【志鸿优化设计】高考化学一轮复习 第六单元溶液中的离子反应第4讲难溶电解质的沉淀溶解平衡练习1 苏教版.doc

第4讲难溶电解质的沉淀溶解平衡考纲点击1掌握溶解平衡的概念，理解溶解平衡的含义。2了解物质的溶解度、溶解平衡的特征及其影响因素，能解释溶解平衡的移动。3了解溶度积ksp的概念，能进行ksp的简单计算。一、沉淀溶解平衡原理1沉淀溶解平衡的建立(1)以agcl为例，尽管agcl溶解度很小，但并不是绝对不溶。从固体溶解平衡角度认识：agcl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量_和_脱离_溶入水中；另一方面，溶液中的_和_受agcl表面_的吸引，_agcl表面，析出_。在一定温度下，当_和_的速率相等时，得到agcl的_溶液，即建立下列动态平衡：_。(2)溶解平衡的特征动：_等：_定：_变：_2影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因：_。(2)外因：遵循勒夏特列原理。浓度：加水，平衡向_移动。温度：绝大多数难溶盐的溶解是_过程，升高温度，多数平衡向_方向移动。少数平衡向生成沉淀的方向移动，如ca(oh)2的溶解平衡。3溶度积(ksp)(1)概念：在一定_下，难溶强电解质mman溶于水形成_溶液时，溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡，这时的离子浓度幂的乘积是一个常数，叫做溶度积常数，简称溶度积。符号为ksp。(2)表达式：如agclagclkspc(ag)c(cl)(3)意义：溶度积ksp反映了难溶电解质在水中的_，ksp的大小和溶质的溶解度不同，它只与_有关，与_无关。即时训练1下列说法正确的是()。a难溶电解质的溶度积ksp越小，则它的溶解度越小b任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡，溶解度大小都可以用ksp表示c溶度积常数ksp与温度有关，温度越高，溶度积越大d升高温度，某沉淀溶解平衡逆向移动，说明它的溶解度是减小的，ksp也变小二、沉淀溶解平衡原理的应用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，常利用生成沉淀达到分离某些离子的目的。(2)沉淀的方法调节ph法：例如除去硫酸铜溶液中混有的少量铁离子，可向溶液中加入_或_，调节ph至_，铁离子会全部转化为氢氧化铁沉淀除去。加沉淀剂法：加入适当沉淀剂，使生成的沉淀溶度积较小，以达到完全沉淀的目的。2沉淀的溶解沉淀溶解的原理：根据平衡移动原理，对于处在水中的难溶电解质，只要不断_溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向_方向移动，从而使沉淀_。3沉淀的转化(1)沉淀的转化是_的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。一般说来，溶解度_的沉淀转化成溶解度_的沉淀容易实现。(2)沉淀转化在工业中的应用如：agcliagiclbaso4cobaco3so特别提示：沉淀的转化一般为难溶性物质转化为更难溶的物质，但也有例外，如baso4可转化为baco3。即时训练2已知：25 时，kspmg(oh)25.611012，kspmgf27.421011。下列说法正确的是()。a25 时，饱和mg(oh)2溶液与饱和mgf2溶液相比，前者的c(mg2)大b25 时，在mg(oh)2的悬浊液中加入少量的nh4cl 固体，c(mg2)增大c25 时，mg(oh)2固体在20 ml 0.01 moll1氨水中的ksp比在20 ml 0.01 moll1 nh4cl溶液中的ksp小d25 时，在mg(oh)2悬浊液中加入naf溶液后，mg(oh)2不可能转化为mgf2一、沉淀溶解平衡1四种重要的动态平衡的比较比较项目化学平衡电离平衡水解平衡沉淀溶解平衡平衡特征逆、动、等、定、变v(正)v(逆)v(电离)v(结合)v(水解)v(中和)v(沉淀)v(溶解)举例n2(g)3h2(g)2nh3(g)ch3coohch3coohcoh2ohcohagcl(s)ag(aq)cl(aq)存在条件一定条件下的可逆反应中一定条件下弱电解质的水溶液中一定条件下含“弱”的盐溶液中一定条件下(微溶、难溶)盐的饱和溶液中影响因素温度；浓度；压强温度；浓度；同离子、酸、碱、盐和化学反应等温度；浓度；外加电解质和化学反应温度；浓度；酸、碱、盐平衡限度平衡常数k、ka(kb)、kw、ksp以及转化率或电离度或水解率平衡移动判据勒夏特列原理(向减弱条件改变的方向移动)在研究四种动态平衡的影响因素时，外界条件的影响依据勒夏特列原理，但不要忽略了各种物质本身的性质是主要因素。2外界条件对沉淀溶解平衡的影响浓度加水稀释，平衡向溶解方向移动；再加难溶物，平衡不移动温度升温，多数平衡向溶解方向移动；少数平衡向生成沉淀的方向移动，如ca(oh)2的溶解平衡同离子效应向平衡体系中加入难溶物产生的离子，平衡逆向移动其他向平衡体系中加入与体系中某种离子反应生成更难溶物质或难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动3溶度积常数(1)溶度积常数及表示根据化学平衡的研究方法，我们可以用平衡常数来描述难溶电解质的沉淀溶解平衡，其平衡常数称为溶度积常数或简称溶度积。在一定温度下，当沉淀溶解达到平衡时，溶解出来的离子浓度幂的乘积是一个常数，用ksp表示。例如，agclagcl，kspc(ag)c(cl)；ba3(po4)2(s)3ba22po，kspc3(ba2)c2(po)。(2)ksp的意义ksp的大小只与反应温度有关。表达式中的浓度是沉淀溶解达平衡时离子的浓度。由ksp的大小可以比较同种类型难溶电解质的溶解度的大小。如：agcl可以与agi比较，但不能与ag2cro4比较。【例11】下列说法正确的是()。a硫酸钡放入水中不导电，则硫酸钡是非电解质b物质溶于水达到饱和时，溶解过程就停止了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方法归纳溶度积的应用溶度积规则：在难溶电解质的溶液中，各离子浓度幂的乘积称为离子积：qccm(mn)cn(am)。溶度积与离子积有以下关系：当qcksp时：溶液为过饱和溶液，沉淀析出。当qcksp时：溶液为饱和溶液，处于平衡状态。当qcksp时：溶液为不饱和溶液，沉淀溶解。【例12】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()。akspfe(oh)3kspcu(oh)2b加适量nh4cl固体可使溶液由a点变到b点cc、d两点代表的溶液中c(h)与c(oh)乘积相等dfe(oh)3、cu(oh)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和二、沉淀溶解平衡的应用1沉淀的生成(1)调节ph法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于h2o，再加入氨水调节ph至78，可使fe3转变为fe(oh)3沉淀而除去。反应如下：fe33nh3h2o=fe(oh)33nh。(2)加沉淀剂法：如以na2s、h2s等作沉淀剂，使某些金属离子如cu2、hg2等生成极难溶的硫化物cus、hgs等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下：cu2s2=cus，cu2h2s=cus2h，hg2s2=hgs，hg2h2s=hgs2h。2沉淀的溶解常用的沉淀溶解方法有：(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，使平衡向溶解方向移动。如难溶于水的baco3可溶于酸中。(2)发生氧化还原反应使沉淀溶解。有些金属硫化物如cus、hgs等，其溶度积特别小，在其饱和溶液中c(s2)特别小，不溶于非氧化性强酸，只有氧化性酸(如硝酸、王水等)可使s2被氧化以减小其浓度，而达到沉淀溶解的目的。此法适用于那些具有明显氧化性或还原性的难溶物。(3)生成络合物使沉淀溶解。向沉淀溶解平衡体系中加入适当的络合剂，使溶液中某种离子生成稳定的络合物，以减小其离子浓度，从而使沉淀溶解。如agcl可加入氨水以生成ag(nh3)2而使agcl溶解。3沉淀的转化溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。如水垢的除去方法：水垢中含有的caso4，可用na2co3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的caco3，而后用酸去除。说明：(1)利用生成沉淀分离或除去某种离子时，首先要使生成沉淀的反应能够发生；其次是沉淀生成的反应进行得越完全越好。(2)在除杂过程中，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1105 moll1时，沉淀已经完全。【例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：namg2ca2clhco0.4390.0500.0110.5600.001注：溶液中某种离子的浓度小于1.0105 moll1，可认为该离子不存在；实验过程中，假设溶液体积不变。kspcaco34.96109kspmgco36.82106kspca(oh)24.68106kspmg(oh)25.611012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ca2c滤液n中存在mg2、ca2d步骤中若改为加入4.2 g naoh固体，沉淀物y为ca(oh)2和mg(oh)2的混合物1已知25 时baso4饱和溶液中存在baso4(s)ba2(aq)so(aq)，ksp1.102 51010，下列有关baso4的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是()。a25 时，向c(so)1.05105 moll1的baso4溶液中，加入baso4固体，c(so)增大b向该饱和溶液中加入ba(no3)2固体，则baso4的溶度积常数增大c向该饱和溶液中加入na2so4固体，则该溶液中c(ba2)c(so)d向该饱和溶液中加入bacl2固体，则该溶液中c(so)减小2cu(oh)2在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡：cu(oh)2(s)cu2(aq)2oh(aq)，在常温下ksp21020。在常温下如果要生成cu(oh)2沉淀，需要向0.02 moll1 的cuso4溶液中加入固体碱来调整溶液的ph，使溶液的ph大于()。a2 b3 c4 d53某温度时，baso4在水中的沉淀溶解平衡如图所示，下列说法正确的是()。a加入na2so4可以使溶液由a点变到b点b通过蒸发可以使溶液由d点变到c点cd点无baso4沉淀生成da点对应的ksp大于c点对应的ksp4一定温度下的难溶电解质ambn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，其平衡常数kspcm(an)cn(bm)，称为难溶电解质的溶度积。已知下表数据：物质fe(oh)2cu(oh)2fe(oh)3ksp(25 )8.010162.210204.01038完全沉淀时的ph范围9.66.434对含等物质的量的cuso4、feso4、fe2(so4)3的混合溶液的说法，不科学的是()。a向该混合溶液中逐滴加入naoh溶液，最先看到红褐色沉淀b该溶液中c(so)c(cu2)c(fe2)c(fe3)54c向该溶液中加入适量氯水，并调节ph到34后过滤，可获得纯净的cuso4溶液d在ph5的溶液中fe3不能大量存在参考答案基础梳理整合一、1(1)agclagcl表面agcl正负离子回到沉淀沉淀溶解沉淀生成饱和agcl(s)ag(aq)cl(aq)(2)v(溶解)v(沉淀)0的动态平衡v(溶解)v(沉淀)达到平衡时，溶液中离子的浓度保持不变条件改变，平衡破坏，发生移动2(1)难溶电解质自身的性质(2)溶解方向吸热溶解3(1)温度饱和(3)溶解能力温度难溶电解质的质量或浓度即时训练1d二、1(2)cu(oh)2cu2(oh)2co3(或cuo)342移去沉淀溶解溶解3(1)由一种难溶物转化为另一种难溶物小更小即时训练2b核心归纳突破【例11】c解析：a项，硫酸钡是强电解质，不导电是因其在水中的溶解度比较小，错误；b项，溶解平衡为动态平衡，错误；d项，残留离子浓度小于105 moll1时，则认为该离子沉淀完全，错误。【例12】b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kspfe(oh)3kspcu(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。【例2】a解析：步骤加入naoh溶液，oh与hco反应生成co，co与ca2结合生成caco3沉淀，a正确；假设操作加入的oh全部与hco反应最多生成1.0103 mol co，而模拟海水中n(ca2)0.011 mol，所以m中c(ca2)至少为0.01 moll1，b错误；滤液m中加naoh固体后，c(oh)1.0103 moll1，滤液n中含c(mg2)moll15.61106 moll11.0105 moll1，即不存在mg2，c错误；加入4.2 g naoh后，溶液中c(oh)0.105 moll1，与mg2反应完后c(oh)0.005 moll1，c(ca2)c2(oh)2.51074.68106，故无ca(oh)2沉淀生成，d错误。演练巩固提升1d解析：baso4的溶度积等于c(ba2