高考化學(xué) 第8章 第29課時(shí) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡復(fù)習(xí)課件.ppt

第29課時(shí)難溶電解質(zhì)的溶解平衡 一 固體物質(zhì)的溶解度 1 定義 在一定溫度下 某固體物質(zhì)在100g溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量 叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度 符號(hào)是s 單位是g 定義式是s 100g 2 物質(zhì)的溶解性與溶解度的關(guān)系 絕大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增大 少數(shù)物質(zhì)的溶解度隨溫度的變化不明顯 如nacl 個(gè)別物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高反而減小 如ca oh 2 基礎(chǔ)題一 t 時(shí)cuso4的溶解度為s克 現(xiàn)往足量的cuso4飽和溶液中加入sgcuso4粉末 析出wgcuso4 5h2o晶體 先要將析出的晶體全部溶解 至少需要加水 a 100gb sgc 100 sgd 無法確定 a 二 固體物質(zhì)的溶解平衡 溶解平衡概念 在一定條件下 固體電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率 溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài) 難溶電解質(zhì)也叫沉淀溶解平衡 1 存在 只要有固體存在的懸濁液中都存在溶解平衡 例 nacl s na aq cl aq agcl s ag aq cl aq 2 特征 等 v 溶解 v 沉淀 結(jié)晶 動(dòng) 動(dòng)態(tài)平衡v 溶解 v 沉淀 0 定 達(dá)到平衡時(shí) 溶液中離子濃度不再改變 變 當(dāng)外界條件改變 溶解平衡將發(fā)生移動(dòng) 3 影響因素 內(nèi)因 難溶電解質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 外因 溫度 多數(shù)電解質(zhì)溶解于水是吸熱的 所以升高溫度 沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng) 濃度 加水稀釋 向溶解的方向移動(dòng) 同離子效應(yīng) 向沉淀溶解平衡體系中加入相同的離子 使平衡向沉淀方向移動(dòng) 其他 向沉淀溶解平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶沉淀 難電離物質(zhì)或氣體 使平衡向溶解的方向移動(dòng) 基礎(chǔ)題二 下列對(duì)沉淀溶解平衡的描述正確的是 a 反應(yīng)開始時(shí) 溶液中各離子濃度相等b 沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí) 沉淀的速率和溶解的速率相等c 沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí) 溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等 且保持不變d 沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí) 如果再加入難溶性的該沉淀物 將促進(jìn)溶解 b 解析 本題考查了沉淀溶解平衡的建立與特征 a項(xiàng) 反應(yīng)開始時(shí) 各離子的濃度沒有必然的關(guān)系 b項(xiàng)正確 c項(xiàng)沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)溶液中溶質(zhì)的離子濃度保持不變 但不一定相等 d項(xiàng) 沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí) 如果再加入難溶性的該沉淀物 由于固體的濃度為常數(shù) 故平衡不發(fā)生移動(dòng) 思考題 向有固態(tài)氫氧化鎂存在的飽和溶液中 分別加入固體醋酸鈉 氯化銨時(shí) 固體氫氧化鎂的質(zhì)量有什么變化 答案 增加減少 三 沉淀反應(yīng)的應(yīng)用與難溶電解質(zhì)的溶度積 1 沉淀的生成 1 應(yīng)用 生成難溶電解質(zhì)的沉淀 2 方法 調(diào)ph如 工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵 加氨水調(diào)ph至7 8fe3 3nh3 h2o fe oh 3 3nh 加沉淀劑如 沉淀cu2 hg2 等 以na2s h2s做沉淀劑cu2 s2 cus hg2 s2 hgs 2 沉淀轉(zhuǎn)化的方法沉淀轉(zhuǎn)化一般有兩種方式 一是通過加酸 堿 絡(luò)合劑等試劑將沉淀溶解 二是將其轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀 沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是沉淀溶解平衡移動(dòng) 一般溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn) 3 沉淀溶解平衡常數(shù) 溶度積 1 定義 一定條件下 難溶電解質(zhì)的飽和溶液中 存在沉淀溶解平衡 其平衡常數(shù)叫做溶度積常數(shù)或溶度積 2 表達(dá)式 對(duì)于沉淀溶解平衡 mman s mmn aq nam aq ksp c mn m c am n 3 影響ksp的因素 ksp與其他平衡常數(shù)一樣 只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān) 而與沉淀的量和溶液中離子無關(guān) 4 離子積 溶液中有關(guān)離子濃度的冪的乘積 用qc表示 上述沉淀溶解平衡中的離子積 qc c mn m c am n 注意 ksp是達(dá)到平衡時(shí)溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積 而qc是任何條件下溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積 平衡時(shí)qc ksp 5 意義 用于判斷沉淀的形成和轉(zhuǎn)化 若qc ksp則有沉淀生成 為了使沉淀更完全 必須創(chuàng)造條件 促使平衡向生成沉淀的方向移動(dòng) 常通過控制反應(yīng)條件 使生成沉淀達(dá)到分離或除去某些雜質(zhì)離子的目的 若qc ksp 溶液未達(dá)到飽和 沉淀就向溶解的方向移動(dòng)進(jìn)行 沉淀溶解 對(duì)于水中難溶的電解質(zhì) 如果設(shè)法不斷地移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子或使相應(yīng)的離子完全反應(yīng) 從而降低該離子的濃度 使得qc ksp 使平衡向溶解的方向移動(dòng) 就可以使沉淀溶解 基礎(chǔ)題三 下列說法正確的是 a 向na2so4溶液中加入過量bacl2溶液 則so42 沉淀完全 溶液中只含ba2 na 和cl 不含so42 b ksp小的物質(zhì)的溶解能力一定比ksp大的物質(zhì)的小c 為減小洗滌過程中固體的損失 最好選用稀h2so4代替h2o來洗滌baso4沉淀d 洗滌沉淀時(shí) 洗滌次數(shù)越多越好 c 解析 生成baso4沉淀后的溶液中仍然存在ba2 和so42 因?yàn)橛衎aso4的沉淀溶解平衡存在 a不正確 同類型物質(zhì)的ksp數(shù)值越小 溶解能力越小 不同類型的物質(zhì)則不能直接比較 b不正確 從減小baso4沉淀?yè)p失的角度而言 用稀h2so4洗滌效果好 因?yàn)閔2so4可以抑制baso4的溶解 c正確 洗滌沉淀一般2 3次即可 次數(shù)過多會(huì)使沉淀溶解而減少 重要考點(diǎn)1難溶電解質(zhì)的溶解平衡 難溶并非不溶 任何難溶電解質(zhì)在水中均存在溶解平衡 難溶電解質(zhì)的溶解平衡如同化學(xué)平衡一樣也是有條件的 條件變化 平衡被破壞 沉淀溶解平衡受溫度和濃度等條件的影響 通過條件的變化可以使沉淀生成 溶解 也可以使沉淀轉(zhuǎn)化 電離平衡 水解平衡 溶解平衡的共性 加水均能促進(jìn)三大平衡 加熱均能促進(jìn)三大平衡 溶解平衡個(gè)別例外 三大平衡均為水溶液中的平衡 故都不受壓強(qiáng)的影響 均遵循勒夏特列原理 考點(diǎn)釋例1 對(duì)于難溶鹽mx 其飽和溶液中m 和x 的物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系類似于水的離子積常數(shù)c h c oh kw 存在等式c m c x ksp 一定溫度下 將足量的agcl分別放入下列物質(zhì)中 agcl的溶解度由大到小的排列順序是 20ml0 01mol l 1kcl溶液 30ml0 02mol l 1cacl2溶液 40ml0 03mol l 1hcl溶液 10ml蒸餾水 50ml0 05mol l 1agno3溶液a b c d 解析 agcl s ag aq cl aq 由于c ag c cl ksp 溶液中c cl 或c ag 越大 越能抑制agcl的溶解 agcl的溶解度就越小 注意agcl的溶解度大小只與溶液中ag 或cl 的濃度有關(guān) 而與溶液體積無關(guān) c cl 0 01mol l 1 c cl 0 04mol l 1 c cl 0 03mol l 1 c cl 0 c ag 0 c ag 0 05mol l 1ag 或cl 濃度由小到大的順序?yàn)?答案 b 溫馨提示 1 ksp是一溫度常數(shù) 只與溫度有關(guān) 與離子濃度無關(guān) 改變濃度對(duì)ksp無影響 2 解決沉淀溶解平衡的一般思路 看到 粒子 找到 平衡 想到 移動(dòng) 1 已知ksp mg oh 2 1 8 10 11 則mg oh 2在ph 12 00的naoh溶液中充分溶解后c mg2 為 a 1 8 10 7mol l 1b 1 0 10 5mol l 1c 1 0 10 7mol l 1d 1 8 10 9mol l 1 a 2 已知agcl為難溶于水和酸的白色固體 ag2s為難溶于水和酸的黑色固體 向agcl和水形成的懸濁液中加入足量的na2s溶液并振蕩 結(jié)果白色固體完全轉(zhuǎn)化為黑色固體 1 寫出白色固體轉(zhuǎn)化為黑色固體的離子方程式 2 簡(jiǎn)要說明白色固體轉(zhuǎn)化為黑色固體的原因 2agcl s2 ag2s 2cl 因?yàn)閍g2s的溶解度比agcl的溶解度小 根據(jù)平衡移動(dòng)原理 沉淀溶解平衡向離子濃度減小的方向移動(dòng) 解析 由于agcl的溶解度遠(yuǎn)大于ag2s的溶解度 當(dāng)在agcl與水的懸濁液中加入na2s aq 時(shí) 對(duì)ag2s來說qc ksp 所以2ag s2 ag2s 使agcl s ag cl 溶解平衡向右移動(dòng) 最終轉(zhuǎn)化成ag2s 3 已知在一定溫度下 難溶電解質(zhì)在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)的平衡常數(shù) 叫做溶度積 一般用ksp表示 如caco3 s ca2 aq co32 aq 的溶度積ksp ca2 co32 室溫時(shí)mgco3和mg oh 2的溶度積分別為ksp mgco3 6 8 10 6 ksp mg oh 2 5 6 10 12 試通過計(jì)算比較mgco3和mg oh 2的溶解性的相對(duì)大小 解析 設(shè)mgco3和mg oh 2在溶液中達(dá)到飽和時(shí)c mg2 分別為x和y mgco3 s mg2 coxxmg oh 2 s mg2 2oh y2y則有 x2 6 8 10 6 x 2 6 10 3mol l 1y 2y 2 5 6 10 12 y 1 1 10 4mol l 1所以 y x 即mg oh 2的飽和溶液中mg2 的濃度比mgco3飽和溶液中mg2 的濃度小 表明mg oh 2更難溶 重要考點(diǎn)2淀反應(yīng)的應(yīng)用 1 溶度積和溶解度的關(guān)系對(duì)于同類型的難溶電解質(zhì) 在相同條件下 溶度積越大 溶解度就越大 溶度積越小 溶解度就越小 如agcl agbr agi的溶解度逐漸減小 溶度積也逐漸減小 對(duì)于不同類型的難溶電解質(zhì) 不能直接根據(jù)溶度積比較溶解度的大小 要通過計(jì)算 2 沉淀的生成和分步沉淀同一類型的難溶電解質(zhì) 如agcl agi 沉淀的析出順序是溶度積小的物質(zhì) agi 先沉淀 溶度積較大的物質(zhì) 如agcl 后沉淀 這種先后沉淀叫分步沉淀 利用分步沉淀原理 可以分離離子 對(duì)于同一類型的難溶電解質(zhì) 溶度積差別越大 分離的效果越好 分步沉淀的先后次序 不僅與溶度積有關(guān) 還與溶液中對(duì)應(yīng)的離子的濃度有關(guān) 如 有cl i 的混合溶液中 cl 濃度大到與ag 濃度的乘積達(dá)到agcl的溶度積時(shí) 則agcl沉淀可先于agi沉淀析出 控制溶液ph分離金屬氫氧化物 金屬氫氧化物的沉淀或溶解和溶液的ph緊密相關(guān) 可以通過控制溶液的ph來達(dá)到分離金屬氫氧化物的目的 下表是常見金屬氫氧化物生成沉淀的ph 常見金屬氫氧化物沉淀的溶度積和ph 25 考點(diǎn)釋例2 水體中重金屬鉛的污染問題備受關(guān)注 水溶液中鉛的存在形態(tài)主要有pb2 pb oh pb oh 2 pb oh pb oh 各形態(tài)的濃度分?jǐn)?shù) 隨溶液ph變化的關(guān)系如下圖所示 1表示pb2 2表示pb oh 3表示pb oh 2 4表示pb oh 5表示pb oh 1 pb no3 2溶液中 2 填 或 往該溶液中滴入氯化銨溶液后 增加 可能的原因是 2 往pb no3 2溶液中滴入稀naoh溶液 ph 8時(shí)溶液中存在的陽(yáng)離子 na 除外 有 ph 9時(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為 3 某課題組制備了一種新型脫鉛劑 能有效去除水中的痕量鉛 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表 上表中除pb2 外 該脫鉛劑對(duì)其他離子的去除效果最好的是 4 如果該脫鉛劑 用eh表示 脫鉛過程中主要發(fā)生的反應(yīng)為 2eh s pb2 e2pb s 2h 則脫鉛的最合適ph范圍為 填代號(hào) a 4 5b 6 7c 9 10d 11 12 解析 1 在pb no3 2溶液中 由于pb2 在水中存在各種形態(tài)致使c pb2 變小 所以一定大于2 往該溶液中滴入氯化銨溶液后 增加 可能是c no3 增大 或者是c pb2 減小 加入氯化銨溶液后 pb2 與cl 結(jié)合生成微溶物pbcl2 pb2 濃度減少 2 根據(jù)各形態(tài)濃度分?jǐn)?shù) 隨溶液ph變化的關(guān)系圖可知 鉛在不同的ph范圍內(nèi)的主要存在形式 然后根據(jù)要求得出答案 ph 9時(shí) 主要反應(yīng)的離子方程式則可根據(jù)多變圖中曲線的變化趨勢(shì)而得到 3 脫鉛劑除對(duì)pb2 外 對(duì)其他離子的去除效果最好主要看去除率 變化濃度 原有濃度 的大小 ca2 fe3 mn2 cl c mg l 1 7 20 080 0342 17 2 29 80 08 0 120 034 0 0872 1 51 9 4 從脫鉛反應(yīng)看 ph增大有利于脫鉛進(jìn)行 但ph偏大 pb2 轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问酱嬖?達(dá)不到除鉛目的 由圖可知ph 6時(shí) c pb2 最大 pb2 濃度大時(shí)有利于2eh s pb2 e2pb s 2h 向右進(jìn)行 脫鉛效果好 但h 濃度過大 平衡向左移動(dòng) 不利于沉淀的生成 故只能選b項(xiàng) 答案 1 pb2 與cl 反應(yīng) pb2 濃度減少 2 pb2 pb oh h pb oh oh pb oh 2 3 fe3 4 b 溫馨提示 為使沉淀更完全 選用沉淀劑的原則是 使生成沉淀的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好 所沉淀離子形成沉淀的ksp盡可能的小 即沉淀物的溶解度越小越好 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) 1 在溶液中有濃度均為0 01mol l 1的fe3 cr3 zn2 mg2 等離子 已知 ksp fe oh 3 2 6 10 39mol4 l 4 ksp cr oh 3 7 0 10 31mol4 l 4 ksp zn oh 2 1 0 10 17mol3 l 3 ksp mg oh 2 1 8 10 11mol3 l 3 當(dāng)氫氧化物開始沉淀時(shí) 下列哪一種離子所需溶液的ph最小 a fe3 b cr3 c zn2 d mg2 a 2 2010 山東 某溫度下 fe oh 3 s cu oh 2 s 分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后 改變?nèi)芤簆h 金屬陽(yáng)離子濃度的變化如圖所示 據(jù)圖分析 下列判