2020年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第八章 第27講 難溶電解質(zhì)的溶解平衡學(xué)案（含解析）.doc

第27講難溶電解質(zhì)的溶解平衡1.沉淀溶解平衡(1)概念在一定溫度下，當(dāng)難溶電解質(zhì)溶于水形成飽和溶液時(shí)，沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等的狀態(tài)。(2)溶解平衡的建立 (3)特點(diǎn)(4)表示AgCl在水溶液中的電離方程式為AgCl=AgCl。AgCl的溶解平衡方程式為AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)。2溶度積常數(shù)溶度積和離子積的比較以AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)為例：3沉淀溶解平衡的影響因素4沉淀溶解平衡的應(yīng)用(1)沉淀的生成調(diào)節(jié)pH法如除去CuCl2溶液中的雜質(zhì)FeCl3，可以向溶液中加入CuO，調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3形成Fe(OH)3沉淀而除去。離子方程式為Fe33H2OFe(OH)33H，CuO2H=Cu2H2O。沉淀劑法如用H2S沉淀Hg2的離子方程式為Hg2H2S=HgS2H。(2)沉淀的溶解酸溶解法：如CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為CaCO32H=Ca2CO2H2O。鹽溶解法：如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，離子方程式為Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O。配位溶解法：如Cu(OH)2溶于NH3H2O溶液，離子方程式為Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O。(3)沉淀的轉(zhuǎn)化一般說(shuō)來(lái)，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。如：AgNO3AgClAgIAg2S。沉淀的溶解度差別越大，越容易轉(zhuǎn)化。1判斷正誤，正確的畫“”，錯(cuò)誤的畫“”，并指明錯(cuò)因。(1)沉淀達(dá)到溶解平衡狀態(tài)，溶液中各離子濃度一定相等。()錯(cuò)因：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，c(OH)2c(Mg2)。(2)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，則AB2的溶解度小于CD的溶解度。()錯(cuò)因：同類型的難溶的強(qiáng)電解質(zhì)的溶解性大小才能用Ksp的大小來(lái)比較。(3)25 時(shí)Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度。()錯(cuò)因：_(4)常溫下，向BaCO3的飽和溶液中加入Na2CO3固體，BaCO3的Ksp減小。()錯(cuò)因：Ksp僅與溫度有關(guān)。(5)溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響，溫度升高，Ksp增大。()錯(cuò)因：若沉淀的溶解過(guò)程H<0，升高溫度，Ksp減小。(6)常溫下，向Mg(OH)2飽和溶液中加入NaOH固體，Mg(OH)2的Ksp不變。()錯(cuò)因：_2教材改編題(據(jù)人教選修四P67 T2)下列敘述中正確的是()A升高溫度，沉淀溶解平衡都是向促進(jìn)沉淀溶解的方向移動(dòng)B絕對(duì)不溶解的物質(zhì)是不存在的C難溶電解質(zhì)在水溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，沉淀和溶解即停止DBaSO4(s)SO(aq)Ba2(aq)表示溶解平衡；H2OHSOSOH3O表示水解平衡答案B考點(diǎn)沉淀溶解平衡及應(yīng)用典例1(2018南昌十所重點(diǎn)中學(xué)模擬)25 時(shí)，在氫氧化鎂懸濁液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，已知25 時(shí)KspMg(OH)21.81011，KspCu(OH)22.21020。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A若向Mg(OH)2懸濁液中加入少量NH4Cl(s)，c(Mg2)會(huì)增大B若向Mg(OH)2懸濁液中滴加CuSO4溶液，沉淀將由白色逐漸變?yōu)樗{(lán)色C若向Mg(OH)2懸濁液中加入適量蒸餾水，Ksp保持不變，故上述平衡不發(fā)生移動(dòng)D若向Mg(OH)2懸濁液中加入少量Na2S(s)，固體質(zhì)量將增大解析向Mg(OH)2懸濁液中加入少量NH4Cl(s)，c(OH)減小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移動(dòng)，c(Mg2)會(huì)增大，A項(xiàng)正確；向Mg(OH)2懸濁液中滴加CuSO4溶液，由于KspMg(OH)21.81011<KspCu(OH)22.21020，則白色氫氧化鎂沉淀將逐漸變?yōu)樗{(lán)色的氫氧化銅沉淀，B項(xiàng)正確；加入少量水，Ksp保持不變，但c(Mg2)、c(OH)減小，沉淀溶解平衡正向移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；向Mg(OH)2懸濁液中加入少量Na2S(s)，由于S2水解呈堿性，所以溶液中c(OH)增大，Mg(OH)2沉淀溶解平衡逆向移動(dòng)，有Mg(OH)2固體析出，固體質(zhì)量增大，D項(xiàng)正確。答案C名師精講沉淀溶解平衡及其應(yīng)用的幾點(diǎn)說(shuō)明(1)沉淀溶解平衡是化學(xué)平衡的一種，沉淀溶解平衡的移動(dòng)也同樣遵循勒夏特列原理。(2)沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)，再加入該難溶物對(duì)平衡無(wú)影響。(3)用沉淀法除雜不可能將雜質(zhì)離子全部通過(guò)沉淀除去。一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1105 molL1時(shí)，沉淀已經(jīng)完全。(4)利用生成沉淀分離或除去某種離子，首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生，其次沉淀生成的反應(yīng)進(jìn)行的越完全越好。如除去溶液中的Mg2，用NaOH溶液比使用Na2CO3溶液好，原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。(5)若一種沉淀劑可使溶液中多種離子產(chǎn)生沉淀時(shí)，則可以控制條件，使這些離子先后分別沉淀。對(duì)同一類型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀效果越好。例如：Cl、Br、I的混合溶液中，由于AgCl、AgBr、AgI的Ksp相差較大，逐漸滴加Ag可按I、Br、Cl的順序先后沉淀。對(duì)不同類型的沉淀，其沉淀先后順序要通過(guò)計(jì)算才能確定，如AgCl和Ag2CrO4的分步沉淀。1下列有關(guān)AgCl沉淀溶解平衡的說(shuō)法中，正確的是()A升高溫度，AgCl的溶解度減小B在任何含AgCl固體的水溶液中，c(Ag)c(Cl)且二者乘積是一個(gè)常數(shù)CAgCl沉淀生成和溶解不斷進(jìn)行，但速率相等D向AgCl沉淀溶解平衡體系中加入NaCl固體，AgCl溶解的質(zhì)量不變答案C解析升高溫度，AgCl的溶解度增大，A錯(cuò)誤；在任何含AgCl固體的水溶液中，c(Ag)與c(Cl)不一定相等，但二者乘積在一定溫度下是一個(gè)常數(shù)，B錯(cuò)誤；當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，AgCl沉淀生成和溶解不斷進(jìn)行，但速率相等，C正確；向AgCl沉淀溶解平衡體系中加入NaCl固體，溶解平衡逆向移動(dòng)，AgCl溶解的質(zhì)量減小，D錯(cuò)誤。2(2018襄陽(yáng)一調(diào))為研究沉淀的生成及其轉(zhuǎn)化，某小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析不正確的是()A濁液中存在平衡：Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO(aq)B中溶液變澄清的原因：AgOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2OC中顏色變化說(shuō)明有AgCl生成D該實(shí)驗(yàn)可以證明AgCl比Ag2CrO4更難溶答案D解析AgNO3溶液過(guò)量，故余下濁液中含有Ag，加入KCl溶液生成AgCl白色沉淀，不能證明AgCl比Ag2CrO4更難溶，D項(xiàng)錯(cuò)誤。考點(diǎn)溶度積常數(shù)及其應(yīng)用典例2(1)(2017海南高考)向含有BaSO4固體的溶液中滴加Na2CO3溶液，當(dāng)有BaCO3沉淀生成時(shí)溶液中_。已知Ksp(BaCO3)2.6109，Ksp(BaSO4)1.11010。(2)(2015全國(guó)卷)有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值101710171039用廢電池的鋅皮制備ZnSO47H2O的過(guò)程中，需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵，其方法是：加稀H2SO4和H2O2溶解，鐵變?yōu)開(kāi)，加堿調(diào)節(jié)至pH為_(kāi)時(shí)，鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于1105 molL1時(shí)，即可認(rèn)為該離子沉淀完全)；繼續(xù)加堿至pH為_(kāi)時(shí)，鋅開(kāi)始沉淀(假定Zn2濃度為0.1 molL1)。若上述過(guò)程不加H2O2，后果是_，原因是_。解析(1)沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式：BaSO4(s)CO(aq)BaCO3(s)SO(aq)，在同一個(gè)溶液中，c(Ba2)相同，依據(jù)溶度積的表達(dá)式，則有24。(2)在H2O2存在下，鐵被氧化為Fe3；根據(jù)表格數(shù)據(jù)，KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)1039，則c(OH)1011 molL1，c(H)2103 molL1，pH2.7；KspZn(OH)2c(Zn2)c2(OH)1017，則c(OH)108molL1，所以控制pH為6時(shí)，Zn2開(kāi)始沉淀；如果不加H2O2，F(xiàn)e2不能被氧化，根據(jù)Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp近似值相同，可知在pH6時(shí)，兩者將同時(shí)沉淀，則無(wú)法除去Zn2中的Fe2。答案(1)24(2)Fe32.76Zn2和Fe2分離不開(kāi)Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近名師精講溶度積Ksp的計(jì)算(1)已知溶度積求溶液中的某種離子的濃度，如Kspa的飽和AgCl溶液中c(Ag) molL1。(2)已知溶度積及溶液中某離子的濃度，求溶液中另一種離子的濃度，如某溫度下AgCl的Kspa，在含0.1 molL1 Cl的NaCl溶液中c(Ag)10a molL1。(3)計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)，如對(duì)于反應(yīng)Cu2(aq)MnS(s)CuS(s)Mn2(aq)，Ksp(MnS)c(Mn2)c(S2)，Ksp(CuS)c(Cu2)c(S2)，而平衡常數(shù)K。3下圖是碳酸鈣(CaCO3)在25 和100 兩種情況下，在水中的溶解平衡曲線。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()ACaCO3(s)Ca2(aq)CO(aq)H0Ba、b、c、d四點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶度積Ksp相等C溫度不變，揮發(fā)水分，可使溶液由a點(diǎn)變到c點(diǎn)D25 時(shí)，CaCO3的Ksp2.8109答案D解析由圖像可知，100 時(shí)碳酸鈣的溶度積大于25 時(shí)的溶度積，故其溶解平衡為吸熱反應(yīng)，即H0，A錯(cuò)誤；a、d兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度不是25 ，故Ksp與b、c兩點(diǎn)不相等，B錯(cuò)誤；揮發(fā)水分，c(Ca2)、c(CO)均增大，而a點(diǎn)到c點(diǎn)，c(Ca2)不變，C錯(cuò)誤；Kspc(Ca2)c(CO)1.41042.01052.8109，D正確。4(1)(2016全國(guó)卷)在化學(xué)分析中采用K2CrO4為指示劑，以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的Cl，利用Ag與CrO生成磚紅色沉淀，指示到達(dá)滴定終點(diǎn)。當(dāng)溶液中Cl恰好完全沉淀(濃度等于1.0105molL1)時(shí)，溶液中c(Ag)為_(kāi)molL1，此時(shí)溶液中c(CrO)等于_molL1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.01012和2.01010)。(2)為分析某銅合金的成分，用硝酸將其完全溶解后，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，當(dāng)pH3.4時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)沉淀，分別在pH為7.0、8.0時(shí)過(guò)濾沉淀。結(jié)合下圖信息推斷該合金中除銅外一定含有_。答案(1)2.01055.0103(2)Al、Ni解析(1)當(dāng)溶液中Cl恰好完全沉淀時(shí)c(Cl)1.0105 molL1，Ksp(AgCl)c(Cl)c(Ag)2.01010，可以求出c(Ag)2.0105 molL1，再根據(jù)Ksp(Ag2CrO4)c(CrO)c2(Ag)2.01012，求出c(CrO)5.0103 molL1。(2)用酸完全溶解某銅合金，此處所用酸是稀硝酸，所得溶液用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，當(dāng)pH3.4時(shí)才開(kāi)始出現(xiàn)沉淀，從圖中信息可知該合金中一定含有Al，不含F(xiàn)e；分別在pH為7.0、8.0時(shí)過(guò)濾沉淀，從圖中信息來(lái)看，該合金還含有Ni。