2020版高考化学一轮复习第八章第四节难溶电解质的溶解平衡课件新人教版.pptx

第四节 难溶电解质的溶解平衡,考向一 沉淀溶解平衡的影响因素 【通考点融会贯通】 条件改变对AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) 平衡移 动的影响,【通考题触类旁通】 1.(2016海南高考)向含有MgCO3固体的溶液中滴加 少许浓盐酸(忽略体积变化)。下列数值变小的是 ( ) A.c( ) B.c(Mg2+) C.c(H+) D.Ksp(MgCO3),【解析】选A。含有MgCO3固体的溶液中存在: MgCO3(s) Mg2+(aq)+ (aq),加入少量浓盐酸可 与 反应生成CO2,促使溶解平衡正向移动,c( ) 减小,A正确;c(Mg2+)及c(H+)增大,B、C错误;温度不变 Ksp(MgCO3)不变,D错误。,2.(2019苏州模拟)一定温度下,在氢氧化钡的悬浊 液中,存在如下溶解平衡关系:Ba(OH)2(s) Ba2+(aq) +2OH-(aq)。向此种悬浊液中加入少量的氢氧化钡粉 末,下列叙述正确的是 ( ) A.溶液中钡离子数减小 B.溶液中c(Ba2+)减小 C.溶液中c(OH-)增大 D.pH减小,【解析】选A。加入氢氧化钡粉末,要结合水分子,使氢氧化钡溶液的质量减少,此时仍为饱和溶液,故c(Ba2+)和c(OH-)以及pH都不变,只有钡离子数减小。,【加固训练】 1.(新题预测)下列说法正确的是 ( ) A.物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水 B.不溶于水的物质溶解度为0 C.绝对不溶解的物质是不存在的 D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0,【解析】选C。绝对不溶解的物质是不存在的,C项正确,A、B、D项错误。,2.(2019南昌模拟)在一定温度下,一定量氢氧化镁 的悬浊液里,有如下溶解平衡: Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)当向该悬浊液里加入少量MgO粉末 时,下列说法不正确的是 ( ) A.Mg2+的数目减少 B.Mg2+浓度增大 C.溶液的pH不变 D.Mg(OH)2固体质量增大,【解析】选B。MgO+H2O=Mg(OH)2,H2O的量减少,使Mg(OH)2饱和溶液中又析出Mg(OH)2,沉淀后的溶液仍然是该温度下的饱和溶液,c(Mg2+)、c(OH-)都不会改变,但溶剂减少,使Mg(OH)2的溶解量减少,所以溶液中Mg2+数目减少,Mg(OH)2固体质量增加。,3.(2019承德模拟)在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在,当向溶液中加入0.1 molL-1的盐酸时,下列说法正确的是 ( ) A.AgCl沉淀溶解平衡正向移动 B.AgCl溶解度增大 C.溶液中c(Ag+)增大 D.溶液中c(Cl-)增大,【解析】选D。AgCl饱和溶液中存在沉淀溶解平衡: AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),当向溶液中加入 0.1 molL-1的盐酸时,沉淀溶解平衡逆向移动,AgCl 的溶解度减小,溶液中c(Ag+)减小,溶液中c(Cl-)增 大,D项正确。,4.(2019襄阳模拟)把Ca(OH)2放入蒸馏水中,一段时 间后达到平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)。 下列说法正确的是 ( ) A.恒温下向溶液中加入CaO,溶液pH升高 B.给溶液加热,溶液的pH升高 C.向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加 D.向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变,【解析】选C。恒温下向溶液中加入CaO,发生CaO+H2O =Ca(OH)2,仍为饱和溶液,pH不变,A错误; 给溶液 加热,Ca(OH)2的溶解度降低,氢氧根离子的浓度减小, 所以溶液pH减小,B错误;加入Na2CO3溶液,发生Ca2+ =CaCO3,则其中固体质量增加,C正确; 加入少量 的NaOH固体,OH-浓度增大,平衡向逆方向移动,则 Ca(OH)2的固体增多,D错误。,考向二 沉淀溶解平衡的应用 【通考点融会贯通】 1.沉淀的生成,(1)沉淀生成的应用:在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。在粗制CuSO45H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,然后加入碱液使Fe3+沉淀除去。,(2)沉淀的方法:调节pH法、加沉淀剂法、氧化还原沉淀法。,2.沉淀溶解的方法 (1)酸碱溶解法。加入酸或碱与溶解平衡体系中的相 应离子反应,降低离子浓度,使平衡向溶解方向移动。 (2)用某些盐溶解:如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中,方程 式为: Mg(OH)2(s)+NH4Cl(aq) MgCl2(aq)+ 2NH3H2O(aq),3.沉淀的转化 (1)一般地,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现;两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀转化越容易。 (2)锅炉除水垢:反应方程式为: CaSO4+Na2CO3= CaCO3+Na2SO4,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2,(3)各种原生铜的硫化物经氧化、淋漓作用后可变成CuSO4溶液,并向深部渗透,遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS),便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。其反应如下: CuSO4+ZnS=CuS+ZnSO4,CuSO4+ PbS= CuS+PbSO4。,【通考题触类旁通】 角度1 判断溶解度的大小 1.(2019保定模拟)向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继续滴加一滴KI溶液并振荡,沉淀变为黄色,再滴入一滴Na2S溶液并振荡,沉淀又变为黑色,根据上述过程,此三种沉淀的溶解能力相比 ( ),A.AgCl=AgI=Ag2S B.AgClAgIAg2S D.AgIAgClAg2S,【解析】选C。根据平衡移动原理,沉淀应当向溶解能力更小的沉淀转化,所以溶解能力AgClAgIAg2S。,2.(2019上海浦东新区模拟)已知:(1)混合硫酸铜溶 液与碳酸钠溶液: 主要反应:Cu2+ +H2O=Cu(OH)2+CO2 次要反应:Cu2+ =CuCO3 (2)混合硫酸铜溶液与硫化钠溶液: 主要反应:Cu2+S2-=CuS 次要反应:Cu2+S2-+2H2O=Cu(OH)2+H2S,由此可得以下几种物质溶解度大小关系正确的是( ) A.Cu(OH)2CuCO3CuS B.Cu(OH)2Cu(OH)2CuCO3 D.CuS Cu(OH)2CuCO3,【解析】选D。由(1)可知,在水溶液中Cu2+与 主要 生成Cu(OH)2沉淀,说明Cu(OH)2比CuCO3更易沉淀,从而 说明溶解度:Cu(OH)2CuCO3;同理由(2)可得,溶解度: CuS Cu(OH)2。,角度2 除杂 3.除去NaNO3溶液中混有的AgNO3,所用下列试剂中效果最好的是 ( ) A.NaCl溶液 B.NaBr溶液 C.NaI溶液 D.Na2S溶液,【解析】选D。四种试剂和硝酸银都反应生成沉淀,但硫化银的溶解度最小,所以效果最好的是硫化钠溶液,D项正确。,4.(2019东营模拟)要使工业废水中的Pb2沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb2与这些离子形成的化合物的溶解度如下:,由上述数据可知,沉淀剂最好选用 ( ) A.硫化物 B.硫酸盐 C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可 【解析】选A。沉淀工业废水中的Pb2+ 时,生成沉淀的反应进行得越完全越好,由于PbS的溶解度最小,故选硫化物作为沉淀剂。,【加固训练】 1.(2019延边模拟)下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是 ( ) 热纯碱溶液洗涤油污的能力比冷纯碱溶液强;误将钡盐BaCl2、Ba(NO3)2当作食盐食用时,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒;石灰岩(喀斯特地貌)的溶洞形成;BaCO3不能作“钡餐”,而BaSO4则可以;泡沫灭火器灭火原理。,A. B. C. D.,【解析】选A。碳酸钠是强碱弱酸盐,因为水解使其 溶液呈碱性,碱能促进油脂水解,加热促进水解,所以 热纯碱溶液的洗涤油污能力强,应用了盐类水解原理, 不符合;钡离子有毒,所以可溶性的钡盐有毒,钡离 子和硫酸根离子反应生成不溶于酸和水的硫酸钡,即 易溶性的物质能向难溶性的物质转化,所以可以用沉 淀溶解平衡原理来解释;石灰岩里不溶性的碳酸钙,受水和二氧化碳的作用转化为微溶性的碳酸氢钙,长 时间反应,形成溶洞,所以可以用沉淀溶解平衡原理来 解释;碳酸钡能和盐酸反应生成氯化钡和二氧化 碳、水,硫酸钡和盐酸不反应,所以碳酸钡不能作“钡 餐”而硫酸钡则能,可以用沉淀溶解平衡原理来解释; 碳酸氢钠水解使其溶液呈碱性,硫酸铝水解使其溶,液呈酸性,氢离子和氢氧根离子反应生成水,则碳酸氢钠和硫酸铝相互促进水解,从而迅速产生二氧化碳,所以可以用盐类水解原理来解释泡沫灭火器灭火的原理,不符合。,2.(2019呼和浩特模拟)为了除去ZnCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,使溶液的pH升高, 过滤后再向溶液中加入适量盐酸,该试剂最好选用 ( ) A.ZnCO3 B.NaOH C.NH3H2O D.Na2CO3,【解析】选A。由于在除杂过程中不能再引入新的杂质,所以选择的试剂是碳酸锌,其余选项中都会带入新的杂质,故选A。,3.(2019江西师大附中模拟)肾结石和胆结石都属于 “结石症”,其成分并非“CaCO3”,而是CaC2O4、 Ca3(PO4)2以及尿酸(HUr,一种微溶于水的有机物)。 难溶性钙盐存在溶解平衡,而尿酸同时存在两种平衡: 溶解平衡:HUr(s) HUr(aq);电离平衡:HUr Ur-+H+。下列说法中不正确的是 ( ),A.体内Ca2+ 浓度越高,结石的发病率越高 B.尿液pH升高,有利于尿酸的溶解 C.大量饮水可稀释尿液,防止结石形成,或延缓结石增长速度 D.肾(或胆)结石患者应多吃含草酸盐高的食物,如菠菜等,【解析】选D。由题意知,Ca2+ 浓度越高,越易形成 CaC2O4、Ca3(PO4)2,结石发病率越高,A正确;尿液pH升 高,c(H+)越小,有利于平衡正向移动,利于尿酸的溶 解,B正确;大量饮水,稀释尿液,平衡正向移动,防止结 石形成或延缓增长,C正确;多吃含草酸盐高的食物会 使c( )增大,易形成难溶的CaC2O4,D错误。,4.(2019长沙模拟)已知:Ksp(CuS)=6.010-36, Ksp(ZnS)=3.010-25,Ksp(PbS)=9.010-29。在自然界中,闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝(CuS)。下列有关说法不正确的是 ( ) A.硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为ZnS(s)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+CuS(s),B.在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液,不会生成黑色沉淀(PbS) C.在水中的溶解度:S(ZnS)S(PbS)S(CuS) D.若溶液中c(Cu2+)=110-10molL-1,则S2-已完全转化成CuS,【解析】选B。 根据Ksp(CuS)=6.010-36,Ksp(ZnS)= 3.010-25,知CuS的溶解度小于ZnS,硫化锌可以转化 为硫化铜ZnS(s)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+CuS(s),故A 正确;根据Ksp(ZnS)=3.010-25,Ksp(PbS)=9.010-29。 ZnS的溶解度大于PbS,在白色硫化锌浊液中滴加硝酸 铅溶液,可以生成黑色沉淀(PbS),故B错误;根据,Ksp(CuS)=6.010-36,Ksp(ZnS)=3.010-25,Ksp(PbS) =9.010-29。在水中的溶解度:S(ZnS)S(PbS) S(CuS),故C正确;根据Ksp(CuS)=6.010-36,若溶液中 c(Cu2+)=110-10molL-1,则c(S2-)= =6.0 10-26 molL-1110-5molL-1,S2-已完全转化成CuS, 故D正确。,考向三 溶度积常数及其应用 【通考点融会贯通】 1.沉淀溶解平衡的计算 (1)沉淀开始和沉淀完全时溶液pH的计算方法 以Cu(OH)2为例。,室温下,向2 molL-1 CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液调节溶液的pH至多少时开始沉淀?调节溶液pH至多少时Cu2+沉淀完全? (已知:室温下KspCu(OH)2=2.010-20,离子浓度小于10-5 molL-1时视为Cu2+沉淀完全),沉淀开始时pH的求算。 KspCu(OH)2=c(Cu2+)c2(OH-)=2c2(OH-)=2.0 10-20, c(OH-)= =10-10(molL-1), c(H+)= =10-4(molL-1), pH=-lgc(H+)=-lg10-4=4。,沉淀完全时pH的求算。 KspCu(OH)2=c(Cu2+)c2(OH-)=10-5c2(OH-) =2.0 10-20, c(OH-)= 10-84.4710-8(molL-1), c(H+)= 2.2410-7(molL-1), pH=-lgc(H+)=-lg(2.2410-7)=7-lg2.246.6。,(2)溶解度(S)与Ksp的相互求算方法(以CaCO3为例)。 已知某温度下,CaCO3的溶解度S=210-3 g,其含义 是该温度下100 g水最多溶解210-3 g的CaCO3,则 1 000 g水(近似为1 L溶液)中溶解了 =210-4 mol CaCO3,即溶液中c(Ca2+)=c( )= =210-4 molL-1,Ksp=c(Ca2+)c( )= 210-4210-4=410-8。,已知某温度下CaCO3的Ksp=410-8,该温度下,溶液 中c(Ca2+)c( )=c2(Ca2+)=410-8,c(Ca2+)=2.0 10-4 molL-1, 其含义是1 L溶液(近似为1 000 g水)溶解了2.0 10-4 mol CaCO3。 则100 g水溶解了2.010-4 mol 100 gmol-1 =2.010-3 g,因此CaCO3的溶解度S=210-3 g。,2.沉淀溶解平衡图象的解题方法 (1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。 (2)从图象中找到数据,根据Ksp公式计算得出Ksp的值。,(3)比较溶液的Qc与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。 (4)涉及Qc的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。,【通考题触类旁通】 角度1 溶度积的计算与应用 1.(2019琼州模拟)在一定温度下,氯化银饱和溶液中c(Ag+)c(Cl-)=Ksp(AgCl)。现将足量的AgCl分别加入到下列各种物质中,AgCl的溶解度由大到小排列顺序正确的是 ( ),20 mL0.01 molL-1KCl(aq) 30 mL0.02 molL-1CaCl2(aq) 40 mL0.03 molL-1HCl(aq) 10 mL蒸馏水 50 mL0.05 molL-1AgNO3(aq),A. B. C. D.,【解析】选B。AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),由于 c(Ag+)c(Cl-)=Ksp(AgCl),c(Ag+)或c(Cl-)越大,越能 抑制AgCl的溶解,AgCl的溶解度越小。注意,AgCl溶解 度的大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关,而与溶液的 体积无关。Ag+或Cl-浓度由小到大的顺序为 。,角度2 沉淀溶解平衡的图象 2.(2017全国卷)在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去 Cl-。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是 ( ),A.Ksp(CuCl)的数量级为10-7 B.除Cl-反应为Cu+Cu2+2Cl- =2CuCl C.加入Cu越多,Cu2+浓度越高, 除Cl-效果越好 D.2Cu+ =Cu2+Cu平衡常数很大,反应趋于完全,【解析】选C。Ksp(CuCl)=c(Cu+)c(Cl-),横坐标 -lg 为1时,即c(Cl-)=10-1 molL-1,纵坐标 大于-6,小于-5,所以Ksp(CuCl)的数量级是 10-7,A项正确;向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl 沉淀,除去Cl-的反应为Cu+Cu2+2Cl- =2CuCl,B项 正确;除去Cl-效果取决于Cu与Cu2+的物质的量的多少,并不是Cu的量越多,除去Cl-效果越好,C项错误;在没有Cl-存在的情况下,反应2Cu+=Cu2+Cu趋于完全,D项正确。,【加固训练】 1.(2019咸阳模拟)在100 mL 0.01 molL-1 KCl溶液中,加入1 mL 0.01 molL-1 AgNO3溶液,下列说法正确的是(AgCl的Ksp=1.810-10 ) ( ),A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀析出 C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl,【解析】选A。通过计算可以看出加入溶液后Qc Ksp(AgCl),因此应当有AgCl沉淀析出。,2.(2019盐城模拟)已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中, c(Ca2+)=2.010-6 molL-1,c( )=1.58 10-6 molL-1,Ca3(PO4)2的Ksp为 ( ) A.2.010-29 mol5L-5