北京专用高考化学一轮复习第28讲难溶电解质的溶解平衡.ppt

,教材研读,考点突破,栏目索引,第,28,讲难溶电解质的溶解平衡,一、难溶电解质的溶解平衡,1.沉淀溶解平衡的概念,在一定温度下,当难溶电解质溶于水形成,饱和溶液,时,溶解,速率和生成沉淀速率,相等的状态。,2.溶解平衡的建立,固体溶质,溶液中的溶质,(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,教材研读,3.溶解平衡的特点,4.电解质在水中的溶解度与溶解性的关系(20),自测1,判断正误,正确的划“”,错误的划“,”。,(1)Ca(OH),2,能制成澄清石灰水,所以可配制2.0 molL,-1,的Ca(OH),2,溶液,(),(2)验证Fe(OH),3,的溶解度小于Mg(OH),2,可将FeCl,3,溶液加入Mg(OH),2,中,振荡,可观察到沉淀由白色变为红褐色,(,),(3)AgCl沉淀易转化为AgI沉淀且,K,sp,(AgX)=,c,(Ag,+,),c,(X,-,),故,K,sp,(AgI),K,sp,(AgCl),(,),(4)CaCO,3,难溶于稀硫酸,也难溶于醋酸,(,),(5)饱和石灰水中加入少量CaO,恢复至室温后溶液的pH不变,(,),(6)在含有BaSO,4,沉淀的溶液中加入Na,2,SO,4,固体,c,(Ba,2+,)增大,(,),(7)AgCl在同浓度的CaCl,2,和NaCl溶液中的溶解度相同,(,),自测2,下列说法正确的是,(),难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,溶液中各种离子的溶解(或沉淀)速,率都相等,难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解,方向移动,向Na,2,SO,4,溶液中加入过量的BaCl,2,溶液,则S,沉淀完全,溶液中含有,Ba,2+,、Na,+,和Cl,-,不含S,K,sp,小的物质其溶解能力一定比,K,sp,大的物质的溶解能力小,为减少洗涤过程中固体的损耗,最好选用稀H,2,SO,4,代替H,2,O来洗涤Ba-,SO,4,沉淀,洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好,C,A.B.,C.D.,答案,C难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,不同离子溶解(或沉淀),的速率不一定相等;难溶电解质是固体,其浓度可视为常数,增加它的,量对平衡无影响;因为存在BaSO,4,的沉淀溶解平衡,因此反应后的溶液,中含S,;同类型物质的,K,sp,越小,溶解能力越小,不同类型的物质则不,能直接比较;稀H,2,SO,4,可以抑制BaSO,4,的溶解;沉淀一般洗涤23次即,可,次数过多会使沉淀因溶解而损耗。,二、溶度积,1.溶度积的概念,(1)溶度积常数:一定温度下难溶电解质的饱和溶液中,各组分离子浓度,幂的乘积为一常数,用,K,sp,表示。对于沉淀溶解平衡:A,m,B,n,(s),m,A,n,+,(aq)+,n,B,m,-,(aq),K,sp,=,c,(A,n,+,),m,c,(B,m,-,),n,。,注:与其他平衡常数一样,K,sp,的大小只受温度的影响。,(2)通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积(,Q,c,)的,相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下能否生成或溶解。,当,Q,c,K,sp,时,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。,2.,K,sp,的影响因素,(1)内因,难溶电解质本身的性质。,(2)外因,1)浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,但,K,sp,不变,。,2)温度:多数难溶电解质溶于水是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡,向溶解的方向移动,同时,K,sp,变大,。,3)同离子效应:向沉淀溶解平衡体系中,加入含原体系中某离子的物质,平衡向沉淀生成的方向移动,但,K,sp,不变,。,4)其他:向沉淀溶解平衡体系中,加入可与体系中某些离子反应生成更,难溶的物质或气体的物质,平衡向溶解的方向移动,K,sp,不变。,以AgCl为例:AgCl(s),Ag,+,(aq)+Cl,-,(aq),条件变化,移动方向,平衡后,c,(Ag,+,),K,sp,升高温度,正向,增大,增大,加入少量的AgNO,3,逆向,增大,不变,加入Na,2,S,正向,减小,不变,通入HCl,逆向,减小,不变,自测3,判断正误,正确的划“”,错误的划“,”。,(1),K,sp,(AB,2,)小于,K,sp,(CD),则AB,2,的溶解度小于CD的溶解度,(,),(2)在一定条件下,溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀,(,),(3)常温下,向BaCO,3,饱和溶液中加入Na,2,CO,3,固体,BaCO,3,的,K,sp,减小,(,),(4)溶度积常数,K,sp,只受温度影响,温度升高,K,sp,增大,(,),(5)常温下,向Mg(OH),2,饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH),2,的,K,sp,不变,(,),(6)Mg(OH),2,固体在溶液中存在平衡:Mg(OH),2,(s),Mg,2+,(aq)+2OH,-,(aq),该固体可溶于NH,4,Cl溶液,(,),(7)向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀,则,K,sp,(AgCl),K,sp,时,就会生成沉淀。据此,可加入沉淀剂使某些离子以沉淀的,形式析出,这是分离、除杂常用的方法。如以Na,2,S、H,2,S等作沉淀剂,使,某些金属离子如Cu,2+,、Hg,2+,等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。,注意,利用生成沉淀分离或除去某种离子,首先要使生成沉淀的反,应能够发生;其次使生成沉淀的反应进行得越完全越好。如要除去溶液,中的Mg,2+,可使用NaOH等使之转化为溶解度较小的Mg(OH),2,。,不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中,的离子浓度小于1,10,-5,molL,-1,时,沉淀就达完全。为使除去的离子在溶,考点沉淀溶解平衡的应用,液中残留的浓度尽可能小,需要加入过量的沉淀剂。,(2)当,Q,c,=,K,sp,时,体系处于平衡状态,沉淀质量既不增加也不减少。,(3)当,Q,c,K,sp,时,就会使沉淀溶解。常用的方法有:,酸碱溶解法,加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应,降低该离子浓度,使平,衡向溶解方向移动。如难溶于水的BaCO,3,可溶于稀盐酸中。,发生氧化还原反应使沉淀溶解,有些金属硫化物如CuS、HgS等,不溶于非氧化性强酸,只能溶于氧化性,酸(如浓硝酸、王水等),其原理是S,2-,被氧化,其浓度减小,使沉淀溶解平,衡向正反应方向移动,从而使沉淀溶解。此法适用于那些具有明显氧化,性或还原性的难溶物。,生成配合物使沉淀溶解,向沉淀溶解平衡体系中加入适当的配位剂,使溶液中某种离子生成稳定,的配合物,以减小该离子浓度,从而使沉淀溶解。如向AgCl中加入氨水,因生成Ag(NH,3,),2,+,而使AgCl溶解。,2.沉淀的转化,(1)沉淀转化的实质,沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。通常,一种沉淀可以转化为更,难溶的沉淀,两种难溶物的溶解能力差别越大,这种转化的趋势就越,大。,(2)实例探究,往ZnS的溶解平衡体系中加入CuSO,4,溶液可将ZnS转化为更难溶的,CuS沉淀。,ZnS(s)+Cu,2+,(aq),CuS(s)+Zn,2+,(aq),依据沉淀转化的原理,可用FeS等难溶物作为沉淀剂除去废水中的有,毒重金属离子。,FeS(s)+Hg,2+,(aq),HgS(s)+Fe,2+,(aq),硬水中的Mg(HCO,3,),2,在煮沸时分解为MgCO,3,继续煮沸,MgCO,3,转化为,更难溶的Mg(OH),2,。,AgNO,3,溶液,AgCl(白色沉淀),AgBr(浅黄色沉淀),AgI,(黄色沉淀),Ag,2,S(黑色沉淀)。,典例1,(2017北京西城期末,11)以MnO,2,为原料制得的MnCl,2,溶液中常,含有Cu,2+,、Pb,2+,等金属离子,通过添加过量难溶电解质MnS,可使这些金,属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括MnS在内的沉淀。根据上述实,验事实,下列说法中,不正确,的是,(),A.溶解度:MnSPbS,B.MnS在水溶液中存在沉淀溶解平衡:MnS(s),Mn,2+,(aq)+S,2-,(aq),C.Cu,2+,转化为沉淀的原理为 MnS(s)+Cu,2+,(aq),CuS(s)+Mn,2+,(aq),D.沉淀转化能用于除去溶液中的某些杂质离子,A,答案,AA项,添加过量难溶电解质MnS,可使Pb,2+,形成硫化物沉淀,说,明溶解度PbS MnS。,1-1,下列说法错误的是,(),A.将0.1 molL,-1,MgSO,4,溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.,1 molL,-1,CuSO,4,溶液,先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀,则Cu(OH),2,的溶度积比 Mg(OH),2,的小,B.根据“溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化”推出结论,“ZnS沉淀中滴加CuSO,4,溶液可以得到CuS沉淀”,C.Ca(HCO,3,),2,溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH),2,D.25 时,Cu(OH),2,在水中的溶解度大于其在Cu(NO,3,),2,溶液中的溶解度,C,答案,CA项,溶度积小的难溶电解质可以转化为溶度积更小的相同,类型的难溶电解质,结合白色沉淀转化为浅蓝色沉淀可知,Cu(OH),2,的溶,度积比Mg(OH),2,的溶度积小;B项,硫化铜比硫化锌更难溶,因此ZnS沉淀,中滴加CuSO,4,溶液可以得到CuS沉淀;C项,碳酸氢钙溶液与过量的氢氧,化钠溶液反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水,得不到氢氧化钙;D项,氢,氧化铜在溶液中存在沉淀溶解平衡Cu(OH),2,(s),Cu,2+,(aq)+2OH,-,(aq),硝酸铜溶液中铜离子浓度大,可抑制氢氧化铜的溶解,因此Cu(OH),2,在水,中的溶解度大于其在硝酸铜溶液中的溶解度。,1-2,为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。关于该实验,的分析不正确的是,(),D,A.浊液中存在平衡:AgSCN(s),Ag,+,(aq)+SCN,-,(aq),B.中颜色变化说明上层清液中含有SCN,-,C.中颜色变化说明有AgI生成,D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶,答案,DD项,反应中硝酸银过量,KI可直接与AgNO,3,反应生成黄色沉,淀,故不能证明AgI比AgSCN更难溶。,