高考化學(xué)第8章 水溶液中的離子平衡 第4講 難溶電解質(zhì)的溶解平衡

第第4 4講難溶電解質(zhì)的溶解平衡講難溶電解質(zhì)的溶解平衡【最新考綱最新考綱】1.了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡。了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡。2.了解溶度積的含義及其表達(dá)式了解溶度積的含義及其表達(dá)式，能進(jìn)行相關(guān)的計(jì)能進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。算?？键c(diǎn)一沉淀的溶解平衡考點(diǎn)一沉淀的溶解平衡1固體溶質(zhì)的溶解性固體溶質(zhì)的溶解性不同物質(zhì)在水中的溶解度不同，有的很大，有的很不同物質(zhì)在水中的溶解度不同，有的很大，有的很小，但無論大小，都有一定的小，但無論大小，都有一定的溶解度溶解度。在。在20 時(shí)，時(shí)，物質(zhì)的溶解度與溶解性的關(guān)系如下：物質(zhì)的溶解度與溶解性的關(guān)系如下：2沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡(1)含義。含義。在一定溫度下的水溶液中，當(dāng)沉淀在一定溫度下的水溶液中，當(dāng)沉淀溶解溶解和和生成生成的的速率相等時(shí)，即建立了溶解平衡狀態(tài)。速率相等時(shí)，即建立了溶解平衡狀態(tài)。(2)建立過程。建立過程。(3)特征。特征。(4)影響因素。影響因素。內(nèi)因。內(nèi)因。難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)是決定因素。難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)是決定因素。外因。外因。以以AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)H0為例。為例。3.沉淀溶解平衡的應(yīng)用沉淀溶解平衡的應(yīng)用(1)沉淀的生成。沉淀的生成。(2)沉淀的溶解。沉淀的溶解。酸溶解法：如酸溶解法：如CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為：溶于鹽酸，離子方程式為：Ksp小的物質(zhì)其溶解能力一定比小的物質(zhì)其溶解能力一定比Ksp大的物質(zhì)的溶解大的物質(zhì)的溶解能力小能力小為減少洗滌過程中固體的損耗，最好選用稀為減少洗滌過程中固體的損耗，最好選用稀H2SO4代替代替H2O來洗滌來洗滌BaSO4沉淀沉淀洗滌沉淀時(shí)，洗滌次數(shù)越多越好洗滌沉淀時(shí)，洗滌次數(shù)越多越好A BC D(1)并非并非Ksp越小越小，其物質(zhì)的溶解性就越小。其物質(zhì)的溶解性就越小。對(duì)于陰、陽離子的個(gè)數(shù)比相同的難溶電解質(zhì)對(duì)于陰、陽離子的個(gè)數(shù)比相同的難溶電解質(zhì)，它們它們的溶解性可以直接用的溶解性可以直接用Ksp的大小來比較的大小來比較，Ksp越小越小，其其物質(zhì)的溶解性就越小；而對(duì)于陰、陽離子的個(gè)數(shù)比物質(zhì)的溶解性就越??；而對(duì)于陰、陽離子的個(gè)數(shù)比不同的難溶電解質(zhì)不同的難溶電解質(zhì)，它們的溶解性就不能直接用它們的溶解性就不能直接用Ksp的大小來比較。的大小來比較。(2)難溶電解質(zhì)不一定是弱電解質(zhì)難溶電解質(zhì)不一定是弱電解質(zhì)，如如BaSO4、AgCl等都是強(qiáng)電解質(zhì)。等都是強(qiáng)電解質(zhì)。題組一沉淀溶解平衡及其影響因素題組一沉淀溶解平衡及其影響因素1(教材改編教材改編)下列有關(guān)沉淀溶解平衡的說法中，正確下列有關(guān)沉淀溶解平衡的說法中，正確的是的是()AKsp(AB2)小于小于Ksp(CD)，說明，說明AB2的溶解度小于的溶解度小于CD的溶解度的溶解度B在氯化銀的沉淀溶解平衡體系中加入蒸餾水，氯在氯化銀的沉淀溶解平衡體系中加入蒸餾水，氯化銀的化銀的Ksp增大增大C在碳酸鈣的沉淀溶解平衡體系中加入稀鹽酸，在碳酸鈣的沉淀溶解平衡體系中加入稀鹽酸，沉淀溶解平衡不移動(dòng)沉淀溶解平衡不移動(dòng)D向氯化銀沉淀溶解平衡體系中加入碘化鉀固體，向氯化銀沉淀溶解平衡體系中加入碘化鉀固體，氯化銀沉淀可轉(zhuǎn)化為碘化銀沉淀氯化銀沉淀可轉(zhuǎn)化為碘化銀沉淀解析：解析：不同類型的物質(zhì)不同類型的物質(zhì)Ksp小的并不能說明其溶解小的并不能說明其溶解度一定小度一定小，A錯(cuò)；溫度不變錯(cuò)；溫度不變Ksp為一常數(shù)為一常數(shù)，B錯(cuò)；錯(cuò)；碳酸鈣沉淀溶解平衡體系中加入稀鹽酸促進(jìn)了碳碳酸鈣沉淀溶解平衡體系中加入稀鹽酸促進(jìn)了碳酸鈣的溶解酸鈣的溶解，C錯(cuò)。錯(cuò)。答案：答案：D2實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：0.1 molL1 AgNO3溶液和溶液和0.1 molL1 NaCl溶液等體積混合得到濁液溶液等體積混合得到濁液a，過濾得到濾液，過濾得到濾液b和和白色沉淀白色沉淀c；向?yàn)V液向?yàn)V液b中滴加中滴加0.1 molL1KI溶液，溶液，出現(xiàn)渾濁；出現(xiàn)渾濁；向沉淀向沉淀c中滴加中滴加0.1 molL1KI溶液，溶液，沉淀變?yōu)辄S色。沉淀變?yōu)辄S色。下列分析不正確的是下列分析不正確的是()A濁液濁液a中存在沉淀溶解平衡：中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)B濾液濾液b中不含有中不含有AgC中顏色變化說明中顏色變化說明AgCl轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為AgID實(shí)驗(yàn)可以證明實(shí)驗(yàn)可以證明AgI比比AgCl更難溶更難溶解析：解析：A項(xiàng)項(xiàng)，在濁液在濁液a中中，存在存在AgCl的沉淀溶解平的沉淀溶解平衡衡，正確；正確；B項(xiàng)項(xiàng)，向?yàn)V液向?yàn)V液b中加入中加入0.1 molL1 KI溶溶液液，出現(xiàn)渾濁出現(xiàn)渾濁，說明含有少量說明含有少量Ag，錯(cuò)誤；由于錯(cuò)誤；由于AgI比比AgCl更難溶解更難溶解，向有向有AgCl存在的存在的c中加入中加入0.1 molL1 KI溶液溶液，能發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)能發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)，生成黃生成黃色的色的AgI，C項(xiàng)和項(xiàng)和D項(xiàng)均正確。項(xiàng)均正確。答案：答案：B題組二沉淀溶解平衡在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用題組二沉淀溶解平衡在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用3(2015江蘇無錫聯(lián)考江蘇無錫聯(lián)考)要使工業(yè)廢水中的要使工業(yè)廢水中的Pb2沉淀，沉淀，可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑，已知可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑，已知Pb2與這些離子形成的化合物的溶解度如下：與這些離子形成的化合物的溶解度如下：由上述數(shù)據(jù)可知，沉淀劑最好選用由上述數(shù)據(jù)可知，沉淀劑最好選用()A硫化物硫化物 B硫酸鹽硫酸鹽C碳酸鹽碳酸鹽 D以上沉淀劑均可以上沉淀劑均可解析：解析：沉淀工業(yè)廢水中的沉淀工業(yè)廢水中的Pb2時(shí)時(shí)，生成沉淀的反應(yīng)生成沉淀的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好進(jìn)行得越完全越好，由于由于PbS的溶解度最小的溶解度最小，故選硫故選硫化物作為沉淀劑。化物作為沉淀劑。答案：答案：A4(2015河北適應(yīng)性考試河北適應(yīng)性考試)氫氧化鎂常用于制藥工業(yè)，氫氧化鎂常用于制藥工業(yè)，還是重要的綠色阻燃劑。還是重要的綠色阻燃劑。(1)氫氧化鎂為白色晶體，難溶于水，易溶于稀酸和氫氧化鎂為白色晶體，難溶于水，易溶于稀酸和銨鹽溶液，為治療胃酸過多的藥物。銨鹽溶液，為治療胃酸過多的藥物。寫出氫氧化鎂溶于銨鹽溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式寫出氫氧化鎂溶于銨鹽溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。(2)氫氧化鎂在氫氧化鎂在350 時(shí)開始分解，時(shí)開始分解，500 時(shí)分解完全。時(shí)分解完全。請(qǐng) 分 析 氫 氧 化 鎂 可 用 于 阻 燃 劑 的 原 因 是請(qǐng) 分 析 氫 氧 化 鎂 可 用 于 阻 燃 劑 的 原 因 是_(至少寫兩點(diǎn)至少寫兩點(diǎn))。(3)某工廠用六水合氯化鎂和粗石灰制取的氫氧化鎂某工廠用六水合氯化鎂和粗石灰制取的氫氧化鎂含有少量氫氧化鐵雜質(zhì)，通過如下流程進(jìn)行提純精含有少量氫氧化鐵雜質(zhì)，通過如下流程進(jìn)行提純精制，獲得阻燃劑氫氧化鎂。制，獲得阻燃劑氫氧化鎂。已知已知EDTA只能與溶液中的只能與溶液中的Fe2反應(yīng)生成易溶于水反應(yīng)生成易溶于水的物質(zhì)，不與的物質(zhì)，不與Mg(OH)2反應(yīng)。雖然反應(yīng)。雖然Fe(OH)2難溶于難溶于水，但步驟水，但步驟中隨著中隨著EDTA的加入，最終能夠?qū)⒌募尤?，最終能夠?qū)e(OH)2除去并獲得純度高的除去并獲得純度高的Mg(OH)2。請(qǐng)從沉淀。請(qǐng)從沉淀溶解平衡的角度加以解釋溶解平衡的角度加以解釋_。【歸納提升歸納提升】(1)難溶電解質(zhì)的溶解平衡也是動(dòng)態(tài)難溶電解質(zhì)的溶解平衡也是動(dòng)態(tài)平衡平衡，通過改變外界條件可以使平衡發(fā)生移動(dòng)通過改變外界條件可以使平衡發(fā)生移動(dòng)溶溶液中的離子轉(zhuǎn)化為沉淀、沉淀轉(zhuǎn)化為溶液中的離子或液中的離子轉(zhuǎn)化為沉淀、沉淀轉(zhuǎn)化為溶液中的離子或一種沉淀向另一種沉淀轉(zhuǎn)化。一種沉淀向另一種沉淀轉(zhuǎn)化。(2)用沉淀法除雜不可能將雜質(zhì)離子全部通過沉淀除用沉淀法除雜不可能將雜質(zhì)離子全部通過沉淀除去。一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于去。一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1105 molL1時(shí)時(shí)，沉淀已經(jīng)完全。沉淀已經(jīng)完全。(3)沉淀生成的兩大應(yīng)用。沉淀生成的兩大應(yīng)用。分離離子：同一類型的難溶電解質(zhì)分離離子：同一類型的難溶電解質(zhì)，如如AgCl、AgBr、AgI，溶度積小的物質(zhì)先析出溶度積小的物質(zhì)先析出，溶度積大的溶度積大的物質(zhì)后析出。物質(zhì)后析出?？刂迫芤旱目刂迫芤旱膒H來分離物質(zhì)來分離物質(zhì)，如除去如除去CuCl2中的中的FeCl3就可向溶液中加入就可向溶液中加入CuO或或Cu(OH)2等物質(zhì)等物質(zhì)，將將Fe3轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去。而除去?？键c(diǎn)二溶度積常數(shù)及應(yīng)用考點(diǎn)二溶度積常數(shù)及應(yīng)用1溶度積和離子積溶度積和離子積以以AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)為例：為例：2.Ksp的影響因素的影響因素(1)內(nèi)因：難溶物質(zhì)本身的性質(zhì)，這是主要決定因素。內(nèi)因：難溶物質(zhì)本身的性質(zhì)，這是主要決定因素。(2)外因。外因。濃度：加水稀釋，平衡向濃度：加水稀釋，平衡向溶解溶解方向移動(dòng)，但方向移動(dòng)，但Ksp不不變變。溫度：絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是溫度：絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱吸熱過程，升高溫過程，升高溫度，平衡向度，平衡向溶解溶解方向移動(dòng)，方向移動(dòng)，Ksp增大增大。其他：向平衡體系中加入可與體系中某些離子反其他：向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶物質(zhì)或更難電離物質(zhì)或氣體的離子時(shí)，應(yīng)生成更難溶物質(zhì)或更難電離物質(zhì)或氣體的離子時(shí)，平衡向溶解方向移動(dòng)，但平衡向溶解方向移動(dòng)，但Ksp不變。不變。A溫度為溫度為T1時(shí)，在時(shí)，在T1曲線上方區(qū)域任意一點(diǎn)時(shí)，曲線上方區(qū)域任意一點(diǎn)時(shí)，均有均有BaSO4沉淀生成沉淀生成B蒸發(fā)溶劑可能使溶液由蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點(diǎn)變?yōu)辄c(diǎn)變?yōu)門1曲線上曲線上a、b之間的某一點(diǎn)之間的某一點(diǎn)C升溫可使溶液由升溫可使溶液由b點(diǎn)變?yōu)辄c(diǎn)變?yōu)閐點(diǎn)點(diǎn)DT225 解析：解析：A.在在T1曲線上方區(qū)域曲線上方區(qū)域(不含曲線不含曲線)為過飽和溶為過飽和溶液液，所以有晶體析出所以有晶體析出，故故A正確。正確。B蒸發(fā)溶劑蒸發(fā)溶劑，增大溶液中溶質(zhì)的濃度增大溶液中溶質(zhì)的濃度，溫度不變溫度不變，溶度積常數(shù)不變?nèi)芏确e常數(shù)不變，所以蒸發(fā)溶劑可能使溶液由所以蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點(diǎn)變點(diǎn)變?yōu)榍€上為曲線上a、b之間的某一點(diǎn)之間的某一點(diǎn)(不含不含a、b)，故故B正確。正確。C升溫增大溶質(zhì)的溶解度升溫增大溶質(zhì)的溶解度，溶液中鋇離子、硫酸溶液中鋇離子、硫酸根離子濃度都增大根離子濃度都增大，故故C錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。D25 時(shí)硫酸鋇的時(shí)硫酸鋇的Ksp1.071010，根據(jù)圖片根據(jù)圖片知知，溫度越高溫度越高，硫酸鋇的離子積常數(shù)越大硫酸鋇的離子積常數(shù)越大，T2時(shí)時(shí)硫酸鋇的溶度積常數(shù)硫酸鋇的溶度積常數(shù)1.01045.010551091.071010，所以該溫度大于所以該溫度大于25 ，故故D正確。正確。答案：答案：C沉淀溶解平衡圖象題的解題策略沉淀溶解平衡圖象題的解題策略(1)沉淀溶解平衡曲線類似于溶解度曲線沉淀溶解平衡曲線類似于溶解度曲線，曲線上任曲線上任一點(diǎn)都表示飽和溶液一點(diǎn)都表示飽和溶液，曲線上方的任一點(diǎn)均表示過曲線上方的任一點(diǎn)均表示過飽和溶液飽和溶液，此時(shí)有沉淀析出此時(shí)有沉淀析出，曲線下方的任一點(diǎn)均曲線下方的任一點(diǎn)均表示不飽和溶液。表示不飽和溶液。(2)從圖象中找到數(shù)據(jù)從圖象中找到數(shù)據(jù)，根據(jù)根據(jù)Ksp公式計(jì)算得出公式計(jì)算得出Ksp的的值。值。(3)比較溶液的比較溶液的Qc與與Ksp的大小的大小，判斷溶液中有無沉判斷溶液中有無沉淀析出。淀析出。(4)涉及涉及Qc的計(jì)算時(shí)的計(jì)算時(shí)，所代入的離子濃度一定是混所代入的離子濃度一定是混合溶液中的離子濃度合溶液中的離子濃度，因此計(jì)算離子濃度時(shí)因此計(jì)算離子濃度時(shí)，所所代入的溶液體積也必須是混合溶液的體積。代入的溶液體積也必須是混合溶液的體積。2硫酸鍶硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下。在水中的沉淀溶解平衡曲線如下。下列說法正確的是下列說法正確的是()( 2 ) ( 2 0 1 5 新 課 標(biāo)新 課 標(biāo) 卷卷 ) 用 廢 電 池 的 鋅 皮 制 備用 廢 電 池 的 鋅 皮 制 備ZnSO47H2O的過程中，需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵，的過程中，需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵，其方法是：加稀其方法是：加稀H2SO4和和H2O2溶解，鐵變?yōu)槿芙?，鐵變?yōu)開，加堿調(diào)節(jié)至，加堿調(diào)節(jié)至pH為為_時(shí)，鐵剛好沉淀完全時(shí)，鐵剛好沉淀完全(離離子濃度小于子濃度小于1105 molL1時(shí)，即可認(rèn)為該離子沉?xí)r，即可認(rèn)為該離子沉淀完全淀完全)；繼續(xù)加堿至；繼續(xù)加堿至pH為為_時(shí)，鋅開始沉淀時(shí)，鋅開始沉淀(假定假定Zn2濃度為濃度為0.1 molL1)。若上述過程不加。若上述過程不加H2O2，后果是，后果是_，原因是，原因是_。有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：(2)H2O2具有強(qiáng)氧化性把具有強(qiáng)氧化性把Fe直接變成三價(jià)鐵離子直接變成三價(jià)鐵離子，根根據(jù)溶度積原理據(jù)溶度積原理，KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)，c3(OH)3KspFe(OH)3/Fe31034，c(OH)0.51012 molL1，c(H)102.7，所以所以pH為為2.7，同理可得繼續(xù)加堿至同理可得繼續(xù)加堿至pH為為6時(shí)時(shí)，鋅開始沉淀鋅開始沉淀，若上若上述過程不加述過程不加H2O2后果是鋅離子和二價(jià)鐵離子無法分后果是鋅離子和二價(jià)鐵離子無法分離離，因?yàn)樗鼈兊囊驗(yàn)樗鼈兊腒sp相近無法分離。相近無法分離。答案：答案：(1)4.72107(2)Fe32.76鋅離子和二價(jià)鐵離子無法分離鋅離子和二價(jià)鐵離子無法分離 它們的它們的Ksp相近無法分離相近無法分離