-))＝eq \f(1,26)D．BaSO4悬浊液中加入Na2CO3浓溶液，BaSO4不可能转化为BaCO3【答案】D【解析】Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)就可以形成碳酸钡沉淀，所以BaSO4悬浊液中加入Na2CO3浓溶液，BaSO4有可能转化为BaCO3，D项错误。答案选D。9．将AgCl分别加入盛有：①5 mL水；②6 mL 0.5 mol·L－1 NaCl溶液；③10 mL 0.2 mol·L－1 CaCl2溶液；④50 mL 0.1 mol·L－1盐酸的烧杯中，均有固体剩余，各溶液中c(Ag＋)按从大到小的顺序排列正确的是A．④③②① B．②③④① C．①④③② D．①③②④【答案】C【解析】在AgCl饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，加入Cl-平衡逆向移动c(Ag+)会减小，加入Cl-的浓度越大，c(Ag+)越小，即c(Ag+)与c(Cl-)大小顺序相反，已知Cl-的浓度从大到小顺序为：②③④①，则c(Ag+)浓度从大到小顺序相反为：①④③②。答案选C。10．往含I－和Cl－的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如右图所示。则原溶液中c(I－)/c(Cl－)的比值为A．(V2－V1)/V1 B．V1/V2C．V1/(V2－V1） D．V2/V1【答案】C【解析】当溶液中有两种或两种以上的离子可以与银离子产生沉淀时，溶解度小的沉淀先生成，由于AgI的溶解度小于AgCl，故反应可分为两阶段，第一阶段是I-与Ag+反应产生AgI沉淀，第二阶段是Cl-与Ag+生成AgCl沉淀，结合图像，I-、Cl-消耗的AgNO3溶液的体积比为V1：（V2-V1），则I-与Cl-物质的量之比为V1：（V2-V1），c（I-）/c（Cl-）= V1：（V2-V1），C项正确。答案选C。二、非选择题（共5小题）11．T1、T2两种温度下BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，请回答下列问题。(1)T1_______(填“>”“<”或“=”)T2温度时Ksp(BaSO4)=_______。(2)根据T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线，判断下列说法正确的是_______(填序号)。A．加入Na2SO4固体可由a点变为b点B．T1温度下，在T1曲线上方区域(不含曲线)的任意一点时，均有BaSO4沉淀生成C．蒸发溶剂可能由d点变为T1曲线上a、b之间(不含a、b)的某一点D．升温可由b点变为d点(3)T2时，现有0.2mol的BaSO4沉淀，每次用1L饱和Na2CO3溶液(浓度为1.7mol/L)处理。若使BaSO4中的全部转化到溶液中，需要反复处理_______次。[提示：BaSO4(s)+(aq) (aq)+BaCO3(s) ；＝]【答案】(1) ＜     (2)ABC(3)3【解析】（1）温度越高BaSO4的溶解度越大，T1温度下BaSO4的溶度积较小，所以T1＜T2；T2时的溶度积可利用c点的数据进行计算求得，T2温度时，Ksp(BaSO4)=c(SO)×c(Ba2+)=5.0×10-5mol/L×1.0×10-4mol/L=5.0×10-9mol2/L2；（2）由于存在沉淀溶解平衡，加入Na2SO4，硫酸根离子浓度增大，BaSO4的沉淀溶解平衡逆向移动，Ba2+的浓度降低，可由a点变为b点，A项正确；T1曲线上方区域的浓度商大于溶度积，所以会析出沉淀，B项正确；蒸发溶剂，不饱和溶液中Ba2+和硫酸根离子的浓度都变大，可能由d点变为T1曲线上a、b之间(不含a、b)的某一点，C项正确；升高温度，沉淀溶解平衡正向移动，c(SO)、c(Ba2+)会变大，不可能由b点变为d点，D项错误。答案为ABC；（3）设每次用1L 1.7mol/L饱和Na2CO3溶液能处理xmol BaSO4，根据，解得：x=0.081，处理次数=≈3，所以至少要反复处理3次。12．弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属化学平衡。根据要求回答问题：(1)写出工业上用制备的化学方程式：_______。(2)常温下，通入溶液中，所得溶液，则溶液的pH=_______(已知：、)。(3)某温度下，水的离子积常数。将此温度下pH=11的溶液a L与pH=1的b L溶液混合，若所得混合液pH=2，则_______。(4)常温下，若在溶液中加入稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，_______。【答案】(1)(2)6(3)9∶11(4)【解析】（1）；（2） 、  ， ，所得溶液， ，pH=6；（3）由题意可知混合溶液显酸性，，解得；（4）氢氧化铜存在溶解平衡： ，，常温下当溶液的pH=8时，代入数据。13．已知：常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38，Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－34（为计算方便已作近似处理。），本题中离子完全反应的标准：c(Fe3＋)＜1.0×10－5mol·L－1。在含Al3＋、Fe3＋的浓度都均为0.2mol·L－1的溶液中加入稀氨水，请回答下列问题：（1）Al3＋跟氨水反应的离子方程式是___________。（2）NH3·H2O的电离方程式是___________；其电离平衡常数表达式Kb==___________。（3）Fe(OH)3的溶度积常数表达式Ksp[Fe(OH)3]=___________。（4）Fe3＋完全沉淀的pH为___________；此时，Al3＋沉淀的百分率为___________。【答案】Al3＋+3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+ NH3·H2ONH4++OH－ eq \f(c(NH4+)c(OH－),c(NH3·H2O)) c3(OH-)×c(Fe3+) 3 50% 【解析】(1)铝离子与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子；(2)氨水为弱电解质，水溶液中部分电离；(3)根据Fe(OH)3的电离方程式书写Ksp的形式；(4)根据Ksp计算。【详解】(1)铝离子与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子，氨水为弱电解质，写化学式，离子方程式为Al3＋+3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+；(2)氨水为弱电解质，水溶液中部分电离，电离方程式为NH3·H2ONH4++OH－；电离平衡常数表达式Kb=eq \f(c(NH4+)c(OH－),c(NH3·H2O))；(3)根据Fe(OH)3的电离方程式，其溶度积常数表达式Ksp[Fe(OH)3]= c3(OH-)×c(Fe3+)；(4)根据Ksp[Fe(OH)3]及离子完全反应时c(Fe3＋)＜1.0×10－5mol·L－1，c3(OH-)=eq \f(1.0×10－38,1.0×10－5)=1.0×10-33，则c(OH-)=1.0×10-11 mol·L－1，pH=-lgeq \f(Kw,c(OH-))=3；根据Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－34，此时溶液c(Al3+)=0.1mol/L，Al3＋沉淀的百分率=eq \f(0.1mol/L,0.2mol/L)×100%=50%。14．某研究小组以银盐为实验对象，研究难溶盐时进行了如下实验：①0.1 mol·L-1AgNO3溶液和0.1 mol·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；②向滤液b中滴加0.1 mol·L-1KI溶液，出现浑浊；③向沉淀c中滴加0.1 mol·L-1KI溶液，沉淀变为黄色；④向AgI中滴加0.1 mol·L-l NaCl溶液，无明显现象。已知：25℃时，AgCl和AgI的溶解度分别是1.5×10-4g和3×10-7 g请回答：（1）沉淀c是__________。（2）步骤②中的现象说明滤液b中含有的微粒是_________。（3）步骤③中反应的离子方程式是__________。（4）根据实验，可以得出的结论是___________。【答案】（1）AgCl；（2）Ag+；（3）AgCl(s)＋I-(aq)＝AgI(s)＋Cl-(aq)；（4）难溶盐在水中存在溶解平衡；通过溶解平衡的移动，溶解度小的难溶盐转化为溶解度更小的难溶盐容易实现。【解析】（1）①中发生的反应有：AgNO3＋NaCl=AgCl↓＋NaNO3，两者恰好完全反应，滤液b主要成分是NaNO3，沉淀c为AgCl；（2）②中加入KI出现沉淀，NaNO3不与KI反应，只能说明溶液中有Ag＋；（3）根据溶解度，AgCl溶解度比AgI大，反应向着更难溶的方向进行，即AgCl(s)＋I－(aq)=AgI(s)＋Cl－(aq)；（4） 难溶盐在水中存在溶解平衡；通过溶解平衡的移动，溶解度小的难溶盐转化为溶解度更小的难溶盐容易实现。15．平衡移动是化学平衡研究的重要方向。(1)在溶液中存在平衡：某兴趣小组取适量固体进行下面实验：①向固体中加入少量水时，溶液呈绿色的原因是：_______________________________________；②取少量蓝色溶液加热后，溶液变为绿色，则_____________0；(填“>”、“<”或“=”)③另取少量蓝色溶液滴加几滴浓盐酸，溶液颜色变为__________________________。(2)已知：a．与反应存在一定限度：；b．为黄色沉淀，且溶解度比小很多。①ⅰ中蓝色变深，说明加入饱和溶液后，平衡_____________移动。(填“正向”、“逆向”或“不”)②ⅱ中蓝色变浅，用平衡移动解释其原因为__________________________。③ⅲ中出现_____________色沉淀，静置后溶液颜色与ⅳ相比更_____________。(填“深”或“浅”)【答案】(1)离子主要以形式存在，也包含少量的，故溶液呈现绿色；     >     绿色(2)正向     三价铁浓度降低，平衡逆向移动，单质碘浓度降低，蓝色变浅     黄色     浅【解析】本题是一道探究平衡移动的影响因素的实验题，本题通过溶液颜色的变化探究了浓度对平衡移动的影响，另外还探究了温度对平衡移动的影响，以此解题。【解析】（1）①向固体中加入少量水，根据平衡可知，离子主要以形式存在，也包含少量的，溶液呈现绿色；②取少量蓝色溶液加热后，溶液变为绿色说明平衡正向移动，说明该反应为吸热反应，即>0；③滴加几滴浓盐酸，氯离子浓度增大，平衡正向移动，则浓度增大，溶液颜色变为绿色；（2）①ⅰ中蓝色变深，说明单质碘浓度增大，平衡正向移动；②ⅱ中加入适量铁粉，则一部分三价铁和单质铁反应生成二价铁，三价铁浓度降低，平衡逆向移动，单质碘浓度降低，蓝色变浅；③由于为黄色沉淀，且溶解度比小很多，故加入硝酸银后生成黄色沉淀；由于沉淀的生成导致碘离子浓度降低，平衡逆向移动，溶液颜色比ⅳ更浅。