山西省大同一中高考化學一輪復習 夯實基礎(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 當難溶強電解質(zhì)溶于水形成 時 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 也不可能完全進行到 時 沉淀已經(jīng)完全 1 10 5 勒夏特列 2 沉淀溶解平衡是化學平衡的一種 沉淀溶解平衡移動分析時也同樣遵循 原理 一定溫度 底 一般認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 表達式 對于沉淀溶解平衡 mmnn s mmn aq nnm aq ksp 3 意義 對于相同類型的物質(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 溶液過飽和 有沉淀析出 直至溶液飽和 達到新的平衡 當 溶液飽和 沉淀與溶解處于平衡狀態(tài) 當 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 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 ksp 3 相同離子 向平衡體系中加入難溶物相應的離子 平衡 向 的方向移動 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生成更難溶或更難電離或氣體的離子時 平衡向沉淀溶解的方向移動 但ksp 三 沉淀溶解平衡的應用 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 復分解反應總是向著某些離子濃度減小的方向進行 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)的方向進行 一般說來 的沉淀轉(zhuǎn)化成 的沉淀容易實現(xiàn) 3 應用 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 復分解反應總是向著某些離子濃度減小的方向進行 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)的方向進行 一般說來 的沉淀轉(zhuǎn)化成 的沉淀容易實現(xiàn) 3 應用 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 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 反應總是向著生成更難溶的物質(zhì)的方向進行 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 遠遠大于c i b錯誤 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agcl的溶解平衡起抑制作用 且cl 濃度越大 抑制作用越強 所以正確順序為 c錯誤 同濃度的cacl2溶液的c cl 是nacl溶液的兩倍 它們對agcl沉淀溶解平衡的抑制程度不同 d錯誤 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點溶液通過蒸發(fā)可以變到c點c a點對應的ksp等于c點對應的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 溶解平衡的實質(zhì)是v 沉淀 v 溶解 0 a正確 agcl s ag aq cl aq 是動態(tài)平衡 b錯誤 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 分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后 改變?nèi)芤簆h 金屬陽離子濃度的辯護如 a ksp fe oh 3 ksp cu oh 2 b 加適量nh4cl固體可使溶液由a點變到b點與c oh 乘積相等d fe oh 3 cu oh 2分別在b c兩點代表的溶液中達到飽和 c c d兩點代表的溶液中c h c2 oh fe3 cu2 相等 b c點 時 fe3 對應的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 因為nh4水解產(chǎn)生h h 與oh 反應使平衡正向移動 c fe3 增大 b錯誤 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均達到平衡 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 實驗 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 向濾液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 實驗可以證明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錯誤 實驗 白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀 說明agcl轉(zhuǎn)化為agi c正確 實驗 都能證明agi比agcl更難溶 d正確 答案 b 重點一 溶度積和溶解度 1 溶度積和溶解度的關(guān)系對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 平衡也會發(fā)生移動 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 c正確 答案 d 重點二 沉淀反應的應用 1 沉淀的生成在難溶電解質(zhì)溶液中 當qc ksp時 就會生成難溶電解質(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 當一種試劑能沉淀溶液中的幾種離子生成沉淀時 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qc ksp時 就會使沉淀溶解 加入水 酸 堿 鹽或氧化劑 還原劑等與溶解平衡中的相應離子反應 降低離子濃度 使平衡向溶解方向移動 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離子反應 降低離子濃度 使平衡向溶解的方向移動 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?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)化的實質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動 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 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 因為有baso4的沉淀溶解平衡存在 a錯誤 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錯誤 從減少baso4沉淀損失的角度而言 用稀硫酸洗滌效果好 因為稀硫酸可以抑制baso4的溶解 c正確 洗滌沉淀一般2 3次即可 次數(shù)過多會使沉淀溶解而減少 d正確 答案 c 2 中學化學的四大平衡歸納 中學化學教材中 有一個平衡理論體系 包括溶解平衡 化學平衡 電離平衡 水解平衡 化學平衡是這一平衡理論體系的核心 系統(tǒng)掌握反應速率與化學平衡的概念 理論及應用對于深入認識其他平衡 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 對于深入掌握元素化合物的知識 具有理論指導意義 平衡理論體系向來是歷年高考的熱點 難點 1 不同點 1 研究對象不同 2 產(chǎn)生原因不同 3 描述方法不同 2 相同點 1 所有的平衡都建立在可逆 反應 的基礎(chǔ)上 也就是說 上述四種平衡都對應著一種可逆變化 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平衡移動方向的影響 其答題模板是 列平衡 說移動 得結(jié)論 們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害 必須進行處理 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 步反應達平衡狀態(tài)的是 考點一 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 一段時間后達到平衡 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反應使c ca2 和c oh 都增大 平衡向左移動 由于溫度不變 ksp不變 所以當c ca2 和c oh 減小至與原平衡相等時達到新的平衡 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 給溶液加熱 ca oh 2的溶解度隨溫度升高而減小 所以會有少量ca oh 2析出 c oh 減小 ph減小 b錯 加入na2co3溶液 部分ca oh 2轉(zhuǎn)化為caco3 固體質(zhì)量增加 c對 加入naoh s 平衡左移 ca oh 2固體質(zhì)量增加 d錯 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 下列說法不正確的是 答案 b 考