金版学案高考化学一轮复习讲义人教版难溶电解质的溶解平衡

金版学案高考化学一轮复习讲义人教版难溶电解质的溶解平衡

第四节　难溶电解质的溶解平衡 ‎1．了解溶解平衡的定义及影响因素。‎ ‎2．掌握沉淀的溶解和转化的条件及应用。‎ ‎3．了解溶度积及其有关计算。‎ ‎ ‎ 梳理基础 一、溶解平衡 ‎1．定义。‎ 在一定温度下，当沉淀的________和________速率相等时，固体质量、离子浓度不变的状态。‎ ‎2．溶解平衡的建立。‎ ‎ 溶解 固体溶质 溶液中的溶质 ‎ 沉淀 ‎(1)v溶解____v沉淀，固体溶解。‎ ‎(2)v溶解____v沉淀，溶解平衡。‎ ‎(3)v溶解____v沉淀，析出晶体。‎ ‎3．溶解平衡的特征。‎ ‎4.电解质在水中的溶解度。‎ ‎20 ℃‎时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：‎ 二、沉淀溶解平衡常数——溶度积 ‎1．表达式。‎ 对于溶解平衡MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm－(aq)，Ksp＝____________。‎ ‎2．意义。‎ 溶度积(Ksp)反映了物质在水中的________。‎ ‎3．影响因素。‎ 溶度积常数只与难溶性电解质的性质和________有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。‎ ‎4．溶度积规则。‎ 某难溶电解质的溶液中任一情况下的离子浓度乘积Qc(离子积)与Ksp的关系。‎ 三、沉淀溶解平衡的应用 ‎1．沉淀的溶解与生成。‎ 在难溶电解质溶液中，当Qc＞Ksp时，就会______。当Qc＜Ksp时，就会__________。‎ ‎(1)沉淀的生成。‎ ‎①用氨水除NH4Cl中的FeCl3杂质，离子方____________。‎ ‎②用Na2S沉淀Cu2＋，离子方程式为__________________。‎ ‎③用H2S沉淀Hg2＋，离子方程式为___________________。‎ ‎(2)沉淀的溶解。‎ ‎①CaCO3溶于盐酸，离子方程式为___________________。‎ ‎②FeS溶于稀盐酸，离子方程式为___________________。‎ ‎③Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为____________。‎ ‎2．沉淀的转化。‎ 沉淀转化的实质是____________________，通常一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀，这两种难溶物的________________，这种转化趋势就越明显。‎ ‎(1)CaSO4转化为CaCO3离子方程式为___________________。 ‎ ‎(2)CuSO4溶液和ZnS转化为CuS的离子方程式为___________。‎ 沉淀溶解平衡的应用问题 Ksp越小，物质的溶解度越小。由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程，若难溶电解质类型相同，则Ksp较大的沉淀易转化为Ksp较小的沉淀。但要注意的是通过改变外界条件，利用勒夏特列原理，也可以使溶解度小的沉淀转化为溶解度大的沉淀。‎ 答案：梳理基础 一、‎ ‎1．沉积　溶解 ‎2．(1)＞　(2)＝　(3)＜‎ ‎3．＝　>　一定　沉淀溶解平衡 二、‎ ‎1．cm(Mn＋)·cn(Am－)‎ ‎2．溶解能力 ‎3．温度 ‎4．<　＝　>‎ 三、‎ ‎1．有沉淀生成　使沉淀溶解 ‎(1) ①3NH3·H2O＋Fe3＋===Fe(OH)3↓＋3NH ‎②Cu2＋＋S2－===CuS↓　③H2S＋Hg2＋===HgS↓＋2H＋‎ ‎(2) ①CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O ‎②FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑ ‎ ‎③Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O ‎2．沉淀溶解平衡的移动　 溶度积差别越大　 ①CaSO4＋CO===CaCO3＋SO　 ②Cu2＋＋ZnS===CuS＋Zn2＋‎ 判断正误 正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎1．相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1 mol/L盐酸、③0.1 mol/L氯化镁溶液、④0.1 mol/L硝酸银溶液中，Ag＋浓度：①＞④＝②＞③(　　)‎ 解析：氯化银是难溶电解质，溶液中c(Ag＋)很小，所以④中Ag＋浓度最大，而②和③中氯离子对AgCl的溶解平衡起抑制作用，且Cl－浓度越大，抑制作用越强，所以正确顺序为④>①>②>③，错误。‎ 答案：×‎ ‎2．在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(Ba2＋)增大(　　)‎ 解析：加入Na2SO4固体后，溶液中c(SO)增大，使BaSO4的溶解平衡向左移动，c(Ba2＋)减小，错误。‎ 答案：× ‎ ‎3．向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色：2AgCl＋S2－===Ag2S↓＋2Cl－(　　)‎ 解析：由于Ag2S比AgCl更难溶，向AgCl悬浊液中加入Na2S溶液可实现沉淀的转化，生成Ag2S沉淀，正确。‎ 答案：√‎ ‎4．AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同(　　)‎ 解析：同浓度的CaCl2溶液的c(Cl－)是NaCl的两倍，它们对AgCl沉淀溶解平衡的抑制程度不同，错误。‎ 答案：×‎ ‎5．Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强(　　)‎ 解析：当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强，错误。‎ 答案：×‎ ‎6．在AgCl的澄清饱和溶液中，只要向其中加入NaCl溶液，一定会有沉淀生成(　　)‎ 解析：若NaCl溶液很稀，不一定有AgCl沉淀析出，错误。‎ 答案：×‎ ‎1．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是(　　)‎ A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等 B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等 C．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 D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解 解析：A项反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系；C项沉淀溶解达到平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。‎ 答案：B ‎2．已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10 mol2·L－2，Ksp(AgI)＝1.5×10－16 mol2·L－2，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12 mol3·L－3，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是(　　)‎ A．AgCl > AgI > Ag2CrO4‎ B．AgCl > Ag2CrO4 > AgI C．Ag2CrO4 > AgCl > AgI D．Ag2CrO4 > AgI > AgCl 解析：因为AgCl和AgI的结构相似，由Ksp可知AgCl的c(Ag＋)大于AgI的c(Ag＋)；AgCl中的c2(Ag＋)＝Ksp＝1.8×10－10，Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO(aq)的Ksp＝c2(Ag＋‎ ‎)·c(CrO)＝c3(Ag＋)＝2.0×10－12，所以Ag2CrO4中的c(Ag＋)大于AgCl中的c(Ag＋)。‎ 答案：C ‎3.下列液体均处于‎25 ℃‎，有关叙述正确的是（ ） A．‎25 ℃‎时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2+)不变 B．向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入少量氨水，先生成Cu(OH)2沉淀，说明Ksp［Cu(OH)2］＜Ksp［Mg(OH)2］ C．AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同 D．在Na2S溶液中加入AgCl固体，溶液中c (S2-)增大 解析： NH4Cl水解显酸性，使Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)平衡向右移动，c(Mg2＋)增大，A错误；CaCl2中的c(Cl－)是NaCl溶液中c(Cl－)的2倍，所以AgCl在CaCl2溶液中的溶解度小，C错误；因为Ag2S的溶度积常数远远小于AgCl的，所以在Na2S溶液中加入AgCl固体，AgCl会转化为Ag2S，消耗S2－，c(S2－)减小。‎ 答案： B ‎4．已知‎25 ℃‎时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400 mL 0.01 mol·L－1 Na2SO4溶液，下列叙述正确的是(　　)‎ A．溶液中析出CaSO4固体沉淀，最终溶液中c（SO)比原来的大 B．溶液中无沉淀析出，溶液中c(Ca2+)、c(SO)都变小 C．溶液中析出CaSO4固体沉淀，溶液中c (Ca2+)、c(SO) 都变小 ‎ D．溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO)比原来的大 解析：本题是一道考查沉淀溶解平衡的图像题。由题意知，Ksp(CaSO4)＝c(Ca2＋)·c(SO)＝3.0×10－3×3.0×10－3＝9×10－6，CaSO4饱和溶液中c(Ca2＋)＝c(SO)＝3.0×10－3 mol·L－1。加入400 mL 0.01 mol·L－1 Na2SO4溶液后，c(Ca2＋)＝＝6×10－4 mol·L－1，c(SO)＝＝8.6×10－3 mol·L－1，Qc＝c(Ca2＋)·c(SO)＝6×10－4×8.6×10－3＝5.16×10－6＜Ksp，所以没有沉淀(CaSO4固体)析出，但溶液中c(SO)变大了，c(Ca2＋)变小了，故只有D项正确。‎ 答案：D ‎5.(1)用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质。除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的________(填化学式)，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO，其原因是_________________________________________[已知：Ksp(BaSO4)＝ 1.1 ×10－10 ，Ksp(BaCO3)＝ 5.1 ×10－9]‎ ‎(2)为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调节pH，当pH＝3.4时开始出现沉淀，分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合下图信息推断该合金中除铜外一定含有__________。‎ ‎(3)已知‎25 ℃‎时Ksp［Mg(OH)2］=1.8×10-11，Ksp［Cu(OH)2］=2.2×10-20。在‎25 ℃‎下，向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为________________________。‎ 解析：(1)根据提纯的流程可知，先加入的试剂是除去杂质SO，在不引入新的杂质的前提下，滴加的试剂是BaCl2。根据所给Ksp(BaSO4)＝ 1.1 ×10－10和Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9，二者相差不大，又由于溶液中存在大量的CO，所以会导致BaSO4(s)转化为BaCO3(s)，这时溶液中就出现了SO。(2)用酸完全溶解某铜合金，此处所用酸应是稀硝酸，所得溶液用NaOH溶液调节pH，当pH＝3.4时才开始出现沉淀，从图中信息可知该合金中一定含有Al，不含Fe；分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀，从图中信息来看，该合金还含有Ni。(3)因为Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Mg(OH)2]，所以先生成Cu(OH)2沉淀。‎ 答案：(1)BaCl2　根据所给Ksp(BaSO4)＝ 1.1 ×10－10和Ksp(BaCO3)＝5.1 ×10－9，二者相差不大，又由于溶液中存在大量的CO，所以会导致BaSO4(s)转化为BaCO3(s)，这时溶液中就出现了SO ‎(2)Al、Ni ‎(3)Cu(OH)2　Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH