人教版高三化学一轮复习精品课件-难溶电解质的溶解平衡

1第4节难溶电解质的溶解平衡2考纲要求:了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。3-3-基础梳理考点突破难溶电解质的溶解平衡1.溶解平衡状态(1)定义。沉淀溶解平衡状态是指在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,速率和速率相等的状态。例如,在一定温度下,当AgCl溶于水形成溶液时,AgCl溶于水形成Ag+和Cl-的速率溶液中的Ag+和Cl-结合生成AgCl的速率的状态,属于溶解平衡状态。(2)溶解平衡的建立。固体溶质溶液中的溶质①v(溶解)v(沉淀),固体溶解②v(溶解)v(沉淀),溶解平衡③v(溶解)v(沉淀),析出晶体沉淀溶解沉淀生成饱和等于=4-4-基础梳理考点突破(3)特点。不再变化5-5-基础梳理考点突破(4)沉淀溶解平衡的影响因素。沉淀溶解的方向吸热沉淀溶解的方向不变生成沉淀的方向沉淀溶解的方向6-6-基础梳理考点突破以AgCl为例:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。外界条件移动方向c(Ag+)Ksp升高温度加入少量的AgNO3加入Na2S通入HCl正向增大增大逆向增大不变正向减小不变逆向减小不变7-7-基础梳理考点突破2.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成。①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,。②沉淀剂法。如用H2S沉淀Hg2+的离子方程式为。(2)沉淀的溶解。①酸溶解法。如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为。Cu(OH)2溶于稀硫酸,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。CuO+2H+==Cu2++H2OFe3++3H2O==Fe(OH)3↓+3H+Hg2++H2S==HgS↓+2H+CaCO3+2H+==Ca2++H2O+CO2↑Cu(OH)2+2H+==Cu2++2H2OMg(OH)2+2NH4+Mg2++2NH3·H2O8-8-基础梳理考点突破(3)沉淀的转化。①实质:沉淀溶解平衡的移动。②规律:一般说来,溶解度小的沉淀容易转化成的沉淀。沉淀的溶解度差别越大,越容易转化。③应用。a.锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为。b.矿物转化:CuSO4溶液遇PbS转化为CuS,离子方程式为。溶解度更小CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-Cu2++PbS==CuS+Pb2+9-9-基础梳理考点突破自主巩固判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度一定相等()(2)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动()(3)某物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水()(4)因溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化,故ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀()(5)室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度()(6)AgCl沉淀易转化为AgI沉淀且K(AgX)=c(Ag+)·c(X-),故K(AgI)K(AgCl)()(7)向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色:2AgCl+S2-==Ag2S+2Cl-()×××√×√√10-10-基础梳理考点突破1.沉淀溶解平衡及其影响因素的理解(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)难溶电解质的溶解过程有的是吸热过程,有的是放热过程。(3)沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。在难溶物质的饱和溶液中,溶解度小的沉淀会转化为溶解度更小的沉淀。如:AgNO3AgCl(白色沉淀)AgBr(淡黄色沉淀)AgI(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。有关转化的化学方程式:AgCl+NaBrAgBr+NaClAgBr+KIAgI+KBr2AgI+Na2SAg2S+2NaI11-11-基础梳理考点突破上述转化说明溶解度的大小关系是AgClAgBrAgIAg2S。说明:溶解度较小的沉淀,在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀。例如:在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液,也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。2.沉淀完全的理解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1×10-5mol·L-1时,沉淀已经完全。12-12-基础梳理考点突破例1(2016山西四校第二次联考)下列说法符合事实的是()A.物质的量浓度相同的硫酸氢铵溶液和醋酸铵溶液中,硫酸氢铵中的铵根离子物质的量浓度较小B.在10mL0.1mol·L-1的AgNO3溶液中加入6mL等浓度的NaCl溶液,有白色沉淀产生,再加入6mL等浓度的Na2S溶液,溶液中又有黑色沉淀生成,说明Ksp(Ag2S)Ksp(AgCl)C.物质的量浓度均为0.02mol·L-1的弱酸HX及其盐NaX等体积混合后:c(X-)+c(HX)=0.02mol·L-1D.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。在含Cl-、浓度相同的溶液中滴加AgNO3溶液时,首先生成Ag2CrO4沉淀CrO42-C13-13-基础梳理考点突破解析:硫酸氢铵溶液中电离出的氢离子抑制铵根离子的水解,醋酸铵溶液中醋酸根离子水解促进铵根离子的水解,物质的量浓度相同的硫酸氢铵溶液和醋酸铵溶液中,醋酸铵中的铵根离子的物质的量浓度较小,A项错误;加入NaCl溶液形成AgCl沉淀后,溶液中仍有大量的Ag+,再加入Na2S溶液,溶液中剩余的Ag+与S2-形成Ag2S沉淀,没有发生沉淀的转化,不能得出Ksp(Ag2S)Ksp(AgCl)的结论,B项错误;物质的量浓度均为0.02mol·L-1的弱酸HX及其盐NaX的溶液等体积混合后,溶液中存在物料守恒:c(X-)+c(HX)=0.02mol·L-1,C项正确;设Cl-、浓度均为1mol·L-1,产生氯化银和铬酸银沉淀需要银离子浓度分别为1.56×10-10mol·L-1、3.0×10-6mol·L-1,需要的c(Ag+)越小,越先生成沉淀,故先生成AgCl沉淀,D项错误。CrO42-14-14-基础梳理考点突破误区警示沉淀溶解平衡移动过程是固体溶解和析出的相互转化过程,不属于化学变化,属于物理变化,但遵循勒夏特列原理。15-15-基础梳理考点突破跟踪训练1.(2016山西太原三模)25℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Zn2+两种金属离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示,下列说法不正确的是()A.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)B.25℃时Ksp(CuS)约为1×10-35C.向100mLZn2+、Cu2+浓度均为10-5mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-4mol·L-1的Na2S溶液,Cu2+先沉淀D.向Cu2+浓度为10-5mol·L-1的工业废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出A16-16-基础梳理考点突破解析:硫化钠溶液中的物料守恒为:2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=c(Na+),A错误;在25℃时,CuS饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq),Ksp(CuS)=c(Cu2+)×c(S2-)=10-25×10-10=10-35,B正确;依据图示可知,CuS的Ksp较小,故CuS最难溶,那么首先出现的沉淀是CuS,即Cu2+先沉淀,C正确;在25℃下,CuS溶液的Ksp是10-35,小于ZnS的Ksp,故向Cu2+浓度为10-5mol·L-1废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出,D正确。17-17-基础梳理考点突破2.(2016山西四校第二次联考)钡盐生产过程中排出大量钡泥[主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等],某工厂本着资源利用和降低生产成本的目的,在生产BaCO3的同时,充分利用钡泥来制取Ba(NO3)2晶体及其他副产品,其部分工艺流程如下:已知:①Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时溶液的pH分别为3.2和9.7;②Ba(NO3)2在热水中的溶解度大,在冷水中的溶解度小;③Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9。18-18-基础梳理考点突破(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量饱和的Na2CO3溶液中充分搅拌、过滤、洗涤。用离子方程式说明该提纯的原理:。(2)上述流程中Ba(FeO2)2与HNO3溶液反应生成两种盐和H2O,反应的化学方程式为。(3)结合本厂生产实际X试剂应选下列中的(填序号)。A.BaCl2B.BaCO3C.Ba(NO3)2D.Ba(OH)2(4)废渣2为。(5)操作Ⅲ为。(6)过滤3后的母液应循环到容器中(填“a”“b”或“c”)。(7)称取wg的晶体样品溶于蒸馏水中加入足量的稀硫酸,反应后经一系列操作称重所得沉淀质量为mg,则该晶体的纯度可表示为。19-19-基础梳理考点突破答案:(1)BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)(2)Ba(FeO2)2+8HNO3Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O(3)B(4)Fe(OH)3(5)蒸发浓缩、冷却结晶(6)c(7)261𝑚233𝑤×100%解析:(1)根据难溶电解质的溶解平衡,由于硫酸钡比碳酸钡难溶,要将少量硫酸钡转化为碳酸钡,因此需要用过量浓度高的碳酸盐(如碳酸钠溶液)浸泡,使硫酸钡的溶解平衡向溶解方向移动,反应为BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)。(2)酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3溶液反应生成硝酸钡、硝酸铁和水,根据质量守恒定律可得该反应的化学方程式为Ba(FeO2)2+8HNO3Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O。20-20-基础梳理考点突破(3)加入X是为了调节硝酸钡和硝酸铁溶液的pH,使硝酸铁转化为氢氧化铁沉淀而除去,并且不引入新的杂质,因此合适的试剂是碳酸钡。(4)调节硝酸钡和硝酸铁溶液的pH为4~5,产生的沉淀是氢氧化铁,过滤出的废渣是氢氧化铁。(5)加入氢氧化钡调溶液至pH=7后,溶液中的溶质是硝酸钡,由于Ba(NO3)2在热水中的溶解度大,在冷水中的溶解度小,因此要析出硝酸钡晶体,需要蒸发浓缩、冷却结晶。(6)过滤后的滤液是硝酸钡的饱和溶液,循环利用可以充分利用原料,同时减少对环境的污染,因此母液应循环到容器c中。(7)根据沉淀的质量为mg可知n(BaSO4)=𝑚g233g·mol-1,由钡元素守恒可知wg晶体中Ba(NO3)2的质量为𝑚233mol×261g·mol-1=261𝑚233g,所以晶体中Ba(NO3)2的质量分数为261𝑚233𝑤×100%。21-21-基础梳理考点突破溶度积常数及其应用1.溶度积和离子积以AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)为例溶度积离子积定义沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号KspQc表达式Ksp(AmBn)=,式中的浓度都是平衡浓度Qc(AmBn)=,式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解①QcKsp:溶液过饱和,有析出②Qc=Ksp:溶液饱和,处于状态③QcKsp:溶液,无沉淀析出cm(An+)·cn(Bm-)cm(An+)·cn(Bm-)沉淀溶解平衡不饱和22-22-基础梳理考点突破2.Ksp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。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。特别提醒①浓度:加水稀释,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变。②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物质或更难电离物质或气体的离子时,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变。吸热溶解增大23-23-基础梳理考点突破自主巩固(1)一定温度下,AgCl的Ksp=1.80×10-10。将0.002mol·L