2020年高考化学一轮总复习 第八章 第27讲 难溶电解质的溶解平衡学案（含解析）.doc

第27讲难溶电解质的溶解平衡1.沉淀溶解平衡(1)概念在一定温度下，当难溶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。(2)溶解平衡的建立 (3)特点(4)表示AgCl在水溶液中的电离方程式为AgCl=AgCl。AgCl的溶解平衡方程式为AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)。2溶度积常数溶度积和离子积的比较以AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)为例：3沉淀溶解平衡的影响因素4沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成调节pH法如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，使Fe3形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为Fe33H2OFe(OH)33H，CuO2H=Cu2H2O。沉淀剂法如用H2S沉淀Hg2的离子方程式为Hg2H2S=HgS2H。(2)沉淀的溶解酸溶解法：如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO32H=Ca2CO2H2O。盐溶解法：如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O。配位溶解法：如Cu(OH)2溶于NH3H2O溶液，离子方程式为Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O。(3)沉淀的转化一般说来，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。如：AgNO3AgClAgIAg2S。沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。1判断正误，正确的画“”，错误的画“”，并指明错因。(1)沉淀达到溶解平衡状态，溶液中各离子浓度一定相等。()错因：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)达到沉淀溶解平衡时，c(OH)2c(Mg2)。(2)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度。()错因：同类型的难溶的强电解质的溶解性大小才能用Ksp的大小来比较。(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。()错因：_(4)常温下，向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小。()错因：Ksp仅与温度有关。(5)溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高，Ksp增大。()错因：若沉淀的溶解过程H0，升高温度，Ksp减小。(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。()错因：_2教材改编题(据人教选修四P67 T2)下列叙述中正确的是()A升高温度，沉淀溶解平衡都是向促进沉淀溶解的方向移动B绝对不溶解的物质是不存在的C难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解即停止DBaSO4(s)SO(aq)Ba2(aq)表示溶解平衡；H2OHSOSOH3O表示水解平衡答案B考点沉淀溶解平衡及应用典例1(2018南昌十所重点中学模拟)25 时，在氢氧化镁悬浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，已知25 时KspMg(OH)21.81011，KspCu(OH)22.21020。下列说法错误的是()A若向Mg(OH)2悬浊液中加入少量NH4Cl(s)，c(Mg2)会增大B若向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuSO4溶液，沉淀将由白色逐渐变为蓝色C若向Mg(OH)2悬浊液中加入适量蒸馏水，Ksp保持不变，故上述平衡不发生移动D若向Mg(OH)2悬浊液中加入少量Na2S(s)，固体质量将增大解析向Mg(OH)2悬浊液中加入少量NH4Cl(s)，c(OH)减小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移动，c(Mg2)会增大，A项正确；向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuSO4溶液，由于KspMg(OH)21.81011KspCu(OH)22.21020，则白色氢氧化镁沉淀将逐渐变为蓝色的氢氧化铜沉淀，B项正确；加入少量水，Ksp保持不变，但c(Mg2)、c(OH)减小，沉淀溶解平衡正向移动，C项错误；向Mg(OH)2悬浊液中加入少量Na2S(s)，由于S2水解呈碱性，所以溶液中c(OH)增大，Mg(OH)2沉淀溶解平衡逆向移动，有Mg(OH)2固体析出，固体质量增大，D项正确。答案C名师精讲沉淀溶解平衡及其应用的几点说明(1)沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，沉淀溶解平衡的移动也同样遵循勒夏特列原理。(2)沉淀溶解达到平衡时，再加入该难溶物对平衡无影响。(3)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1105 molL1时，沉淀已经完全。(4)利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生，其次沉淀生成的反应进行的越完全越好。如除去溶液中的Mg2，用NaOH溶液比使用Na2CO3溶液好，原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。(5)若一种沉淀剂可使溶液中多种离子产生沉淀时，则可以控制条件，使这些离子先后分别沉淀。对同一类型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀效果越好。例如：Cl、Br、I的混合溶液中，由于AgCl、AgBr、AgI的Ksp相差较大，逐渐滴加Ag可按I、Br、Cl的顺序先后沉淀。对不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通过计算才能确定，如AgCl和Ag2CrO4的分步沉淀。1下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中，正确的是()A升高温度，AgCl的溶解度减小B在任何含AgCl固体的水溶液中，c(Ag)c(Cl)且二者乘积是一个常数CAgCl沉淀生成和溶解不断进行，但速率相等D向AgCl沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl溶解的质量不变答案C解析升高温度，AgCl的溶解度增大，A错误；在任何含AgCl固体的水溶液中，c(Ag)与c(Cl)不一定相等，但二者乘积在一定温度下是一个常数，B错误；当达到平衡时，AgCl沉淀生成和溶解不断进行，但速率相等，C正确；向AgCl沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体，溶解平衡逆向移动，AgCl溶解的质量减小，D错误。2(2018襄阳一调)为研究沉淀的生成及其转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是()A浊液中存在平衡：Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO(aq)B中溶液变澄清的原因：AgOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2OC中颜色变化说明有AgCl生成D该实验可以证明AgCl比Ag2CrO4更难溶答案D解析AgNO3溶液过量，故余下浊液中含有Ag，加入KCl溶液生成AgCl白色沉淀，不能证明AgCl比Ag2CrO4更难溶，D项错误。考点溶度积常数及其应用典例2(1)(2017海南高考)向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时溶液中_。已知Ksp(BaCO3)2.6109，Ksp(BaSO4)1.11010。(2)(2015全国卷)有关数据如下表所示：化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值101710171039用废电池的锌皮制备ZnSO47H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为_，加碱调节至pH为_时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1105 molL1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为_时，锌开始沉淀(假定Zn2浓度为0.1 molL1)。若上述过程不加H2O2，后果是_，原因是_。解析(1)沉淀转化的离子方程式：BaSO4(s)CO(aq)BaCO3(s)SO(aq)，在同一个溶液中，c(Ba2)相同，依据溶度积的表达式，则有24。(2)在H2O2存在下，铁被氧化为Fe3；根据表格数据，KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)1039，则c(OH)1011 molL1，c(H)2103 molL1，pH2.7；KspZn(OH)2c(Zn2)c2(OH)1017，则c(OH)108molL1，所以控制pH为6时，Zn2开始沉淀；如果不加H2O2，Fe2不能被氧化，根据Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp近似值相同，可知在pH6时，两者将同时沉淀，则无法除去Zn2中的Fe2。答案(1)24(2)Fe32.76Zn2和Fe2分离不开Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近名师精讲溶度积Ksp的计算(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如Kspa的饱和AgCl溶液中c(Ag) molL1。(2)已知溶度积及溶液中某离子的浓度，求溶液中另一种离子的浓度，如某温度下AgCl的Kspa，在含0.1 molL1 Cl的NaCl溶液中c(Ag)10a molL1。(3)计算反应的平衡常数，如对于反应Cu2(aq)MnS(s)CuS(s)Mn2(aq)，Ksp(MnS)c(Mn2)c(S2)，Ksp(CuS)c(Cu2)c(S2)，而平衡常数K。3下图是碳酸钙(CaCO3)在25 和100 两种情况下，在水中的溶解平衡曲线。下列有关说法正确的是()ACaCO3(s)Ca2(aq)CO(aq)H0Ba、b、c、d四点对应的溶度积Ksp相等C温度不变，挥发水分，可使溶液由a点变到c点D25 时，CaCO3的Ksp2.8109答案D解析由图像可知，100 时碳酸钙的溶度积大于25 时的溶度积，故其溶解平衡为吸热反应，即H0，A错误；a、d两点对应的温度不是25 ，故Ksp与b、c两点不相等，B错误；挥发水分，c(Ca2)、c(CO)均增大，而a点到c点，c(Ca2)不变，C错误；Kspc(Ca2)c(CO)1.41042.01052.8109，D正确。4(1)(2016全国卷)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl，利用Ag与CrO生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl恰好完全沉淀(浓度等于1.0105molL1)时，溶液中c(Ag)为_molL1，此时溶液中c(CrO)等于_molL1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.01012和2.01010)。(2)为分析某铜合金的成分，用硝酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调节pH，当pH3.4时开始出现沉淀，分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合下图信息推断该合金中除铜外一定含有_。答案(1)2.01055.0103(2)Al、Ni解析(1)当溶液中Cl恰好完全沉淀时c(Cl)1.0105 molL1，Ksp(AgCl)c(Cl)c(Ag)2.01010，可以求出c(Ag)2.0105 molL1，再根据Ksp(Ag2CrO4)c(CrO)c2(Ag)2.01012，求出c(CrO)5.0103 molL1。(2)用酸完全溶解某铜合金，此处所用酸是稀硝酸，所得溶液用NaOH溶液调节pH，当pH3.4时才开始出现沉淀，从图中信息可知该合金中一定含有Al，不含Fe；分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀，从图中信息来看，该合金还含有Ni。