高考化學(xué) 第8章 第29課時(shí) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡復(fù)習(xí)課件

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1、一、固體物質(zhì)的溶解度一、固體物質(zhì)的溶解度(1)定義：在一定溫度下，某固體物質(zhì)在100 g溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量，叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。符號(hào)是S，單位是g，定義式是S 100 g。(2)物質(zhì)的溶解性與溶解度的關(guān)系：絕大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增大；少數(shù)物質(zhì)的溶解度隨溫度的變化不明顯，如NaCl；個(gè)別物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高反而減小，如Ca(OH)2?！净A(chǔ)題一】t 時(shí)CuSO4的溶解度為s克，現(xiàn)往足量的CuSO4飽和溶液中加入s g CuSO4粉末，析出w g CuSO45H2O晶體，先要將析出的晶體全部溶解，至少需要加水( )A100 g Bs gC100s g

2、 D無(wú)法確定A二、固體物質(zhì)的溶解平衡二、固體物質(zhì)的溶解平衡 溶解平衡概念：在一定條件下，固體電解質(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)。(難溶電解質(zhì)也叫沉淀溶解平衡)1存在：只要有固體存在的懸濁液中都存在溶解平衡。例：NaCl(s) Na(aq)Cl(aq)AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)2特征等：v(溶解)v(沉淀)(結(jié)晶)；動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡v(溶解)v(沉淀)0；定：達(dá)到平衡時(shí)，溶液中離子濃度不再改變；變：當(dāng)外界條件改變，溶解平衡將發(fā)生移動(dòng)。3影響因素：內(nèi)因：內(nèi)因：難溶電解質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。外因：外因：溫度：多數(shù)電解質(zhì)溶解于水是吸熱的，所以升

3、高溫度，沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)。濃度：加水稀釋，向溶解的方向移動(dòng)。同離子效應(yīng)：向沉淀溶解平衡體系中加入相同的離子，使平衡向沉淀方向移動(dòng)。其他：向沉淀溶解平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶沉淀、難電離物質(zhì)或氣體，使平衡向溶解的方向移動(dòng)。【基礎(chǔ)題二】下列對(duì)沉淀溶解平衡的描述正確的是( )A反應(yīng)開始時(shí)，溶液中各離子濃度相等B沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)，沉淀的速率和溶解的速率相等C沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)，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(shí)，如果再加入難溶性的該沉淀物，將促進(jìn)溶解B【解析】本題考查了沉淀溶解平衡的建立與特征。A項(xiàng)：反應(yīng)開始時(shí)，各離子的濃度沒有必然的關(guān)系。B項(xiàng)正

4、確。C項(xiàng)沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)溶液中溶質(zhì)的離子濃度保持不變，但不一定相等。D項(xiàng)：沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)，如果再加入難溶性的該沉淀物，由于固體的濃度為常數(shù)，故平衡不發(fā)生移動(dòng)。【思考題】向有固態(tài)氫氧化鎂存在的飽和溶液中，分別加入固體醋酸鈉、氯化銨時(shí)，固體氫氧化鎂的質(zhì)量有什么變化？答案：增加減少三、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用與難溶電解質(zhì)的溶度積三、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用與難溶電解質(zhì)的溶度積1沉淀的生成(1)應(yīng)用：應(yīng)用：生成難溶電解質(zhì)的沉淀。(2)方法方法調(diào)pH如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)pH至78Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH加沉淀劑如：沉淀Cu2、Hg2等，以Na2S、H2S做沉淀劑Cu2S2=CuS

5、Hg2S2=HgS2沉淀轉(zhuǎn)化的方法 沉淀轉(zhuǎn)化一般有兩種方式，一是通過加酸、堿、絡(luò)合劑等試劑將沉淀溶解。二是將其轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀。 沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡移動(dòng)。一般溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。3沉淀溶解平衡常數(shù)溶度積(1)定義：定義：一定條件下，難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常數(shù)叫做溶度積常數(shù)或溶度積。(2)表達(dá)式：表達(dá)式：對(duì)于沉淀溶解平衡：MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)，Kspc(Mn)mc(Am)n(3)影響影響Ksp的因素：的因素：Ksp與其他平衡常數(shù)一樣，只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而與沉淀的量和溶液中離子無(wú)關(guān)

6、。(4)離子積：離子積：溶液中有關(guān)離子濃度的冪的乘積，用Qc表示。上述沉淀溶解平衡中的離子積：Qcc(Mn)mc(Am)n。注意：Ksp是達(dá)到平衡時(shí)溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積，而Qc是任何條件下溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積，平衡時(shí)QcKsp。(5)意義：意義：用于判斷沉淀的形成和轉(zhuǎn)化若QcKsp則有沉淀生成。為了使沉淀更完全，必須創(chuàng)造條件，促使平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)。常通過控制反應(yīng)條件，使生成沉淀達(dá)到分離或除去某些雜質(zhì)離子的目的。若QcKsp，溶液未達(dá)到飽和，沉淀就向溶解的方向移動(dòng)進(jìn)行，沉淀溶解。對(duì)于水中難溶的電解質(zhì)，如果設(shè)法不斷地移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子或使相應(yīng)的離子完全反應(yīng)，從而降低該

7、離子的濃度，使得QcKsp，使平衡向溶解的方向移動(dòng)，就可以使沉淀溶解?！净A(chǔ)題三】下列說法正確的是( )A向Na2SO4溶液中加入過量BaCl2溶液，則SO42-沉淀完全，溶液中只含Ba2、Na和Cl，不含SO42-BKsp小的物質(zhì)的溶解能力一定比Ksp大的物質(zhì)的小C為減小洗滌過程中固體的損失，最好選用稀H2SO4代替H2O來洗滌BaSO4沉淀D洗滌沉淀時(shí)，洗滌次數(shù)越多越好C【解析】生成BaSO4沉淀后的溶液中仍然存在Ba2和SO42-，因?yàn)橛蠦aSO4的沉淀溶解平衡存在，A不正確；同類型物質(zhì)的Ksp數(shù)值越小，溶解能力越小，不同類型的物質(zhì)則不能直接比較，B不正確。從減小BaSO4沉淀?yè)p失的角度

8、而言，用稀H2SO4洗滌效果好，因?yàn)镠2SO4可以抑制BaSO4的溶解，C正確。洗滌沉淀一般23次即可，次數(shù)過多會(huì)使沉淀溶解而減少。重要考點(diǎn)重要考點(diǎn)1 難溶電解質(zhì)的溶解平衡難溶電解質(zhì)的溶解平衡 難溶并非不溶，任何難溶電解質(zhì)在水中均存在溶解平衡。難溶電解質(zhì)的溶解平衡如同化學(xué)平衡一樣也是有條件的，條件變化，平衡被破壞。沉淀溶解平衡受溫度和濃度等條件的影響，通過條件的變化可以使沉淀生成、溶解，也可以使沉淀轉(zhuǎn)化。 電離平衡、水解平衡、溶解平衡的共性：加水均能促進(jìn)三大平衡；加熱均能促進(jìn)三大平衡(溶解平衡個(gè)別例外)；三大平衡均為水溶液中的平衡，故都不受壓強(qiáng)的影響；均遵循勒夏特列原理?！究键c(diǎn)釋例1】對(duì)于難溶

9、鹽MX，其飽和溶液中M和X的物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系類似于水的離子積常數(shù)c(H)c(OH)KW，存在等式c(M)c(X)Ksp。一定溫度下，將足量的AgCl分別放入下列物質(zhì)中，AgCl的溶解度由大到小的排列順序是()20 mL 0.01 molL1 KCl溶液30 mL 0.02 molL1 CaCl2溶液40 mL 0.03 molL1 HCl溶液10 mL蒸餾水50 mL 0.05 molL1 AgNO3溶液A BC D【解析】AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)，由于c(Ag)c(Cl)Ksp，溶液中c(Cl)或c(Ag)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。注意AgC

10、l的溶解度大小只與溶液中Ag或Cl的濃度有關(guān)，而與溶液體積無(wú)關(guān)。c(Cl)0.01 molL1 c(Cl)0.04 molL1c(Cl)0.03 molL1 c(Cl)0，c(Ag)0c(Ag)0.05 molL1Ag或Cl濃度由小到大的順序?yàn)?。答案：B【溫馨提示】1.Ksp是一溫度常數(shù)，只與溫度有關(guān)，與離子濃度無(wú)關(guān)，改變濃度對(duì)Ksp無(wú)影響。2解決沉淀溶解平衡的一般思路：“看到”粒子“找到”平衡“想到”移動(dòng)。1.已知KspMg(OH)21.81011，則Mg(OH)2在pH12.00的NaOH溶液中充分溶解后c(Mg2)為( )A1.8107 molL1 B1.0105 molL1C1.010

11、7 molL1 D1.8109 molL1A2.已知AgCl為難溶于水和酸的白色固體，Ag2S為難溶于水和酸的黑色固體。向AgCl和水形成的懸濁液中加入足量的Na2S溶液并振蕩，結(jié)果白色固體完全轉(zhuǎn)化為黑色固體：(1)寫出白色固體轉(zhuǎn)化為黑色固體的離子方程式： 。(2)簡(jiǎn)要說明白色固體轉(zhuǎn)化為黑色固體的原因。 。2AgClS2=Ag2S2Cl 因?yàn)锳g2S的溶解度比AgCl的溶解度小，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，沉淀溶解平衡向離子濃度減小的方向移動(dòng)【解析】由于AgCl的溶解度遠(yuǎn)大于Ag2S的溶解度，當(dāng)在AgCl與水的懸濁液中加入Na2S(aq)時(shí)，對(duì)Ag2S來說QcKsp，所以2AgS2=Ag2S，使AgCl

12、(s) AgCl溶解平衡向右移動(dòng)，最終轉(zhuǎn)化成Ag2S。3.已知在一定溫度下，難溶電解質(zhì)在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)的平衡常數(shù)，叫做溶度積，一般用Ksp表示。如CaCO3(s) Ca2(aq)CO32-(aq)的溶度積KspCa2CO32-。室溫時(shí)MgCO3和Mg(OH)2的溶度積分別為Ksp(MgCO3)6.8106，KspMg(OH)25.61012，試通過計(jì)算比較MgCO3和Mg(OH)2的溶解性的相對(duì)大小。【解析】設(shè)MgCO3和Mg(OH)2在溶液中達(dá)到飽和時(shí)c(Mg2)分別為x和y，MgCO3(s) Mg2CO x xMg(OH)2(s) Mg22OH y 2y則有：x26.8106，x

13、2.6103 molL1y(2y)25.61012，y1.1104 molL1所以，yx，即Mg(OH)2的飽和溶液中Mg2的濃度比MgCO3飽和溶液中Mg2的濃度小，表明Mg(OH)2更難溶。重要考點(diǎn)重要考點(diǎn)2 淀反應(yīng)的應(yīng)用淀反應(yīng)的應(yīng)用1溶度積和溶解度的關(guān)系對(duì)于同類型的難溶電解質(zhì)，在相同條件下，溶度積越大，溶解度就越大，溶度積越小，溶解度就越小。如AgCl、AgBr、AgI的溶解度逐漸減小，溶度積也逐漸減小。 對(duì)于不同類型的難溶電解質(zhì)，不能直接根據(jù)溶度積比較溶解度的大小。要通過計(jì)算。2沉淀的生成和分步沉淀 同一類型的難溶電解質(zhì)(如AgCl、AgI)沉淀的析出順序是溶度積小的物質(zhì)(AgI)先沉

14、淀，溶度積較大的物質(zhì)(如AgCl)后沉淀，這種先后沉淀叫分步沉淀。利用分步沉淀原理，可以分離離子，對(duì)于同一類型的難溶電解質(zhì)，溶度積差別越大，分離的效果越好。分步沉淀的先后次序，不僅與溶度積有關(guān)，還與溶液中對(duì)應(yīng)的離子的濃度有關(guān)。如，有Cl、I的混合溶液中，Cl濃度大到與Ag濃度的乘積達(dá)到AgCl的溶度積時(shí)，則AgCl沉淀可先于AgI沉淀析出。 控制溶液pH分離金屬氫氧化物。金屬氫氧化物的沉淀或溶解和溶液的pH緊密相關(guān)，可以通過控制溶液的pH來達(dá)到分離金屬氫氧化物的目的。下表是常見金屬氫氧化物生成沉淀的pH。常見金屬氫氧化物沉淀的溶度積和pH(25 )【考點(diǎn)釋例2】水體中重金屬鉛的污染問題備受關(guān)注

15、。水溶液中鉛的存在形態(tài)主要有Pb2、Pb(OH)、Pb(OH)2、Pb(OH)、Pb(OH)，各形態(tài)的濃度分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化的關(guān)系如下圖所示：1表示Pb2，2表示Pb(OH)，3表示Pb(OH)2,4表示Pb(OH)，5表示Pb(OH)(1)Pb(NO3)2溶液中，_2(填“”、“”或“”)；往該溶液中滴入氯化銨溶液后，增加，可能的原因是_。(2)往Pb(NO3)2溶液中滴入稀NaOH溶液，pH8時(shí)溶液中存在的陽(yáng)離子(Na除外)有_，pH9時(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為_。(3)某課題組制備了一種新型脫鉛劑，能有效去除水中的痕量鉛，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表：上表中除Pb2外，該脫鉛劑對(duì)其他離子的去除效果最好的

16、是_。離子Pb2Ca2Fe3Mn2Cl處理前濃度/(mgL1)0.10029.80.1200.087 51.9處理后濃度/(mgL1)0.00422.60.0400.053 49.8(4)如果該脫鉛劑(用EH表示)脫鉛過程中主要發(fā)生的反應(yīng)為：2EH(s)Pb2 E2Pb(s)2H則脫鉛的最合適pH范圍為_(填代號(hào))。A45 B67C910 D1112【解析】(1)在Pb(NO3)2溶液中，由于Pb2在水中存在各種形態(tài)致使c(Pb2)變小，所以 一定大于2；往該溶液中滴入氯化銨溶液后， 增加，可能是c(NO3-)增大，或者是c(Pb2)減小，加入氯化銨溶液后，Pb2與Cl結(jié)合生成微溶物PbCl2

17、，Pb2濃度減少。(2)根據(jù)各形態(tài)濃度分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化的關(guān)系圖可知，鉛在不同的pH范圍內(nèi)的主要存在形式，然后根據(jù)要求得出答案；pH9時(shí)，主要反應(yīng)的離子方程式則可根據(jù)多變圖中曲線的變化趨勢(shì)而得到。(3)脫鉛劑除對(duì)Pb2外，對(duì)其他離子的去除效果最好主要看去除率(變化濃度/原有濃度)的大小。 Ca2Fe3Mn2Clc(mgL1) 7.2 0.08 0.034 2.1 7.2/29.8 0.08/0.12 0.034/0.087 2.1/51.9(4)從脫鉛反應(yīng)看，pH增大有利于脫鉛進(jìn)行，但pH偏大，Pb2轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问酱嬖?，達(dá)不到除鉛目的。由圖可知pH6時(shí)，c(Pb2)最大，Pb2濃度大時(shí)有利于2

18、EH(s)Pb2 E2Pb(s)2H向右進(jìn)行，脫鉛效果好；但H濃度過大，平衡向左移動(dòng)，不利于沉淀的生成，故只能選B項(xiàng)。答案：(1)；Pb2與Cl反應(yīng)，Pb2濃度減少(2)Pb2、Pb(OH)、H；Pb(OH)OHPb(OH)2(3)Fe3(4)B【溫馨提示】為使沉淀更完全，選用沉淀劑的原則是：使生成沉淀的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好(所沉淀離子形成沉淀的Ksp盡可能的小，即沉淀物的溶解度越小越好)。不能影響其他離子的存在，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)。1.在溶液中有濃度均為0.01 molL1的Fe3、Cr3、Zn2、Mg2等離子，已知：KspFe(OH)32.61039 mo

19、l4L4；KspCr(OH)37.01031 mol4L4；KspZn(OH)21.01017 mol3L3；KspMg(OH)21.81011 mol3L3。當(dāng)氫氧化物開始沉淀時(shí)，下列哪一種離子所需溶液的pH最小( ) AFe3 BCr3 CZn2 DMg2A2.(2010山東)某溫度下，F(xiàn)e(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(yáng)離子濃度的變化如圖所示。據(jù)圖分析，下列判斷錯(cuò)誤的是( )AKspFe(OH)3KspCu(OH)2B加適量NH4Cl固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)Cc、d兩點(diǎn)代表的溶液中c(H)與c(OH)乘積相等DFe(OH)3、C

20、u(OH)2分別在b、c兩點(diǎn)代表的溶液中達(dá)到飽和【解析】b、c兩點(diǎn)金屬陽(yáng)離子的濃度相等，都設(shè)為x，c(OH)c109.6，c(OH)b1012.7，則KspFe(OH)3x(1012.7)3，KspCu(OH)2x(109.6)2，故KspFe(OH)3K，沉淀要析出，故D正確。答案：B3.解釋下列反應(yīng)中沉淀的生成或溶解的道理：(1)Mg(OH)2能溶于鹽酸也能溶于氯化銨溶液；(2)MnS在鹽酸和醋酸中都能溶解；(3)AgCl能溶于氨水，加硝酸沉淀又重新出現(xiàn)?！窘馕觥?1)難溶氫氧化物都能與強(qiáng)酸反應(yīng)生成難電離的水，使沉淀溶解。(2)因?yàn)镠2S是比HCl和HAc更弱的酸，所以MnS能與HCl或HAc提供的H反應(yīng)生成更弱的H2S酸。 MnS(s) Mn2S2 2HCl=2Cl2H H2SH2S(3)AgCl沉淀溶于氨水中是因?yàn)樯闪丝扇苄缘你y氨配離子，大大降低了Ag的濃度，導(dǎo)致沉淀的溶解。AgCl(s)2NH3 Ag(NH3)Cl加硝酸，其H與Ag(NH3)中的NH3反應(yīng)生成NH，重新釋放出Ag與Cl結(jié)合又生成AgCl的沉淀。Ag(NH3) 2NH3Ag 2HNO3=2NO2HCl 2NH AgCl