高考化学总复习 84难溶电解质的沉淀溶解平衡精品课件 苏教版.ppt

第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡 1 了解沉淀溶解平衡的定义及影响因素 2 掌握沉淀的溶解和转化条件及应用 3 了解溶度积及其有关计算 4 联系和比较化学平衡 电离平衡 水解平衡和沉淀溶解平衡四类动态平衡 能够用平衡移动原理分析和说明有关问题 1 命题特点难溶电解质的溶解平衡是新课标中新添的内容 是中学化学 四大平衡体系 之一 也是中学化学重要的基本概念与理论内容之一 因此成为新课改省区高考的必考内容 题型为选择题和非选择题 其中选择题重点考查溶解平衡的原理及ksp的简单计算 沉淀的溶解和转化 生成沉淀的先后顺序等 非选择题重点考查将溶解平衡的知识融合在元素及其化合物之中解释化学实验的某些现象 进行简单的计算等 2 预测展望难溶电解质的溶解平衡是新课标的内容 沉淀的溶解和转化与弱电解质的电离平衡及元素化合物等重要知识密切关联 ksp与离子浓度的关系及其对应计算已成为高考的新热点 估计会结合图像来考查学生的读题能力 一 沉淀溶解平衡1 沉淀溶解平衡 1 概念 在一定的温度下 当溶解速率和沉淀速率相等 形成难溶电解质饱和溶液时达到的平衡状态 2 溶度积 1 概念 用来描述难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡的常数 3 影响因素 只与温度有关 4 表示意义 反映难溶电解质在水中的溶解能力 对于同类型的难溶电解质 如agcl agbr agi 而言 ksp越小 其在水中的溶解能力也越小 二 沉淀溶解平衡的应用1 实现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 2 利用生成沉淀来分离或除去杂质离子例如 除去cuso4溶液中混有的少量fe3 一 四种重要的动态平衡的比较 二 沉淀溶解平衡的应用1 沉淀的生成在难溶电解质的溶液中 如果有关离子浓度幂的乘积 以qc表示 大于该难溶物的ksp 就会生成沉淀 为使沉淀更完全 必须创造条件 促进平衡向生成沉淀的方向移动 1 加沉淀剂使qc ksp 析出沉淀在agno3溶液中加入适量k2cro4溶液 当溶液中 c ag 2 c cro42 ksp时 就会产生ag2cro4沉淀 这里k2cro4是沉淀剂 2 影响沉淀生成及完全与否的因素怎样使沉淀进行得更完全呢 在被沉淀的离子浓度一定的情况下 沉淀的完全程度与沉淀物的溶解度 沉淀剂的性质和用量 同离子效应 盐效应 酸效应 溶液的ph 配位效应等因素有关 另外 温度 介质 晶体颗粒大小 晶型等也对它有影响 3 沉淀的溶解度例如 要使溶液中的pb2 沉淀 可用氯化物 硫酸盐 碳酸盐 硫化物等作沉淀剂 pb2 与这些离子形成的化合物的溶解度和溶度积如下 选用何种试剂作为沉淀剂 由上述数据可知 pbs的溶解度最小 用s2 去沉淀pb2 最完全 因此可溶性的硫化物是pb2 的良好沉淀剂 2 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 常用的方法有酸碱溶解法 配位溶解法 氧化还原溶解法和沉淀转化溶解法 1 酸碱溶解法原理是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 如难溶酸用强碱溶 难溶碱用强酸或较强酸溶 难溶弱酸盐用强酸或较强酸溶等 3 氧化还原溶解法原理是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 4 沉淀转化溶解法本法是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 3 沉淀的转化 1 定义 沉淀的转化就是由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程 2 实质 沉淀转化的实质就是离子反应和沉淀溶解平衡的移动 一般来说 溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现 对于组成类似 阴 阳离子个数比相同 的难溶电解质 ksp大的易转化为ksp小的 4 应用 沉淀转化在工业上应用普遍 例如 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 其原理是重金属离子的硫化物沉淀 如cus 的溶解度小于fes的溶解度 考点1沉淀溶解平衡和溶度积常数 典例1 2009 广东卷 硫酸锶 srso4 在水中的沉淀溶解平衡曲线如下 下列说法正确的是 a 温度一定时 ksp srso4 随c so42 的增大而减小b 三个不同温度中 313k时ksp srso4 最大c 283k时 图中a点对应的溶液是不饱和溶液d 283k下的srso4饱和溶液升温到363k后变为不饱和溶液 解析 ksp只与温度有关 与物质的浓度无关 a错误 由图可知 c so42 相同时 三个不同温度中以313k的c sr2 最大 所以ksp c sr2 c so42 最大 b正确 从图中数据大小可知 一定温度时线下方的点都是浓度偏小 处于不饱和状态 所以c项正确 线上方的点处于过饱和状态 d项错误 选bc 答案 bc 针对训练1对于难溶盐mx 其饱和溶液中的m 和x 的物质的量浓度之间的关系近似于c h c oh kw 存在着c m c x ksp的关系 现将足量agcl固体分别放入下列物质中 agcl溶解度由大到小的排列顺序为 20ml0 01mol lkcl溶液 30ml0 02mol lcacl2溶液 40ml0 03mol lhcl溶液 10ml蒸馏水 50ml0 05mol lagno3溶液 a b c d 中c cl 0 01mol l 中c cl 0 04mol l 中c cl 0 03mol l 中c cl 0mol l 中c ag 0 05mol l ag 或cl 浓度由小到大的顺序为 答案 b 考点2沉淀溶解平衡的应用 典例2 已知ag2so4的ksp为2 0 10 5 将适量ag2so4固体溶于100ml水中至刚好饱和 该过程中ag 和so42 浓度随时间变化关系如右图 饱和ag2so4溶液中c ag 0 034mol l 1 若t1时刻在上述体系中加入100ml0 020mol l 1na2so4溶液 下列示意图中 能正确表示t1时刻后ag 和so42 浓度随时间变化关系的是 答案 b 针对训练2一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ksp cm an 1 cn bm 称为难溶电解质的溶度积 已知下表数据 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 so42 c cu2 c fe2 c fe3 5 4c 向该溶液中加入适量氯水 并调节ph到3 4后过滤 可获得纯净的cuso4溶液d 在ph 5的溶液中fe3 不能大量存在 解析 答案 c a 生石灰与水反应生成的氢氧化钙溶液显碱性 可以使病毒蛋白质变性 病毒失去生理活性b 饱和石灰水中加入生石灰 在温度不变的情况下 溶液的ph不变c 饱和石灰水中加入生石灰 在温度不变的情况下 溶液中溶解的氢氧化钙的量不变d 给饱和石灰水升温 c ca2 降低 答案 c 2 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 a 反应开始时 溶液中各离子浓度相等b 沉淀溶解达到平衡时 沉淀的速率和溶解的速率相等c 沉淀溶解达到平衡时 溶液中溶质的离子浓度相等 且保持不变d 沉淀溶解达到平衡时 如果再加入难溶的该沉淀物 将促进溶解 解析 反应开始时 各离子的浓度没有必然的关系 a项不正确 沉淀溶解达到平衡时 溶液中溶质的离子浓度保持不变 但不一定相等 c项不正确 沉淀溶解达到平衡时 如果再加入难溶的该沉淀物 由于固体的浓度为常数 故平衡不发生移动 d项不正确 答案 b 3 下列说法正确的是 a 在一定温度下agcl水溶液中 ag 和cl 浓度的乘积是一个常数b agcl的ksp 1 8 10 10 在任何含agcl固体的溶液中 c ag c cl 且ag 与cl 浓度的乘积等于1 8 10 10mol2 l 2c 温度一定时 当溶液中ag 和cl 浓度的乘积等于ksp值时 此溶液为agcl的饱和溶液d 向饱和agcl水溶液中加入盐酸 ksp值变大 解析 a项中饱和溶液中的ag 和cl 浓度的乘积才是一个常数 故a错 在没有干扰离子的agcl溶液中才有c ag c cl 只要温度不变饱和溶液中的ag 与cl 浓度的乘积等于1 8 10 10 b错 只有在饱和溶液中ag 和cl 浓度的乘积才等于ksp值 故c正确 加入盐酸后没有改变溶液温度 ksp的值不变 d错 答案 c 4 向znso4溶液中加入na2s溶液 得到白色沉淀 然后向白色沉淀中滴加cuso4溶液 发现沉淀变为黑色 则下列说法不正确的是 a 白色沉淀为zns 而黑色沉淀为cusb 上述现象说明zns的ksp小于cus的kspc 利用该原理可实现将一种沉淀转化为另一种更难溶的沉淀d 该过程破坏了zns的溶解平衡解析 该过程破坏了zns的溶解平衡 cu2 结合了zns溶解产生的s2 生成了比zns更难溶的cus 同时也说明了zns的ksp大于cus的ksp 答案 b 5 下列对水垢的主要成分是caco3和mg oh 2而不是caco3和mgco3的原因解释中正确的是 a mg oh 2的溶度积大于mgco3的溶度积 且在水中发生了沉淀转化b mgco3水解转化成了更难溶的mg oh 2 在水中发生了沉淀转化c mgco3电离出的co32 发生水解 使水中oh 浓度减小 对mg oh 2的沉淀溶解平衡而言 qcksp 生成mg oh 2沉淀答案 b 解析 a项中温度升高 ca oh 2溶解度降低 碱性减弱 ph降低 a项错误 b项中加入nacl 平衡左移 但由平衡移动原理知 溶液中离子的总浓度会增大 b项错误 沉淀向溶解度更小的方向转化 c项中现象说明agi的溶解度小于agcl 对于阴 阳离子个数相等的难溶物 溶解度越小 ksp越小 c项正确 d项中加热煮沸 只能降低ca2 mg2 的浓度 而不可能完全除去 错误 答案 c 7 2011 淄博模拟 常温下 ag2so4 agcl agi的溶度积常数依次为 ksp ag2so4 7 7 10 5 ksp agcl 1 8 10 10 ksp agi 8 3 10 17 下列有关说法中 错误的是 a 常温下 ag2so4 agcl agi在水中溶解能力依次减弱b 在agcl饱和溶液中加入nai固体 有agi沉淀生成c ag2so4 agcl agi的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量浓度之比d 在ag2so4饱和溶液中加入na2so4固体有ag2so4沉淀析出 答案 c 8 某温度时 baso4在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示 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c d点无baso4沉淀生成d a点对应的ksp大于c点对应的ksp 解析 a项 加入na2so4会使ba2 的浓度减小而不是不变 b项 蒸发时 ba2 与so42 的浓度均增大而不可能是so42 的浓度不变 仅ba2 的浓度增大 d点时 c ba2 c so42 ksp 无沉淀生成 c项正确 d项 温度不变 ksp不变 答案 c 9 2009 海南高考 有关物质存在如下图所示的转化关系 部分产物已省略 通常c为气体单质 g为紫黑色固体单质 实验室中 常用固体e在b的催化下加热制取气体单质h 请回答下列问题 1 反应 的化学方程式为 2 反应 的离子方程式为 3 写出另外一种实验室制取h的化学方程式 4 d溶液与pb no3 2溶液混合可形成沉淀 此沉淀的ksp 7 0 10 9 将等体积的d溶液与pb no3 2溶液混合 若d的浓度为1 0 10 2mol l 1 则生成沉淀所需pb no3 2溶液的最小浓度为 10 1 已知在25 时ksp mg oh 2 3 2 10 11 假设饱和mg oh 2溶液的密度为1g ml 1 试求mg oh 2的溶解度为 g 2 在25 时 向0 02mol l 1的mgcl2溶液中加入naoh固体 如要生成mg oh 2沉淀 应使溶液中的c oh 最小为 mol l 1 解析 1 设c mg2 为x 则c oh 为2x 由ksp mg oh 2 3 2 10 11 c mg2 c2 oh x 2x 2 4x3 解得c mg2 2 10 4mol l 1 则1l溶液 即1l水中 溶解mg oh 2为2 10 4mol 即1000g水中溶解mg oh 2为 2 10 4mol 58g mol 1 1 16 10 2g 所以mg oh 2的溶解度为1 16 10 3g 答案 1 1 16 10 3 2 4 10 4 3 cu oh 21 45 109 试回答下列问题 1 进食后 细菌和酶作用于食物 产生有机酸 这时牙齿受腐蚀 其原因是 为此可提出保护牙齿的措施之一是 2 已知ksp ca5 po4 3f 2 8 10 61mol9 l 9 ksp ca5 po4 3oh 2 5 10 59mol9 l 9 请用离子方程式表示 当牙膏配有氟化物添加剂后能防止龋牙的原因 根据以上原理 请你提出一种其他促进矿化的办法 12 1 已知baso4的溶度积 25 时 ksp 1 1 10 10mol2 l 2 求其溶解度 2 已