新版本高三化学新学期教案13第十三讲 难溶电解质的溶解平衡.doc

第十三讲 难溶电解质的溶解平衡【教学目标】1. 能应用化学平衡理论描述溶解平衡，知道转化的本质。2. 掌握溶度积常数的应用。【知识梳理】知识点一 沉淀溶解平衡1. 定义一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，形成饱和溶液，固体质量和溶液中各离子的浓度保持不变的状态。例如：AgCl(s) Ag+(aq)+ Cl-(aq) 几种电解质的溶解度(2025)化学式溶解度/gAgCl1.510-4Ag2S1.310-16BaSO42.410-4Mg(OH)2910-4Fe(OH)3310-92. 平衡影响因素内因：难溶物质本身性质主要决定因素外因：浓度：加水，平衡向溶解方向移动温度：升温，多数平衡向溶解方向移动同离子效应：向平衡体系中加入相同的离子使平衡向沉淀方向移动其他向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体时，平衡正移3. 溶度积常数(Ksp)(1)在一定温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时，离子浓度保持不变，其离子浓度的化学计量数次方的乘积，称之为溶度积常数，简称溶度积，用Ksp表示。 方程式：AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)溶度积常数表达式：Ksp= cm(An+) cn(Bm-)(2)溶度积常数的应用几种难溶电解质的溶解度和溶度积(25)序号化学式溶度积溶解度/gCaSO49.110-62.110-1CaCO32.810-91.510-3AgCl1.810-101.510-4AgBr5.210-131.410-5AgI8.310-173.010-7Ag2S1.310-501.310-16Mg(OH)21.810-119.610-4Fe(OH)34.010-382.110-9I. 溶度积常数与溶解能力的关系由于溶度积常数是化学平衡常数的一种，所以Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和 温度 有关，与浓度无关； Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。同类型的难溶电解质，在同温度下，Ksp越大，溶解能力越 大 。不同类型不可以直接用Ksp比较。II.判断是否有沉淀生成离子积：难溶电解质溶液中离子浓度系数次方之积叫做离子积 符号Qc(1)当Qc Ksp时，情况为：有沉淀析出，直至沉淀与溶解达到平衡； (2)当Qc = Ksp时，情况为：沉积与溶解已达平衡状态。(3)当Qc c(NH4+)B. pH2.5的可乐中c(H) 是pH3.5的柠檬水中c(H)的10倍C. AgCl在0.1mol /L CaCl2溶液和0.1mol/L NaCl溶液中的溶解度相同D. 1 mL 1mol /L Na2CO3溶液加水稀释至100mL， pH和Kw均减小2. 向饱和的BaSO4溶液中加水，下列叙述正确的是D ABaSO4溶解度增大，Ksp不变 BBaSO4溶解度、Ksp增大CBaSO4溶解度不变，Ksp增大 DBaSO4溶解度、Ksp均不变3. 将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓AgNO3溶液，发生的反应为CA只有AgBr沉淀BAgCl和AgBr沉淀等量生成CAgCl和AgBr沉淀都有，但以AgCl沉淀为主DAgCl和AgBr沉淀都有，但以AgBr沉淀为主4. (2013新课标卷I11)已知Ksp(AgCl)=1.5610-10，Ksp(AgBr)=7.710-13 ，Ksp(Ag2CrO4)=910-11。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO42-，浓度均为0.010mol/L，向该溶液中逐滴加入0.010mol/L的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为CA、Cl-、Br-、CrO42- B、CrO42-、Br、Cl- C、Br-、Cl-、CrO42- D、Br、CrO42-、Cl- 5. Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：MgCl2+2NaClO3Mg(ClO3)2+2NaCl已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示，下列叙述正确的是BA四种化合物的溶解度随温度变化最小的是Mg(ClO3)2 B300 K时，MgCl2的溶解度约为55 gC300 K时，100 g NaCl饱和溶液中约含有NaCl 36gD该反应能够进行的条件是生成沉淀，该沉淀是Mg(ClO3)26.下列说法不正确的是DAKsp只与难溶电解质的性质和温度有关B由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀C其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变D两种难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度一定小二、填空7. Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq)常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp10-32，要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH应调至 5 。知识点二 沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的生成（1）调pH法如工业原料氯化铵中含有杂质氯化铁，将其溶解于水，再加氨水调节pH值至78，可使Fe3转化为Fe(OH)3而除去。写出相关的离子方程式 Fe3 + 3NH3H2O= Fe(OH)3+3NH4 。（2）加入沉淀剂法利用生成沉淀分离或除去某种离子必须满足：I.首先要使生成沉淀的反应能够发生II.其次希望沉淀生成的反应进行得越完全越好III.尽可能不引入新的杂质。如以Na2S、H2S做沉淀剂使某些金属离子(Cu2+、Hg2+等)生成极难溶的硫化物(CuS、HgS)除去。写出相关的离子方程式 Cu2+S2= CuS Hg2+S2= HgS 。2. 沉淀的溶解(1)酸碱溶解法如：碳酸钙溶于盐酸或醋酸中；难溶电解质FeS、Al(OH)、Cu(OH)2溶于盐酸；Al(OH)溶于强碱溶液。(2)盐溶解法请用沉淀溶解平衡的移动原理来解释：氢氧化镁溶于氯化铵溶液中。在溶液中存在Mg(OH) 2的溶解平衡： Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)加入NH4Cl时，NH4和OH-生成NH3H2O，使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。(3)生成配合物使沉淀溶解如：氢氧化银溶于氨水。(4)发生氧化还原反应使沉淀溶解如硫化铜、硫化汞只能溶于强氧化性酸硝酸3. 沉淀的转化一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。课本64页实验34： AgCl (白)AgI(黄)Ag2S(黑)。如：水垢中含有的CaSO4 ，可先用Na2CO3溶液处理，而后用酸去除。如：各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液，并向深层的闪锌矿ZnS和方铅矿PbS，便慢慢地使之转变为铜蓝CuS。典型例题一、选择1. (2013丰台一模9)已知Mg(OH)2能溶于浓度均为3mol/L的盐酸、NH4Cl溶液、CH3COONH4溶液（中性），下列说法正确的是DAc(NH4+)：BpH：CMg(OH)2溶于的主要原因是由于NH4+水解使溶液显酸性，导致平衡：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)2OH-(aq)向溶解方向移动D将等体积的和混合，所得溶液中c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(CH3COO-)c(OH-)2. （2014西城期末4）下列物质的水溶液：NaOH、CH3COOH、NH3、NaHCO3、Cl2，不能溶解CaCO3的是 AA. B. C. D. 3（2015年丰台期末7）下列事实所对应的方程式不正确的是 BA. 用Na2S除去废水中的Hg2+：Hg2+ +S2- = HgS B. 纯碱溶液能清洗油污：CO32- +2H2O H2CO3+2OH-C. 氨气遇氯化氢时产生白烟：NH3+HCl=NH4Cl D. 向海带灰浸出液中加入硫酸、双氧水：2I- +2H+ +H2O2= I2 +2H2O4.（2015年石景山期末13）实验: 0.1 mol/L AgNO3溶液和0.1 mol/L NaCl溶液等体积混合得到浊液，过滤。 分别取少量的滤液，分别滴加等浓度等体积的饱和Na2S溶液、饱和Na2SO4 溶液， 前者出现浑浊，后者溶液仍澄清。 取少量的沉淀，滴加几滴氨水，沉淀逐渐溶解。下列分析不正确的是 DA. 实验证明了的滤液中含有Ag+，由此推断的滤液中也含有ClB. 实验证明了该温度下Ag2S比Ag2SO4更难溶解C. 实验的溶液中含有Ag(NH3)2+微粒D. 由实验推测：若在的沉淀中滴加NaOH溶液，沉淀也能溶解5. 已知硫酸铅难溶于水，也难溶于硝酸，却可溶于醋酸铵溶液形成无色溶液，其化学方程式是PbSO4+2CH3COONH4=Pb(CH3COO)2+(NH4)2SO4。当在醋酸铅溶液中通入H2S时，有黑色沉淀PbS生成，表示这个反应的有关离子方程式正确的是AAPb(CH3COO)2+H2S=PbS+2CH3COOHBPb2+H2S=PbS+2H+CPb2+2CH3COO-+H2S=PbS+2CH3COOHDPb2+2CH3COO-+2H+S2-=PbS+2CH3COOH6.向5mL 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，沉淀又变成黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为C AAgCl=AgI=Ag2S BAgClAgIAg2SCAgClAgIAg2S DAgIAgClAg2S7. 下列说法中，正确的一组是D 是氢元素的三种核素，互称为同位素饮用水可以用明矾、漂白粉来净化，两者的作用原理相同化合反应不一定是氧化还原反应有些吸热反应，不需要加热也能进行NH4Cl、 MgCl2均为离子化合物，均含有离子键和共价键除去水垢中的CaSO4，可以先用饱和的碳酸钠溶液浸泡，再加酸处理 A B C D 【巩固练习】期中、期末试题一、选择1.（2015北京十三中期中）锅炉水垢是一种安全隐患，除去水垢中得CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。下列说法不正确的是 CA. CaCO3的溶解度小于CaSO4B. 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动C. 沉淀转化的难易与溶解度差别的大小无关D. CaSO4到CaCO3的沉淀转化中并存着两个沉淀溶解平衡2.（2014海淀期末）下列实验现象不能说明相关结论的是 AA. 将铜与浓硫酸共热，产生使石蕊溶液变红的气体，说明浓硫酸具有酸性B. 将金属钠投入冷水中，钠熔为小球，说明钠与水的反应为放热反应且钠的熔点低C. 向AgCl浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色，说明AgCl的溶解平衡正向移动D. 向Al(OH)3沉淀中滴加NaOH溶液或盐酸，沉淀均消失，说明Al(OH)3是两性氢氧化物3.（2014朝阳期末）向10 mL含等浓度的I和Cl的溶液中逐滴加入0.1 molL-1的AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如右图所示。下列说法不正确的是 B A该实验可以证明AgI比AgCl更难溶B加入V2 mL AgNO3溶液后，溶液中不含ICV1= V2-V1D向最终的沉淀中加入Na2S溶液，沉淀变成黑色4.向饱和的BaSO4溶液中加水，下列叙述正确的是DABaSO4溶解度增大，Ksp不变BBaSO4溶解度、Ksp增大CBaSO4溶解度不变，Ksp增大DBaSO4溶解度、Ksp均不变5.Mg(OH)2在下列四种情况下，其溶解度最大的是DA在纯水中 B在0.1 molL-1的MgCl2溶液中C在0.1 molL-1的NH3H2O中 D在0.1 molL-1的CH3COOH溶液中6.已知Ksp(AB2)=4.210-8，Ksp(AC)=3.010-15。在AB2、AC均为饱和的混合液中，测得c(B-)=1.610-3 molL-1，则溶液中c(C-)为A A1.810-13 molL-1 B7.310-13 molL-1C2.3 molL-1 D3.7 molL-17.工业制氯化铜时，是将浓盐酸用蒸汽加热至80 左右，慢慢加入粗制氧化铜粉(含杂质氧化亚铁)，充分搅拌使之溶解，反应如:CuO+2HCl=CuCl2+H2O，FeO+2HCl=FeCl2+H2O。已知:pH9.6时，Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀；pH6.4时，Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀，pH在34时，Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀。为除去溶液中的Fe2+，可以采用的方法是C A直接加碱，调整溶液pH9.6B加纯铜粉，将Fe2+还原出来C通入适量Cl2，再加碱调整溶液的pH为4D直接加铁粉将Cu2+还原出来二、填空HOOCCH2CH2CHCOONaNH28.（2013东城期末）味精的主要成分是谷氨酸一钠盐（ ），可用淀粉发酵法生产。（3）味精中常含食盐，现设计方案测定味精中NaCl的含量（味精中的其他成分和指示剂的用量对测定结果无影响）：取m g味精溶于水，加入过量c1 molL1 AgNO3溶液，再加入少量含Fe3+的溶液作指示剂，用c2 molL1 NH4SCN溶液进行滴定（AgSCN为白色难溶物），溶液最终变为红色时，达到滴定终点。重复上述测定过程3次，测得消耗的AgNO3溶液和NH4SCN溶液的体积分别为V1 mL和V2 mL。 若实验操作无误差，测定结果低于实际值。用平衡移动原理解释结果偏低的可能原因是 AgCl在溶液中存在平衡：AgCl(s) Ag+(aq) + Cl(aq)， 加入NH4SCN溶液后，SCN与Ag+结合生成更难溶的AgSCN沉淀，使AgCl的溶解平衡向右移动，NH4SCN消耗量增大 。【拓展提升】模拟、高考试题一、选择1.（2014丰台一模）实验：向盛有1 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液试管中加1 mL 0.2 mol/L NaOH溶液，得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c。向沉淀c中滴加0.1mol/L FeCl3溶液，沉淀变为红褐色。下列分析不正确的是BA浊液a中存在沉淀溶解平衡：Mg (OH) 2(s) Mg2(aq)2OH(aq)B滤液b中不含有Mg2+C中颜色变化说明Mg (OH)2转化为Fe(OH)3D实验可以证明Fe(OH)3比Mg (OH)2更难溶2. (2013丰台一模)已知Mg(OH)2能溶于浓度均为3mol/L的盐酸、NH4Cl溶液、CH3COONH4溶液(中性)，下列说法正确的是DAc(NH4+)：BpH：CMg(OH)2溶于的主要原因是由于NH4+水解使溶液显酸性，导致平衡：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)2OH-(aq)向溶解方向移动D将等体积的和混合，所得溶液中c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(CH3COO-)c(OH-)3.下列关于溶液的说法不正确的是 CA设NA为阿伏加德罗常数，500 mL 1mol/L氯化铁溶液中Fe3+的数目小于0.5NAB常温下，在pH=8的HCOONa溶液中：c(Na) c(HCOO) = 9.9107molLC相同物质的量浓度的下列溶液：NH4Al(SO4)2 NH4Cl NH3H2O， c(NH4)由大到小的顺序是：D自然界地表层原生铜经氧化、淋滤作用后变为CuSO4溶液，遇到难溶