山西省大同一中高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 夯實(shí)基礎(chǔ) 專題二十四《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》課件.ppt

難溶電解質(zhì)的溶解平衡 1 了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 2 了解難溶電解質(zhì)的沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì) 回歸教材 一 沉淀溶解平衡 1 定義 飽和溶液 沉淀溶解 沉淀生成 在 下 當(dāng)難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶于水形成 時(shí) 速率和 速率相等的狀態(tài) 叫做沉淀溶解平衡 1 難溶電解質(zhì)的溶解度雖然很小 但不可能為零 完全不溶解 溶液中的離子結(jié)合成難溶電解質(zhì)時(shí) 也不可能完全進(jìn)行到 時(shí) 沉淀已經(jīng)完全 1 10 5 勒夏特列 2 沉淀溶解平衡是化學(xué)平衡的一種 沉淀溶解平衡移動(dòng)分析時(shí)也同樣遵循 原理 一定溫度 底 一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于 mol l 1 2 溶度積 ksp 冪的乘積 1 定義 在一定溫度下 難溶電解質(zhì)的飽和溶液中 離子濃度 叫溶度積 2 表達(dá)式 對(duì)于沉淀溶解平衡 mmnn s mmn aq nnm aq ksp 3 意義 對(duì)于相同類型的物質(zhì) ksp的大小反映了難溶電解質(zhì)在溶液中溶解能力的大小 也反映了該物質(zhì)在溶液中沉淀的難易 溶度積大的難溶電解質(zhì)的溶解度不一定大 只有相同類型的難溶電解質(zhì)才有可比性 cm mn cn nm 4 影響因素 在一定的溫度下 ksp是一個(gè)常數(shù) 只受 影響 不受溶液中物質(zhì)濃度的影響 溫度 5 溶度積規(guī)則 通過比較溶度積與濃度商的相對(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 當(dāng) 溶液過飽和 有沉淀析出 直至溶液飽和 達(dá)到新的平衡 當(dāng) 溶液飽和 沉淀與溶解處于平衡狀態(tài) 當(dāng) 溶液未飽和 無沉淀析出 若加入過量難溶電解質(zhì) 難溶電解質(zhì)溶解直至溶液飽和 qc ksp qc ksp qc ksp 二 影響沉淀溶解平衡的因素 性質(zhì) 1 內(nèi)因 難溶物質(zhì)的 這是決定因素 2 外因 沉淀溶解 不變 1 濃度 加水稀釋 平衡向 的方向移動(dòng) 但 ksp 沉淀溶解 增大 2 溫度 絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程 升高溫度 平衡向 的方向移動(dòng) ksp 3 相同離子 向平衡體系中加入難溶物相應(yīng)的離子 平衡 向 的方向移動(dòng) 生成沉淀 不變 4 其他 向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子時(shí) 平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng) 但ksp 三 沉淀溶解平衡的應(yīng)用 1 沉淀的生成 氨水 1 調(diào)節(jié)ph法 如除去nh4cl溶液中的fecl3雜質(zhì) 可加 2 沉淀劑法 如用h2s沉淀cu2 離子方程式為 cu2 h2s cus 2h 入 調(diào)節(jié)ph至4左右 離子方程式為 fe3 3nh3 h2o fe oh 3 3nh4 2 沉淀的溶解 1 酸溶解 難溶于水的caco3可溶于鹽酸 用離子方程式表示為 2 鹽溶解 用離子方程式表示mg oh 2溶于nh4cl溶液 3 沉淀的轉(zhuǎn)化 caco3 2h ca2 co2 h2o 沉淀溶解平衡 2 沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律 復(fù)分解反應(yīng)總是向著某些離子濃度減小的方向進(jìn)行 若生成難溶電解質(zhì) 則向著生成溶度積較小的難溶電解質(zhì)的方向進(jìn)行 一般說來 的沉淀轉(zhuǎn)化成 的沉淀容易實(shí)現(xiàn) 3 應(yīng)用 鍋爐除垢 將caso4轉(zhuǎn)化為caco3 離子方程式zns轉(zhuǎn)化為cus 離子方程式為 溶解度小 溶解度更小 zns cu2 cus zn2 2 沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律 復(fù)分解反應(yīng)總是向著某些離子濃度減小的方向進(jìn)行 若生成難溶電解質(zhì) 則向著生成溶度積較小的難溶電解質(zhì)的方向進(jìn)行 一般說來 的沉淀轉(zhuǎn)化成 的沉淀容易實(shí)現(xiàn) 3 應(yīng)用 鍋爐除垢 將caso4轉(zhuǎn)化為caco3 離子方程式zns轉(zhuǎn)化為cus 離子方程式為 溶解度小 溶解度更小 zns cu2 cus zn2 自主測評(píng) 1 下列說法正確的是 a 向濃度均為0 1mol l 1 nacl和nai混合溶液中滴加少 量agno3溶液出現(xiàn)黃色沉淀 說明ksp agcl ksp agi b agi沉淀中滴入稀kcl溶液 有白色沉淀出現(xiàn) 說明agcl比agi更難溶c 相同溫度下 將足量氯化銀固體分別放入相同體積的 蒸餾水 0 1mol l 1鹽酸 0 1mol l 1氯化鎂溶液 0 1d 25 agcl在同濃度的cacl2和nacl溶液中的溶解度相同 mol l 1硝酸銀溶液中 ag 濃度 答案 a 解析 反應(yīng)總是向著生成更難溶的物質(zhì)的方向進(jìn)行 由于agi的溶度積比agcl小 所以優(yōu)先生成agi a正確 相同條件下 agi比agcl更難溶 產(chǎn)生沉淀的原因是c cl 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于c i b錯(cuò)誤 agcl是難溶電解質(zhì) 溶液中c ag 很小 所以 中ag 濃度最大 而 和 中氯離子對(duì)agcl的溶解平衡起抑制作用 且cl 濃度越大 抑制作用越強(qiáng) 所以正確順序?yàn)?c錯(cuò)誤 同濃度的cacl2溶液的c cl 是nacl溶液的兩倍 它們對(duì)agcl沉淀溶解平衡的抑制程度不同 d錯(cuò)誤 2 2014年廣東汕頭一模 常溫下 ksp caso4 9 10 6 常溫下caso4在水中的沉淀溶解平衡曲線見下圖 下列說法正 確的是 a 在任何溶液中 c ca2 c so4 均相等b d點(diǎn)溶液通過蒸發(fā)可以變到c點(diǎn)c a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的ksp等于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的ksp 2 答案 c 3 有關(guān)agcl沉淀的溶解平衡的說法中 不正確的是 a agcl沉淀生成和沉淀溶解不斷進(jìn)行 但速率相等b agcl難溶于水 溶液中沒有ag 和cl c 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沉淀的溶解度降低解析 溶解平衡的實(shí)質(zhì)是v 沉淀 v 溶解 0 a正確 agcl s ag aq cl aq 是動(dòng)態(tài)平衡 b錯(cuò)誤 溶解過程吸 熱 c正確 加入nacl固體 c cl 增大 agcl溶解平衡左移 d正確 答案 b 下圖所示 據(jù)圖分析 下列判斷錯(cuò)誤的是 4 2012年山東高考 某溫度下 fe oh 3 s 分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后 改變?nèi)芤簆h 金屬陽離子濃度的辯護(hù)如 a ksp fe oh 3 ksp cu oh 2 b 加適量nh4cl固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)與c oh 乘積相等d fe oh 3 cu oh 2分別在b c兩點(diǎn)代表的溶液中達(dá)到飽和 c c d兩點(diǎn)代表的溶液中c h c2 oh fe3 cu2 相等 b c點(diǎn) 時(shí) fe3 對(duì)應(yīng)的ph小 c h 較大 則c oh 較小 且ksp的公式中c oh 為三次方 又知ksp僅與溫度有關(guān) 則ksp fe oh 3 ksp cu oh 2 a正確 存在沉淀 溶解平衡 fe oh 3 s fe3 aq 3oh aq 加入nh4cl固體 因?yàn)閚h4水解產(chǎn)生h h 與oh 反應(yīng)使平衡正向移動(dòng) c fe3 增大 b錯(cuò)誤 c h 和c oh 的乘積為kw 而kw僅與溫度有關(guān) c正確 該圖為沉淀溶解平衡曲線 則在曲線上的任意點(diǎn)均達(dá)到平衡 即為飽和溶液 d正確 答案 b 解析 ksp fe oh 3 c fe3 c3 oh ksp cu oh 2 c cu2 析不正確的是 5 2013年北京高考 實(shí)驗(yàn) 0 1mol l 1agno3溶液和0 1mol l 1nacl溶液等體積混合得到濁液a 過濾得到濾液b和白色沉淀c 向?yàn)V液b中滴加0 1mol l 1ki溶液 出現(xiàn)渾濁 向沉淀c中滴加0 1mol l 1ki溶液 沉淀變?yōu)辄S色 下列分 a 濁液a存在沉淀溶解平衡 agcl s ag aq cl aq b 濾液b中不含有ag c 中顏色變化說明agcl轉(zhuǎn)化為agid 實(shí)驗(yàn)可以證明agi比agcl更難溶 解析 濁液a中含有agcl飽和溶液和agcl沉淀 存在沉淀溶解平衡 agcl s ag aq cl aq a正確 濾液b中含有agcl飽和溶液 含有ag b錯(cuò)誤 實(shí)驗(yàn) 白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀 說明agcl轉(zhuǎn)化為agi c正確 實(shí)驗(yàn) 都能證明agi比agcl更難溶 d正確 答案 b 重點(diǎn)一 溶度積和溶解度 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 例1 下表是五種銀鹽的溶度積常數(shù) 25 a 五種物質(zhì)在常溫下溶解度最大的是ag2so4b 將氯化銀溶解于水后 向其中加入na2s 則可以生成黑色沉淀c 對(duì)于氯化銀 溴化銀和碘化銀三種物質(zhì)在常溫下的溶解度隨著氯 溴 碘的順序增大d 沉淀溶解平衡的建立是有條件的 外界條件改變時(shí) 平衡也會(huì)發(fā)生移動(dòng) 解析 溶解度 ag2so4 agcl agbr agi ag2s a正確 加入na2s 破壞agcl的溶解平衡 agcl可轉(zhuǎn)化為更難溶的黑色ag2s沉淀 b正確 外界條件改變 溶解平衡可發(fā)生移動(dòng) c正確 答案 d 重點(diǎn)二 沉淀反應(yīng)的應(yīng)用 1 沉淀的生成在難溶電解質(zhì)溶液中 當(dāng)qc ksp時(shí) 就會(huì)生成難溶電解質(zhì)的沉淀 據(jù)此加入沉淀劑而析出沉淀 是工業(yè)生產(chǎn) 環(huán)保工程和科學(xué)研究中除雜或提純物質(zhì)的重要方法之一 沉淀生成的常用方法 1 調(diào)ph 如用cu oh 2除去含cu2 的溶液中的fe3 2 加沉淀劑 如沉淀cu2 hg2 等 以na2s h2s作沉淀劑 3 同離子效應(yīng)法 向飽和食鹽水中通入hcl氣體 析出食 鹽晶體 提純食鹽 4 分步沉淀法 當(dāng)一種試劑能沉淀溶液中的幾種離子生成沉淀時(shí) 所需試劑的離子濃度越小的越先沉淀 如果生成各種沉淀所需試劑的離子濃度相差較大 就能分步沉淀 從而達(dá)到 分離離子的目的 如用agno3溶液分離cl 和i 2 沉淀的溶解 當(dāng)qc ksp時(shí) 就會(huì)使沉淀溶解 加入水 酸 堿 鹽或氧化劑 還原劑等與溶解平衡中的相應(yīng)離子反應(yīng) 降低離子濃度 使平衡向溶解方向移動(dòng) 從而使沉淀溶解 常用的方法有 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 2 鹽溶解法 加入鹽溶液 與沉淀溶解平衡體系中某種離子反應(yīng)生成弱電解質(zhì) 從而減小離子濃度使沉淀溶解 如mg oh 2溶于nh4cl溶液 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的某種離子生成穩(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 4 氧化還原法 通過發(fā)生氧化還原反應(yīng)使平衡體系中的離 子濃度降低 從而使沉淀溶解 如ag2s溶于硝酸 備等 如agno3 agcl 白色沉淀 agbr 淡黃色沉 淀 黃色沉淀 ag2s 黑色沉淀 在工業(yè)廢水處理過 3 沉淀的轉(zhuǎn)化 由一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程稱為沉淀的轉(zhuǎn)化 沉淀的轉(zhuǎn)化是一種難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化成另一種難溶電解質(zhì)的過程 沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動(dòng) 若難溶電解質(zhì)類型相同 則ksp較大的沉淀易于轉(zhuǎn)化為ksp較小的沉淀 用此原理可以解釋自然界的某些現(xiàn)象及在工業(yè)上進(jìn)行廢水處理 物質(zhì)的制 naclnabr naina2s 程中 用fes等難溶物作沉淀劑除去廢水中的重金屬離子 例2 下列說法正確的是 b ksp小的物質(zhì)的溶解能力一定比ksp大的物質(zhì)的小c 為減少洗滌過程中固體的損失 最好選用稀硫酸代替h2o來洗滌baso4沉淀d 洗滌沉淀時(shí) 洗滌次數(shù)越多越好 解析 生成baso4沉淀后的溶液中仍然存在ba2 和so4 因?yàn)橛衎aso4的沉淀溶解平衡存在 a錯(cuò)誤 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錯(cuò)誤 從減少baso4沉淀損失的角度而言 用稀硫酸洗滌效果好 因?yàn)橄×蛩峥梢砸种芺aso4的溶解 c正確 洗滌沉淀一般2 3次即可 次數(shù)過多會(huì)使沉淀溶解而減少 d正確 答案 c 2 中學(xué)化學(xué)的四大平衡歸納 中學(xué)化學(xué)教材中 有一個(gè)平衡理論體系 包括溶解平衡 化學(xué)平衡 電離平衡 水解平衡 化學(xué)平衡是這一平衡理論體系的核心 系統(tǒng)掌握反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的概念 理論及應(yīng)用對(duì)于深入認(rèn)識(shí)其他平衡 重要的酸 堿 鹽的性質(zhì)和用途 化工生產(chǎn)中適宜條件的選擇等 具有承上啟下的作用 對(duì)于深入掌握元素化合物的知識(shí) 具有理論指導(dǎo)意義 平衡理論體系向來是歷年高考的熱點(diǎn) 難點(diǎn) 1 不同點(diǎn) 1 研究對(duì)象不同 2 產(chǎn)生原因不同 3 描述方法不同 2 相同點(diǎn) 1 所有的平衡都建立在可逆 反應(yīng) 的基礎(chǔ)上 也就是說 上述四種平衡都對(duì)應(yīng)著一種可逆變化 如下表 2 都可以用勒夏特列原理來解釋 可以應(yīng)用勒夏特列原理解釋電離平衡 鹽類的水解平衡 沉淀溶解平衡中條件的改變對(duì)平衡移動(dòng)方向的影響 其答題模板是 列平衡 說移動(dòng) 得結(jié)論 們會(huì)對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害 必須進(jìn)行處理 常用的處理方法是還原沉淀法 該法的工藝流程如下 色 h2o 1 若平衡體系的ph 2 則溶液顯 色 2 能說明第 步反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是 考點(diǎn)一 難溶電解質(zhì)的溶解平衡 答案 c 2 把ca oh 2放入蒸餾水中 一段時(shí)間后達(dá)到平衡 ca oh 2 s ca2 aq 2oh aq 下列說法正確的是 a 恒溫下向溶液中加入cao 溶液的ph增大b 給溶液加熱 溶液的ph增大c 向溶液中加入na2co3溶液 其中固體質(zhì)量增加d 向溶液中加入少量naoh固體 ca oh 2固體質(zhì)量不變 答案 c 解析 ca oh 2 s ca2 aq 2oh aq 所表示的是ca oh 2的溶解平衡而非電離平衡 ca oh 2是強(qiáng)電解質(zhì) 不存在電離平衡 向平衡體系中加入cao cao與h2o反應(yīng)使c ca2 和c oh 都增大 平衡向左移動(dòng) 由于溫度不變 ksp不變 所以當(dāng)c ca2 和c oh 減小至與原平衡相等時(shí)達(dá)到新的平衡 c ca2 c oh 未變 ph不變 但n ca2 n oh 減小了 ca oh 2的量增大了 a錯(cuò) 給溶液加熱 ca oh 2的溶解度隨溫度升高而減小 所以會(huì)有少量ca oh 2析出 c oh 減小 ph減小 b錯(cuò) 加入na2co3溶液 部分ca oh 2轉(zhuǎn)化為caco3 固體質(zhì)量增加 c對(duì) 加入naoh s 平衡左移 ca oh 2固體質(zhì)量增加 d錯(cuò) a 混合后 溶液中肯定有沉淀生成b 沉淀生成后溶液中ag 的濃度為10 5mol l 1c 沉淀生成后溶液的ph 2d 混合后 升高溫度 溶液中ag 的濃度增大 3 向50ml0 018mol l 1agno3溶液中加入50ml0 02mol l 1鹽酸 已知agcl s 的溶度積常數(shù)ksp 1 10 10 混合后溶液的體積變化忽略不計(jì) 下列說法不正確的是 答案 b 考