复习提纲难溶电解质的沉淀溶解平衡.ppt

第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡 1 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡 沉淀的转化 2 能够利用沉淀溶解平衡理论解释实验室及生活中的现象 3 了解难溶电解质的溶度积常数 一 电解质在水中的溶解度20 时 电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系 沉淀溶解平衡概念在一定温度下 当沉淀 和 速率相等时达到的平衡状态 特点 1 动 沉淀溶解平衡是一种 平衡 2 等 v 沉淀 v 溶解 0 3 定 不变 即溶液达到饱和状态 4 变 改变影响平衡的条件 平衡发生移动 会发生沉淀的 或 二 1 2 溶解 生成 动态 溶液中各离子浓度 溶 解 生成 转化 3 影响沉淀溶解平衡的因素 以AgCl为例 沉淀溶解平衡与弱电解质电离平衡有何区别 提示 1 从物质类别看 难溶电解质可以是强电解质 也可以是弱电解质 如BaSO4是强电解质 而Al OH 3是弱电解质 而难电离物质只能是弱电解质 2 从变化的过程来看 沉淀溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成沉淀与溶解的平衡状态 而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态 溶度积一定温度下 难溶电解质AmBn溶于水形成饱和溶液时建立起沉淀溶解平衡 三 1 溶度积Ksp 2 意义 Ksp反映了难溶电解质 当化学式所表示的组成中阴 阳离子个数比相同时 Ksp数值 难溶电解质在水中的溶解能力 cm An cn Bm 在水中的溶解能力 越大 越大 3 沉淀溶解与生成的判断 Qc表示溶液中有关离子浓度的乘积 称为离子积 Qc Ksp 溶液过饱和 有沉淀析出 Qc Ksp 溶液恰饱和 溶解平衡状态 Qc Ksp 溶液未饱和 无沉淀生成 4 Ksp的影响因素Ksp只与 和 有关 与沉淀量无关 溶液中 的变化只能使平衡移动 并不改变溶度积 难溶电解质的性质 温度 离子浓度 两个概念 溶解度和溶度积 1 溶解度通常以100g溶剂为标准 在一定温度下达到溶解平衡时所溶解该溶质的克数 而溶度积主要用于衡量难溶电解质在水中难溶程度的一个定量标准 2 在通常情况下 同一物质在不同的外界条件下 Ksp越小 其溶解度就越小 Ksp越大 其溶解度越大 三种过程 1 v溶解 v沉淀 固体溶解 2 v溶解 v沉淀 溶解平衡 3 v溶解 v沉淀 析出晶体两个表达式 我的警示 沉淀的生成原理 若Qc大于Ksp 难溶电解质的沉淀溶解平衡向左移动 就会生成沉淀 在工业生产 科研 废水处理等领域中 常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的 常见的方法有 1 调节溶液的pH法 使杂质离子转化为氢氧化物沉淀 如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质 可加入氨水调节pH至7 8 离子方程式为Fe3 3NH3 H2O Fe OH 3 3NH 难溶电解质的沉淀溶解平衡及应用 1 注意 1 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发生 其次沉淀生成的反应进行得越完全越好 如要除去溶液中的Mg2 应使用NaOH等使之转化为溶解度较小的Mg OH 2 2 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1 10 5mol L 1时 沉淀已经完全 3 由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质 沉淀的溶解原理 若Qc小于Ksp 难溶电解质的沉淀溶解平衡向右移动 沉淀就会溶解 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离子 使平衡向沉淀溶解的方向移动 就可以使沉淀溶解 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 使平衡向溶解的方向移动 如CaCO3可溶于盐酸 离子方程式为CaCO3 2H Ca2 CO2 H2O 2 3 配位溶解法 加入适当的配合剂 与沉淀溶解平衡体系中某种离子生成稳定的配合物 从而减小离子浓度使沉淀溶解 如AgCl溶于氨水 离子方程式为 AgCl 2NH3 H2O Ag NH3 2 Cl 2H2O 沉淀的转化 1 实质 沉淀溶解平衡的移动 2 特征 一般说来 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 沉淀的溶解能力差别越大 越容易转化 3 其反应如下 CaSO4 Na2CO3CaCO3 Na2SO4 CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2O 矿物转化CuSO4溶液遇ZnS 闪锌矿 转化为CuS 铜蓝 的离子方程式为 ZnS s Cu2 aq CuS s Zn2 aq 2011 淄博模拟 已知Ksp AgCl 1 8 10 10 Ksp AgI 1 0 10 16 下列关于不溶物之间转化的说法中错误的是 A AgCl不溶于水 不能转化为AgIB 两种不溶物的Ksp相差越大 不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物C AgI比AgCl更难溶于水 所以AgCl可以转化为AgI 典例1 答案A 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 其中正确的是 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 Mg OH 2的溶度积小于MgCO3的溶度积 且在水中发生了沉淀转化 应用1 答案C 已知溶度积求溶解度 Ksp的计算与有关的图像分析 已知溶解度求溶度积已知溶解度S 因为溶液中溶解的电解质很少 所以溶液的密度可视为1g cm 3 则100g水即0 1L溶液中溶解的电解质的质量m为已知 则1L溶液中所含离子的物质的量 即离子的物质的量浓度 便求出 利用公式即求出Ksp 2 1 两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能产生多种沉淀时判断产生沉淀先后顺序的问题 均可利用溶度积的计算公式或离子积与溶度积的关系式加以判断 有关Ksp的图像分析方法 3 4 某温度时 Ag2SO4在水中的沉淀溶解曲线如下图所示 该温度下 下列说法正确的是 典例2 B 0 02mol L 1的AgNO3溶液与0 2mol L 1的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀C Ag2SO4的溶度积常数 Ksp 为1 10 3D A点表示Ag2SO4的不饱和溶液 蒸发可以使溶液由A点变到B点 答案B 2009 广东 10改编 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 应用2 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 答案B 沉淀溶解平衡是近几年新增的高考热点 考查的主要内容是溶解平衡和溶解度的关系 溶度积和离子积的关系及应用 考查方式以选择题为主 常以图象分析题的形式出现 预测2013年高考仍会围绕上述问题考查 应给予重要关注 单击此处进入高考揭秘 名师偈语 溶度积与难溶电解质的溶解平衡是高考考查的一个重要内容 在平时的复习中要引起同学们的足够重视 常见考点 结合图像考查沉淀溶解平衡的建立 溶度积常数的应用 根据物质的溶解性分析判断难溶电解质的溶解和转化 沉淀反应在生产 科研 环保等领域中的应用 常考题型 选择题 非选择题 2008 山东理综 某温度时 BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示 下列说法正确的是 溶度积 例1 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 答案C 溶度积的表达式 1 溶度积的应用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 Qc Ksp 溶液过饱和 有沉淀析出 直至溶液饱和 达到新的平衡 Qc Ksp 溶液饱和 沉淀与溶解处于平衡状态 Qc Ksp 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 难溶电解质溶解平衡的应用 例2 方法1 还原沉淀法该法的工艺流程为 1 若平衡体系的pH 2 则溶液显 色 2 能说明第 步反应达平衡状态的是 5 用Fe作电极的原因为 6 在阴极附近溶液pH升高的原因是 用电极反应解释 溶液中同时生成的沉淀还有 4 由溶度积常数的表达式Ksp c Cr3 c3 OH 10 32可知 当c Cr3 10 5mol L 1时 c OH 10 9mol L 1 所以pH 5 答案 1 橙 2 c 3 6 4 5 5 阳极反应为Fe 2e Fe2 提供还原剂Fe2 6 2H 2e H2 Fe OH 3 沉淀的生成原理 当Qc大于Ksp 使难溶电解质的溶解平衡向左移动 就会生成沉淀 在工业生产 科研 废水处理等领域中 常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的 常见的方法有 1 调节溶液的pH法 使杂质离子转化为氢氧化物沉淀 如工业原料NH4Cl中含有杂质FeCl3 为除FeCl3 可使原料溶于水 再加入氨水调pH至7 8 即可使Fe3 转化为Fe OH 3沉淀除去 2 加沉淀剂法 如除去溶液中的Cu2 Hg2 可加入Na2S H2S等作为沉淀剂 1 沉淀的溶解原理 当Qc小于Ksp 使难溶电解质的溶解平衡向右移动 沉淀就会溶