高中化学 最困难考点系列 考点9 难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质 新人教版选修4.doc

考点9 难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质【考点定位】本考点考查难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质，重点是对溶解平衡的建立与移动的理解，能灵活应用溶度积规则分析问题、解决问题。【精确解读】1沉淀溶解平衡（1）定义： 一定温度下，难溶电解质ambn(s)难溶于水，但在水溶液中仍有部分an+和bm-离开固体表面溶解进入溶液，同时进入溶液中的an+和bm-又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时，an+和bm- 的沉淀与ambn固体的溶解达到平衡状态，称之为达到沉淀溶解平衡状态ambn固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：ambn(s)man+(aq)+nbm-(aq)（2）特征：难溶电解质在水中建立起来的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡等一样，符合平衡的基本特征，满足平衡的变化基本规律特征如下：逆：可逆过程；等：沉积和溶解速率相等；动：动态平衡；定：离子浓度一定(不变)；变：改变温度、浓度等条件，沉淀溶解平衡会发生移动直到建立一个新的沉淀溶解平衡 2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：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解方向移动；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特例：ca(oh) 2随着温度的升高溶解度减小，即升高温度，平衡向沉淀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，使平衡向沉淀溶解的方向移动3溶度积常数ksp(或溶度积)难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变(或一定)各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用符号ksp表示即：ambn(s)man+(aq)+nbm-(aq)ksp=an+mbm-n例如：常温下沉淀溶解平衡：agcl(s)ag+(aq)+cl-(aq)，ksp(agcl)=ag+cl-=1.810-10常温下沉淀溶解平衡：ag2cro4(s)2ag+(aq)+cro42-(aq)，ksp(ag2cro4)=ag+2cro42-=1.110-124溶度积ksp的性质（1）溶度积ksp的大小和平衡常数一样，它与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关，离子浓度的改变可使溶解平衡发生移动，而不能改变溶度积ksp的大小（2）溶度积ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力的大小相同类型的难溶电解质的ksp越小，溶解度越小，越难溶于水；反之ksp越大，溶解度越大如：ksp(agcl)=1. 810-10；ksp(agbr)=5.010-13；ksp(agi)=8.310-17因为：ksp(agcl)ksp(agbr)ksp(agi)，所以溶解度：ksp(agcl)ksp(agbr)ksp(agi)不同类型的难溶电解质，不能简单地根据ksp大小，判断难溶电解质溶解度的大小5沉淀反应的应用（1）沉淀的生成：应用：用于除杂或提纯；方法：a、调ph；如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调ph至78，fe3+3nh3h2o=fe(oh)3+3nh4+b、加沉淀剂如：沉淀cu2+、hg2+等，以na2s、h2s做沉淀剂，cu2+s2-=cus，hg2+s2-=hgs（2）沉淀的溶解：原理：根据勒夏特列原理，使沉淀溶解平衡向溶解方向移动；方法：设法不断移去平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动（3）沉淀的转化：沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动，通常一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀，这两种难溶物的溶解能力差别越大，这种转化的趋势就越大如：在zns的溶解平衡体系中加入cuso4溶液，可以使其转化为更难溶的cus沉淀，这说明溶解度znscus转化的方程式可以表示为zns(s)+cu2+(aq)cus(s)+zn2+(aq)【精细剖析】1溶度积的应用（1）溶度积规则：判断一定条件下沉淀能否生成或溶解对于ambn(s)man+(aq)+nbm-(aq)平衡状态：溶度积ksp=an+mbm-n任意时刻：离子积qc=an+mbm-nqc与ksp的关系溶液性质有无沉淀析出aqcksp过饱和有沉淀析出bqc=ksp饱和沉淀溶解平衡cqcksp不饱和无沉淀析出（2）溶度积的应用：判断有无沉淀生成：已知溶度积求离子浓度；利用离子积判断离子共存；2工业生产中除杂的注意事项：（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；其次沉淀生成的反应进行得越完全越好；（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110-5mol/l时，沉淀已经完全；（3）由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质。【典例剖析】20时，pbcl2(s)在不同浓度盐酸中的最大溶解量(单位：gl-1)如图所示下列叙述正确的是()a盐酸浓度越大，ksp(pbcl2)越大bpbcl2能与一定浓度的盐酸反应cx、y两点对应的溶液中c(pb2+)相等d往含pb2+的溶液中加入过量浓盐酸，可将pb2+完全转化为pbcl2(s)【答案】b【变式训练】为研究沉淀的生成及其转化，某小组进行如下实验关于该实验的分析不正确的是()a浊液中存在平衡：ag2cro4(s)2ag+(aq)+cro42-(aq)b中溶液变澄淸原因：agoh+2nh3h2oag(nh3)2oh+2h2oc中顔色变化说明有agcl生成d该实验可以证明agcl比ag2cro4更难溶【答案】d【解析】分析实验过程，2ml 0.004mol/l的k2cro4溶液中，加入2ml 0.01mol/l的agno3溶液，产生红色沉淀ag2cro4，加入2mol/l的氨水，溶液先浑浊，生成agoh，后来澄清，生成配离子ag(nh3)2+，加入2ml 2mol/l的hcl溶液，产生白色沉淀agcl；a浊液中存在ag2cro4，也就存在沉淀溶解平衡：ag2cro4(s)2ag+(aq)+cro42-(aq)，故a正确；b中加入2mol/l的氨水，先浑浊，后来澄清，则是由于生成了配离子ag(nh3)2+，变澄清的原因是：agoh+2nh3h2oag(nh3)2oh+2h2o，故b正确；c中加入2ml 2mol/l的hcl溶液，产生白色沉淀agcl，颜色变化就是说明有agcl生成，故c正确；dagcl和ag2cro4不是同类型的沉淀，不能直接比较难溶性，需要定量计算，实验证明沉淀是可以转化的，故d错误；故答案为d。【实战演练】125时，ag2co3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示(已知ksp(agcl)=1.810-10)，下列说法正确的是()a根据图示可计算出ksp(ag2co3)=910-9b向ag2co3饱和溶液中加入k2co3饱和溶液，可以使y点移到x点c反应ag2co3(s)+2cl-(aq)2agcl(s)+co32-(aq)化学平衡常数k=2.5108d在0.001mol/lagno3溶液中滴入同浓度的kcl和k2co3的混合溶液，co32-先沉淀【答案】c【解析】aag2co3的溶度积常数为ksp(ag2co3)=c2(ag+)c(co32-)，根据图象，c(ag+)=910-4mol/l，2己知室温时kspmg(oh)2=1.8l0-11，則此温度下mg(oh)2在ph=12的naoh溶液中的最大溶解浓度为()a1.8l0-7mol/lb1.0l0-5mol/lc1.0l0-7mol/ld1.8l0-9mol/l【答案】a【解析】ph=12的naoh溶液中c(oh-)=0.01mol/l，由kspmg(oh)2=1.810-11可知，c(mg2+)=1.810-11(0.01)2=1.810-7moll-1，即mg(oh)2在ph=12的naoh溶液中的溶解浓度为1.810-7moll-1，故答案为a。3一定温度时，cu2+、mn2+、fe2+、zn2+等四种金属离子(m2+)形成硫化物沉淀所需s2-最