高三复习难溶电解质的溶解平衡.pptVIP

第四章第四节难溶电解质的溶解平衡 考纲要求命题预测 了解难溶电解 质的沉淀溶解 平衡及沉淀转 化的本质。 1.溶度积常数计算及判断。选择题中， 往往结合图象，考查溶度积的计算、影响 因素、考查溶解平衡的移动等知识点，难 度较大。 2.沉淀溶解平衡的应用。非选择题中往 往结合沉淀反应在生产、科研、环保中的 应用，主要是以工艺流程分析的形式考查 综合应用能力，难度较大。 考纲导学： 学习目标： 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。 2.掌握溶度积的应用及影响因素。 3.了解沉淀溶解平衡在生产、科研、环保中 的应用。 一、难溶电解质的溶解平衡 1)概念： 在一定条件下，难溶电解质溶解成离子 的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，形 成饱和溶液，溶液中各离子的浓度保持不变 的状态。（也叫沉淀溶解平衡) 注：标明物质状态和可逆符号 2）表达式： AmBn(s) mAn+(aq) + nBm-(aq) AgCl（S) Ag+(aq)+Cl-(aq) AgCl = Ag+Cl- 练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式 2.溶解平衡的特征： 3.溶解平衡方程式的书写 (1)难溶电解质后标“ ”离子后标“ ”； (2)不用“ ”，用“ ”。 “逆”、“动”、“等”、“定”、“变” s aq = 4.影响沉淀溶解平衡的因素 (1).内因：难溶性电解质本身的性质。 (2).外因: 浓度：加水冲稀，沉淀溶解平衡向溶解的 方向移动。 温度：多数难溶性电解质溶解于水是吸 热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶 解的方向移动。 同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中加入 相同的离子，使平衡向沉淀方向移动。 化学反应：向沉淀溶解平衡体系中加入可 与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的 离子，使平衡向溶解的方向移动。 改变条件平衡移动方向平衡时时 C(Ag+) 平衡时 c（Cl-） 升 温 加 水 加AgCl（s） 加NaCl（s） 加AgNO3(s) 不移动 不变不变 不变不变 对于平衡 AgCl（s） Ag+(aq) + Cl-(aq) ， 在有固体 AgCl剩余的饱和溶液中，改变条件，对其有何影响 正反应 正反应 逆反应 逆反应 增大 增大 增大 减小 减小 增大 应用勒夏特列原理 现将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解 度由大到小的顺序是 ( ) 20 mL 0.01 molL1KCl溶液 30 mL 0.02 molL1CaCl2溶液 40 mL 0.03 molL1HCl溶液 10 mL蒸馏水 50 mL 0.05 molL1AgNO3溶液 A BC D 【及时演练1】 B 1.定义： 在一定条件下的难溶电解质饱和溶液中， 存在沉淀溶解平衡，其 即为 溶度积常数或溶度积，符号为_。 2.表达式：对于沉淀溶解平衡 MmAn(s) mMn(aq)nAm(aq)，则有 Ksp 。 Ksp cm(Mn)cn(Am) 离子浓浓度幂幂之积积 二、沉淀溶解平衡常数溶度积 练习：BaSO4 Ag2CrO4 3.意义:溶度积(Ksp)反映了物质在水中的 _能力。对于结构相似的电解质， Ksp的数值_，电解质在水中的溶解 能力越强。 注意 对于阴阳离子个数比不同的电解质， 不能直接比较Ksp的数值大小，而确定其溶 解能力的大小，需转化为溶解度来比较。 4.影响Ksp的因素 Ksp与其他化学平衡常数一样，只与难溶 性电解质的性质和_有关，而与沉 淀的量和溶液中离子的浓度无关。 溶解 越大 温度 C 【及时演练2】 （1）溶度积规则 判断在一定条件下沉淀能否生成或 溶解，即沉淀溶解这一可逆过程进行的方向。 QcKsp Qc与Ksp的关系 无沉淀析出 不饱和C 沉淀溶解平衡 饱和B 有沉淀析出 过饱和A 有无沉淀析出溶液性质 平衡状态： 溶度积：KSP = cm(An+) cn(Bm-) 任意时刻： 离子积：QC = cm(An+) cn(Bm-) 5、溶度积的应用 AmBn(s) mAn+(aq) + nBm-(aq) 例1：下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？ 已知 Ksp,CaCO3=4.96 10-9 （1）在1L水中加入浓度均为0.01 mol /L 的CaCl2 和 Na2CO3各0.1 mL（忽略体积变化）； （2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mol /L 呢？ c(Ca2+) =c(CO32-) = 0.110-30.01/1.0 = 10-6 mol /L Qc = c(Ca2+)c(CO32-) = 10-12 Ksp, CaCO3 因此有CaCO3沉淀生成。 例2. 已知室温下PbI2的溶度积为8.010-9， a.求饱和溶液中Pb2+和I-的浓度; b.在c(I-)=0.1molL-1的溶液中, c (Pb2+) 最大可达到多少? Ksp c (Pb2+) c2(I-) （2）已知溶度积求离子浓度： PbI2(s) Pb2+(aq) + 2I- (aq) 解： c (Pb2+) = Ksp/c2(I-) =8.010-9/0.12 =8.010-7molL-1 即：该溶液里允许Pb2+的最大浓度为8.010-7molL-1 c(I-)=2c (Pb2+) 例3. 已知298K时， MgCO3的 Ksp = 6.8210-6，溶液中c(Mg2+)=0.0001molL-1， c(CO32-) = 0.0001molL-1，此时Mg2+和CO32- 能否共存？ （3）利用溶度积判断离子共存： 解： c(Mg2+) . c(CO32-) = (0.0001)2 =110-8 MgCO3 Mg2+ + CO32- 110-8 6.8210-6 所以，此时Mg2+和CO32-能共存 4、将足量的AgCl分别别放入相同体积积的 c(Ag+) 由大到小的排列顺顺序是 . 0.1 mol/L KCl溶液 0.1 mol/L CaCl2溶液 0.3 mol/L HCl溶液 10 mL蒸馏馏水 0.1 mol/L AgNO3溶液 5、已知Ksp（AgCl）=1.5610-10， Ksp（AgBr）=7.710-13， Ksp（Ag2CrO4）=9.010-12， 某溶液中含有Cl-、Br-、CrO42- 浓浓度均为为0.01mol/L, 当逐滴加入0.01mol/L 的AgNO3溶液时时，三种阴 离子产产生沉淀的先后顺顺序 。 6、某温度时时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线线如 图图所示。下列说说法正确的是 ( )。 A.加入Na2SO4可以使 溶液由a点变变到b点 B.通过过蒸发发可以使溶液 由d点变变到c点 C.d点无BaSO4沉淀生成 D.a点对应对应 的Ksp大于c点 对应对应 的Ksp 7、试试用平衡移动动原理解释释，分别别用等体积积的 蒸馏馏水和0.010mol/L硫酸洗涤涤BaSO4沉淀， 用水洗涤涤造成BaSO4的损损失量大于用硫酸洗 涤涤的损损失量。 难溶物的 溶解平衡 溶解 平衡 难溶完全不溶 一定条件下，溶质离子与该 固态物质间建立动态平衡 溶度积 (Ksp) 表达式如: Ksp= cm(Mn+) cn(Am-) 意义：溶解能力 Ksp求算： 利用Ksp求难溶物离子浓度 小结： 二、沉淀反应的应用 1、沉淀的生成 （1）应用：生成难溶电解质的沉淀， 是工业生产、环保工程和科学研究中除 杂或提纯物质的重要方法之一。 （2）方法 调pH值 如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调 pH值至78 Fe3 + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4 加沉淀剂 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂 Cu2+S2= CuS Hg2+S2= HgS 生成沉淀的离子反应的本质 反应生成沉淀使溶液中某些 离子浓度变得更小。 侯氏制碱法原理： NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO3 +NH4Cl 2、沉淀的溶解 原理 设法不断移去溶解平衡体系中的相应 离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动 分析：难溶于水的盐能溶于酸中 如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶 于盐酸。 思考：写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式. 沉淀的溶解 1、若使氢氧化镁沉淀溶解，可以采取什么方 法？所依据的原理是什么？ 2、现提供以下试剂，请你设计可行的实验方 案。蒸馏水、盐酸、饱和NH4Cl溶液、NaOH 溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、 FeCl3溶液 Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq) 溶解 沉淀 1、原理：根据勒夏特列原理，使沉 淀溶解平衡向溶解方向移动 沉淀的溶解 2、方法：设法不断移去溶解平衡体系 中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方 向移动 试管 编号 对应 试剂 少许Mg(OH)2 少许 Mg(OH)2 少许 Mg(OH)2 少许 Mg(OH)2 滴加 试剂 2ml蒸馏水， 滴加酚酞溶液 2ml盐酸 3ml饱和 NH4Cl溶液 2mlFeCl3 溶液 现象 固体无明显 溶解现象， 溶液变浅红 迅速溶解逐渐溶解 Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2NH4Cl MgCl2 + 2NH3H2O 完成实验,记录现象,写出反应的化学方程式。 有红褐 色沉淀 生成 说明 溶解 实验方案：分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、 盐，根据实验现象，得出结论。 沉淀的转化 思考：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后， 为什么会有红褐色沉淀生成？ 试用平衡移动原理解释之。 Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)， FeCl3 静置 Mg(OH)2Fe(OH)3 【实验3-4】 步骤1mLNaCl和10 滴AgNO3溶液 混合 向所得固液混合物 中滴加10滴KI溶液 向新得固液混合物 中滴加10滴Na2S溶 液 现象 有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色 沉淀的转化 AgClAgIAg2S KI Na2S 沉淀的转化 思考与交流:从实验中可以得到什么结论？ 实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的 方向转化，两者差别越大，转化越容易。 沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。 物质溶解度 /g AgCl1.510-4 AgI 9.610-9 Ag2S1.310-16 沉淀的转化示意图 KI = I- + K+ AgCl(s) Ag+ + Cl- + AgI(s) s(AgCl)=1.510-4gs(AgI)=3.710-7g s(Ag2S)=1.310-16g 沉淀从溶解度小的向溶 解度更小的方向转化。 AgCl(s)+I- AgI(s) + Cl- 沉淀转化的实质 v沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动 。一般溶解度小的沉淀转化成溶解度 更小的沉淀容易实现。 沉淀的转化 (2)特征： 一般说来，溶解能力相对较强的物质 易转化为溶解能力相对较弱的物质。 沉淀的溶解能力差别越大，越容易转 化。 1.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 C 经典回顾08年山东卷 2 (2010海南）已知Ksp(AgCl)1.81010， Ksp(AgI)1.51016， Ksp(Ag2CrO4)2.01012，则下列难溶盐的饱和 溶液中，Ag浓度大小顺序正确的是( ) AAgClAgIAg2CrO4 BAgClAg2CrO4AgI CAg2CrO4AgClAgI DAg2CrO4AgIAgCl C 经典回顾2010年海南卷 3(2010年高考北京理综)自然界地表层层原生铜铜 的硫化物经经氧化、淋滤滤作用后变变成CuSO4溶液， 向地下深层层渗透，遇到难难溶的ZnS或PbS，慢慢 转变为铜蓝转变为铜蓝 (CuS)。下列分析正确的是( ) ACuS的溶解度大于PbS的溶解度 B原生铜铜的硫化物具有还还原性，而铜蓝铜蓝 没有 还还原性 CCuSO4与ZnS反应应的离子方程式Cu2S2 =CuS D整个过过程涉及的反应类应类 型有氧化还还原反应应 和复分解反应应 答案：D 4.(09浙江)已知:25时