第19讲难溶电解质的溶解平衡

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1、专题第7讲 难溶电解质的溶解平衡课程标准 1了解难溶电解质的溶解平衡2知道沉淀转化的本质考纲要求 （1）了解难溶电解质在水中的溶解情况。（2）理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点，正确理解和掌握溶度积KSP的概念。（3）掌握运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。（4）掌握简单的利用KSP的表达式，计算溶液中相关离子的浓度。自主学习1知识网络 一、难溶电解质的溶解平衡1概念：在一定条件下，难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。（也叫沉淀溶解平衡）2难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，合乎平衡的基本特征、满

2、足平衡的变化基本规律，其基本特征为：（1） 可逆过程 （2） 沉积和溶解速率相等 （3） 各离子浓度不变 （4） 改变温度、浓度等条件平衡移动 3溶度积KSP反映了难溶电解质在水中的 溶解能力 ，KSP的大小和溶质的溶解度不同，它只与温度 有关，与 浓度无关。利用溶度积KSP可以判断 沉淀的生成、溶解情况以及 沉淀溶解平衡移动方向 。4沉淀的转化是 一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质 的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。当Qc 大于 Ksp时，情况为：此时有沉淀析出 直至沉积与溶解达到平衡 当Qc 等于 Ksp时，情况为：沉积与溶解处于平衡状态 若溶液中存在难溶电解质，当Qc 小于 Ksp时

3、，情况为：则难溶电解质会溶解，直至沉积与溶解达到平衡状态 。二、沉淀溶解平衡的应用1沉淀的生成（1）方法：A、调节PH法 B、加沉淀剂法 C、同离子效应法 D、氧化还原法如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值至78Fe3 + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂Cu2+S2= CuS Hg2+S2= HgS（2）原则：生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好（3）意义：物质的检验、提纯及工厂废水的处理等2沉淀的溶解 原理：设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向 沉淀溶解 的方向移动。 举例 难溶于水的盐溶于酸中，如：

4、CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于盐酸。 难溶于水的电解质溶于某些盐溶液，如：Mg(OH) 2溶于NH4Cl溶液(1) 酸碱溶解法(2) 盐溶解法(3) 生成配合物使沉淀溶解(4) 发生氧化还原反应使沉淀溶解 3沉淀的转化 (1) 方法：加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。(2) 实质：生成溶解度更小的难溶物【小结】改变条件使难溶电解质的溶解平衡移动使沉淀生成，或沉淀溶解，或沉淀转化。2考点精析1了解溶解平衡的建立及其特征。2掌握沉淀溶解平衡常数及其应用。3应用化学平衡移动原理分析影响溶解平衡的因素。4应用难溶电解质的溶解平衡

5、的理论解释沉淀的生成，溶解及其转化。5考查沉淀转化的本质及综合分析的思维能力。3自主训练 1为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3，可在加热搅拌的条件下，加入一种试剂，过滤后再加入适量盐酸，这试剂不可以是 （ ）ANH3H2O BMgO CMg(OH)2 DMgCO32将100mL 0.1mol/L的AgNO3溶液加入足量的NaCl和NaF的混合溶液中，产生1.435g沉淀，则下列说法正确的是（AgF溶解度：182g/100g） （ ）A产生的沉淀为AgCl B产生的沉淀为AgFC产生的沉淀为AgF和AgCl DAgF溶于水3石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH (

6、aq)，加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是 （ ）ANa2CO3溶液 BAlCl3溶液 CNaOH溶液 DCaCl2溶液二、填空题4向含有AgI的饱和溶液中，分别进行如下操作：加入固体AgNO3，则C(I) 若改加更多的AgI固体，则C（Ag） 若改加AgBr固体，则C(I) 5将足量BaCO3分别加入： 30mL水 10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液 50mL 0.01mol/L氯化钡溶液 100mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为： _ 6在含有Cl、Br、I的溶液中，已知其浓度均为0.1mol/L，而AgCl、AgBr

7、AgI的溶度积分别为1.61010、4.11015、1.51016。若向混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液是时，首先析出的沉淀是 ，最后析出的沉淀是 。【自主训练】参考答案1A 2 AD 3AB4减小，不变，减小 5 6AgI，AgCl互动探究 1典型例题精析 【例1】用平衡移动的原理分析Mg(OH) 2溶于盐酸和NH4Cl溶液的原因？解释：在溶液中存在Mg(OH) 2的溶解平衡： Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)加入盐酸时，H中和OH-,使c(OH)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解；加入NH4Cl时，NH4水解，产生的H中和OH,使c(OH)减小，平衡右移，从而使M

8、g(OH)2溶解【例2】一定温度下，难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶度积，用符号Ksp表示高考资源网即：AmBn(s)mAn+(aq)nBm(aq)An+mBmnKsp已知：某温度时，Ksp(AgCl)=Ag+Cl 1.81010Ksp(Ag2CrO4)=Ag+2CrO2- 4 1.11012试求：（1）此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度，并比较两者的大小。（2）此温度下，在0.010mo1L-1的AgNO3溶液中，AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小高考资源网【解释】AgCl(s)A

9、g(aq)Cl(aq)Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO42(aq)2xx(2x)2x=Kspc(AgCl)c(Ag2CrO4)在0.010 molL-1 AgNO3溶液中，c(Ag+)=0.010 molL-1AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)溶解平衡时：0.010xx(0.010x)x1.81010x很小，0.010x0.010x1.8108(molL1)c(AgCl)= 1.8108(molL1)Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO24(aq)溶解平衡时： 0.010xx (0.0102x)2x1.11012x很小，0.0102x0.010x1.1108(molL1)c(A

10、g2CrO4)1.110-8 (molL1)c(AgCl)c(Ag2CrO4)过量盐酸过滤 粗氧化铜溶液I沉淀II溶液II加入X 加入YpH=5 过滤 沉淀II溶液IIICuCl22H2OCuCl2【例3】某化学兴趣小组拟用粗氧化铜(含少量铜粉、氧化铁及不溶于酸的杂质)制取无水氯化铜，其制备步骤如下：实验过程中所用的物质x，y及pH控制参照下表确定：表I物质开始沉淀时pH完全沉淀时pHFe(OH)32737Fe(OH)27696Cu(OH)25264表氧化剂调节pH的物质A双氧水E氨水B高锰酸钾F碱式碳酸铜C氯水G氧化铜 请填写下列空白 (1)沉淀的成分(化学式)是 。 (2)步骤加入的试剂x

11、可选用表中的(填序号，且选出全部合理的)，其作用是 . (3)步骤加入的试剂y可选用表中的 (填序号，且选出全部合理的)，控制pH5的目的是 。 (4)步骤要得到无水CuCl2，应控制的一定条件是 。 (5)步骤中所发生的全部反应的离子方程式： 。答案：Fe(OH)3 AC 使Fe2+转化为Fe3+ FG 使Fe3+转化为Fe(OH)3 通入HCl气体使CuCl22H2O在酸性条件下失水 CuO+2H+=Cu2+H2O；Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O；2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+2方法、技巧、规律小结对难溶电解质的溶解平衡常数的正确的理解，一方面要运用前面的影响化学平衡、电离平衡

12、的因素知识进行牵移和类比以达到强化和内化的目标；另一方面要用溶度积KSP知识来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。不同沉淀方法的应用1直接沉淀法：除去指定的溶液中某种离子或获取该难溶电解质2分步沉淀法：鉴别溶液中含有哪些离子或分别获得不同难溶电解质3共沉淀法：除去一组某种性质相似的离子，加入合适的沉淀剂4氧化还原法：改变某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分离除去3体验高考1. （08山东卷）某温度时，BaSO4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加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B通过蒸发可以使溶液由d点变到c点Cd点无BaSO4沉淀生成Da点对

13、应的Kap大于c点对应的Kap2. （09年广东化学22）（12分）某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3452124部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表，请回答下列问题：（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 （要求写出两条）（2）滤渣I的主要成分有 。（3）从滤渣中可回收利用的主要物质有 。（4）Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备： MgCl2+2NaClO3=Mg

14、(ClO3)2+2NaCl已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示：将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2.简述可制备Mg(ClO3)2的原因： 。按中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中，常伴有NaCl析出，原因是： 。除去产品中该杂质的方法是： 。3.（08广东卷）已知Ag2SO4的KW 为2.010-3，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag+和SO浓度随时间变化关系如右图（饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)0.034molL-1）。若t1时刻在上述体系中加入100mL.0.020molL-1 Na2S

15、O4 溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag+和SO浓度随时间变化关系的是 （ ）4. （08江苏卷）（10分）工业上制备BaCl2的工艺流程图如下：某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO4）对工业过程进行模拟实验。查表得BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) H1 = +571.2 kJmol-1 BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) H2= +226.2 kJmol-1 气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为 。向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，= 。 Ksp(AgBr)=

16、5.410-13，Ksp(AgCl)=2.010-10反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的H= kJmol-1。实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是 ， 。【体验高考】参考答案1C2（1）增大硫酸浓度；加热升高温度；边加硫酸边搅拌（要求写出两条）（2）滤渣主要成分有Fe(OH)3、Al(OH)3（3）从滤液中可回收利用的主要物质有CaSO4、Na2SO4（4）该反应的生成物为Mg(ClO3)2和NaCl的混合溶液，NaCl的溶解度随温度变化不大，Mg(ClO3)2的溶解度随温度升高而升高。利用两物的溶解度差异，通过加热蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，将Mg(ClO3)2与N

17、aCl分离，制得Mg(ClO3)2。因为在相同温度向下NaCl的溶解度最小，所以在冷却结晶过程中，会有少量NaCl随Mg(ClO3)2析出；重结晶3B4S2- + H2OHS- +OH- ；HS- + H2OH2S +OH-；2.710-3 ； +172.5 ；使BaSO4得到充分的还原（或提高BaS的产量）；为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温。形成性检测与评价 1形成性检测(1)基础检测1试验室中，要使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出来，最适宜选用的试剂是 （ ）ABa(OH)2溶液 BNaOH溶液 C盐酸 D氨水2一定温度下，在氢氧化钙的悬浊液中，存在氢氧化钙固体与其电离的离

18、子间的溶解平衡关系：Ca(OH)2(固体) Ca2+2OH。向此种悬浊液中加入少量的氧化钙粉末，下列叙述正确的是 A溶液中钙离子数目减小 B溶液中钙离子浓度减少C溶液中氢氧根离子浓度增大 DpH减小3有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是 （ ）AAgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等BAgCl难溶于水，溶液中没有Ag和ClC升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大D向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变4除去KCl中的K2CO3应选用下列哪种物质 （ ）AH2SO4 BHCl CHNO3 D三者均可5类似于水的离子积，难溶盐AmBn也有离子积Ksp且KspC（An+）m

19、C（Bm-）n，已知常温下每升水中可溶解BaSO42.33103g，则其Ksp为 ( )A2.33104 B1105 C11010 D110126在100ml0.01mol/LKCl溶液中，加入1ml0.01mol/LAgNO3溶液，下列说法正确的是（AgCl的Ksp1.81010） ( )A有AgCl沉淀析出 B无AgCl沉淀 C无法确定 D有沉淀，但不是AgCl(2)能力检测1已知：25 时，KMg（OH）2=56110-12，KMgF2=74310-11。下列说法正确的是( )A25 时，饱和Mg（OH）2溶液与饱和MgH溶液相比，前者的c（Mg2+）大B 25 时，在Mg（OH）2的悬

20、浊液中加入少量的NH4Cl固体，c（Mg2+）增大C 25 时，Mg（OH）2固体在20 mL 001 molL-1氨水中的K比在20 mL 001 molL-1 NH4Cl溶液中的K小D25 时，在Mg（OH）2悬浊液中加入NaF溶液后，Mg（OH）2不可能转化为MgF22硫酸锶（SrSO4）在水中的深沉溶解平衡曲线如下，下列说法正确的是( )A温度一定时，Ksp（SrSO4）随的增大而减小B三个不同温度中，313K时Ksp（SrSO4）最大C283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液D283K下的SrSO4饱和溶液升温到263K后变为不饱和溶液3铝和镓的性质相似，如M(OH)3都是难溶的两

21、性氢氧化物。在自然界镓常以极少量分散于铝矿，如Al2O3中。用NaOH溶液处理铝矿（Al2O3）时，生成NaAlO2、NaGaO2；而后通入适量CO2，得Al(OH)3沉淀，而NaGaO2留在溶液中（循环多次后成为提取镓的原料）。发生后一步反应是因为 A、镓酸酸性强于铝酸 B、铝酸酸性强于镓酸C、镓浓度小，所以不沉淀 D、Al(OH)3是难溶物 4己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(固)Ca2+2OH，CaCO3(固) Ca2+CO32。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2，CO2等，为了除去有害气体SO2变废为宝，常常见粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤

22、废气，反应产物为石膏。（1）写山上述两个反应的化学方程式： S02与CaCO3悬浊液反应 S02与Ca(OH)2悬浊液反应 （2）试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由 5以BaS为原料制备Ba(OH)28H2O的过程是：BaS与HCl反应，所得溶液在7090C时与过量NaOH溶液作用，除杂，冷却后得到Ba(OH)28H2O晶体。据最新报道，生产效率高、成本低的Ba(OH)28H2O晶体的新方法是使BaS与CuO反应1新方法的反应方程式为： 2该反应反应物CuO是不溶物，为什么该反应还能进行： 3简述新方法生产效率高、成本低的原因。6牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质

23、保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH(固)5Ca2+3PO43-+OH- 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是 已知Ca5(PO4)3F（固）的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。主动脉用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因： 根据以上原理，请你提出一种其它促进矿化的方法： 【基础检测】参考答案1D 2.A 3.AC 4B 5.C 6.A【能力检测】参考答案 1B 2.A 3.A 4(1)2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4H2O)+2CO2或 2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4

24、H2O)+2CO2 2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2(CaSO42H2O)或2SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2O (2) Ca(OH)2微溶于水，石灰水中Ca(OH)2浓度小，不利于吸收SO2 5（1）BaSCuO9H2OBa(OH)28H2OCuS也可写Ba(OH)2（2）CuS的溶度积比CuO小得多（更难溶），有利于该反应正向进行。（3）CuS为难溶物（未反应的CuO也不溶），过滤后，将滤液浓缩、冷却，就可在溶液中析出Ba(OH)28H2O晶体，故生产效率高；CuS在空气中焙烧氧化可得CuO与SO2，故CuO可反复使用（SO2可用于制硫的化合物），因而成本低。6H+OH-=H2O，使平衡向脱矿方向移动 5Ca2+3PO+F-=Ca5（PO4）3F加Ca2+（或加PO等）第 6 页 共 6 页