2019届高三化学一轮创新设计：难溶电解质的溶解平衡ppt精编课件68页.ppt

1 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质 2 能运用溶度积常数 Ksp 进行简单的计算 第四讲难溶电解质的溶解平衡 1 沉淀的溶解 生成和转化 2 沉淀溶解平衡在工农业生产中的综合应用 一 沉淀溶解平衡和溶度积常数1 沉淀溶解平衡的概念在一定温度下 当难溶强电解质溶于水形成时 速率和速率相等的状态 饱和溶液 溶解 生成沉淀 4 溶度积常数 2 Ksp的意义 Ksp反映了难溶电解质在水中的能力 当化学式所表示的组成中阴阳离子个数比相同时 Ksp数值越大 难溶电解质在水中的溶解能力越大 3 Ksp的影响因素 Ksp只与和有关 与沉淀量和溶液中离子的浓度无关 溶液中 的变化只能使平衡移动 并不改变溶度积 溶解 难溶电解质的性质 温度 离子浓度 提示不同 式表示难溶电解质AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式 式表示强电解质AgCl在水溶液中的电离方程式 二 沉淀溶解平衡的应用由于沉淀溶解平衡也是动态平衡 因此可以通过改变条件使平衡移动 最终使溶液中的离子转化为沉淀或沉淀转化为溶液中的离子 1 沉淀的生成 1 应用 可利用生成沉淀来达到的目的 分离或除去某些离子 2 方法 2 沉淀的溶解 1 酸溶解法 如CaCO3溶于盐酸 离子方程式为 2 盐溶解法 如Mg OH 2溶于NH4Cl溶液 离子方程式为 CaCO3 2H Ca2 H2O CO2 3 沉淀的转化 1 实质 的移动 2 特征 一般说来 溶解度小的沉淀转化为溶解度的沉淀容易实现 沉淀的溶解度差别 越容易转化 沉淀溶解平衡 更小 越大 3 应用 锅炉除垢 将CaSO4转化为CaCO3 离子方程式为 矿物转化 用饱和Na2CO3处理重晶石 BaSO4 制备可溶性钡盐的离子方程式为 BaCO3 2H Ba2 H2O CO2 利用生成沉淀的方法能否全部除去要沉淀的离子 提示不可能将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 三个强调 1 沉淀溶解平衡是化学平衡的一种 沉淀溶解平衡移动分析时也同样遵循勒 夏特列原理 2 溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大 只有组成相似的难溶电解质才有可比性 3 复分解反应总是向着某些离子浓度减小的方向进行 若生成难溶电解质 则向着生成溶度积较小的难溶电解质的方向进行 我的警示1 需要强调的是 若离子来源于不同溶液 则代入Q Ksp中进行计算的离子浓度是指溶液混合后 反应前时的浓度 绝不是混合前的浓度 2 沉淀的转化过程中一般是溶解度大的易转化为溶解度小的 但在溶解度相差不大的情况下 溶解度小的也可以转化为溶解度大的 如BaSO4沉淀在饱和Na2CO3沉淀中可以转化为BaCO3沉淀 我的闪记电解质在水中的溶解度分类区间20 时 电解质在水中的溶解度大小的分类区间可形象的表示为 问题征解为什么CaCO3难溶于稀H2SO4 却能溶于醋酸中 必考点67沉淀溶解平衡及其应用1 沉淀的生成 1 条件 离子浓度商 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 1 条件 浓度商Qc小于溶度积 Ksp 2 方法 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 盐溶解法 加入盐溶液 与沉淀溶解平衡体系中某种离子反应生成弱电解质 从而减小离子浓度使沉淀溶解 如Mg OH 2溶于NH4Cl溶液 配位溶解法 加入适当的配合剂 与沉淀溶解平衡体系中的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 氧化还原法 通过发生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溶于硝酸 答案A 沉淀的生成 溶解和转化的判断 通过比较溶液中有关离子浓度幂的乘积 浓度积Qc与Ksp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 溶解或转化 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加以判断 应用1 2013 济南名校模拟 下列有关沉淀溶解平衡的说法中正确的是 A 在AgCl的沉淀溶解平衡体系中加入蒸馏水 Ksp AgCl 增大B 在CaCO3的沉淀溶解平衡体系中加入稀盐酸 平衡不移动C 可直接根据Ksp的数值大小比较难溶物在水中的溶解度大小D 25 时 Ksp AgCl Ksp AgI 向AgCl的悬浊液中加入KI固体 有黄色沉淀生成 答案D 典例2 2012 试题调研 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 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错 在a点时Q Ksp 故为AgBr的不饱和溶液 C正确 选项D中K c Cl c Br Ksp AgCl Ksp AgBr 代入数据得K 816 D正确 答案B 1 曲线上的任意一点 都代表指定温度下的饱和溶液 由对应的离子浓度可求Ksp 2 可通过比较 观察得出溶液是否达到饱和状态 是否有沉淀析出 处于曲线上方的点表明溶液处于过饱和状态 一定会有沉淀析出 处于曲线下方的点 则表明溶液处于未饱和状态 不会有沉淀析出 应用2 2013 豫东九校调研 已知298K时 Mg OH 2的溶度积常数Ksp 5 6 10 12 取适量的MgCl2溶液 加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡 测得pH 13 0 则下列说法不正确的是 A 所得溶液中的c H 1 0 10 13mol L 1B 加入Na2CO3固体 可能生成沉淀C 所加的烧碱溶液的pH 13 0D 所得溶液中的c Mg2 5 6 10 10mol L 1 答案C 广义的化学平衡包括狭义的化学平衡 电离平衡 水解平衡 沉淀溶解平衡 这四个方面的平衡被称为四大化学平衡 勒 夏特列原理 化学平衡移动原理 适用于四大平衡体系 各种平衡常数 化学平衡常数 电离平衡常数 水解平衡常数 溶度积 均为温度的函数 当场指导 Hold住考向 名师揭秘沉淀溶解平衡是近几年新增的高考热点 考查的主要内容是沉淀的生成 溶解和转化 溶度积和浓度商的关系及应用 考查方式以选择题为主 常以图像分析题的形式出现 预测2014年高考仍会围绕上述问题考查 结合有关图像来考查学生读题能力的题目 应给予重要关注 1 2010 山东理综 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根据题意 图中曲线为沉淀溶解平衡曲线 曲线上的所有点对应的溶液都是达到沉淀溶解平衡的溶液 D正确 选取曲线上的b c两点 当溶液中两种阳离子浓度相同时 Fe OH 3饱和溶液中的OH 浓度小于Cu OH 2饱和溶液中的OH 浓度 所以Ksp Fe OH 3 Ksp Cu OH 2 A正确 向Fe OH 3饱和溶液中加入NH4Cl固体 促进了氢氧化铁的溶解 溶液中铁离子浓度增大 B错误 由于一定温度下的水溶液中 水的离子积是一个常数 所以c d两点代表的溶液中c H 与c OH 乘积相等 C正确 答案B 2 1 在0 10mol L 1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌 有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成 当溶液的pH 8时 c Cu2 mol L 1 Ksp Cu OH 2 2 2 10 20 若在0 1mol L 1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体 使Cu2 完全沉淀为CuS 此时溶液中的H 浓度是 mol L 1 2011 全国新课标 26 4 2 预氨化过程中有Mg OH 2沉淀生成 已知常温下Mg OH 2的Ksp 1 8 10 11 若溶液中c OH 3 0 10 6mol L 1 则溶液中c Mg2 2010 江苏 20 1 答案 1 2 2 10 80 2 2 2 0mol L 1 1 判断正误 1 2012 江苏 13D 2 AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同 2010 天津理综 4C 3 常温下 向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末 过滤 向洗净的沉淀中加稀盐酸 有气泡产生 说明常温下 Ksp BaCO3 Ksp BaSO4 2010 江苏 10C 2 2011 浙江 13 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 答案A 1 某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3 为得到纯净的CuCl2 2H2O晶体 加入 调至pH 4 使溶液中的Fe3 转化为Fe OH 3沉淀 此时溶液中的c Fe3 过滤后 将所得滤液低温蒸发 浓缩结晶 可得到CuCl2 2H2O晶体 2 在空气中直接加热CuCl2 2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2 原因是 用化学方程式表示 由CuCl2 2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是 3 某学习小组用 间接碘量法 测定含有CuCl2 2H2O晶体的试样 不含能与I 发生反应的氧化性杂质 的纯度 过程如下 取0 36g试样溶于水 加入过量KI固体 充分反应 生成白色沉淀 用0 1000mol L 1Na2S2O3标准溶液滴定 到达滴定终点时 消耗Na2S2O3标准溶液20 00mL 可选用 作滴定指示剂 滴定终点的现象是 CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为 该试样中CuCl2 2H2O的质量百分数为 常见考点 结合图像考查沉淀溶解