（课标通用）山东省2020版高考化学总复习 专题八 第4讲 难溶电解质的溶解平衡课件

第4讲难溶电解质的溶解平衡微专题一沉淀溶解平衡及其应用微专题二溶度积常数及其应用总纲目录 1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。2.了解沉淀的生成、溶解与转化。3.了解水溶液中的沉淀溶解平衡在物质检测、化学反应规律研究、物质转化中的应用。4.能运用沉淀溶解平衡原理,分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。山东省教学指导意见微专题一沉淀溶解平衡及其应用1.溶解度(1)定义:在一定温度下,某固体物质在100g溶剂中形成①饱和溶液时,溶解的溶质质量为该物质在该温度下的溶解度,用S表示。(2)在20℃时,物质的溶解度与溶解性的关系溶解性难溶微溶可溶易溶溶解度(g/100g水)0.010.01~11~1010(3)固体物质的溶解度的变化规律:绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而②增大,如Na2SO4;少数固体物质的溶解度随温度的改变变化不大,如NaCl;个别固体物质随温度的升高溶解度减小,如③Ca(OH)2。2.沉淀溶解平衡(1)概念在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成④饱和溶液时,沉淀溶解速率和沉淀生成速率⑤相等的状态。(2)溶解平衡的建立固体溶质 溶液中的溶质  (3)溶解平衡的特点3.影响沉淀溶解平衡的因素(1)主要因素:难溶电解质本身的性质。(2)外界因素1)浓度(Ksp不变)a.加水稀释,平衡向⑩溶解的方向移动;b.向平衡体系中加入含有难溶物可电离出的离子的强电解质,平衡 逆向移动;c.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 溶解的方向移动。2)温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解的方向移动,Ksp 增大。4.沉淀溶解平衡的应用[注意]除杂时,残留在溶液中的离子浓度小于 1.0×10-5mol·L-1时,认为沉淀已经完全。1.易错易混辨析(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)室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度 (✕)(4)AgCl沉淀易转化为AgI沉淀且Ksp(AgX)=c(Ag+)·c(X-),故Ksp(AgI)Ksp(AgCl) (√)(5)常温下,向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体,会有BaCO3生成 (√)(6)可用BaCO3代替BaSO4作“钡餐” (✕)2.【深度思考】对于AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)ΔH0,改变外界条件,请将影响平衡的结果填入下表:改变的条件移动方向平衡后c(Ag+)平衡后c(Cl-)Ksp升高温度加水稀释加入少量AgNO3通入HCl通入H2S答案正向增大增大增大正向不变不变不变逆向增大减小不变逆向减小增大不变正向减小增大不变题组一沉淀溶解平衡的影响因素1.向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列物理量中减小的是 (A)A.c(C )B.c(Mg2+)C.c(H+)D.Ksp(MgCO3)23O解析含MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡:MgCO3(s) Mg2+(aq)+C (aq),加入少量浓盐酸,H+可与C 反应,促使溶解平衡正向移动,溶液中c(C )减小,c(Mg2+)及c(H+)增大,Ksp(MgCO3)不变。23O23O23O2.已知溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)ΔH0,下列有关该平衡体系的说法正确的是 ()①升高温度,平衡逆向移动②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度③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④恒温下,向溶液中加入CaO,溶液的pH升高⑤给溶液加热,溶液的pH升高⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变A.①⑥B.①⑥⑦C.②③④⑥D.①②⑥⑦答案A题组二沉淀的转化和生成3.以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括MnS在内的沉淀。根据上述实验事实,下列说法中不正确的是(A)A.溶解度:MnSPbSB.MnS在水溶液中存在沉淀溶解平衡:MnS(s) Mn2+(aq)+S2-(aq)C.Cu2+转化为沉淀的原理为MnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Mn2+(aq)D.沉淀转化能用于除去溶液中的某些杂质离子解析A项,添加过量难溶电解质MnS,可使Pb2+形成硫化物沉淀,说明溶解度PbSMnS。4.(2018湖南长沙模拟)使Fe2+、Fe3+、Zn2+较完全地形成氢氧化物沉淀时,溶液的酸碱度分别为pH=9.6、pH=3.7、pH=4.4。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质离子,为除去这些离子制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是 (A)A.H2O2,ZnOB.氨水C.KMnO4,ZnCO3D.NaOH溶液解析使Fe3+、Fe2+、Zn2+较完全地形成氢氧化物沉淀时,溶液的pH分别为3.7、9.6、4.4,所以要除去硫酸锌酸性溶液中含有的少量Fe3+、Fe2+,应该把Fe2+氧化为Fe3+,双氧水是绿色氧化剂不会引入杂质,所以先用双氧水把Fe2+氧化为Fe3+,再加入氧化锌调节溶液的pH,使Fe3+转化为沉淀除去。题后悟道常见离子沉淀先后顺序(1)向含等浓度Cl-、Br-、I-的混合液中加入AgNO3溶液,最先生成的沉淀是AgI。(2)向含等浓度C 、OH-、S2-的混合液中加入CuSO4溶液,最先生成的沉淀是CuS。(3)含有Fe2+、Fe3+、Zn2+的溶液调节pH,最先生成的沉淀是Fe(OH)3。(4)向Mg(HCO3)2溶液中加入适量NaOH溶液,生成的沉淀是Mg(OH)2。23O题组三溶解度曲线的理解与应用5.溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示。下列说法正确的是 () A.溴酸银的溶解是一个熵增、焓减过程B.对应温度下,X点的分散系中,v(溶解)v(沉淀)C.Y点的分散系中,c(Ag+)·c(Br )6.25×10-4D.60℃时溴酸银饱和溶液中c(Br )=0.025mol/L3O3O解析D由溶解度随温度的变化曲线可知,温度升高,该物质的溶解度增大,所以溴酸银(AgBrO3)的溶解是吸热过程(焓增过程),故A项错误;由题图可知,X点的溶液处于过饱和状态,所以v(溶解)v(沉淀),故B项错误;60℃时溴酸银的溶解度是0.6g,则溶解的n(AgBrO3)=0.6g÷236g/mol≈0.0025mol,所以60℃时溴酸银饱和溶液中c(Br )=c(Ag+)=0.025mol/L,Ksp(AgBrO3)=c(Ag+)·c(Br )=6.25×10-4,图中Y点的溶液未达饱和,此时c(Ag+)·c(Br )6.25×10-4,故C项错误、D项正确。3O3O3O6.已知四种盐的溶解度(S)曲线如图所示,下列说法不正确的是 () A.将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体B.将MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固体C.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯D.可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2解析B由于MgCl2水解:MgCl2+2H2O Mg(OH)2+2HCl,加热使水解平衡正向移动,HCl易挥发,故蒸干MgCl2溶液得到Mg(OH)2。题后悟道1.利用溶解度受温度影响分离、提纯物质(1)溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采取蒸发结晶的方法:如Na-Cl溶液中含有KNO3,应采取蒸发结晶,趁热过滤的方法。(2)溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水)采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法:如Mg(ClO3)2溶液中含有NaCl,应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。2.利用溶解度不同可以制备物质如侯氏制碱法:NH3+NaCl+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl;如MgCl2+2NaClO3 2NaCl↓+Mg(ClO3)2。微专题二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:溶度积离子积概念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)=①[An+]m·[Bm-]n,式中的浓度都是平衡浓度Qc(AmBn)=②cm(An+)·cn(Bm-),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Qc③Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出Qc④=Ksp:溶液饱和,处于平衡状态Qc⑤Ksp:溶液未饱和,无沉淀析出2.Ksp的影响因素Ksp只受⑥温度影响,与其他外界条件无关。绝大多数难溶电解质的溶解是⑦吸热过程,升高温度,平衡向⑧溶解方向移动,Ksp⑨增大。3.使用Ksp的意义对于相同类型的物质,Ksp的大小反映了难溶电解质在溶液中 溶解能力的大小,也反映了该物质在溶液中形成沉淀的难易程度。1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度(✕)(2)沉淀溶解平衡发生移动,Ksp一定发生变化 (✕)(3)Ksp发生变化,沉淀溶解平衡一定发生移动 (√)(4)溶度积小的沉淀不能转化为溶度积大的沉淀 (✕)(5)温度升高,Ksp一定增大 (✕)(6)利用沉淀反应除杂时,可以把杂质离子浓度转化为0 (✕)2.【深度思考】不同温度下(T1、T2),Ca(OH)2在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,回答下列问题[注:Ca(OH)2均未完全溶解]。 (1)T1(填“”“”或“=”)T2。(2)保持T1不变,怎样使A点变成B点?。(3)在B点,若温度从T1到T2,则B点变到点(填“C”“D”或“E”)。答案(1)(2)保持T1不变,向悬浊液中加入NaOH固体(3)D题组一沉淀溶解平衡曲线的理解与应用1.(2018课标Ⅲ,12,6分)用0.100mol·L-1AgNO3滴定50.0mL0.0500mol·L-1Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是 () A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)C.相同实验条件下,若改为0.0400mol·L-1Cl-,反应终点c移到aD.相同实验条件下,若改为0.0500mol·L-1Br-,反应终点c向b方向移动解析CA项,根据滴定曲线知,当加入25mLAgNO3溶液时达到反应终点,此时c(Cl-)≈1×10-5mol·L-1,Ag+沉淀完全,则c(Ag+)=1×10-5mol·L-1,故Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),数量级为10-10,正确;B项,由溶度积常数的定义知,曲线上各点满足Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),正确;C项,相同条件下,若改为0.0400mol·L-1Cl-,达到反应终点时c(Cl-)不变,消耗V(AgNO3)=20mL,错误;D项,相同条件下,若改为0.0500mol·L-1Br-,由于Ksp(AgBr)Ksp(AgCl),达到反应终点时c(Br-)c(Cl-),消耗n(AgNO3)不变,反应终点c向b方向移动,正确。2.(2017课标Ⅲ,13,6分)在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是 () A.Ksp(CuCl)的数量级为10-7B.除Cl-反应为Cu+Cu2++2Cl- 2CuClC.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好D.2Cu+ Cu2++Cu平衡常数很大,反应趋于完全解析C依据图中数据,选择一个坐标点(1.75,-5),lg =-5,c(Cu+)=10-5mol·L-1,-lg =1.75,c(Cl-)