资源描述
第四节难溶电解质的溶解平衡,【新课导入】),自来水是河水、湖水或者井水经过沉降,除去泥沙,消毒杀菌后得到的,其中含有的钙镁离子比较多,称为硬水。如果直接用硬水洗衣服,浪费肥皂;如果用水壶烧水,溶解在其中的碳酸氢钙Ca(HCO3)2和碳酸氢镁Mg(HCO3)2在沸腾的水里分解,放出二氧化碳(CO2),变成难溶解的碳酸钙(CaCO3)和氢氧化镁Mg(OH)2而沉淀下来形成水垢。水垢不容易传热,浪费燃料。你知道水垢中的Mg(OH)2是怎样生成的吗?,【课标要求】,1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.了解沉淀转化的本质。3.学会用沉淀溶解平衡理论解决生产、生活中的实际问题。,知识探究梳理知识点拨方法,1.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)表达式(以AgCl为例):。(3)特征,探究点一沉淀溶解平衡,溶解,生成,相等,保持不变,(4)生成难溶电解质的限度(标志)对于常量的化学反应来说,化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时,沉淀就达完全。思考1常温下,分别将AgCl溶于水和0.1mol/L的NaCl溶液中,其溶解度相同吗?为什么?提示:不同,在NaCl溶液中,Cl-的存在会导致AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)向左移动,使AgCl溶解度更小。,110-5molL-1,(5)影响沉淀溶解平衡的因素,2.沉淀反应的应用(1)沉淀的生成,调节pH法,加入氨水调节pH至78,可除去氯化铵中的杂质氯化铁,加沉淀剂法,以Na2S、H2S等作沉淀剂,使Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀,(2)沉淀的溶解,酸溶解法,大多数难溶于水的碳酸盐、氢氧化物都能在强酸中溶解,盐溶液溶解法,Mg(OH)2沉淀不仅能被盐酸溶解,还能被NH4Cl溶液溶解,(3)沉淀的转化,实质,沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动,的沉淀易转化成的沉淀。两种沉淀的溶解度差别,沉淀越容易转化,应用,锅炉除水垢自然界中矿物的沉淀,溶解度小,溶解度更小,越大,思考2如果除去某溶液中的,你选择可溶性钙盐还是钡盐?为什么?提示:选择可溶性钡盐,因为BaSO4的溶解度比CaSO4的溶解度小,用Ba2+沉淀更完全。,名师点拨,1.难溶电解质溶解平衡的两个“易混点”(1)难溶电解质的溶解度虽很小,但不可能为零(完全不溶解),溶液中的离子结合成难溶电解质时,也不可能完全进行到底。勒夏特列原理同样适用于溶解平衡。,2.解答沉淀溶解平衡题的两个关键点(1)在平衡“固体溶质溶液中的溶质”中:v(溶解)v(沉淀),固体溶解;v(溶解)=v(沉淀),达到溶解平衡;v(溶解)v(沉淀),析出固体。(2)一定温度下,饱和溶液中析出溶质后,溶液仍为饱和溶液,溶液中各离子浓度保持不变,溶质的物质的量浓度也不变。,1.(2016山西临汾一中月考)在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在,当向溶液中加入0.1mol/L的盐酸时,下列说法正确的是()A.AgCl沉淀溶解平衡向溶解方向移动B.AgCl的溶解度增大C.溶液中c(Ag+)增大D.溶液中c(Cl-)增大,解析:加入盐酸后,c(Cl-)增大,使沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动,溶液中c(Ag+)减小,AgCl的溶解度减小,故A、B、C均错误。,过关演练巩固知识提升能力,D,2.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解,解析:本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。A项,反应开始时,各离子的浓度没有必然的关系;B项正确;C项,沉淀溶解达到平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等;D项,沉淀溶解达到平衡时,如果加入难溶性的该沉淀物,由于固体的浓度为常数,故平衡不发生移动。,B,3.把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),下列叙述正确的是()A.给溶液加热,溶液的pH升高B.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高C.向溶液中加入Na2CO3溶液,Ca(OH)2固体增多D.向溶液中加入少量的NaOH固体,Ca(OH)2固体增多,D,4.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+形成的化合物的溶解度如下:,解析:生成沉淀的溶解度越小,Pb2+沉淀越完全。由表中数据可知,PbS的溶解度最小,故沉淀剂最好为硫化物。,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,A,5.实验:0.1molL-1AgNO3溶液和0.1molL-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0.1molL-1KI溶液,出现浑浊;向沉淀c中滴加0.1molL-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AgI比AgCl更难溶,B,解析:由实验现象和反应原理可知,浊液a中含有AgCl及硝酸钠,滤液b为硝酸钠溶液(含极少量的Ag+、Cl-),白色沉淀c为AgCl,中出现的浑浊为AgI,中的黄色沉淀为AgI。浊液a中存在AgCl的溶解平衡,A项正确;由选项A可知滤液b中含有Ag+,B项不正确;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。,知识探究梳理知识点拨方法,1.溶度积Ksp,探究点二溶度积常数及应用,表达式,MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq),Ksp=.,概念,在一定温度下,Ksp是一个常数,称为溶度积常数,简称溶度积,cm(Mn+)cn(Am-),影响,种物质的Ksp只与有关,相同类型的难溶电解质溶度积越小,其溶解度越.,温度,小,2.Ksp意义同类型物质,在相同温度下Ksp数值越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强,不同类型物质Ksp大小不具有可比性。如根据Ksp可判断溶解能力:AgIAgBrAgCl,Cu(OH)2Ksp(CuS),所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀C.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp不变D.两种难溶电解质作比较时,Ksp小的,溶解度一定小,解析:相同温度下不同的难溶电解质,溶度积不同,这是由物质本身的性质决定的,对同一难溶电解质来说,温度不同Ksp不同,Ksp不受其他因素的影响,同类型难溶电解质,Ksp数值越小,其溶解度越小。,过关演练巩固知识提升能力,D,2.(2017甘肃天水一中高二段考)已知25时,KspMg(OH)2=1.810-11,Ksp(MgF2)=7.4210-11。下列说法正确的是()A.25时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大B.25时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大C.25时,Mg(OH)2固体在20mL0.01molL-1氨水中的Ksp比在20ML0.01molL-1NH4Cl溶液中的Ksp小D.25时,向两者的饱和溶液中分别加水,平衡均向沉淀溶解方向移动,(仍有固体剩余)c(Mg2+)均增大,解析:因KspMg(OH)2小于Ksp(MgF2),则前者的c(Mg2+)小,A项错误;结合OH-使氢氧化镁溶解平衡正向移动,c(Mg2+)增大,B项正确;Ksp只与温度有关,C项错误;25时,向两者的饱和溶液中分别加水,平衡均向沉淀溶解方向移动,(仍有固体剩余)c(Mg2+)不变,D项错误。,B,3.已知:Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=1.510-16,Ksp(Ag2CrO4)=2.010-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是()A.AgClAgIAg2CrO4B.AgClAg2CrO4AgIC.Ag2CrO4AgClAgID.Ag2CrO4AgIAgCl,C,解析:AgCl溶液中Ag+浓度数量级为10-5,AgI溶液中Ag+浓度数量级为10-8,Ag2CrO4溶液中Ag+浓度数量级为10-4,此时可顺利比较出Ag+浓度大小。,1.为了除去ZnCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸,最好选的试剂是()A.NH3H2OB.NaOHC.ZnCO3D.Na2CO3,解析:A、B、D项在除去Fe3+的同时,分别引入新杂质:、Na+、Na+,而C项不会引入杂质。,C,课堂检测即学即测查漏补缺,2.已知,常温下,Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=8.310-17,下列叙述中正确的是()A.常温下,AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的Ksp小B.向AgCl的悬浊液中加入KI溶液,沉淀由白色转化为黄色C.将0.001molL-1的AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中,一定先产生AgI沉淀D.向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体,有AgCl析出且溶液中c(Ag+)=c(Cl-),B,解析:Ksp只与温度有关,与溶液中离子浓度无关,温度不变,则溶度积不变,A错误;Ksp(AgCl)Ksp(AgI),沉淀转化为溶解度更小的物质容易发生,向AgCl的悬浊液中加入KI溶液,沉淀由白色转化为黄色,B正确;KCl和KI的混合溶液中,c(Cl-)和c(I-)的大小无法比较,所以Qc也无法知道,无法判断Qc与Ksp的大小,也就无法确定沉淀的先后顺序,C错误;向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体,溶解平衡逆向移动,生成沉淀,c(Ag+)减小,c(Cl-)增大,c(Ag+)4的溶液中Fe3+一定不能大量存在,解析:实验中为了不引入杂质离子,应加入氨水使Fe3+沉淀,而不能用NaOH溶液。实验中根据溶解度数据可知Mg(OH)2能转化为Fe(OH)3,因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2除去Fe3+,然后将沉淀一并过滤。实验中利用Fe3+极易水解的特点,根据题意可知调节溶液的pH=4可使Fe3+沉淀完全,为了不引入杂质离子,可使用氢氧化铜、碱式碳酸铜等调节溶液的pH。(4)选项B是错误的,原因是若不把Fe2+氧化为Fe3+,当Fe2+沉淀完全时,Cu2+也沉淀完全。答案:(1)Fe(OH)3(2)氨水不会引入新的杂质(3)2Fe3+3Mg(OH)23Mg2+2Fe(OH)3(4)ACDE,【变式练习】1.卤水中蕴含着丰富的镁资源,就MgCl2粗产品的提纯、镁的冶炼过程回答下列问题:已知MgCl2粗产品的溶液中含有Fe2+、Fe3+和Al3+。下表是生成氢氧化物沉淀的pH:,(1)把MgCl2粗产品的溶液中的Fe2+转化为Fe3+,可选用的物质是(填序号,下同),加入调节溶液的pH,充分反应后过滤,可得MgCl2溶液。a.KMnO4b.H2O2c.MgOd.NaOH,解析:(1)把MgCl2粗产品的溶液中的Fe2+转化为Fe3+,可选用的物质是过氧化氢,氧化亚铁离子为铁离子,调节溶液pH除去,加入的试剂不引入新的杂质,应选择氧化镁。答案:(1)bc,(2)由MgCl26H2O获得MgCl2的操作是。,解析:(2)如果直接在空气中加热MgCl26H2O,则Mg2+会水解生成Mg(OH)Cl和HCl,通入HCl可以抑制其水解,应在氯化氢气流中失水获得氯化镁晶体。答案:(2)将MgCl26H2O在干燥的HCl气流中加热,2.工业上制取纯净的CuCl22H2O的主要过程是:将粗氧化铜(含少量Fe)溶解于稀盐酸中,加热、过滤,调节滤液的pH为3;对所得滤液按下列步骤进行操作:,已知Cu2+、Fe2+在pH为45时不水解,而Fe3+却几乎完全水解而沉淀。请回答下列问题:(1)X是什么物质?。其反应的离子方程式是。,解析:(1)根据框图,加入氧化剂X可把Fe2+氧化为Fe3+,而没有增加新杂质,所以X为Cl2或H2O2。,(2)Y物质应具备的条件是,生产中Y可选。(3)溶液在蒸发结晶时应注意。,答案:(2)调节溶液酸性,使pH为45,且不引入新杂质CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3(3)通入HCl气体(或加入盐酸),并不断搅拌且不能蒸干,谢谢观赏！,
展开阅读全文