2019版高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡第29讲难溶电解质的溶解平衡学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 29讲 难溶电解质的溶解平衡 考纲要求 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。 2.理解溶度积 (Ksp)的含义，能进行相关的计算。 考点一 沉淀溶解平衡及应用 1难溶、可溶、易溶介定： 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)溶解平衡的建立 溶质溶解的过程是一个可逆过程： 固体溶质 溶解结晶 溶液中的溶质? v溶解 v结晶 固体溶解v溶解 v结晶 溶解平衡v溶解 v结晶 析出晶体(2)特点 (同其他化学平衡 )：逆、等、定、动、变 (适用平衡移动原理 ) 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、 (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。 (3)以 AgCl(s) Ag (aq) Cl (aq) H 0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 【 精品教育资源文库

3、 】 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 调节 pH法 如：除去 NH4Cl 溶液中的 FeCl3 杂质，可加入氨水调节 pH 至 7 8，离子方程式 为 Fe3 3NH3H 2O=Fe(OH)3 3NH4 。 沉淀剂法 如：用 H2S沉淀 Cu2 ，离子方程式为 H2S Cu2 =CuS 2H 。 (2)沉淀的溶解 酸溶解法 如： CaCO3溶于盐酸，离子方程式为 CaCO3 2H =Ca2 H2O CO2 。 盐溶液溶解法 如： Mg(OH)2溶于 NH4Cl溶液

4、，离子方程式为 Mg(OH)2 2NH4 =Mg2 2NH3H 2O。 氧化还原溶解法 如：不溶于盐酸的硫化物 Ag2S溶于稀 HNO3。 配位溶解法 如： AgCl溶于氨水，离子方程式为 AgCl 2NH3H 2O=Ag(NH3)2 Cl 2H2O。 (3)沉淀的转化 实质： 沉淀溶解平衡 的移动 (沉淀的溶解度差别 越大 ，越容易转化 )。 如： AgNO3 溶液 NaCl AgCl(白色沉淀 ) NaBr AgBr(浅黄色沉淀 ) NaI AgI(黄色沉淀 ) Na2SAg2S(黑色沉 淀 )。 应用 a锅炉除垢：将 CaSO4转化为易溶于酸的 CaCO3，离子方程式为 CaSO4(s)

5、 CO23 (aq)=CaCO3(s) SO24 (aq)。 b矿物转化： CuSO4溶液遇 PbS转化为 CuS，离子方程式为 Cu2 (aq) PbS(s)=CuS(s) Pb2 (aq)。 关于沉淀溶解平衡的理解 (1)沉淀达到溶解平衡时，溶液中溶质离子浓度一定相等，且保持不变 () 【 精品教育资源文库 】 (2)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动 () (3)室温下， AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度 () (4)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各种离子的溶解 (或沉淀 )速率都相等 () (5)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动

6、() (6)向 Na2SO4溶液中加入过量的 BaCl2溶液，则 SO24 沉淀完全，溶液中只含 Ba2 、 Na 和 Cl ，不含 SO24 () (7)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 () (8)洗涤沉淀时， 洗涤次数越多越好 () 题组一 沉淀溶解平衡的移动与实验探究 1已知溶液中存在平衡： Ca(OH)2(s) Ca2 (aq) 2OH (aq) H 0，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

7、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 B C 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；

8、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。 2 (2017 北京西城区模拟 )某兴趣小组进行下列实验： 将 0.1 molL 1 MgCl2溶液和 0.5 molL 1 NaOH 溶液等体积混合得到浊液 取少量 中浊液，滴加 0.1 molL 1 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 molL 1 FeCl3溶液，白色沉淀变为红褐色【 精品教育资源文库 】 沉淀 另取少量白色沉淀，滴加饱和 NH4Cl 溶液，沉淀溶

9、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 Mg2 B 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 D NH4Cl溶液中的 NH4 可能是 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 Mg2 2OH 。实验 中是因为剩余的 NaOH 和氯化铁之间反应生成Fe(OH)3，不 能比较 Fe(OH)3和 Mg(OH)2的溶解能力，故 C错误。 题组二 沉淀

10、溶解平衡的应用 3要使工业废水中的 Pb2 沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知 Pb2 与这些离子形成的化合物的溶解度如下： 化合物 PbSO4 PbCO3 PbS 溶解度 /g 1.0310 4 1.8110 7 1.8410 14 由上述数据可知，沉淀剂最好选用 ( ) A硫化物 B硫酸盐 C碳酸盐 D以上沉淀剂均可 答案 A 解析 沉淀工业废水中的 Pb2 时，生成沉淀的反应进行得越完全越好，由 于 PbS 的溶解度最小，故选硫化物作为沉淀剂。 4 (2017 西安市高新一中月考 )工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与铅膏 (主要成分为 PbSO4)发生

11、反应： PbSO4(s) CO23 (aq) PbCO3(s) SO24 (aq)。 (1)上述反应的平衡常数表达式： K _。 (2)室温时，向两份相同的样品中分别加入同体积、同浓度的 Na2CO3和 NaHCO3溶液均可实现上述转化，在 _溶液中 PbSO4转化率较大 ，理由是 _ _。 答案 (1)c?SO24 ?c?CO23 ? (2)Na2CO3 相同浓度的 Na2CO3和 NaHCO3溶液中，前者 c(CO23 )较大 【 精品教育资源文库 】 解析 (2)在溶液中 Na2CO3能完全电离出 CO23 ，而 NaHCO3只能电离出微量的 CO23 ，故相同浓度的 Na2CO3和

12、NaHCO3溶液中， Na2CO3溶液中 CO23 浓度较大， PbSO4的转化率较大。 5 (2018 河 南省南阳质检 )某工业废水中主要含有 Cr3 ，同时还含有少量的 Fe2 、 Al3 、 Ca2和 Mg2 等，且酸性较强。为回收利用，通常采用如图流程处理： 注：部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的 pH如表所示。 氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2 Al(OH)3 Cr(OH)3 pH 3.7 9.6 11.1 5.2 9( 9溶解 ) (1)氧化过程中可以代替 H2O2的最佳试剂是 _(填字母 )。 A Na2O2 B FeCl3 C KMnO4

13、(2)加入 NaOH溶液调节溶液 pH 8时，除去的离子是 _(填字母 )；已知钠离子交换树脂的原理： Mn nNaR MR n nNa ，此步操作被交换除去的杂质离子是 _(填字母 )。 A Fe3 B Al3 C Ca2 D Mg2 答案 (1)A (2)AB CD 解析 (1)加氧化剂的主要目的是把 Fe2 氧化为 Fe3 ，结合流程图知，可以用 Na2O2代替 H2O2。(2)根据表中数据可知， pH 8时， Fe3 、 Al3 分别转化为氢氧化铁沉淀和氢氧化铝沉淀， Fe3 、Al3 被除去；通过钠离子交换树脂，可以除去 Ca2 和 Mg2 。 考点二 溶度积常数及其应用 1溶度积和

14、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 Ksp Qc 表达式 Ksp(AmBn) cm(An ) cn(Bm )，式中的浓度都是平衡浓度 Qc(AmBn) cm(An ) cn(Bm )，式中的浓度都是任意浓度 【 精品教育资源文库 】 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 Qc Ksp：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 溶解 方向移动，但 Ksp不变 。 温度：绝大多数难溶盐的溶解是 吸热 过程，升高温度，平衡向 溶解 方向移动， Ksp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。 (1)Ksp(AB2)小于 Ksp(CD)，则 AB2的溶解度小于 CD的溶解度 () (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1.010 5molL 1时