2020届高考化学二轮复习 第一部分 专题八 考点4 难溶电解质的溶解平衡课件

专题八水溶液中的离子平衡考点4难溶电解质的溶解平衡1．明确影响沉淀平衡的因素2．警惕沉淀溶解平衡的“四大易误点”(1)把沉淀溶解平衡误认为电离平衡。实际上如BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)是溶解平衡，因为BaSO4是强电解质，不存在电离平衡。(2)误认为只要Ksp越大，其溶解度就会越大。Ksp还与难溶物化学式中的各离子配比有关，只有同类型的难溶物的Ksp大小才可用于比较其溶解度大小。(3)一定温度下，误认为溶解度受溶液中相同离子浓度的影响而导致Ksp改变。实际上Ksp只受温度影响，温度不变则Ksp不变，如Mg(OH)2在MgCl2溶液中的溶解度要小于在纯水中的溶解度，而Ksp[Mg(OH)2]不变。(4)误认为Ksp小的不能转化为Ksp大的，只能实现Ksp大的向Ksp小的转化。实际上当两种难溶电解质的Ksp相差不是很大时，通过调节某种离子的浓度，可实现难溶电解质由Ksp小的向Ksp大的转化。3．掌握沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成：加沉淀剂，如向AgNO3溶液中加入NaCl可生成沉淀；调节pH，如向一定浓度的CuSO4和FeSO4的混合溶液中先加入H2O2氧化FeSO4，使其转化为Fe3＋，再加入CuO或Cu(OH)2调节pH至约等于4，使得Fe3＋转化为沉淀，而Cu2＋没有沉淀从而达到除杂的目的。(2)沉淀的溶解：酸溶解法，如CaCO3溶于盐酸；盐溶液溶解法，如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液；氧化还原溶解法，如Ag2S溶于稀HNO3；配位溶解法，如AgCl溶于氨水。(3)对沉淀的转化：溶解能力相对较强的沉淀易向溶解度相对较弱的沉淀转化，如AgNO3――→NaClAgCl白色↓――→NaBrAgBr淡黄色↓――→NaIAgI黄色↓――→Na2SAg2S黑色↓。(4)沉淀顺序的确定：同一溶液若有多种成分在某种条件下均可形成沉淀，则离子积先满足QcKsp者先形成沉淀。9．(2018·兰州师大附中模拟)已知298K时，Ksp(NiS)＝1.0×10－21，Ksp(NiCO3)＝1.0×10－7；p(Ni)＝－lgc(Ni2＋)，p(B)＝－lgc(S2－)或－lgc(CO2－3)。在含物质的量浓度相同的Na2S和Na2CO3的混合溶液中滴加Ni(NO3)2溶液产生两种沉淀，溶液中阳离子、阴离子浓度关系如图所示。下列说法错误的是()A．常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度B．向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐，d点向b点移动C．对于曲线Ⅰ，在b点加热，b点向c点移动D．p为3.5且对应的阴离子是CO2－3解析：常温下Ksp(NiS)＜Ksp(NiCO3)，NiS、NiCO3属于同种类型，常温下NiCO3的溶解度大于NiS，A项正确；Ksp(NiS)＜Ksp(NiCO3)，则曲线Ⅰ代表NiS，曲线Ⅱ代表NiCO3，在d点溶液中存在溶解平衡NiS(s)Ni2＋(aq)＋S2－(aq)，加入Na2S，S2－浓度增大，平衡逆向移动，Ni2＋减小，d点向b点移动，B项正确；对曲线Ⅰ在b点加热，NiS的溶解度增大，Ni2＋、S2－浓度增大，b点向a点方向移动，C项错误；曲线Ⅱ代表NiCO3，a点c(Ni2＋)＝c(CO2－3)，Ksp(NiCO3)＝c(Ni2＋)·c(CO2－3)＝1×10－7，c(Ni2＋)＝c(CO2－3)＝1×10－3.5，p(Ni)＝p(B)＝3.5且对应的阴离子为CO2－3，D项正确。答案：C10．在T℃时，铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是()A．T℃时，在Y点和Z点，Ag2CrO4的Ksp相等B．向饱和Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点C．T℃时，Ag2CrO4的Ksp为1×10－8D．图中a＝2×10－4解析：一种物质的Ksp只与温度有关，A项正确；向饱和Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4后，沉淀溶解平衡向左移动，导致c(Ag＋)减小，而图象中由Y点变成X点的过程中，c(Ag＋)保持不变，B项正确；T℃时，Ag2CrO4的Ksp＝c(CrO2－4)·c2(Ag＋)＝(1×10－5)×(1×10－3)2＝1×10－11，C项错误；温度不变Ksp＝c(CrO2－4)·c2(Ag＋)＝(1×10－5)×(1×10－3)2＝a2×5×10－4，解得a＝2×10－4，D项正确。答案：C1．水的离子积常数(1)水的离子积常数的含义。H2OH＋＋OH－，表达式：25℃时，KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14。(2)对KW的理解。①KW适用于纯水、稀的电解质(酸、碱、盐)水溶液。②恒温时，KW不变；升温时，电离程度增大(因为电离一般吸热)，KW增大。2．电离平衡常数(Ka、Kb)(1)电离平衡常数的含义。如对于HAH＋＋A－，Ka＝c（H＋）·c（A－）c（HA）；BOHB＋＋OH－，Kb＝c（B＋）·c（OH－）c（BOH）。(2)K值大小的意义。相同温度下，K值越小表明电离程度越小，对应酸的酸性或碱的碱性越弱(3)影响K值大小的外因。同一电解质，K值只与温度有关，一般情况下，温度越高，K值越大；此外对于多元弱酸来说，其Ka1≫Ka2≫Ka3。3．水解平衡常数(Kh)(1)水解平衡常数的含义。A－＋H2OHA＋OH－，达到平衡时有Kh＝c（OH－）·c（HA）c（A－）＝KWKa。同理，强酸弱碱盐水解平衡常数与弱碱电离平衡常数Kb的关系为Kh＝KWKb。(2)影响Kh的因素。Kh值的大小是由发生水解的离子的性质与温度共同决定的；温度一定时，离子水解能力越强，Kh值越大；温度升高时，Kh值增大；对于多元弱酸阴离子或多元弱碱阳离子来说，其Kh1≫Kh2≫Kh3。4．溶度积常数(Ksp)(1)溶度积常数Ksp的表达式。对于组成为AmBn的电解质，饱和溶液中存在平衡AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)。(2)影响Ksp大小的因素。对于确定的物质来说，Ksp只与温度有关；一般情况下，升高温度，Ksp增大。(3)溶度积规则。当QcKsp时，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡；当Qc＝Ksp时，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；当QcKsp时，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。(4)Ksp与物质溶解度的关系。①对于组成形式相同的物质来说，Ksp越小，物质越难溶解或溶解度越小；组成形式(AmBn)不同的物质，Ksp越小且m＋n越小的物质越难溶。②Ksp的大小与沉淀转化的关系：组成形式相同的难溶物质，Ksp较大的沉淀易转化为Ksp较小的沉淀，但当二者Ksp相差不大时，反过来也可转化；对于组成形式(AmBn)不同的物质来说，一般情况下，Ksp较大且m＋n也较大的物质易转化为Ksp较小且m＋n也较小的物质。其他情况则需要通过计算才能确定。5．KW、Ka、Kb、Ksp、Kh之间的关系(1)一元弱酸强碱盐溶液(如CH3COONa、CH3COOH)：Kh＝KWKa。(2)一元弱碱强酸盐：Kh＝KWKb。(3)多元弱碱强酸盐，如氯化铁。Fe3＋(aq)＋3H2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq)Kh＝c3（H＋）c（Fe3＋）。将(KW)3＝c3(H＋)×c3(OH－)与Ksp＝c(Fe3＋)×c3(OH－)两式相除，消去c3(OH－)可得Kh＝（KW）3Ksp。(4)M(OH)n悬浊液中Ksp、KW、pH间关系。M(OH)n(s)Mn＋(aq)＋nOH－(aq)Ksp＝c(Mn＋)·cn(OH－)＝c（OH－）n·cn(OH－)＝cn＋1（OH－）n＝1nKW10－pHn＋1。【典例】已知K、Ka、KW、Kh、Ksp分别表示化学平衡常数、弱酸的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。(1)有关上述常数的说法正确的是________(填序号)。a．它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度b．它们的大小都随温度的升高而增大c．常温下，CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Kad．一定温度下，在CH3COONa溶液中，KW＝Ka·Kh(2)25℃时，将amol·L－1的氨水与0.01mol·L－1的盐酸等体积混合所得溶液中c(NH＋4)＝c(Cl－)，则溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝________。(3)25℃时，H2SO3HSO－3＋H＋的电离常数Ka＝1×10－2mol·L－1，则该温度下pH＝3、c(HSO－3)＝0.1mol·L－1的NaHSO3溶液中c(H2SO3)＝________。(4)已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的Ksp分别为8.0×10－38、1.0×10－11，向浓度均为0.1mol·L－1的FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液，要使Fe3＋完全沉淀而Mg2＋不沉淀，应该调节溶液pH的范围是________。(已知lg2＝0.3)解析：本题考查了电解质溶液的知识，意在考查考生综合运用所学知识的能力。(1)对于正反应为放热反应的化学平衡，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，b选项错误；温度不变，CH3COOH的电离平衡常数不变，c选项错误。(2)根据电荷守恒得c(H＋)＋c(NH＋4)＝c(Cl－)＋c(OH－)，因为c(NH＋4)＝c(Cl－)，所以c(H＋)＝c(OH－)，故溶液显中性。Kb＝c（NH＋4）·c（OH－）c（NH3·H2O）＝12×0.01×10－7a2－12×0.01＝10－9a－0.01。(3)由Ka＝c（H＋）·c（HSO－3）c（H2SO3），代入数据得c(H2SO3)＝0.01mol·L－1。(4)Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，Fe3＋完全沉淀时c3(OH－)＝8.0×10－3810－5，得c(OH－)＝2×10－11mol·L－1，pH＝3.3，Mg(OH)2开始沉淀时c2(OH－)＝1.0×10－110.1＝1.0×10－10，得c(OH－)＝1×10－5mol·L－1，pH＝9，调节pH范围为[3.3≤pH9)。答案：(1)ad(2)中10－9a－0.01(3)0.01mol·L－1(4)3.3≤pH9