届高三复习——难溶电解质的沉淀溶解平衡ppt课件.ppt

2017高三一轮总复习 化学 第八章水溶液中的离子平衡 第四节难溶电解质的溶解平衡 栏目导航 课前学情调研 考点立体突破 易错案例警示 课堂巩固训练 课时强化作业 课前学情调研 一 难溶电解质的溶解平衡1 概念在 下 当难溶强电解质溶于水形成 时 速率和 速率相等的状态 2 溶解平衡的建立 一定温度 饱和溶液 沉淀溶解 沉淀生成 3 溶解平衡的特征 cm Mn cn Am 温度 4 溶度积规则某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度的乘积Qc 离子积 与Ksp的关系 难溶电解质的Ksp数值越小 表明在水中的溶解能力就越弱 这种说法正确吗 答案 不正确 当难溶电解质化学式所表示的组成中阴 阳离子个数比相同时 Ksp越小 难溶电解质在水中的溶解能力就越弱 如果组成中阴 阳离子个数比不同 Ksp不能用于直接判断溶解能力的强弱 思考1 三 沉淀溶解平衡反应的应用1 沉淀的生成 1 应用 分离或除去某些杂质离子 2 方法实例 2 沉淀的溶解 1 含义消耗沉淀溶解平衡体系中相应的离子 使平衡向沉淀溶解的方向移动 从而使沉淀溶解 2 方法实例 3 沉淀的转化 1 实质 的移动 2 特征 一般说来 溶解度小的沉淀转化为溶解度 的沉淀容易实现 沉淀的溶解度差别 越容易转化 3 应用 锅炉除垢 将CaSO4转化为CaCO3 离子方程式为 沉淀溶解平衡 更小 越大 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 Cu2 ZnS CuS Zn2 分别用等体积的蒸馏水和0 01mol L 1的盐酸洗涤AgCl沉淀 用蒸馏水洗涤与用盐酸洗涤 AgCl损失的量相同吗 为什么 思考2 答案 1 2 3 4 5 6 2 2016届河北省高阳中学月考 一定温度下 将足量的AgCl分别放入下列物质中 AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是 20mL0 01mol L 1KCl溶液 30mL0 02mol L 1CaCl2溶液 40mL0 03mol L 1HCl溶液 10mL蒸馏水 50mL0 05mol L 1AgNO3溶液A B C D 解析 本题考查AgCl在不同溶液中的溶解度 不同溶液中c Cl 或c Ag 越大AgCl的溶解度越小 中c Cl 分别为0 01mol L 1 0 04mol L 1 0 03mol L 1 通过比较可知AgCl在 中的溶解度大小关系为 在 中c Ag 为0 05mol L 1 故在五种溶液中 中AgCl溶解度最小 选B项 答案 B 解析 A项加MgSO4会使该溶解平衡左移 Mg OH 2固体增多 c Mg2 增大 B项加HCl溶液使该溶解平衡右移 Mg OH 2固体减少 c Mg2 增大 C项加入NaOH使该溶解平衡左移 Mg OH 2固体增多 c Mg2 减小 D项加少量水 平衡右移 Mg OH 2固体减少 但溶液仍为饱和 c Mg2 不变 答案 B 4 下列有关难溶电解质及其溶度积常数Ksp的说法正确的是 A 常温下 向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体 BaCO3的Ksp减小B Mg OH 2可溶于盐酸 不溶于NH4Cl溶液C 溶度积常数Ksp只受温度影响 温度升高Ksp增大D 常温下 向Cu OH 2饱和溶液中加入NaOH固体 Cu OH 2的Ksp不变解析 温度不变 溶度积常数不变 A项错误 D项正确 NH4Cl溶液由于NH水解显酸性 可使Mg OH 2溶解 B项错误 大多数的难溶物随温度升高 Ksp增大 但也有少数物质相反 C项错误 答案 D 5 已知 Ksp Cu OH 2 2 0 10 20mol3 L 3 当溶液中各离子浓度幂之积大于溶度积时 则产生沉淀 反之沉淀溶解 1 某CuSO4溶液里c Cu2 0 02mol L 1 如果要生成Cu OH 2沉淀 应调整溶液的pH 使之大于 才能达到目的 2 要使0 2mol L 1CuSO4溶液中Cu2 沉淀较为完全 使Cu2 浓度降低至原来的千分之一 则应向溶液里加入NaOH 使溶液的pH为 考点立体突破 1 内因难溶电解质本身的性质 这是主要决定因素 2 外因遵循平衡移动原理 对于沉淀溶解平衡来说 多数在溶液中进行 可忽略压强的影响 气体在溶液中的溶解平衡除外 1 浓度 加水冲稀 平衡向溶解的方向移动 但Ksp不变 2 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 但Ca OH 2的溶解为放热过程 所以升高温度平衡向析出Ca OH 2的方向进行 Ksp减小 3 同离子效应 向平衡体系中加入难溶产物溶解产生的离子 平衡逆向移动 Ksp不变 4 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或更难电离或气体的离子时 平衡向溶解方向移动 但Ksp不变 名师提示 1 室温时溶解度小于0 01g的电解质称为难溶电解质 溶解度在0 01g到0 1g之间的电解质为微溶电解质 生成难溶电解质的反应为完全反应 用 2 反应后离子浓度降至1 10 5mol L 1以下的反应为完全反应 用 3 难溶并非不溶 任何难溶物在水中均存在溶解平衡 4 掌握三种微溶物质 CaSO4 Ca OH 2 Ag2SO4 5 同是难溶电解质 溶解度差别也很大 6 易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡 例1 解析 该反应是放热反应 升高温度 平衡逆向移动 正确 向石灰水中加入Na2CO3 会生成CaCO3沉淀 使Ca2 浓度减小 错 加入NaOH溶液 平衡左移 有Ca OH 2沉淀生成 但Ca OH 2的溶度积较大 要除去Ca2 应把Ca2 转化为更难溶的CaCO3 可加入适量的Na2CO3溶液 错 恒温下Ksp不变 加入CaO后 溶液仍为Ca OH 2的饱和溶液 pH不变 错 加热平衡逆向移动 Ca OH 2的溶解度减小 c OH 降低 溶液pH降低 错 加入Na2CO3溶液 沉淀溶解平衡向右移动 Ca OH 2固体转化为CaCO3固体 固体质量增加 正确 加入NaOH固体 平衡向左移动 Ca OH 2固体质量增加 正确 综上所述B项正确 答案 B 方法技巧 1 沉淀溶解平衡是化学平衡的一种 沉淀溶解平衡的移动也同样遵循勒夏特列原理 2 溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大 只有组成相似的难溶电解质才有可比性 3 复分解反应总是向着某些离子浓度减小的方向进行 若生成难溶性电解质 则向着生成溶度积较小的难溶性电解质的方向进行 即时训练1 解析 由实验现象和反应原理可知 浊液a为含有AgCl及硝酸钠的浊液 滤液b为硝酸钠溶液 含极少量的Ag Cl 白色沉淀c为AgCl 实验 中出现的浑浊为AgI 实验 中的黄色沉淀为AgI 浊液a中存在AgCl的溶解平衡 A项正确 AgCl存在溶解平衡 故滤液b中含有Ag B项错误 实验 中的黄色沉淀为AgI 是由AgCl电离出的Ag 与I 结合生成的 C项正确 实验 和实验 均说明AgI比AgCl更难溶 D项正确 答案 B 1 沉淀的生成 1 条件 离子积 Qc 大于溶度积 Ksp 2 应用 分离离子 同一类型的难溶电解质 如AgCl AgBr AgI 溶度积小的物质先析出 溶度积大的物质后析出 控制溶液的pH来分离物质 如除去CuCl2中的FeCl3就可向溶液中加入CuO或Cu OH 2等物质 将Fe3 转化为Fe OH 3而除去 3 发生氧化还原反应使沉淀溶解 有些金属硫化物如CuS HgS等 其溶度积特别小 在其饱和溶液中c S2 特别小 不溶于非氧化性强酸 只能溶于氧化性酸 如硝酸 S2 被氧化以减小其浓度 而达到沉淀溶解的目的 如在CuS沉淀中加入稀HNO3 发生反应如下 3CuS 8HNO3 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 3S 此法适用于那些具有明显氧化性或还原性的难溶物 名师提示 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 其次希望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 以下是25 时几种难溶电解质的溶解度 在无机化合物的提纯中 常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子 例如 为了除去氯化铵中的杂质Fe3 先将混合物溶于水 再加入一定量的试剂反应 过滤结晶即可 为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3 先将混合物溶于水 再加入足量的氢氧化镁 充分反应 过滤结晶即可 为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2 先将混合物溶于水 再加入一定量的H2O2 将Fe2 氧化成Fe3 调节溶液的pH 4 过滤结晶即可 例2 请回答下列问题 1 上述三个除杂方案都能够达到很好的效果 Fe2 Fe3 都被转化为 填名称 而除去 2 中加入的试剂应选择 为宜 其原因是 3 中除去Fe3 时所发生的总反应的离子方程式为 4 下列关于方案 相关的叙述中 正确的是 A H2O2是绿色氧化剂 在氧化过程中不引进杂质 不产生污染B 将Fe2 氧化为Fe3 的主要原因是Fe OH 2沉淀比Fe OH 3沉淀难过滤C 调节溶液的pH 4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜D Cu2 可以大量存在于pH 4的溶液中E 在pH 4的溶液中Fe3 一定不能大量存在 解析 本题利用沉淀溶解平衡 除去杂质 中为了不引入杂质离子 应加入氨水使Fe3 沉淀 而不能用NaOH 否则会引入杂质离子Na 中根据溶解度表Fe OH 3的溶解度比Mg OH 2更小 Mg OH 2能转化为Fe OH 3 因此在MgCl2溶液中加入足量的Mg OH 2 可以除去Fe3 然后过滤 中利用Fe3 极易水解的特点 根据题意可知调节溶液pH 4 可使Fe3 沉淀完全 为了不引入新的杂质离子 可以使用CuO Cu OH 2 CuCO3 Cu2 OH 2CO3等 锅炉水垢是一种安全隐患 除去水垢中的CaSO4 可先用Na2CO3溶液处理 使之转化为易溶于酸的CaCO3 而后用酸除去 下列说法不正确的是 A CaCO3的溶解度小于CaSO4的B 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动C 沉淀转化的难易与溶解度差别的大小无关D CaSO4到CaCO3的沉淀转化中并存着两个沉淀溶解平衡解析 沉淀转化的方向是难溶物向更难溶的方向转化 故沉淀的差别越大 越容易转化 C项错误 答案 C 即时训练2 易错案例警示 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 A 加入Na2SO4可使溶液由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 易错提示 图中的曲线表示一定温度下 在饱和硫酸钡溶液中钡离子浓度与硫酸根离子浓度的关系 答案 C 沉淀溶解平衡图像题的解题策略 1 溶解平衡曲线类似于溶解度曲线 曲线上任一点都表示饱和溶液 曲线上方的任一点均表示过饱和 此时有沉淀析出 曲线下方的任一点 均表示不饱和 2 从图像中找到数据 根据Ksp公式计算得出Ksp的值 3 比较溶液的Qc与Ksp的大小 判断溶液中有无沉淀析出 4 涉及Qc的计算时 所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度 因此计算离子浓度时 所代入的溶液体积也必须是混合液的体积 纠错训练 答案 B 课堂巩固训练 1 已知AgCl的溶解平衡 AgCl s Ag aq Cl aq 下列说法不正确的是 A 除去溶液中的Ag 加盐酸盐比硫酸盐好B 加入H2O 溶解平衡不移动C 用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl 可以减少沉淀损失D 反应2AgCl Na2S Ag2S 2NaCl说明溶解度 AgCl Ag2S解析 AgCl难溶于水 Ag2SO4微溶于水 因此除去溶液中的Ag 加盐酸盐比加硫酸盐好 A项正确 加水稀释 Ag Cl 浓度均减小 平衡正向移动 B项错误 NaCl溶液中Cl 浓度较大 用NaCl溶液洗涤AgCl沉淀 可减少AgCl的溶解损失 C项正确 由反应可知AgCl能转化为Ag2S沉淀 说明Ag2S更难溶 D项正确 答案 B 答案 C 3 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表所示 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 以上沉淀剂均可解析 根据溶度积常数可知 PbS的溶度积常数最小 故用硫化物作沉淀剂最好 故选A项 答案 A 4 2014年课标全国卷 溴酸银 AgBrO3 溶解度随温度变化曲线如图所示 下列说法错误的是 A 溴酸银的溶解是放热过程B 温度升高时溴酸银溶解速率加快C 60 时溴酸银的Ksp约等于6 10 4D 若硝酸钾中含有少量溴酸银 可用重结晶方法提纯 答案 A 5 在25 下 向浓度均为0 1mol L 1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水 先生成 沉淀 填化学式 生成该沉淀的离子方程式为 已知25 时 Ksp Mg OH 2 1 8 10 11 Ksp Cu OH 2 2 2 10 20 解析 因为Ksp Cu OH 2 Ksp Mg OH 2 故先生成Cu OH 2沉淀 书写离子方程式注意NH3 H2O为弱电解质 在离子方程式中要写化学式 6 将含镁 钾的盐湖水蒸发 最后得到的产物中含光卤石 xKCl yMgCl2 zH2O 它在空气中极易潮解 易溶于水 是制造钾肥和提取金属镁的重要原料 其组成可通过下列实验测定 准确称取5 550g样品溶于水 配成100mL溶液 将溶液分成二等份 在一份中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全 过滤 洗涤 干燥至恒重 得到白色固体0 580g 在另一份溶液中加入足