高考化学总复习（JS版）《8.4 难溶电解质的沉淀溶解平衡》课件.ppt

一 沉淀溶解平衡1 沉淀溶解平衡 1 概念 在一定的温度下 当速率和速率相等 形成时达到的平衡状态 2 表示 氯化银的沉淀溶解平衡可表示为 溶解 沉淀 难溶电解质饱和溶液 3 特点 2 溶度积 1 概念 用来描述难溶电解质在水中的平衡的常数 2 表示 用符号ksp表示 例如 agcl ag cl ksp fe oh 3 fe3 3oh ksp 3 影响因素 只与有关 4 表示意义 反映难溶电解质在水中的 对于同类型的难溶电解质 如agcl agbr agi 而言 ksp越小 其在水中的也越小 沉淀溶解 c ag c cl c fe3 c3 oh 温度 溶解能力 溶解能力 思考 难溶电解质的ksp数值越小 表明其在水中的溶解能力就越弱 这种说法对吗 提示 不对 当难溶电解质化学式所表示的组成中阴阳离子个数相同时 ksp越小 难溶电解质在水中的溶解能力就越弱 如果组成中阴 阳离子个数不同 ksp不能用于直接判断溶解能力的强弱 二 沉淀溶解平衡的应用1 实现沉淀的转化溶解能力的物质易转化为溶解能力的物质 例如 3 溶洞的形成caco3 co2 h2o ca2 2hco3 相对较强 相对较弱 2 利用生成沉淀来分离或除去杂质离子例如 除去cuso4溶液中混有的少量fe3 1 2011年海南模拟 下列有关agcl沉淀的溶解平衡的说法中 不正确的是 a agcl沉淀生成和溶解不断进行 但速率相等b agcl难溶于水 溶液中没有ag 和cl c 升高温度 agcl沉淀的溶解度增大d 向agcl沉淀中加入nacl固体 agcl沉淀的溶解度降低 解析 agcl固体在溶液中达到溶解平衡后 溶解与沉淀速率相等 但不为0 a项正确 agcl难溶于水 但溶解的部分电离出ag 和cl b项错误 一般来说 升高温度有利于固体物质的溶解 c项正确 向agcl沉淀中加入nacl固体 增大了cl 浓度 促使溶解平衡向左移动 降低了agcl的溶解度 d项正确 答案 b 2 若在1l蒸馏水中加入1滴 约0 05ml 0 1mol l 1的nacl溶液 搅拌均匀后再滴入1滴0 1mol l 1agno3溶液 请估算是否会产生沉淀 已知agcl的ksp 1 8 10 10 a 否b 是c 可能是d 以上都不正确解析 c cl 0 05 10 3l 0 1mol l 1 1l 5 10 6mol l 1c ag 0 05 10 3l 0 1mol l 1 1l 5 10 6mol l 1qc c cl c ag 2 5 10 11 ksp 所以不会产生沉淀 答案 a 3 2010年温州模拟 为了除去mgcl2溶液中的fecl3 可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是 a naohb na2co3c 氨水d mgo解析 本题常规方法是加入化学物质直接与fe3 反应形成沉淀 但在这里却巧妙地利用了mgo消耗fecl3水解生成的hcl促使fecl3水解成fe oh 3 同时mgo转化成mgcl2 不引入新杂质 即使mgo过量 但它不溶于水 不会引起二次污染 答案 d 4 下列各操作中 不发生 先沉淀后溶解 现象的是 向饱和na2co3溶液中不断通入过量的co2气体 向agno3溶液中逐滴滴入过量的氨水 向agi胶体中逐滴加入过量的稀盐酸 向石灰水中通入过量的co2 向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸a b c d 全部 解析 只发生反应na2co3 co2 h2o 2nahco3 析出nahco3 中先生成agoh沉淀后溶解 中agi聚沉但不溶解 中先生成caco3沉淀后溶解 中只生成h2sio3沉淀 答案 a 5 山东青岛2011届高三调研 已知在25 的水溶液中 agx agy agz均难溶于水 但存在溶解平衡 如 agx s ag aq x ksp agx c ag c x 1 8 10 10 agy s ag aq y ksp agy c ag aq c y 1 0 10 12 agz s ag aq z aq ksp agz c ag c z 8 7 10 17 1 根据以上信息 判断agx agy agz三者的溶解度 用已被溶解的溶质的物质的量 1l溶液表示 s agx s agy s agz 的大小顺序为 2 若向agy的饱和溶液中加入少量的agx固体 则c y 填 增大 减小 或 不变 3 在25 时 若取0 188g的agy 相对分子质量为188 固体放入100ml水中 忽略溶液体积的变化 则溶液中y 的物质的量浓度为 4 由上述ksp判断 在上述 3 的体系中 能否实现agy向agz的转化 并简述理由 在上述 3 体系中 能否实现agy向agx的转化 根据你的观点选答一项 若不能 请简述理由 若能 则实验转化的必要条件是 解析 2 由于agy比agx更难溶 则向agy的饱和溶液中加入agx固体 发生沉淀的转化 agx s y aq agy s x aq 则c y 减小 3 25 时 agy的ksp 1 0 10 12 即溶液达到饱和时 c ag c y 1 0 10 6mol l 1 而将0 188gagy溶于100ml水中 形成的为饱和溶液 溶质还有未溶解的 则c y 1 0 10 6mol l 1 4 由于ksp agz 1 8 10 4mol l 1时 即可由agy向agx的转化 答案 1 s agx s agy s agz 2 减小 3 1 0 10 6mol l 1 4 能ksp agy 1 0 10 12 ksp agz 8 7 10 17 能当溶液中c x 1 8 10 4mol l 1时 agy开始向agx的转化 若要实现agy向agx的完全转化 必须保持溶液中的c x 1 8 10 4mol l 1 要点1溶度积的应用及计算1 溶度积的应用通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积 离子积qc的相对大小 可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解 qc ksp 溶液过饱和 有沉淀析出 直至溶液饱和 达到新的平衡 qc ksp 溶液饱和 沉淀与溶解处于平衡状态 qc ksp 溶液未饱和 无沉淀析出 若加入过量难溶电解质 难溶电解质溶解直到溶液饱和 2 溶度积的计算 1 已知溶度积求溶解度以agcl s ag aq cl aq 为例 已知ksp 则饱和溶液中c ag c cl 结合溶液体积即求出溶解的agcl的质量 利用公式即可求出溶解度 2 已知溶解度求溶度积已知溶解度s 因为溶液中溶解的电解质很少 所以溶液的密度可视为1g cm 3 则100g水即0 1l溶液中溶解的电解质的质量m为已知 则1l溶液中所含离子的物质的量 即离子的物质的量浓度 便求出 利用公式即求出ksp 3 两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能会产生多种沉淀时判断产生沉淀先后顺序的问题 均可利用溶度积的计算公式或离子积与溶度积的关系式加以判断 例1 2010年山东理综 某温度下 fe oh 3 s cu oh 2 s 分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后 改变溶液ph 金属阳离子浓度的变化如图所示 据图分析 下列判断错误的是 a ksp fe oh 3 ksp cu oh 2 b 加适量nh4cl固体可使溶液由a点变到b点c c d两点代表的溶液中c h 与c oh 乘积相等d fe oh 3 cu oh 2分别在b c两点代表的溶液中达到饱和 解析 本题考查沉淀溶解平衡知识 意在考查考生分析图形的能力和实际运用知识的能力 ksp fe oh 3 c fe3 c3 oh ksp cu oh 2 c cu2 c2 oh fe3 cu2 浓度相等 b c点 时 fe3 对应的ph小 c h 较大 则c oh 较小 又知ksp仅与温度有关 则ksp fe oh 3 ksp cu oh 2 a选项正确 存在沉淀溶解平衡 fe oh 3 s fe3 aq 3oh aq 加入nh4cl固体 因为nh4 水解产生h h 与oh 反应使平衡正向移动 c fe3 增大 b选项错误 c h 和c oh 的乘积为kw kw仅与温度有关 则c选项正确 由题意和题图知d选项正确 答案 b 迁移应用 即时迁移小试牛刀 1 某温度时 baso4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示 下列说法正确的是 提示 baso4 s ba2 aq so42 aq 的平衡常数ksp c ba2 c so42 称为溶度积常数 a 加入na2so4可以使溶液由a点变到b点b 通过蒸发可以使溶液由d点变到c点c d点无baso4沉淀生成d a点对应的ksp大于c点对应的ksp 解析 a点在平衡曲线上 此时溶液中存在溶解平衡 加入na2so4会增大so42 的浓度 平衡左移 ba2 的浓度应降低 a项错 d点时溶液不饱和 蒸发溶液 c so42 c ba2 均增大 b项错 d点表示溶液的qc ksp 所以溶液不饱和 不会沉淀 c项正确 ksp是一常数 温度不变 ksp不变 所以该曲线上任一点的ksp都相等 d项错误 答案 c 要点2沉淀溶解平衡的影响因素及应用1 影响因素 1 内因 难溶物质本身性质 这是主要决定因素 2 外因 浓度 加水稀释 平衡向溶解方向移动 但ksp不变 温度 绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程 升高温度 平衡向溶解方向移动 ksp增大 离子浓度 当加入与难溶电解质相同的离子时 平衡向沉淀方向移动 当向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离的物质时 平衡向溶解方向移动 此时ksp不变 2 应用 1 沉淀的溶解只要能有效地降低离子平衡体系中有关离子的浓度 就会发生沉淀的溶解 实现的主要方法有 生成弱电解质 弱酸 弱碱 水或微溶气体 a 有些难溶氢氧化物如 mn oh 2 fe oh 3 cu oh 2 mg oh 2可溶于酸 生成水 b 有些难溶氢氧化物如 mn oh 2 mg oh 2可溶于铵盐 c 难溶弱酸盐可溶于强酸如caco3 cac2o4 fes 生成弱酸或微溶气体 结论 难溶物的ksp越大 生成的弱电解质越弱 沉淀越易溶解 如cus hgs as2s3等ksp太小 即使浓盐酸也不能有效降低s2 的浓度使其溶解 发生氧化还原反应利用氧化还原反应降低难溶电解质离子浓度的方法 3cus 8h 2no3 3s 2no 3cu2 4h2o 生成难电离的配离子利用络合反应降低难溶电解质离子浓度的方法 2nh3 h2o agoh ag nh3 2 oh 2h2o 2 沉淀的生成 在难溶电解质的溶液中 加入沉淀剂 析出沉淀 如以na2s h2s等作沉淀剂 使cu2 hg2 等生成相对难溶的硫化物cus hgs等沉淀 控制溶液的ph使沉淀生成如fe3 水解会使溶液呈酸性 并且fe3 稳定存在的ph 1 62 当ph 1 62时 则fe3 会生成fe oh 3沉淀 所以要使fe3 生成fe oh 3沉淀 就必须使ph 1 62 3 沉淀的转化沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 一般说来 溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现 根据难溶物质溶解度的大小 难溶物质间可以进行转化 例如 例2 2010年北京高考 自然界地表层原生铜的硫化物经氧化 淋滤作用后变成cuso4溶液 向地下深层渗透 遇到难溶的zns或pbs 慢慢转变为铜蓝 cus 下列分析正确的是 a cus的溶解度大于pbs的溶解度b 原生铜的硫化物具有还原性 而铜蓝没有还原性c cuso4与zns反应的离子方程式是cu2 s2 cus d 整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应 解析 a项 应为cus的溶解度小于pbs的溶解度 所以有pbs cu2 cus pb2 b项 cus中硫元素处于最低价态 有还原性 c项 zns不溶于水 cuso4与zns反应的离子方程式应为 cu2 zns cus zn2 d项 铜的硫化物变为cuso4的反应是氧化还原反应 cuso4与zns或pbs的反应是复分解反应 答案 d 迁移应用 即时迁移小试牛刀 2 2011年金华一中模拟 下列说法中 正确的是 a 饱和石灰水中加入一定量生石灰 温度明显升高 所得溶液的ph会增大b agcl悬浊液中存在平衡 agcl s ag aq cl aq 往其中加入少量nacl粉末 平衡会向左移动 溶液中离子的总浓度会减小 c agcl悬浊液中加入ki溶液 白色沉淀变成黄色 证明此条件下ksp agcl ksp agi d 硬水含有较多ca2 mg2 hco3 so42 加热煮沸可以完全除去其中的ca2 mg2 答案 c 易错点对沉淀溶解平衡原理及概念理解不清导致判断错误例一定温度下的难溶电解质ambn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时 其平衡常数ksp cm an cn bm 称为难溶电解质的离子积 已知下表数据 对含等物质的量的cuso4 feso4 fe2 so4 3的混合溶液的说法不科学的是 a 向该混合溶液中逐滴加入naoh溶液 最先看到红褐色沉淀b 该溶液中c so42 c cu2 c fe2 c fe3 5 4 c 向该溶液中加入适量氯水 并调节ph到3 4后过滤 可获得纯净的cuso4溶液d 在ph等于5的溶液中一定不存在fe3 错因分析 本题若对沉淀溶解平衡原理及概念理解不清 不能理解表中数据的含义 易造成错选 正确解答 根据溶度积常数可判断选项a正确 由于cu2 fe2 和fe3 在溶液中均能发生水解反应使得金属阳离子的浓度减小 所以b正确 根据选项c的操作可知溶液中必有氯离子 即溶液中的溶质还存在cucl2 c错 由表中数据知fe3 在ph 4的环境中已沉淀完全 d正确 答案 c 1 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 a 反应开始时 溶液中各离子浓度相等b 沉淀溶解达到平衡时 沉淀的速率和溶解的速率相等c 沉淀溶解达到平衡时 溶液中溶质的离子浓度相等 且保持不变d 沉淀溶解达到平衡时 如果再加入难溶性的该沉淀物 将促进溶解答案 b 2 将一定量的碳酸钙放入水中 对此有关的叙述正确的是 a 碳酸钙不溶于水 碳酸钙固体质量不会改变b 最终会得到碳酸钙的极稀的饱和溶液c 因为ca2 co32 caco3 很容易发生 所以不存在caco3 ca2 co32 的反应d 因为碳酸钙难溶于水 所以改变外界条件也不会改变碳酸钙的溶解性答案 b 3 2011年济南模拟 下列说法正确的是 a 两难溶电解质作比较时 ksp小的 溶解度一定小b ksp的大小取决于难溶电解质的量 所以离子浓度改变时 沉淀平衡会发生移动c 所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中某一离子除净d 温度一定时 当溶液中ag 和cl 浓度的乘积等于ksp值时 此溶液为agcl的饱和溶液答案 d 4 在baso4饱和溶液中 加入na2so4 s 达平衡时 a c ba2 c so42 b c ba2 c so42 ksp baso4 1 2c c ba2 c so42 c ba2 c so42 ksp baso4 d c ba2 c so42 c ba2 c so42 ksp baso4 答案 c 5 已知cuso4溶液分