高中化学一轮复习 第三单元 第20讲 难溶电解质的溶解平衡课件.ppt

难溶电解质的溶解平衡 第20讲 考纲导视 基础反馈 判断正误 正确的画 错误的画 1 Ksp AB2 小于Ksp CD 则AB2的溶解度小于CD的溶解 度 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 0 10 5mol L 1时 沉淀已经完 全 3 在一定条件下 溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度 较大的沉淀 4 常温下 向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体 BaCO3 的Ksp减小 5 溶度积常数Ksp只受温度影响 温度升高Ksp增大 6 常温下 向Mg OH 2饱和溶液中加入NaOH固体 Mg OH 2的Ksp不变 7 溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化 所以ZnS 沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀 8 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 可观察到沉淀由白色变为红褐 色 9 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 10 CaCO3难溶于稀硫酸 也难溶于醋酸 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 考点一 沉淀溶解平衡及溶度积常数 知识梳理 一 溶解平衡的概念与特点 1 溶解平衡的定义 沉淀溶解 沉淀生成 在一定温度下 某难溶电解质溶液中 当 的速率等于 的速率时 建立了一个固体与溶液中离子之间的动态平衡 叫做沉淀溶解平衡 2 溶解平衡的建立 固体溶质 溶液中的溶质 固体溶解 溶解平衡 析出晶体 v 溶解 v 结晶 过程v 溶解 v 结晶 v 溶解 v 结晶 3 溶解平衡的特点 等 动 定 变 1 逆 固体溶解和沉淀过程是可逆的 2 v 溶解 v 沉淀 3 动态平衡 溶解的速率和沉淀的速率相等且不为0 4 达到平衡时 溶液中离子浓度保持不变 5 当改变外界条件时 溶解平衡将发生移动 达到新的平衡 4 影响沉淀溶解平衡的因素 1 内因 难溶电解质本身的性质 这是决定因素 2 外因 以AgCl s Ag aq Cl aq H 0为例 正向 增大 增大 增大 正向 减小 减小 不变 逆向 增大 减小 不变 逆向 减小 增大 不变 正向 减小 增大 不变 5 电解质在水中的溶解度 20 时 电解质在水中的溶解度 S 与溶解性存在如下关 系 0 01 1 1 10 10 0 01 二 用溶度积概念理解溶解平衡 1 溶度积常数 cm An cn Bm 1 表达式 对于溶解平衡 AmBn s aq Ksp mAn aq nBm 2 意义 反映了物质在水中的 能力 温度 3 影响因素 溶度积常数只与难溶电解质的性质和 有关 而与沉淀的量和溶液中的离子浓度无关 溶解 2 溶度积规则 难溶电解质溶液中有关离子浓度幂的乘积称为离子积 符 号为Qc Qc Ksp Qc Ksp Qc Ksp 1 溶液过饱和 有沉淀析出 2 溶液饱和 处于溶解平衡状态 3 溶液未饱和 沉淀溶解 考点集训 例1 下列有关叙述中 正确的是 答案 B 为0 1mol L 1MgCl2和FeCl3混合液中逐滴加入氨水 先生成沉 例2 2015年全国模拟组合 1 已知25 Ksp Mg OH 2 1 8 10 11 Ksp Fe OH 3 2 6 10 39 在25 下 向浓度均 淀 填化学式 生成沉淀的离子方程式为 2 氮的氢化物NH3 N2H4等在工农业生产 航空航天等领域有广泛应用 已知25 时 几种难溶电解质的溶度积如下表所示 思路指导 用Ksp判断产生沉淀的先后顺序 Ksp越小 沉淀越易析出 思路指导 从文字中提取数据信息 将有关离子浓度代入Ksp表达式进行计算 易错警示 计算氢氧化物沉淀的Ksp需要用到的是c OH 而pH换 算出来的是c H 切记要通过Kw换算成c OH 例4 某温度下 Fe OH 3 s Mg OH 2 s 分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后 溶液中金属阳离子的浓度与溶液pH的关系如下图 请根据下图分析 1 该温度下 溶度积常数的关系为 Ksp Fe OH 3 Ksp Mg OH 2 填 或 2 如果在新生成的Mg OH 2浊液中滴入足量的FeCl3溶液 振荡后 白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀 原因是 答案 1 2 Mg OH 2浊液中存在沉淀溶解平衡 Mg OH 2 s Mg2 aq 2OH aq 滴入足量的FeCl3溶液 c Fe3 c3 OH Ksp Fe OH 3 Fe3 与OH 生成更难溶的Fe OH 3 使Mg OH 2浊液沉淀溶解平衡向右移动 Mg OH 2浊液转化为Fe OH 3沉淀 考点二 沉淀溶解平衡的应用 知识梳理 1 调节pH法 如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质 可加入氨水调节pH至7 8 离子方程式为 2 沉淀剂法 如用H2S沉淀Cu2 离子方程式为 Fe3 3NH3 H2O H2S Cu2 CuS 2H 1 沉淀的生成 2 沉淀的溶解 1 酸溶解法 如CaCO3溶于盐酸 离子方程式为 2 盐溶液溶解法 如Mg OH 2溶于NH4Cl溶液 离子方程式为 3 氧化还原溶解法 如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀 HNO3 4 配位溶解法 如AgCl溶于氨水 离子方程式为 AgCl 2NH3 H2O Ag NH3 2 Cl 2H2O CaCO3 2H Ca2 H2O CO2 Mg OH 2 2NH4 Mg2 2NH3 H2O 3 沉淀的转化 1 实质 沉淀溶解平衡的移动 沉淀的溶解度差别越大 越 容易转化 2 应用 如锅炉除垢 将CaSO4转化为CaCO3 离子方程式为 矿物转化 用饱和Na2CO3处理重晶石 BaSO4 制备可溶性钡盐 离子方程式为 BaCO3 2H Ba2 H2O CO2 考点集训 例5 2015年全国模拟题组合 1 已知298K时 Ksp PbCO3 1 46 10 13 Ksp PbSO4 1 82 10 8 用离子方程式表示PbSO4悬浊液加入碳酸钠溶液的作用 2 工业上利用含有一定浓度的I2和CuSO4溶液的工业废水制备饲料添加剂Ca IO3 2 在还原过程伴随有CuI沉淀生成 写出CuI悬浊液加入Na2S的离子反应方程式 易错警示 沉淀转化方程式的连接符号用 沉淀标明状态 s 离 子用 aq 例6 2015年湖北荆州模拟 下述实验设计能够达到目的的 是 解析 AgCl转化为AgI 说明Ksp前者大于后者 A项正确 Cu粉也能溶于稀硝酸 B项错误 若溶液中已存在Fe3 则后加KSCN溶液变红无法证明是存在的Fe2 被氧化为Fe3 C项错误 证明H2CO3酸性比H2SiO3强 应在溶液中进行 Na2CO3和SiO2在高温下熔融反应是利用物质的稳定性 D项错误 答案 A 规律总结 沉淀转化的实质就是溶解平衡向生成溶解度更小 Ksp更小 的沉淀方向移动 两种沉淀的溶解度 Ksp 差别越大 沉淀转化越容易 例如 AgNO3 AgCl 白色 AgBr 淡黄色 AgI 黄 色 Ag2S 黑色 AgNO3溶液和0 1mol L 1NaCl溶 例7 实验 0 1mol L 1 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 1mol L 1KI溶液 出现浑浊 向沉淀c中滴加0 1mol L 1KI溶液 沉淀变为黄色 Ag aq Cl aq A 浊液a中存在沉淀溶解平衡 AgCl s 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 答案 B 例8 2015年云南昭通模拟 已知 25 时 Ksp Mg OH 2 5 61 10 12 Ksp MgF2 7 42 10 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 Mg OH 2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体 c Mg2 增大C 25 时 Mg OH 2固体在20mL0 01mol L 1氨水中的Ksp比在20mL0 01mol L 1NH4Cl溶液中的Ksp小D 25 时 在Mg OH 2的悬浊液中加入NaF溶液后 Mg OH 2不可能转化成为MgF2 答案 B 实验探究 利用溶解平衡制备 分离物质 近年高考中常在非选择题部分考查沉淀溶解平衡知识 利用溶解平衡制备 分离物质 这里主要讲述两种类型问题 1 利用元素在不同pH范围内的不同存在形式进行分离 提纯 制备物质 这种类型的考题主要是利用两性氢氧化物在不同pH范围内存在形式的不同 进行分离 提纯和制备 2 利用难溶物的溶解性相对难易进行分离 这种类型的考题主要是利用Ksp的相对大小 判断难溶物的溶解性的相对难易 控制pH实现逐步分离或者相互转化 如Fe OH 3完全沉淀时溶液的pH为3 2 而Cu OH 2完全沉淀时溶液的pH为6 7 那么Fe OH 3比Cu OH 2更难溶 调节pH在5左右可使Fe OH 3完全沉淀 而Cu OH 2不沉淀 达到分离除杂等目的 典例 工业上以软锰矿为原料 利用烧结烟气中的SO2制备 MnSO4 H2O的流程如下 回答下列问题 1 酸浸时SO2将MnO2还原为MnSO4 其离子方程式为 酸浸时SO2的吸收率与pH和温度的关系如图1 为提高SO2的吸收率 酸浸适宜的条件是 图1图2 SO2的吸收率与pH的关系SO2的吸收率与温度的关系 mol L 1时认为已经完 2 滤渣B的主要成分是 3 加入MnS的目的是 4 操作 的步骤为 过滤 洗涤 干燥 5 已知金属离子浓度小于1 0 10 5 全沉淀 根据表格数据 计算25 时Zn OH 2溶度积Ksp为 不需写出计算过程 计算结果保留两位有效数字 1 某含铬废水处理的主要流程如下所示 初沉降池中加入明矾作沉降剂 其作用的原理是 用离子方程 式表示 请补充并配平以下反应池中发生主要反应的离子方程式