（新課標）高考化學總復習第8章第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡講義.docx

第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡高考備考指南考綱定位1.了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡。2.理解溶度積（Ksp）的含義，能進行相關(guān)的計算。核心素養(yǎng)1.變化觀念沉淀的溶解、生成和轉(zhuǎn)化。2.平衡思想沉淀溶解平衡及應用。3.模型認知沉淀溶解平衡相關(guān)計算思維模型及應用。4.實驗探究沉淀溶解、生成和轉(zhuǎn)化的實驗探究。5.社會責任具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念；能用沉淀溶解平衡知識對污水處理等環(huán)保熱點問題作出正確的價值判斷。沉淀溶解平衡及其應用（對應復習講義第103頁）1.沉淀溶解平衡（1）含義在一定溫度下的水溶液中，當沉淀溶解和生成的速率相等時，即建立了溶解平衡狀態(tài)。（2）建立過程固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì)（3）特征（4）沉淀溶解平衡的影響因素難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)提醒AgCl（s）Ag（aq）Cl（aq），表示難溶電解質(zhì)AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡；AgCl=AgCl表示強電解質(zhì)在水中的電離。2.沉淀溶解平衡的應用（1）沉淀的生成調(diào)節(jié)pH法如除去NH4Cl溶液中的FeCl3雜質(zhì)，可加入氨水調(diào)節(jié)pH至34，離子方程式為Fe33NH3H2O=Fe（OH）33NH。沉淀劑法如用H2S沉淀Cu2，離子方程式為Cu2H2S=CuS2H。（2）沉淀的溶解酸溶解法如CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為CaCO32H=Ca2CO2H2O。鹽溶液溶解法如Mg（OH）2溶于NH4Cl溶液，離子方程式為Mg（OH）22NH=Mg22NH3H2O。氧化還原溶解法如不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。配位溶解法如AgCl溶于氨水，離子方程式為AgCl2NH3H2O=Ag（NH3）2Cl2H2O。（3）沉淀的轉(zhuǎn)化實質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動（沉淀的溶解度差別越大，越容易轉(zhuǎn)化）。應用：鍋爐除垢、礦物轉(zhuǎn)化等。（1）沉淀達到溶解平衡時，溶液中溶質(zhì)離子濃度一定相等，且保持不變。（）（2）升高溫度，沉淀溶解平衡一定正向移動。（）（3）室溫下，AgCl在水中的溶解度小于在食鹽水中的溶解度。（）（4）難溶電解質(zhì)達到沉淀溶解平衡時，增加難溶電解質(zhì)的量，平衡向溶解方向移動。（）（5）向Na2SO4溶液中加入過量的BaCl2溶液，則SO沉淀完全，溶液中只含Ba2、Na和Cl，不含SO。（）（6）為減少洗滌過程中固體的損耗，最好選用稀硫酸代替H2O來洗滌BaSO4沉淀。（）提示（1）（2）（3）（4）（5）（6）角度1沉淀溶解平衡及其影響因素1.將足量BaCO3固體分別加入：30 mL水；10 mL 0.2 molL1Na2CO3溶液；50 mL 0.01 molL1 BaCl2溶液；100 mL 0.01 molL1鹽酸中溶解至溶液飽和。請確定各溶液中c（Ba2）由大到小的順序為（）A.B.C. D.BBaCO3在水中存在溶解平衡：BaCO3（s）Ba2（aq）CO（aq），Na2CO3溶液中c（CO）較大，促使BaCO3的溶解平衡逆向移動，則Na2CO3溶液中c（Ba2）比水中??；0.01 molL1 BaCl2溶液中c（Ba2）0.01 molL1，BaCO3的溶解平衡逆向移動，但溶液中c（Ba2）0.01 molL1；0.01 molL1鹽酸中CO與H反應生成CO2，促使BaCO3的溶解平衡正向移動，最終溶液中c（Ba2）0.005 molL1，故四種溶液中c（Ba2）的大小順序為。2.（2019太原模擬）已知溶液中存在平衡：Ca（OH）2（s）Ca2（aq）2OH（aq）H0，下列有關(guān)該平衡體系的說法正確的是（）升高溫度，平衡逆向移動向溶液中加入少量碳酸鈉粉末能增大鈣離子濃度除去氯化鈉溶液中混有的少量鈣離子，可以向溶液中加入適量的NaOH溶液恒溫下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高給溶液加熱，溶液的pH升高向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固體質(zhì)量增加向溶液中加入少量NaOH固體，Ca（OH）2固體質(zhì)量不變A. B.C. D.A升高溫度，平衡向吸熱方向移動，即逆向移動，正確；加Na2CO3粉末，因結(jié)合生成CaCO3，Ca2濃度減小，錯誤；Ca（OH）2是微溶物，不能用NaOH溶液除去少量Ca2，錯誤；恒溫時，溶液中c（OH）不變，pH不變，錯誤；升高溫度，平衡逆移，c（OH）減小，pH降低，錯誤；加入Na2CO3溶液會生成CaCO3，固體質(zhì)量增加，正確；加入NaOH固體，平衡逆移，Ca（OH）2固體質(zhì)量增加，錯誤。角度2沉淀的轉(zhuǎn)化和生成3.（2019石景山模擬）下列關(guān)于Mg（OH）2制備和性質(zhì)的離子方程式中，不正確的是（）A.由MgCl2溶液和NaOH溶液制備Mg（OH）2：Mg22OH=Mg（OH）2B.向Mg（OH）2懸濁液中滴加濃FeCl3溶液，生成紅褐色沉淀：3Mg（OH）22Fe3=2Fe（OH）33Mg2C.向Mg（OH）2懸濁液中滴加濃NH4Cl溶液，濁液變澄清：Mg（OH）22NH=2NH3H2OMg2D.向Mg（OH）2懸濁液中滴加醋酸，濁液變澄清：Mg（OH）22H=Mg22H2OD4.（2018株洲模擬）以MnO2為原料發(fā)生反應制得的MnCl2溶液，其中常含有Cu2、Pb2、Cd2等金屬離子，通過添加過量難溶電解質(zhì)MnS，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀，經(jīng)過濾除去包括MnS在內(nèi)的沉淀，再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶，可得純凈的MnCl2。根據(jù)上述實驗事實，下列分析正確的是（）A.MnS的溶解度小于CuS、PbS、CdS等硫化物的溶解度B.除雜試劑MnS也可用Na2S替代C.MnS與Cu2反應的離子方程式是Cu2S2=CuSD.整個過程中涉及的反應類型有氧化還原反應和復分解反應D通過添加過量難溶電解質(zhì)MnS，除去Cu2、Pb2、Cd2等離子，屬于沉淀的轉(zhuǎn)化，利用的是CuS、PbS、CdS比MnS更難溶于水的原理，A錯誤；用Na2S替代MnS，會引入S2和Na雜質(zhì)，同時也能生成MnS沉淀，B錯誤；沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式為Cu2（aq）MnS（s）=CuS（s）Mn2（aq），C錯誤；整個反應過程中MnO2和濃鹽酸的反應是氧化還原反應，沉淀轉(zhuǎn)化是復分解反應，D正確。5.25 時，下列5種鹽的溶度積常數(shù)（Ksp）分別是：Ag2SO4Ag2SAgClAgBrAgI1.41056.310501.810107.710138.511016結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)分析，下列說法不正確的是（）A.除去溶液中的Ag用硫化鈉溶液比硫酸鈉效果好B.向AgCl（s）Ag（aq）Cl（aq）平衡體系中加入少量氯化鈉固體，溶液中c（Ag）不變C.向少量溴化銀懸濁液中加入足量飽和食鹽水，沉淀顏色會由淺黃色變?yōu)榘咨獶.向生成的黃色AgI沉淀中滴加少量Na2S溶液，沉淀會變?yōu)楹谏獴A項，Ag2S的溶度積比Ag2SO4的小，更易生成Ag2S沉淀，A項正確；B項，由于溫度一定時氯化銀的溶度積一定，加入少量氯化鈉會增加氯離子濃度，所以溶液中銀離子濃度會減小，平衡逆向移動，B項錯誤；C項，由于飽和NaCl溶液中Cl的濃度較大，溴化銀沉淀會轉(zhuǎn)化為氯化銀沉淀，C項正確；D項，由于硫化銀更難溶，所以碘化銀會轉(zhuǎn)化為黑色的硫化銀，D項正確。沉淀生成的兩大應用（1）分離離子：同一類型的難溶電解質(zhì)，如AgCl、AgBr、AgI，溶度積小的物質(zhì)先析出，溶度積大的物質(zhì)后析出。（2）控制溶液的pH來分離物質(zhì)，如除去CuCl2中的FeCl3就可向溶液中加入CuO或Cu（OH）2等物質(zhì)，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3而除去。溶度積常數(shù)及其應用（對應復習講義第104頁）1.溶度積常數(shù)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KspQc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QcKsp：溶液過飽和，有沉淀析出QcKsp：溶液飽和，處于平衡狀態(tài)QcKsp：溶液未飽和，無沉淀析出2.Ksp的影響因素（1）內(nèi)因：難溶物質(zhì)本身的性質(zhì)，這是決定因素。（2）外因濃度：加水稀釋，平衡向溶解方向移動，但Ksp不變。溫度：絕大多數(shù)難溶物的溶解是吸熱過程，升高溫度，平衡向溶解方向移動，Ksp增大。其他：向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應生成更難溶物質(zhì)或更難電離物質(zhì)或氣體的離子時，平衡向溶解方向移動，但Ksp不變。提醒并非Ksp越小，其物質(zhì)的溶解性就越小。對于陰、陽離子的個數(shù)比相同的難溶電解質(zhì)，它們的溶解性可以直接用Ksp的大小來比較，Ksp越小，其物質(zhì)的溶解性就越小；而對于陰、陽離子的個數(shù)比不同的難溶電解質(zhì)，它們的溶解性就不能直接用Ksp的大小來比較。（1）Ksp既與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，也與沉淀的量和溶液中離子濃度有關(guān)。（）（2）在一定條件下，溶解度較小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀。（）（3）常溫下，向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體，BaCO3的Ksp減小。（）（4）溶度積常數(shù)Ksp只受溫度的影響，溫度升高Ksp增大。（）（5）常溫下，向Mg（OH）2飽和溶液中加入NaOH固體，Mg（OH）2的Ksp不變。（）（6）Ksp（AB2）小于Ksp（CD），則AB2的溶解度小于CD的溶解度。（）（7）不可能使要除去的離子全部通過沉淀除去。一般認為殘留在溶液中的離子濃度小于1.0105molL1時，沉淀已經(jīng)完全。（）提示（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）角度1沉淀溶解平衡圖像【例】（2017全國卷）在濕法煉鋅的電解循環(huán)溶液中，較高濃度的Cl會腐蝕陽極板而增大電解能耗?？上蛉芤褐型瑫r加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀從而除去Cl。根據(jù)溶液中平衡時相關(guān)離子濃度的關(guān)系圖，下列說法錯誤的是（）A.Ksp（CuCl）的數(shù)量級為107B.除Cl反應為CuCu22Cl=2CuClC.加入Cu越多，Cu濃度越高，除Cl效果越好D.2Cu=Cu2Cu平衡常數(shù)很大，反應趨于完全思路點撥反應過程為CuCu2=2Cu，CuClCuCl（s）；理解縱橫坐標含義，注意選擇關(guān)鍵點；Ksp（CuCl）c（Cu）c（Cl）；反應的平衡常數(shù)K，特殊點c（Cu2）c（Cu）。CA對：當lg0時，lg 約為7，即c（Cl）1 molL1，c（Cu）107 molL1，因此Ksp（CuCl）的數(shù)量級為107。B對：分析生成物CuCl的化合價可知，Cl元素的化合價沒有發(fā)生變化，Cu元素由0價和2價均變?yōu)?價，因此參加該反應的微粒為Cu、Cu2和Cl，生成物為CuCl，則反應的離子方程式為CuCu22Cl=2CuCl。C錯：銅為固體，只要滿足反應用量，Cu的量對除Cl效果無影響。D對：2Cu=Cu2Cu的平衡常數(shù)K，可取圖像中的c（Cu）c（Cu2）1106 molL1代入平衡常數(shù)的表達式中計算，即為K1106 Lmol1，因此平衡常數(shù)很大，反應趨于完全。沉淀溶解平衡圖像題的解題策略（1）沉淀溶解平衡曲線類似于溶解度曲錢，曲線上任一點都表示飽和溶液，曲線上方的任一點均表示過飽和溶液，此時有沉淀析出，曲線下方的任一點均表示不飽和溶液。（2）從圖像中找到數(shù)據(jù)，根據(jù)Ksp公式計算得出Ksp的值。（3）比較溶液的Qc與Ksp的大小，判斷溶液中有無沉淀析出。（4）涉及Qc的計算時，所代入的離子濃度一定是混合溶液中的離子濃度，因此計算離子濃度時，所代入的溶液體積也必須是混合溶液的體積。對點訓練1.（2018全國卷，T12）用0.100 molL1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 molL1 Cl溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關(guān)描述錯誤的是（）A.根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計算可知Ksp（AgCl）的數(shù)量級為1010B.曲線上各點的溶液滿足關(guān)系式c（Ag）c（Cl）Ksp（AgCl）C.相同實驗條件下，若改為0.040 0 molL1 Cl，反應終點c移到aD.相同實驗條件下，若改為0.050 0 molL1 Br，反應終點c向b方向移動C根據(jù)滴定曲線，當加入25 mL AgNO3溶液時，Ag與Cl剛好完全反應，AgCl處于沉淀溶解平衡狀態(tài)，此時溶液中c（Ag）c（Cl）104.75 molL1，Ksp（AgCl）c（Ag）c（Cl）109.53.161010，A項正確；曲線上各點都處于沉淀溶解平衡狀態(tài)，故符合c（Ag）c（Cl）Ksp（AgCl），B項正確；根據(jù)圖示，Cl濃度為0.050 0 molL1時消耗25 mL AgNO3溶液，則Cl濃度為0.040 0 molL1時消耗20 mL AgNO3溶液，a點對應AgNO3溶液體積為15 mL，所以反應終點不可能由c點移到a點，C項錯誤；由于AgBr的Ksp小于AgCl的Ksp，初始c（Br）與c（Cl）相同時，反應終點時消耗的AgNO3溶液體積相同，但Br濃度小于Cl濃度，即反應終點從曲線上的c點向b點方向移動，D項正確。2.（2019武漢模擬）25 時，F(xiàn)e（OH）2和Cu（OH）2的飽和溶液中，金屬陽離子的物質(zhì)的量濃度的負對數(shù)lg c（M2）與溶液pH的變化關(guān)系如圖所示，已知該溫度下KspCu（OH）2KspFe（OH）2。下列說法正確的是（）A.曲線a表示Fe（OH）2飽和溶液中的變化關(guān)系B.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2，可加入適量CuOC.當Fe（OH）2和Cu（OH）2沉淀共存時，溶液中c（Fe2）c（Cu2）104.61D.向X點對應的飽和溶液中加入少量NaOH固體，可轉(zhuǎn)化為Y點對應的溶液答案C角度2有關(guān)Ksp的計算和應用1.（2016全國卷節(jié)選）在化學分析中采用K2CrO4為指示劑，以AgNO3標準溶液滴定溶液中Cl，利用Ag與CrO生成磚紅色沉淀，指示到達滴定終點。當溶液中Cl恰好完全沉淀（濃度等于1.0105 molL1）時，溶液中c（Ag）為molL1，此時溶液中c（CrO）等于molL1。（已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.01012和2.01010）解析（1）根據(jù)Ksp（FePO4）1.31022及Fe3恰好完全沉淀時溶液中c（Fe3）1.0105 molL1，可得c（PO） molL11.31017 molL1。c（Mg2） molL10.01 molL1，則c3（Mg2）c2（PO）0.013（1.31017）21.6910401.71040KspMg3（PO4）21.01024，因此不會生成Mg3（PO4）2沉淀。（2）由AgCl的Kspc（Ag）c（Cl），當溶液中Cl恰好完全沉淀（濃度等于1.0105molL1）時，溶液中c（Ag）molL12.0105molL1；由Ag2CrO4的Kspc2（Ag）c（CrO），此時溶液中c（CrO）molL15.0103molL1。答案（1）Fe3恰好沉淀完全時，c（PO） molL11.31017 molL1，c3（Mg2）c2（PO）值為0.013（1.31017）21.71040KspMg3（PO4）2，因此不會生成Mg3（PO4）2沉淀（2）2.01055.01032.（2019衡水模擬）常溫下，Ksp（AgCl）1.81010，Ksp（AgI）1.01016。將等體積的AgCl和AgI的飽和溶液的清液混合，再向其中加入一定量的AgNO3固體，下列說法正確的是（）A.兩溶液混合，AgCl和AgI都沉淀B.若AgNO3足量，AgCl和AgI都可沉淀，但以AgCl為主C.向AgI清液加入AgNO3，c（Ag）增大，Ksp（AgI）也增大D.若取0.143 5 g AgCl固體放入100 mL水中（忽略體積變化），c（Cl）為0.01 molL1B飽和AgCl溶液中c（Ag）c（Cl）1.342105molL1；飽和的AgI溶液中c（Ag）c（I）1.0108molL1；等體積混合后，濃度減半，c（Cl）6.71106molL1、c（I）5.0109molL1、c（Ag）6.71106molL1，此時Qc（AgCl）c（Cl）c（Ag）6.711