2021高考化学一轮复习 第8章 水溶液中的离子平衡 第4节 难溶电解质的溶解平衡教学案 新人教版.docVIP

第四节难溶电解质的溶解平衡考纲定位要点网络1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.理解溶度积(ksp)的含义，能进行相关的计算。 沉淀溶解平衡及应用1沉淀溶解平衡(1)含义：在一定温度下的水溶液中，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了溶解平衡。(2)沉淀溶解平衡的建立及特征溶液中的溶质(3)沉淀溶解平衡的影响因素2沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成调节ph法如除去nh4cl溶液中的fecl3杂质，可加入氨水调节ph至78，离子方程式为fe33nh3h2o=fe(oh)33nh。沉淀剂法如用h2s沉淀cu2，离子方程式为cu2h2s=cus2h。(2)沉淀的溶解酸溶解法如caco3溶于盐酸，离子方程式为caco32h=ca2co2h2o。盐溶液溶解法如mg(oh)2溶于nh4cl溶液，离子方程式为mg(oh)22nh=mg22nh3h2o。(3)沉淀的转化实质：沉淀溶解平衡的移动。规律：一般说来，溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀。沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。但溶解度小的沉淀在一定条件下也可以转化为溶解度大的沉淀。应用a锅炉除垢：将caso4转化为caco3，离子方程式为caso4(s)co(aq)=caco3(s)so(aq)。b矿物转化：cuso4溶液遇pbs转化为cus，离子方程式为cu2(aq)pbs(s)=cus(s)pb2(aq)。补短板(1)20 时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：(2)用沉淀法除杂不可能将杂质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；(1)沉淀达到溶解平衡时，溶液中溶质离子浓度一定相等，且保持不变。()(2)在相同温度下，baso4在同物质的量浓度的na2so4溶液和al2(so4)3溶液中溶解度和ksp均相同。()(3)常温下，向ca(oh)2的悬浊液中加少量cao，充分反应后，恢复到常温，c(oh)增大。()(4)baso4(s)co(aq) baco3(s)so(aq)可说明baco3的溶解度比baso4的小。()(5)向20 ml 0.1 moll1的naoh溶液中加10 ml 0.05 moll1 mgcl2溶液，充分反应后，再加入fecl3溶液，可发现白色沉淀变为红褐色沉淀，说明mg(oh)2可以转化为fe(oh)3沉淀。()答案(1)(2)(3)(4)(5)1试用平衡移动原理解释下列事实：(1)mg(oh)2可溶于nh4cl溶液。(2)分别用等体积的蒸馏水和0.01 moll1的稀盐酸洗涤agcl沉淀，用水洗涤造成agcl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。答案(1)mg(oh)2在水中存在mg(oh)2(s) mg2(aq)2oh(aq)，加入nh4cl溶液，oh与nh反应生成nh3h2o，c(oh)减小，平衡向右移动，使mg(oh)2溶解。(2)用水洗涤agcl，agcl(s) ag(aq)cl(aq)平衡右移，agcl的质量减少，用稀盐酸洗涤agcl，稀释的同时hcl电离产生的cl会使平衡左移，agcl减少的质量要小些。2以agcl为例：agcl(s) ag(aq)cl(aq)h0。请填表：外界条件移动方向c(ag)ksp加agcl固体_加入na2s_通入hcl_答案不移动不变不变右减小不变左减小不变命题点1沉淀溶解平衡及影响因素1(2019景德镇调研)已知ca(oh)2的饱和溶液中存在平衡ca(oh)2(s) ca2(aq)2oh(aq)h0，下列有关该平衡体系的说法正确的是()升高温度，平衡逆向移动向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，可以向溶液中加入适量的naoh溶液 恒温下，向溶液中加入cao，溶液的ph升高给溶液加热，溶液的ph升高向溶液中加入na2co3溶液，其中固体质量增加向溶液中加入少量naoh固体，ca(oh)2固体质量不变a bc da向溶液中加na2co3，与ca2反应生成沉淀caco3，c(ca2)减小，错；引入oh，错；恒温下，ca(oh)2饱和溶液的浓度不变，ph不变，错；加热，平衡左移，c(oh)减小，ph减小，错；加naoh，平衡左移，ca(oh)2的质量增大，错。2将agcl分别加入盛有：5 ml水6 ml 0.5 moll1 nacl溶液10 ml 0.2 moll1 cacl2溶液50 ml 0.1 moll1盐酸的烧杯中，均有固体剩余，各溶液中c(ag)从大到小的顺序排列正确的是 ()a bc dc溶液中c(cl)越大，agcl溶解度越小。命题点2沉淀溶解平衡的应用3实验：0.1 moll1 agno3溶液和0.1 moll1 nacl溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c。向滤液b中滴加0.1 moll1 ki溶液，出现浑浊。向沉淀c中滴加0.1 moll1 ki溶液，沉淀变为黄色。下列分析不正确的是()a浊液a中存在沉淀溶解平衡：agcl(s) ag(aq)cl(aq)b滤液b中不含有agc中颜色变化说明agcl转化为agid实验可以证明agi比agcl更难溶答案b4要使工业废水中的pb2沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知pb2与这些离子形成的化合物的溶解度如下：化合物pbso4pbco3pbs溶解度/g1.031041.811071.841014由上述数据可知，沉淀剂最好选用 ()a硫化物 b硫酸盐c碳酸盐 d以上沉淀剂均可答案a5工业上采用湿法炼锌过程中，以znso4为主要成分的浸出液中，含有fe3、fe2、cu2、cl等杂质，这些杂质对锌的电解工序有妨碍，必须事先除去。现有下列试剂可供选择：酸性kmno4溶液naoh溶液znoh2o2溶液znfeagno3ag2so4下列说法不正确的是 ()a用酸性kmno4溶液将fe2氧化成fe3，再转化为fe(oh)3沉淀除去b用zno调节浸出液的酸碱性，可使某些离子形成氢氧化物沉淀c在实际生产过程中，加入ag2so4可除去cl，是利用了沉淀转化的原理d也可以用znco3代替zno调节溶液的酸碱性a用酸性kmno4氧化fe2，会引入新杂质离子k、mn2等，a错误。 溶度积常数及其应用1溶度积和离子积以ambn(s) man(aq)nbm(aq)为例：溶度积离子积符号kspqc表达式ksp(ambn)cm(an)cn(bm)，式中的浓度都是平衡时浓度qc(ambn)cm(an)cn(bm)，式中的浓度是任意时刻的浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解qcksp：溶液过饱和，有沉淀析出qcksp：溶液饱和，处于平衡状态qcksp：溶液未饱和，无沉淀析出2ksp的影响因素(1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。(2)外因浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动，但ksp不变。温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，ksp增大。其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但ksp不变。补短板ksp认识的两误区(1)误认为只要ksp越大，其溶解度就会越大。ksp还与难溶物化学式中的各离子配比有关，只有同类型的难溶物的ksp大小才可用于比较其溶解度大小。(2)误认为ksp小的不能转化为ksp大的，只能实现ksp大的向ksp小的转化。实际上当两种难溶电解质的ksp相差不是很大时，通过调节某种离子的浓度，可实现难溶电解质由ksp小的向ksp大的转化。(1)fe(oh)3的溶度积kspc(fe3)c3(oh)。()(2)已知：ksp(ag2cro4)ksp(ag2s)。()(4)常温下，向mg(oh)2饱和溶液中加入naoh固体，mg(oh)2的ksp不变。()(5)溶度积常数ksp只受温度的影响，温度升高ksp增大。()答案(1)(2)(3)(4)(5)1室温下，向2 moll1 cuso4溶液中加入naoh固体调节溶液的ph至多少时开始沉淀？(kspcu(oh)22.01020写出解题步骤)答案kspcu(oh)2c(cu2)c2(oh)2c2(oh)2.01020，c(oh) moll11010 moll1，c(h) moll1104 moll1，phlgc(h)lg1044。2(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如kspa的饱和agcl溶液中c(ag)_。(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下agcl的kspa，在0.1 moll1的nacl溶液中加入过量的agcl固体，达到平衡后c(ag)_。答案(1) moll1(2)10a moll13大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，该浓缩液中主要含有i、cl等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加agno3溶液，当agcl开始沉淀时，溶液中为_。已知ksp(agcl)1.81010，ksp(agi)8.51017。答案4.7107命题点1溶度积(ksp)的计算与应用1可溶性钡盐有毒，医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知：某温度下，ksp(baco3)5.1109；ksp(baso4)1.11010。下列推断正确的是 ()a不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为ksp(baco3)ksp(baso4)b抢救钡离子中毒患者时，若没有硫酸钠，可以用碳酸钠溶液代替c若误饮c(ba2)1.0105 moll1的溶液时，会引起钡离子中毒d可以用0.36 moll1的na2so4溶液给钡离子中毒患者洗胃d因胃酸可与co反应生成水和二氧化碳，使co浓度降低，从而使平衡baco3(s) ba2(aq)co(aq)向溶解方向移动，使ba2浓度增大，ba2有毒，与ksp大小无关，故a错误；baco3溶于胃酸，起不到解毒的作用，故b错误；c(ba2)1.0105 moll1的溶液钡离子浓度很小，不会引起钡离子中毒，故c错误；用0.36 moll1的na2so4溶液给钡离子中毒患者洗胃，反应后c(ba2) moll1，浓度很小，可起到解毒的作用，故d正确。2已知在ca3(po4)2的饱和溶液中c(ca2)2.0106 moll1，c(po)1.58106 moll1，则ca3(po4)2的ksp为()a2.01029b3.21012c6.31018 d5.11027答案a3已知ksp(agcl)1.561010，ksp(agbr)7.71013，ksp(ag2cro4)9.01012。某溶液中含有cl、br和cro，浓度均为0.010 moll1，向该溶液中逐滴加入0.010 moll1的agno3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()acl、br、crobcro、br、clcbr、cl、crodbr、cro、clc利用沉淀溶解平衡原理，当qcksp时，有沉淀析出。溶液中cl、br、cro的浓度均为0.010 moll1，向该溶液中逐滴加入0.010 moll1的agno3溶液时，溶解度小的先满足qcksp，有沉淀析出。比较ksp，agbr、agcl同类型，溶解度：agbr，故溶解度顺序为agbragclksp(baco3)b加入na2co3固体，立即有baco3固体生成cbaco3的ksp2.51010d曲线bc段内，c(co)c(so)25d当c(co)0时，c(so)c(ba2)1.0105 moll1，baso4的溶度积ksp1.01051.01051.01010。由图可知当c(co)2.5104 moll1时，开始有baco3生成，baco3的溶度积ksp2.51041.01052.5109，a、c错误；根据a选项分析，当加入na2co3浓度为2.5104 moll1时，才有baco3沉淀，b错误；曲线bc段内，baso4(s)和baco3(s)在溶液中都达到了沉淀溶解平衡状态，故25，d正确。7(2019十堰市模拟)已知298 k时，ksp(nis)1.01021，ksp(nico3)1.0107；pnilg c(ni2)，pblg c(s2)或lg c(co)。在含物质的量浓度相同的na2s和na2co3的混合溶液中滴加ni(no3)2溶液产生两种沉淀，溶液中pni与pb之间的关系如图所示。下列说法错误的是 ()a常温下nico3的溶解度大于nis的溶解度b向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐，d点向b点移动c对于曲线，在b点加热，b点向c点移动dp为3.5且对应的阴离子是coc常温下，ksp(nis)ksp(nico3)，则曲线代表nis，曲线代表nico3。b点加热，溶解度增大，离子浓度增大，px减小，应该是b点向a点移动。c错误。(1)两坐标为离子浓度的曲线型图像(2)坐标为对数或负对数的直线型图像已知：pculg c(cu)，pxlg c(x)，式中x表示卤素阴离子。298 k时，ksp(cucl)1.0107，ksp(cubr)1.0109，ksp(cui)1.01012。298 k时，cucl、cubr、cui的饱和溶液中pcu和px的关系如图所示。(3)图像分析4点注意曲线上任一点均为饱和溶液，线外的点为非饱和溶液，可根据qc与ksp的大小判断。求ksp时可找曲线上合适的一点确定离子浓度进行计算，曲线上任一点的ksp相同。当坐标表示浓度的对数时，要注意离子浓度的换算，如lg c(x)a，则c(x)10a。当坐标表示浓度的负对数(lgxpx)时，px越大，c(x)越小，c(x)10px。1(2019全国卷)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(cds)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是()a图中a和b分别为t1、t2温度下cds在水中的溶解度b图中各点对应的ksp的关系为：ksp(m)ksp(n)ksp(p)ksp(q)c向m点的溶液中加入少量na2s固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动d温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动ba项，难溶物质的溶解度可以用物质的量浓度(摩尔浓度)表示，即图中a、b分别表示t1、t2温度下，1 l cds饱和溶液里含a mol、b mol cds，正确；b项，ksp在一定温度下是一个常数，所以ksp(m)ksp(n)ksp(p)ksp(q)，错误；c项，向m点的溶液中加入na2s固体，ksp保持不变，s2浓度增大，则cd2浓度减小，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动，正确；d项，温度降低时，溶解度减小，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动，正确。2(2017全国卷)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的cl会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入cu和cuso4，生成cucl沉淀从而除去cl。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是()aksp(cucl)的数量级为107b除cl反应为cucu22cl=2cuclc加入cu越多，cu浓度越高，除cl效果越好d2cu=cu2cu平衡常数很大，反应趋于完全c由题图可知，当lg0时，lg约为7，即c(cl)1 moll1，c(cu)107moll1，则ksp(cucl)的数量级为107，a项正确；根据题目信息可知b项正确；cu、cu2是按一定物质的量之比反应的，并不是加入cu越多，cu浓度越高，除cl效果越好，c项错误；由题图可知，交点处c(cu)c(cu2)106moll1，则2cu=cu2cu的平衡常数k106，该平衡常数很大，因而反应趋于完全，d项正确。3(2017全国卷，节选)若“滤液”中c(mg2)0.02 moll1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使fe3恰好沉淀完全即溶液中c(fe3)1.0105 moll1，此时是否有mg3(po4)2沉淀生成？_(列式计算)。fepo4、mg3(po4)2的ksp分别为1.31022、1.01024。解析根据ksp(fepo4)1.31022及fe3恰好完全沉淀时溶液中c(fe3)1.0105 moll1，可得c(po) moll11.31017 moll1。c(mg2) moll10.01 moll1，则c3(mg2)c2(po)0.013(1.31017)21.6910401.71040kspmg3(po4)21.01024，因此不会生成mg3(po4)2沉淀。答案fe3恰好沉淀完全时，c(po) moll11.31017 moll1，c3(mg2)c2(po)值为0.013(1.31017)2 1.71040kspmg3(po4)2，因此不会生成mg3(po4)2沉淀4(2016全国卷)元素铬(cr)在溶液中主要以cr3(蓝紫色)、cr(oh)(绿色)、cr2o(橙红色)、cro(黄色)等形式存在，cr(oh)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：在