高考化学一轮复习 专题九 第四单元难溶电解质的沉淀解平衡课件 苏教版

第四单元难溶电解质的沉淀解平衡掌握沉淀溶解平衡与溶度积的概念，充分把握沉淀反应的过程即沉淀产生

—溶解—转化的过程。2．通过沉淀反应的过程，理解溶解平衡也是一种动态平衡，同样可以通过改变条件使平衡移动。3．了解酸碱中和滴定的仪器，反应物质和操作方法，能分析实验误差。

1．溶解平衡 AgCl在溶液中存在下述两个过程： 一方面，在水分子作用下，少量的Ag＋和Cl－脱离

溶入水中；另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面正负离子的吸收，回到AgCl的表面析出沉淀。在一定温度下，当

和

的速率相等时，得到AgCl的饱和溶液，即建立下列动态平衡：

。AgCl表面沉淀溶解沉淀生成AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)2．难溶电解质与易溶电解质

难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限，习惯上将溶解度小于

g的电解质称为难溶电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不会等于0。3．溶度积常数

一定温度下，难溶电解质在溶液中达到测定溶解平衡时的

，用Ksp表示，例如难溶电解质AnBm在水中达到平衡时AnBm(s)

，Ksp＝[Am＋]n·[Bn－]m。0.01平衡常数nAm＋(aq)＋mBn－(aq)【想一想】难溶电解质一定是弱电解质吗？答：不一定，电解质的强弱与溶解性无关，只与电离程度有关，有的难溶电解质是强电解质，例如BaSO4、CaCO3等，有的是弱电解质，例如：Fe(OH)3、Ca(OH)2等。1．沉淀的生成反应物质

利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够

；其次希望沉淀生成的反应进行得越

越好。2．沉淀溶解的反应物质

根据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应

，使平衡向沉淀

的方向移动，就可以使沉淀溶解。 除

可以溶解难溶电解质，某些

也可用来溶解沉淀。发生完全离子溶解酸或碱盐溶液3.沉淀的转化反应物质

沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的

。一般来说，溶解度

的沉淀转化成溶解度

的沉淀容易实现。【议一议】

要除去是选择钡盐溶液好还是钙盐溶液好？ 答：钡盐溶液好，因为硫酸钡的溶解度比硫酸钙小的多，选择钡盐沉淀的更彻底。移动小更小【例1】(2009·广东单科，18)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图。下列说法正确的是() A．温度一定时，Ksp(SrSO4)随c()的增大而减小B．三个不同温度中，313K时Ksp(SrSO4)最大C．283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液D．283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液解析：A项，Ksp只与温度有关，与浓度的大小无关；D项，283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后，因363K时的Ksp小于283K时的Ksp，故溶液变为过饱和溶液。答案：BC1．物质的溶解度和溶度积

溶解度是衡量物质溶解能力的尺度，固体的溶解度通常以100g溶剂为标准，在一定温度下达到溶解平衡时所溶解该溶质的克数。而溶度积主要用于衡量难溶电解质在水中难溶程度的一个定量标准。 难溶并不是绝对的不溶，难溶物质在溶液中存在着溶解平衡。其溶解性的大小除本身的性质外，还受外界条件的影响，如温度以及难溶物质电离生成的离子浓度的变化等都会影响难溶电解质的溶解平衡。 在通常情况下，同一物质在不同的外界条件下，Ksp越小，其溶解度就越小，Ksp越大其溶解度越大。 2.影响沉淀溶解平衡因素(以AgCl为例)外界条件移动方向[Ag＋]Ksp升高温度正向增大增大加入少量AgNO3逆向增大不变加入Na2S正向减小不变通入HCl逆向减小不变3.溶度积(Ksp)及有关计算 (1)物质在溶液中的沉淀溶解平衡与化学平衡、电离平衡具有相同反应物质。以 AmBn为例，难溶电解质AmBn如果溶解的部分全电离，电离与溶解平衡式可以表 示为：AmBn(s)AmBn(aq)===mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，由于AmBn(aq)即溶液中 溶解的全部电离，不存在分子，则上式可写成AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)。 其平衡常数K＝，作为固体c(AmBn)是常数，令K＝Ksp·c(AmBn)。 故Ksp＝[An＋]m·[Bm－]n，由此也可求一定条件下的某种离子浓度。(2)判断利用溶度积Ksp可以判断难溶电解质在给定条件下的沉淀能否生成或溶解；利用溶度积Ksp与浓度商Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下的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，重新达到新的平衡；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，难溶电解质溶解直至溶液饱和。1．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是() A．反应开始时，溶液中各离子的浓度相等 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，将促进溶解解析：本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征，A项：反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系；B项正确；C项：沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项：沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，所以平衡不移动。故正确答案为B。答案：B2．在100mL0.10mol/L的AgNO3溶液中加入100mL溶有2.08gBaCl2的溶液，再加入100mL溶有0.010molCuSO4·5H2O的溶液，充分反应。下列说法中正确的是() A．最终得到白色沉淀和无色溶液 B．最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物 C．最终得到的溶液中，Cl－的物质的量为0.02mol D．最终得到的溶液中，Cu2＋的物质的量浓度为0.033mol·L－1

解析：此题为一计算推断题。经计算AgNO3、BaCl2、CuSO4·5H2O三种物质的物质的量都为0.01mol，反应生成的AgCl和BaSO4各为0.01mol，溶液中剩余的是0.01mol、0.01molCl－和0.01molCu2＋，所以溶液应呈蓝色，故A、C是错误的，三种溶液混合后溶液的体积增大两倍，Cu2＋的物质的量浓度为0.033mol/L。答案：BD3．在溶液中有浓度均为0.01mol·L－1的Fe3＋、Cr3＋、Zn2＋、Mg2＋等离子， 已知：Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39mol4·L－4，Ksp[Cr(OH)3]＝7.0×10－31

mol4·L－4；Ksp[Zn(OH)2]＝1.0×10－17mol3·L－3；Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11

mol3·L－3，当氢氧化物开始沉淀时，下列哪一种离子所需溶液的pH最小() A．Fe3＋B．Cr3＋C．Zn2＋D．Mg2＋ 解析：利用Ksp分别计算出Fe3＋、Cr3＋、Zn2＋、Mg2＋沉淀时OH－的最小浓度， 知Fe3＋更容易沉淀。 答案：A【例题】(2008·山东高考题)某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中正确的是() 提示：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋(aq)的平衡 常数Ksp＝[Ba2＋][]，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

审题视点：1.图中曲线是关于BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋(aq)的沉淀溶解平衡Ba2＋和的浓度关系。2．Ksp只与温度有关与离子浓度无关。思路点拨：Ksp是一温度常数，改变浓度对Ksp无影响，并且线上的每一点所表示的Ksp相同，由于d点时Qc＜Ksp，故无沉淀产生。正确答案：C

错因分析1．不能正确运用Qc与Ksp判断沉淀的生成与溶解。2．不能正确理解图像的含义。

【例题】(12分)金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)如图所示。(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是________。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH()A．<1B．4左右C．>6(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，______(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是_________________________________________________________________________________________________。(4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2＋，写出反应的离子方程式：_________________________________________。(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。为除去某工业废水中含有的Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的()A．NaOH B．FeS C．Na2S

物质FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.3×10－182.5×10－131.3×10－353.4×10－286.4×10－331.6×10－24(1)(2)＋4分，能运用图像简单分析不同pH下，Fe3＋、Cu2＋的存在形式。(3)－2分，能回答第1个小空，但不能正确回答其相应理由，遇到有较大差异图像时，不能正确理解应用溶解度曲线。(5)－2分，忽略了NaOH是可溶物，仅仅追求几种金属离子沉淀，完全抛开了小题题干信息。

本题是以难溶电解质溶解平衡为中心的一道综合性试题。(1)由图可知，在pH＝3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。(2)要除去Fe3＋的同时必须保证Cu2＋不能沉淀，因此pH应保持在4左右。(3)从图示关系可看出，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小，不能通过调控pH而达到分离的目的。(4)Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入氨水后生成难电离的[Cu(NH3)4]2＋，促进Cu(OH)2的溶解。(5)要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不会引入其他离子。

(1)Cu2