学案48难溶电解质的溶解平衡

学案48难溶电解质的溶解平衡[考纲要求]1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.知道难溶电解质的沉淀转化的本质。3.会进行溶度积的相关计算。知识点一溶解平衡和溶度积常数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情况下有关离子浓度的乘积Qc(离子积)与Ksp的关系问题思考1．①AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)；②AgCl===Ag＋＋Cl－。①②两方程式所表示的意义相同吗？2．怎样用难溶电解质的浓度积Ksp来比较在水中的溶解能力？知识点二沉淀溶解平衡的影响因素1．内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。2．外因(1)浓度：加水稀释，平衡向________方向移动，但Ksp________。(2)温度：绝大多数难溶盐的溶解是________过程，升高温度，平衡向________方向移动，Ksp________。(3)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。问题思考3．利用生成沉淀的方法能否全部除去要沉淀的离子？知识点三沉淀溶解平衡的应用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：_______________________。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_________________________________________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。问题思考4．为什么不能用BaCO3作钡餐？一、沉淀溶解平衡1．沉淀的溶解平衡是怎样建立的？勒夏特列原理是否适用于该平衡？2．难溶电解质溶解能力的大小，通常怎样表示？其大小受哪些因素的影响？典例导悟1下表是五种银盐的溶度积常数(25℃)：化学式AgClAg2SO4Ag2SAgBrAgI溶度积1.8×10－10mol2·L－21.4×10－5mol3·L－36.3×10－50mol3·L－35.4×10－13mol2·L－28.3×10－17mol2·L－2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Ag2SO4B．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溶解沉淀D．沉淀溶解平衡的建立是有条件的，外界条件改变时，平衡也会发生移动听课记录：变式演练1下列叙述不正确的是()A．CaCO3能够溶解在CO2的水溶液中B．Mg(OH)2可溶于盐酸，不溶于NH4Cl溶液C．AgCl可溶于氨水D．MgSO4溶液中滴加Ba(OH)2得到两种沉淀典例导悟2(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)＋SO2－4(aq)的平衡常数Ksp＝c(Ba2＋)·c(SO2－4)，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听课记录：二、溶度积的计算和有关判断思考：(1)已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2，则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag＋)是多少？(2)已知Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11mol3·L－3，则将Mg(OH)2放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的pH为多少？(3)在0.01mol·L－1的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH是多少？当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH值为多少？典例导悟3(2011·泰安月考)已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2，Ksp(Ag2CrO4)＝1.9×10－12mol3·L－3，现在向0.001mol·L－1K2CrO4和0.01mol·L－1KCl混合液中滴加0.01mol·L－1AgNO3溶液，通过计算回答：(1)Cl－、CrO2－4谁先沉淀？(2)刚出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中Cl－浓度是多少？(设混合溶液在反应中体积不变)变式演练2一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，其平衡常数Ksp＝cm(An＋)×cn(Bm－)，称为难溶电解质的溶度积。已知下表数据：物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp/25℃8.0×10－16mol3·L－32.2×10－20mol3·L－34.0×10－38mol4·L－4完全沉淀时的pH范围≥9.6≥6.43～4对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法，不科学的是()A．向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀B．该溶液中c(SO2－4)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]5∶4C．向该溶液中加入适量氯水，并调节pH至3～4后过滤，可获得纯净的CuSO4溶液D．在pH＝5的溶液中Fe3＋不能大量存在思维升华一种沉淀剂能分离多种离子吗？题组一溶解平衡与溶度积常数1．(2010·山东理综，15)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所示。据图分析，下列判断错误的是()A．Ksp[Fe(OH)3]Ksp[Cu(OH)2]B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C．c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和2.(2009·浙江理综，10)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，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20mL0.01mol·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不可能转化为MgF2题组二溶解平衡的应用3．判断正误(1)常温下，向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸，有气泡产生，说明常温下，Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4)()(2010·江苏－10C)(2)AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同()(2010·天津理综－4C)4．(2010·海南，5)已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，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．Ag2CrO4AgIAgCl5．(2009·江苏，9改编)下列化学实验事实及其解释都正确的是()A．向碘水中滴加CCl4，振荡静置后分层，CCl4层呈紫红色，说明可用CCl4从碘水中萃取碘B．向SO2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO3难溶于盐酸C．向0.1mol·L－1FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，说明Fe2＋具有氧化性D．向2.0mL浓度均为0.1mol·L－1的KCl、KI混合溶液中滴加1～2滴0.01mol·L－1AgNO3溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp小6.(1)若把固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝________。[2011·福建理综－24(3)](2)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常温下Mg(OH)2的Ksp＝1.8×10－11，若溶液中c(OH－)＝3.0×10－6mol/L，则溶液中c(Mg2＋)＝______________。[2010·江苏－20(1)]7．(2011·天津理综，10)工业废水中常含有一定量的Cr2O2－7和CrO2－4，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。方法1：还原沉淀法：该法的工艺流程为：CrO2－4――→H＋①转化Cr2O2－7――→Fe2＋②还原Cr3＋――→OH－③沉淀Cr(OH)3↓其中第①步存在平衡：2CrO2－4(黄色)＋2H＋Cr2O2－7(橙色)＋H2O(1)若平衡体系的pH＝2，该溶液显________色。(2)能说明第①步反应达平衡状态的是__________。a．Cr2O2－7和CrO2－4的浓度相同b．2v(Cr2O2－7)＝v(CrO2－4)c．溶液的颜色不变(3)第②步中，还原1molCr2O2－7，需要______molFeSO4·7H2O。(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10－32，要使c(Cr3＋)降至10－5mol·L－1，溶液的pH应调至________。方法2：电解法该法用Fe作电极电解含Cr2O2－7的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。(5)用Fe作电极的原因为__________________________。(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)__________，溶液中同时生成的沉淀还有__________。题组一溶解平衡1．(2011·聊城模拟)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3．(2011·大连模拟)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2.8×10－9mol2·L－2，下列说法不正确的是()A．x数值为2×10－5B．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4．已知Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20mol3·L－3、Ks