高考三精考點(diǎn)高中化學(xué)(選修4)最困難考點(diǎn)系列考點(diǎn)9難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)(含解析)

【考點(diǎn)定位】本考點(diǎn)觀察難溶電解質(zhì)的溶解平衡及積淀轉(zhuǎn)變的實(shí)質(zhì)，重點(diǎn)是對溶解平衡的建立與搬動(dòng)的理解，能靈便應(yīng)用溶度積規(guī)則剖析問題、解決問題?！揪_解讀】1．積淀溶解平衡（1）定義：必然溫度下，難溶電解質(zhì)AmBn(s)難溶于水，但在水溶液中仍有部分An+和Bm-走開固體表面溶解進(jìn)入溶液，同時(shí)進(jìn)入溶液中的An+和Bm-又會(huì)在固體表面積淀下來，當(dāng)這兩個(gè)過程速率相等時(shí)，An+和Bm-的積淀與AmBn固體的溶解達(dá)到平衡狀態(tài)，稱之為達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)．AmBn固體在水中的積淀溶解平衡可表示為：AmBn(s)?mAn+(aq)+nBm-(aq)2）特色：難溶電解質(zhì)在水中建立起來的積淀溶解平衡和化學(xué)平衡、電離平衡等相同，吻合平衡的基本特色，滿足平衡的變化基本規(guī)律．特色以下：①逆：可逆過程；②等：聚積和溶解速率相等；③動(dòng)：動(dòng)向平衡；④定：離子濃度必然(不變)；⑤變：改變溫度、濃度等條件，積淀溶解平衡會(huì)發(fā)生搬動(dòng)直到建立一個(gè)新的積淀溶解平衡．2．影響積淀溶解平衡的因素1）內(nèi)因：難溶性電解質(zhì)自己的性質(zhì)．2）外因：①濃度：加水稀釋，積淀溶解平衡向溶解方向搬動(dòng)；②溫度：多數(shù)難溶性電解質(zhì)溶解于水是吸熱的，所以高升溫度，積淀溶解平衡向溶解的方向搬動(dòng)．特例：Ca(OH)2隨著溫度的高升溶解度減小，即高升溫度，平衡向積淀的方向移動(dòng)．③同離子效應(yīng)：向積淀溶解平衡系統(tǒng)中加入相同的離子，使平衡向積淀方向搬動(dòng)；④化學(xué)反響：向積淀溶解平衡系統(tǒng)中加入可與系統(tǒng)中某些離子反響生成更難溶或氣體的離子，使平衡向積淀溶解的方向搬動(dòng)．3．溶度積常數(shù)Ksp(或溶度積)難溶固體在溶液中達(dá)到積淀溶解平衡狀態(tài)時(shí)，離子濃度保持不變(或必然)．各離子濃度冪的乘積是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱之為溶度積常數(shù)簡稱為溶度積，用符號Ksp表示．即：AmBn(s)?mAn+(aq)+nBm-(aq)Ksp=[An+]m?[Bm-]n比方：常溫下積淀溶解平衡：AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq)，+--10Ksp(AgCl)=[Ag][Cl]=1.8×10常溫下積淀溶解平衡：Ag2CrO4(s)?2Ag+(aq)+CrO42-(aq)，Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+22-]=1.110×-12][CrO44．溶度積Ksp的性質(zhì)（1）溶度積Ksp的大小和平衡常數(shù)相同，它與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，與濃度沒關(guān)，離子濃度的改變可使溶解平衡發(fā)生搬動(dòng)，而不能夠改變?nèi)芏确eKsp的大?。?）溶度積Ksp反響了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力的大?。嗤N類的難溶電解質(zhì)的Ksp越小，溶解度越小，越難溶于水；反之Ksp越大，溶解度越大．-1010×-13；Ksp(AgI)=8.3-17如：Ksp(AgCl)=1.810×；Ksp(AgBr)=5.010×．由于：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)＞Ksp(AgI)，所以溶解度：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)＞Ksp(AgI)．不相同種類的難溶電解質(zhì)，不能夠簡單地依照Ksp大小，判斷難溶電解質(zhì)溶解度的大?。?．積淀反響的應(yīng)用1）積淀的生成：①應(yīng)用：用于除雜或提純；②方法：a、調(diào)pH；如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，3++加氨水調(diào)pH至7～8，F(xiàn)e+3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4b、加積淀劑2+2+2+2-2+2-如：積淀Cu、Hg等，以Na2S、H2S做積淀劑，Cu+S=CuS↓，Hg+S=HgS↓（2）積淀的溶解：①原理：依照勒夏特列原理，使積淀溶解平衡向溶解方向搬動(dòng)；②方法：想法不斷移去平衡系統(tǒng)中的相應(yīng)離子，使平衡向積淀溶解的方向搬動(dòng)．（3）積淀的轉(zhuǎn)變：積淀轉(zhuǎn)變的實(shí)質(zhì)是積淀溶解平衡搬動(dòng)，平時(shí)一種積淀能夠轉(zhuǎn)變成更難溶的積淀，這兩種難溶物的溶解能力差別越大，這種轉(zhuǎn)變的趨勢就越大．如：在ZnS的溶解平衡系統(tǒng)中加入CuSO4溶液，能夠使其轉(zhuǎn)變成更難溶的CuS積淀，這說明溶解度ZnS＞CuS．轉(zhuǎn)變的方程式能夠表示為ZnS(s)+Cu2+2+(aq)═CuS(s)+Zn(aq)．【精巧剖析】1．溶度積的應(yīng)用1）溶度積規(guī)則：判斷必然條件下積淀能否生成或溶解．關(guān)于AmBn(s)?mAn+(aq)+nBm-(aq)平衡狀態(tài)：溶度積Ksp=[An+]m?[Bm-]n任意時(shí)刻：離子積Qc=[An+]m?[Bm-]nQc與Ksp的關(guān)系溶液性質(zhì)有無積淀析出AQc＞Ksp過飽和有積淀析出BQc=Ksp飽和積淀溶解平衡CQc＜Ksp不飽和無積淀析出（2）溶度積的應(yīng)用：①判斷有無積淀生成：②已知溶度積求離子濃度；③利用離子積判斷離子共存；2．工業(yè)生產(chǎn)中除雜的注意事項(xiàng)：1）利用生成積淀分別或除去某種離子，第一要使生成積淀的反響能夠發(fā)生；其次積淀生成的反響進(jìn)行得越完好越好；2）不能能使要除去的離子全部經(jīng)過積淀除去．一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol/L時(shí)，積淀已經(jīng)完好；（3）由積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)。【典例剖析】20℃時(shí)，PbCl2(s)在不相同濃度鹽酸中的最大溶解量(單位：g?L-1)以下列圖．下列表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A．鹽酸濃度越大，Ksp(PbCl2)越大B．PbCl2能與必然濃度的鹽酸反響C．x、y兩點(diǎn)對應(yīng)的溶液中2+c(Pb)相等D．往含Pb2+的溶液中加入過分濃鹽酸，可將Pb2+完好轉(zhuǎn)變成PbCl2(s)【答案】B【變式訓(xùn)練】為研究積淀的生成及其轉(zhuǎn)變，某小組進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)．關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的剖析不正確的是()A．①濁液中存在平衡：Ag2CrO4(s)?2Ag+(aq)+CrO42-(aq)B．②中溶液變澄淸原因：AgOH+2NH3?H2O═[Ag(NH3)2]OH+2H2OC．③中顔色變化說明有AgCl生成D．該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明AgCl比Ag2CrO4更難溶【答案】D【剖析】剖析實(shí)驗(yàn)過程，2mL0.004mol/L的K2CrO4溶液中，加入2mL0.01mol/L的AgNO3溶液，產(chǎn)生紅色積淀Ag2CrO4，加入2mol/L的氨水，溶液先渾濁，生成AgOH，此后澄清，生成配離子[Ag(NH3)2]+，加入2mL2mol/L的HCl溶液，產(chǎn)生白色積淀AgCl；A．①濁液中存在Ag2CrO4，也就存在積淀溶解平衡：+2-Ag2CrO4(s)?2Ag(aq)+CrO4(aq)，故A正確；B．②中加入2mol/L的氨水，先渾濁，此后澄清，則是由于生成了配離子[Ag(NH3)2]+，變澄清的原因是：AgOH+2NH3?H2O═[Ag(NH3)2]OH+2H2O，故B正確；C．③中加入2mL2mol/L的HCl溶液，產(chǎn)生白色積淀AgCl，顏色變化就是說明有AgCl生成，故C正確；D．AgCl和Ag2CrO4不是同種類的積淀，不能夠直接比較難溶性，需要定量計(jì)算，實(shí)考據(jù)明積淀是能夠轉(zhuǎn)變的，故D錯(cuò)誤；故答案為D?！緦?shí)戰(zhàn)演練】1．25℃時(shí)，Ag2CO3在水中的積淀溶解平衡曲線以下列圖(已知Ksp(AgCl)=1.810×-10)，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．依照圖示可計(jì)算出Ksp(Ag2CO3)=9×10-9B．向Ag2CO3飽和溶液中加入K2CO3飽和溶液，能夠使Y點(diǎn)移到X點(diǎn)C．反響Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)?2AgCl(s)+CO32-(aq)化學(xué)平衡常數(shù)K=2.5×108D．在0.001mol/LAgNO3溶液中滴入同濃度的KCl和K2CO3的混雜溶液，CO32-先積淀【答案】C【剖析】A．Ag2CO3的溶度積常數(shù)為Ksp(Ag2CO3)=c2(Ag+)c(CO32-)，依照圖象，c(Ag+)=9×10-4mol/L，2．己知室溫時(shí)Ksp[Mg(OH)2]=1.8×l0-11，則此溫度下Mg(OH)2在pH=12的NaOH溶液中的最大溶解濃度為()A．1.8×l0-7mol/LB．1.0×l0-5mol/LC．1.0×l0-7mol/LD．1.8×l0-9mol/L【答案】A【剖析】pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L，由Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11可知，c(Mg2+)==1.8×10-7mol?L-1，即Mg(OH)2在pH=12的NaOH溶液中的溶解濃度為1.8×10-7mol?L-1，故答案為A。3．必然溫度時(shí)，Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+等四種金屬離子(M2+)形成硫化物積淀所需S2-最低濃度的