1、第4节难溶电解质的溶解平衡沉淀溶解平衡及应用考点一1.沉淀溶解平衡(1)定义沉淀溶解沉淀生成沉淀溶解平衡状态是指在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,_速率和_速率相等的状态。饱和等于例如,在一定温度下,当 AgCl 溶于水形成_溶液时,AgCl 溶于水溶解为 Ag和 Cl的速率_溶液中的 Ag和Cl结合生成 AgCl 的速率的状态,属于沉淀溶解平衡状态。(2)建立(3)特征不变(4)影响沉淀溶解平衡的因素沉淀析出方向沉淀溶解方向吸热沉淀溶解方向不变不变沉淀溶解方向Ag+(aq)Cl(aq)H0为例分析外界条以 AgCl(s)件改变对沉淀溶解平衡的影响:2.沉淀溶解平衡的应用(1)
2、沉淀的生成(2)沉淀的溶解(3)沉淀的转化实质:_的移动(沉淀的溶解度差别_,越容易转化)。沉淀溶解平衡越大应用:自主测评 1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。(1)沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变()(2)某离子被沉淀完全是指该离子在溶 液 中 的 浓度 为 0()(3)BaSO4 在同物质的量浓度的硫酸钠和硫酸铝溶液中的溶解度相同()(4)向一定量的饱和NaOH 溶液中加入少量 Na2O 固体,恢复到原来的温度时,溶液中的 Na总数不变()(5)室温下,AgCl 在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度()(6)为减少洗涤过程中固体的损耗,最好选用稀 H2S
3、O4 代替H2O 来洗涤 BaSO4 沉淀()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)2.【深度思考】已知溶液中存在平衡Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)H0,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 固体质量不变答案:(1)20 时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系
4、:(2)Ca(OH)2 的溶解度随温度升高而减小。(3)气体的溶解度随温度升高而减小,随压强增大而增大。(4)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 1105 molL1 时,沉淀已经完全。(5)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,其次生成沉淀的反应进行得越完全越好。如除去溶液中的Mg2,用NaOH溶液比使用Na2CO3 溶液好,原因是相同温度下Mg(OH)2 的溶解度比MgCO3 的小。(6)沉淀溶解平衡方程式与强电解质AgCl 在水溶液中的电离方程式不同。AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)与AgCl=AgCl前者表示
5、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。考向1沉淀溶解平衡的影响因素答案:D2.(2020 年北京顺义区一模)某实验小组探究常温下难溶电解质的溶解平衡,查得如表资料,依据表中数据进行的预测不.A.向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体,有浑浊出现B.除去FeSO4溶液中的CuSO4,可选用FeS作沉淀剂C.向含等物质的量的MgCl2和FeCl3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先出现的沉淀是Mg(OH)2D.向1 mL 0.1 molL1MgCl2溶液中滴加2 mL 0.1 molL1NaOH溶液,取澄清溶液滴加2滴0.1 mol
6、L1FeCl3溶液,有浑浊出现答案:CmolL1,则氢氧化铁沉淀所需pH小于氢氧化镁,则先生成氢氧化铁沉淀,C错误;向1 mL 0.1 molL1MgCl2溶液中滴加2 mL 0.1 molL1NaOH溶液,恰好反应生成氢氧化镁沉淀,饱和溶液中存在氢氧化镁的沉淀溶解平衡,取澄清溶液滴加2滴0.1 molL1FeCl3溶液,会生成氢氧化铁沉淀,有浑浊出现,D正确。考向2沉淀溶解平衡的应用3.下列现象或应用,主要是利用沉淀溶解平衡原理的是()热纯碱溶液洗涤油污的能力强误将钡盐BaCl2、Ba(NO3)2当作食盐食用后,常用 0.5%的 Na2SO4 溶液解毒碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能溶洞的形
7、成泡沫灭火器灭火A.B.C.D.全部解析:、与离子的水解平衡有关,与沉淀溶解平衡无关。答案:A答案:D归纳提升沉淀先后顺序的判断考向 3 沉淀溶解平衡原理应用实验探究下列有关说法正确的是()答案:D答案:D考点二溶度积常数及其应用1.溶度积和离子积cm(An)cn(Bm)cm(An)cn(Bm)(续表)沉淀平衡未饱和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 自主测评 1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)考向 1 溶度积的相关计算和应用解析:饱和AgCl溶液中c(Ag)c(Cl)105 molL1;饱
8、和的AgI溶液中c(Ag)c(I)108 molL1;等体积混合后,浓度减半,c(Cl)106 molL1、c(I)109 molL1、c(Ag)106 molL1,此时Qc(AgCl)c(Cl)c(Ag)106 molL1106 molL11011Ksp(AgI),故生成AgI沉淀,不产生AgCl沉淀,A错误;由于c(Cl)c(I),故AgNO3足量时,两种沉淀都生成,但以AgCl为主,B正确;AgI清液中加入AgNO3,c(Ag)增大,但Ksp(AgI)只与温度有关,温度不变,Ksp(AgI)不变,C错误;0.1435 g AgCl固体放入100 mL水中,只有部分溶解,此时溶液中c(Cl
9、)105 molL1,D错误。答案:C归纳提升 沉淀开始和沉淀完全时溶液 pH 的计算方法以Cu(OH)2 为例考向2沉淀溶解平衡曲线A.Ksp(PbCO3)的数量级为1014B.相同条件下,水的电离程度p点大于q点1对应的是lg c(Pb2)与lg c(I)的关系变化D.p点溶液中加入Na2CO3浓溶液,可得白色沉淀答案:B4.25 时,Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中,金属阳离子的物质的量浓度的负对数lg c(M2)与溶液pH的变化关系如图所示,已知该温度下KspCu(OH)2KspFe(OH)2。下列说法正确的是()解析:该温度下,KspCu(OH)2KspFe(OH)2,则相
10、同pH下,c(Fe2)c(Cu2),离子浓度越大,lg c(M2)值越小,则相同条件下,饱和溶液中,c(Fe2)较大,所以Fe(OH)2饱和溶液中lg c(Fe2)较小,则曲线b表示Fe(OH)2,A错误;KspCu(OH)2KspFe(OH)2,Cu(OH)2更易生成沉淀,在含有Fe2的CuSO4溶液中,加入适量CuO,不能使Fe2生成Fe(OH)2沉淀而除去,B错误;当pH10时,lg c(Cu2),则KspCu(OH)2答案:C归纳提升解沉淀溶解平衡图象题三步骤第一步:明确图象中横、纵坐标的含义横、纵坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。第二步:理解图象中线上点、线外点的含义(1)以氯
11、化银为例,在该沉淀溶解平衡图象上,曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态,此时QcKsp。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外。(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液,此时QcKsp。(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时QcKsp。第三步:抓住Ksp 的特点,结合选项分析判断(1)溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:原溶液不饱和时,离子浓度都增大。原溶液饱和时,离子浓度都不变。(2)溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同。热点突破七两类水溶液中的陌生图象分析图象能把抽象的平衡理论形象地
12、表述出来,借助图象可以更直观地认识到外界条件对溶液中离子平衡的影响。纵观近年高考试题,常考的题型有酸、碱稀释图象,酸、碱中和滴定图象和沉淀溶解平衡图象,考查通过图象分析外界条件改变对Kw、K、Ksp 的影响、溶液中离子浓度的守恒和大小关系以及运用 Ksp 进行的计算和判断等。热点1粒子的物质的量分数或浓度与pH 的关系图象分析 热点精讲 案例分析 答案B归纳提升分布分数类图象分析本类题纵坐标是溶液中存在的微粒的物质的量浓度或物质的量分数,横坐标是溶液的pH。解答本类试题时一般分三步分析:第一步总体读图,通过观察弄清纵坐标的含义及单位,弄清各微粒浓度变化;第二步是识图,分析特殊点的图象含义,如曲
13、线的起点、终点、交叉点、极值点、转折点等,分析曲线的变化趋势如斜率的大小及曲线的升降;第三步是分析,进行信息提取,挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息,在统摄信息的基础上进行逻辑推理或运用数据计算分析。如图所示。下列说法中,不正确的是(热点精练 1.(2020 年北京海淀区校级模拟)亚砷酸(H3AsO3)在溶液中存在多种微粒形态,各种微粒物质的量分数与溶液的 pH 关系).答案:C2.(2020 年湖南长郡中学、雅礼中学等四校联考)亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,主要用于农药中间体以及有机磷水处理药剂的原料。常温下,向 1 L 0.500 molL1H3PO3 溶液中滴加等浓度的NaOH溶
14、液,混合溶液中含磷粒子的物质的量分数()与溶液 pH 的关系如图所示,下列说法正确的是()答案:C热点2有关对数坐标的图象 热点精讲 题型特点 常考对数图象关系的含义与变化规律(续表),溶液中平衡时相关离子浓度的关系如图,下列说法错误的是(案例分析 典例2(2020年佛山质检)向废水中加入硫化物可以依次获得 CuS、ZnS 纳米粒子。常温下,H2S 的 Ka11.3107,Ka27.11015)A.Ksp(CuS)的数量级为 1037B.a 点对应的 CuS 溶液为不饱和溶液C.向 p 点的溶液中加入少量 Na2S 固体,溶液组成由 p向q方向移动.2SZn2ZnS2H平衡常数很大,反应趋于完
15、全解析由图中数据可知当c(Cu2)1018 molL1时,c(S2)10 molL1,则Ksp(CuS)c(Cu2)c(S2)10数量级为1037,故A正确;计算a点的离子浓度积为c(Cu2)c(S2)10101037Ka(HF)B.相同浓度的 CH3COOH 和 CH3COONa 两溶液等体积混合后 pH 约为,则溶液中 c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)C.FeS 溶于稀硫酸,而 CuS 不溶于稀硫酸,则 Ksp(FeS)Ksp(CuS)解析:HCOONa和NaF的浓度相同,HCOONa溶液的pH较大,说明HCOO的水解程度较大,根据越弱越水解,因此甲酸的电离平衡常数较小,即K
16、a(HCOOH)Ka(HF),A错误;相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为,此时溶液呈酸性,氢离子浓度大于氢氧根浓度,说明溶液中醋酸电离程度大于水解程度,则醋酸根浓度大于钠离子浓度,则溶液中c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH),B正确;答案:ACuS的溶解度较小,将CuS投入到稀硫酸溶液中,CuS溶解平衡电离出的S2不足以与H发生反应,而将FeS投入到稀硫酸后可以得到H2S气体,说明Ksp(FeS)Ksp(CuS),C正确;根据溶液中的物料守恒规律,1 molL1Na2S溶液中所有含S元素的粒子的总物质的量的浓度为1 molL1,即c(S2)c(HS)
17、c(H2S)1 molL1,D正确。列说法错误的是(2.(2020 年山东卷)以菱镁矿(主要成分为 MgCO3,含少量SiO2,Fe2O3 和 A12O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:已知浸出时产生的废渣中有 SiO2,Fe(OH)3 和 Al(OH)3。下)A.浸出镁的反应为 MgO2NH4Cl=MgCl22NH3H2OB.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行C.流程中可循环使用的物质有 NH3、NH4ClD.分离 Mg2与 Al3、Fe3是利用了它们氢氧化物 Ksp 的不同.解析:菱镁矿煅烧后得到轻烧粉,MgCO3 转化为 MgO,加入氯化铵溶液浸取,浸出的废渣有 SiO2、Fe(O
18、H)3、Al(OH)3,同时产生氨气,则此时浸出液中主要含有 Mg2,加入氨水得到Mg(OH)2 沉淀,煅烧得到高纯镁砂。高温煅烧后 Mg 元素主要以 MgO 的形式存在,MgO 可以与铵根水解产生的氢离子反应,促进铵根的水解,所以得到氯化镁、氨气和水,化学方程式为MgO2NH4Cl=MgCl22NH3H2O,A 正确;一水合氨受热易分解,沉镁时在较高温度下进行会造成一水合氨大量分解,挥发出氨气,降低利用率,B 错误;浸出过程产生的氨气可以回收制备氨水,沉镁时氯化镁与氨水反应生成的氯化铵又可以利用到浸出过程中,C 正确;Fe(OH)3、Al(OH)3 的 Ksp 远小于Mg(OH)2 的 Ksp,所以当 pH 达到一定值时 Fe3、Al3产生沉淀,而 Mg2不沉淀,从而将其分离,D 正确。答案:B3.(2020 年新课标卷节选)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属 Ni、Al、Fe 及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO47H2O):(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中 Ni2+浓度为 1.0 mol溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 pH 如下表所示:利用上述表格数据,计算 Ni(OH)2 的 Ksp_L1,则“调 pH”应控制的 pH 范围是_。谢谢观看!