化學(xué)高考第一輪復(fù)習(xí)-沉淀溶解平衡學(xué)案版含答案

課程信息年級(jí)高二學(xué)科|化學(xué) |版本山東科技版內(nèi)容標(biāo)題高二第一輪復(fù)習(xí)：《化學(xué)選修4》第3章第3節(jié)【本講教育信息】一.教學(xué)內(nèi)容：高考第一輪復(fù)習(xí)《化學(xué)選修4》第3章物質(zhì)在水溶液中的行為第3節(jié)沉淀溶解平衡1、沉淀溶解平衡。2、容度積及其計(jì)算。3、沉淀反應(yīng)原理及應(yīng)用和計(jì)算。二.教學(xué)目的：1、理解物質(zhì)的溶解是可逆的，能用化學(xué)平衡的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)溶解平衡。2、從平衡的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)溶度積，并能用于計(jì)算。3、理解掌握沉淀反應(yīng)的原理和應(yīng)用一一沉淀的生成、沉淀的溶解、沉淀的轉(zhuǎn)化，能進(jìn)行有關(guān)分析和計(jì)算。三.重點(diǎn)和難點(diǎn)：1、溶度積的概念及其計(jì)算。2、沉淀溶解平衡的認(rèn)識(shí)。3、沉淀的生成、溶解和轉(zhuǎn)化。四.考點(diǎn)分析：本節(jié)內(nèi)容在高考中的主要考查點(diǎn)是：1、判斷難溶電解質(zhì)在一定條件下能否生成沉淀或沉淀能否溶解。2、沉淀的轉(zhuǎn)化。3、利用沉淀溶解平衡理論解釋實(shí)驗(yàn)室及生活中的現(xiàn)象。五.知識(shí)要點(diǎn)：1、沉淀溶解平衡（1）沉淀溶解平衡是指，它的平衡常數(shù)叫，它是一個(gè)（2）難溶電解質(zhì)與易溶電解質(zhì)之間并無(wú)嚴(yán)格的界限，習(xí)慣上將溶解度 的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)，在一般情況下，相當(dāng)量的離子互相反應(yīng)生成 時(shí)，可以認(rèn)為反應(yīng)完全了。2、溶度積（1）在難溶電解質(zhì)達(dá)到時(shí)，溶液中的乘積為一常數(shù)，叫做常數(shù)，簡(jiǎn)稱，通常用 表示。（2）表達(dá)式AB（s）■- -mAn+（aq）+nBm-（aq）SP（3）KSP反映了難溶電解質(zhì)在水中的，同類型物質(zhì)，KSP數(shù)值，難溶電解質(zhì)在水中。（4）KSP只與難溶電解質(zhì)的和有關(guān)，而與 無(wú)關(guān)。3、沉淀溶解平衡應(yīng)用（1）QCKSP有沉淀析出QCKSP處于平衡狀態(tài)QCKSP有固體可繼續(xù)溶解（2）在難溶電解質(zhì)溶液中，當(dāng)時(shí)，就會(huì)有沉淀生成，如沉淀溶液中Cu2+，可以加入的沉淀劑是 。（3）當(dāng)時(shí)，就會(huì)使沉淀溶解。常用的方法有，如要使CaCO3沉淀溶解，可以加入降低的濃度，使平衡向溶解的方向移動(dòng)。如使CuS沉淀溶解，可以加入，減少溶液中的濃度，使平衡向溶解的方向移動(dòng) ，如溶解AgCl可以加入以生成 而使其溶解。（4）沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是 ，通常一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，這兩種難溶物的 差別越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)就越大。如：在ZnS的溶解平衡體積中加入CuSO4溶液，可以將其轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS沉淀，這說(shuō)明溶解度>。轉(zhuǎn)化的方程式可以表示為 。注意：1、（1）概論：一定條件下難溶強(qiáng)電解質(zhì)AmBn溶于水形成飽和溶液時(shí)，溶質(zhì)的離子與該固態(tài)物質(zhì)之間建立的平衡狀態(tài)，稱沉淀溶解平衡。（2）溶度積及表達(dá)式一定條件下，難溶強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，各離子濃度以其化學(xué)計(jì)量數(shù)為幕的乘積是一常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱該電解質(zhì)在此條件下的溶度積。其意義在于既可表示該難溶強(qiáng)電解質(zhì)在溶液中溶解趨勢(shì)的大小，也可表示該難溶強(qiáng)電解質(zhì)形成沉淀的難易，一般說(shuō)，只要?dú)埩粼谌芤褐械碾x子濃度小于1x10-5mol.L-1時(shí)，認(rèn)為是沉淀完全。AB（S）- mAn+（aq）+nBm-（aq）KSP c（An+）m-c（Bm-）n（3）KSP反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。①用溶度積直接比較時(shí)，物質(zhì)的類型（如AB型、A2B型、AB2型等）必須相同。②對(duì)于同類型物質(zhì)，KSP數(shù)值越大，難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。如由KSP數(shù)值可知，溶解能力：AgCl>AgBr>AgI>Ag2S，Cu(OH)2<Mg(OH)2。(4)影響KSP的因素與化學(xué)平衡常數(shù)一樣，KSP只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而與濃度無(wú)關(guān)。溶液中離子濃度的變化只能使溶解平衡移動(dòng)并不改變?nèi)芏确e。(5)利用濃度商和溶度積判斷沉淀的生成、溶解情況以及沉淀溶解平衡的移動(dòng)方向。①Q(mào)C>KSP，此時(shí)有沉淀析出，直至沉積與溶解達(dá)到平衡狀態(tài)；②QC=ksp，沉積與溶解處于平衡狀態(tài)；③QC<K部若溶液中存在固體，則沉淀量減少，直至沉積與溶解達(dá)到平衡狀態(tài)。2、(1)沉淀的溶解與生成①在難溶電解質(zhì)的溶液中，當(dāng)QC>K*時(shí)，就會(huì)生成沉淀。據(jù)此，可加入沉淀劑而析出沉淀，是分離、除雜常用的方法。如以Na2s、H2S等作沉淀劑，使某些金屬離子如Cu2+、Hg2+等生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。②當(dāng)QC<K部時(shí)，就會(huì)使沉淀溶解。常用的方法有：a.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，使平衡向溶解方向移動(dòng)。如難溶于水的BaCO3可溶于酸中。b.發(fā)生氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解。有些金屬硫化物如CuS、HgS等，其溶度積特別小，在其飽和溶液中c(S2-)特別小，不溶于非氧化性強(qiáng)酸，只溶于氧化性酸(如硝酸、王水等)，S2-被氧化以減小其濃度，而達(dá)到沉淀溶解的目的。此法適用于那些具有明顯氧化性或還原性的難溶物。c.生成絡(luò)合物使沉淀溶解向沉淀溶解平衡體系中加入適當(dāng)?shù)慕j(luò)合劑，使溶液中某種離子生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，以減少其離子濃度，從而使沉淀溶解。如溶解AgCl可加入氨水以生成[Ag(NH3)2]+而使AgCl溶解。③實(shí)例探究a.利用沉淀溶解平衡移動(dòng)原理解釋作“鋇餐”用BaSO4而不可用BaCO3的原因。b.誤服可溶性鋇鹽引起中毒，應(yīng)盡快服用5.0%的NaSO溶液洗胃，使SO2-與Ba2+結(jié)2 4 4合成沉淀而排出。c.從沉淀溶解平衡的角度解釋溶洞的形成。(2)沉淀的轉(zhuǎn)化①沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。通常，一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，兩種難溶物的溶解能力差別越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)就越大。②實(shí)例探究a.往ZnS的溶解平衡體系中加入CuSO4溶液可將其轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS沉淀。ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)b.依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理，可用FeS等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的重金屬離子。FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)c.硬水中的Mg(HCO3)2煮沸時(shí)分解為MgCO3，繼續(xù)煮沸過(guò)程中，MgCO3轉(zhuǎn)化為更難溶的Mg(OH)2?！镜湫屠}】例1.銘酸銀在298K時(shí)的溶解度為0.00445g，求其溶度積。分析：因銘酸銀(Ag2crO4)飽和溶液是極稀的，其密度可認(rèn)為是1g/mL，已知Ag2CrO4的相對(duì)分子質(zhì)量為332,所以Ag2CrO4飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為0.00445g332g/mOl =1.34x10一4mol/L——g-x10-3L/mL1g/mL因Ag2CrO4^^2Ag++GO4-所以c(Ag+)=2x1.34x10-4mol/L=2.68x10-4mol/Lc(CrO2-)=1.34x10-4mol/LKSP(Ag2CrO4)=c2(Ag+)-c(CrO2-)=(2.68x10-4)2x1.34x10-4=9.62x10-12答案：KSP(Ag2CrO4)=9.62x10-12例2.有關(guān)AgCl沉淀的溶解平衡說(shuō)法正確的是( )AgCl沉淀生成和沉淀溶解不斷進(jìn)行，但速率相等

AgCl難溶于水，溶液中沒(méi)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沉淀的溶解度不變分析：A項(xiàng)正確。因?yàn)槌恋砣芙馄胶庖彩腔瘜W(xué)平衡，具有與化學(xué)平衡、電離平衡相同的特征。故達(dá)平衡后沉淀的生成和沉淀溶解仍不斷進(jìn)行。B項(xiàng)錯(cuò)誤。因?yàn)橛扇芏确e可知，任何難溶電解質(zhì)，不管其溶解度多么小，在其飽和溶液中總有與其達(dá)成平衡的離子，而且其離子濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)乘次幕之積必為常數(shù)。C項(xiàng)正確。因?yàn)槲镔|(zhì)的溶解過(guò)程多是吸熱過(guò)程。D項(xiàng)錯(cuò)誤。因向溶液中加入NaCl固體，增大了。-的濃度，使該平衡逆向移動(dòng)，AgCl的溶解度要減小。答案：AC例3.已知25c時(shí)BaSO4的Ksp=1.1x1。-"L2。請(qǐng)計(jì)算25c時(shí)BaS%飽和溶液中c(Ba2+)和BaSO4的溶解度。分析：因?yàn)镵=c(Ba2+)c(SO2-)=1.1x10-iomol2.L-2SP 4所以c(Ba2+)=11.1x10-10mol2-L-2=1.05x10-5mol-L-11001000=1.05x10-5x233x1001000S(BaSO4)=c(Ba1001000=1.05x10-5x233x1001000=2.45x10-6g答案：c(Ba答案：c(Ba2+)=1.05x10-5mol-L-1S(BaSO4=2.45x10-6g例4.FeS飽和溶液中存在溶解平衡：FeS Fe2++S2-,常溫下KSp=c(Fe2+).c(S2-)=8.1x10-17mol2.L-2。(1)理論上FeS的溶解度為。(2)又知FeS飽和溶液中c(H+)與。四2-)之間存在以下關(guān)系：c2(H+).c(S2-)=1.0X10-22，為了使溶液里c(Fe2+)達(dá)至l」1mol1-1，現(xiàn)將適量FeS投入其飽和溶液中，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液中的c(H+)為。分析：(1)由溶度積可知：c(Fe2+)=t：KP=9x10-9mol-L-1即1L水中可溶解9x10-9mol的硫化亞鐵，可求出溶解度為7.92x10-8g(2)由于一定溫度下，溶度積常數(shù)不隨離子濃度改變而改變。故已知某離子濃度時(shí)，可利用溶度積常數(shù)求其他離子的濃度。c(Fe2+)=1mol1-1，則c(S2-)=8.1x10-17moi1-1，又因氫離子與硫離子之間的平衡關(guān)系，可求出c(H+)=1.11x10-3moi-L-1。答案：(1)S(FeS)=7.92x10-8g(2)c(H+)=1.11x10-3moi-L-1例5.磷酸鎂銨(NH4MgpO4)是一種重要的鹽，難溶于水?；瘜W(xué)上制備磷酸鎂銨從反應(yīng)原理看，是用氯化鎂溶液、磷酸氫二鈉和氨水混合反應(yīng)的方法。(1)寫(xiě)出制備磷酸鎂銨反應(yīng)的離子方程式：。(2)在實(shí)際制備的反應(yīng)中，要向混合