復(fù)習(xí)提綱難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡.ppt

第四單元難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 1 了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 沉淀的轉(zhuǎn)化 2 能夠利用沉淀溶解平衡理論解釋實(shí)驗(yàn)室及生活中的現(xiàn)象 3 了解難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù) 一 電解質(zhì)在水中的溶解度20 時(shí) 電解質(zhì)在水中的溶解度與溶解性存在如下關(guān)系 沉淀溶解平衡概念在一定溫度下 當(dāng)沉淀 和 速率相等時(shí)達(dá)到的平衡狀態(tài) 特點(diǎn) 1 動(dòng) 沉淀溶解平衡是一種 平衡 2 等 v 沉淀 v 溶解 0 3 定 不變 即溶液達(dá)到飽和狀態(tài) 4 變 改變影響平衡的條件 平衡發(fā)生移動(dòng) 會(huì)發(fā)生沉淀的 或 二 1 2 溶解 生成 動(dòng)態(tài) 溶液中各離子濃度 溶 解 生成 轉(zhuǎn)化 3 影響沉淀溶解平衡的因素 以AgCl為例 沉淀溶解平衡與弱電解質(zhì)電離平衡有何區(qū)別 提示 1 從物質(zhì)類別看 難溶電解質(zhì)可以是強(qiáng)電解質(zhì) 也可以是弱電解質(zhì) 如BaSO4是強(qiáng)電解質(zhì) 而Al OH 3是弱電解質(zhì) 而難電離物質(zhì)只能是弱電解質(zhì) 2 從變化的過(guò)程來(lái)看 沉淀溶解平衡是指已溶解的溶質(zhì)與未溶解的溶質(zhì)之間形成沉淀與溶解的平衡狀態(tài) 而電離平衡則是指已經(jīng)溶解在溶液中的弱電解質(zhì)分子與離子之間的轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡狀態(tài) 溶度積一定溫度下 難溶電解質(zhì)AmBn溶于水形成飽和溶液時(shí)建立起沉淀溶解平衡 三 1 溶度積Ksp 2 意義 Ksp反映了難溶電解質(zhì) 當(dāng)化學(xué)式所表示的組成中陰 陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同時(shí) Ksp數(shù)值 難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力 cm An cn Bm 在水中的溶解能力 越大 越大 3 沉淀溶解與生成的判斷 Qc表示溶液中有關(guān)離子濃度的乘積 稱為離子積 Qc Ksp 溶液過(guò)飽和 有沉淀析出 Qc Ksp 溶液恰飽和 溶解平衡狀態(tài) Qc Ksp 溶液未飽和 無(wú)沉淀生成 4 Ksp的影響因素Ksp只與 和 有關(guān) 與沉淀量無(wú)關(guān) 溶液中 的變化只能使平衡移動(dòng) 并不改變?nèi)芏确e 難溶電解質(zhì)的性質(zhì) 溫度 離子濃度 兩個(gè)概念 溶解度和溶度積 1 溶解度通常以100g溶劑為標(biāo)準(zhǔn) 在一定溫度下達(dá)到溶解平衡時(shí)所溶解該溶質(zhì)的克數(shù) 而溶度積主要用于衡量難溶電解質(zhì)在水中難溶程度的一個(gè)定量標(biāo)準(zhǔn) 2 在通常情況下 同一物質(zhì)在不同的外界條件下 Ksp越小 其溶解度就越小 Ksp越大 其溶解度越大 三種過(guò)程 1 v溶解 v沉淀 固體溶解 2 v溶解 v沉淀 溶解平衡 3 v溶解 v沉淀 析出晶體兩個(gè)表達(dá)式 我的警示 沉淀的生成原理 若Qc大于Ksp 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡向左移動(dòng) 就會(huì)生成沉淀 在工業(yè)生產(chǎn) 科研 廢水處理等領(lǐng)域中 常利用生成沉淀來(lái)達(dá)到分離或除去某些離子的目的 常見(jiàn)的方法有 1 調(diào)節(jié)溶液的pH法 使雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀 如除去NH4Cl溶液中的FeCl3雜質(zhì) 可加入氨水調(diào)節(jié)pH至7 8 離子方程式為Fe3 3NH3 H2O Fe OH 3 3NH 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡及應(yīng)用 1 注意 1 利用生成沉淀分離或除去某種離子 首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生 其次沉淀生成的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好 如要除去溶液中的Mg2 應(yīng)使用NaOH等使之轉(zhuǎn)化為溶解度較小的Mg OH 2 2 不可能使要除去的離子全部通過(guò)沉淀除去 一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1 10 5mol L 1時(shí) 沉淀已經(jīng)完全 3 由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子要便于除去或不引入新的雜質(zhì) 沉淀的溶解原理 若Qc小于Ksp 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡向右移動(dòng) 沉淀就會(huì)溶解 根據(jù)平衡移動(dòng) 對(duì)于在水中難溶的電解質(zhì) 如果能設(shè)法不斷地移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子 使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng) 就可以使沉淀溶解 方法有 1 酸堿溶解法 加入酸或堿與溶解平衡體系中的相應(yīng)離子反應(yīng) 降低離子濃度 使平衡向溶解的方向移動(dòng) 如CaCO3可溶于鹽酸 離子方程式為CaCO3 2H Ca2 CO2 H2O 2 3 配位溶解法 加入適當(dāng)?shù)呐浜蟿?與沉淀溶解平衡體系中某種離子生成穩(wěn)定的配合物 從而減小離子濃度使沉淀溶解 如AgCl溶于氨水 離子方程式為 AgCl 2NH3 H2O Ag NH3 2 Cl 2H2O 沉淀的轉(zhuǎn)化 1 實(shí)質(zhì) 沉淀溶解平衡的移動(dòng) 2 特征 一般說(shuō)來(lái) 溶解能力相對(duì)較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對(duì)較弱的物質(zhì) 沉淀的溶解能力差別越大 越容易轉(zhuǎn)化 3 其反應(yīng)如下 CaSO4 Na2CO3CaCO3 Na2SO4 CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2O 礦物轉(zhuǎn)化CuSO4溶液遇ZnS 閃鋅礦 轉(zhuǎn)化為CuS 銅藍(lán) 的離子方程式為 ZnS s Cu2 aq CuS s Zn2 aq 2011 淄博模擬 已知Ksp AgCl 1 8 10 10 Ksp AgI 1 0 10 16 下列關(guān)于不溶物之間轉(zhuǎn)化的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 A AgCl不溶于水 不能轉(zhuǎn)化為AgIB 兩種不溶物的Ksp相差越大 不溶物就越容易轉(zhuǎn)化為更難溶的不溶物C AgI比AgCl更難溶于水 所以AgCl可以轉(zhuǎn)化為AgI 典例1 答案A 對(duì)水垢的主要成分是CaCO3和Mg OH 2而不是CaCO3和MgCO3的原因解釋 其中正確的是 A Mg OH 2的溶度積大于MgCO3的溶度積 且在水中發(fā)生了沉淀轉(zhuǎn)化B Mg OH 2的溶度積小于MgCO3的溶度積 且在水中發(fā)生了沉淀轉(zhuǎn)化 應(yīng)用1 答案C 已知溶度積求溶解度 Ksp的計(jì)算與有關(guān)的圖像分析 已知溶解度求溶度積已知溶解度S 因?yàn)槿芤褐腥芙獾碾娊赓|(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 2 1 兩溶液混合是否會(huì)產(chǎn)生沉淀或同一溶液中可能產(chǎn)生多種沉淀時(shí)判斷產(chǎn)生沉淀先后順序的問(wèn)題 均可利用溶度積的計(jì)算公式或離子積與溶度積的關(guān)系式加以判斷 有關(guān)Ksp的圖像分析方法 3 4 某溫度時(shí) Ag2SO4在水中的沉淀溶解曲線如下圖所示 該溫度下 下列說(shuō)法正確的是 典例2 B 0 02mol L 1的AgNO3溶液與0 2mol L 1的Na2SO4溶液等體積混合不會(huì)生成沉淀C Ag2SO4的溶度積常數(shù) Ksp 為1 10 3D A點(diǎn)表示Ag2SO4的不飽和溶液 蒸發(fā)可以使溶液由A點(diǎn)變到B點(diǎn) 答案B 2009 廣東 10改編 硫酸鍶 SrSO4 在水中的沉淀溶解平衡曲線如下 下列說(shuō)法正確的是 應(yīng)用2 B 三個(gè)不同溫度中 313K時(shí)Ksp SrSO4 最大C 283K時(shí) 圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液是飽和溶液D 283K下的SrSO4飽和溶液升溫到363K后變?yōu)椴伙柡腿芤?答案B 沉淀溶解平衡是近幾年新增的高考熱點(diǎn) 考查的主要內(nèi)容是溶解平衡和溶解度的關(guān)系 溶度積和離子積的關(guān)系及應(yīng)用 考查方式以選擇題為主 常以圖象分析題的形式出現(xiàn) 預(yù)測(cè)2013年高考仍會(huì)圍繞上述問(wèn)題考查 應(yīng)給予重要關(guān)注 單擊此處進(jìn)入高考揭秘 名師偈語(yǔ) 溶度積與難溶電解質(zhì)的溶解平衡是高考考查的一個(gè)重要內(nèi)容 在平時(shí)的復(fù)習(xí)中要引起同學(xué)們的足夠重視 常見(jiàn)考點(diǎn) 結(jié)合圖像考查沉淀溶解平衡的建立 溶度積常數(shù)的應(yīng)用 根據(jù)物質(zhì)的溶解性分析判斷難溶電解質(zhì)的溶解和轉(zhuǎn)化 沉淀反應(yīng)在生產(chǎn) 科研 環(huán)保等領(lǐng)域中的應(yīng)用 常考題型 選擇題 非選擇題 2008 山東理綜 某溫度時(shí) BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示 下列說(shuō)法正確的是 溶度積 例1 A 加入Na2SO4可以使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)B 通過(guò)蒸發(fā)可以使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)C d點(diǎn)無(wú)BaSO4沉淀生成D a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp 答案C 溶度積的表達(dá)式 1 溶度積的應(yīng)用通過(guò)比較溶度積與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積 濃度商 Qc 的相對(duì)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(guò)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(wú)沉淀析出 若加入過(guò)量難溶電解質(zhì) 難溶電解質(zhì)溶解直至溶液飽和 2 難溶電解質(zhì)溶解平衡的應(yīng)用 例2 方法1 還原沉淀法該法的工藝流程為 1 若平衡體系的pH 2 則溶液顯 色 2 能說(shuō)明第 步反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是 5 用Fe作電極的原因?yàn)?6 在陰極附近溶液pH升高的原因是 用電極反應(yīng)解釋 溶液中同時(shí)生成的沉淀還有 4 由溶度積常數(shù)的表達(dá)式Ksp c Cr3 c3 OH 10 32可知 當(dāng)c Cr3 10 5mol L 1時(shí) c OH 10 9mol L 1 所以pH 5 答案 1 橙 2 c 3 6 4 5 5 陽(yáng)極反應(yīng)為Fe 2e Fe2 提供還原劑Fe2 6 2H 2e H2 Fe OH 3 沉淀的生成原理 當(dāng)Qc大于Ksp 使難溶電解質(zhì)的溶解平衡向左移動(dòng) 就會(huì)生成沉淀 在工業(yè)生產(chǎn) 科研 廢水處理等領(lǐng)域中 常利用生成沉淀來(lái)達(dá)到分離或除去某些離子的目的 常見(jiàn)的方法有 1 調(diào)節(jié)溶液的pH法 使雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀 如工業(yè)原料NH4Cl中含有雜質(zhì)FeCl3 為除FeCl3 可使原料溶于水 再加入氨水調(diào)pH至7 8 即可使Fe3 轉(zhuǎn)化為Fe OH 3沉淀除去 2 加沉淀劑法 如除去溶液中的Cu2 Hg2 可加入Na2S H2S等作為沉淀劑 1 沉淀的溶解原理 當(dāng)Qc小于Ksp 使難溶電解質(zhì)的溶解平衡向右移動(dòng) 沉淀就會(huì)溶