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3.3《沉淀溶解平衡》典型例题及同步练习（鲁科版化学选修4）

※基本信息※
- 资料类型：一课一练
- 教材版本：鲁教版
- 适用学校：不限
- 所需点数：1点
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※资料简介※
2010-2011学年第一学期高二化学（选修4鲁科版）期末复习
第3章物质在水溶液中的行为
第3节沉淀溶解平衡
知识分析
    导入：根据溶解度的不同可将物质分为难溶、微溶、可溶、易溶。

    CaCO3、FeS、Mg(OH)2等难溶电解质在水溶液中以何种形式存在？
（一）沉淀溶解平衡与溶度积
    实验：PbI2固体的溶解平衡
    仪器与药品：试管胶头滴管     PbI2固体 0.1mol/LKI溶液
    操作：课本P94
    试分析，黄色沉淀是什么物质？它是怎样产生的？
    结论与解释：上层清液中有Pb2+，当加入 KI时，I－浓度增大，与Pb2+结合生成黄色PbI2沉淀。
    Pb2+从何而来？
    PbI2 (s) Pb2+（aq）＋2I－（aq），PbI2溶解电离以离子形式存在，离子结合成PbI2沉积在固体表面。当溶解与沉积速度相等时达到平衡，得到饱和溶液。这种平衡状态称为沉淀溶解平衡。
1. 沉淀溶解平衡
    定义：在一定条件下，难溶电解质在水溶液中的溶解速率与离子在固体表面结合为沉淀的速率相等时，沉淀质量和溶液中离子浓度保持不变的状态称为沉淀溶解平衡。
    特征：动、等、定、变
    联想•质疑：aA(g)＋ bB(g) cC(g)＋dD(g)   此可逆反应在一定温度下存在平衡常数K，K=［C］c×［D］d／［A］a×［B］b ，在沉淀溶解反应中，是否存在类似的常数关系？
    PbI2 (s) Pb2+（aq）＋2I－（aq）
    K=［Pb2+］×［I－］2／［PbI2］
    ［PbI2］为常数，则Ksp＝K•［PbI2］
    Ksp=［Pb2+］×［I－］2
2. 溶度积常数 Ksp
    定义：达到沉淀溶解平衡时，难溶电解质电离出的离子浓度的系数次方的乘积为一常数，称为溶度积常数或溶度积。
    表达式：AmBn(s) mAn+（aq）＋nBm－（aq）  Ksp＝［An+］m×［Bm－］n
    单位：
    意义：Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力
    当化学式所表示的组成中阴阳离子个数比相同时，Ksp越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。（不同时，不能用Ksp直接比较。需用达平衡时共同离子的浓度比较，浓度越大，溶解能力越强。）
    思考：已知硫化亚铁、硫化铜、硫化锌的溶度积分别为3.7×10－19mol2/L2、8.5×10－45mol2/L2、1.2×10－23mol2/L2，向FeCl2、CuSO4、ZnSO4中滴加0.01 mol/LNa2S溶液时Fe2＋、Zn2、Cu2＋沉淀的先后顺序是__Cu2＋、Zn2、Fe2＋_。
    说明：Ksp只与难溶电解质自身性质和温度有关，与沉淀的量和离子的浓度无关。
3. 影响平衡移动的因素
    （1）内因：难溶电解质自身的性质（影响Ksp）
    （2）外因：勒夏特列原理
    ①温度：一般温度越高，Ksp越大，平衡向沉淀溶解的方向移动。
    ②浓度：加水稀释，Ksp不变，平衡向沉淀溶解的方向移动。
    ③同离子效应：向平衡体系中加入含有相同离子的易溶电解质，平衡向生成沉淀的方向移动。
    思考：在有固态存在的饱和溶液中，存在如下平衡：Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)+2OH－(aq),向饱和溶液中分别加入固体CH3COONa 、NH4Cl时，固体Mg(OH)2的质量有什么变化？加入固体Mg(OH)2，溶液中Mg2＋、OH－的浓度有什么变化？
    （解答：增大；减小；均不变。）

（二）沉淀溶解平衡的应用
1. 沉淀的溶解和生成
    Q﹥Ksp   溶液中离子生成沉淀，直至沉淀溶解和离子生成沉淀达到平衡状态Q＝Ksp   溶液中沉淀溶解和离子生成沉淀达到平衡状态Q﹤Ksp   若体系中有足量的固体存在，固体溶解，直至达平衡状态讨论：1、BaCO3与盐酸在溶液中是怎样反应的？
2. BaCO3、BaSO4 均为难溶电解质，医学上用于X射线透视的内服造影剂只能用BaSO4不能用BaCO3，其原因何在？

    平衡右移，完成 BaCO3与盐酸的反应。
    胃酸中H＋浓度较大，溶解BaCO3，使Ba2+浓度增大，造成重金属中毒。
    误食可溶性钡盐造成钡中毒，可用5.0%的Na2SO4溶液洗胃。
    【身边的化学】（1）溶洞景观
    石灰岩的溶解：CaCO3（s） Ca2＋(aq)＋CO32－(aq)
    CO32－＋CO2 ＋H2O 2 HCO3－
    钟乳石、石笋的形成：Ca2＋＋2HCO3－ CaCO3＋CO2＋H2O
    （2）珊瑚的形成Ca2＋＋2HCO3－ CaCO3＋CO2＋H2O
2. 沉淀的转化
    实验：ZnS转化为CuS
    仪器与药品：试管胶头滴管0.1 mol/L ZnSO4、1 mol/LNa2S、0.1 mol/LCuSO4
    实验步骤：课本P98
    实验现象：白色沉淀转化为黑色沉淀
    结论与解释：滴加Na2S溶液产生白色沉淀，滴加CuSO4溶液，沉淀变为黑色。
    ZnS（s） Zn2＋(aq)＋S2－(aq)       Ksp（ZnS）＝1.6×10－24mol2/L2
    CuS（s） Cu2＋(aq)＋S2－(aq)      Ksp（CuS）＝1.3×10－36mol2/L2
    Ksp（ZnS）>>Ksp（CuS）,
    ZnS（s） Zn2＋(aq)＋S2－(aq)
                       ＋
    平衡右移           Cu2＋(aq)
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