化学第八章 水溶液中的离子平衡 第29讲 难溶电解质的溶解平衡.ppt

第29讲难溶电解质的溶解平衡第八章水溶液中的离子平衡考纲要求1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.理解溶度积(Ksp)的含义，能进行相关的计算。探究高考明确考向考点二溶度积常数及其应用内容索引考点一沉淀溶解平衡及应用课时作业沉淀溶解平衡及应用考点一知识梳理1.难溶、可溶、易溶介定：难溶、可溶、易溶介定：20时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：难溶微溶可溶易溶2.沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡(1)溶解平衡的建立溶质溶解的过程是一个可逆过程：(2)特点(同其他化学平衡)：逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)3.影响沉淀溶解平衡的因素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)外因浓度：加水稀释，平衡向的方向移动；温度：绝大多数难溶盐的溶解是过程，升高温度，平衡向_的方向移动；沉淀溶解吸热沉淀溶解同离子效应：向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子，平衡向_的方向移动；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或更难电离或气体的离子时，平衡向的方向移动。生成沉淀沉淀溶解(3)以AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)H0为例，填写外因对溶解平衡的影响外界条件移动方向平衡后c(Ag)平衡后c(Cl)Ksp升高温度_加水稀释_加入少量AgNO3_通入HCl_ _ 增大不变通入H2S_ _正向正向逆向逆向正向增大不变增大减小减小增大不变减小增大不变增大不变不变4.沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成调节pH法如：除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至78，离子方程式为。沉淀剂法如：用H2S沉淀Cu2，离子方程式为。(2)沉淀的溶解酸溶解法如：CaCO3溶于盐酸，离子方程式为。H2SCu2=CuS2HCaCO32H=Ca2H2OCO2盐溶液溶解法如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为_。氧化还原溶解法如：不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。配位溶解法如：AgCl溶于氨水，离子方程式为_。2NH3H2OAgCl2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl2H2O(3)沉淀的转化实质：的移动(沉淀的溶解度差别，越容易转化)。应用a.锅炉除垢：将CaSO4转化为易溶于酸的CaCO3，离子方程式为_。沉淀溶解平衡越大b.矿物转化：CuSO4溶液遇PbS转化为CuS，离子方程式为。Cu2(aq)PbS(s)=CuS(s)Pb2(aq)正误判断 辨析易错易混辨析易错易混关于沉淀溶解平衡的理解(1)沉淀达到溶解平衡时，溶液中溶质离子浓度一定相等，且保持不变()(2)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动()(3)室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度()(4)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各种离子的溶解(或沉淀)速率都相等()(5)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动()答案(7)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀()(8)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好()答案解题探究题组一沉淀溶解平衡的移动与实验探究题组一沉淀溶解平衡的移动与实验探究1.已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)H0，下列有关该平衡体系的说法正确的是升高温度，平衡逆向移动向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，可以向溶液中加入适量的NaOH溶液恒温下，向溶液中加入CaO，溶液的pH升高给溶液加热，溶液的pH升高向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变A.B.C.D.答案解析2.(2017北京西城区模拟)某兴趣小组进行下列实验：将0.1molL1MgCl2溶液和0.5molL1NaOH溶液等体积混合得到浊液取少量中浊液，滴加0.1molL1FeCl3溶液，出现红褐色沉淀将中浊液过滤，取少量白色沉淀，滴加0.1molL1FeCl3溶液，白色沉淀变为红褐色沉淀另取少量白色沉淀，滴加饱和NH4Cl溶液，沉淀溶解下列说法中不正确的是A.将中所得浊液过滤，所得滤液中含少量Mg2B.中浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)C.实验和均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶答案解析题组二沉淀溶解平衡的应用题组二沉淀溶解平衡的应用3.要使工业废水中的Pb2沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2与这些离子形成的化合物的溶解度如下：答案解析化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.031041.811071.841014由上述数据可知，沉淀剂最好选用A.硫化物B.硫酸盐C.碳酸盐D.以上沉淀剂均可4.(2017西安市高新一中月考)工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应：答案(1)上述反应的平衡常数表达式：K_。(2)室温时，向两份相同的样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化，在_溶液中PbSO4转化率较大，理由是_。答案解析Na2CO35.(2018河南省南阳质检)某工业废水中主要含有Cr3，同时还含有少量的Fe2、Al3、Ca2和Mg2等，且酸性较强。为回收利用，通常采用如图流程处理：注：部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示。氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2Al(OH)3Cr(OH)3pH3.79.611.15.29(9溶解)(1)氧化过程中可以代替H2O2的最佳试剂是_(填字母)。A.Na2O2B.FeCl3C.KMnO4答案A解解析析加氧化剂的主要目的是把Fe2氧化为Fe3，结合流程图知，可以用Na2O2代替H2O2。解析(2)加入NaOH溶液调节溶液pH8时，除去的离子是_(填字母)；已知钠离子交换树脂的原理：MnnNaRMRnnNa，此步操作被交换除去的杂质离子是_(填字母)。A.Fe3B.Al3C.Ca2D.Mg2答案AB解解析析根据表中数据可知，pH8时，Fe3、Al3分别转化为氢氧化铁沉淀和氢氧化铝沉淀，Fe3、Al3被除去；通过钠离子交换树脂，可以除去Ca2和Mg2。解析CD溶度积常数及其应用考点二1.溶度积和离子积溶度积和离子积以AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)为例：知识梳理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KspQc表达式Ksp(AmBn)，式中的浓度都是平衡浓度Qc(AmBn)，式中的浓度都是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解QcKsp：溶液过饱和，有析出QcKsp：溶液饱和，处于状态QcKsp：溶液，无沉淀析出cm(An)cn(Bm)cm(An)cn(Bm)沉淀平衡未饱和2.Ksp的影响因素的影响因素(1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。(2)外因浓度：加水稀释，平衡向方向移动，但Ksp。温度：绝大多数难溶盐的溶解是过程，升高温度，平衡向_方向移动，Ksp。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Ksp不变。溶解不变吸热溶解增大正误判断 辨析易错易混辨析易错易混(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度()解解析析溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大，只有组成相似的难溶电解质才有可比性。(2)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1.0105molL1时，已经完全沉淀()(3)在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀()答案解析(4)常温下，向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小()(5)溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高，Ksp增大()(6)常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变()答案深度思考 提升思维能力提升思维能力1.已知：Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq)，Ksp21020。(1)某CuSO4溶液里c(Cu2)0.02molL1，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH大于_。5答案解析(2)要使0.2molL1CuSO4溶液中的Cu2沉淀较为完全(即Cu2浓度降低至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液pH等于_。6答案解析2.(根据Ksp，调pH，理解曲线变化)不同温度下(T1、T2)，CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，回答下列问题(注：CaCO3均未完全溶解)(1)T1_(填“”“”或“”)T2。(2)保持T1不变，怎样使A点变成B点？答案答案保持T1不变，向悬浊液中加入Na2CO3固体。(3)在B点，若温度从T1升到T2，则B点变到_点(填“C”“D”或“E”。)答案D解题探究题组一沉淀溶解平衡曲线的理解与应用题组一沉淀溶解平衡曲线的理解与应用1.(2018内蒙古包头质检)在t时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知 t 时AgCl的Ksp41010，下列说法不正确的是A.在t时，AgBr的Ksp为4.91013B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点变到b点C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液D.在t时，AgCl(s)Br(aq)AgBr(s)Cl(aq)的平衡常数K816答案解析2.常温下，Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列有关说法正确的是答案解析A.KspFe(OH)3KspCu(OH)2B.a、b、c、d四点的Kw不同C.在Fe(OH)3饱和溶液中加入适量硝酸钾晶体可使a点变到b点D.d点时的Cu(OH)2溶液为不饱和溶液3.(2017豫晋冀三调)某温度时，可用K2S沉淀Cu2、Mn2、Zn2三种离子(M2)，所需S2最低浓度的对数值lgc(S2)与lgc(M2)的关系如图所示。下列说法正确的是A.三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小，约为11020B.向MnS的悬浊液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，c(S2)增大C.可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2D.向浓度均为1105molL1的Cu2、Zn2、Mn2混合溶液中逐滴加入1104molL1的Na2S溶液，Zn2先沉淀答案解析题组二题组二Ksp和溶解度的综合应用和溶解度的综合应用4.(2017武汉外国语学校检测)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如下图所示。下列说法错误的是A.溴酸银的溶解是放热过程B.温度升高时溴酸银溶解速度加快C.60时溴酸银的Ksp约等于6104D.若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯答案解析答案解析探究高考明确考向1.正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)将0.1molL1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1molL1CuSO4溶液，现象是先有白色沉淀生成，后变为浅蓝色沉淀，所以Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小()(2015全国卷，10D)(2)0.1molAgCl和0.1molAgI混合加入1L水中，所得溶液中c(Cl)c(I)()(2015重庆理综，3D)答案1234(3)Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，该固体可溶于NH4Cl溶液()(2015天津理综，3D)(4)向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀，则Ksp(AgCl)Ksp(AgI)()(2015山东理综，11A)答案12342.(2016海南，5)向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是 答案解析12343.(2017全国卷，13)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是 A.Ksp(CuCl)的数量级为107B.除Cl反应为CuCu22Cl=2CuClC.加入Cu越多，Cu浓度越高，除Cl效果越好D.2Cu=Cu2Cu平衡常数很大，反应趋于完全答案解析12344.(1)2016全国卷，27(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl，利用Ag与生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl恰好完全沉淀(浓度等于1.0105molL1)时，溶液中c(Ag)为_molL1，此时溶液中等于_molL1(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.01012和2.01010)。12342.01055.0103答案解析(2)2015全国卷，28(2)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，该浓缩液中主要含有I、Cl等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中已知Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)8.51017。1234答案解析4.7107课时作业1.下列说法中，正确的是 A.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解即停止B.Ksp越小，难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱C.Ksp的大小与离子浓度无关，只与难溶电解质的性质和温度有关D.相同温度下，AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同答案12345678910111213解析2.(2017石家庄高三模拟)有关CaCO3的沉淀溶解平衡的说法中，不正确的是 A.CaCO3沉淀析出和沉淀溶解不断进行，但速率相等B.CaCO3难溶于水，其饱和溶液不导电，属于弱电解质C.升高温度，CaCO3沉淀的溶解度增大D.向CaCO3溶解平衡体系中加入纯碱固体，会有CaCO3析出答案解析123456789101112133.(2018湖南益阳箴言中学月考)已知同温度下的溶解度：Zn(OH)2ZnS，MgCO3Mg(OH)2；溶解或电离出S2的能力：FeSH2SCuS，则下列离子方程式错误的是 12345678910111213答案解析B.FeS2H=Fe2H2SC.Cu2H2S=CuS2HD.Zn2S22H2O=Zn(OH)2H2S4.实验：0.1molL1AgNO3溶液和0.1molL1NaCl溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；向滤液b中滴加0.1molL1KI溶液，出现浑浊；向沉淀c中滴加0.1molL1KI溶液，沉淀变为黄色。下列分析不正确的是 A.浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)B.滤液b中不含有AgC.中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验可以证明AgI比AgCl更难溶答案解析123456789101112135.(2017武汉调研)已知25时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。向100mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400mL0.01molL1Na2SO4溶液，下列叙述正确的是 答案解析123456789101112136.25时，用Na2S沉淀Cu2、Zn2两种金属阳离子(M2)，所需S2最低浓度的对数值lgc(S2)与lgc(M2)的关系如图所示。下列说法不正确的是 A.Na2S溶液中：c(S2)c(HS)c(H2S)2c(Na)B.25时，Ksp(CuS)约为11035C.向100mLZn2、Cu2浓度均为1105molL1的混合溶液中逐滴加入1104molL1的Na2S溶液，Cu2先沉淀D.向Cu2浓度为1105molL1的工业废水中加入ZnS粉末，会有CuS沉淀析出答案解析123456789101112137.(2017山西孝义九校三模)向含MgCl2和CuCl2的溶液中逐滴加入0.1molL1的NaOH溶液，沉淀的质量(m)与加入NaOH溶液体积(V)的关系如图所示，已知V23V1，下列说法正确的是 A.原溶液中MgCl2和CuCl2的物质的量浓度相等B.该实验不能证明Cu(OH)2的Ksp比Mg(OH)2的Ksp小C.水的电离程度：ABCD.若向Cu(OH)2悬浊液中加入MgCl2溶液，一定会有Mg(OH)2生成答案解析12345678910111213A.浊液中存在平衡：AgSCN(s)Ag(aq)SCN(aq)B.中颜色变化说明上层清液中含有SCNC.中颜色变化说明有AgI生成D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶8.(2017北京东城区高三期末)为研究沉淀的生成及转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是 答案12345678910111213解析9.某同学为了研究沉淀溶解平衡的原理并测定某温度下PbI2的溶度积常数，设计了如下实验：.取100mL蒸馏水，加入过量的PbI2固体(黄色)，搅拌、静置，过滤到洁净的烧杯中，得到滤液a；.取少量滤液a于试管中，向其中加入几滴0.1molL1的KI溶液，观察现象；.另准确量取10.00mL滤液a，与离子交换树指(RH)发生反应：2RHPb2=R2Pb2H，交换完成后，流出液用中和滴定法测得n(H)3.000105mol。分析过程，判断下列说法错误的是 A.步骤中搅拌的目的是使碘化铅充分溶解B.步骤中观察到的现象是产生黄色沉淀C.此实验温度下，PbI2的溶度积常数Ksp1.350108D.若步骤盛装滤液的烧杯中有少量的水，Ksp的测定结果不受影响答案解析12345678910111213(黄色)(橙色)(绿色)12345678910111213已知：步骤生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3(aq)3OH(aq)Kspc(Cr3)c3(OH)1032答案解析12345678910111213下列有关说法不正确的是 B.若向K2Cr2O7溶液中加NaOH浓溶液，溶液可由橙色变黄色D.步骤中，当将溶液的pH调节至5时，可认为废水中的铬元素已基本除尽当溶液中c(Cr3)105 molL1时，可视作该离子沉淀完全(1)20时，上述五种银盐饱和溶液中，Ag物质的量浓度由大到小的顺序是_。11.已知下列物质在20下的Ksp如下，试回答下列问题：答案12345678910111213Ag2CrO4AgClAgBrAgIAg2S化学式AgClAgBrAgIAg2SAg2CrO4颜色白色浅黄色黄色黑色红色Ksp2.010105.410138.310172.010482.01012解析(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，_。答案123456789101112132.7103解析(3)测定水体中氯化物的含量，常用标准硝酸银法进行滴定，滴定时，应加入的指示剂是_。A.KBrB.KIC.K2SD.K2CrO4答案12345678910111213D解析解解析析由c(Ag)大小知，饱和时只有Ag2CrO4中的c(Ag)比AgCl中的c(Ag)大，在AgCl沉淀完全后再产生Ag2CrO4沉淀，其他均在AgCl之前沉淀，不能作指示剂，另外这里作指示剂时，生成的沉淀必须有颜色。某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下：向0.1molL1的CaCl2溶液100mL中加入0.1molL1的Na2SO4溶液100mL，立即有白色沉淀生成。向上述悬浊液中加入固体Na2CO33g，搅拌，静置沉淀后弃去上层清液。再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。_。(1)由题中信息Ksp越大，表示电解质的溶解度越_(填“大”或“小”)。12.(2018佛山检测)已知25：答案12345678910111213难溶电解质CaCO3CaSO4MgCO3Ksp2.81099.11066.8106大解析(2)写出第步发生反应的化学方程式：_。(3)设计第步的目的是_。(4)请补充第步操作及发生的现象：_。(5)请 写 出 该 原 理 在 实 际 生 活、生 产 中 的 一 个 应 用：_。答案12345678910111213Na2CO3(aq)CaSO4(s)CaCO3(s)Na2SO4(aq)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解，并放出无色无味的气体将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去13.(2018陕西安康调研)资源综合利用既符合绿色化学理念，也是经济可持续发展的有效途径。一种难溶的废弃矿渣杂卤石，其主要成分可表示为K2SO4MgSO42CaSO42H2O，已知它在水溶液中存在如下平衡：12345678910111213答案解析为了充分利用钾资源，一种溶浸杂卤石制备K2SO4的工艺流程如图所示：(1)操作的名称是_。过滤解析解析通过操作实现固体和液体分离，操作的名称是过滤。(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解出杂卤石中K的原因：_。12345678910111213答案解析(3)除杂质环节，为除去Ca2，可先加入_溶液，经搅拌等操作后，过滤，再向滤液中滴加稀H2SO4，调节溶液pH至_(填“酸性”“中性”或“碱性”)。12345678910111213答案解析K2CO3解解析析为除去Ca2，可先加入K2CO3溶液，生成碳酸钙沉淀，过滤后再向滤液中滴加稀H2SO4，调节溶液pH至中性除去过量的碳酸钾。中性(4)操作的步骤包括(填操作过程)：_、过滤、洗涤、干燥。12345678910111213答案解析蒸发浓缩、冷却结晶解解析析为从溶液中得到溶质，需依次经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。12345678910111213答案解析已知：常温下，Ksp(CaCO3)2.80109，Ksp(CaSO4)4.95105。则常温下该反应的平衡常数K_。(保留3位有效数字)。1.77104