2022高考化学大一轮复习讲义第8章第42讲 难溶电解质的溶解平衡.docx
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1、第42讲难溶电解质的溶解平衡复习目标1.了解难溶电解质的溶解平衡。2.理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。3.学会分析沉淀溶解平衡图像。考点一沉淀溶解平衡及应用1难溶、可溶、易溶界定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(1)概念在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,形成饱和溶液,达到平衡状态,把这种平衡称为沉淀溶解平衡。(2)沉淀溶解平衡的建立 固体溶质溶液中的溶质(3)特点(适用勒夏特列原理)3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,平衡向沉淀溶解的方向移动;温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过
2、程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动;同离子效应:向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子,平衡向生成沉淀的方向移动;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,平衡向沉淀溶解的方向移动。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升高温度正向增大增大增大加水稀释正向不变不变不变加入少量AgNO3逆向增大减小不变通入HCl逆向减小增大不变通入H2S正向减小增大不变4.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成原理:当QcKsp时,难溶电解质的溶解平衡向左移动,生成沉淀。应用:可利用生成
3、沉淀来达到分离或除去溶液中杂质离子的目的。方法:a调节pH法,如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH,离子方程式为Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。b沉淀剂法:如用H2S沉淀Cu2,离子方程式为Cu2H2S=CuS2H。(2)沉淀的溶解原理:当QcKsp时,难溶电解质的溶解平衡向右移动,沉淀溶解。方法:a酸溶解法:CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO32H=Ca2CO2H2O。b盐溶解法:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O。c氧化还原溶解法:不溶于盐酸的硫化物(如Ag2S)溶于稀HNO3。d配位溶解法:Ag
4、Cl溶于氨水,离子方程式为AgCl2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl2H2O。(3)沉淀的转化实质:沉淀溶解平衡的移动。举例:AgNO3溶液AgCl(白色沉淀)AgBr(浅黄色沉淀)AgI(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。规律:一般说来,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。应用a锅炉除水垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为CaSO4CO=CaCO3SO。b矿物转化:ZnS遇CuSO4溶液转化为CuS,离子方程式为ZnSCu2=CuSZn2。(1)向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液,则SO沉淀完全,溶液中只含Ba2、Na和Cl,不含SO()错因:生成BaSO4沉淀
5、,溶液中建立BaSO4的沉淀溶解平衡,一定有SO。(2)室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度()错因:食盐水中的Cl抑制AgCl的溶解,溶解度降低。(3)洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好()错因:沉淀水洗时,溶解平衡向右移动,有损失。(4)在一定条件下,溶解度较小的沉淀不能转化成溶解度较大的沉淀()错因:向BaSO4悬浊液中加入饱和Na2CO3溶液,也可以转化为BaCO3。试用平衡移动原理解释下列事实:(1)已知Ba2有毒,为什么医疗上能用BaSO4作钡餐透视,而不能用BaCO3作钡餐?(2)分别用等体积的蒸馏水和0.01 molL1的盐酸洗涤AgCl沉淀,用水洗涤造成的AgCl的
6、损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。答案(1)由于胃液的酸性很强(pH为0.91.5),H与BaCO3电离产生的CO结合生成CO2和H2O,使BaCO3的溶解平衡:BaCO3(s)Ba2(aq)CO(aq)向右移动,c(Ba2)增大,会引起人体中毒。而SO是强酸根离子,不能与胃液中的H结合,因而胃液中H浓度对BaSO4的溶解平衡基本没影响,Ba2浓度可以保持在安全的浓度标准以下。(2)用水洗涤AgCl,AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)平衡右移,AgCl的质量减少,而用盐酸洗涤AgCl时,HCl电离产生的Cl会使AgCl的溶解平衡向左移动,可以减少AgCl的溶解,因而损失较少。题组一沉淀溶解平衡
7、及影响因素1下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中正确的是()AAgCl沉淀生成和溶解不断进行,但速率相等BAgCl难溶于水,溶液中没有Ag和ClC升高温度,AgCl沉淀的溶解度减小D在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固体,AgCl沉淀溶解的量不变答案A解析沉淀溶解平衡是动态平衡,A项正确;AgCl在水中存在溶解平衡,溶液中有极少量的Ag和Cl,B项错误;通常固体的溶解度随温度的升高而增大(氢氧化钙等除外),C项错误;加入NaCl固体,增大Cl浓度,使AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)的平衡左移,析出氯化银沉淀,因此AgCl沉淀溶解的量减少,D项错误。2已知溶液中存在平衡:Ca(OH)
8、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 BC D答案A解析加入碳酸钠粉末会生成CaCO3,使Ca2浓度减小,错;加入氢氧化钠溶液会使平衡左移,有Ca(OH)2沉淀生成,但Ca(OH)2的溶度积较大,要除去Ca2,应把Ca2转化为更难溶的CaCO3,错;恒
9、温下Ksp不变,加入CaO后,溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液,pH不变,错;加热,Ca(OH)2的溶解度减小,溶液的pH降低,错;加入Na2CO3溶液,沉淀溶解平衡向右移动,Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体,固体质量增加,正确;加入NaOH固体平衡向左移动,Ca(OH)2固体质量增加,错。3(2020山东枣庄三中段考)牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分,起着保护牙齿的作用,其主要成分为羟基磷酸钙Ca5(PO4)3OH。在牙齿表面存在着如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2(aq)3PO(aq)OH(aq)Ksp6.81037。已知Ca5(PO4)3F(s)的Ksp2.81
10、051。下列说法错误的是()A残留在牙齿上的糖发酵会产生H,经常吃糖易造成龋齿B由题述平衡可知,小孩长牙时要少吃糖多补钙C若减少OH的浓度,题述平衡将向右移动,Ksp的值相应增大D使用含氟的牙膏能防止龋齿,是因为Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s)答案C解析残留在牙齿上的糖发酵会产生H,与OH反应生成H2O,促使Ca5(PO4)3OH(s)的沉淀溶解平衡正向移动,易造成龋齿,A正确;小孩长牙时,要在牙齿表面形成Ca5(PO4)3OH(s),从平衡移动角度分析,要增大牙齿表面的c(Ca2)、c(OH),促使Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡逆向移动,故小孩长牙时
11、要少吃糖多补钙,B正确;减少OH的浓度,Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡将向右移动,由于温度不变,Ksp的值不变,C错误;由于Ca5(PO4)3F的Ksp小于Ca5(PO4)3OH的Ksp,使用含氟牙膏,使Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s),可有效防止龋齿,D正确。题组二沉淀溶解平衡的应用4下列化学原理的应用,可以用沉淀溶解平衡原理来解释的是()热纯碱溶液洗涤油污的能力比冷纯碱溶液强误将钡盐BaCl2、Ba(NO3)2当作食盐食用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒石灰岩(喀斯特地貌)溶洞的形成BaCO3不能作“钡餐”,而BaSO4可以泡沫灭火器灭火原理
12、A BC D答案A解析碳酸钠是强碱弱酸盐,因为水解使其溶液呈碱性,加热促进水解,碱能促进油脂水解,所以热纯碱溶液洗涤油污的能力更强应用了盐类水解原理,不符合题意;钡离子有毒,所以可溶性的钡盐有毒,钡离子和硫酸根离子反应生成不溶于酸和水的硫酸钡,即易溶性的物质向难溶性的物质转化,可以用沉淀溶解平衡原理来解释;石灰岩里不溶性的碳酸钙在水和二氧化碳的作用下转化为微溶性的碳酸氢钙,长时间反应,形成溶洞,可以用沉淀溶解平衡原理来解释;碳酸钡能和盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,硫酸钡和盐酸不反应,所以碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡可以,可以用沉淀溶解平衡原理来解释;碳酸氢钠水解使其溶液呈碱性,硫酸铝水解使
13、其溶液呈酸性,氢离子和氢氧根离子反应生成水,则碳酸氢钠和硫酸铝相互促进水解,从而迅速产生二氧化碳,所以可以用盐类水解原理来解释泡沫灭火器灭火的原理,不符合题意。5分别进行下列操作,由现象得出的结论正确的是()选项操作现象结论A将稀硫酸和Na2S反应生成的气体通入AgNO3与AgCl组成的悬浊液中出现黑色沉淀Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S)B向盛有2 mL 0.1 molL1AgNO3溶液的试管中滴加1 mL 0.1 molL1NaCl溶液,再向其中滴加45滴0.1 molL1KI溶液先有白色沉淀生成,后又产生黄色沉淀Ksp(AgCl)Ksp(AgI)C向AgI悬浊液中滴入Na2S溶液固体变
14、黑Ksp(Ag2S)Ksp(AgI)D将H2S气体通入浓度均为0.01 molL1的ZnSO4和CuSO4先出现CuS黑色沉淀Ksp(CuS)Ksp(ZnS)答案D解析生成的硫化氢与硝酸银溶液反应生成硫化银沉淀,没有沉淀的转化,无法判断Ksp(AgCl)与Ksp(Ag2S)的大小,A错误;AgNO3溶液过量,KI直接与AgNO3反应,无法判断Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)的大小关系,B错误;溶度积常数大的物质能转化为溶度积常数小的物质,AgI悬浊液中滴入Na2S溶液,固体变黑,说明Ksp(Ag2S)Ksp(AgI),C错误;难溶的物质先沉淀出来,说明Ksp(CuS)Ksp(ZnS),D正
15、确。题组三沉淀溶解平衡的实验探究6(2019长春高三模拟)某兴趣小组进行下列实验:将0.1 molL1 MgCl2溶液和0.5 molL1 NaOH溶液等体积混合得到浊液取少量中浊液,滴加0.1 molL1 FeCl3溶液,出现红褐色沉淀将中浊液过滤,取少量白色沉淀,滴加0.1 molL1 FeCl3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DNH4Cl溶液中的NH可能
16、是中沉淀溶解的原因答案C解析MgCl2溶液与NaOH溶液等体积混合得到Mg(OH)2悬浊液,剩余NaOH,但仍存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)。实验中是因为剩余的NaOH能和氯化铁反应生成Fe(OH)3,不能比较Fe(OH)3和Mg(OH)2的溶解能力,故C错误。7某研究性学习小组通过传感器测量一定温度下溶液的电导率(电导率越大,说明溶液的导电能力越强),各物质的电导率数据如下:序号物质CaCO3(固体)H2OCaCO3饱和溶液CaSO4饱和溶液NaCl0.001molL1AgNO30.001molL1AgCl饱和溶液电导率07373891 9891 1381
17、3下列分析不正确的是()A依据数据,CaCO3固体中不存在自由移动的离子B与对比,说明中存在:AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)C将Na2CO3固体加入中,可以生成CaSO4沉淀D等体积混合后过滤,推测滤液的电导率大于13答案C解析电导率可反映自由移动离子的浓度大小。碳酸钙为离子化合物,由离子构成,离子间形成离子键,离子不能自由移动,故A正确;与对比,AgCl饱和溶液的电导率为13,说明氯化银饱和溶液中存在自由移动的离子,AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq),故B正确;CaCO3饱和溶液的电导率比CaSO4的小,说明CaCO3的溶解度比CaSO4小的多,应生成CaCO3沉淀,故C错误;等
18、体积、等浓度混合,混合后过滤得到硝酸钠、氯化银的饱和溶液,电导率一定大于13,故D正确。(1)AgCl的澄清饱和溶液,加水稀释,沉淀溶解平衡右移,但离子浓度减小,而AgCl悬浊液加水稀释,平衡右移,但c(Ag)和c(Cl)不变。AgCl沉淀溶解达到平衡时,再加入AgCl固体对平衡无影响。(2)用沉淀法除杂不可能将杂质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1105 molL1时,沉淀已经完全。(3)溶度积小的难溶电解质在一定条件下也能向溶度积大的难溶电解质转化。当两种难溶电解质的Ksp差别不是很大时,通过调节某种离子的浓度,可由溶度积小的难溶电解质向溶度积大的难溶电解质转化。考
19、点二溶度积常数及其应用1溶度积和离子积以AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)为例:溶度积离子积概念沉淀溶解平衡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)cm(An)cn(Bm),式中的浓度是平衡浓度Qc(AmBn)cm(An)cn(Bm),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QcKsp:溶液过饱和,有沉淀析出QcKsp:溶液饱和,处于平衡状态QcKsp:溶液未饱和,无沉淀析出2.Ksp的意义Ksp可以反映难溶电解质在水中的溶解能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,Ksp越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强,一般溶解度也越
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- 2022 高考 化学 一轮 复习 讲义 42 电解质 溶解 平衡
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