1、【 精品教育资源文库 】 第 4 讲 难溶电解质的溶解平衡 【 2019 备考】 最新考纲: 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。 2.理解溶度积的含义及其表达式,能进行相关的计算。 考点一 沉淀的溶解平衡及应用 (频数: 难度: ) 1沉淀溶解平衡 (1)含义 在一定温度下的水溶液中,当沉淀 溶解 和 生成 的速率相等时,即建立了溶解平衡状态。 (2)建立过程 固体溶质 溶液中的溶质?v溶解 v沉淀 , 固体溶解v溶解 v沉淀 ,溶解平衡v溶解 v沉淀 ,析出晶体(3)特征 2影响沉淀溶解平衡的因素 (1)内因 【 精品教育资源文库 】 难溶电解质本身的性质,这是决定因素。 (2)外因 浓
2、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。 例如:以 AgCl(s) Ag (aq) Cl (aq)为例,填写外界条件对溶解平衡的影响。 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
3、不变 通入 HCl 逆向 减小 增大 不变 通入 H2S 正向 减小 增大 不变 (3)电解质在水中的溶解度 20 时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系: AgCl(s) Ag (aq) Cl (aq)与 AgCl=Ag Cl 所表示的意义不同。前者表示难溶电解质 AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式,后者表示强电解 质 AgCl在水溶液中的电离方程式。 3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 3 4,离子方程式为 Fe3 3NH3H 2O=Fe(OH)3 3NH4 。 沉淀剂法 【 精品教育资
4、源文库 】 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,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 )。
5、应用:锅炉除垢、矿物转化等。 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110 5 molL 1时,沉淀已经完全。 1教材基础知识判断 (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 ( ) (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)BaSO4在同物质的量浓度的 Na2SO4溶 液和 Al2(SO4)3溶液中的溶解度相同 ( ) (5)根据 AgCl(s) Ag (aq) Cl (aq), CH3COOH CH3COO H ,可以判断 AgCl、 CH3
6、COOH均为弱电解质 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 2 (RJ选修 4P 672改编 )下列叙述中正确的是 ( ) A升高温度,沉淀溶解平衡都是向促进沉淀溶解的方向移动 B绝对不溶解的物质是不存在的 【 精品教育资源文库 】 C难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止 D BaSO4(s) SO24 (aq) Ba2 (aq)表示溶解平衡; H2O HSO3 SO23 H3O 表示水解平衡 答案 B 3 (溯源题 )(2016 海南化学, 5)向含有 MgCO3 固体的溶液中滴加少许浓盐酸 (忽略体积变化 ),下列数值变小的是 _,增大的是 _。 c(
7、CO23 ) c(Mg2 ) c(H ) Ksp(MgCO3) 答案 探源:本题源于 SJ 选修 4 P88“ 问题解决 ” 对沉淀的溶解过程进行了分析和判断。题组一 沉淀溶解平衡过程及其影响因素 1下列有关 AgCl沉淀溶解平衡的说法中,正确的是 ( ) 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 错误;在任何含 AgCl固体的水溶液中, c(
8、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 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错误。 答案 C 2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溶液 恒温下向溶液中加入 CaO,溶液的 pH升高 【 精品教
9、育资源文库 】 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 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;加入 Na2CO3溶液,沉淀溶解平衡向右移动, C
10、a(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。 答案 A 题组二 溶解平衡原理的应用 3下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是 ( ) 热纯碱溶液去油污能力强 误将钡盐 BaCl2、 Ba(NO3)2当作食盐混用后,常用 0.5%的 Na2SO4溶液解毒 溶洞、珊瑚的形成 碳酸钡不能作 “ 钡餐 ” 而硫酸钡则能 泡沫灭火器灭火的原理 A B C D 解析 是水解平衡原理。 答案 A 4 (2018 湖南怀化期末 )向 MnCl2溶液中加入过量难溶电解质 MnS,可使溶液中含有的 Cu2 、 P
11、b2 、 Cd2 等金属离子转化 为硫化物沉淀,从而得到纯净的 MnCl2。下列分析正确的是 ( ) A MnS具有吸附性 B MnS有还原性,可将 Cu2 、 Pb2 、 Cd2 还原后除去 C MnS溶解度大于 CuS、 PbS、 CdS D MnS与 Cu2 反应的离子方程式是 Cu2 S2 =CuS 【 精品教育资源文库 】 解析 MnS 是难溶物,它能将溶液中的 Cu2 、 Pb2 、 Cd2 转化为硫化物沉淀,发生的是沉淀的转化,说明生成的硫化物是更难溶的物质,即 MnS 溶解度大于 CuS、 PbS、 CdS,故 C项正确; A、 B项错误; MnS与 Cu2 反应的离子方程式
12、应为 MnS Cu2 CuS Mn2 , D项错误。 答案 C 【规范模板】 某工厂用六水合氯化镁和粗石灰制取的氢氧化镁含有少量氢氧化铁杂质,通过如下流程进行提纯精制,获得阻燃剂氢氧化镁。 已知 EDTA只能与溶液中的 Fe2 反应生成易溶于水的物质,不与 Mg(OH)2反应。虽然 Fe(OH)2难溶于水,但步骤 中随着 EDTA的加入,最终能够将 Fe(OH)2除去并获得纯度高的 Mg(OH)2。请从沉淀溶解平衡的角度加以解释: Fe(OH)2悬浊液中存在如下平衡: Fe(OH)2(s) Fe2(aq) 2OH (aq),当不断滴 入 EDTA时, EDTA将结合 Fe2 促使平衡向右移动而
13、使 Fe(OH)2不断溶解。 考点二 沉淀溶解平衡常数及其应用 (频数: 难度: ) 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 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 应用 判断在一定条件下 沉淀能否生成或溶解 Qc Ksp:溶液过饱和,有 沉淀 析出 【 精品教育资源文库 】 Qc Ksp:溶液饱和,处于 平衡 状态 Qc Ksp:溶液 未饱和
14、 ,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)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)对于沉淀溶解平衡: AmBn(s) mAn (aq) nBm (aq), Ksp cm(An ) cn(Bm ),对于相同类型的物质, 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。 1教材基础知识判断 (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)在一定条件下,溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀 ( ) (3)常温下,向 BaCO3饱和溶液中 加入 Na2CO3固体, BaCO3的 Ksp减小 ( ) (4)溶度积常数 Ksp只受温度的影响