高优指导版高三化学一轮复习难溶电解质的溶解平衡课件新人教版

1、第第4 4节难溶电解质的溶解平衡节难溶电解质的溶解平衡-2-考纲要求:1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.了解难溶电解质的沉淀转化的本质。-3-基础梳理考点突破考点一难溶电解质的溶解平衡1.溶解平衡状态(1)定义:沉淀溶解平衡状态,指在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等的状态。例如,在一定温度下,当AgCl溶于水形成饱和溶液时,AgCl溶于水形成Ag+和Cl-的速率等于溶液中的Ag+和Cl-结合生成AgCl的速率的状态,属于溶解平衡状态。-4-基础梳理考点突破(2)溶解平衡的建立:v(溶解)v(沉淀),固体溶解v(溶解)=v(沉淀),溶解平衡v(溶

2、解)KspFe(OH)3。(3)沉淀转化的规律: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。沉淀的溶解度差别越大,越容易转化。-11-基础梳理考点突破(4)应用:锅炉除垢:用纯碱将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为矿物转化:CuSO4溶液遇ZnS(闪锌矿)转化为CuS(铜蓝),离子方程式为-12-基础梳理考点突破自主巩固判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)向0.1 molL-1的AgNO3溶液中加入过量的盐酸完全反应后溶液中无Ag+ ( )(2) 分别表示AgCl的溶解平衡、电离方程式 ( )(3)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

3、( )-13-基础梳理考点突破(4)在一定条件下,沉淀溶解达到平衡时,固体质量、离子浓度不再随时间改变而改变 ( )(5)除去NaCl溶液中的BaCl2的方法是向溶液中加入过量的Na2CO3充分反应后过滤 ( )(6)除去AgI固体中AgCl杂质的方法是把固体加入饱和NaI溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥 ( )-14-基础梳理考点突破沉淀溶解平衡属于化学平衡,外界因素对其的影响,同样遵守勒夏特列原理。1.内因难溶电解质本身的性质,这是决定因素。-15-基础梳理考点突破-16-基础梳理考点突破如:将AgCl分别加入盛有:5 mL水;6 mL 0.5 molL-1 NaCl溶液;10 mL 0.

4、2 molL-1 CaCl2溶液;50 mL 0.1 molL-1 盐酸的烧杯中,均有固体剩余,各溶液中c(Ag+)从大到小的排列顺序为。3.注意:绝大多数难溶盐的溶解平衡是吸热反应,升高温度,平衡右移,Ksp增大,但并不是所有的溶解平衡均是吸热反应,如Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)升高温度平衡左移,Ksp减小。-17-基础梳理考点突破例1(2015四川成都一诊,改编)工业上向锅炉里注入Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3而后用盐酸除去。下列叙述不正确的是()A.CaSO4的溶解平衡是吸热反应,锅炉中的溶液温度升高,CaSO4溶液的Ksp和c(Ca

5、2+)均会增大 答案解析解析关闭 答案解析关闭-18-基础梳理考点突破-19-基础梳理考点突破上述转化说明溶解度的大小关系是AgClAgBrAgIAg2S。说明:溶解度较小的沉淀,在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀。例如:在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液,也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。-20-基础梳理考点突破跟踪训练 1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)(2015天津理综,3)Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液()(2)(2014海南化学,9)Na2S可除去污水中

6、的Cu2+()(3)(2014四川理综,4)验证Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2,可将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,振荡观察到沉淀由白色变为红褐色()(4)(2014重庆理综,3)25 时Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度()(5)(2013天津理综,5)CaCO3难溶于稀硫酸,也难溶于醋酸() 答案解析解析关闭(1)NH4Cl水解可使溶液呈酸性,可溶解Mg(OH)2,正确;(2)可以生成CuS沉淀,正确;(3)溶解度大的沉淀可以转化为溶解度小的沉淀,正确;(4)Cu(NO3)2提供的Cu2+抑制Cu(OH)2的沉淀溶解,正确;(5)CaCO

7、3与稀硫酸反应生成微溶的CaSO4,CaSO4覆盖在CaCO3表面从而中止反应的进行,CaCO3能溶于醋酸中,错误。 答案解析关闭-21-基础梳理考点突破2.(2013北京理综,10)实验:0.1 molL-1 AgNO3溶液和0.1 molL-1NaCl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 molL-1KI溶液,出现浑浊;向沉淀c中滴加0.1 molL-1KI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Ag+C.中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验可以证明Ag

8、I比AgCl更难溶 答案解析解析关闭 答案解析关闭-22-基础梳理考点突破3.(2014北京顺义二模)实验:0.1 molL-1 MgCl2溶液和0.2 molL-1 NaOH溶液等体积混合得到浊液a,取少量浊液a过滤得到滤液b和白色沉淀c;向浊液a中滴加0.1 molL-1 FeCl3溶液,出现红褐色沉淀。下列分析不正确的是()A.滤液b的pH=7B.中颜色变化说明Mg(OH)2转化为Fe(OH)3C.实验可以证明Fe(OH)3的溶解度比Mg(OH)2的小D.浊液a中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) 答案解析解析关闭绝对不溶的物质不存在,所以滤液b中

9、一定含有Mg(OH)2,溶液显碱性,且此溶液没有注明常温,所以A错误。 答案解析关闭A-23-基础梳理考点突破4.(2015山东潍坊四县模拟)Mg(OH)2是水垢的主要成分之一,用氯化铵溶液浸泡,可以溶解Mg(OH)2,请结合平衡移动原理解释其原因 。 答案解析解析关闭 答案解析关闭-24-基础梳理考点突破考点二溶度积常数及其应用1.溶解平衡常数溶度积(1)溶度积(Ksp):在一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中,有关离子浓度幂的乘积。(2)Ksp的表达式:对于沉淀溶解平衡:MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq),Ksp=c(Mn+)mc(Am-)n。注意:固体物质不列入平衡常数。-

10、25-基础梳理考点突破(3)Ksp的意义:Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力,当化学式所表示的阴、阳离子个数比相同时(物质类型相同),Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力相对越强。如由Ksp数值可知,在水中的溶解能力:AgClAgBrAgI。可以用Ksp来计算饱和溶液中某种离子的浓度。(4)Ksp的影响因素:在一定温度下,Ksp是一个常数,只与难溶电解质的性质、温度有关,而与沉淀的量无关,并且溶液中的离子浓度的变化只能使平衡移动,并不改变溶度积。-26-基础梳理考点突破2.判断沉淀生成与否的原则溶度积规则(1)离子积(Qc):某难溶电解质的溶液中,任一情况下有关离子浓度幂的乘积叫离子

11、积(Qc),如Mg(OH)2溶液中Qc=c(Mg2+)c(OH-)2。(2)溶度积规则:QcKsp溶液过饱和,有沉淀析出,直到溶液达到新的平衡。注意:涉及Qc的计算时,易忽视等体积混合后离子的浓度均减半而使计算出错。故离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。-27-基础梳理考点突破自主巩固(1)一定温度下,AgCl的Ksp=1.8010-10。将0.002 molL-1的NaCl和0.002 molL-1的AgNO3溶液等体积混合,是否有AgCl沉淀生成?c(Cl-)c(Ag+)=0.0010.001=10-6Ksp=1.8010-10,有沉淀生成。(2)一定

12、温度下,1 L溶液中含有7.4 g Ca(OH)2,该温度下Ca(OH)2的溶度积为0.004,加水稀释Ca(OH)2的溶度积不变(填“变大”“不变”或“变小”,下同),升高温度Ca(OH)2的溶度积变小。-28-基础梳理考点突破1.溶度积的有关计算及其应用(1)已知溶度积,求溶液中的某种离子的浓度,如Ksp=a的饱和AgCl溶液中,c(Ag+)= molL-1。(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0.1 molL-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=10a molL-1。-29-基础梳理考点突破例2

13、已知Ksp(AgCl)=1.5610-10,Ksp(AgBr)=7.710-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12。某溶液中含有Cl-、Br-和 ,浓度均为0.010 molL-1,向该溶液中逐滴加入0.010 molL-1 的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为() 答案解析解析关闭 答案解析关闭-30-基础梳理考点突破误区警示:(1)判断沉淀的生成、溶解及转化时,一定要用溶液中有关离子浓度幂的乘积Qc与Ksp的相对大小进行比较。(2)用Ksp判断沉淀的先后顺序时,对于相同类型的物质Ksp小的先沉淀,如例2中的AgCl与AgBr,但不同类型的物质Ksp小的不一定先沉淀,

14、如例2中的AgCl与Ag2CrO4。-31-基础梳理考点突破2.沉淀溶解平衡的有关图像沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上的任一点,都是同一温度下,恰好生成沉淀时的离子浓度,有相同的Ksp。如图中的A点和C点均表示BaSO4的饱和溶液;曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,如B点,说明溶液中有BaSO4沉淀析出,此时QcKsp;曲线下方的任一点均表示不饱和溶液,如D点,此时QcKsp。同一难溶电解质的溶解平衡曲线,在同一温度下是同一条曲线,不同温度下不属于同一条曲线,所以在同一曲线上的任意一点的Ksp相同,曲线上的点对应的横纵坐标的数值(各离子的浓度)幂的乘积就是Ksp。如图中,由C点到A点表

15、示向BaSO4饱和溶液中加入含Ba2+的固体盐或浓溶液。改变条件使得图中点的移动,要考虑条件改变及阴阳离子浓度的变化趋势。-32-基础梳理考点突破例3(2015湖北宜昌模拟)t 时,AgCl的Ksp=210-10;Ag2CrO4是一种砖红色固体,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是()A.在t 时,反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+ (aq)的平衡常数K=2.5107B.在t 时,Ag2CrO4的Ksp=110-12C.在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4,可使溶液由Y点到X点D.在t 时,用AgNO3标准溶液滴定20 mL未知浓度的KCl溶液

16、,能采用K2CrO4溶液为指示剂 答案解析解析关闭 答案解析关闭-33-基础梳理考点突破思维模板:沉淀溶解平衡图像题的解题模板沉淀溶解平衡图像题与化学平衡图像题一样,都是利用化学平衡原理解答问题。但沉淀溶解平衡图像题更难且易错,常见的思维途径如下:第1步:观察纵、横坐标表示何种变量。第2步:找到坐标的关键点、线段的变化及含义。第3步:利用Ksp进行相应换算、推断,根据沉淀溶解平衡原理分析曲线(平衡线)变化。-34-基础梳理考点突破跟踪训练1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)(2015全国)将0.1 molL-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1 molL

17、-1 CuSO4溶液,先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀,说明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小 ()(2)(2015山东理综)向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀,可以证明Ksp(AgCl)Ksp(AgI),错误;(3)由于Ksp(AgCl)Ksp(AgBr),故混合溶液中氯离子和碘离子的浓度不同,错误; 答案解析关闭-35-基础梳理考点突破(4)(2014全国)利用如图所示装置 可以验证Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S),试剂分别为稀硫酸、Na2S、AgNO3与AgCl的浊液 () 答案解析解析关闭(4)AgNO3与H2S生成Ag2S沉淀,无法证明是否有AgCl沉淀生成

18、,也无法证明Ag2S是由AgCl和H2S生成的,错误。 答案解析关闭-36-基础梳理考点突破 答案解析解析关闭 答案解析关闭-37-基础梳理考点突破 答案解析解析关闭 答案解析关闭-38-基础梳理考点突破4.(2015全国课标,28)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)=1.810-10,Ksp(AgI)=8.510-17。 答案解析解析关闭 答案解析关闭-39-考情分析解题策略(1)化学平衡常数K、电离平衡常数Ka、水解平衡常数Kh、沉淀溶解平衡常数Ksp、水的离子积常数KW本质上都是平衡常数

19、,都只是温度的函数,体现了平衡时溶液中离子浓度的特定关系,其大小只受温度影响。(2)五大平衡常数是化学反应原理的重要内容,属于新课标新增的重点内容,是化学由定性描述走向定量研究,“用数据来说话”让化学变得富有活力,所以从一定意义上讲,掌握了五大平衡常数,就握住了一把解决化学问题的金钥匙。因此,可以预测这“五大平衡常数”在今后的高考中,将继续成为考查的重点及热点。(3)常见的考查形式:平衡常数的表达式的书写;平衡常数的影响因素;利用平衡常数判断反应方向;与转化率、pH等结合“三段式”进行有关平衡常数的计算;不同反应平衡常数之间的换算;结合守恒、图像求平衡常数;运用平衡常数判断比值等。-40-考情

20、分析解题策略1.不同反应平衡常数之间的关系典例1.(2015山东文登一模)(1)实现反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H0,对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。在2 L密闭容器中,通入5 mol CH4与5 mol CO2的混合气体,当1 000 甲烷的转化率为80%时,该反应的平衡常数K=。 -41-考情分析解题策略(2)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H1=-574 kJmol-1CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H2=-1 160 kJmo

21、l-1CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H3则H3=,如果三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3,则K3=(用K1、K2表示)。 (3)室温下,如果NaHSO3的水解平衡常数Kh=110-12 molL-1,则该温度下H2SO3的第一步电离平衡常数Ka=。 -42-考情分析解题策略解析:(1)依据“三段式”进行计算起始时各物质浓度(molL-1)2.52.500反应的各物质浓度(molL-1)2244平衡时各物质浓度(molL-1)0.50.544-43-考情分析解题策略答案:(1)1 024(2)-867 kJmol-1(K1K2)1/2(3)10-2 m

22、olL-1-44-考情分析解题策略方法归纳:有关平衡常数的计算一般先依据信息写出相应的化学方程式,然后进行分析。不同反应方程式中的平衡常数的换算,一般可以采取两种方法:(1)结合盖斯定律,用方程式进行加或减,然后平衡常数用乘或除进行计算,如例1中的(2);(2)依据平衡常数的表达式变形后进行计算,如例1中的(3)。-45-考情分析解题策略2.结合守恒求平衡常数典例2.在25 时,将a molL-1的KCN(pH7)溶液与0.01 molL-1的盐酸等体积混合,反应平衡时,测得溶液pH=7,用含a的代数式表示HCN的电离常数Ka=。 -46-考情分析解题策略答案:(100a-1)10-7 mol

23、L-1 -47-考情分析解题策略方法归纳:解决此类问题时首先依据方程式写出所求平衡常数的表达式,然后依据题中信息结合守恒、“三段式”、图像等分别求出平衡常数表达式中各微粒的浓度,代入计算即可。-48-考情分析解题策略-49-考情分析解题策略答案:不变变大方法归纳:对于浓度比值变化的判断,可以先写出有关平衡常数的表达式,然后找出条件改变时,比较容易判断浓度升高、降低的物质,最后综合分析。-50-考情分析解题策略跟踪训练A.氯化银不溶于氨水B.银氨溶液中加入少量氯化钠有白色沉淀C.银氨溶液中加入盐酸有白色沉淀D.银氨溶液可在酸性条件下稳定存在 答案解析解析关闭 答案解析关闭-51-考情分析解题策略2.(1)常温下,0.1 molL-1的HCOONa溶液pH为10,则HCOOH的电离常数Ka=。 (2)pC类似pH,是指极稀溶液中,溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为110-3 molL-1,则该溶液中溶质的pC=-lg(110-3)=3。下图为H2CO3在加入强酸或强碱溶液后,平衡时溶液中三种成分的pC-pH图。-52-考情分析解题策略请回答下列问题:在人体血液中, 能起到使人体血液pH保持在7.357.45的作用。请用电解质溶液中的平衡解释:(用离子方程式表示);正常人体血液中, 的水解程度(填“”或“=”)电离程度;pH=