（江苏专用版）2020版高考化学总复习 专题七 第4讲 难溶电解质的沉淀溶解平衡课件

第4讲难溶电解质的沉淀溶解平衡考点一沉淀溶解平衡及溶解平衡的影响考点二溶度积常数及溶解平衡的应用总纲目录高考演练考点一沉淀溶解平衡及溶解平衡的影响1.沉淀溶解平衡的建立与特点(1)溶解平衡的建立难溶电解质 溶液中的溶质 (2)特点a.溶液为④饱和溶液。b.溶解速率和⑤生成沉淀速率相等。2.沉淀溶解平衡的影响因素(1)内因难溶电解质本身的性质。(2)外因以AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)ΔH0为例。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减小减小不变加入少量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 特别提醒①沉淀溶解平衡是化学平衡的一种,沉淀溶解平衡也同样遵循勒夏特列原理。②沉淀溶解达到平衡时,再加入该难溶物对平衡无影响。3.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成当溶液中离子积(Qc)大于溶度积(Ksp)时有沉淀生成。a.调节pH法:如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至4左右,离子方程式为 Fe3++3NH3·H2O Fe(OH)3↓+3N 。b.沉淀剂法:如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为 Cu2++H2S CuS↓+2H+。(2)沉淀的溶解4H当溶液中离子积(Qc)小于溶度积(Ksp)时,沉淀可以溶解。a.酸溶解:用离子方程式表示CaCO3溶于盐酸: CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O。b.盐溶解:用离子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液: Mg(OH)2+2N  Mg2++2NH3·H2O。c.配位溶解:用离子方程式表示AgCl溶于氨水: AgCl+2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。d.氧化还原溶解:如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。4H(3)沉淀的转化在难溶物质的饱和溶液中,溶解度小的沉淀会转化成溶解度更小的沉淀。实质:沉淀溶解平衡的移动。实例:AgNO3溶液  AgCl  AgBr,则Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)。应用:a.锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为 CaSO4+C  CaCO3+S 。b.矿物转化:CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS,离子方程式为 ZnS+Cu2+ CuS+Zn2+。 特别提醒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1×10-5mol·L-1时,沉淀已经完全。23O24O1.【易错辨析】判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。(1)沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度一定相等。 (✕)(2)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动。 (✕)(3)向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液,则S 沉淀完全,溶液中只含Ba2+、Na+和Cl-,不含S 。 (✕)24O24O(4)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。 (√)(5)因溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化,故向ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀。 (√)2.【多维思考】试用平衡移动原理解释下列事实:(1)BaCO3不溶于水,为什么不能做钡餐?(2)CaCO3难溶于稀H2SO4,却能溶于醋酸溶液中。(3)分别用等体积的蒸馏水和0.01mol·L-1的盐酸洗涤AgCl沉淀,用水洗涤造成AgCl的损失大于用盐酸洗涤的损失量,原因是什么?答案(1)BaCO3(s) Ba2+(aq)+C (aq),HCl H++Cl-,2H++C  H2O+CO2↑,盐酸电离的H+与BaCO3产生的C 结合生成CO2和H2O,破坏了BaCO3的溶解平衡,c(Ba2+)增大,引起人体中毒。(2)CaCO3(s) Ca2+(aq)+C (aq),H2SO4 S +2H+,Ca2++S  CaSO4↓,因为生成的CaSO4溶解度较小,会附着在CaCO3的表面,阻止平衡右移。而CH3COOH CH3COO-+H+,Ca2+与CH3COO-不产生沉淀;当H+与C 结合生成CO2和H2O时,CaCO3的沉淀溶解平衡右移。23O23O23O23O24O24O23O(3)用水洗涤AgCl,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡右移,AgCl的质量减少,用盐酸洗涤AgCl,稀释的同时HCl电离产生的Cl-会使平衡左移,AgCl减少的质量要小些。题组一沉淀溶解平衡及其影响因素1.下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中,正确的是 (C)A.升高温度,AgCl的溶解度减小B.在任何含AgCl固体的水溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)且二者乘积是一个常数C.AgCl沉淀生成和溶解不断进行,但速率相等D.向AgCl沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体,AgCl溶解的质量不变解析升高温度,AgCl的溶解度增大,A项错误;在任何含AgCl固体的水溶液中,c(Ag+)与c(Cl-)不一定相等,但二者乘积在一定温度下是一个常数,B项错误;当达到平衡时,AgCl沉淀生成和溶解不断进行,但速率相等,C项正确;向AgCl沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体,溶解平衡逆向移动,AgCl溶解的质量减小,D项错误。2.(2019盐城模拟)实验:①0.1mol·L-1AgNO3溶液和0.1mol·L-1NaCl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;②向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加0.1mol·L-1KI溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是 (B)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Ag+C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验可以证明AgI比AgCl更难溶解析难溶电解质在溶液中存在沉淀溶解平衡,A项正确;向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液,出现浑浊,说明滤液b中含有Ag+,B项错误;沉淀由白色变为黄色,说明生成AgI,反应向生成更难溶沉淀的方向进行,C、D项正确。误区警示(1)并非Ksp越小,其物质的溶解度就越小。对于阴、阳离子的个数比相同的难溶电解质,它们的溶解能力可以直接用Ksp的大小来比较,Ksp越小,其物质的溶解度就越小;而对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质,它们的溶解能力就不能直接用Ksp的大小来比较。(2)难溶电解质不一定是弱电解质,如BaSO4、AgCl等都是强电解质。(3)沉淀溶解平衡是化学平衡的一种,沉淀溶解平衡的移动也同样遵循勒夏特列原理。(4)绝大多数固体的溶解度随温度的升高而增大,但有少数物质的溶解度随着温度的升高而减小,如Ca(OH)2。题组二沉淀的生成、溶解与转化3.为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是 () A.①浊液中存在平衡:AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq)B.②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-C.③中颜色变化说明有AgI生成D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶答案DD项,反应中硝酸银过量,KI可直接与AgNO3反应生成黄色沉淀,故不能证明AgI比AgSCN更难溶。4.欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将Cr2 转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知该条件下:27O离子氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pHFe2+7.09.0Fe3+1.93.2Cr3+6.08.0某含铬废水处理的主要流程如图所示:(2)反应池中发生主要反应的离子方程式是Cr2 +3HS +5H+ 2Cr3++3S +4H2O。根据“沉淀法”和“中和法”的原理,向沉淀池中加入NaOH溶液,此过程中发生主要反应的离子方程式是、。证明Cr3+沉淀完全的方法是。27O3O24O(1)初沉池中加入的混凝剂是K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O,其作用为(用离子方程式表示)。答案(1)Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+(2)H++OH- H2OCr3++3OH- Cr(OH)3↓测定溶液的pH,若pH≥8,则证明Cr3+沉淀完全(其他合理答案也可)解析(1)Al3+水解生成Al(OH)3胶体,吸附悬浮物。(2)因为Cr2 被HS还原成Cr3+,所以加入NaOH后,发生主要反应的离子方程式为H++OH- H2O、Cr3++3OH- Cr(OH)3↓。根据表中提供数据,可用测定pH的方法判断Cr3+是否沉淀完全,若pH≥8,则证明Cr3+沉淀完全。27O3O方法技巧沉淀生成的两大应用(1)分离离子:同一类型的难溶电解质,如AgCl、AgBr、AgI,溶度积小的物质先析出,溶度积大的物质后析出。(2)控制溶液的pH来分离物质,如除去CuCl2溶液中的FeCl3就可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2等物质,将Fe3+转化为Fe(OH)3而除去。考点二溶度积常数及溶解平衡的应用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)=①cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度都是平衡浓度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Qc=Ksp:溶液饱和,处于平衡状态QcKsp:溶液未饱和,无沉淀析出2.Ksp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②溶解方向移动,但Ksp③不变。温度:绝大多数难溶盐的溶解是④吸热过程,升高温度,平衡向⑤溶解方向移动,Ksp⑥增大。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。 特别提醒(1)溶解平衡一般是吸热的,温度升高平衡右移,Ksp增大,但Ca(OH)2相反。(2)对于溶解平衡:AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=cm(An+)·cn(Bm-),相同类型的物质,Ksp的大小反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小,也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。与化学平衡常数一样,Ksp与温度有关。不过温度改变不大时,Ksp变化也不大,常温下的计算可不考虑温度的影响。1.【易错辨析】判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。(1)Ksp既与难溶电解质的性质和温度有关,也与沉淀的量和溶液中离子浓度有关。 (✕)(2)溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp增大。 (✕)(3)常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小。 (✕)(4)常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变。 (√)(5)Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度。(✕)(6)0.1molAgCl和0.1molAgI混合后加入1L水中,所得溶液中c(Cl-)=c(I-)。 (✕)(7)在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生沉淀,平衡后的溶液中:c(Ba2+)c(S ),c(Ba2+)·c(S )Ksp(BaSO4)。 (✕)24O24O2.【多维思考】(1)AgCl的Ksp=1.80×10-10,将0.002mol·L-1的NaCl和0.002mol·L-1的AgNO3溶液等体积混合,是否有AgCl沉淀生成。(2)常温下,取0.2mol·L-1硝酸镍溶液,调节pH除去杂质Fe3+(使其浓度小于10-6mol·L-1),需调节溶液pH的范围为。{Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39}答案(1)混合后c(Cl-)=10-3mol·L-1,c(Ag+)=10-3mol·L-1,Qc=c(Cl-)·c(Ag+)=10-61.80×10-10,所以有沉淀生成。(2)3~7利用溶度积Ksp进行相关计算及应用(1)已知溶度积求溶液中的某