高考化学第一轮复习 7.4 难溶电解质的溶解平衡课件 新人教版.ppt

必考部分 第七单元 水溶液中的离子平衡 第4节难溶电解质的溶解平衡 1 了解难溶电解质的溶解平衡 2 能够解释沉淀的转化 溶解和生成 3 利用沉淀溶解平衡理论解释实验室及生活中的现象 近几年来 高考对本讲内容的考查一直较 热 主要考点有三个 一是考查溶解平衡的建立和平衡的移动 二是结合图像 考查溶度积的应用及其影响因素 三是沉淀反应在生产 科研 环保中的应用 一 溶解平衡1 概念在一定温度下 当沉淀 和 的速率相等时 即达到溶解平衡 2 建立过程 3 特征 1 动 动态平衡 溶解的速率和沉淀的速率并不为 2 等 v溶解 v沉淀 3 定 达到平衡时 溶液中离子的浓度 4 变 当改变外界条件时 溶解平衡将发生 达到新的平衡 答案 1 生成溶解2 3 1 0 2 3 保持不变 4 移动 二 溶度积常数1 概念 一定温度下 难溶电解质的 溶液中各组分离子浓度幂的 为一常数 答案 1 饱和乘积2 温度 三 沉淀反应的应用1 沉淀的生成 1 调节ph法加入氨水调节ph至7 8 可除去氯化铵中的杂质氯化铁 反应离子方程式 2 加沉淀剂法 用na2s除去废水中的cu2 离子方程式 在废水中通入h2s除去hg2 离子方程式 2 沉淀的溶解 1 原理根据平衡移动原理 对于在水中难溶的电解质 只要不断减少溶解平衡体系中的 平衡就向 的方向移动 从而使沉淀溶解 2 方法 酸溶液溶解法难溶电解质caco3 al oh 3可溶于强酸 其反应的离子方程式 盐溶液溶解法mg oh 2能溶于nh4cl溶液 化学方程式 离子方程式 3 沉淀的转化 1 实质 2 规律 一般来说 溶解度小的沉淀转化为溶解度 的沉淀 沉淀的溶解度差别 越容易转化 3 应用 锅炉除垢其反应的化学方程式 矿物转化 其反应的化学方程式 答案 1 1 fe3 3nh3 h2o fe oh 3 3nh4 2 cu2 s2 cus h2s hg2 hgs 2h 2 1 相应离子沉淀溶解 2 caco3 2h ca2 h2o co2 al oh 3 3h al3 3h2omg oh 2 2nh4cl mgcl2 2nh3 h2omg oh 2 2nh4 mg2 2nh3 h2o3 1 沉淀溶解平衡的移动 2 更小越大 3 caso4 s na2co3 caco3 s na2so4caco3 s 2hcl cacl2 h2o co2 cuso4 zns s znso4 cus s cuso4 pbs s pbso4 cus s 1 有关agcl沉淀的溶解平衡的说法中 不正确的是 a agcl沉淀生成和沉淀溶解不断进行 但速率相等b agcl难溶于水 溶液中没有ag 和cl c 升高温度 agcl沉淀的溶解度增大d 向agcl沉淀中加入nacl固体 agcl沉淀的溶解度降低 答案 b 2 在baso4饱和溶液中 加入na2so4 s 达到平衡时 a c ba2 c so42 b c ba2 c so42 ksp baso4 1 2c c ba2 c so42 c ba2 c so42 ksp baso4 d c ba2 c so42 c ba2 c so42 ksp baso4 答案 c 3 下列说法中正确的是 a 向0 1mol l 1的agno3溶液中加入过量的盐酸完全反应后溶液中无ag c 沉淀溶解平衡也属于化学平衡 属于动态平衡 即 v 溶解 v 沉淀 0 d 在一定条件下 达到平衡时 固体质量 离子浓度不再随时间改变而改变e 外界条件改变 溶解平衡一定发生移动答案 bcd 4 1 一定温度下 agcl的ksp 1 80 10 10 将0 002mol l 1的nacl和0 002mol l 1的agno3溶液等体积混合 是否有agcl沉淀生成 2 一定温度下 1l溶液中含有7 4gca oh 2 该温度下ca oh 2的溶度积为 加水稀释ca oh 2的溶度积 填 变大 不变 或 变小 下同 升高温度ca oh 2的溶度积 答案 1 有沉淀生成 2 0 004不变变小 5 1 在实验室中怎样除去nacl溶液中的bacl2 答 2 怎样除去agi中的agcl 答 答案 1 向溶液中加入过量na2co3溶液充分反应过滤 向滤液中加适量盐酸 2 把混合物与饱和ki溶液混合 振荡静置 溶度积较大的agcl就慢慢转化为溶度积小的agi 沉淀溶解平衡的应用1 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 在涉及无机制备 提纯工艺的生产 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 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 2 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 如难溶于水的caco3溶于盐酸中 2 发生氧化还原反应使沉淀溶解 如cus溶于硝酸中 hgs溶解度更小 只能用王水使其溶解 3 沉淀的转化当两种物质的溶解度差别较大时 可以将溶解度较小的沉淀转化为更难溶的沉淀 两种沉淀的溶解度差别越大 沉淀转化越容易 例1 2013 新课标 11 已知ksp agcl 1 56 10 10 ksp agbr 7 7 10 13 ksp ag2cro4 9 0 10 12 某溶液中含有cl br 和cro42 浓度均为0 010mol l 1 向该溶液中逐滴加入0 010mol l 1的agno3溶液时 三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 a cl br cro42 b cro42 br cl c br cl cro42 d br cro42 cl 同一溶液中 溶解度小的离子先沉淀 解析 由三种难溶物的ksp的表达式不难算出agbr agcl ag2cro4开始沉淀时ag 浓度的数量级分别为10 11 10 8 10 5 故c项正确 答案 c 沉淀的生成 溶解和转化的判断通过比较溶液中有关离子浓度幂的乘积 浓度积qc与ksp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 溶解或转化 两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能会产生多种沉淀时 判断产生沉淀先后顺序问题 均可利用溶度积的计算公式或离子积与溶度积的关系加以判断 2014 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 答案 a ksp的有关计算及其图像分析溶度积的计算 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ksp a 在0 1mol l 1的nacl溶液中加入过量的agcl固体 达到平衡后c ag 10amol l 1 例2 2013 江苏 14 一定温度 三种碳酸盐mco3 m mg2 ca2 mn2 的沉淀溶解平衡曲线如下图所示 已知 pm lgc m p co32 lgc co32 下列说法正确的是 a mgco3 caco3 mnco3的ksp依次增大b a点可表示mnco3的饱和溶液 且c mn2 c co32 c b点可表示caco3的饱和溶液 且c ca2 c co32 d c点可表示mgco3的不饱和溶液 且c mg2 c co32 从图像中能分析出哪些有效信息 解析 本题考查沉淀的溶解平衡 因为c m 10 pm c co32 10 p co32 而ksp c m c co32 由图像可知a项中的三者依次减小 a错 由图像可知 在斜线上的都是饱和溶液 点a在对角线上 b正确 点b也是饱和溶液 但c ca2 c co32 c错 通过c点作横轴的垂线后可看出 c mg2 c co32 ksp 故溶液不饱和 且c mg2 c co32 d正确 答案 bd 1 曲线上的任意一点 都代表指定温度下的饱和溶液 由对应的离子浓度可求ksp 2 可通过比较 观察得出溶液是否达到饱和状态 是否有沉淀析出 处于曲线上方的点表明溶液处于过饱和状态 一定会有沉淀析出 处于曲线下方的点 则表明溶液处于未饱和状态 不会有沉淀析出 在t 时 agbr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示 又知t 时agcl的ksp 4 10 10 下列说法不正确的是 a 在t 时 agbr的ksp为4 9 10 13 b 在agbr饱和溶液中加入nabr固体 可使溶液由c点到b点c 图中a点对应的是agbr的不饱和溶液 解析 根据图中c点的c ag 和c br 可得该温度下agbr的ksp为4 9 10 13 a正确 在agbr饱和溶液中加入nabr固体后 c br 增大 溶解平衡逆向移动 c ag 减小 故b错 在a点时qc ksp 故为agbr的不饱和溶液 c正确 选项d中k c cl c br ksp agcl ksp agbr 代入数据得k 816 d正确 答案 b 四种动态平衡及平衡常数勒夏特列原理一直以来是平衡移动的重要理论 却只能定性地判断 新课标改革后化学平衡常数的引入 使各类动态平衡可以进行量的衡量 是考查考生思维严密性的好素材 可以说化学平衡常数已成为高考命题人的 新宠 试卷的亮点 1 四种动态平衡的比较 2 平衡常数有关平衡常数可从以下四个方面掌握 1 化学平衡常数的表达式书写形式 注意固体和纯液体不能写入 2 平衡常数可以用来判断强弱关系 一般来说 化学平衡常数越小 越难转化 电离平衡常数越小 说明电离能力越弱 电解质越弱 水解平衡常数越小 水解能力越弱 难溶电解质的ksp越小 代表溶解度越小 3 平衡常数只受温度影响 温度改变 平衡常数改变 平衡将发生移动 其他外界条件可能影响平衡状态 使平衡发生移动 但是不影响平衡常数 4 平衡都有向着平衡常数较小的方向移动的趋势 如形成沉淀 当溶液中有多种离子均能与所加试剂形成沉淀时 则溶度积越小的先形成沉淀 这也成为除杂的重要依据 例 描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示 表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数 ka 和弱碱的电离平衡常数 kb 表2是常温下几种难 微 溶物的溶度积常数 ksp 表1 表2请回答下面问题 1 表1所给的四种酸中 酸性最弱的是 用化学式表示 下列能使醋酸溶液中ch3cooh的电离程度增大 而电离常数不变的操作是 填序号 a 升高温度 b 加水稀释c 加少量的ch3coona固体d 加少量冰醋酸 2 ch3coonh4的水溶液呈 选填 酸性 中性 或 碱性 理由是 溶液中各离子浓度大小的关系是 3 物质的量之比为1 1的nacn和hcn的混合溶液 其ph 7 该溶液中离子浓度从大到小的排列为 4 工业中常将baso4转化为baco3后 再将其制成各种可溶性的钡盐 如bacl2 具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡baso4粉末 并不断补充纯碱 最后baso4转化为baco3 现有足量的baso4悬浊液 在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌 为使so42 物质的量浓度不小于0 01mol l 1 则溶液中co32 物质的量浓度应 mol l 1 解析 电离平衡常数越小 酸的酸性越弱 因此hcn酸性最弱 电离平衡常数只与温度有关 酸浓度越小 电离程度越大 由于醋酸与nh3 h2o的电离平衡常数相同 故nh4 ch3coo 水解能力相同 ch3coonh4溶液呈中性 溶液中c ch3coo c nh4 c h c oh nacn和hcn混合溶液