辽宁高考化学复习课件-第十章第4讲难溶电解质的溶解平衡

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1、第4讲 难溶电解质的溶解平衡 基础盘点 一、溶解平衡和溶度积常数 自我诊断 1.向AgCl饱和溶液中加水,下列叙述正确的是( ) A.AgCl的溶解度增大 B.AgCl的溶解度、Ksp均不变 C.AgCl的Ksp增大 D.AgCl的溶解度、Ksp均增大,B,2.下列说法正确的是 ( ) A.难溶电解质的溶度积Ksp越小,则它的溶解度 越小 B.任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡,溶解度 大小都可以用Ksp表示 C.溶度积常数Ksp与温度有关,温度越高,溶度积 越大 D.升高温度,某沉淀溶解平衡逆向移动,说明它的 溶解度是减小的,Ksp也变小 解析 本题易错选A或B。同类型的难溶电解质Ksp 越

2、小,溶解度越小,不同类型的电解质无法由溶度 积比较溶解度大小,如CuS与Ag2S,故A错;B选项错 在“任何难溶物”,应该是“难溶电解质”。,D,基础回归 1.溶解平衡的建立 固体溶质 溶液中的溶质 (1)v溶解 v沉淀,固体溶解 (2)v溶解 v沉淀,溶解平衡 (3)v溶解 v沉淀,析出晶体 2.溶解平衡的特点,=,=,不变,溶解平衡,3.电解质在水中的溶解度 20时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下 关系: 4.溶度积常数及其应用 (1)表达式 对于溶解平衡MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq), Ksp= 。Ksp仅受 的影响。 (2)溶度积规则 某难溶电解质的溶液中任一

3、情况下有关离子浓度 的乘积Qc(离子积)与Ksp的关系,cm(Mn+) cn(Am-),温度,溶液不饱和,无沉淀析出 溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态 溶液过饱和,有沉淀析出 指点迷津 AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)与AgCl Ag+ Cl-表示的意义不同,前者表示溶解平衡,后者表示 AgCl的电离过程。,=,二、沉淀溶解平衡的应用 自我诊断 3.下列说法中,正确的是 ( ) A.饱和石灰水中加入一定量生石灰,温度明显升高, 所得溶液的pH会增大 B.AgCl悬浊液中存在平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+ Cl-(aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡会向左 移动,溶液中

4、离子的总浓度会减小 C.AgCl悬浊液中加入KI溶液,白色沉淀变成黄色, 证明此条件下Ksp(AgCl)Ksp(AgI) D.硬水含有较多Ca2+、Mg2+、HCO 、SO ,加热 煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+,解析 温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,pH减小, A项错;B项平衡左移的原因是增大了Cl-的浓度,因 NaCl Na+Cl-,所以溶液中离子总浓度增大;D项 只通过加热煮沸不能除去由SO 引起的硬度,故错 误。 答案 C,基础回归 1.沉淀的生成 (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78,离子方程式为: 。 (2)沉淀剂法

5、如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为: 。 2.沉淀的溶解 (1)酸溶解法 如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为,H2S+Cu2+ CuS+2H+,Fe3+3NH3H2O Fe(OH)3+3NH,。 (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 。 3.沉淀的转化 (1)实质: 的移动(沉淀的溶解度差 别 ,越容易转化)。 (2)应用:锅炉除垢、矿物转化等。,CaCO3+2H+ Ca2+H2O+CO2,AgCl+2NH3H2O Ag(NH3)2+Cl

6、-+2H2O,沉淀溶解平衡,越大,Mg(OH)2+2NH Mg2+2NH3H2O,要点精讲 要点 沉淀溶解平衡的影响因素及应用 1.影响因素 (1)内因:难溶物质本身性质,这是主要决定因素。 (2)外因 浓度:加水冲稀,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变。 温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高 温度,平衡向溶解方向移动,Ksp增大。 其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反 应生成更难溶或更难电离或气体的离子时,平衡向 溶解方向移动,但Ksp不变。,2.应用 (1)沉淀的生成 原理:若Qc大于Ksp,难溶电解质的沉淀溶解平衡向 左移动,就会生成沉淀。 在工业生产、科研、废水处理等领域中,

7、常利用生 成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。常见 的方法有: 调节溶液的pH法:使杂质离子转化为氢氧化物 沉淀。 加沉淀剂法:如除去溶液中的Cu2+、Hg2+,可加入 Na2S、H2S等作为沉淀剂。,特别提醒 为使沉淀更完全,所选用沉淀剂的原 则是:使生成沉淀的反应进行得越完全越好(所沉 淀离子形成沉淀的Ksp尽可能的小,即沉淀溶解度 越小越好)。 不能影响其他离子的存在,由沉淀剂引入溶液 的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质。 (2)沉淀的溶解 原理:当Qc小于Ksp,使难溶电解质的沉淀溶解平衡 向右移动,沉淀就会溶解。 根据平衡移动,对于在水中难溶的电解质,如果能 设法不断地移去溶解平

8、衡体系中的相应离子,使平 衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。方 法有:,酸碱溶解法:如难溶于水的CaCO3溶于盐酸中。 发生氧化还原反应使沉淀溶解:如CuS溶于硝酸 中,HgS溶解度更小,只能用王水使其溶解。 生成配合物使沉淀溶解:向沉淀体系中加入适当配 合剂,使溶液中的某些离子生成稳定的配合物,减小 其浓度,从而使沉淀溶解。如AgCl(s) Ag+(aq) +Cl-(aq)、Ag+2NH3(加氨水) Ag(NH3)2+,此 法对用酸碱法不能溶解的难溶电解质尤其具有重要 意义。 (3)沉淀的转化 实质:沉淀溶解平衡的移动。,特征 a.一般说来,溶解能力相对较强的物质易转化为溶 解能力相

9、对较弱的物质。 b.沉淀的溶解能力差别越大,越容易转化。 例如:AgNO3 AgCl(白色沉淀) AgBr (浅黄色沉淀) AgI(黄色沉淀) Ag2S (黑色沉淀)。 沉淀转化的应用 a.钡化合物的制备 重晶石(主要成分是BaSO4)是制备钡化合物的重要 原料,但BaSO4不溶于酸,若用饱和Na2CO3溶液处理,即可转化为易溶于酸的BaCO3。 总反应的离子方程式为BaSO4+CO BaCO3+ SO 。虽然BaSO4比BaCO3更难溶于水,但在CO 浓 度较大的溶液中,BaSO4溶解在水中的Ba2+能与CO 结合形成BaCO3沉淀。转化过程是用饱和Na2CO3 溶液处理BaSO4沉淀,待达

10、到平衡后,移走上层溶液; 再加入饱和Na2CO3溶液,重复处理多次,使绝大部 分BaSO4转化为BaCO3;最后加入盐酸,Ba2+即转入 到溶液中。,b.锅炉除水垢 除水垢CaSO4(s) CaCO3(s) Ca2+(aq) 其反应如下: CaSO4+Na2CO3 CaCO3+Na2SO4, CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O。,盐酸,特别提醒 沉淀溶解平衡与弱电解质电离平衡的 区别: (1)从物质类别看,难溶电解质可以是强电解质,也 可以是弱电解质如BaSO4是强电解质,而Al(OH)3 是弱电解质,而难电离物质只能是弱电解质。 (2)从变化的过程来看,沉淀溶解平衡是指已溶解

11、的溶质与未溶解的溶质之间形成沉淀与溶解的平 衡状态;而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱 电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。,【典例导析】室温时,CaCO3在水 中的溶解平衡曲线如图所示,已 知:25其溶度积为2.810-9, 下列说法不正确的是 ( ) A.x数值为210-5 B.c点时有碳酸钙沉淀生成 C.加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点 D.b点与d点对应的溶度积相等,解析 根据溶度积数值和c(CO )=1.410-4 mol/L 可以计算出x数值为210-5;c点QcKsp,故有沉淀生 成;加入蒸馏水后d点各离子浓度都减小,不可能变 到a点保持钙离子浓度不变;溶度积只与温度有关;

12、b 点与d点对应的溶度积相等。 答案 C,迁移应用 (2008山东理综,15)某 温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平 衡曲线如图所示。下列说法正确的 是 ( ) 提示 BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO (aq) 的平衡常数Ksp=c(Ba2+)c(SO ),称 为溶度积常数。 A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点 B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 C.d点无BaSO4沉淀生成 D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp,解析 a点在平衡曲线上，此时溶液中存在溶液平 衡,加入Na2SO4会增大SO 浓度,平衡左移,Ba2+浓度 应降低,A项错;d点时溶液不饱和,蒸发溶液,c(

13、SO )、 c(Ba2+)均增大,B项错;d点表示溶液的QKsp,所以 溶液不饱和,不会沉淀,C项正确;Ksp是一常数,温 度不变Ksp不变，所以该曲线上任一点的Ksp都相 等,D项错误。 答案 C,对点训练 题组一 溶解平衡与溶度积常数 1.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 反应开始时,各离子的浓度没有必然的关 系,A项不正确;沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质

14、的离子浓度保持不变,但不一定相等,C项不正确; 沉淀溶解达到平衡时,如果再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,D 项不正确。 答案 B,2.Cu(OH)2在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡: Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下 Ksp=210-20。在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀, 需要向0.02 mol/L的CuSO4溶液中加入碱来调整溶 液的pH,应使溶液的pH大于 ( ) A.2 B.3 C.4 D.5 解析 要生成Cu(OH)2沉淀,就应满足: c(Cu2+)c(OH-)2210-20 c(OH-) =110-9 mol/

15、L,所以pH5,D项 正确。,D,3.下表是五种银盐的溶度积常数(25): 下列说法不正确的是 ( ) A.五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4 B.将氯化银溶解于水后,向其中加入Na2S,则可以 生成黑色沉淀 C.氯化银、溴化银和碘化银三种物质在常温下的 溶解度逐渐增大 D.沉淀溶解平衡的建立是有条件的,外界条件改变 时,平衡也会发生移动,解析 由表知,A正确;因为Ag2S的Ksp小于AgCl,故 B正确;由表中溶度积知,AgCl、AgBr、AgI的溶解 度在常温时依次减小;由平衡移动理论知D项 正确。 答案 C,题组二 溶解平衡的应用 4.已知同温度下的溶解度:Zn(OH)2ZnS,MgCO3 Mg(OH)2;就溶解或电离出S2-的能力而言,FeS H2SCuS,则下列离子方程式错误的是( ) A.Mg2+2HCO +2Ca2+4OH- Mg(OH)2+ 2CaCO3+2H2O B.Cu2+H2S CuS+2H+ C.Zn2+S2-+2H2O Zn(OH)2+H2S D.FeS+2H+ Fe2+H2S,C,5.以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、 Pb2+、Cd2+等金属离子。通过添加过量的难溶电解 质MnS,可使这些金属离子形成硫化