高考化学一轮复习课件：第8章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡.ppt

1. 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡，沉淀的转化。 2能够利用沉淀溶解平衡理论解释实验室及生活中的现象。 3了解难溶电解质的溶度积常数。,第四节 难溶电解质的溶解平衡,1难溶电解质与易溶电解质：难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限，习惯上将溶解度小于 g的电解质称为难溶电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于 。 2沉淀溶解平衡 (1)概念：一定温度下，当沉淀 和 的速率相等时的状态。 (2)特点：逆、动、等、定、变(同化学平衡)。,0.01,0,溶解的速率,沉淀生成,3溶度积 (1)一定温度下，难溶电解质在溶液中达到平衡时的 ，叫做溶度积常数或溶度积，通常用 表示。如AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)，其溶度积的表达式为：Ksp . (2)Ksp与其他化学平衡常数一样，只与难溶电解质的性质和 有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。,c(An)mc(Bm)n,温度,平衡常数,Ksp,思考：Ksp的意义是什么？ 提示：Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。 对于同类型物质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由Ksp数值可知，溶解能力：AgClAgBrAgI，Cu(OH)2Mg(OH)2 不同类型的物质，Ksp差距不大时不能直接作为比较依据。如某温度下：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)，Ksp1.81010 Mg(OH)2(s) Mg2(aq)2OH(aq)，Ksp5.61012,虽然Mg(OH)2的Ksp较小，但不能认为Mg(OH)2比AgCl更难溶。一般比较难溶物质，往往比较的是饱和溶液中溶质的物质的量浓度，则AgCl的浓度约为1.3105molL1，Mg(OH)2约为1.2104molL1，显然Mg(OH)2更易溶解。,1沉淀的生成原理：利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够 ；其次希望沉淀生成的反应进行得越 越好。 2沉淀溶解的原理：根据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应 ，使平衡向沉淀 的方向移动，就可以使沉淀溶解。 除 可以溶解难溶电解质外，某些 也可用来溶解沉淀。 3沉淀的转化原理：沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的 。一般来说，溶解度 的沉淀转化成溶解度 的沉淀容易实现。,发生,完全,离子,溶解,酸或碱,盐溶液,移动,小,更小,升华：为使沉淀更完全，选用沉淀剂的原则是：使生成沉淀的反应进行得越完全越好(所沉淀离子形成沉淀的Ksp尽可能的小，即沉淀物的溶解度越小越好)。 不能影响其他离子的存在，由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质。,1溶解平衡的特征 “动”：动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不为0。 “等”：v溶解v沉淀。 “定”：达到平衡时，溶液中离子的浓度保持不变。 “变”：当改变外界条件时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。,2物质的溶解度和溶度积 (1)溶解度是衡量物质溶解能力的尺度，固体的溶解度通常以100 g溶剂为标准，在一定温度下达到溶解平衡时所溶解该溶质的克数。而溶度积主要用于衡量难溶电解质在水中难溶程度的一个定量标准。 (2)在通常情况下，同一物质在不同的外界条件下，Ksp越小，其溶解度就越小，Ksp越大其溶解度越大。,3影响沉淀溶解平衡因素(以AgCl为例 ) AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq),【例1】 对于难溶盐MX，其饱和溶液中M和X的物质的量浓度之间的关系类似于水的离子积常数c(H)c(OH)Kw，存在等式c(M)c(X)Ksp。一定温度下，将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是( ) 20 mL 0.01 molL1 KCl溶液 30 mL 0.02 molL1 CaCl2溶液 40 mL 0.03 molL1 HCl溶液 10 mL蒸馏水 50 mL 0.05 molL1 AgNO3溶液 A B C D,解析：AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)，由于c(Ag)c(Cl)Ksp，溶液中c(Cl)或c(Ag)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag或Cl的浓度有关，而与溶液体积无关。 c(Cl)0.01 molL1 c(Cl)0.04 molL1 c(Cl)0.03 molL1 c(Cl)0 c(Ag)0 c(Ag)0.05 molL1 Ag或Cl浓度由小到大的顺序为。 答案：B,1已知Ag2SO4的Ksp为2.0105，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag和SO 浓度随时间变化关系如右图所示饱和Ag2SO4溶液中c(Ag)0.034 molL1。若t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.020 molL1 Na2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag和SO 浓度随时间变化关系的是( ),解析：在饱和Ag2SO4溶液中，c(Ag)0.034 molL1，则c( )0.017 molL1，加入100 mL 0.020 molL1 Na2SO4溶液后，c(Ag)0.017 molL1，c( ) 0.0 185 molL1， c(Ag)2c( )5.31062.0105，不会析出Ag2SO4沉淀，则c(Ag) 0.017 molL1，B正确。 答案：B,1溶度积 像电离平衡、水解平衡一样，沉淀溶解平衡也有平衡常数，符号为Ksp。在一定温度下，Ksp是一个常数，称为溶度积常数，简称溶度积。 2溶度积的应用 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积浓度商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；,QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡； QcKsp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态； QcKsp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直到溶液饱和。,【例2】 某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如右图所示。下列说法中正确的是( ) 提示：BaSO4(s) Ba2(aq)SO(aq)的平衡常数Kspc(Ba2)c(SO)，称为溶度积常数 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 Cd点无BaSO4沉淀生成 Da点对应的Ksp大于c点对应的Ksp,解析：Ksp是一温度常数，只与温度有关与离子浓度无关，改变浓度对Ksp无影响，并且线上的每一点所表示的Ksp相同，由于d点时QcKsp，故无沉淀产生。 答案：C,2已知在一定温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时的平衡常数，叫做溶度积，一般用Ksp表示。如CaCO3(s) Ca2 (aq) (aq) 的溶度积KspCa2 。室温时MgCO3和Mg(OH)2的溶度积分别为Ksp(MgCO3)6.8106 ，KspMg(OH)25.61012，试通过计算比较MgCO3和Mg(OH)2的溶解性的相对大小。,解析：设MgCO3和Mg(OH)2在溶液中达到饱和时c(Mg2)分别为x和y， MgCO3(s) Mg2 x x Mg(OH)2(s) Mg22OH y 2y 则有：x26.8106 x2.6103 molL1 y(2y)25.61012 y1.1104 molL1,所以，yx，即Mg(OH)2的饱和溶液中Mg2的浓度比MgCO3饱和溶液中 Mg2的浓度小，表明Mg(OH)2更难溶。 答案：Mg(OH)2MgCO3,【例1】 下列说法正确的是( ) A. 难溶电解质的溶度积Ksp越小，则它的溶解度越小 B. 任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡，溶解度大小都可以用Ksp表示 C. 溶度积常数Ksp与温度有关，温度越高，溶度积越大 D. 升高温度，某沉淀溶解平衡逆向移动，说明它的溶解度是减小的， Ksp也变小,解析：本题易错选A或B。同类型的难溶电解质Ksp越小，溶解度越小，不同类型的电解质无法由溶度积比较溶解度大小，如CuS与Ag2S，故A错；B选项错在“任何难溶物”，而不是“难溶电解质”。 答案：D,本题考查了沉淀的溶解平衡及其影响因素，还有Ksp与溶解度的关系等，考查点多，知识细。考生易忽略不同类型物质其溶度积常数表达式不同，而不能简单地由Ksp来判断物质溶解性的大小。,【例2】 (海南中学5月)(12分)金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/molL1)如图所示。,(1)pH3时溶液中铜元素的主要存在形式是_。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3，应该控制溶液的pH( ) A.6 (3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2杂质，_(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是_ (4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水生成Cu(NH3)42，写出反应的离子方程式：_。 (5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。,为除去某工业废水中含有的Cu2、Pb2、Hg2杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的( ) A.NaOH BFeS CNa2S,(3)易失2分，能回答第1个小空，但不能正确回答其相应理由，遇到有较大差异图像时，不能正确理解应用溶解度曲线。 (5)易失2分，忽略了NaOH是可溶物，仅仅追求几种金属离子沉淀，完全抛开了小题题干信息。,本题是以难溶电解质溶解平衡为中心的一道综合性试题。 (1)由图可知，在pH3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。(2)要除去Fe3的同时必须保证Cu2不能沉淀，因此pH应保持在4左右。(3)从图示关系可看出，Co2和Ni2沉淀的pH范围相差太小，不能通过调控pH而到分离的目的。(4)Cu(OH)2(s) Cu2(aq)2OH(aq)，加入氨水后生成难电离的Cu(NH3)42，促进Cu(OH)2的溶解。(5)要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不会引入其他离子。,(1)Cu2 (2)B (3)不能