高中化学《难溶电解质的溶解平衡》学案8 新人教版选修4

1、难溶电解质的溶解平衡考点解读1. 能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质2. 了解难溶电解质的溶解平衡基础过关溶度积原理及其应用1了解沉淀溶解平衡的本质难溶电解质的溶解平衡在一定重要条件下，当沉淀与溶解的速度相等时，便达到固体难溶电解质与溶液中离子间的平衡状态。例如：BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)溶度积：在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之乘积为一常数，称为溶度积常数，简称溶度积。用符号Ksp表示。对于AmBn型电解质来说，溶度积的公式是：Ksp=An+mBm+n 溶度积与溶解度的关系溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力，溶度积的大小与溶解度有关

2、，它反映了物质的溶解能力。 溶度积规则，可以判断溶液中沉淀的生成和溶解。 离子积Qc与溶度积Ksp的区别与联系某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度的乘积Qc当QcKsp时，为不饱和溶液；当Qc=Ksp时，为饱和溶液；当QcKsp时，为过饱和溶液。2. 了解沉淀转化的原理沉淀的生成：可通过调节溶液PH或加入某些沉淀剂。沉淀的溶解：生成弱电解质。如生成弱酸、弱碱、水或微溶气体使沉淀溶解。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太小即使加入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，即利用发生氧化还原反应降低电解质离子浓度的方法

3、使沉淀溶解。生成难电离的配离子，指利用络合反应降低电解质离子浓度的方法使沉淀溶解。沉淀的转化：把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程叫沉淀的转化。在含有沉淀的溶液中加入另一种沉淀剂，使其与溶液中某一离子结合成更难溶的物质，引起一种沉淀转变成另一种沉淀。例如：CaSO4（s）+Na2CO3 = CaCO3（s）+Na2SO4在氯化银饱和溶液中,尚有氯化银固体存在，当分别向溶液中加入下列物质时，将有何种变化？在氯化银饱和溶液中,尚有氯化银固体存在，当分别向溶液中加入下列物质时，将有何种变化？加入物质平衡移动方向AgCl溶解度溶液中C(Ag+)溶液中C(Cl)发生变化的原因0.1molL1HC

4、l0.1molL1AgNO3KNO3(s)0.1molL1NH3H2OH2O【解析】AgCl（s）Ag+(aq) + Cl-(aq)加入物质平衡移动方向AgCl溶解度溶液中C(Ag+)溶液中C(Cl)发生变化的原因0.1molL1HCl向左减小减小增大同离子效应0.1molL1AgNO3向左减小增大减小同离子效应KNO3(s)向右增大增大增大盐效应0.1molL1NH3H2O向右增大减小增大形成配合物H2O向右不变不变不变稀释作用典型例题【例1】（2010山东卷，15）某温度下，分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液，金属阳离子浓度的辩护如图所示。据图分析，下列判断错误的是A. B.加适量固

5、体可使溶液由点变到点C.两点代表的溶液中与乘积相等D.、分别在、两点代表的溶液中达到饱和解析：b、c两点金属阳离子的浓度相等，都设为x，则，故，A正确；a点到b点的碱性增强，而溶解于水后显酸性，故B错；只要温度一定，就一定，故C正确；溶度积曲线上的点代表的溶液都已饱和，曲线左下方的点都不饱和，右上方的点都是，沉淀要析出，故D正确。答案：B【例2】（2010天津卷，4）下列液体均处于25，有关叙述正确的是A某物质的溶液pH c(CH3COO)解析：某些强酸的酸式盐pH7，如NaHSO4，故A错；pH=4.5，c(H+)=10-4.5 molL-1，pH=6.5，其c(H+)=10-6.5 mol

6、L-1，故B正确；同浓度的CaCl2溶液的c(Cl-)是NaCl的两倍，它们对AgCl沉淀溶解平衡的抑制程度不同，故C错；混合溶液显酸性，则c(H+)c(OH-)，根据电荷守恒，c(CH3COO-)c(Na+)，故D错。答案：B命题立意：综合考查了电解质溶液中的有关知识，包括盐类的水解、溶液的pH与c(H+)的关系、沉淀溶解平衡的移动和溶液中离子浓度大小的比较。【例3】（2010天津卷，6）下列各表述与示意图一致的是A图表示25时，用0.1 molL1盐酸滴定20 mL 0.1 molL1 NaOH溶液，溶液的pH随加入酸体积的变化B图中曲线表示反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g

7、)；H 0 正、逆反应的平衡常数K随温度的变化C图表示10 mL 0.01 molL1 KMnO4 酸性溶液与过量的0.1 molL1 H2C2O4溶液混合时，n(Mn2+) 随时间的变化D图中a、b曲线分别表示反应CH2CH2 (g) + H2(g)CH3CH3(g)；H 0使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化解析：酸碱中和在接近终点时，pH会发生突变，曲线的斜率会很大，故A错；正逆反应的平衡常数互为倒数关系，故B正确；反应是放热反应，且反应生成的Mn2+对该反应有催化作用，故反应速率越来越快，C错；反应是放热反应，但图像描述是吸热反应，故D错。答案：B命题立意：综合考查了有关图像问题

8、，有酸碱中和滴定图像、正逆反应的平衡常数图像，反应速率图像和能量变化图像。【例4】（2009浙江卷10）已知：25C时，。下列说法正确的是 ( ) A25C时，饱和溶液与饱和溶液相比，前者的大B25C时，在的悬浊液加入少量的固体，增大C25C时，固体在20ml0.01 mol氨水中的比在20mL0.01mol 溶液中的小D25C时，在的悬浊液加入溶液后，不可能转化成为答案 B解析 Mg(OH)2的溶度积小，故其电离出的Mg2浓度要小一些，错；A项， NH4 可以结合Mg(OH)2电离出的OH离子，从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动，C(Mg2)增大，正确。B项， Ksp仅与温度有关，故错

9、；D项，由于MgF2的溶度积更小，所以沉淀会向更难溶的方向进行，即可以生成MgF2沉淀，正确。【例5】（2010浙江卷，26）（15分）已知：25时弱电解质电离平衡数：Ka（CH3COOH），Ka（HSCN）0.13；难溶电解质的溶度积常数：Kap（CaF2）25时，molL-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F-）与溶液pH的变化关系，如下图所示：请根据以下信息回答下旬问题： 图2（1）25时，将20mL 0.10 molL-1 CH3COOH溶液和20mL 0.10 molL-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 molL-1NaHCO3溶液混合，实验测

10、得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图2所示：反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 ，反应结束后所得两溶液中，c（CH3COO-） c（SCN-）（填“”、“”或“”）（2）25时，HF电离平衡常数的数值Ka ，列式并说明得出该常数的理由 。（3） molL-1HF溶液与 molL-1 CaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生。试题解析：给信息多，可以对信息进行初步分析，也可以根据问题再去取舍信息。信息分析：HSCN比CH3COOH易电离，CaF2难溶。F-PH=6,PH=0时以HF存在。

11、F-与HF总量不变。问题引导分析（解题分析与答案）：（1）相同的起始条件，只能是因为两种酸的电离度不同导致溶液中起始反应时H+浓度不同引起反应速率的不同。反应结束后，溶质为CH3COONa和NaSCN,因CH3COOH酸性弱于HSCN，故CH3COONa水解程度大，c（CH3COO-）c（SCN-）。 （2）HF电离平衡常数Ka= 【c（H+）* c（F-）】/ c（HF）,其中c（H+）、 c（F-）、 c（HF）都是电离达到平衡时的浓度，选择中间段图像求解。根据图像：PH=4时，c（H+）=10-4， c（F-）=1.610-3、 c（HF）=4.010-4。Ka=0.410-3。（3）P

12、H=4.0，则c（H+）=10-4,此时：根据HF电离，产生的c（F-）=1.610-3，而溶液中的c（Ca2+）=2.010-4。c2（F-）c（Ca2+）=5.1210-10，5.1210-10大于Kap（CaF2），此时有少量沉淀产生。教与学提示：本题比较全面地考察了电离平衡常数与溶解平衡常数的知识内容。要求学生会读图，要掌握平衡常数的表达式和含义：平衡时的溶液中的各种相关离子的浓度。要理解溶解平衡的含义：达到饱和溶液时的最大值，大于则沉淀析出，小于则不析出。明确平衡常数是随温度变化的，不随溶液中的离子浓度的实际值而发生变化。在平衡常数的教学中，可以设计一个关于化学平衡常数、电离平衡常数

13、、沉淀溶解平衡常数的专题，有比较，有触类旁通地系统地研究和学习平衡常数问题。26题再一次说明，平衡常数的题目不再只是说要考，而总是回避大题的内容。难点突破在高考复习中意义重大。也再一次说明，高考的热点往往和大学基础要求有联系。【例6】（2010全国卷1，28）（15分）有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，他们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体；B、C、D和F是盐溶液，且他们的阴离子均不同。现进行如下实验：A有刺激性气味，用沾有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾；将A分别加入其它五中溶液中，只有D、F中有沉淀产生；继续加入过量A时，D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解；将B分别加入C

14、、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色、无味气体逸出；将C分别加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3，沉淀均不溶。根据上述实验信息，请回答下列问题：（1） 能确定溶液是（写出溶液标号与相应溶质的化学式）：（2） 不能确定的溶液，写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法：【解析】(I)由题干表述可知A和E不是盐，又由纯E为无色油状液体，推知E为硫酸（步操作进一步确定）；（II）由题干和步操作可知A为氨水； (III)再由步操作可知F中阳离子为Ag+发生的反应为：AgNH3H2O=AgOHNH4；AgOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2O；而常见的盐中只有AgN

15、O3可溶于水，故F为AgNO3；（IV）由步操作可知B中阴离子应为CO32-,由于此无色无味的气体只能是CO2, B、C、D中能生成沉淀说明不能是HCO3-,而阳离子可是常见的K+、Na+、NH4+等待定（V）同样由步操作D中能与氨水生成沉淀的无色溶液中常见的为阳离子为Mg2+或Al3+，而阴离子需待下步反应再确定；（VI）由步操作生成的沉淀为可能为AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等，但限于题干所述中学常用试剂，则沉淀应为AgCl和BaSO4，才不溶于HNO3，一个是与AgNO3结合生成的沉淀，一个是与硫酸结合形成的沉淀，故C应该同时含有Ba2+和Cl-即，C为B

16、aCl2,进而推出D中阴离子应该为SO42-，因为题干所述盐溶液中阴离子均不同，故D为Al2(SO4)3或MgSO4其他解析见答案【答案】(1)A NH3H2O或NH3 ；E H2SO4 F AgNO3 C BaCl2若C作为不能确定的溶液，进一步鉴别的方法合理，同样给分（2）B Na2CO3或K2CO3 用洁净的铂丝蘸取少量B，在酒精灯火焰中灼烧，若焰色呈黄色则B为Na2CO3溶液；若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色，则B为K2CO3溶液D Al2(SO4)3或MgSO4 取少量D，向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成，继续滴加过量的NaOH溶液，若沉淀溶解，则D为Al2(SO4)3溶液，若沉淀不溶

17、解，则D为MgSO4溶液【命题意图】考查学生的分析与综合能力，涉及到无机元素及其化合物的性质，离子反应，未知物的推断，物质的检验，常见物质量多与量少的反应不同，现象不同等，此题综合性强，难度大，区分度很好，是一道不可多得的经典好题！【点评】此题一改过去每年元素推断的通病，思维容量显著增大能力要求高，与2008年全国卷I理综28题有得一拼，比2009年的第29题出得高超一些，相比以前的无机推断显然有质的飞跃，看到命题人在进步！但是此题是不是一点瑕疵没有呢?x显然不是，例如本题条件很宽广，没太明显的限制条件，因而答案是丰富多彩的，这不会给阅卷者带来喜出望外，只会增加难度，不好统一评分标准，也就缺乏

18、公平性！特别是B和C上就有争议，如B还可能是(NH4)2CO3，C还可能是BaBr2、BaI2等，当然限制一下沉淀颜色就排除了C的歧义！难溶电解质的溶解平衡单元测试 一、选择题（每小题只有1个正确答案）1.AgCl（s）Ag+ + Cl-，平衡时，Ag+ Cl-=Ksp ,过量氯化银分别投入100 mL水 24 mL 0.1 molL-1NaCl 10 mL 0.1 molL-1MgCl2 30 mL 0.1 molL-1AgNO3溶液中,溶液中Ag+大小顺序为 A、 B、 C、 D、2.下列说法正确的是A、在硫酸铜饱和溶液中，加入少量的无水硫酸铜粉末，饱和溶液的质量增加B、同温同压下，同种溶

19、质的不饱和溶液浓度不一定比饱和溶液浓度小。C、在某物质的饱和溶液中加入其它任何溶质都不能溶解。D、某物质的饱和溶液在温度升高后若溶液质量不变，则质量百分比浓度也不变。3.一定温度下，石灰乳悬浊液中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH(aq) 向一定量的石灰乳悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法正确的是A、溶液中Ca2+离子数目减少 B、溶液中c(Ca2+)增大C、溶液的pH增大 D、溶液中溶质的质量分数增大4从植物花朵中提取到一种色素，它实际上是一种有机弱酸，可用HR表示，HR在盐酸溶液中呈现红色，HR在NaOH溶液中呈现蓝色，将HR加入浓硝酸中呈现红色，微热后溶液的红色

20、褪去，根据以上现象，可推测 A、HR应为红色 B、HR应为蓝色 C、HR应为无色 D、R一应为红色5常温下，向0.1molL1的硫酸溶液中逐滴加入物质的量浓度相同的氢氧化钡溶液，生成沉淀的质量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图所示，a、b、c、d分别表示实验时不同的阶段的溶液，下列有关说法中不正确的是 A. 溶液的pH：abcbdcC. a、b溶液呈酸性 D. c、d溶液呈碱性6下列有关分步沉淀的说法正确的是 A. 溶解度小的物质先沉淀 B. 浓度积先达到Ksp的先沉淀 C. 溶解度大的物质先沉淀 D. 被沉淀离子浓度大的先沉淀7欲增加Mg(OH)2在水中的溶解度，可采用的方法是 A. 增加溶液

21、pH B. 加入2.0 molL1NH4ClC. 加入0.1 molL1MgSO4 D. 加入适量95%乙醇8向饱和BaSO4溶液中加水,下列叙述中正确的是 A. BaSO4的溶解度增大、Ksp不变 B. BaSO4的溶解度、Ksp都增大C. BaSO4的溶解度不变、Ksp增大 D. BaSO4的溶解度、Ksp均不变二、选择题（每小题有12个正确答案）9. 欲使0.1 molL1NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32)、c(HCO3)都减少的方法是 A. 通入二氧化碳气体 B. 加入NaOH固体C. 通入HCl气体 D. 加入饱和石灰水10某温度下，在100ml饱和石灰水中加入少量生石灰，充分反应后