（江苏专用）2020版高考化学 专题六 第4讲 难溶电解质的沉淀溶解平衡课件

第4讲难溶电解质的沉淀溶解平衡【2020·备考】最新考纲：1.理解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.能够运用溶度积(Ksp)进行简单计算。最新考情：认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解与转化。最新考情：沉淀溶解平衡是近几年的高考热点。考查的主要内容是沉淀的生成、溶解和转化、溶度积和浓度商的关系及应用。考查方式以选择题为主，一是考查Ksp的应用，2017年T12C、2016年T13B；二是以图像分析题的形式出现，如2018T13、2013年T14；三是在填空题中考查溶度积常数的计算以及沉淀溶解平衡在工业生产中的应用，如2015年T18(2)、2015年T20(4)，预测2020年高考延续这一命题特点，应给予重点关注。最新考情：沉淀溶解平衡是近几年的高考热点。考查的主要内容是沉淀的生成、溶解和转化、溶度积和浓度商的关系及应用。考查方式以选择题为主，一是考查Ksp的应用，2017年T12C、2016年T13B；二是以图像分析题的形式出现，如2013年T14；三是在填空题中考查溶度积常数的计算以及沉淀溶解平衡在工业生产中的应用，如2015年T18(2)、2015年T20(4)，预测2019年高考延续这一命题特点，应给予重要关注。考点一沉淀的溶解平衡及应用1.沉淀溶解平衡(1)含义在一定温度下的水溶液中，当沉淀_______和_______的速率相等时，即建立了溶解平衡状态。[知识梳理]溶解生成(2)建立过程＝(3)特征＝≠不变(4)沉淀溶解平衡的影响因素溶解的方向吸热溶解的方向不变生成沉淀的方向溶解的方向以AgCl为例：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)外界条件移动方向平衡后c(Ag＋)平衡后c(Cl－)Ksp升高温度正向增大增大增大加水稀释正向不变不变不变加入少量AgNO3逆向增大减小不变通入HCl逆向减小增大不变通入H2S正向减小增大不变名师助学：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)与AgCl===Ag＋＋Cl－所表示的意义不同。前者表示难溶电解质AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式，后者表示强电解质AgCl在水溶液中的电离方程式。2.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3～4，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_______________________________________。Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑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。Mg(OH)2＋2NH＋4===Mg2＋＋2NH3·H2OAgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O沉淀溶解平衡越大名师助学：①难溶电解质的溶解平衡也是动态平衡，通过改变外界条件可以使平衡发生移动——溶液中的离子转化为沉淀、沉淀转化为溶液中的离子或一种沉淀向另一种沉淀转化。②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。1.把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)。下列说法正确的是()A.恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高B.给溶液加热，溶液的pH升高C.向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加D.向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变[题组诊断]沉淀溶解平衡及其影响因素解析恒温下Ksp不变，加入CaO后，溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液，pH不变，A项错误；加热，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液的pH降低，B项错误；加入Na2CO3溶液，沉淀溶解平衡向右移动，Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体，固体质量增加，C项正确；加入NaOH固体，溶液温度升高，Ca(OH)2溶解度减小，且溶液中c(OH－)增大，平衡向左移动，Ca(OH)2固体质量增加，D项错误。答案C2.下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是()①热纯碱溶液去油污能力强②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒③溶洞、珊瑚的形成④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能⑤泡沫灭火器灭火的原理A.②③④B.①②③C.③④⑤D.①②③④⑤答案A解析Na2CO3溶液中存在水解平衡：CO2－3＋H2OHCO－3＋OH－加热平衡正移。c(OH－)增大，去油污能力增强，①错误；泡沫灭火器的灭火原理是利用Al3＋与HCO－3相互促进的水解反应，与沉淀溶解平衡原理无关，⑤错误；②、③、④均与沉淀溶解平衡有关。【方法技巧】(1)难溶电解质不一定是弱电解质，如BaSO4、AgCl等都是强电解质。(2)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。(3)绝大多数固体的溶解度随温度的升高而增大，但有少数物质的溶解度随着温度的升高而减小，如Ca(OH)2。3.为研究沉淀的生成及其转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是()沉淀的生成、溶解与转化A.①浊液中存在平衡：Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO2－4(aq)B.②中溶液变澄清的原因：AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2OC.③中颜色变化说明有AgCl生成D.该实验可以证明AgCl比Ag2CrO4更难溶解析AgNO3溶液过量，故余下浊液中含有Ag＋，加入KCl溶液生成AgCl白色沉淀，不能证明AgCl比Ag2CrO4更难溶，D项错误。答案D4.工业上向锅炉里注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，而后用盐酸去除。下列叙述不正确的是()A.温度升高，Na2CO3溶液的Kw和c(OH－)均会增大B.沉淀转化的离子方程式为CO2－3(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SO2－4(aq)C.盐酸溶液中，CaCO3的溶解性大于CaSO4D.Na2CO3溶液遇CO2后，阴离子浓度均减小解析温度升高，Kw增大，温度升高促进碳酸钠溶液水解，c(OH－)增大，A选项正确；加入碳酸钠溶液，把硫酸钙转化为碳酸钙：CO2－3＋CaSO4CaCO3＋SO2－4，B选项正确；因为碳酸钙与盐酸反应，而硫酸钙不与盐酸反应，所以在盐酸溶液中碳酸钙的溶解性大于硫酸钙，C选项正确；根据CO2－3＋CO2＋H2O===2HCO－3知，阴离子HCO－3的浓度增大，D选项错误。答案D5.下表为有关化合物的pKsp，pKsp＝－lgKsp。某同学设计实验如下：①向AgNO3溶液中加入适量NaX溶液，得到沉淀AgX；②向①中加NaY，则沉淀转化为AgY；③向②中加入Na2Z，沉淀又转化为Ag2Z。则表中a、b、c的大小关系为()相关化合物AgXAgYAg2ZpKspabcA.abcB.abcC.cabD.a＋b＝c解析根据沉淀的转化原理可知，溶解度小的沉淀总是向着溶解度更小的沉淀转化，再结合pKsp＝－lgKsp可知Ksp越小其pKsp越大，B项正确。答案B【方法技巧】沉淀生成的两大应用(1)分离离子：同一类型的难溶电解质，如AgCl、AgBr、AgI，溶度积小的物质先析出，溶度积大的物质后析出。(2)控制溶液的pH来分离物质，如除去CuCl2中的FeCl3就可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2等物质，将Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去。考点二沉淀溶解平衡常数及其应用1.溶度积和离子积以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例[知识梳理]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)＝_________________，式中的浓度都是平衡浓度Qc(AmBn)＝________________，式中的浓度是任意状态下的浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解①Qc＞Ksp：溶液过饱和，有_________析出②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于_________状态③Qc＜Ksp：溶液___________，无沉淀析出cm(An＋)·cn(Bm－)cm(An＋)·cn(Bm－)沉淀平衡未饱和2.Ksp的影响因素(1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要因素。(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。溶解不变吸热溶解增大名师助学：①并非Ksp越小，其物质的溶解性就越小。对于阴、阳离子的个数比相同的难溶电解质，它们的溶解性可以直接用Ksp的大小来比较，Ksp越小，其物质的溶解性就越小；而对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质，它们的溶解性就不能直接用Ksp的大小来比较。②溶度积小的难溶电解质在一定条件下也能向溶度积大的难溶电解质转化。当两种难溶电解质的Ksp相差不是很大时，通过调节某种离子的浓度，可由溶度积小的难溶电解质向溶度积大的难溶电解质转化。[题组诊断]溶度积概念理解及其定量计算A.在c(CO2－3)＝0.1mol·L－1溶液中，c(Fe2＋)≥3.2×10－10mol·L－1B.将FeCl2和FeCl3溶液分别调至pH＝10，则c(Fe2＋)c(Fe3＋)C.增加溶液的酸性，有利于将Fe2＋沉淀为FeS和FeCO3D.将反应液中的Fe2＋氧化为Fe3＋有利于将铁元素从溶液中除尽1.(2018·无锡期中)依据下表有关铁的难溶化合物的溶度积，有关说法正确的是()化合物溶度积(25℃)化合物溶度积(25℃)FeCO33.2×10－11Fe(OH)34.0×10－38Fe(OH)28.0×10－11FeS6.3×10－18解析A项，c(Fe2＋)≤3.2×10－10(若大于＝3.2×10－10mol·L－1，则生成沉淀)，错误；B项，pH＝10，此时c(OH－)＝1×10－4mol·L－1，c(Fe2＋)＝8.0×10－3mol·L－1，c(Fe3＋)＝10－26mol·L－1，错误；C项，酸性增强，FeS、FeCO3会溶解：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、FeCO3＋2H＋===Fe2＋＋H2O＋CO2↑，错误；D项，由于Ksp[Fe(OH)3]远小于Ksp[Fe(OH)2]，正确。答案D2.下表是25℃时某些盐的溶度积常数和弱酸的电离平衡常数，下列说法正确的是()化学式CH3COOHH2CO3AgClAg2CrO4Ka或KspKa＝1.8×10－5Ka1＝4.1×10－7Ka2＝5.6×10－11Ksp＝1.8×10－10Ksp＝2.0×10－12A.常温下，相同浓度①CH3COONH4②NH4HCO3③(NH4)2CO3溶液中，c(NH＋4)由大到小的顺序是：①＞②＞③B.AgCl易溶于氨水难溶于水，所以AgCl在氨水中的Ksp大于水中的KspC.向饱和氯水中滴加NaOH溶液至溶液刚好为中性时，c(