高考化學(xué)總復(fù)習(xí)（JS版）《8.4 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡》課件.ppt

一 沉淀溶解平衡1 沉淀溶解平衡 1 概念 在一定的溫度下 當(dāng)速率和速率相等 形成時達(dá)到的平衡狀態(tài) 2 表示 氯化銀的沉淀溶解平衡可表示為 溶解 沉淀 難溶電解質(zhì)飽和溶液 3 特點 2 溶度積 1 概念 用來描述難溶電解質(zhì)在水中的平衡的常數(shù) 2 表示 用符號ksp表示 例如 agcl ag cl ksp fe oh 3 fe3 3oh ksp 3 影響因素 只與有關(guān) 4 表示意義 反映難溶電解質(zhì)在水中的 對于同類型的難溶電解質(zhì) 如agcl agbr agi 而言 ksp越小 其在水中的也越小 沉淀溶解 c ag c cl c fe3 c3 oh 溫度 溶解能力 溶解能力 思考 難溶電解質(zhì)的ksp數(shù)值越小 表明其在水中的溶解能力就越弱 這種說法對嗎 提示 不對 當(dāng)難溶電解質(zhì)化學(xué)式所表示的組成中陰陽離子個數(shù)相同時 ksp越小 難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力就越弱 如果組成中陰 陽離子個數(shù)不同 ksp不能用于直接判斷溶解能力的強(qiáng)弱 二 沉淀溶解平衡的應(yīng)用1 實現(xiàn)沉淀的轉(zhuǎn)化溶解能力的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力的物質(zhì) 例如 3 溶洞的形成caco3 co2 h2o ca2 2hco3 相對較強(qiáng) 相對較弱 2 利用生成沉淀來分離或除去雜質(zhì)離子例如 除去cuso4溶液中混有的少量fe3 1 2011年海南模擬 下列有關(guān)agcl沉淀的溶解平衡的說法中 不正確的是 a agcl沉淀生成和溶解不斷進(jìn)行 但速率相等b agcl難溶于水 溶液中沒有ag 和cl c 升高溫度 agcl沉淀的溶解度增大d 向agcl沉淀中加入nacl固體 agcl沉淀的溶解度降低 解析 agcl固體在溶液中達(dá)到溶解平衡后 溶解與沉淀速率相等 但不為0 a項正確 agcl難溶于水 但溶解的部分電離出ag 和cl b項錯誤 一般來說 升高溫度有利于固體物質(zhì)的溶解 c項正確 向agcl沉淀中加入nacl固體 增大了cl 濃度 促使溶解平衡向左移動 降低了agcl的溶解度 d項正確 答案 b 2 若在1l蒸餾水中加入1滴 約0 05ml 0 1mol l 1的nacl溶液 攪拌均勻后再滴入1滴0 1mol l 1agno3溶液 請估算是否會產(chǎn)生沉淀 已知agcl的ksp 1 8 10 10 a 否b 是c 可能是d 以上都不正確解析 c cl 0 05 10 3l 0 1mol l 1 1l 5 10 6mol l 1c ag 0 05 10 3l 0 1mol l 1 1l 5 10 6mol l 1qc c cl c ag 2 5 10 11 ksp 所以不會產(chǎn)生沉淀 答案 a 3 2010年溫州模擬 為了除去mgcl2溶液中的fecl3 可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是 a naohb na2co3c 氨水d mgo解析 本題常規(guī)方法是加入化學(xué)物質(zhì)直接與fe3 反應(yīng)形成沉淀 但在這里卻巧妙地利用了mgo消耗fecl3水解生成的hcl促使fecl3水解成fe oh 3 同時mgo轉(zhuǎn)化成mgcl2 不引入新雜質(zhì) 即使mgo過量 但它不溶于水 不會引起二次污染 答案 d 4 下列各操作中 不發(fā)生 先沉淀后溶解 現(xiàn)象的是 向飽和na2co3溶液中不斷通入過量的co2氣體 向agno3溶液中逐滴滴入過量的氨水 向agi膠體中逐滴加入過量的稀鹽酸 向石灰水中通入過量的co2 向硅酸鈉溶液中逐滴加入過量的鹽酸a b c d 全部 解析 只發(fā)生反應(yīng)na2co3 co2 h2o 2nahco3 析出nahco3 中先生成agoh沉淀后溶解 中agi聚沉但不溶解 中先生成caco3沉淀后溶解 中只生成h2sio3沉淀 答案 a 5 山東青島2011屆高三調(diào)研 已知在25 的水溶液中 agx agy agz均難溶于水 但存在溶解平衡 如 agx s ag aq x ksp agx c ag c x 1 8 10 10 agy s ag aq y ksp agy c ag aq c y 1 0 10 12 agz s ag aq z aq ksp agz c ag c z 8 7 10 17 1 根據(jù)以上信息 判斷agx agy agz三者的溶解度 用已被溶解的溶質(zhì)的物質(zhì)的量 1l溶液表示 s agx s agy s agz 的大小順序為 2 若向agy的飽和溶液中加入少量的agx固體 則c y 填 增大 減小 或 不變 3 在25 時 若取0 188g的agy 相對分子質(zhì)量為188 固體放入100ml水中 忽略溶液體積的變化 則溶液中y 的物質(zhì)的量濃度為 4 由上述ksp判斷 在上述 3 的體系中 能否實現(xiàn)agy向agz的轉(zhuǎn)化 并簡述理由 在上述 3 體系中 能否實現(xiàn)agy向agx的轉(zhuǎn)化 根據(jù)你的觀點選答一項 若不能 請簡述理由 若能 則實驗轉(zhuǎn)化的必要條件是 解析 2 由于agy比agx更難溶 則向agy的飽和溶液中加入agx固體 發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化 agx s y aq agy s x aq 則c y 減小 3 25 時 agy的ksp 1 0 10 12 即溶液達(dá)到飽和時 c ag c y 1 0 10 6mol l 1 而將0 188gagy溶于100ml水中 形成的為飽和溶液 溶質(zhì)還有未溶解的 則c y 1 0 10 6mol l 1 4 由于ksp agz 1 8 10 4mol l 1時 即可由agy向agx的轉(zhuǎn)化 答案 1 s agx s agy s agz 2 減小 3 1 0 10 6mol l 1 4 能ksp agy 1 0 10 12 ksp agz 8 7 10 17 能當(dāng)溶液中c x 1 8 10 4mol l 1時 agy開始向agx的轉(zhuǎn)化 若要實現(xiàn)agy向agx的完全轉(zhuǎn)化 必須保持溶液中的c x 1 8 10 4mol l 1 要點1溶度積的應(yīng)用及計算1 溶度積的應(yīng)用通過比較溶度積與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積 離子積qc的相對大小 可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解 qc ksp 溶液過飽和 有沉淀析出 直至溶液飽和 達(dá)到新的平衡 qc ksp 溶液飽和 沉淀與溶解處于平衡狀態(tài) qc ksp 溶液未飽和 無沉淀析出 若加入過量難溶電解質(zhì) 難溶電解質(zhì)溶解直到溶液飽和 2 溶度積的計算 1 已知溶度積求溶解度以agcl s ag aq cl aq 為例 已知ksp 則飽和溶液中c ag c cl 結(jié)合溶液體積即求出溶解的agcl的質(zhì)量 利用公式即可求出溶解度 2 已知溶解度求溶度積已知溶解度s 因為溶液中溶解的電解質(zhì)很少 所以溶液的密度可視為1g cm 3 則100g水即0 1l溶液中溶解的電解質(zhì)的質(zhì)量m為已知 則1l溶液中所含離子的物質(zhì)的量 即離子的物質(zhì)的量濃度 便求出 利用公式即求出ksp 3 兩溶液混合是否會產(chǎn)生沉淀或同一溶液中可能會產(chǎn)生多種沉淀時判斷產(chǎn)生沉淀先后順序的問題 均可利用溶度積的計算公式或離子積與溶度積的關(guān)系式加以判斷 例1 2010年山東理綜 某溫度下 fe oh 3 s cu oh 2 s 分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后 改變?nèi)芤簆h 金屬陽離子濃度的變化如圖所示 據(jù)圖分析 下列判斷錯誤的是 a ksp fe oh 3 ksp cu oh 2 b 加適量nh4cl固體可使溶液由a點變到b點c c d兩點代表的溶液中c h 與c oh 乘積相等d fe oh 3 cu oh 2分別在b c兩點代表的溶液中達(dá)到飽和 解析 本題考查沉淀溶解平衡知識 意在考查考生分析圖形的能力和實際運(yùn)用知識的能力 ksp fe oh 3 c fe3 c3 oh ksp cu oh 2 c cu2 c2 oh fe3 cu2 濃度相等 b c點 時 fe3 對應(yīng)的ph小 c h 較大 則c oh 較小 又知ksp僅與溫度有關(guān) 則ksp fe oh 3 ksp cu oh 2 a選項正確 存在沉淀溶解平衡 fe oh 3 s fe3 aq 3oh aq 加入nh4cl固體 因為nh4 水解產(chǎn)生h h 與oh 反應(yīng)使平衡正向移動 c fe3 增大 b選項錯誤 c h 和c oh 的乘積為kw kw僅與溫度有關(guān) 則c選項正確 由題意和題圖知d選項正確 答案 b 遷移應(yīng)用 即時遷移小試牛刀 1 某溫度時 baso4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示 下列說法正確的是 提示 baso4 s ba2 aq so42 aq 的平衡常數(shù)ksp c ba2 c so42 稱為溶度積常數(shù) a 加入na2so4可以使溶液由a點變到b點b 通過蒸發(fā)可以使溶液由d點變到c點c d點無baso4沉淀生成d a點對應(yīng)的ksp大于c點對應(yīng)的ksp 解析 a點在平衡曲線上 此時溶液中存在溶解平衡 加入na2so4會增大so42 的濃度 平衡左移 ba2 的濃度應(yīng)降低 a項錯 d點時溶液不飽和 蒸發(fā)溶液 c so42 c ba2 均增大 b項錯 d點表示溶液的qc ksp 所以溶液不飽和 不會沉淀 c項正確 ksp是一常數(shù) 溫度不變 ksp不變 所以該曲線上任一點的ksp都相等 d項錯誤 答案 c 要點2沉淀溶解平衡的影響因素及應(yīng)用1 影響因素 1 內(nèi)因 難溶物質(zhì)本身性質(zhì) 這是主要決定因素 2 外因 濃度 加水稀釋 平衡向溶解方向移動 但ksp不變 溫度 絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程 升高溫度 平衡向溶解方向移動 ksp增大 離子濃度 當(dāng)加入與難溶電解質(zhì)相同的離子時 平衡向沉淀方向移動 當(dāng)向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離的物質(zhì)時 平衡向溶解方向移動 此時ksp不變 2 應(yīng)用 1 沉淀的溶解只要能有效地降低離子平衡體系中有關(guān)離子的濃度 就會發(fā)生沉淀的溶解 實現(xiàn)的主要方法有 生成弱電解質(zhì) 弱酸 弱堿 水或微溶氣體 a 有些難溶氫氧化物如 mn oh 2 fe oh 3 cu oh 2 mg oh 2可溶于酸 生成水 b 有些難溶氫氧化物如 mn oh 2 mg oh 2可溶于銨鹽 c 難溶弱酸鹽可溶于強(qiáng)酸如caco3 cac2o4 fes 生成弱酸或微溶氣體 結(jié)論 難溶物的ksp越大 生成的弱電解質(zhì)越弱 沉淀越易溶解 如cus hgs as2s3等ksp太小 即使?jié)恹}酸也不能有效降低s2 的濃度使其溶解 發(fā)生氧化還原反應(yīng)利用氧化還原反應(yīng)降低難溶電解質(zhì)離子濃度的方法 3cus 8h 2no3 3s 2no 3cu2 4h2o 生成難電離的配離子利用絡(luò)合反應(yīng)降低難溶電解質(zhì)離子濃度的方法 2nh3 h2o agoh ag nh3 2 oh 2h2o 2 沉淀的生成 在難溶電解質(zhì)的溶液中 加入沉淀劑 析出沉淀 如以na2s h2s等作沉淀劑 使cu2 hg2 等生成相對難溶的硫化物cus hgs等沉淀 控制溶液的ph使沉淀生成如fe3 水解會使溶液呈酸性 并且fe3 穩(wěn)定存在的ph 1 62 當(dāng)ph 1 62時 則fe3 會生成fe oh 3沉淀 所以要使fe3 生成fe oh 3沉淀 就必須使ph 1 62 3 沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動 一般說來 溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實現(xiàn) 根據(jù)難溶物質(zhì)溶解度的大小 難溶物質(zhì)間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)化 例如 例2 2010年北京高考 自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化 淋濾作用后變成cuso4溶液 向地下深層滲透 遇到難溶的zns或pbs 慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán) cus 下列分析正確的是 a cus的溶解度大于pbs的溶解度b 原生銅的硫化物具有還原性 而銅藍(lán)沒有還原性c cuso4與zns反應(yīng)的離子方程式是cu2 s2 cus d 整個過程涉及的反應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng) 解析 a項 應(yīng)為cus的溶解度小于pbs的溶解度 所以有pbs cu2 cus pb2 b項 cus中硫元素處于最低價態(tài) 有還原性 c項 zns不溶于水 cuso4與zns反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為 cu2 zns cus zn2 d項 銅的硫化物變?yōu)閏uso4的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng) cuso4與zns或pbs的反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng) 答案 d 遷移應(yīng)用 即時遷移小試牛刀 2 2011年金華一中模擬 下列說法中 正確的是 a 飽和石灰水中加入一定量生石灰 溫度明顯升高 所得溶液的ph會增大b agcl懸濁液中存在平衡 agcl s ag aq cl aq 往其中加入少量nacl粉末 平衡會向左移動 溶液中離子的總濃度會減小 c agcl懸濁液中加入ki溶液 白色沉淀變成黃色 證明此條件下ksp agcl ksp agi d 硬水含有較多ca2 mg2 hco3 so42 加熱煮沸可以完全除去其中的ca2 mg2 答案 c 易錯點對沉淀溶解平衡原理及概念理解不清導(dǎo)致判斷錯誤例一定溫度下的難溶電解質(zhì)ambn在水溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時 其平衡常數(shù)ksp cm an cn bm 稱為難溶電解質(zhì)的離子積 已知下表數(shù)據(jù) 對含等物質(zhì)的量的cuso4 feso4 fe2 so4 3的混合溶液的說法不科學(xué)的是 a 向該混合溶液中逐滴加入naoh溶液 最先看到紅褐色沉淀b 該溶液中c so42 c cu2 c fe2 c fe3 5 4 c 向該溶液中加入適量氯水 并調(diào)節(jié)ph到3 4后過濾 可獲得純凈的cuso4溶液d 在ph等于5的溶液中一定不存在fe3 錯因分析 本題若對沉淀溶解平衡原理及概念理解不清 不能理解表中數(shù)據(jù)的含義 易造成錯選 正確解答 根據(jù)溶度積常數(shù)可判斷選項a正確 由于cu2 fe2 和fe3 在溶液中均能發(fā)生水解反應(yīng)使得金屬陽離子的濃度減小 所以b正確 根據(jù)選項c的操作可知溶液中必有氯離子 即溶液中的溶質(zhì)還存在cucl2 c錯 由表中數(shù)據(jù)知fe3 在ph 4的環(huán)境中已沉淀完全 d正確 答案 c 1 下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是 a 反應(yīng)開始時 溶液中各離子濃度相等b 沉淀溶解達(dá)到平衡時 沉淀的速率和溶解的速率相等c 沉淀溶解達(dá)到平衡時 溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等 且保持不變d 沉淀溶解達(dá)到平衡時 如果再加入難溶性的該沉淀物 將促進(jìn)溶解答案 b 2 將一定量的碳酸鈣放入水中 對此有關(guān)的敘述正確的是 a 碳酸鈣不溶于水 碳酸鈣固體質(zhì)量不會改變b 最終會得到碳酸鈣的極稀的飽和溶液c 因為ca2 co32 caco3 很容易發(fā)生 所以不存在caco3 ca2 co32 的反應(yīng)d 因為碳酸鈣難溶于水 所以改變外界條件也不會改變碳酸鈣的溶解性答案 b 3 2011年濟(jì)南模擬 下列說法正確的是 a 兩難溶電解質(zhì)作比較時 ksp小的 溶解度一定小b ksp的大小取決于難溶電解質(zhì)的量 所以離子濃度改變時 沉淀平衡會發(fā)生移動c 所謂沉淀完全就是用沉淀劑將溶液中某一離子除凈d 溫度一定時 當(dāng)溶液中ag 和cl 濃度的乘積等于ksp值時 此溶液為agcl的飽和溶液答案 d 4 在baso4飽和溶液中 加入na2so4 s 達(dá)平衡時 a c ba2 c so42 b c ba2 c so42 ksp baso4 1 2c c ba2 c so42 c ba2 c so42 ksp baso4 d c ba2 c so42 c ba2 c so42 ksp baso4 答案 c 5 已知cuso4溶液分