高考化学一轮复习 专题9.4 难溶电解质的溶解平衡讲案(含解析)
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第4讲难溶电解质的溶解平衡[考纲要求] 1了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2了解难溶电解质的沉淀转的本质。
考点一沉淀溶解平衡及应用1.沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。
(2)溶解平衡的建立固体溶质错误!未定义书签。
溶液中的溶质①v溶解>v沉淀,固体溶解②v溶解=v沉淀,溶解平衡③v溶解<v沉淀,析出晶体(3)溶解平衡的特点(4)影响沉淀溶解平衡的因素①内因难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
②外因以Ag() Ag+(q)+-(q) ΔH>0为例(5)20℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:2.沉淀溶解平衡的应用 (1)沉淀的生成 ①调节pH 法如除去NH 4溶液中的F 3杂质,可加入氨水调节pH 至7~8,离子方程式为F 3++3NH 3·H 2O===F(OH)3↓+3NH 错误!未定义书签。
②沉淀剂法如用H 2S 沉淀2+,离子方程式为H 2S +2+===S↓+2H +。
(2)沉淀的溶解 ①酸溶解法如O 3溶于盐酸,离子方程式为O 3+2H +===2++H 2O +O 2↑。
②盐溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH 4溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH 错误!未定义书签。
===Mg 2++2NH 3·H 2O 。
③氧还原溶解法如不溶于盐酸的硫物Ag 2S 溶于稀HNO 3。
④配位溶解法如Ag 溶于氨水,离子方程式为Ag +2NH 3·H 2O===[Ag(NH 3)2]++-+2H 2O 。
(3)沉淀的转①实质:沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大,越容易转)。
②应用:锅炉除垢、矿物转等。
深度思考1.(1)01 ·L-1的盐酸与01 ·L-1的AgNO3溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有________________________。
【高三】2021届高考化学难溶电解质的溶解平衡复习教案2021届高考化学第一轮复习必修部分讲义第七单元第4讲难溶电解质的溶解平衡解读与阐释考纲要求权威解读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。
本部分是新课标新增内容,是高考的重点,常见的考查形式: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及转化;③溶解平衡的影响因素。
梳理与整合一、沉淀溶解平衡的建立导学诱思(1)0.1 mol?L-1的盐酸与0.1 mol?L-1的AgNO3溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有:__________________。
(2)下列方程式①AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)、②AgCl===Ag++Cl-、③CH3COOH CH3COO-+H+各表示什么意义?答:________________________________________________________________________。
教材回归1.AgCl溶解平衡的建立在AgCl的溶液中存在下述两个过程:一方面,在水分子的作用下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表面而溶于水中;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面正、负离子的吸引,回到AgCl的表面而析出沉淀。
在一定温度下当沉淀溶解和生成的速率相等时,得到AgCl的饱和溶液。
2.溶解平衡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,析出固体。
二、溶度积导学诱思AgCl的Ksp=1.80×10-10,将0.002 mol?L-1的NaCl和0.002 mol?L-1的AgNO3溶液等体积混合,是否有AgCl沉淀生成?答:____________________________________________。
难溶电解质的溶解平衡【学习目标】1.难溶电解质的溶解平衡及平衡移动2.溶度积常数3.沉淀反应的应用◆感知高考1.[2019·新课标Ⅱ,12]绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。
硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法错误的是A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度B.图中各点对应的K sp的关系为:K sp(m)=K sp(n)<K sp(p)<K sp(q)C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动【答案】B【解析】A. CdS在水中存在沉淀溶解平衡:CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq),其溶度积K sp=c(Cd2+)·c(S2-),在饱和溶液中,c(Cd2+)= c(S2-),结合图象可以看出,图中a和b分别表示T1和T2温度下CdS的溶解度,A 项正确;B. CdS的沉淀溶解平衡中的溶度积受温度影响,m、n和p点均在温度为T1条件下所测的对应离子浓度,则其溶度积相同,B项错误;C. m点达到沉淀溶解平衡,向其中加入硫化钠后,平衡向逆反应方向移动,c(Cd2+)减小,c(S2-)增大,溶液组成由m沿mnp向p方向移动,C项正确;D. 从图象中可以看出,随着温度的升高,离子浓度增大,说明CdS(s)Cd 2+(aq)+S 2-(aq)为吸热反应,则温度降低时,q 点对应饱和溶液的溶解度下降,溶液中的c(Cd 2+)与c(S 2-)同时减小,会沿qp 线向p 点方向移动,D 项正确;答案选B 。
2.(1)[2016·课标全国Ⅰ,27(3)]在化学分析中采用K 2CrO 4为指示剂,以AgNO 3标准溶液滴定溶液中的Cl -,利用Ag +与CrO 2-4生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。
——————————教育资源共享步入知识大海————————难溶电解质的溶解均衡李仕才【课标要求】1.掌握难溶电解质的溶解均衡及溶解均衡的应用2.运用均衡挪动原理剖析、解决积淀的溶解和积淀的转变问题【教课过程】一、溶解均衡1.难溶电解质的定义是什么?难溶物的溶解度能否为0?在 20℃时电解质的溶解性与溶解度的关系以下:溶解性易溶可溶微溶难溶溶解度2.当 AgNO3与 NaCl 反响生成难溶AgCl 时,溶液中能否含有Ag+和 Cl -?此溶液能否为AgCl 的饱和溶液?3.难溶电解质(如AgCl )能否存在溶解均衡?并写出AgCl 的溶解均衡表达式。
4.溶解均衡的观点?其有哪些特点?二、积淀反响的应用1.积淀的生成(1)积淀生成的应用:在波及无体制备、提纯工艺的生产、科研、废水办理等领域中,常利用生成积淀达到分别或某些离子的目的。
(2)积淀的方法a 调理 pH法:如:工业原料氯化铵中混有氯化铁,加氨水调pH 值至 7- 8b加积淀剂法:写出使用Na2S、 H2S 作积淀剂使 Cu2+、 Hg2+形成积淀的离子方程式 .【思虑】1) 在生活中,水资源是很可贵的,假如工业废水中含有Ag+,理论上,你会选择加入什么试剂?2) 粗盐提纯时 ,NaCl 溶液中含有2- 离子,选择含2+ 2+SO Ca 仍是Ba 离子的试剂除掉?42.积淀的溶解(1)积淀溶解的原理:想法不停移去溶解均衡系统中的相应离子,使均衡向积淀溶解的方向挪动(2)应用举例:a)难溶于水的盐溶于酸中如:CaCO3溶于盐酸,FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸b ) 难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液c)难溶物因发生氧化复原反响而溶解如:不溶于盐酸的硫化银可溶于硝酸3.积淀的转变(1)积淀转变的本质:(2)积淀转变的应用:如锅炉除水垢(CaSO4),一些自然现象的解说金戈铁骑三、溶度积(K sp)1.观点:2.表达式:关于积淀溶解均衡M m A nn+ m-Mm (aq)+Na (aq) , K sp =3.溶度积规则:比较K sp与溶液中相关离子浓度幂的乘积(离子积Q c)判断难溶电解质在给定条件下积淀可否生成或溶解。
2015年高考化学一轮复习 专题9.4 难溶电解质的溶解平衡讲案(含解析)复习目标:1、了解沉淀平衡的定义及影响因素。
2、掌握沉淀的溶解和转化条件及应用。
3、了解溶度积及其有关的计算。
基础知识回顾: 一、沉淀溶解平衡的本质 1、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: BaSO 4(s)Ba 2+(aq) + SO 2-4(aq)2、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K sp 表示。
对于A m B n 型电解质来说,溶度积的公式是:K sp =[A n+]m[B m+]n① 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,它反映了物质的溶解能力。
② 溶度积规则,可以判断溶液中沉淀的生成和溶解。
③ 离子积Q c 与溶度积K sp 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Q c <K sp 时,为不饱和溶液; 当Q c =K sp 时,为饱和溶液; 当Q c >K sp 时,为过饱和溶液。
【典型例题1】有关AgCl 的沉淀溶解平衡的说法正确的是( )A .AgCl 沉淀生成和溶解同时在不断进行,且速率相等B .AgCl 难溶于水,溶液中没有Ag +和Cl -C .只要向含有AgCl 的饱和溶液中加入盐酸,一定会有沉淀生成D .向含有AgCl 的悬浊液中加入NaBr 固体,AgCl 沉淀不变化【迁移训练1】【福建省“四地六校” 2014届高三模拟理综化学试题】已知25℃时,电离常数K a(HF)=3.6×10-4,溶度积常数K sp(CaF2)=1.46×10-10。
现向1 L 0.2mol·L-1HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L-1CaCl2溶液,则下列说法中,正确的是()A.25℃时,0.1 mol·L-1HF溶液中pH=1 B.K sp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化C.该体系中有CaF2沉淀产生 D.加入CaCl2溶液后体系中的c(H+)浓度不变二、影响沉淀溶解平衡的因素1、内因难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
2、外因以氯化银饱和溶液中,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?AgCl(s)Ag+(aq) + Cl-(aq)溶液中C(Cl发生变化的原因加入物质平衡移动向AgCl溶解度溶液中C(Ag+)-)0.1mol·L-1HCl 向左减小减小增大同离子效应0.1mol·L-1AgNO3 向左减小增大减小同离子效应KNO 3(s) 向右 增大 增大 增大 盐效应 0.1mol·L-1NH 3·H 2O 向右增大 减小 增大 形成配合物 H 2O向右不变不变不变稀释作用【典型例题2】对饱和AgCl 溶液(有AgCl 固体存在)进行下列操作后,c (Ag +)和K sp (AgCl)均保持不变的是A .加热B .加少量水稀释C .加入少量盐酸D .加入少量AgNO 3【迁移训练2】【福建省莆田市2014届高三3月质量检测化学试题】25℃时,K sp (BaSO 4)=1×10-10, K sp (BaCO 3)=2.6×10-9。
该温度下,下列说法不正确的是A .同浓度的Na 2SO 4和Na 2CO 3混合溶液中滴加BaCl 2溶液,BaSO 4先析出B .BaCO 3的悬浊液中加入少量的新制氯水,c(Ba 2+)增大 C .BaSO 4和BaCO 3共存的悬浊液中,c(SO 42-)c(CO 32-) =126D .BaSO 4悬浊液中加入Na 2CO 3浓溶液,BaSO 4不可能转化为BaCO 3三、沉淀溶解平衡的应用 1、沉淀的生成原理:若Q c 大于K sp ,难溶电解质的沉淀溶解平衡向左移动,就会生成沉淀。
在工业生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
常见的方法有:①调节溶液的pH 法:使杂质离子转化为氢氧化物沉淀。
②加沉淀剂法:如除去溶液中的Cu 2+、Hg 2+,可加入Na 2S 、H 2S 等作为沉淀剂。
〖特别提醒〗 ①为使沉淀更完全,所选用沉淀剂的原则是:使生成沉淀的反应进行得越完全越好(所沉淀离子形成沉淀的K sp 尽可能的小,即沉淀溶解度越小越好)。
②不能影响其他离子的存在,由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质。
2、沉淀的溶解原理:当Q c 小于K sp ,使难溶电解质的沉淀溶解平衡向右移动,沉淀就会溶解。
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离子,使平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。
方法有: ①酸碱溶解法:如难溶于水的CaCO 3溶于盐酸中。
②发生氧化还原反应使沉淀溶解:如CuS 溶于硝酸中,HgS 溶解度更小,只能用王水使其溶解。
③生成配合物使沉淀溶解:向沉淀体系中加入适当配合剂,使溶液中的某些离子生成稳定的配合物,减小其浓度,从而使沉淀溶解。
如AgCl(s)Ag +(aq)+Cl -(aq)、Ag ++2NH3(加氨水)[Ag(NH 3)2]+,此法对用酸碱法不能溶解的难溶电解质尤其具有重要意义。
3、沉淀的转化①实质:沉淀溶解平衡的移动。
②特征A .一般说来,溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。
B .沉淀的溶解能力差别越大,越容易转化。
例如:AgNO 3 → AgCl(白色沉淀) → AgBr (浅黄色沉淀) →AgI(黄色沉淀) → Ag 2S (黑色沉淀)。
③沉淀转化的应用A .钡化合物的制备重晶石(主要成分是BaSO 4)是制备钡化合物的重要原料,但BaSO 4不溶于酸,若用饱和Na 2CO 3溶液处理即可转化为易溶于酸的BaCO 3。
总反应的离子方程式为BaSO 4+CO 2-3BaCO 3+SO 2-4 。
虽然BaSO 4比BaCO 3更难溶于水,但在CO 2-3浓度较大的溶液中,BaSO 4溶解在水中的Ba 2+能与CO 2-3结合形成BaCO 3沉淀。
转化过程是用饱和Na 2CO 3溶液处理BaSO4沉淀,待达到平衡后,移走上层溶液;再加入饱和Na2CO3溶液,重复处理多次,使绝大部分BaSO4转化为BaCO3;最后加入盐酸,Ba2+即转入到溶液中。
B.锅炉除水垢除水垢[CaSO4(s) → C aCO3(s) → Ca2+(aq)]〖特别提醒〗沉淀溶解平衡与弱电解质电离平衡的区别:(1)从物质类别看,难溶电解质可以是强电解质,也可以是弱电解质[如BaSO4是强电解质,而Al(OH)3是弱电解质],而难电离物质只能是弱电解质。
(2)从变化的过程来看,沉淀溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成沉淀与溶解的平衡状态;而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。
【典型例题3】已知AgCl的溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),下列说法不正确的是( ) A.除去溶液中Ag+加盐酸盐比硫酸盐好B.加入H2O,溶解平衡不移动C.用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl,可以减少沉淀损失D.反应2AgCl(s)+Na 2S Ag2S(s)+2NaCl说明溶解度:AgCl>Ag2S【迁移训练3】【河北省衡水中学2013-2014学年高三二调试卷】为使Fe2+,Fe3+,Zn2+较完全地形成氢氧化物沉淀,溶液的酸碱度分别为pH7.7、 pH4.5、pH6.6。
某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+,Fe3+ 杂质离子,为除去这些离子制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是()A.H2O2,ZnO B.氨水 C.KMnO4,ZnCO3 D.NaOH溶液考点详析:考点一:溶度积的计算及应用1、溶度积和离子积以A m B n (s) m A n+(aq)+n B m-(aq)为例:溶度积离子积概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号K sp Q c表达式K sp(A m B n)=c m(A n+)·c n(B m-),式中的浓度都是平衡浓度Q c(A m Bn)=cm(A n+)·c n(B m-),式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解①Q c>K sp:溶液过饱和,有沉淀析出②Q c=K sp:溶液饱和,处于平衡状态③Q c<K sp:溶液未饱和,无沉淀析出2、K sp的影响因素(1)内因:难溶物质本身的性质,这是主要决定因素。
(2)外因①浓度:加水稀释,平衡向溶解方向移动,但K sp不变。
②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,K sp增大。
③其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时,平衡向溶解方向移动,但K sp不变。
3、沉淀溶解平衡图像题的解题策略(1)溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点,均表示不饱和。
(2)从图像中找到数据,根据K sp公式计算得出K sp的值。
(3)比较溶液的Q c与K sp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。
(4)涉及Q c的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。
【典型例题4】【贵州省六校联盟2014届高三第一次联考】AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq),平衡时,Ksp =C(Ag+)·C(Cl-) ,过量氯化银分别投入①100 mL水②24 mL 0.1 mol·L-1NaCl ③10 mL 0.1 mol·L-1MgCl2④30 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液中,溶液中C(Ag+)由大到小顺序为A.③①②④ B.④①②③ C.①②③④ D.④③②①【迁移训练4】【湖北荆门2013-2014元月调考】一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。
已知: pM=-lg c(M),p(CO32-)=-lg c(CO32-)。
下列说法正确的是A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的K sp依次增大B.a 点可表示MnCO3的饱和溶液,且c(Mn2+)= c(CO32-)C.b 点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2+)<c(CO32-)D.c 点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2+)>c(CO32-)考点二:沉淀溶解平衡的综合应用一、废水处理【典型例题5】水是人类生存和发展的宝贵资源,而水质的污染问题却越来越严重。