高三化学难溶电解质的溶解平衡复习教学ppt课件.ppt

《高三化学难溶电解质的溶解平衡复习教学ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三化学难溶电解质的溶解平衡复习教学ppt课件.ppt（36页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第4讲难溶电解质的溶解平衡一、难溶电解质的溶解平衡1.定义:在一定条件下,当难溶电解质溶解的速率和沉淀生成的速率相等时,得到该沉淀的饱和溶液,这种动态平衡状态叫难溶电解质的溶解平衡。2.特征:难溶电解质的溶解平衡属于化学平衡的一种,因此它具有化学平衡的一切特征。“动”:动态平衡,溶解的速率与沉淀的速率不等于0。“等”:溶解的速率与沉淀的速率相等。“定”:达到平衡时,溶液中离子的浓度保持不变。“变”:当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。3.影响因素:(1)内因:难溶电解质本身的性质。(2)外因:外因对溶解平衡的影响温度大多数难溶电解质的溶解平衡是吸热反应,升高温度,溶解平衡向沉淀

2、溶解的方向移动浓度加水稀释,溶解平衡向沉淀溶解的方向移动同离子效应向平衡体系中加入相同离子,溶解平衡左移化学反应若加入物质使难溶电解质生成更难溶的电解质、弱电解质或气体时,溶解平衡右移互动探究1难溶电解质存在溶解平衡,可溶的电解质(如NaCl)是否也存在溶解平衡呢?答案:存在,如向饱和的NaCl溶液中滴加浓盐酸(或通入HCl气体)可观察到有晶体析出。1.定义:难溶电解质在溶液中达到溶解平衡状态时,离子浓度保持不变(或一定),其离子浓度的方次的乘积为一个常数,这个常数称之为溶度积常数,简称为溶度积,用Ksp表示。2.表达式:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp(AmBn)=c

3、m(An+)cn(Bm-)。互动探究2能否由难溶电解质的溶度积来求其溶解度,反之已知溶解度能否求其溶度积?二、难溶电解质的溶解平衡常数溶度积答案:可以,如AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),其溶度积为Ksp,则其溶解度为g(假定溶液的密度为1gmL-1)。反之也可求:Ksp=()2(S为溶解度)。3.注意:Ksp只与温度有关,而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。一般来说,对同种类型难溶电解质,Ksp越小,其溶解度越小,越易转化为沉淀。不同类型难溶电解质,不能根据Ksp比较其溶解度的大小。可通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积(Qc)的相对大小判断难溶电解质在给定条件下的沉

4、淀生成或溶解情况:当QcKsp时,向生成沉淀的方向进行,有沉淀析出;当Qc=Ksp时,达到溶解平衡,溶液为饱和溶液;当QcKsp时,向沉淀溶解的方向进行,沉淀逐渐溶解。考点透析考点1难溶电解质的溶解平衡的概念典例1海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案:模拟海水中的离子浓度/molL-1Na+Mg2+Ca2+Cl-HC0.4390.0500.0110.5600.001注:溶液中某种离子的浓度小于1.010-5molL-1,可认为该离子不存在;实验过程中,假设溶液体积不变。Ksp,CaCO3=4.9610-9Ksp,MgCO3=6.8210-6Ksp,Ca(OH)2

5、=4.6810-6Ksp,Mg(OH)2=5.6110-12下列说法正确的是()B.滤液M中存在Mg2+,不存在Ca2+C.滤液N中存在Mg2+、Ca2+D.步骤中若改为加入4.2gNaOH固体,沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物A.沉淀物X为CaCO3【解析】本题主要考查溶度积的计算和分析。步骤发生反应:Ca2+OH-+HCCaCO3+H2O,故X为CaCO3,且为0.001mol,A项正确;滤液M中存在Ca2+:0.011mol-0.001mol=0.01mol,剩余c(Ca2+)=0.01molL-1,B项错误;步骤:KspMg(OH)2=c(Mg2+)(10-3)2=5.

6、610-12,c(Mg2+)=5.610-610-5,故滤液N中Mg2+无剩余,C项错误;生成0.05molMg(OH)2,余0.005molOH-,QCa(OH)2=c(Ca2+)c2(OH-)=0.010.0052=2.510-7KspCa(OH)2,故无Ca(OH)2析出,D项错误。【答案】A技能归纲对于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=cm(An+)cn(Bm-)。其影响因素主要有:(1)内因:电解质本身的性质。(2)外因:遵循平衡移动原理,对于沉淀溶解平衡来说,多数在溶液中进行,可忽略压强的影响(气体在溶液中的溶解平衡除外)。浓度的影响:加水时,平衡向沉淀溶解

7、的方向移动。温度的影响:升高温度时,多数平衡向沉淀溶解的方向移动。但Ca(OH)2的溶解为放热过程,升高温度时,平衡向析出Ca(OH)2的方向移动,即溶解度减小。同离子效应:在溶液中含有与沉淀溶解平衡相同的离子,平衡逆向移动,溶解度减小。学以致用1.下列对沉淀溶解平衡的描述中正确的是()A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等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,那么将促进溶解【解析】反应开始时,各离子的浓度没有必然的关系,A项不正确;沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度

8、保持不变,但不一定相等,C项不正确;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,故平衡不发生移动,D项不正确。【答案】B考点2难溶电解质的溶解平衡图像典例2某温度下，某温度下，Fe（OH）3(s)、Cu（OH）2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是图分析，下列判断错误的是()A.KspFe(OH)3KspCu(OH)2B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等D.

9、Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱z和【解析】b、c两点金属阳离子的浓度相等,设为x,c(OH-)c=10-9.6,c(OH-)b=10-12.7,则KspFe(OH)3=x(10-12.7)3,KspCu(OH)2=x(10-9.6)2,故KspFe(OH)3K,沉淀要析出,D项正确。【答案】B技能归纲难溶电解质图像中的溶度积曲线分别是以阴、阳离子的对数浓度为坐标作出的曲线,不同温度下曲线形状不尽相同。曲线上方表示该物质在某一温度下的过饱和溶液;曲线上表示该物质在该温度下的饱和溶液;而曲线下方表示该物质在某一温度下的不饱和溶液。2.已知Ag2SO4的Ksp为2.

10、010-5,将适量Ag2SO4固体溶于100mL水中至刚好饱和,该过程中Ag+和S浓度随时间变化关系如右图饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034molL-1。若t1时刻在上述体系中加入100mL0.020molL-1Na2SO4溶液,下列示意图中,能正确表示t1时刻后Ag+和S浓度随时间变化关系的是()学以致用【答案】B考点3难溶电解质的溶解平衡的应用典例3KI溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀,此沉淀的Ksp=7.010-9。将等体积的KI溶液与Pb(NO3)2溶液混合,若KI的浓度为1.010-2molL-1,则生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为。【解析】KI溶液与

11、Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀PbI2:Pb(NO3)2+2KIPbI2+2KNO3,其实质是Pb2+2I-PbI2,根据溶度积常数得:()2=7.010-9,所以cPb(NO3)2=5.610-4mo1L-1。【答案】5.610-4mo1L-1(1)沉淀的生成加入沉淀剂,应用同离子效应(当溶液中存在与难溶电解质同种的离子时,难溶物的溶解度将降低,沉淀将更完全),控制溶液的pH,当QcKsp时有沉淀生成。(2)沉淀的溶解当QcKsp时,沉淀发生溶解,使Qc减小的方法有:利用氧化还原反应降低某一离子的浓度;生成弱电解质;技能归纲沉淀溶解平衡的应用生成络合物,例如银氨溶液的配制。(3)分步沉淀

12、溶液中含有几种离子,加入某沉淀剂均可生成沉淀,沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序沉淀,叫做分步沉淀。利用分步沉淀可进行离子间的相互分离。对于同一类型沉淀,Ksp越小越先沉淀,且Ksp相差越大分步沉淀越完全。对不同类型的沉淀,其沉淀的先后顺序要通过计算才能确定。一般认为沉淀离子浓度小于1.010-5molL-1时,已经沉淀完全。(4)沉淀的转化由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程,若难溶电解质类型相同,则Ksp较大的沉淀易于转化为Ksp较小的沉淀。Ksp(Ag2CrO4)的表达式为。(2)已知25时Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.210-10,此温度下

13、,AgCl饱和溶液中的c(Ag+)(填“大于”、“小于”或“等于”)Ag2CrO4饱和溶液中的c(Ag+);此温度下,在0.010molL-1NaCl和0.010molL-1K2CrO4的混合溶液中滴加0.010molL-1的AgNO3溶液,首先产生的沉淀是。(3)在Ag2CrO4悬浊液(砖红色)中滴加NaCl溶液,混合液颜色的变化为,再滴加NaI溶液,学以致用3.(1)写出Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡方程式:,混合液颜色的变化为。【答案】(1)Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+Cr(aq);Ksp(Ag2CrO4)=c(Cr)c2(Ag+)(2)小于;AgCl(3)砖红色变为白色;

14、白色变为黄色实验探究难溶电解质溶解平衡的应用【示例】羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH是一种重要的生物无机材料。其常用的制备方法有两种:方法A:用浓氨水分别调Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4溶液的pH约为12;在剧烈搅拌下,将(NH4)2HPO4溶液缓慢滴入Ca(NO3)2溶液中。方法B:剧烈搅拌下,将H3PO4溶液缓慢滴加到Ca(OH)2悬浊液中。3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如图所示(图中纵坐标是钙离子浓度的对数),回答下列问题:5Ca(NO3)2+3(NH4)2HPO4+4NH3H2OCa5(PO4)3OH+;5Ca(OH)2+3H3PO4。(2)与方法A相比,方法B的优点是。(3

15、)方法B中,如果H3PO4溶液滴加过快,制得的产物不纯,其原因是。(4)图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是(填化学式)。(5)糖黏附在牙齿上,在酶(1)完成方法A和方法B中制备Ca5(PO4)3OH的化学反应方程式:的作用下产生酸性物质,易造成龋齿。结合化学平衡移动原理,分析其原因:。【解析】(1)根据原子守恒可以配平反应的化学方程式。(2)方法A与方法B对比,主要是方法A有副产物NH4NO3,原子利用率不高。(3)H3PO4溶液滴加过快,会使反应液酸性局部过大,容易生成CaHPO4。(4)人体pH基本上在7.397.41之间,所以钙主要存在形式为Ca5(PO4)3OH,结合其电离平衡可以分析知酸会促进其电离而溶解,造成龋齿。