《2014年高考化学第一轮复习课件51份原创2015年南方新高考化学广东专用大一轮配套课件第20讲难溶电解质的溶解平衡共42张》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2014年高考化学第一轮复习课件51份原创2015年南方新高考化学广东专用大一轮配套课件第20讲难溶电解质的溶解平衡共42张(42页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第20讲,难溶电解质的溶解平衡,一、溶解平衡的概念与特点 1溶解平衡的建立,固体溶质,溶液中的溶质。,v(溶解)v(结晶): _ 过程 v(溶解)v(结晶): _ v(溶解)v(结晶): _,固体溶解,溶解平衡,析出晶体,2溶解平衡的定义,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,叫沉淀溶解平衡。,3溶解平衡的特点,(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
2、将发生移动,达到,新的平衡。,沉淀溶解,沉淀生成,等,动,定,变,4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 g,0.01 g,1 g,1 g,10 g,10 g,二、用溶度积概念理解溶解平衡 1溶度积常数,_ ,与其他平衡一样,Ksp 仅受 _的影响。 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 Qc。 (1)Qc Ksp ,_。 (2)Qc Ksp ,_。 (3)Qc Ksp ,_。,cm(Mn)cn(Nm),温度,溶液过饱和,有沉淀析出,溶液饱和,处于溶解平衡态,溶液未饱和,沉淀溶解,考点1,外界条件对沉淀溶解
3、平衡的影响,【例1】将足量的等量 AgCl 固体分别放入下列溶液中,溶,)。,解的 AgCl 的物质的量由大到小的顺序为(,A C,B D,50 mL 0.01 molL1 KCl 溶液; 50 mL 0.02 molL1 CaCl2 溶液; 50 mL 0.03 molL1 HCl溶液; 50 mL蒸馏水; 50 mL 0.05 molL1 AgNO3溶液。,思路指导:对于AgCl(s),Ag(aq)Cl(aq),该平衡的,Qc(AgCl)c(Ag)c(Cl),溶解的AgCl 的物质的量的大小只与 溶液中Ag或Cl的浓度有关。,解析:中c(Cl)0.01 molL1;中c(Cl)0.04 m
4、ol L1;中c(Cl)0.03 molL1;中c(Cl)0 molL1; 中c(Ag)0.05 molL1,c(Ag)或c(Cl)浓度由小到大顺序为:。 答案:B,【例 2】已知溶液中存在平衡:,平衡体系的说法正确的是(,)。,升高温度,平衡逆向移动 向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度 除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加 入适量的 NaOH 溶液 恒温下向溶液中加入 CaO,溶液的 pH 升高,溶液中c(Ca2)c2(OH)恒为定值,给溶液加热,溶液的 pH 升高 向溶液中加入少量 Na2CO3 固体,其中固体质量增加 向溶液中加入少量 NaOH 固体,Ca(OH)2
5、固体质量不变,B D,A C 答案:A,考点2,沉淀溶解平衡的应用,1沉淀的溶解与生成 (1)在难溶电解质的溶液中,当 QcKsp 时,就会生成沉淀。 据此,加入沉淀剂或者调整 pH,是分离除杂的常用方法。如工 业原料氯化铵中含有杂质氯化铁,使其溶于水,再加入氨水调 节 pH 至 78,可使铁离子生成氢氧化铁沉淀而除去;以硫化 等沉淀。,钠或硫化氢为沉淀剂可使Cu2、Hg等生成极难溶CuS、Hg2S,(2)当 QcKsp 时,沉淀就会溶解,常用的方法有: 酸碱溶解法。 加入酸或碱与溶解平衡体系中的离子发生反应,降低离子 浓度,使平衡向沉淀溶解方向移动。如碳酸钡溶于盐酸。 发生氧化还原反应而使沉
6、淀溶解。 有些金属硫化物如 CuS、Hg2S 等,其溶解度特别小,在其,因被氧化导致离子浓度减小,从而使沉淀溶解。此法适用于那,些具有明显氧化性或者还原性的难溶物。,饱和溶液中c(S2)特别小,只溶于氧化性酸(如硝酸,王水),S2,生成配合物使沉淀溶解。,向沉淀溶解平衡体系中加入适当的配合剂,使溶液中某种 离子生成稳定的配合物,以减小其离子浓度,从而使沉淀溶解。,如 AgCl 溶于氨水生成 Ag(NH3) 。,盐溶解法。,加入盐溶液,与沉淀溶解平衡体系中某种离子生成弱电解,质,从而减小离子浓度使沉淀溶解。 例如,Mg(OH)2 溶于饱和 NH4Cl 溶液:,2,2沉淀的转化,沉淀转化的实质就是
7、溶解平衡的移动。一般来说,溶解度,小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。,根据难溶物溶解度的大小,难溶物间可以进行转化,例如:,Cl (aq),【例3】(2013 年北京高考)实验:0.1 molL1AgNO3 溶液 和 0.1 molL1NaCl 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;,A浊液 a 中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s),Ag(aq),B滤液 b 中不含有 Ag,C中颜色变化说明 AgCl 转化为 AgI D实验可以证明 AgI 比 AgCl 更难溶,解析:滤液为AgCl 的饱和溶液,也存在沉淀的溶解平衡, 即存在Ag,故B 错误;向AgCl 中滴加0.
8、1 molL1 KI 溶液, 白色 AgCl 沉淀变为黄色AgI 沉淀,故C正确;向AgCl 中滴加 0. 1 molL1 KI 溶液,白色AgCl 沉淀变为黄色AgI 沉淀,实验 证明AgI 比AgCl 更难溶,故D 正确。,答案:B,考点3,溶度积的有关计算及应用,1判断沉淀的生成、溶解及转化 通过比较溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积 Qc 与 Ksp 的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生 成、溶解或转化。 两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能会产生多种 沉淀时,判断产生沉淀先后顺序问题,均可利用溶度积的计算 公式或离子积与溶度积的关系加以判断。,2溶度积的计算 (1)
9、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、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离,子的浓度,如某温度下 AgCl 的 Kspa,在 0.1 molL,1,的 NaCl,溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag)10a molL1。,【例4】已知如下物质的溶度积常数,FeS:Ksp6.310,18,;,CuS:Ksp1.310,36,;ZnS:Ksp1.610,24,。下列说法正确,的是(,)。,A同温度下,CuS 的溶解度大于 ZnS 的溶解度 B将足量 CuSO4 溶解在 0.1 molL1 的 H2S
10、溶液中,Cu2 能达到的最大浓度为 1.31035 molL1 C向 CuSO4 溶液中通入 H2S,不能生成沉淀 CuS D除去工业废水中的 Cu2,可以选用 FeS 做沉淀剂,思路指导:一般来说溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的 沉淀容易实现。两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀转化越容易。 解析:根据Ksp 的大小可知,CuS 的溶解度最小,A 错误;,答案:D,B项中c(Cu2) ,由于0.1 molL1的H2S中,c(S2)远远小于0.1 molL1,故Cu2浓度的最大值大于1.31035 molL1,错误;C项中,由于CuS不溶于酸,故该反应可以发生,错误;D项中,由于Ksp(CuS)小于
11、Ksp(FeS),故Cu2会与S2结合生成CuS,D正确。,规律方法 溶度积曲线,溶度积曲线分别以阳、阴离子的对数浓度为坐标轴作出的 曲线,不同温度下曲线形状不尽相同。曲线上方表示该物质在 某一温度下的过饱和溶液;曲线上表示该物质在该温度下的饱 和溶液;而曲线下方表示该物质在某一温度下的不饱和溶液。,【例5】(2010年山东高考)某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s) 分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液 pH,金属阳离子,(,)。,浓度的变化如图3201所示。据图分析,下列判断错误的是,AKspFe(OH)3KspCu(OH)2 B加适量 NH4Cl 固体可使溶液 由 a
12、点变到 b 点 DFe(OH)3、Cu(OH)2 分别在 b、c 两点代表的溶液中达到 饱和,Cc、d两点代表的溶液中c(H) 与c(OH)乘积相等,图3201,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等。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
13、 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。,【例6】(2012年江苏高考)废弃物的综合利用既有利于节 约资源,又有利于保护环境。实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、 Cu 总含量约为 99%)回收铜并制备ZnO的部分实验过程如下:,图 3-20-2,(1)铜帽溶解时加入 H2O2 的目的是_,_(用化学方程式表示)。,铜帽溶解后需将溶液中
14、过量 H2O2 除去。除去 H2O2 的最,简便方法是_。,(2)为确定加入锌灰(主要成分为 Zn、ZnO,杂质为铁及其 氧化物)含量,实验中需测定除去 H2O2 后溶液中 Cu2的含量。 实验操作为:准确量取一定体积的含有 Cu2的溶液于带塞锥形 瓶中,加适量水稀释,调节pH至 34,加入过量KI,用Na2S2O3 标准溶液滴定至终点。上述过程中的离子方程式如下:,滴定选用的指示剂为_,滴定终点观察,到的现象为_。,沉淀的 pH 按金属离子浓度为 1.0 molL 计算),若滴定前溶液中 H2O2 没有除尽,所测定的 Cu2的含量 将会_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 (3) 已 知 pH 11 时 Zn(OH)2 能 溶 于 NaOH 溶 液 生 成 Zn(OH)42。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀 pH(开始,1,实验中可选用的试剂:30% H2O2、1.0 molL1HNO3、1.0,molL1 NaOH。,由除去铜的滤液制备 ZnO 的实验步骤依次为:,_; _; 过滤;,_