2019-2020年高考化學一輪復習 專題9.4 難溶電解質(zhì)的溶解平衡講案（含解析）.doc
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2019-2020年高考化學一輪復習 專題9.4 難溶電解質(zhì)的溶解平衡講案（含解析） 復習目標： 1、了解沉淀平衡的定義及影響因素。 2、掌握沉淀的溶解和轉(zhuǎn)化條件及應用。 3、了解溶度積及其有關(guān)的計算。 基礎知識回顧： 一、沉淀溶解平衡的本質(zhì) 1、難溶電解質(zhì)的溶解平衡 在一定重要條件下，當沉淀與溶解的速度相等時，便達到固體難溶電解質(zhì)與溶液中離子間的平衡狀態(tài)。例如： BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO (aq) 2、溶度積：在一定溫度下，在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，各離子濃度冪之乘積為一常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)，簡稱溶度積。用符號Ksp表示。 對于AmBn型電解質(zhì)來說，溶度積的公式是：Ksp=[An+]m[Bm+]n ① 溶度積與溶解度的關(guān)系 溶度積和溶解度都可以表示物質(zhì)的溶解能力，溶度積的大小與溶解度有關(guān)，它反映了物質(zhì)的溶解能力。 ② 溶度積規(guī)則，可以判斷溶液中沉淀的生成和溶解。 ③ 離子積Qc與溶度積Ksp的區(qū)別與聯(lián)系 某難溶電解質(zhì)的溶液中任一情況下有關(guān)離子濃度的乘積Qc 當Qc＜Ksp時，為不飽和溶液； 當Qc=Ksp時，為飽和溶液； 當Qc＞Ksp時，為過飽和溶液。 【典型例題1】有關(guān)AgCl的沉淀溶解平衡的說法正確的是 ( ) A．AgCl沉淀生成和溶解同時在不斷進行，且速率相等 B．AgCl難溶于水，溶液中沒有Ag＋和Cl－ C．只要向含有AgCl的飽和溶液中加入鹽酸，一定會有沉淀生成 D．向含有AgCl的懸濁液中加入NaBr固體，AgCl沉淀不變化 【遷移訓練1】【福建省“四地六?！?xx屆高三模擬理綜化學試題】已知25℃時，電離常數(shù)Ka(HF)＝ 3.610-4，溶度積常數(shù)Ksp(CaF2)＝1.4610-10?，F(xiàn)向1 L 0.2molL-1HF溶液中加入1 L 0.2 molL-1CaCl2溶液， 則下列說法中，正確的是（ ） A．25℃時，0.1 molL-1HF溶液中pH＝1 B．Ksp(CaF2)隨溫度和濃度的變化而變化 C．該體系中有CaF2沉淀產(chǎn)生 D．加入CaCl2溶液后體系中的c(H+)濃度不變 二、影響沉淀溶解平衡的因素 1、內(nèi)因 難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)，這是決定因素。 2、外因 以氯化銀飽和溶液中，尚有氯化銀固體存在，當分別向溶液中加入下列物質(zhì)時，將有何種變化？ AgCl（s）Ag+(aq) + Cl-(aq) 加入物質(zhì) 平衡移動向 AgCl溶解度 溶液中C(Ag+) 溶液中C(Cl－) 發(fā)生變化的原因 0.1molL－1HCl 向左 減小 減小 增大 同離子效應 0.1molL－1AgNO3 向左 減小 增大 減小 同離子效應 KNO3(s) 向右 增大 增大 增大 鹽效應 0.1molL－1NH3H2O 向右 增大 減小 增大 形成配合物 H2O 向右 不變 不變 不變 稀釋作用 【典型例題2】對飽和AgCl溶液(有AgCl固體存在)進行下列操作后，c(Ag＋)和Ksp(AgCl)均保持不變的是 A．加熱 B．加少量水稀釋 C．加入少量鹽酸 D．加入少量AgNO3 【遷移訓練2】【福建省莆田市xx屆高三3月質(zhì)量檢測化學試題】25℃時，Ksp(BaSO4)=110-10， Ksp(BaCO3)=2.610-9。該溫度下，下列說法不正確的是 A．同濃度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出 B．BaCO3的懸濁液中加入少量的新制氯水，c(Ba2+)增大 C．BaSO4和BaCO3共存的懸濁液中，＝ D．BaSO4懸濁液中加入Na2CO3濃溶液，BaSO4不可能轉(zhuǎn)化為BaCO3 三、沉淀溶解平衡的應用 1、沉淀的生成 原理：若Qc大于Ksp，難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡向左移動，就會生成沉淀。 在工業(yè)生產(chǎn)、科研、廢水處理等領域中，常利用生成沉淀來達到分離或除去某些離子的目的。常見的方法有： ①調(diào)節(jié)溶液的pH法：使雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀。 ②加沉淀劑法：如除去溶液中的Cu2+、Hg2+，可加入Na2S、H2S等作為沉淀劑。 〖特別提醒〗 ①為使沉淀更完全，所選用沉淀劑的原則是：使生成沉淀的反應進行得越完全越好(所沉 淀離子形成沉淀的Ksp盡可能的小，即沉淀溶解度越小越好)。 ②不能影響其他離子的存在，由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子要便于除去或不引入新的雜質(zhì)。 2、沉淀的溶解 原理：當Qc小于Ksp，使難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡向右移動，沉淀就會溶解。 根據(jù)平衡移動，對于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設法不斷地移去溶解平衡體系中的相應離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動，就可以使沉淀溶解。方法有： ①酸堿溶解法：如難溶于水的CaCO3溶于鹽酸中。 ②發(fā)生氧化還原反應使沉淀溶解：如CuS溶于硝酸中，HgS溶解度更小，只能用王水使其溶解。 ③生成配合物使沉淀溶解：向沉淀體系中加入適當配合劑，使溶液中的某些離子生成穩(wěn)定的配合物，減小其濃度，從而使沉淀溶解。如AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)、Ag++2NH3(加氨水) [Ag(NH3)2]+，此法對用酸堿法不能溶解的難溶電解質(zhì)尤其具有重要意義。 3、沉淀的轉(zhuǎn)化 ①實質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動。 ②特征 A．一般說來，溶解能力相對較強的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì)。 B．沉淀的溶解能力差別越大，越容易轉(zhuǎn)化。 例如：AgNO3 → AgCl(白色沉淀) → AgBr (淺黃色沉淀) →AgI(黃色沉淀) → Ag2S (黑色沉淀)。 ③沉淀轉(zhuǎn)化的應用 A．鋇化合物的制備 重晶石(主要成分是BaSO4)是制備鋇化合物的重要原料，但BaSO4不溶于酸，若用飽和Na2CO3溶液處理即可轉(zhuǎn)化為易溶于酸的BaCO3。 總反應的離子方程式為BaSO4+COBaCO3+SO。雖然BaSO4比BaCO3更難溶于水，但在CO濃度較大的溶液中，BaSO4溶解在水中的Ba2+能與CO結(jié)合形成BaCO3沉淀。轉(zhuǎn)化過程是用飽和Na2CO3溶液處理BaSO4沉淀，待達到平衡后，移走上層溶液；再加入飽和Na2CO3溶液，重復處理多次，使絕大部分BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3；最后加入鹽酸，Ba2+即轉(zhuǎn)入到溶液中。 B．鍋爐除水垢 除水垢[CaSO4(s) → CaCO3(s) → Ca2+(aq)] 〖特別提醒〗沉淀溶解平衡與弱電解質(zhì)電離平衡的區(qū)別: （1）從物質(zhì)類別看，難溶電解質(zhì)可以是強電解質(zhì)，也可以是弱電解質(zhì)[如BaSO4是強電解質(zhì)，而Al(OH)3是弱電解質(zhì)]，而難電離物質(zhì)只能是弱電解質(zhì)。 （2）從變化的過程來看，沉淀溶解平衡是指已溶解的溶質(zhì)與未溶解的溶質(zhì)之間形成沉淀與溶解的平衡狀態(tài)；而電離平衡則是指已經(jīng)溶解在溶液中的弱電解質(zhì)分子與離子之間的轉(zhuǎn)化達到平衡狀態(tài)。 【典型例題3】已知AgCl的溶解平衡：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，下列說法不正確的是( ) A．除去溶液中Ag＋加鹽酸鹽比硫酸鹽好 B．加入H2O，溶解平衡不移動 C．用NaCl溶液代替蒸餾水洗滌AgCl，可以減少沉淀損失 D．反應2AgCl(s)＋Na2SAg2S(s)＋2NaCl說明溶解度：AgCl>Ag2S 【遷移訓練3】【河北省衡水中學xx高三二調(diào)試卷】為使Fe2+，F(xiàn)e3+，Zn2+較完全地 形成氫氧化物沉淀，溶液的酸堿度分別為pH7.7、 pH4.5、pH6.6。某硫酸鋅酸性溶液中含有少量Fe2+，F(xiàn)e3+ 雜質(zhì)離子，為除去這些離子制得純凈的ZnSO4，應加入的試劑是（ ） A．H2O2，ZnO B．氨水 C．KMnO4，ZnCO3 D．NaOH溶液 考點詳析： 考點一：溶度積的計算及應用 1、溶度積和離子積 以AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)為例： 溶度積 離子積 概念 沉淀溶解的平衡常數(shù) 溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積 符號 Ksp Qc 表達式 Ksp(AmBn)＝cm(An＋)cn(Bm－)，式中的濃度都是平衡濃度 Qc(AmBn)＝cm(An＋)cn(Bm－)，式中的濃度是任意濃度 應用 判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解 ①Q(mào)c>Ksp：溶液過飽和，有沉淀析出 ②Qc＝Ksp：溶液飽和，處于平衡狀態(tài) ③Qc
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