第19講難溶電解質(zhì)的溶解平衡

1、專題第7講 難溶電解質(zhì)的溶解平衡課程標(biāo)準(zhǔn) 1了解難溶電解質(zhì)的溶解平衡2知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)考綱要求 （1）了解難溶電解質(zhì)在水中的溶解情況。（2）理解難溶電解質(zhì)在水中的沉淀溶解平衡特點，正確理解和掌握溶度積ksp的概念。（3）掌握運用濃度商和平衡常數(shù)來分析沉淀的溶解、生成和沉淀的轉(zhuǎn)化。（4）掌握簡單的利用ksp的表達式，計算溶液中相關(guān)離子的濃度。自主學(xué)習(xí)1知識網(wǎng)絡(luò) 一、難溶電解質(zhì)的溶解平衡1概念：在一定條件下，難溶電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率，溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。（也叫沉淀溶解平衡）2難溶電解質(zhì)在水中的沉淀溶解平衡和化學(xué)平衡、電離平衡一樣，合乎平衡的基本特征、滿

2、足平衡的變化基本規(guī)律，其基本特征為：（1） 可逆過程 （2） 沉積和溶解速率相等 （3） 各離子濃度不變 （4） 改變溫度、濃度等條件平衡移動 3溶度積ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的 溶解能力 ，ksp的大小和溶質(zhì)的溶解度不同，它只與溫度 有關(guān)，與 濃度無關(guān)。利用溶度積ksp可以判斷 沉淀的生成、溶解情況以及 沉淀溶解平衡移動方向 。4沉淀的轉(zhuǎn)化是 一種難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為另一種難溶電解質(zhì) 的過程，其實質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。當(dāng)qc 大于 ksp時，情況為：此時有沉淀析出 直至沉積與溶解達到平衡 當(dāng)qc 等于 ksp時，情況為：沉積與溶解處于平衡狀態(tài) 若溶液中存在難溶電解質(zhì)，當(dāng)qc 小于 ksp時

3、，情況為：則難溶電解質(zhì)會溶解，直至沉積與溶解達到平衡狀態(tài) 。二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用1沉淀的生成（1）方法：a、調(diào)節(jié)ph法 b、加沉淀劑法 c、同離子效應(yīng)法 d、氧化還原法如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)ph值至78fe3 + 3nh3h2o=fe(oh)3+3nh4 如：沉淀cu2+、hg2+等，以na2s、h2s做沉淀劑cu2+s2= cus hg2+s2= hgs（2）原則：生成沉淀的反應(yīng)能發(fā)生，且進行得越完全越好（3）意義：物質(zhì)的檢驗、提純及工廠廢水的處理等2沉淀的溶解 原理：設(shè)法不斷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。 舉例 難溶于水的鹽溶于酸中，如：

4、caco3、fes、al(oh)3、cu(oh)2溶于鹽酸。 難溶于水的電解質(zhì)溶于某些鹽溶液，如：mg(oh) 2溶于nh4cl溶液(1) 酸堿溶解法(2) 鹽溶解法(3) 生成配合物使沉淀溶解(4) 發(fā)生氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解 3沉淀的轉(zhuǎn)化 (1) 方法：加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子。使平衡向溶解的方向移動。(2) 實質(zhì)：生成溶解度更小的難溶物【小結(jié)】改變條件使難溶電解質(zhì)的溶解平衡移動使沉淀生成，或沉淀溶解，或沉淀轉(zhuǎn)化。2考點精析1了解溶解平衡的建立及其特征。2掌握沉淀溶解平衡常數(shù)及其應(yīng)用。3應(yīng)用化學(xué)平衡移動原理分析影響溶解平衡的因素。4應(yīng)用難溶電解質(zhì)的溶解平衡

5、的理論解釋沉淀的生成，溶解及其轉(zhuǎn)化。5考查沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)及綜合分析的思維能力。3自主訓(xùn)練 1為除去mgcl2酸性溶液中的fe3，可在加熱攪拌的條件下，加入一種試劑，過濾后再加入適量鹽酸，這試劑不可以是 （ ）anh3h2o bmgo cmg(oh)2 dmgco32將100ml 0.1mol/l的agno3溶液加入足量的nacl和naf的混合溶液中，產(chǎn)生1.435g沉淀，則下列說法正確的是（agf溶解度：182g/100g） （ ）a產(chǎn)生的沉淀為agcl b產(chǎn)生的沉淀為agfc產(chǎn)生的沉淀為agf和agcl dagf溶于水3石灰乳中存在下列平衡：ca(oh)2(s) ca2+(aq)+2oh (

6、aq)，加入下列溶液，可使ca(oh)2減少的是 （ ）ana2co3溶液 balcl3溶液 cnaoh溶液 dcacl2溶液二、填空題4向含有agi的飽和溶液中，分別進行如下操作：加入固體agno3，則c(i) 若改加更多的agi固體，則c（ag） 若改加agbr固體，則c(i) 5將足量baco3分別加入： 30ml水 10ml 0.2mol/lna2co3溶液 50ml 0.01mol/l氯化鋇溶液 100ml 0.01mol/l鹽酸中溶解至溶液飽和。請確定各溶液中ba2+的濃度由大到小的順序為： _ 6在含有cl、br、i的溶液中，已知其濃度均為0.1mol/l，而agcl、agbr

7、agi的溶度積分別為1.61010、4.11015、1.51016。若向混合溶液中逐滴加入agno3溶液是時，首先析出的沉淀是 ，最后析出的沉淀是 。【自主訓(xùn)練】參考答案1a 2 ad 3ab4減小，不變，減小 5 6agi，agcl互動探究 1典型例題精析 【例1】用平衡移動的原理分析mg(oh) 2溶于鹽酸和nh4cl溶液的原因？解釋：在溶液中存在mg(oh) 2的溶解平衡： mg(oh)2(s) mg2(aq)+2oh(aq)加入鹽酸時，h中和oh-,使c(oh)減小，平衡右移，從而使mg(oh)2溶解；加入nh4cl時，nh4水解，產(chǎn)生的h中和oh,使c(oh)減小，平衡右移，從而使m

8、g(oh)2溶解【例2】一定溫度下，難溶電解質(zhì)在飽和溶液中各離子濃度冪的乘積是一個常數(shù)，這個常數(shù)稱為該難溶電解質(zhì)的溶度積，用符號ksp表示高考資源網(wǎng)即：ambn(s)man+(aq)nbm(aq)an+mbmnksp已知：某溫度時，ksp(agcl)=ag+cl 1.81010ksp(ag2cro4)=ag+2cro2- 4 1.11012試求：（1）此溫度下agcl飽和溶液和ag2cro4飽和溶液的物質(zhì)的量濃度，并比較兩者的大小。（2）此溫度下，在0.010mo1l-1的agno3溶液中，agcl與ag2cro4分別能達到的最大物質(zhì)的量濃度，并比較兩者的大小高考資源網(wǎng)【解釋】agcl(s)a

9、g(aq)cl(aq)ag2cro4(s)2ag(aq)cro42(aq)2xx(2x)2x=kspc(agcl)c(ag2cro4)在0.010 moll-1 agno3溶液中，c(ag+)=0.010 moll-1agcl(s)ag(aq)cl(aq)溶解平衡時：0.010xx(0.010x)x1.81010x很小，0.010x0.010x1.8108(moll1)c(agcl)= 1.8108(moll1)ag2cro4(s)2ag(aq)cro24(aq)溶解平衡時： 0.010xx (0.0102x)2x1.11012x很小，0.0102x0.010x1.1108(moll1)c(a

10、g2cro4)1.110-8 (moll1)c(agcl)c(ag2cro4)過量鹽酸過濾 粗氧化銅溶液i沉淀ii溶液ii加入x 加入yph=5 過濾 沉淀ii溶液iiicucl22h2ocucl2【例3】某化學(xué)興趣小組擬用粗氧化銅(含少量銅粉、氧化鐵及不溶于酸的雜質(zhì))制取無水氯化銅，其制備步驟如下：實驗過程中所用的物質(zhì)x，y及ph控制參照下表確定：表i物質(zhì)開始沉淀時ph完全沉淀時phfe(oh)32737fe(oh)27696cu(oh)25264表氧化劑調(diào)節(jié)ph的物質(zhì)a雙氧水e氨水b高錳酸鉀f堿式碳酸銅c氯水g氧化銅 請?zhí)顚懴铝锌瞻?(1)沉淀的成分(化學(xué)式)是 。 (2)步驟加入的試劑x

11、可選用表中的(填序號，且選出全部合理的)，其作用是 . (3)步驟加入的試劑y可選用表中的 (填序號，且選出全部合理的)，控制ph5的目的是 。 (4)步驟要得到無水cucl2，應(yīng)控制的一定條件是 。 (5)步驟中所發(fā)生的全部反應(yīng)的離子方程式： 。答案：fe(oh)3 ac 使fe2+轉(zhuǎn)化為fe3+ fg 使fe3+轉(zhuǎn)化為fe(oh)3 通入hcl氣體使cucl22h2o在酸性條件下失水 cuo+2h+=cu2+h2o；fe2o3+6h+=2fe3+3h2o；2fe3+cu=2fe2+cu2+2方法、技巧、規(guī)律小結(jié)對難溶電解質(zhì)的溶解平衡常數(shù)的正確的理解，一方面要運用前面的影響化學(xué)平衡、電離平衡

12、的因素知識進行牽移和類比以達到強化和內(nèi)化的目標(biāo)；另一方面要用溶度積ksp知識來分析沉淀的溶解、生成和沉淀的轉(zhuǎn)化。不同沉淀方法的應(yīng)用1直接沉淀法：除去指定的溶液中某種離子或獲取該難溶電解質(zhì)2分步沉淀法：鑒別溶液中含有哪些離子或分別獲得不同難溶電解質(zhì)3共沉淀法：除去一組某種性質(zhì)相似的離子，加入合適的沉淀劑4氧化還原法：改變某離子的存在形式，促使其轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛雀〉碾y溶電解質(zhì)便于分離除去3體驗高考1. （08山東卷）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（ ）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cd點無baso4沉淀生成da點對

13、應(yīng)的kap大于c點對應(yīng)的kap2. （09年廣東化學(xué)22）（12分）某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有mgco3、mgsio3、 camg(co3)2、al2o3和fe2o3等，回收其中鎂的工藝流程如下：沉淀物fe(oh)3al(oh)3mg(oh)2ph3452124部分陽離子以氫氧化物形式完全深沉?xí)r溶液的ph由見上表，請回答下列問題：（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有 （要求寫出兩條）（2）濾渣i的主要成分有 。（3）從濾渣中可回收利用的主要物質(zhì)有 。（4）mg(clo3)2在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑，可采用復(fù)分解反應(yīng)制備： mgcl2+2naclo3=mg

14、(clo3)2+2nacl已知四種化合物的溶解度（s）隨溫度（t）變化曲線如下圖所示：將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計量數(shù)比混合制備mg(clo3)2.簡述可制備mg(clo3)2的原因： 。按中條件進行制備實驗。在冷卻降溫析出mg(clo3)2過程中，常伴有nacl析出，原因是： 。除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是： 。3.（08廣東卷）已知ag2so4的kw 為2.010-3，將適量ag2so4固體溶于100 ml水中至剛好飽和，該過程中ag+和so濃度隨時間變化關(guān)系如右圖（飽和ag2so4溶液中c(ag+)0.034moll-1）。若t1時刻在上述體系中加入100ml.0.020moll-1 na2s

15、o4 溶液，下列示意圖中，能正確表示t1時刻后ag+和so濃度隨時間變化關(guān)系的是 （ ）4. （08江蘇卷）（10分）工業(yè)上制備bacl2的工藝流程圖如下：某研究小組在實驗室用重晶石（主要成分baso4）對工業(yè)過程進行模擬實驗。查表得baso4(s) + 4c(s)4co(g) + bas(s) h1 = +571.2 kjmol-1 baso4(s) + 2c(s)2co2(g) + bas(s) h2= +226.2 kjmol-1 氣體用過量naoh溶液吸收,得到硫化鈉。na2s水解的離子方程式為 。向bacl2溶液中加入agno3和kbr，當(dāng)兩種沉淀共存時，= 。 ksp(agbr)=

16、5.410-13，ksp(agcl)=2.010-10反應(yīng)c(s) + co2(g)2co(g)的h= kjmol-1。實際生產(chǎn)中必須加入過量的炭，同時還要通入空氣，其目的是 ， ?！倔w驗高考】參考答案1c2（1）增大硫酸濃度；加熱升高溫度；邊加硫酸邊攪拌（要求寫出兩條）（2）濾渣主要成分有fe(oh)3、al(oh)3（3）從濾液中可回收利用的主要物質(zhì)有caso4、na2so4（4）該反應(yīng)的生成物為mg(clo3)2和nacl的混合溶液，nacl的溶解度隨溫度變化不大，mg(clo3)2的溶解度隨溫度升高而升高。利用兩物的溶解度差異，通過加熱蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，將mg(clo3)2與n

17、acl分離，制得mg(clo3)2。因為在相同溫度向下nacl的溶解度最小，所以在冷卻結(jié)晶過程中，會有少量nacl隨mg(clo3)2析出；重結(jié)晶3b4s2- + h2ohs- +oh- ；hs- + h2oh2s +oh-；2.710-3 ； +172.5 ；使baso4得到充分的還原（或提高bas的產(chǎn)量）；為吸熱反應(yīng)，炭和氧氣反應(yīng)放熱維持反應(yīng)所需高溫。形成性檢測與評價 1形成性檢測(1)基礎(chǔ)檢測1試驗室中，要使alcl3溶液中的al3+全部沉淀出來，最適宜選用的試劑是 （ ）aba(oh)2溶液 bnaoh溶液 c鹽酸 d氨水2一定溫度下，在氫氧化鈣的懸濁液中，存在氫氧化鈣固體與其電離的離

18、子間的溶解平衡關(guān)系：ca(oh)2(固體) ca2+2oh。向此種懸濁液中加入少量的氧化鈣粉末，下列敘述正確的是 a溶液中鈣離子數(shù)目減小 b溶液中鈣離子濃度減少c溶液中氫氧根離子濃度增大 dph減小3有關(guān)agcl沉淀的溶解平衡說法正確的是 （ ）aagcl沉淀生成和沉淀溶解不斷進行，但速率相等bagcl難溶于水，溶液中沒有ag和clc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沉淀的溶解度不變4除去kcl中的k2co3應(yīng)選用下列哪種物質(zhì) （ ）ah2so4 bhcl chno3 d三者均可5類似于水的離子積，難溶鹽ambn也有離子積ksp且kspc（an+）m

19、c（bm-）n，已知常溫下每升水中可溶解baso42.33103g，則其ksp為 ( )a2.33104 b1105 c11010 d110126在100ml0.01mol/lkcl溶液中，加入1ml0.01mol/lagno3溶液，下列說法正確的是（agcl的ksp1.81010） ( )a有agcl沉淀析出 b無agcl沉淀 c無法確定 d有沉淀，但不是agcl(2)能力檢測1已知：25 時，kmg（oh）2=56110-12，kmgf2=74310-11。下列說法正確的是( )a25 時，飽和mg（oh）2溶液與飽和mgh溶液相比，前者的c（mg2+）大b 25 時，在mg（oh）2的懸

20、濁液中加入少量的nh4cl固體，c（mg2+）增大c 25 時，mg（oh）2固體在20 ml 001 moll-1氨水中的k比在20 ml 001 moll-1 nh4cl溶液中的k小d25 時，在mg（oh）2懸濁液中加入naf溶液后，mg（oh）2不可能轉(zhuǎn)化為mgf22硫酸鍶（srso4）在水中的深沉溶解平衡曲線如下，下列說法正確的是( )a溫度一定時，ksp（srso4）隨的增大而減小b三個不同溫度中，313k時ksp（srso4）最大c283k時，圖中a點對應(yīng)的溶液是不飽和溶液d283k下的srso4飽和溶液升溫到263k后變?yōu)椴伙柡腿芤?鋁和鎵的性質(zhì)相似，如m(oh)3都是難溶的兩

21、性氫氧化物。在自然界鎵常以極少量分散于鋁礦，如al2o3中。用naoh溶液處理鋁礦（al2o3）時，生成naalo2、nagao2；而后通入適量co2，得al(oh)3沉淀，而nagao2留在溶液中（循環(huán)多次后成為提取鎵的原料）。發(fā)生后一步反應(yīng)是因為 a、鎵酸酸性強于鋁酸 b、鋁酸酸性強于鎵酸c、鎵濃度小，所以不沉淀 d、al(oh)3是難溶物 4己知碳酸鈣和氫氧化鈣在水中存在下列溶解平衡ca(oh)2(固)ca2+2oh，caco3(固) ca2+co32。在火力發(fā)電廠燃燒煤的廢氣中往往含有so2、o2、n2，co2等，為了除去有害氣體so2變廢為寶，常常見粉末狀的碳酸鈣或熟石灰的懸濁液洗滌廢氣，反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。（1）寫山上述兩個反應(yīng)的化學(xué)方程式： s02與caco3懸濁液反應(yīng) s02與ca(oh)2懸濁液反應(yīng) （2）試說明用熟石灰的懸濁液而不用澄清石灰水的理由 5以bas為原料制備ba(oh)28h2o的過程是：bas與hcl反應(yīng)，所得溶液在7090c時與過量naoh溶液作用，除雜，冷卻后得到ba(oh)28h2o晶體。據(jù)最新報道，生產(chǎn)效率高、成本低的ba(oh)28h2o晶體的新方法是使bas與cuo反應(yīng)1新方法的反應(yīng)方程式為： 2該反應(yīng)反應(yīng)物cuo是不溶物，為什