沉淀溶解平衡考点剖析

穆玉鹏

(山东省博兴县第一中学 256500)

一、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

解析难溶电解质达到平衡时，沉淀与溶解的速率相等，各离子的浓度不变，但不一定相等.

答案:B

例2 牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：

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Ca5(PO4)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.

二、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-] =1.8×10-10

求:(1)此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4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0.010 mol·L-1的AgNO3溶液中，AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小.

=1.3×10-5mol·L-1

2xx

(2x)2·x=Ksp

故c(AgCl)

(2)在0.010 mol·L-1AgNO3溶液中，c(Ag+)=0.010 mol·L-1

溶解平衡时： 0.010+xx

(0.010+x)·x=1.8×10-10

由于x很小，因此0.010+x≈0.010

x=1.8×10-8mol·L-1

c(AgCl)=1.8×10-8mol·L-1

溶解平衡时： 0.010+2xx

(0.010+2x)2·x=1.1×10-12

由于x很小，因此0.010+2x≈0.010

x=1.1×10-8mol·L-1

即c(Ag2CrO4)=1.1×10-8mol·L-1

故c(AgCl)>c(Ag2CrO4)

三、沉淀溶解平衡中的溶度积

当难溶物溶解于水后，溶液中浓度积与溶度积有如下规则：Qi>Ksp时，溶液为过饱和溶液，沉淀析出.Qi=Ksp时，溶液为饱和溶液，处于平衡状态 .Qi

例4 将等体积的4×10-3mol·L-1的AgNO3和4×10-3mol·L-1K2CrO4混合，有无Ag2CrO4沉淀产生? 已知Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12.

解析等体积混合后,浓度为原来的一半.

=2×10-3mol ·L-1

所以有沉淀析出.

四、沉淀溶解平衡中的同离子效应

例5 已知室温下BaSO4在纯水中的溶解度为1.07×10-5mol·L-1，BaSO4在0.010 mol·L-1Na2SO4溶液中的溶解度是在纯水中溶解度的多少倍?已知Ksp(BaSO4)=1.07×10-10.

解析设BaSO4在0.010 mol·L-1Na2SO4溶液中的溶解度为xmol·L-1，则溶解平衡时：

平衡时浓度/mol·L-1x0.010+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=1.07×10-8mol·L-1

计算结果与BaSO4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、沉淀溶解平衡中的除杂和提纯

例6 在1.0 mol ·L-1Co2+溶液中，含有少量Fe3+杂质.问应如何控制pH，才能达到除去Fe3+杂质的目的?Ksp[Co(OH)2]=1.09×10-15，Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39.

解析①使Fe3+定量沉淀完全时的pH：

=1.38×10-11

Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)

pH=14-(-log1.38×10-11)=3.14

②使Co2+不生成Co(OH)2沉淀的pH：

Ksp[Co(OH)2]=c(Co2+)·c2(OH-)

不生成Co(OH)2沉淀的条件是

c(Co2+)c2(OH-)

=3.30×10-8

pH=14-(-log3.30×10-8)=6.50

所以应将pH控制在3.14～6.5之间才能保证除去Fe3+，而 Co2+留在溶液中.

六、沉淀溶解平衡中沉淀的转化

例7 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：

(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)