高考化学一轮总复习 第七章 第四节难溶电解质的溶解平衡课件.pptVIP

第四节难溶电解质的溶解平衡 第七章水溶液中的离子平衡 考纲 网络 掌控全局 梳理 判断 突破点面 梳理基础 一 溶解平衡1 定义 在一定温度下 当沉淀的 和 速率相等时 固体质量 离子浓度不变的状态 2 溶解平衡的建立 固体溶质溶液中的溶质 1 v溶解 v沉淀 固体溶解 2 v溶解 v沉淀 溶解平衡 3 v溶解 v沉淀 析出晶体 沉积 溶解 沉淀 溶解 3 溶解平衡的特征 4 电解质在水中的溶解度 20 时 电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系 沉淀溶解平衡 一定 二 沉淀溶解平衡常数 溶度积1 表达式 对于溶解平衡mman s mmn aq nam aq ksp 2 意义 溶度积 ksp 反映了物质在水中的 3 影响因素 溶度积常数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 温度 cm mn cn am 溶解能力 4 溶度积规则 某难溶电解质的溶液中任一情况下的离子浓度乘积qc 离子积 与ksp的关系 三 沉淀溶解平衡的应用1 沉淀的溶解与生成 在难溶电解质溶液中 当qc ksp时 就会 当qc ksp时 就会 1 沉淀的生成 用氨水除nh4cl中的fecl3杂质 离子方程式为 用na2s沉淀cu2 离子方程式为 用h2s沉淀hg2 离子方程式为 h2s hg2 hgs 2h 有沉淀生成 使沉淀溶解 3nh3 h2o fe3 fe oh 3 3 cu2 s2 cus 2 沉淀的溶解 caco3溶于盐酸 离子方程式为 fes溶于稀盐酸 离子方程式为 mg oh 2溶于nh4cl溶液 离子方程式为 mg oh 2 2 mg2 2nh3 h2o caco3 2h ca2 co2 h2o fes 2h fe2 h2s 2 沉淀的转化 沉淀转化的实质是 通常一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀 这两种难溶物的 这种转化趋势就越明显 caso4转化为caco3离子方程式为 cuso4溶液和zns转化为cus的离子方程式为 cu2 zns cus zn2 沉淀溶解平衡的移动 溶度积差别越大 caso4 caco3 ksp越小 物质的溶解度越小 由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程 若难溶电解质类型相同 则ksp较大的沉淀易转化为ksp较小的沉淀 但要注意的是通过改变外界条件 利用勒夏特列原理 也可以使溶解度小的沉淀转化为溶解度大的沉淀 正确的打 错误的打 1 2012 浙江高考 相同温度下 将足量氯化银固体分别放入相同体积的 蒸馏水 0 1mol l盐酸 0 1mol l氯化镁溶液 0 1mol l硝酸银溶液中 ag 浓度 解析 氯化银是难溶电解质 溶液中c ag 很小 所以 中ag 浓度最大 而 和 中氯离子对agcl的溶解平衡起抑制作用 且cl 浓度越大 抑制作用越强 所以正确顺序为 错误 2 2012 天津高考 在含有baso4沉淀的溶液中加入na2so4固体 c ba2 增大 解析 加入na2so4固体后 溶液中c so 增大 使baso4的溶解平衡向左移动 c ba2 减小 错误 3 2012 北京高考 向agcl悬浊液中滴加na2s溶液 白色沉淀变成黑色 2agcl s2 ag2s 2cl 解析 由于ag2s比agcl更难溶 向agcl悬浊液中加入na2s溶液可实现沉淀的转化 生成ag2s沉淀 正确 4 agcl在同浓度的cacl2和nacl溶液中的溶解度相同 解析 同浓度的cacl2溶液的c cl 是nacl的两倍 它们对agcl沉淀溶解平衡的抑制程度不同 错误 5 ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强 解析 当化学式所表示的组成中阴 阳离子个数比相同时 ksp越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强 错误 6 在agcl的澄清饱和溶液中 只要向其中加入nacl溶液 一定会有沉淀生成 解析 若nacl溶液很稀 不一定有agcl沉淀析出 错误 热点一 热点 典例 融会贯通 影响沉淀溶解平衡的因素 1 内因 难溶物质本身的性质 这是决定因素 2 外因 1 浓度 加水稀释 平衡向溶解方向移动 但ksp不变 2 温度 绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程 升高温度 平衡向溶解的方向移动 ksp增大 3 同离子效应 向平衡体系中加入难溶物相应的离子 平衡逆向移动 4 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或更难电离或气体的离子时 平衡向溶解的方向移动 但ksp不变 a 在t 时 agbr的ksp为4 9 10 13b 在agbr饱和溶液中加入nabr固体 可使溶液由c点到b点c 图中a点对应的是agbr的不饱和溶液d 在t 时 agcl s br aq agbr s cl aq 的平衡常数k 816 例1 在t 时 agbr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示 又知t 时agcl的ksp 4 10 10 下列说法不正确的是 思维点拨 明确图象中纵 横坐标的含义 理解图线中线上的点 线外点的含义 抓住ksp的特点结 合选项分析判断 解析 根据图中c点的c ag 和c br 可得该温度下agbr的ksp为4 9 10 13 a项正确 在agbr饱和溶液中加入nabr固体后 c br 增大 溶解平衡逆向移动 c ag 减小 故b项错误 在a点时qc ksp 故为agbr的不饱和溶液 c项正确 选项d中k c cl c br ksp agcl ksp agbr 代入数据得k 816 d项正确 答案 b 特别提醒 四大平衡的比较 1 某温度下fe oh 3 s cu oh 2 s 分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后 改变溶液ph 金属阳离子浓度的变化如图所示 据图分析 下列判断错误的是 a ksp fe oh 3 ksp cu oh 2 b 加适量nh4cl固体可使溶液由a点变到b点c c d两点代表的溶液中c h 与c oh 乘积相等d fe oh 3 cu oh 2分别在b c两点代表的溶液中达到饱和 解析 a项 分析图象中b c两点 c fe3 和c cu2 相等 对应的ph分别为1 3 4 4 根据ksp的计算公式可得ksp fe oh 3 ksp cu oh 2 b项 nh4cl水解呈酸性 向原溶液中加nh4cl 不能增大溶液的ph 即不能增大oh 的浓度 所以不能实现由a点变到b点 c项 c h 与c oh 的乘积是kw kw只与温度有关 c d两点温度相同 kw也相等 d项 b c两点分别是两溶液的溶解平衡状态 两溶液均达到饱和 故选b项 答案 b 热点二 沉淀溶解平衡的应用 1 沉淀的生成 1 条件 离子积 qc 大于溶度积 ksp 2 应用 分离离子 同一类型的难溶电解质 如agcl agbr agi 溶度积小的物质先析出 溶度积大的物质后析出 控制溶液的ph来分离物质 如除去cucl2中的fecl3就可向溶液中加入cuo或cu oh 2等物质 将fe3 转化为fe oh 3而除去 2 沉淀的溶解 当溶液中溶度积qc小于ksp时 沉淀可以溶解 其常用的方法有 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 使平衡向溶解的方向移动 如caco3可溶于盐酸 2 盐溶解法 加入盐溶液 与沉淀溶解平衡体系中某种离子生成弱电解质 从而减小离子浓度使沉淀溶解 如mg oh 2溶于nh4cl溶液 3 配位溶解法 加入适当的配合剂 与沉淀溶解平衡体系中某种离子生成稳定的配合物 从而减小离子浓度使沉淀溶解 如agcl溶于氨水 4 氧化还原法 通过氧化还原反应使平衡体系中的离子浓度降低 从而使沉淀溶解 如ag2s溶于hno3 3 沉淀的转化 1 含义 在难溶物质的饱和溶液中 溶解度小的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀 2 实例 agno3nacl agcl 白色沉淀 nabr agbr 淡黄色沉淀 ki agi 黄色沉淀 na2s ag2s 黑色沉淀 热点三 1 已知溶度积求溶解度 以agcl s ag aq cl aq 为例 已知ksp 则饱和溶液中c ag c cl 结合溶液体积即求出溶解的agcl的质量 利用公式 即可求出溶解度 与溶度积有关的计算 2 已知溶解度求溶度积 已知溶解度s 因为溶液中溶解的电解质很少 所以溶液的密度可视为1g cm3 则100g水即0 1l溶液中溶解的电解质的质量m为已知 则1l溶液中所含离子的物质的量 即离子的物质的量浓度 便求出 利用公式即求出ksp 3 两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能会产生多种沉淀时判断产生沉淀先后顺序的问题 均可利用溶度积的计算公式或离子积与溶度积的关系式加以判断 例2 下表是3种物质的溶解度 20 下列说法中正确的是 a 已知mgco3的ksp 6 82 10 6mol2 l 2 则所有含有固体mgco3的溶液中 都有c mg2 c 且c mg2 c 6 82 10 6mol2 l 2b 将表中三种物质与水混合 加热 灼烧 最终的固体产物相同 c 除去粗盐中含有的mgcl2杂质 最佳除杂试剂为na2co3溶液d 用石灰水处理含有mg2 和的硬水 发生的离子反应方程式为mg2 2 ca2 2oh caco3 mgco3 2h2o 解析 含有mgco3的溶液中一定有c mg2 c 6 82 10 6 但是c mg2 c 不一定相等 如溶液中同时含有mgcl2或na2co3 a错误 mgcl2水解 因hcl挥发 在加热 灼烧后最终得到的是mgo 加热过程中因mg oh 2更难溶 mgco3转化为mg oh 2 灼烧mg oh 2分解得到mgo b正确 由于mg oh 2溶解度更小 故除去粗盐中的mgcl2的最佳试剂是naoh c错误 石灰水处理硬水得到的沉淀是caco3和mg oh 2的混合物 d错误 答案 b 特别提醒 1 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发生 其次希望沉淀生成的反应进行得越完全越好 如要除去溶液中的mg2 应使用naoh等使之转化为溶解度较小的mg oh 2 2 不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去 一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1 10 5mol l 1时 沉淀已经完全 2 海水中含有丰富的镁资源 某同学设计了从模拟海水中制备mgo的实验方案 注 溶液中某种离子的浓度小于1 0 10 5mol l 1 可认为该离子不存在 实验过程中 假设溶液体积不变 ksp caco3 4 96 10 9ksp mgco3 6 82 10 6ksp ca oh 2 4 68 10 6ksp mg oh 2 5 61 10 12 下列说法正确的是 a 沉淀物x为caco3b 滤液m中存在mg2 不存在ca2 c 滤液n中存在mg2 ca2 d 步骤 中若改为加入4 2gnaoh固体 沉淀物y为ca oh 2和mg oh 2的混合物 解析 本题考查难溶电解质的沉淀溶解平衡及相关计算 由 oh h2o知步骤 反应后c ca2 c 0 011 1 0 10 3 1 1 10 5 ksp caco3 故有caco3生成 ca2 过量 其浓度为0 011mol l 1 1 0 10 3mol l 1 0 010mol l 1 故b选项错误 溶液中c mol l 1 4 96 10 7mol l 1 c mg2 c 0 050 4 96 10 7 2 48 10 8 ksp mgco3 故无mgco3生成 a选项正确 同理可通过类似计算判断滤液n中有ca2 而无mg2 c选项错误 d选项中沉淀物y中无ca oh 2 d选项错误 答案 a 巩固 演练 基础达标 1 已知25 时 ka hf 3 6 10 4 ksp caf2 1 46 10 10 现向1l0 2mol l 1hf溶液中加入1l0 2mol l 1cacl2溶液 则下列说法中 正确的是 a 25 时 0 1mol l 1hf溶液的ph 1b ksp caf2 随温度和浓度的变化而变化c 该体系中没有沉淀产生d 该体系中hf与cacl2反应产生沉淀 解析 两溶液混合后 c hf 0 1mol l 1 则有 3 6 10 4 c2 f 3 6 10 5 c ca2 0 1mol l 1 c2 f c ca2 3 6 10 6 1 46 10 10 体系中有caf2沉淀析出 答案 d 2 已知 ksp agcl 1 8 10 10mol2 l 2 ksp agi 1 5 10 16mol2 l 2 ksp ag2cro4 2 0 10 12mol3 l 3 则下列难溶盐的饱和溶液中 ag 浓度大小顺序正确的是 a agcl agi ag2cro4b agcl ag2cro4 agic ag2cro4 agcl agid ag2cro4 agi agcl 解析 因为agcl和agi的结构相似 由ksp可知agcl的c ag 大于agi的c ag agcl中的c2 ag ksp 1 8 10 10 ag2cro4 s 2ag aq aq 的ksp c2 ag c c3 ag 2 0 10 12 所以ag2cro4中的c ag 大于agcl中的c ag 答案 c 3 已知相同温度下的溶解度 zn oh 2 zns mgco3 mg oh 2 就电离出s2 的能力而言 fes h2s cus 则下列离子方程式错误的是 a zn2 s2 2h2o zn oh 2 h2s b mg2 2 2ca2 4