高三复习难溶电解质的溶解平衡

难溶电解质的溶解平衡考纲要求命题预测了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质。1.溶度积常数计算及判断。选择题中，往往结合图象，考查溶度积的计算、影响因素、考查溶解平衡的移动等知识点，难度较大。2.沉淀溶解平衡的应用。非选择题中往往结合沉淀反应在生产、科研、环保中的应用，主要是以工艺流程分析的形式考查综合应用能力，难度较大。考纲导学：学习目标：1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.掌握溶度积的应用及影响因素。3.了解沉淀溶解平衡在生产、科研、环保中的应用。一、难溶电解质的溶解平衡1)概念：在一定条件下，难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，形成饱和溶液，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。（也叫沉淀溶解平衡)注：标明物质状态和可逆符号2）表达式：AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)AgCl（S)Ag+(aq)+Cl-(aq)AgCl=Ag++Cl-练：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡的表达式2.溶解平衡的特征：3.溶解平衡方程式的书写(1)难溶电解质后标“”离子后标“”；(2)不用“”，用“”。“逆”、“动”、“等”、“定”、“变”saq=4.影响沉淀溶解平衡的因素(1).内因：难溶性电解质本身的性质。(2).外因:①浓度：加水冲稀，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。②温度：多数难溶性电解质溶解于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动。④化学反应：向沉淀溶解平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动。改变条件平衡移动方向平衡时C(Ag+)平衡时c（Cl-）升温加水加AgCl（s）加NaCl（s）加AgNO3(s)不移动不变不变不变不变对于平衡AgCl（s）Ag+(aq)+Cl-(aq)，在有固体AgCl剩余的饱和溶液中，改变条件，对其有何影响正反应正反应逆反应逆反应增大增大增大减小减小增大应用勒夏特列原理现将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的顺序是()①20mL0.01mol·L－1KCl溶液②30mL0.02mol·L－1CaCl2溶液③40mL0.03mol·L－1HCl溶液④10mL蒸馏水⑤50mL0.05mol·L－1AgNO3溶液A．①＞②＞③＞④＞⑤B．④＞①＞③＞②＞⑤C．⑤＞④＞②＞①＞③D．④＞③＞⑤＞②＞①【及时演练1】B1.定义：在一定条件下的难溶电解质饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其即为溶度积常数或溶度积，符号为_____。2.表达式：对于沉淀溶解平衡MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm－(aq)，则有Ksp＝。Kspcm(Mn＋)·cn(Am－)离子浓度幂之积二、沉淀溶解平衡常数——溶度积练习：BaSO4Ag2CrO43.意义:溶度积(Ksp)反映了物质在水中的________能力。对于结构相似的电解质，Ksp的数值________，电解质在水中的溶解能力越强。[注意]对于阴阳离子个数比不同的电解质，不能直接比较Ksp的数值大小，而确定其溶解能力的大小，需转化为溶解度来比较。4.影响Ksp的因素Ksp与其他化学平衡常数一样，只与难溶性电解质的性质和________有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。溶解越大温度在BaSO4饱和溶液中，加入Na2SO4(s)，达平衡时()A．c(Ba2＋)＝c(SO2－4)B．c(Ba2＋)＝c(SO2－4)＝[Ksp(BaSO4)]1/2C．c(Ba2＋)≠c(SO2－4)，c(Ba2＋)·c(SO2－4)＝Ksp(BaSO4)D．c(Ba2＋)≠c(SO2－4)，c(Ba2＋)·c(SO2－4)≠Ksp(BaSO4)C【及时演练2】（1）溶度积规则判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解，即沉淀—溶解这一可逆过程进行的方向。QcKspQc=KspQcKspQc与Ksp的关系无沉淀析出不饱和C沉淀溶解平衡饱和B有沉淀析出过饱和A有无沉淀析出溶液性质平衡状态：溶度积：KSP=cm(An+)·cn(Bm-)任意时刻：离子积：QC=cm(An+)·cn(Bm-)5、溶度积的应用※AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)例1：下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？已知Ksp,CaCO3=4.9610-9（1）在1L水中加入浓度均为0.01mol/L的CaCl2和Na2CO3各0.1mL（忽略体积变化）；（2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0mol/L呢？c(Ca2+)=c(CO32-)=0.110-30.01/1.0=10-6mol/LQc=c(Ca2+)×c(CO32-)=10-12Ksp,CaCO3=4.9610-9因此无CaCO3沉淀生成。c(Ca2+)×c(CO32-)=10-4mol/LQc=c(Ca2+)×c(CO32-)=10-8Ksp,CaCO3因此有CaCO3沉淀生成。例2.已知室温下PbI2的溶度积为8.0×10-9，a.求饱和溶液中Pb2+和I-的浓度;b.在c(I-)=0.1mol·L-1的溶液中,c(Pb2+)最大可达到多少?Ksp＝c(Pb2+)·c2(I-)（2）已知溶度积求离子浓度：PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)解：c(Pb2+)=Ksp/c2(I-)=8.0×10-9/0.12=8.0×10-7mol·L-1即：该溶液里允许Pb2+的最大浓度为8.0×10-7mol·L-1c(I-)=2c(Pb2+)例3.已知298K时，MgCO3的Ksp=6.82×10-6，溶液中c(Mg2+)=0.0001mol·L-1，c(CO32-)=0.0001mol·L-1，此时Mg2+和CO32-能否共存？（3）利用溶度积判断离子共存：解：c(Mg2+).c(CO32-)=(0.0001)2=1×10-8MgCO3Mg2++CO32-1×10-86.82×10-6所以，此时Mg2+和CO32-能共存4、将足量的AgCl分别放入相同体积的c(Ag+)由大到小的排列顺序是.①0.1mol/LKCl溶液②0.1mol/LCaCl2溶液③0.3mol/LHCl溶液④10mL蒸馏水⑤0.1mol/LAgNO3溶液5、已知Ksp（AgCl）=1.56×10-10，Ksp（AgBr）=7.7×10-13，Ksp（Ag2CrO4）=9.0×10-12，某溶液中含有Cl-、Br-、CrO42-浓度均为0.01mol/L,当逐滴加入0.01mol/L的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序。6、某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()。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Ksp7、试用平衡移动原理解释，分别用等体积的蒸馏水和0.010mol/L硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用硫酸洗涤的损失量。难溶物的溶解平衡溶解平衡难溶≠完全不溶一定条件下，溶质离子与该固态物质间建立动态平衡溶度积(Ksp)表达式如:Ksp=cm(Mn+)·cn(Am-)意义：溶解能力Ksp求算：利用Ksp求难溶物离子浓度小结：二、沉淀反应的应用1、沉淀的生成（1）应用：生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。（2）方法①调pH值如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值至7~8Fe3＋+3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋②加沉淀剂如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－=HgS↓生成沉淀的离子反应的本质反应生成沉淀使溶液中某些离子浓度变得更小。侯氏制碱法原理：NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl注意：(1)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发生；其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。(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1×10－5mol/L时，沉淀已经完全。(3)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、沉淀的溶解原理设法不断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分析：难溶于水的盐能溶于酸中如：CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于盐酸。[思考]：写出氢氧化镁沉淀溶解平衡的表达式.沉淀的溶解1、若使氢氧化镁沉淀溶解，可以采取什么方法？所依据的原理是什么？2、现提供以下试剂，请你设计可行的实验方案。蒸馏水、盐酸、饱和NH4Cl溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、FeCl3溶液Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)溶解沉淀1、原理：根据勒夏特列原理，使沉淀溶解平衡向溶解方向移动沉淀的溶解2、方法：设法不断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试管编号①②③④对应试剂少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2少许Mg(OH)2滴加试剂2ml蒸馏水，滴加酚酞溶液2ml盐酸3ml饱和NH4Cl溶液2mlFeCl3溶液现象固体无明显溶解现象，溶液变浅红迅速溶解逐渐溶解Mg(OH)2+2HCl＝MgCl2+2H2OMg(OH)2+2NH4Cl＝MgCl2+2NH3·H2O完成实验,记录现象,写出反应的化学方程式。有红褐色沉淀生成说明溶解实验方案：分别向氢氧化镁沉淀中加入蒸馏水、酸、盐，根据实验现象，得出结论。沉淀的转化[思考]：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后，为什么会有红褐色沉淀生成？试用平衡移动原理解释之。Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)，FeCl3静置Mg(OH)2↓Fe(OH)3↓【实验3-4】步骤1mLNaCl和10滴AgNO3溶液混合向所得固液混合物中滴加10滴KI溶液向新得固液混合物中滴加10滴Na2S溶液现象有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色沉淀的转化AgClAgIAg2SKINa2S沉淀的转化[思考与交流]:从实验中可以得到什么结论？实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。物质溶解度/gAgCl1.5×10-4AgI9.6×10-9Ag2S1.3×10-16沉淀的转化示意图KI=I-+K+AgCl(s)Ag++Cl-+AgI(s)s(AgCl)=1.5×10-4gs(AgI)=3.7×10-7gs(Ag2S)=1.3×10-16g沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-沉淀转化的实质沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动。一般溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。沉淀的转化(2)特征：①一般说来，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。②沉淀的溶解能力差别越大，越容易转化。(3)沉淀转化的应用①锅炉除水垢除水垢，其反应如下：CaSO4＋Na2CO3CaCO3＋Na2SO4，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。②矿物转化CuSO4溶液遇ZnS(闪锌矿)转化为CuS(铜蓝)的离子方程式为：ZnS(s)＋Cu2＋(aq)===CuS(s)＋Zn2＋(aq)。1.某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（）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KspC经典回顾08年山东卷2(2010·海南）已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是()A．AgCl＞AgI＞Ag2CrO4B．AgCl＞Ag2CrO4＞AgIC．Ag2CrO