高考化学一轮复习 第28讲 难溶电解质的溶解平衡精品课件 新人教版.ppt

第28讲 难溶电解质的溶解平衡 第28讲难溶电解质的溶解平衡 第28讲 考纲导学 探究点一难溶电解质的溶解平衡 第28讲 要点探究 知识梳理 1 物质的溶解性分类 20 时电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系 第28讲 要点探究 溶解 生成 第28讲 要点探究 4 特征 1 逆 可逆过程 2 动 动态平衡 溶解的速率和沉淀的速率并不为0 3 等 v溶解 v沉淀 4 定 达到平衡时 离子浓度不变 5 变 当外界条件改变时 溶解平衡将发生移动 的平衡状态 5 沉淀溶解平衡常数 溶度积 1 定义 在一定条件下 溶性物质的饱和溶液中 存在沉淀溶解平衡 其平衡常数叫做 或 符号为 达到新 难 溶度积常数 溶度积 ksp 第28讲 要点探究 说明 对于阴阳离子个数比不同的电解质 不能直接比较ksp的数值大小 而确定其溶解能力的大小 需转化为溶解度来比较 2 表达式以pbi2沉淀溶解平衡为例 pbi2 s pb2 aq 2i aq ksp c pb2 c2 i 7 1 10 9mol3 l 3 3 意义溶度积 ksp 反映了物质在水中的 能力 对于结构相似的电解质 ksp的数值 电解质在水中的溶解能力越强 4 影响ksp的因素ksp与其他化学平衡常数一样 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 溶解 越大 温度 第28讲 要点探究 第28讲 要点探究 第28讲 要点探究 图28 1 典例精析 例1 2010 山东卷 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28 1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 第28讲 要点探究 例1b 解析 加适量nh4cl固体 因为nh4 h2o nh3 h2o h 致使溶液的ph减小 故可使溶液由b变到a点 所以b错 a项 从图中可知 当c fe3 和c cu2 相等时 此时c cu2 对应的c1 oh 1 10 9 6mol l 1 fe3 对应的c2 oh 1 10 12 7mol l 1 ksp fe oh 3 c fe3 1 10 12 7 3 ksp cu oh 2 c cu2 1 10 9 6 2 显然ksp fe oh 3 ksp 沉淀要析出 第28讲 要点探究 点评 kw和ksp均为平衡常数 只与温度有关 本题容易忽视该问题 因c点是平衡点 而d点不是平衡点 误以为两点对应的kw有差异 变式题则是考查利用平衡常数进行简单计算的能力 第28讲 要点探究 变式题 2010 海南卷 已知 ksp agcl 1 8 10 10 ksp agi 1 5 10 16 ksp ag2cro4 2 0 10 12 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 第28讲 要点探究 探究点二影响溶解平衡的因素 第28讲 要点探究 知识梳理 1 内因难溶性电解质本身的性质 2 外因 1 浓度 加水冲稀 沉淀溶解平衡向溶解的方向移动 但ksp 2 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 同时ksp 不变 变大 第28讲 要点探究 3 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 但ksp 4 其他 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 使平衡向溶解的方向移动 但ksp不变 不变 第28讲 要点探究 要点深化 四类动态平衡比较 第28讲 要点探究 第28讲 要点探究 典例精析 例2已知 25 时 ksp mg oh 2 5 61 10 12 ksp mgf2 7 42 10 11 下列说法正确的是 a 25 时 饱和mg oh 2溶液与饱和mgf2溶液相比 前者的c mg2 大b 25 时 在mg oh 2的悬浊液加入少量的nh4cl固体 c mg2 增大c 25 时 mg oh 2固体在20ml0 01mol l 1氨水中的ksp比在20ml0 01mol l 1nh4cl溶液中的ksp小d 25 时 在mg oh 2的悬浊液加入naf溶液后 mg oh 2不可能转化成为mgf2 第28讲 要点探究 例2b 解析 a项 由于mg oh 2的溶度积小 故其电离出的mg2 浓度要小一些 所以a项错 b项 nh可以结合mg oh 2电离出的oh 离子 从而促使mg oh 2的电离平衡正向移动 c mg2 增大 b项正确 c项 ksp仅与温度有关 故c项错 d项 虽mg oh 2的ksp较小 但二者的ksp相近 当c f 较大时 仍会出现c mg2 c f 2 ksp mgf2 从而生成mgf2沉淀 故d错 第28讲 要点探究 点评 决定溶度积常数大小的是难溶物本身的溶解性 难溶物质一旦确定 溶度积常数还受到外界温度的影响 相应离子的浓度改变 如b c项条件的改变 使溶解平衡发生移动 但是并不影响溶度积常数 变式题则对比辨析平衡移动和平衡常数变化差异 以及沉淀次序等问题 第28讲 要点探究 变式题 第28讲 要点探究 探究点三沉淀溶解平衡的应用 第28讲 要点探究 知识梳理 1 以ambn s man aq nbm aq 为例 第28讲 要点探究 沉淀溶解平衡 浓度幂 an m bm n c an m c bm n 难溶电解质性质 温度 第28讲 要点探究 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积 浓度商qc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或溶解 溶液过饱和 有沉淀析出 直至溶液饱和 达到新的平衡 溶液饱和 沉淀与溶解处于平衡状态 溶液未饱和 无沉淀析出 若加入过量难溶电解质 难溶电解质溶解直至溶液饱和 2 1 沉淀的生成原理 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 其次希望沉淀生成的反应进行得越 越好 qc ksp qc ksp qc ksp 进行 彻底 第28讲 要点探究 2 沉淀溶解的原理 根据平衡移动 对于在水中难溶的电解质 如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应 使平衡向沉淀 的方向移动 就可以使沉淀溶解 除 可以溶解难溶电解质 某些 也可用来溶解沉淀 3 沉淀的转化原理 沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的 一般来说 溶解度 的沉淀转化成溶解度 的沉淀容易实现 离子 溶解 水 酸 移动 大 小 第28讲 要点探究 要点深化 1 沉淀的溶解根据溶度积规则 当qc ksp时 沉淀就向溶解的方向进行 因此 使沉淀溶解的总原则就是设法使构成晶体离子的浓度减小使之满足qc ksp 化学方法溶解沉淀的原则是 使沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动 常用的方法有 1 酸碱溶解法借助某些可溶性弱电解质 水 弱酸或弱碱 使难溶物的离子浓度降低而溶解 本法适用于溶解氢氧化物 弱酸或弱碱盐等难溶物质 具体办法是 难溶酸用强碱溶 难溶碱用强酸或较强酸溶 难溶弱酸盐用强酸或较强酸溶解 第28讲 要点探究 2 配位溶解法在难溶物中加入配位剂 因形成配合物而降低难溶物的某种离子浓度 使平衡向右移动而溶解 配位剂的浓度越大 或生成配合物稳定性越大 则难溶物的溶解度也越大 例如 含agcl s 的溶液中加入氨水 而使agcl溶解度增加或完全溶解 agcl s 2nh3 aq ag nh3 2 aq cl 3 氧化还原溶解法通过氧化还原反应使难溶物的离子浓度降低 使平衡向右移动而溶解 此法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物 如 不溶于盐酸的硫化物ag2s溶于hno3就是一个例子 3ag2s 8hno3 6agno3 3s 2no 4h2o 第28讲 要点探究 4 沉淀转化溶解法将难溶物转化为能用上述三种方法之一溶解的沉淀 然后再溶解 例如 baso4中加入饱和na2co3溶液使baso4转化为baco3 再将baco3溶于盐酸 2 沉淀的转化沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 一般说来 溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现 根据难溶物质溶解度的大小 难溶物质间可以进行转化 例如 第28讲 要点探究 因为zns电离生成的s2 可与cu2 结合生成更难溶的黑色沉淀cus 并促进zns的沉淀溶解平衡向右移动 结果使zns沉淀逐渐转化为cus沉淀 总反应式为 zns s cu2 aq cus s zn2 aq 沉淀转化在工业上的应用在工业废水处理过程中 用fes等难溶物作沉淀剂除去废水中的重金属离子 第28讲 要点探究 典例精析 例3金属氢氧化物在酸中溶解度不同 因此可以利用这一性质 控制溶液的ph 达到分离金属离子的目的 难溶金属的氢氧化物在不同ph下的溶解度 s mol l 1 见图28 2 图28 2 第28讲 要点探究 1 ph 3时溶液中铜元素的主要存在形式是 写化学式 2 若要除去cucl2溶液中的少量fe3 应该控制溶液的ph为 a 1b 4左右c 6 3 在ni no3 2溶液中含有少量的co2 杂质 能 或 不能 通过调节溶液ph的方法来除去 理由是 4 要使氢氧化铜沉淀溶解 除了加入酸之外 还可以加入氨水 生成 cu nh3 4 2 写出反应的离子方程式 第28讲 要点探究 5 已知一些难溶物的溶度积常数如下表 某工业废水中含有cu2 pb2 hg2 最适宜向此工业废水中加入过量的 除去它们 选填序号 a naohb fesc na2s 第28讲 要点探究 例3 1 cu2 2 b 3 不能co2 和ni2 沉淀的ph范围相差太小 4 cu oh 2 4nh3 h2o cu nh3 4 2 2oh 4h2o 5 b 解析 由图可知 在ph 3时 溶液中不会出现cu oh 2沉淀 2 要除去fe3 的同时必须保证cu2 不能沉淀 因此ph应保持在4左右 3 从图示关系可看出 co2 和ni2 沉淀的ph范围相差太小 无法控制溶液的ph 4 cu oh 2 s cu2 aq 2oh aq 加入氨水后生成难电离的 cu nh3 4 2 促进了cu oh 2的溶解 5 要使三种离子生成沉淀 最好选择难溶于水的fes 使它们转化为更难溶解的金属硫化物沉淀 同时又不引入其他离子 第28讲 要点探究 点评 利用难溶电解质的ksp确定控制溶液的ph 选择沉淀试剂或溶液中某些离子的浓度 以达到分离溶液中金属离子的作用 这已经是在工业生产中成熟的方法