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*,*,*,-,*,-,*,-,*,-,*,-,*,-,*,第,4,节难溶电解质的溶解平衡,1,考纲要求,:,了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积,(,K,sp,),的含义,能进行相关的计算。,2,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,难溶电解质的溶解平衡,1,.,溶解平衡状态,(1),定义。,沉淀溶解平衡状态是指在一定温度下,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,+,与,Cl,-,结合生成,AgCl,的速率的状态,属于溶解平衡状态。,(2),溶解平衡的建立。,固体溶质,溶液中的溶质,v,(,溶解,),v,(,沉淀,),固体溶解,v,(,溶解,),=,v,(,沉淀,),溶解平衡,v,(,溶解,),v,(,沉淀,),析出晶体,3,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(3),特点。,4,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(4),沉淀溶解平衡的影响因素。,5,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,6,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2,.,沉淀溶解平衡的应用,(1),沉淀的生成。,调节,pH,法。,如除去,CuCl,2,溶液中的杂质,FeCl,3,可以向溶液中加入,CuO,调节溶液的,pH,使,Fe,3+,形成,Fe(OH),3,沉淀而除去。离子方程式为,CuO+2H,+,=Cu,2+,+H,2,O,Fe,3+,+3H,2,O=Fe(OH),3,+3H,+,。,沉淀剂法。,如用,H,2,S,沉淀,Hg,2+,的离子方程式为,Hg,2+,+H,2,S=HgS+2H,+,。,7,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2),沉淀的溶解。,酸溶解法。,如,CaCO,3,溶于盐酸,离子方程式为,CaCO,3,+2H,+,=Ca,2+,+H,2,O+CO,2,。,Cu(OH),2,溶于稀硫酸,离子方程式为,Cu(OH),2,+2H,+,=Cu,2+,+2H,2,O,。,盐溶液溶解法。,如,Mg(OH),2,溶于,NH,4,Cl,溶液,离子方程式为,8,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(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。,应用。,a.,锅炉除垢,:,将,CaSO,4,转化为,CaCO,3,离子方程式为,b.,矿物转化,:CuSO,4,溶液遇,PbS,转化为,CuS,离子方程式为,Cu,2+,+PbS=CuS+Pb,2+,。,9,考点一,考点二,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),沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度一定相等,(,),(2),升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动,(,),(3),某物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水,(,),(4),因溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化,故,ZnS,沉淀中滴加,CuSO,4,溶液可以得到,CuS,沉淀,(,),(5),室温下,AgCl,在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度,(,),(6)AgCl,沉淀易转化为,AgI,沉淀且,K,(AgX)=,c,(Ag,+,),c,(X,-,),故,K,(AgI)AgBrAgIAg,2,S,。,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,:,在饱和,BaSO,4,溶液中加入高浓度,Na,2,CO,3,溶液,也可以转化成溶解度较大的,BaCO,3,沉淀。,2,.,沉淀完全的理解,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,110,-5,molL,-1,时,沉淀已经完全。,12,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,例,1,下列说法符合事实的是,(,),A.,物质的量浓度相同的硫酸氢铵溶液和醋酸铵溶液中,硫酸氢铵中的铵根离子物质的量浓度较小,B.,在,10 mL 0.1 molL,-1,的,AgNO,3,溶液中加入,6 mL,等浓度的,NaCl,溶液,有白色沉淀产生,再加入,6 mL,等浓度的,Na,2,S,溶液,溶液中又有黑色沉淀生成,说明,K,sp,(Ag,2,S),K,sp,;,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液,如,D,点,此时,Q,c,K,sp,。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,K,sp,相同,曲线上的点对应的横坐标和纵坐标的数值,(,各离子的浓度,),幂的乘积就是,K,sp,。,基础梳理,考点突破,25,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,如图中,由,C,点到,A,点表示向,BaSO,4,饱和溶液中加入含,Ba,2+,的固体盐或浓溶液。改变条件使得图中点的移动,要考虑条件改变引起阴阳离子浓度的变化趋势。,26,考点一,考点二,例,2,已知常温下,K,sp,(AgCl)=1.610,-10,、,K,sp,(AgI)=2.010,-16,下列说法中正确的是,(,),答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,基础梳理,考点突破,27,考点一,考点二,例,3,已知,t,时,AgCl,的,K,sp,=210,-10,Ag,2,CrO,4,(,橙红色固体,),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.,t,时,AgCl,在水中的溶解度比在稀盐酸中小,B.,t,时,AgCl,的溶解度大于,Ag,2,CrO,4,C.,在饱和,Ag,2,CrO,4,溶液中加入少量,K,2,CrO,4,可使溶液由,Y,点移至,X,点,D.,向同浓度,NaCl,和,K,2,CrO,4,混合液中,滴加,0.1 molL,-1,AgNO,3,溶液,先生成白色沉淀,D,基础梳理,考点突破,28,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,29,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,30,考点一,考点二,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,都是利用化学平衡移动原理解答问题。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,K,sp,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。,基础梳理,考点突破,31,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,跟踪训练,3,.(2017,河南安阳二模,),硫酸锶,(SrSO,4,),可用于烟火和陶瓷工业,该物质是矿物天青石的主要成分,可由,Na,2,SO,4,溶液加入锶盐溶液沉淀而得。如图是硫酸锶的溶解曲线,下列说法正确的是,(,),A.,图像中,A,、,C,两点的溶度积,:,K,sp,(,A,),K,sp,(,C,),B.363 K,时的溶度积,K,sp,(SrSO,4,)=1.010,-3.20,C.SrSO,4,的溶解度随温度升高而增大,D.313 K,时,B,点为饱和溶液,D,点为不饱和溶液,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,32,考点一,考点二,4,.,某研究小组利用软锰矿,(,主要成分为,MnO,2,另含少量铁、铝、铜等金属化合物,),作脱硫剂,通过如下简化流程,既脱除燃煤尾气中的,SO,2,又制得电池材料,MnO,2,(,反应条件已省略,),。,基础梳理,考点突破,33,考点一,考点二,请回答下列问题,:,(1),上述流程脱硫实现了,(,填序号,),。,a.,废弃物的综合利用,b.,白色污染的减少,c.,酸雨的减少,d.,臭氧层空洞的减少,(2),用离子方程式表示出步骤,中用,MnCO,3,除去,Al,3+,的反应原理,:,。,(3),已知,K,sp,(CuS)=8.410,-45,K,sp,(NiS)=1.410,-24,;,在步骤,除铜、镍的过程中,当,Ni,2+,恰好完全沉淀,此时溶液中,c,(Ni,2+,)=1.010,-5,molL,-1,则溶液中,Cu,2+,的浓度是,molL,-1,。,(4),步骤,生成无水,MnO,2,的化学方程式是,。,(5),产品,MnO,2,可作电池材料。用惰性电极电解,MnSO,4,溶液可以制得,MnO,2,其阳极的电极反应式是,。,基础梳理,考点突破,34,考点一,考点二,(6),已知废气中,SO,2,浓度为,8.0 gm,-3,软锰矿浆对,SO,2,的吸收率可达,90%,则处理,100 m,3,燃煤尾气,可得到硫酸锰晶体,(MnSO,4,H,2,O,相对分子质量为,169),的质量为,kg(,结果保留,3,位有效数字,),。,答案,:,(1)ac,(2)3MnCO,3,+2Al,3+,+3H,2,O=3Mn,2+,+3CO,2,+2Al(OH),3,(3)6.010,-26,(4)2KMnO,4,+3MnSO,4,+2H,2,O=K,2,SO,4,+5MnO,2,+2H,2,SO,4,(5)Mn,2+,+2H,2,O-2e,-,=MnO,2,+4H,+,(6)1.90,基础梳理,考点突破,35,考点一,考点二,解析,:,(1),利用软锰矿作脱硫剂,通过题给简化流程,既脱除燃煤尾气中的,SO,2,又制得电池材料,MnO,2,因此该过程减少了,SO,2,的排放,从而减少了酸雨的产生,又能制得电池材料,MnO,2,实现了废弃物的综合利用,故,a,、,c,项正确。,(2),由流程图可知,步骤,中向含杂质的,MnSO,4,溶液中加入,MnCO,3,其目的是除去铁、铝,除去,Al,3+,的离子方程式为,3MnCO,3,+2Al,3+,+3H,2,O=3Mn,2+,+3CO,2,+2Al(OH),3,。,基础梳理,考点突破,36,考点一,考点二,(4),由流程图可知,步骤,中在,MnSO,4,溶液中加入,KMnO,4,经操作,X,分离得到,K,2,SO,4,和,MnO,2,故步骤,中,+2,价,Mn,和,+7,价,Mn,转变为,+4,价,Mn,结合得失电子守恒和元素守恒写出化学方程式。,(5),用惰性电极电解,MnSO,4,溶液制得,MnO,2,该过程,Mn,2+,发生了氧化反应,电极反应式为,Mn,2+,+2H,2,O-2e,-,MnO,2,+4H,+,。,(6),根据硫元素守恒可知,被吸收的,SO,2,的物质的量等于得到硫酸锰晶体的物质的量,则有,m,(MnSO,4,H,2,O)=11.25,mol169,g,mol,-1,=1,901.25,g1.90,kg,。,基础梳理,考点突破,37,1,.2,个主要特征,(1),v,(,溶解,)=,v,(,沉淀,)0,。,(2),离子的浓度保持不变。,2,.3,个关系,当,Q,c,K,sp,时,:,溶液过饱和,有沉淀析出。,3,.2,个应用,(1),沉淀的溶解与生成,;(2),沉淀的转化。,38,难溶电解质,的溶解平衡,39,2,1,3,4,6,7,5,1,.,以,MnO,2,为原料制得的,MnCl,2,溶液中常含有,Cu,2+,、,Pb,2+,、,Cd,2+,等金属离子,通过添加过量难溶电解质,MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括,MnS,在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的,MnCl,2,。根据上述实验事实,可推知,MnS,具有的相关性质是,(,),A.,在溶液中不能电离出,S,2-,B.,溶度积与,CuS,、,PbS,、,CdS,等相同,C.,溶度积大于,CuS,、,PbS,、,CdS,D.,溶度积小于,CuS,、,PbS,、,CdS,C,解析,:,添加过量的,MnS,是为了除去,MnCl,2,溶液中的,Cu,2+,、,Pb,2+,、,Cd,2+,为了不引入,MnS,杂质,MnS,应该具有难溶的性质,但又能提供,S,2-,S,2-,与,Cu,2+,、,Pb,2+,、,Cd,2+,结合形成更难溶的沉淀,所以,MnS,的溶度积应
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