《高考风向标》高考化学一轮复习 第二单元 第12讲 难溶电解质的溶解平衡课件 新人教版.ppt

第12讲难溶电解质的溶解平衡 第二单元 化学基本理论 考点1 难溶电解质的溶解平衡 1 难溶电解质的溶解平衡 1 溶解度 定义 在一定温度下 某固体物质在100g溶剂里达到饱和状态所溶解的质量 溶解度与溶解性的关系如图2 12 1 图2 12 1 2 溶解平衡 溶解 沉淀生成 定义 在一定温度下 某 电解质溶液中 当 的速率等于 的速率时 建立了一个固体与溶液中离子之间的动态平衡 叫沉淀溶解平衡 溶解平衡的建立过程 沉淀溶解 v 沉淀溶解 v 沉淀生成 v 沉淀溶解 v 沉淀生成 沉淀生成 v 沉淀溶解 v 沉淀生成 达到溶解平衡 3 溶解平衡的特征 一般化学平衡的特征适用于溶解平衡 溶解平衡移动适用于勒夏特勒原理 难溶 沉淀 4 溶解平衡的影响因素 内因 难溶电解质本身的性质 外因 难溶电解质 s agcl 阳离子 aq 阴离子 aq 5 溶解平衡离子方程式的书写 mg oh 2 2 溶度积 1 概念 在一定温度下 在难溶电解质的饱和溶液中 离子浓度幂的乘积为一常数 称为溶度积常数 简称溶度积 溶度积的符号为ksp 2 表达式 对于下列溶解平衡 mmnn s mmn aq nnm aq ksp ksp越大 物质在水中的溶解能力越 强 反之越难溶 ksp只和温度 物质本身有关 3 离子积 qc 与溶度积 ksp 的关系 qc ksp 溶液过饱和 有沉淀析出 qc ksp 溶液饱和 处于溶解平衡态 qc ksp 溶液未饱和 沉淀溶解 cm mn cn nm 1 难溶电解质存在溶解平衡 可溶的电解质 如nacl 是否 也存在溶解平衡呢 答 存在 如向饱和的nacl溶液中滴加浓盐酸 或通入hcl 气体 可观察到有晶体析出 2 能否由难溶电解质的溶度积来求其溶解度 反之已知溶解度能否求其溶度积 1 双选 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 有ksp cm an cn bm 在25 时 agcl的白色悬浊液中 依次加入等浓度的ki溶液和na2s溶液 观察到的现象是先出现黄色沉淀 最后生成黑色沉淀 已知有关物质的颜色和溶度积如下 下列叙述不正确的是 a 溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀b 25 时 饱和agcl agi ag2s溶液中所含ag 的浓度相同c 若先加入na2s溶液 再加入ki溶液 则无黄色沉淀产生d 25 时 agcl固体在等物质的量浓度的nacl cacl2溶液中的溶度积不相同 解析 a中 根据溶解平衡原理 溶度积小的沉淀可以转化为更小的沉淀 b中 由于三者的溶度积不同 饱和时各离子浓度不同 c中 因为ag2s的溶度积更小且二者相差很大 所以很难转化为agi d中温度相同 溶度积不变 答案 bd 图2 12 2 a v2 v1 v1c v1 v2 v1 b v1 v2d v2 v1 考点2 溶解平衡的应用 1 溶解平衡的应用 1 沉淀的生成沉淀的方法 调整ph法 加沉淀剂法等 或者直接沉淀 或者分步沉淀 或者共沉淀 或者先氧化还原再沉淀以达到分离提纯等目的 2 沉淀的溶解实质是沉淀平衡的移动 加入适当的试剂跟某些离子作用进而使平衡向沉淀溶解的方向移动 如碳酸钙加入盐酸 氢氧化镁加入盐酸或氯化铵溶液等 离子反应 3 沉淀的转化实质也是沉淀平衡的移动 转变为溶度积更小的容易实现 而且两种沉淀的溶度积差别较大更容易实现 2 溶液中离子反应的实质和发生反应的条件复分解反应 水解反应络合反应氧化还原反应 一个共同的特征就是 使溶液中某种 或某些 离子浓度降低 注 ka表示酸的电离常数 kb表示碱的电离常数 kw表示 水的离子积常数 ksp表示难溶电解质的溶度积常数 3 几种平衡的比较 硫化氢气体通入到一定浓度的硫酸铜溶液中 能生成沉淀 吗 为什么 答 能 因为cus的ksp更小 比硫化氢的电离常数 也就 是cus更难溶 3 长期使用的锅炉需要定期除水垢 否则会降低燃料的利用率 水垢中含有的caso4 可先用na2co3溶液处理 使之转化为疏松 易溶于酸的caco3 而后用酸除去 caso4转化为caco3的离子方程式为 请分析caso4转化为caco3的原理 热点1 溶度积曲线 溶度积曲线分别以阳阴离子的对数浓度为坐标作出的曲线 不同温度下曲线形状不尽相同 曲线上方表示该物质在某一温度下的过饱和溶液 曲线上表示该物质在该温度下的饱和溶液 而曲线下方表示该物质在某一温度下的不饱和溶液 典例1 双选 硫酸锶 srso4 在水中的沉淀溶解平衡曲线 如图2 12 3 下列说法正确的是 图2 12 3 解析 这是溶度积曲线 根据溶度积公式 硫酸根 钡离子浓度之积是常数 二者浓度的对数和就应该是常数 只不过是硫酸钡的溶解度随温度变化情况复杂 283k到313k增大 再到363k又减小 a中温度不变 ksp srso4 不变 c中曲线下方是对应温度曲线的不饱和溶液 曲线上是饱和溶液 d中363k时的溶解度最小 析出沉淀 答案 bc 1 某温度时 baso4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图2 12 4所示 下列说法正确的是 图2 12 4 解析 a中b点处于曲线上方 溶液过饱和 要生成沉淀的 b中d点蒸发时硫酸离子根和钡离子浓度同时增大 d中温度不变 溶度积不变 答案 c 热点2 利用溶解平衡制备 分离物质 这里主要讲述两种类型问题 1 利用元素在不同ph范围内的不同存在形式进行分离提纯制备 这种类型的考题主要是利用两性氢氧化物在不同ph范围内存在形式的不同 进行分离 提纯和制备 2 利用难溶物的溶解性相对难易进行分离等 这种类型的考题主要是利用ksp的相对大小 判断难溶物的溶解性的相对难易 控制ph实现逐步分离或者相互转化 如fe oh 3完全沉淀时溶液的ph的3 2 而cu oh 2完全沉淀时溶液的ph为6 7 那么fe oh 3比cu oh 2更难溶 调整ph在5左右可使fe oh 3完全沉淀 而cu oh 2不沉淀 达到分离除杂等目的 图2 12 5 用naoh溶液调节 2 中溶液ph至7 该过程中发生反应的离子方程式有 请在答题卡的框图中 画出0 01mol l 1 nh4al so4 2溶 液中铝各形态的浓度的对数lgc随溶液ph变化的关系图 并进行必要的标注 与最终数值为 2 刚开始产生沉淀时ph要增大 完全沉淀和沉淀溶解时的ph应与原图一样 氢氧化铝完全溶解时的ph也是不变的 图2 12 6 图2 12 7 3 2010年广东深圳模拟 双选 一定温度下 溴化银在水 中的沉淀溶解平衡曲线如图2 12 8 下列说法正确的是 图2 12 8 解析 a中一定温度下的ksp是不变的 d中升高温度 两种离子浓度均有变化 答案 bc 1 稀土金属在科技发展中的地位正越来越多地受到重视 我国拥有世界上最大的稀土矿 品位甚高 以re表示稀土元素 可以向含re的硫酸盐溶液中加入粉状na2so4 使稀土元素转 re2 so4 3 入沉淀 反应为re2 so4 3 na2so4 xh2ona2so4 xh2o 下列有关叙述正确的是 a 该反应为复分解反应b 该反应一定在强碱性溶液中进行c 产生的沉淀物和明矾一样属于复盐d 产生的沉淀物一定是难溶物质答案 c 2 2010年山东 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2 12 13所示 据图分析 下列判断错误的是 图2 12 13 解析 图中曲线为溶解平衡曲线 曲线上的点对应的溶液都是达到平衡的溶液 b c两点 当溶液中的阳离子浓度相同时 fe oh 3饱和溶液中的氢氧根浓度小于cu oh 2饱和溶液中的氢氧根浓度 所以ksp fe oh 3 ksp cu oh 2 答案 b 3 煤气化后的煤渣可提炼重金属 图2 12 14为某温度下 fe oh 3 s mg oh 2 s 分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后 改变溶液的ph 金属阳离子浓度变化情况 据图分析 图2 12 14 1 该温度下 溶度积常数的关系为ksp fe oh 3 ksp mg oh 2 填 或 4 2007年广东 羟基磷灰石 ca5 po4 3oh 是一种重要的生 物无机材料 其常用的制备方法有两种 方法a 用浓氨水分别调ca no3 2和 nh4 2hpo4溶液的ph约为12 在剧烈搅拌下 将 nh4 2hpo4溶液缓慢滴入ca no3 2溶液中 方法b 剧烈搅拌下 将h3po4溶液缓慢滴加到ca oh 2 悬浊液中 3种钙盐的溶解度随溶液ph的变化如图2 12 15所示 图 中纵坐标是钙离子浓度的对数 回答下列问题 图2 12 15 1 完成方法a和方法b中制备ca5 po4 3oh的化学反应方 程式 5ca no3 2 3 nh4 2hpo4 4nh3 h2o ca5 po4 3oh 5ca oh 2 3h3po4 2 与方法a相比 方法b的优点是 3 方法b中 如果h3po4溶液滴加过快 制得的产物不纯 其原因是 4 图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是 填化学式 5 糖沾附在牙齿上 在酶的作用下产生酸性物质 易造成龋齿 结合化学平衡移动原理 分析其原因 解析 3 反应液局部酸性过大 根据不同ph情况下 沉淀难易会有cahpo4产生 5 根据沉淀平衡移动原理来考虑 5 2007年广东 二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料 工业上以软锰矿为原料 利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下 图2 12 16 某软锰矿的主要成分为mno2 还含有si 16 27 fe 5 86 al 3 42 zn 2 68 和cu 0 86 等元素的化合物 部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的ph见下表 回答下列问题 1 硫酸亚铁在酸性条件下将mno2还原为mnso4 酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 6 2009年广东 某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料 主要含有mgco3 mgsio3 camg co3 2 al2o3和fe2o3等 回收其中镁的工艺流程如下 图2 12 17 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的ph见上表 请回答下列问题 1 浸出 步骤中 为提高镁的浸出率 可采取的措施有 要求写出两条 2 滤渣i的主要成分有 3 从滤渣 中可回收利用的主要物质有 4 mg clo3 2在农业上可用作脱叶剂 催熟剂 可采用复分 解反应制备 mgcl2 2naclo3 mg clo3 2 2nacl 已知四种化合物的溶解度 s 随温度 t 变化曲线如 图2 12 18所示 图2 12 18 将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备mg clo3 2 简述可制备mg clo3