新课标高考化学一轮复习第八单元水溶液中的离子平衡8.4难溶电解质的溶解平衡.ppt

第,4,节难溶电解质的溶解平衡,-,2,-,考纲要求,:,了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积,(,K,sp,),的含义,能进行相关的计算。,-,3,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,难溶电解质的溶解平衡,1,.,溶解平衡状态,(1),定义。,沉淀溶解平衡状态是指在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,沉淀溶解,速率和,沉淀生成,速率相等的状态。,例如,在一定温度下,当,AgCl,溶于水形成,饱和,溶液时,AgCl,溶于水形成,Ag,+,和,Cl,-,的速率,等于,溶液中的,Ag,+,与,Cl,-,结合生成,AgCl,的速率的状态,属于溶解平衡状态。,(2),溶解平衡的建立。,固体溶质,溶液中的溶质,v,(,溶解,),v,(,沉淀,),固体溶解,v,(,溶解,),=,v,(,沉淀,),溶解平衡,v,(,溶解,),v,(,沉淀,),析出晶体,-,4,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(3),特点。,-,5,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(4),沉淀溶解平衡的影响因素。,-,6,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-,7,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2,.,沉淀溶解平衡的应用,(1),沉淀的生成。,调节,pH,法。,如除去,CuCl,2,溶液中的杂质,FeCl,3,可以向溶液中加入,CuO,调节溶液的,pH,使,Fe,3+,形成,Fe(OH),3,沉淀而除去。离子方程式为,CuO+2H,+,=Cu,2+,+H,2,O,Fe,3+,+3H,2,O=Fe(OH),3,+3H,+,。,沉淀剂法。,如用,H,2,S,沉淀,Hg,2+,的离子方程式为,Hg,2+,+H,2,S=HgS+2H,+,。,-,8,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2),沉淀的溶解。,酸溶解法。,如,CaCO,3,溶于盐酸,离子方程式为,CaCO,3,+2H,+,=Ca,2+,+H,2,O+CO,2,。,Cu(OH),2,溶于稀硫酸,离子方程式为,Cu(OH),2,+2H,+,=Cu,2+,+2H,2,O,。,盐溶液溶解法。,如,Mg(OH),2,溶于,NH,4,Cl,溶液,离子方程式为,-,9,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(3),沉淀的转化。,实质,:,沉淀溶解平衡的移动。,规律,:,一般说来,溶解度小的沉淀容易转化成,溶解度更小,的沉淀。沉淀的溶解度差别越大,越容易转化。,应用。,a.,锅炉除垢,:,将,CaSO,4,转化为,CaCO,3,离子方程式为,b.,矿物转化,:CuSO,4,溶液遇,PbS,转化为,CuS,离子方程式为,Cu,2+,+PbS=CuS+Pb,2+,。,-,10,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,自主巩固,判断正误,正确的画,“,”,错误的画,“”,。,(1),沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度一定相等,(,),(2),升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动,(,),(3),某物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水,(,),(4),因溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化,故,ZnS,沉淀中滴加,CuSO,4,溶液可以得到,CuS,沉淀,(,),(5),室温下,AgCl,在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度,(,),(6)AgCl,沉淀易转化为,AgI,沉淀且,K,(AgX,)=,c,(Ag,+,),c,(X,-,),故,K,(AgI,),AgBr,AgI,Ag,2,S,。,说明,:,溶解度较小的沉淀,在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀。例如,:,在饱和,BaSO,4,溶液中加入高浓度,Na,2,CO,3,溶液,也可以转化成溶解度较大的,BaCO,3,沉淀。,2,.,沉淀完全的理解,用沉淀法除杂不可能将杂质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,110,-5,molL,-1,时,沉淀已经完全。,-,13,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,例,1,下列,说法符合事实的是,(,),A.,物质的量浓度相同的硫酸氢铵溶液和醋酸铵溶液中,硫酸氢铵中的铵根离子物质的量浓度较小,B.,在,10,mL,0.1 molL,-1,的,AgNO,3,溶液中加入,6,mL,等浓度的,NaCl,溶液,有白色沉淀产生,再加入,6,mL,等浓度的,Na,2,S,溶液,溶液中又有黑色沉淀生成,说明,K,sp,(Ag,2,S),K,sp,;,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液,如,D,点,此时,Q,c,K,sp,。同一难溶电解质的溶解平衡曲线,在同一温度下是同一条曲线,不同温度下不属于同一条曲线,所以在同一曲线上的任意一点的,K,sp,相同,曲线上的点对应的横坐标和纵坐标的数值,(,各离子的浓度,),幂的乘积就是,K,sp,。,基础梳理,考点突破,-,26,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,如图中,由,C,点到,A,点表示向,BaSO,4,饱和溶液中加入含,Ba,2+,的固体盐或浓溶液。改变条件使得图中点的移动,要考虑条件改变引起阴阳离子浓度的变化趋势。,-,27,-,考点一,考点二,例,2,已知,常温下,K,sp,(AgCl,)=1.610,-10,、,K,sp,(AgI,)=2.010,-16,下列说法中正确的是,(,),答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,基础梳理,考点突破,-,28,-,考点一,考点二,例,3,已知,t,时,AgCl,的,K,sp,=210,-10,Ag,2,CrO,4,(,橙红色固体,),在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是,(,),A.,t,时,AgCl,在水中的溶解度比在稀盐酸中小,B.,t,时,AgCl,的溶解度大于,Ag,2,CrO,4,C.,在饱和,Ag,2,CrO,4,溶液中加入少量,K,2,CrO,4,可使溶液由,Y,点移至,X,点,D.,向同浓度,NaCl,和,K,2,CrO,4,混合液中,滴加,0.1 molL,-1,AgNO,3,溶液,先生成白色沉淀,D,基础梳理,考点突破,-,29,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-,30,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-,31,-,考点一,考点二,思维模板,沉淀溶解平衡图像题的解题模板,沉淀溶解平衡图像题与化学平衡图像题一样,都是利用化学平衡移动原理解答问题。但沉淀溶解平衡图像题更难且易错,常见的思维途径如下,:,第,1,步,:,观察纵、横坐标表示何种变量。,第,2,步,:,找到坐标的关键点、线段的变化及含义。,第,3,步,:,利用,K,sp,进行相应换算、推断,根据沉淀溶解平衡原理分析曲线,(,平衡线,),变化。,基础梳理,考点突破,-,32,-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,跟踪训练,3,.(2017,河南安阳二模,),硫酸锶,(SrSO,4,),可用于烟火和陶瓷工业,该物质是矿物天青石的主要成分,可由,Na,2,SO,4,溶液加入锶盐溶液沉淀而得。如图是硫酸锶的溶解曲线,下列说法正确的是,(,),A.,图像中,A,、,C,两点的溶度积,:,K,sp,(,A,),K,sp,(,C,),B.363 K,时的溶度积,K,sp,(SrSO,4,)=1.010,-3.20,C.SrSO,4,的溶解度随温度升高而增大,D.313 K,时,B,点为饱和溶液,D,点为不饱和溶液,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,-,33,-,考点一,考点二,4,.,某,研究小组利用软锰矿,(,主要成分为,MnO,2,另含少量铁、铝、铜等金属化合物,),作脱硫剂,通过如下简化流程,既脱除燃煤尾气中的,SO,2,又制得电池材料,MnO,2,(,反应条件已省略,),。,基础梳理,考点突破,-,34,-,考点一,考点二,请回答下列问题,:,(1),上述流程脱硫实现了,(,填序号,),。,a.,废弃物的综合利用,b.,白色污染的减少,c.,酸雨的减少,d.,臭氧层空洞的减少,(2),用离子方程式表示出步骤,中用,MnCO,3,除去,Al,3+,的反应原理,:,。,(3),已知,K,sp,(CuS,)=8.410,-45,K,sp,(NiS)=1.410,-24,;,在步骤,除铜、镍的过程中,当,Ni,2+,恰好完全沉淀,此时溶液中,c,(Ni,2+,)=1.010,-5,molL,-1,则溶液中,Cu,2+,的浓度是,molL,-1,。,(4),步骤,生成无水,MnO,2,的化学方程式是,。,(5),产品,MnO,2,可作电池材料。用惰性电极电解,MnSO,4,溶液可以制得,MnO,2,其阳极的电极反应式是,。,基础梳理,考点突破,-,35,-,考点一,考点二,(6),已知废气中,SO,2,浓度为,8.0 gm,-3,软锰矿浆对,SO,2,的吸收率可达,90%,则处理,100 m,3,燃煤尾气,可得到硫酸锰晶体,(MnSO,4,H,2,O,相对分子质量为,169),的质量为,kg(,结果保留,3,位有效数字,),。,答案,:,(1)ac,(2)3MnCO,3,+2Al,3+,+3H,2,O=3Mn,2+,+3CO,2,+2Al(OH),3,(3)6.010,-26,(4)2KMnO,4,+3MnSO,4,+2H,2,O=K,2,SO,4,+5MnO,2,+2H,2,SO,4,(5)Mn,2+,+2H,2,O-2e,-,=MnO,2,+4H,+,(6)1.90,基础梳理,考点突破,-,36,-,考点一,考点二,解析,:,(1),利用软锰矿作脱硫剂,通过题给简化流程,既脱除燃煤尾气中的,SO,2,又制得电池材料,MnO,2,因此该过程减少了,SO,2,的排放,从而减少了酸雨的产生,又能制得电池材料,MnO,2,实现了废弃物的综合利用,故,a,、,c,项正确。,(2),由流程图可知,步骤,中向含杂质的,MnSO,4,溶液中加入,MnCO,3,其目的是除去铁、铝,除去,Al,3+,的离子方程式为,3MnCO,3,+2Al,3+,+3H,2,O=3Mn,2+,+3CO,2,+2Al(OH),3,。,基础梳理,考点突破,-,37,-,考点一,考点二,(4),由流程图可知,步骤,中在,MnSO,4,溶液中加入,KMnO,4,经操作,X,分离得到,K,2,SO,4,和,MnO,2,故步骤,中,+2,价,Mn,和,+7,价,Mn,转变为,+4,价,Mn,结合得失电子守恒和元素守恒写出化学方程式。,(5),用惰性电极电解,MnSO,4,溶液制得,MnO,2,该过程,Mn,2+,发生了氧化反应,电极反应式为,Mn,2+,+2H,2,O-2e,-,MnO,2,+4H,+,。,(6),根据硫元素守恒可知,被吸收的,SO,2,的物质的量等于得到硫酸锰晶体的物质的量,则有,m,(MnSO,4,H,2,O)=11.25,mol169,g,mol,-1,=1,901.25,g1.90,kg,。,基础梳理,考点突破,-,38,-,1,.2,个主要特征,(1),v,(,溶解,)=,v,(,沉淀,)0,。,(2),离子的浓度保持不变。,2,.3,个关系,当,Q,c,K,sp,时,:,溶液过饱和,有沉淀析出。,3,.2,个应用,(1),沉淀的溶解与生成,;(2),沉淀的转化。,-,39,-,难溶电解质,的溶解平衡,-,40,-,2,1,3,4,6,7,5,1,.,以,MnO,2,为原料制得的,MnCl,2,溶液中常含有,Cu,2+,、,Pb,2+,、,Cd,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,再经蒸发、结晶,可得纯净的,MnCl,2,。根据上述实验事实,可推知,MnS,具有的相关性质是,(,),A.,在溶液中不能电离出,S,2-,B.,溶度积与,CuS,、,PbS,、,CdS,等相同,C.,溶度积大于,CuS,、,PbS,、,CdS,D.,溶度积小于,CuS,、,PbS,、,CdS,C,解析,:,添加过量的,MnS,是为了除去,MnCl,2,溶液中的,Cu,2+,、,Pb,2+,、,Cd,2+,为了不引入,MnS,杂质,MnS,应该具有难溶的性质,但又能提供,S,2-,S,2-,与,Cu,2+,、,Pb,2+,、,Cd,2+,结合形成更难溶的沉淀,所以,MnS,的溶度积应大于,CuS,、,PbS,、,CdS,。,-,41,-,2,1,3,4,6,7,5,2,.,已知,AgCl,的溶解度为,1.510,-4,g,AgBr,的溶解度为,8.410,-6,g,如果将,AgCl,和,AgBr,的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓,AgNO,3,溶液,发生反应的结果为,(,),A.,只有,AgBr,沉淀生成,B.AgCl,和,AgBr,沉淀等量生成,C.AgCl,沉淀多于,AgBr,沉淀,D.AgCl,沉淀少于,AgBr,沉淀,C,解析,:,因为溶液中,AgCl,的溶解度大于,AgBr,所以两者的饱和溶液中,Cl,-,的浓度大,当加入足量的浓,AgNO,3,溶液,生成的,AgCl,沉淀多于,AgBr,沉淀。,-,42,-,4,3,1,2,6,7,5,3,.,室温,时,向含有,AgCl,和,AgBr,固体的悬浊液中加入少量,NaBr,固体,下列各项中增大的是,(,),C,解析,:,向含有,AgCl,和,AgBr,固体的悬浊液中加入少量,NaBr,固体,溴离子浓度增大,使,AgBr,的溶解平衡逆向移动,c,(Ag,+,),减小,A,错误,;B,项的比例式上下同乘,c,(Ag,+,),则转化为溶度积常数之比,溶度积常数只与温度有关,B,错误,;,c,(Ag,+,),减小,使,AgCl,的溶解平衡正向移动,c,(Cl,-,),增大,C,正确,;,c,(Ag,+,),c,(Br,-,),不变,c,(Cl,-,),增大,减小,D,项错误。,-,43,-,4,3,1,2,6,7,5,4,.(2017,课标全国,),在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的,Cl,-,会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入,Cu,和,CuSO,4,生成,CuCl,沉淀从而除去,Cl,-,。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是,(,),答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,-,44,-,6,7,5,3,1,2,4,5,.(2016,海南化学,),向含有,MgCO,3,固体的溶液中滴加少许浓盐酸,(,忽略体积变化,),下列数值变小的是,(,),A,-,45,-,6,7,5,3,1,2,4,A.,向,A,点的溶液中加入等物质的量固体,Na,2,SO,4,或,Ca(NO,3,),2,析出的沉淀量不同,B.,A,、,B,、,C,、,D,四点对应的体系中,D,点体系最稳定,C.,升高温度后,溶液可能会由,A,点转化为,B,点,的平衡常数,K,=910,4,6,.(2017,河北沧州模拟,),已知,:25,时,K,sp,(BaSO,4,)=1.010,-10,。该温度下,CaSO,4,悬浊液中,c,(Ca,2+,),与,c,(),的关系如图所示,下列叙述正确的是,(,),答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,-,46,-,6,7,5,3,1,2,4,-,47,-,6,7,5,3,1,2,4,(3),七,铝十二钙,(12CaO7Al,2,O,3,),是新型的超导材料和发光材料,用白云石,(,主要含,CaCO,3,和,MgCO,3,),和废,Al,片制备七铝十二钙的工艺如下,:,煅粉主要含,MgO,和,用适量,NH,4,NO,3,溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶,若滤液,中,c,(Mg,2+,),小于,510,-6,molL,-1,则溶液,pH,Mg(OH),2,的,K,sp,=510,-12,;,该工艺中不能用,(NH,4,),2,SO,4,代替,NH,4,NO,3,原因是,。,-,48,-,6,7,5,3,1,2,4,答案,:,(1)2.010,-5,5.010,-3,(2),MnSO,4,(,或,Mn,2+,),4.710,-7,(3)CaO,11,若使用,(NH,4,),2,SO,4,会生成微溶的,CaSO,4,进入滤渣,造成,CaCO,3,产率降低,-,49,-,6,7,5,3,1,2,4,