化学选修ⅳ人教新课标同步知识点学练考--难溶电解质的溶解平衡

1、难溶电解质的溶解平衡【教法探析】一、引入新课复习引入：1.展示蔗糖溶解平衡的课件，回顾非电解质的溶解平衡。2.进一步分析电解质氯化钠在水中的溶解情况（随氯化钠的增多）。说明并板书：强电解质溶解的过程就是电离的过程。过程图像分析：二、进行新课一、难溶电解质的溶解平衡回顾：关于平衡前面我们学习了化学平衡、电离平衡、水解平衡，它们的定义均类似且均遵循平衡移动原理（勒夏特列原理），强电解质溶解平衡也不例外。提问：有那位同学能模仿化学平衡的定义结合我们刚才演示的氯化钠的溶解情况给出强电解质溶解平衡的定义呢？1.定义：一定条件下，强电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持

2、不变的状态。（也叫沉淀溶解平衡）提问：1.回顾比较与电离平衡的联系与区别。2.说明强电解质溶解的特征。2.溶解平衡的建立固体溶质溶液中的溶质（1）v（溶解） >v（沉淀），固体溶解，（2）v（溶解）v（沉淀），溶解平衡，（3）v（溶解） <v（沉淀），析出晶体。3.溶解平衡的特征特征：等、动、定、变。强调并板书：变：当条件改变时，强电解质溶解平衡可能发生移动，从而达到新的平衡。板书：4.影响溶解平衡的因素：提问：应该从那几方面去分析？（1）内因：电解质本身的性质展开：不同的电解质在水溶液中溶解的程度不一样，而且差别很大，有的能溶解很多，像NaCl、KCl、NaOH等，这些物质的溶解

3、度大于0.1克，我们通常把它们称作易溶物质。有的溶解的不多，如CaSO4、Ca（OH）2微溶物质，有的溶解的很少，像CaCO3、AgCl、AgS等，这些物质的溶解度小于0.01克，我们通常把它们称作难溶物质，在水溶液中我们把它们称作沉淀。投影难溶 微溶 易溶0.01 0.1 m（g）难溶物质的溶解度很小，有没有可能等于零呢？引导学生观察课本表，得：板书：1.绝对不溶的电解质是没有的。2.同是难溶电解质，溶解度差别也很大。3.易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。学生分析：1.当AgNO3与NaCl反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag+和Cl-？2.难溶电解质（如AgCl）悬浊

4、液中是否存在溶解平衡？如果存在，写出溶解平衡表达式。3.什么情况下存在溶解平衡？（2）外因：遵循平衡移动原理讲述：通常我们讲的外因包括浓度、温度、压强等。对于溶解平衡来说，在溶液中进行，可忽略压强的影响。下面请同学们考虑浓度、温度对溶解平衡分别有什么影响？学生回答，教师总结：浓度：加水，平衡向溶解方向移动。温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。同离子效应：加入与难溶物相同的离子，平衡向沉淀生成方向移动二、沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的生成（1）原理：减少溶解平衡体系中相应的离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。（2）应用：生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯

5、物质的重要方法之一。（3）方法调pH值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值至78Fe3 + 3NH3H2O=Fe（OH）3+3NH4加沉淀剂如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2+S2= CuSHg2+S2= HgS2.沉淀的溶解（1）原理设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动（2）举例 难溶于水的电解质溶于酸中如：CaCO3、FeS、Al（OH）3、Cu（OH）2溶于盐酸。 难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如：Mg（OH） 2溶于NH4Cl溶液【思考与交流】用平衡移动的原理分析Mg（OH） 2溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因？解释：在溶

6、液中存在Mg（OH） 2的溶解平衡：Mg（OH）2（s） Mg2（aq）+2OH（aq）加入盐酸时，H中和OH-,使c（OH）减小，平衡右移，从而使Mg（OH）2溶解；加入NH4Cl时，NH4水解，产生的H中和OH,使c（OH）减小，平衡右移，从而使Mg（OH）2溶解3.沉淀的转化（1）原理：溶解度小的沉淀能转化为溶解度更小的沉淀，沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。（2）实质：使溶液中的离子浓度更小（3）应用 锅炉除水垢（CaSO4） 一些自然现象的解释三、沉淀溶解平衡常数溶度积1.表达式对于溶解平衡MmAn（s） mMn（aq）nAm（aq）Kspc（Mn）m·c（Am）n。2.意

7、义溶度积（Ksp）反映了物质在水中的溶解能力。3.实例（1）AgCl的溶度积常数Kspc（Ag）·c（Cl）。（2）Mg（OH）2的溶度积常数Kspc（Mg2）·c2（OH） 。【学法导引】一、考纲展示（1）了解难溶电解质的溶解平衡（2）了解难溶电解质的沉淀转化的本质二、考点关注（1）结合图像考查溶解平衡的建立。溶度积常数在生产、科研、环保中的应用（2）根据物质的溶度积常数判断沉淀的溶解和转化三、考点展示1.难溶电解质的溶度积常数；2.沉淀溶解平衡的应用四、考试误区1.病例：AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同诊断：忽略“相同离子”的浓度对沉淀溶解平衡的

8、影响2.病例：常温下，向饱和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4粉末，过滤、向洗净的沉淀中加入稀盐酸有气泡产生，说明常温下Ksp（BaCO3）<Ksp（BaSO4）诊断：错误判断溶度积的大小与沉淀转化的关系3.病例：除去MgCl2溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至4，使Fe3生成Fe（OH）3沉淀诊断：利用生成沉淀法除杂时，忽视其他杂质离子的引入4.病例：CuSO4遇到难溶的HgS能慢慢转变为铜蓝（CuS），说明CuS的溶解度大于PbS的溶解度诊断：错误判断溶解度的大小与沉淀转化实质的关系五、温馨提示1.溶度积常数只与难溶性电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度

9、无关。2.溶液中相关离子浓度的变化只能使平衡发生移动，并不能改变溶度积。3.只要溶液中离子积（Qc）大于溶度积（Ksp）时，就能生成沉淀，与Ksp大小无关，如AgI溶液中加入浓KCl溶液，也可以析出AgCl沉淀。4.不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×105 mol·L1时，沉淀已经完全。六、关键记忆1.牢记沉淀溶解平衡的2个特征：v（溶解）v（沉淀）0。固体的质量或离子浓度保持不变。2.掌握溶度积常数表达式：对于溶解平衡，MmAn（s） mMn（aq）nAm（aq），其Kspcm（Mn）·cn（Am）。3.熟记溶度积规则中

10、的3个关系：Qc>Ksp，有沉淀析出，直至达到沉淀与溶解平衡；QcKsp，沉淀与溶解处于平衡状态；Qc<Ksp，无沉淀析出。4.掌握沉淀反应的3个应用：沉淀的生成；沉淀的溶解；沉淀的转化。【模拟练习】1.有关溶度积Ksp说法正确的是（ ）A.Ksp的数值与温度无关B.Ksp的数值与难溶电解质的性质和温度有关C.Ksp的大小与沉淀量的多少和溶液中的离子浓度的大小有关D.Ksp的数值越大，电解质在水中的溶解能力越强2.难溶电解质AB2饱和溶液中，c（A2）x mol·L1，c（B）y mol·L1，则Ksp值为（ ）A.xy2 B.xy C.xy2 D.4xy23.

11、下列属于微溶物质的是（ ）A.AgCl B.BaCl2 C.CaSO4 D.Ag2S4.下列叙述不正确的是（ ）A.向Mg（OH）2悬浊液中加入NH4Cl溶液，溶液变澄清B.向AgI在水中的平衡体系中加入Na2S溶液又转化为黑色沉淀C.用水洗涤BaSO4比用稀硫酸洗涤损失的沉淀要少D.MgCO3在水中加热可以转化为Mg（OH）25.为了除去MgCl2酸性溶性中的Fe3，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后再加入适量盐酸，这种试剂是（ ）A.NH3·H2O B.NaOHC.Na2CO3 D.MgCO36.把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca（OH）2（s） Ca2（a

12、q）2OH（aq），下列叙述正确的是（ ）A.给溶液加热，溶液的pH升高B.恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高C.向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca（OH）2固体增多D.向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca（OH）2固体增多7.牙齿表面由一层硬的成分为Ca5（PO4）3OH的物质保护着，它在唾液中存在平衡：Ca5（PO4）3OH（s）5Ca2（aq）3PO（aq）OH（aq），已知Ca5（PO4）3F（s）的溶解度比Ca5（PO4）3OH更小，为了保护牙齿，世界各地均采用了不同的措施。以下措施不能保护牙齿的是（ ）A.饮用纯净水B.在牙膏中添加适量的Ca2或POC.在饮用水中添加适量的氟

13、化物D.在牙膏中添加适量的氟化物参考答案1.B2.C3.C4.C解析：A是沉淀的溶解；B、D是沉淀的转化。5.D6.D7.A【真题再现】1.2012·福建理综卷25 （15分）实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2（发生装置如图所示）。图0（1）制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是_（填序号）。A.往烧瓶中加入MnO2粉末B.加热C.往烧瓶中加入浓盐酸（2）制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。丙方案：与已知量CaCO3（过

14、量）反应，称量剩余的CaCO3质量。丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H2体积。继而进行下列判断和实验：判定甲方案不可行，理由是_。进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。1NaOH标准溶液滴定，消耗22.00 mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为_mol·L1；b.平行滴定后获得实验结果。判断丙方案的实验结果_（填“偏大”、“偏小”或“准确”）。已知：Ksp（CaCO3）2.8×109、Ksp（MnCO3）2.3×1011进行丁方案实验：装置如图所示（夹持器具已略去）。图0（）使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将_转移到_中。（）反应完毕，

15、每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是_（排除仪器和实验操作的影响因素）。答案 （1）ACB（按序写出三项）（2）残余清液中，n（Cl）>n（H）（或其他合理答案）0.110 0偏小（）Zn粒残余清液（按序写出两项）（）装置内气体尚未冷至室温解析 本题考查制备Cl2的实验以及实验方案的评价。（1）加药品时先加入固体MnO2，再加入液体浓盐酸，最后加热。（2）生成物氯化锰也可以与硝酸银形成沉淀，所以AgCl沉淀中的Cl不全来自于剩余的盐酸。c（HCl）V（HCl）c（NaOH）V（NaOH）得：盐酸的浓度为0.110 0 mol/L；由于Ksp（Mn

16、CO3）Ksp（CaCO3），过量的CaCO3有一部分会转化成MnCO3，由于M（MnCO3）M（CaCO3），故最终剩余的固体质量增加，导致测得的c（H）偏小，盐酸的浓度偏低。（）若将残余清液转移到锌粒中，则会在Y形管右管中残留部分清液，使所得气体体积偏小，故应将锌粒转移到残余清液中。（）Zn与盐酸反应放热，因此冷却后气体的体积将缩小。2.2012·广东理综卷32 难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O（s） 2Ca22

17、KMg24SO422H2O为能充分利用钾资源，用饱和Ca（OH）2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：图0（1）滤渣主要成分有_和_以及未溶杂卤石。（2）用化学平衡移动原理解释Ca（OH）2溶液能溶解杂卤石浸出K的原因：_。（3）“除杂”环节中，先加入_溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入_溶液调滤液pH至中性。（4）不同温度下，K的浸出浓度与溶浸时间的关系见图0，由图可得，随着温度升高，_，_ _。图0（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4（s）CO32CaCO3（s）SO42已知298 K时，Ksp（CaCO3）2.80×109，Ksp（CaSO4）4

18、.90×105，求此温度下该反应的平衡常数K（计算结果保留三位有效数字）。答案 （1）Mg（OH）2CaSO4（二者位置互换也正确）（2）加入Ca（OH）2溶液后，生成Mg（OH）2CaSO4沉淀，溶液中Mg2浓度减小，使平衡右移（3）K2CO3H2SO4（4）溶浸达到平衡的时间缩短平衡时K的浸出浓度增大（其他合理答案也给分）（5）解：CaSO4（s） Ca2（aq）SO42（aq）Ksp（CaSO4）c（Ca2）·c（SO42）CaCO3（s） Ca2（aq）CO32（aq）Ksp（CaCO3）c（Ca2）·c（CO32）K1.75×104解析 本题考

19、查难溶电解质的溶解平衡，考查考生吸收整合化学信息的能力，以及分析难溶电解质的溶解平衡问题和解决平衡常数计算等问题的能力。（1）饱和Ca（OH）2溶液中存在如下电离：“Ca（OH）2=Ca22OH”，OH与Mg2Ca2与SO42存在如下反应：“2OHMg2=Mg（OH）2，Ca2SO42=CaSO4”，生成的Mg（OH）2CaSO4和未溶杂卤石是滤渣的主要成分；（2）杂卤石难溶于水，加入饱和Ca（OH）2溶液时，其中的OH和Ca2能分别沉淀Mg2和SO42，减小杂卤石溶解平衡体系中Mg2和SO42的浓度，使杂卤石的溶解平衡向右移动，因此Ca（OH）2溶液能溶解杂卤石浸出K；（3）除去Mg2的Ca

20、（OH）2必须过量，过量的Ca2必须除去，且不能引入新的杂质阳离子，由于Ca2与CO32易反应生成CaCO3沉淀，因此除杂环节应先加入过量K2CO3溶液除去过量的Ca2；过量的OHCO32必须除去，且不能引入新的杂质阴离子，由于OHH=H2OCO322H=H2OCO2，因此应再加稀H2SO4除去过量的CO32OH，调滤液pH至中性；（4）读图可知如下结论：溶浸达到平衡的时间缩短；平衡时K的浸出浓度增大；K的浸出浓度相同时，溶浸时间：373 K<323 K<288 K，说明K的浸出速率随着温度升高而增大；相同溶浸时间时，K的浸出浓度：288 K<323 K<373 K，说

21、明K的浸出率随着温度升高而增大。3.2012·天津理综卷5 下列电解质溶液的有关叙述正确的是（）A.同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后，溶液的pH7B.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c（Ba2）增大C.含1 mol KOH的溶液与1 mol CO2完全反应后，溶液中c（K）c（HCO3）D.在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH，可使c（Na）c（CH3COO）D解析 本题通过电解质溶液知识考查考生思维能力。A项因不知强酸、强碱是几元酸、几元碱而无法判断混合溶液的pH，如同浓度、同体积的H2SO4与NaOH溶液混合后溶液pH7，A项错误；B项加入Na2SO4固体后，溶液中c（SO42）增大，使BaSO4的溶解平衡向左移动，c（Ba2）减小，B项错误；C项充分反应后溶液中溶质为KHCO3，由于HCO3水解导致溶液中c（K）c（HCO3），C项错误；向CH3COONa溶液中加入CH3COOH至溶液呈中性时，利用“电荷守恒”可知溶液中c（Na）c（CH3COO），D项正确。3. 2012·浙江理综卷12下列说法正确的是：A.在100 、101 kPa条件下，液态水的气化热为40.69 kJ·mol-1，则H2O（g）H2O（l） 的H = 40.69 kJ·mo