2013版化學(xué)復(fù)習(xí)方略課件8.4 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡（蘇教版·浙江專用）

1、第四單元 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡,………三年12考 高考指數(shù):★★★★1.了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡。2.了解溶度積的含義。3.能運(yùn)用平衡移動原理分析沉淀的溶解、生成和轉(zhuǎn)化過程。,一、沉淀溶解平衡原理1.溶解平衡的建立 v溶解 ___v沉淀,固體溶解固體溶質(zhì) 溶液中的溶質(zhì) v溶解 ___v沉淀,溶解平衡

2、 v溶解 ___v沉淀,析出晶體,溶解沉淀,>,=,<,,2.特征,=,≠,不變,3.沉淀溶解平衡常數(shù)——溶度積(1)溶度積(Ksp)。在一定溫度下，難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，離子濃度的____________。(2)表達(dá)式。對于沉淀溶解平衡：MmNn(s) mMn+(aq)+nNm-(aq)，Ksp=_______________________。,［c(Mn+)］m

3、［c(Nm-)］n,冪之積,(3)意義。反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力:對于同類型的難溶電解質(zhì)(如AgCl、AgBr、AgI)，Ksp越小，其在水中的溶解能力______。(4)影響因素。在一定的溫度下，它是一個常數(shù)，只受_____影響，不受溶液中物質(zhì)濃度的影響。,越小,溫度,二、沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用1.沉淀的生成(1)調(diào)節(jié)pH法。如除去CuSO4溶液中的雜質(zhì)Fe3+:①試劑X可為:_________或___

4、___________②離子方程式為：___________________________，__________________________。,Cu(OH)2,Cu2(OH)2CO3,Fe3++3H2O Fe(OH)3↓+3H+,CuO+2H+====Cu2++H2O,(2)沉淀劑法。如用H2S沉淀Hg2+的離子方程式為：_______________________。2.沉淀的溶解(1)酸溶解法。如Ca

5、CO3溶于鹽酸，離子方程式為：_______________________________。Cu(OH)2溶于稀硫酸，離子方程式為：____________________________。,H2S+Hg2+====HgS↓+2H+,CaCO3+2H+====Ca2++CO2↑+H2O,Cu(OH)2+2H+====Cu2++2H2O,(2)鹽溶液溶解法。如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，離子方程式為：__________

6、______________________。3.沉淀的轉(zhuǎn)化(1)實質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動。(2)規(guī)律：一般說來，溶解度小的沉淀容易轉(zhuǎn)化成__________的沉淀。沉淀的溶解度差別越大，越容易轉(zhuǎn)化。,Mg(OH)2+2NH4+====Mg2++2NH3·H2O,溶解度更小,(3)應(yīng)用。①鍋爐除垢將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，離子方程式為：__________________________。②礦物轉(zhuǎn)化用飽和

7、Na2CO3溶液處理BaSO4使其轉(zhuǎn)化為BaCO3，離子方程式為：_____________________________。,CaSO4+CO32- CaCO3+SO42-,BaSO4+CO32- BaCO3+SO42-,1.BaSO4====Ba2++SO42-和BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42-，兩式所表示的意義相同。 ( )【分析】前者為BaSO4的電離方程式，后者為BaSO4沉淀

8、溶解平衡的離子方程式。2.在AgCl的飽和溶液中，加入NaCl溶液，AgCl沉淀質(zhì)量增大，但Ksp(AgCl)不變。( )【分析】難溶電解質(zhì)達(dá)到溶解平衡后，加入含與此物質(zhì)電離產(chǎn)生相同離子的物質(zhì)，會使平衡向生成沉淀的方向移動，但溶度積只受溫度影響。,×,√,3.難溶電解質(zhì)不能轉(zhuǎn)化成溶解度稍大的難溶電解質(zhì)。( )【分析】當(dāng)溶解度較大的沉淀的離子積Qc大于其溶度積Ksp時，溶解度較小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的

9、沉淀。4．沉淀完全是指溶液中該物質(zhì)的濃度為0。( )【分析】任何難溶電解質(zhì)都有一定的溶解度，不可能全部沉淀，當(dāng)該物質(zhì)的濃度小于10－5 mol·L-1時，即可認(rèn)為沉淀完全了。,×,×,5．要除去某溶液中的SO42-,加入可溶性鈣鹽與鋇鹽效果一樣。( )【分析】不一樣。因為BaSO4比CaSO4的溶解度小，故用Ba2+沉淀SO42-更完全。,×,影響沉淀溶解平衡的因素及“四大平衡”的

10、比較1.影響沉淀溶解平衡的因素(1)內(nèi)因——本質(zhì)因素。難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)(2)外因。①濃度：加水稀釋，平衡向溶解方向移動，Ksp不變。②溫度：絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程，升高溫度，平衡向溶解方向移動，Ksp增大。,③同離子效應(yīng)：向平衡體系中加入難溶物電離產(chǎn)生的離子，平衡逆向移動。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、更難電離或氣體的離子時，平衡向溶解方向移動，Ksp不變。,2.四大平衡的比較,【高

11、考警示鐘】(1)沉淀溶解平衡是化學(xué)平衡的一種，沉淀溶解平衡移動分析時也同樣遵循勒夏特列原理。(2)溶度積大的難溶電解質(zhì)的溶解度不一定大，只有組成相似的難溶電解質(zhì)才有可比性。(3)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。,【典例1】某溫度時，AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是( )

12、A.加入AgNO3，可以使溶液由c點變到d點B.加入固體NaCl，則AgCl的溶解度減小，Ksp也減小C.d點有AgCl沉淀生成D.c點對應(yīng)的Ksp小于a點對應(yīng)的Ksp,【解題指南】解答本題要注意兩點：(1)不可孤立的看問題。c(Ag+)變化，必然導(dǎo)致c(Cl-)變化。(2)Ksp只受溫度影響，與離子濃度變化無關(guān)?！窘馕觥窟xC。A項，當(dāng)加入AgNO3時，溶液中的c(Ag+)增大，而c(Cl-)減小，即溶液不能由c點變到d點，

13、錯；B項，加入固體NaCl，則AgCl的溶解度減小，但Ksp不變，錯；C項，d點時的c(Ag+)·c(Cl-)>Ksp，有沉淀生成，對；D項，曲線上的點對應(yīng)的是溶解平衡時的離子濃度關(guān)系，而當(dāng)溫度一定時，Ksp不變，即c點對應(yīng)的Ksp與a點對應(yīng)的Ksp相等，錯。,【技巧點撥】沉淀溶解平衡圖線解讀(1)曲線上的任意一點，都代表指定溫度下的飽和溶液，由對應(yīng)的離子濃度可求Ksp。(2)可通過比較、觀察得出溶液是否達(dá)到飽和狀態(tài)

14、，是否有沉淀析出。處于曲線上方的點表明溶液處于過飽和狀態(tài)，一定會有沉淀析出，處于曲線下方的點，則表明溶液處于未飽和狀態(tài)，不會有沉淀析出。,【互動探究】請指出在25 ℃時，AgCl固體在下列三種物質(zhì)：①100 mL水中；②100 mL 0.01 mol·L-1AgNO3溶液；③100 mL 0.02 mol·L-1NaCl溶液中的溶解度由大到小的順序是什么？原因是什么？提示：溶解度由大到小的順序為：①＞②＞③。加水

15、使AgCl固體繼續(xù)溶解但溶解度不變；②③分別含有Ag+、Cl-，由于同離子效應(yīng)都能抑制AgCl溶解，而c(Cl-)＞c(Ag+),故它們對AgCl溶解所起的同離子效應(yīng)不同，即抑制作用不同，③的抑制作用大于②的抑制作用，故AgCl在②中的溶解度大于在③中的溶解度，故正確的順序為：①＞②＞③。,沉淀溶解平衡的應(yīng)用1.沉淀轉(zhuǎn)化(1)沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。一般是溶解度小的沉淀會轉(zhuǎn)化生成溶解度更小的沉淀。(2)當(dāng)一種試劑能沉淀

16、溶液中幾種離子時，生成沉淀所需試劑離子濃度越小的越先沉淀；如果生成各種沉淀所需試劑離子的濃度相差較大，就能分步沉淀，從而達(dá)到分離離子的目的。,實例：如AgNO3 AgCl AgBr AgI Ag2S顏色變化:白色→淡黃色→黃色→黑色(3)溶解度較小的沉淀在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀，如在BaSO4的飽和溶液中加入高濃度的Na2CO3溶液，也可以轉(zhuǎn)化成溶解度

17、較大的BaCO3沉淀。,2.溶度積的應(yīng)用通過比較溶度積和溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積(離子積Qc)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。(1)Qc＞Ksp，溶液過飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和,達(dá)到新的平衡狀態(tài);(2)Qc=Ksp，溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài);(3)Qc＜Ksp，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。,【高考警示鐘】(1)溶度積曲線上的點表示該條件下

18、，達(dá)到溶解與沉淀平衡狀態(tài)；在曲線下方的點表示該溫度下未達(dá)到平衡；在曲線上方的點表示過飽和狀態(tài)。(2)對于陰陽離子比例不同的物質(zhì)，不能根據(jù)溶度積直接比較離子濃度，而應(yīng)代入數(shù)據(jù)計算。(3)涉及Qc的計算時，易忽視等體積混合后離子的濃度均減半而使計算出錯。故離子濃度一定是混合溶液中的離子濃度，所代入的溶液體積也必須是混合液的體積。,【典例2】(1)在粗制CuSO4·5H2O晶體中常含有雜質(zhì)Fe2+。在提純時為了除去Fe2+，常加

19、入合適氧化劑，使Fe2+氧化為Fe3+，下列物質(zhì)可采用的是__________。A.KMnO4 B.H2O2 C.Cl2 D.HNO3然后再加入適當(dāng)物質(zhì)調(diào)整至溶液pH=4，使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，可以達(dá)到除去Fe3+而不損失CuSO4的目的，調(diào)整溶液pH可選用下列物質(zhì)中的___________。A.NaOH B.NH3·H2OC.CuO

20、 D.Cu(OH)2,(2)甲同學(xué)懷疑調(diào)整至溶液pH=4是否能達(dá)到除去Fe3+而不損失Cu2+的目的，乙同學(xué)認(rèn)為可以通過計算確定，他查閱有關(guān)資料得到如下數(shù)據(jù)，常溫下Fe(OH)3的溶度積Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度積Ksp=3.0×10-20，通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5 mol·L-1時就沉淀完全，設(shè)溶液中CuSO4的濃度為3.0 mol&#

21、183;L-1， 則Cu(OH)2開始沉淀時溶液的pH為_____，F(xiàn)e3+完全沉淀時溶液的pH為________，通過計算確定上述方案_______(填“可行”或“不可行”) 。,【解題指南】解答該題時應(yīng)注意兩點:(1)加氧化劑或加入試劑調(diào)整pH時不能引入新的雜質(zhì)。(2)根據(jù)Ksp進(jìn)行簡單計算,分析pH=4時Cu(OH)2和Fe(OH)3的沉淀情況。,【解析】(1)A、C、D三項雖然能氧化Fe2+，但引入了新的雜質(zhì)離子，故只有

22、B項符合要求。(2)加入 CuO、Cu(OH)2能中和溶液中的H+，達(dá)到調(diào)節(jié)溶液pH的效果，而沒有引入新的雜質(zhì)離子。由Ksp［Cu(OH)2］=c(Cu2+)×c2(OH-)=3.0×10-20，求得c(OH-)=10-10mol·L-1，pH=4，而Fe3+沉淀完全時，則滿足Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38，此時c(Fe3+)=1×10-5 mol·L-1，

23、此時c(OH-)=2×10-11mol·L-1，pH=3.3，也就是說，當(dāng)Cu2+開始沉淀時，F(xiàn)e3+早已沉淀完全，可行。,答案：(1)B C、D (2)4 3.3 可行,【變式訓(xùn)練】下列化學(xué)原理的應(yīng)用,主要是利用沉淀溶解平衡原理來解釋的是( )①熱純堿溶液洗滌油污的能力強(qiáng)；②誤將鋇鹽［BaCl2、Ba(NO3)2］當(dāng)作食鹽食用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒；③溶洞、珊瑚的形成；④碳

24、酸鋇不能作“鋇餐”而硫酸鋇則能；⑤泡沫滅火器滅火的原理。A.②③④ B.①②③C.③④⑤ D.全部,【解析】選A。①、⑤都是利用鹽的水解原理，②、③、④涉及了沉淀的生成與沉淀的溶解，都可用沉淀溶解平衡原理來解釋。,【變式備選】在溶液中有濃度均為0.01 mol·L-1的Fe3＋、Cr3＋、Zn2＋、Mg2＋，已知：Ksp［Fe(OH)3］=2.6×10－39，

25、Ksp［Cr(OH)3］=7.0×10－31；Ksp［Zn(OH)2］=1.0×10－17；Ksp［Mg(OH)2］=1.8×10－11，當(dāng)其氫氧化物剛開始沉淀時，下列離子所需的pH最小的是( )A.Fe3＋ B.Cr3＋C.Zn2＋ D.Mg2＋,【解析】選A。Fe3+開始沉淀時所需c(OH-)= mol&#

26、183;L-1= mol·L-1，Cr3+開始沉淀時所需c(OH-)= mol·L-1= mol·L-1,同理，Zn2+、Mg2+開始沉淀時所需c(OH-)分別為 mol·L-1、 mol·L-1，故A項所需c(OH-)最小，pH最小，A項正確。,【答題要領(lǐng)8】——試紙使用

27、的答題模板1.pH試紙的使用,,【典例】［2010·山東高考·T30(4)］聚合硫酸鐵又稱聚鐵，化學(xué)式為［Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n］m，廣泛用于污水處理。實驗室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO4·7H2O )過程如下：,溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用pH試紙測定溶液pH的操作方法為_________________________

28、________________。,【抽樣分析】,【規(guī)范答案】將一小片pH試紙放到表面皿(或玻璃片)上，用玻璃棒蘸取溶液，點到試紙的中央，等試紙變色后，再跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比讀數(shù),**答題模板**取一小片pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液，點在pH試紙上，等試紙變色后，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照。說明：此類問題的答案幾乎是格式化的。解答此類題目要注意三個得分點和關(guān)鍵詞：蘸待測液+點試樣+對比讀數(shù)(1)蘸取待測溶液：用潔凈的玻璃棒蘸取

29、待測液(2)點試樣：點在試紙上(3)對照：與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照讀數(shù),[2009·安徽理綜·T27(2)]某廠廢水中含5.00×10-3 mol·L-1的Cr2O72-，其毒性較大。某研究性學(xué)習(xí)小組為了變廢為寶，將廢水處理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合價依次為+3、+2)，設(shè)計了如下實驗流程：,第②步中用pH試紙測定溶液pH的操作是 ____________________

30、_____________________________________________。答案：將一小片pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液，點在pH試紙上，等試紙變色后，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照讀數(shù),2.其他試紙的使用(1)用紅色石蕊試紙、藍(lán)色石蕊試紙、淀粉KI試紙檢驗溶液時，答題模板：,將xxxxxx試紙放于表面皿或玻璃片上，用潔凈的玻璃棒蘸取待檢液點在試紙中部，試紙呈現(xiàn)xxxxxx顏色。,(2)用紅色石蕊試紙、藍(lán)色石蕊試紙

31、、淀粉KI試紙檢驗氣體時，答題模板：,先取小片xxxxxx試紙用蒸餾水潤濕，粘在玻璃棒的一端，再放到盛有待測氣體的容器口附近，試紙呈現(xiàn)xxxxxx顏色。,1．要使工業(yè)廢水中的重金屬離子Pb2+沉淀，用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑，已知Pb2+形成的化合物的溶解度如下：,由上述數(shù)據(jù)可知，選用沉淀劑最好為( )A．硫化物 B．硫酸鹽C．碳酸鹽 D．以上沉淀劑均可【解析】

32、選A。生成沉淀的溶解度越小，則Pb2+沉淀越完全。由表中數(shù)據(jù)可知，PbS的溶解度最小，故沉淀劑最好為硫化物。,2．向飽和BaSO4溶液中加水,下列敘述中正確的是( )A.BaSO4的溶解度增大、Ksp不變B.BaSO4的溶解度、Ksp都增大C.BaSO4的溶解度不變、Ksp增大D.BaSO4的溶解度、Ksp均不變【解析】選D。溶解度受溫度與溶劑的影響，溫度不變，溶劑還是水，故BaSO4的溶解度、Ksp均不變,答案選D。,3

33、.下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是( )A.反應(yīng)開始時，溶液中各離子濃度相等B.沉淀溶解達(dá)到平衡時，沉淀的速率和溶解的速率相等C.沉淀溶解達(dá)到平衡時，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，如果再加入難溶性的該沉淀物固體，將促進(jìn)溶解,【解析】選B。反應(yīng)開始時，各離子的濃度沒有必然的關(guān)系，A項不正確。沉淀溶解達(dá)到平衡時，溶液中溶質(zhì)的離子濃度保持不變，但不一定相等，C項不正確。沉淀溶解達(dá)到平衡時，如果再加入難

34、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，D項不正確。,4.(2012·臺州模擬)已知25 ℃時，Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp［MgF2］=7.42×10-11。下列說法正確的是( )A．25 ℃時，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大B．25 ℃時，在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2+)增大C．

35、25 ℃時，Mg(OH)2(s)在20 mL 0.01 mol·L-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液中的Ksp小D．25 ℃時，在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化成為MgF2,【解析】選B。由題意知Ksp［Mg(OH)2］<Ksp［MgF2］，所以二者的飽和溶液中前者的c(Mg2+)小，A項錯誤；B項，加入少量NH4Cl固體后，c(OH

36、-)減小，Ksp不變，所以c(Mg2+)增大，正確；C項，Ksp只與溫度有關(guān)，錯誤；D項，當(dāng)c(F-)足夠大時，Mg(OH)2可以轉(zhuǎn)化為MgF2。,5.常溫下Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.0×10-16，將等體積的AgCl和AgI的飽和溶液的清液混合，再向其中加入一定量的AgNO3固體，下列說法正確的是( )A．兩澄清液混合，AgCl和AgI都沉淀B．向AgI清液加入AgNO3

37、，c(Ag+)增大，Ksp(AgI)也增大C．若AgNO3足量， AgCl和AgI都可沉淀，但以AgCl為主D．若取0.143 5 g AgCl固體放入100 mL水(忽略體積變化)，c(Cl-)為0.01 mol·L-1,【解析】選C。兩清液混合后，c(I-)·c(Ag+)>Ksp(AgI)，c(Cl-)·c(Ag+)<Ksp(AgCl)，故只有AgI沉淀，A項錯誤；Ksp只與溫度有關(guān)，溫

38、度不變，Ksp不變，B項錯誤；D項，忽視了AgCl不能全部溶解，錯誤。,6．在含有Cl－、Br－、I－的溶液中,已知其濃度均為0.1 mol·L-1,而AgCl、AgBr、AgI的溶度積Ksp分別為：1.6×10－10、4.1×10－15、1.5×10－16。若向混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液并充分?jǐn)嚢钑r，首先析出的沉淀是______，最后析出的沉淀是_________；當(dāng)AgBr沉淀開始析出