高三化学冲刺考前复习资料第27讲难溶电解质的溶解平衡小专题精品学案教案.docx

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高三化学冲刺考前复习资料第27讲难溶电解质的溶解平衡小专题精品学案教案

第27讲　难溶电解质的溶解平衡

考纲微解读

考向微预测

1.了解难溶电解质的溶解平衡

2.了解溶度积的含义及其表达式,能进行相关的计算

　　高考的考查点主要有沉淀溶解平衡的建立和移动,溶度积的应用及其影响因素,沉淀反应在生产、科研、环保中的应用等,题型有选择题和非选择题。

微考点　难溶电解质的溶解平衡

1.溶解度

（1）定义:

在一定温度下,某固体物质在100g溶剂中形成饱和溶液时,溶解的溶质质量为该物质在该温度下的溶解度,用S表示。

（2）在20℃时,物质的溶解度与溶解性的关系

溶解性

难溶

微溶

可溶

易溶

溶解度（g）

<0.01

0.01～1

1～10

>10

（3）固体物质的溶解度的变化规律:

绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如Na2SO4;少数固体物质的溶解度随温度的改变变化不大,如NaCl;个别固体物质随温度的升高溶解度减小,如Ca（OH）2。

2.沉淀溶解平衡

（1）概念

在一定温度下,当沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等时,形成饱和溶液,达到平衡状态,把这种平衡称为沉淀溶解平衡。

（2）沉淀溶解平衡的建立

（3）特点（适用勒夏特列原理）

3.沉淀平衡的影响因素

（1）内因:

难溶电解质本身的性质——决定因素。

（2）外因

①浓度:

加水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动;

②温度:

绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动;

③同离子效应:

向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子,平衡向生成沉淀的方向移动;

④其他:

向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时,平衡向沉淀溶解的方向移动。

（3）以BaCO3（s）Ba2＋（aq）＋CO（aq）　ΔH>0为例

4.沉淀溶解平衡的应用

（1）沉淀的生成

①调节pH法:

如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,使Fe3＋形成Fe（OH）3沉淀而除去。

离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe（OH）3＋3H＋,CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。

②沉淀剂法:

如用H2S沉淀Hg2＋的离子方程式为

Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋。

（2）沉淀的溶解

①酸溶解法:

如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为

CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。

②盐溶解法:

如Mg（OH）2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg（OH）2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。

③配位溶解法:

如Cu（OH）2溶于NH3·H2O溶液,离子方程式为Cu（OH）2＋4NH3·H2O===[Cu（NH3）4]2＋＋2OH－＋4H2O。

（3）沉淀的转化

①实质:

沉淀溶解平衡的移动。

②特征:

一般说来,沉淀的溶解度差别越大,越容易转化;沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,如

AgNO3AgClAgIAg2S。

③应用

a.锅炉除垢:

将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为

CaSO4（s）＋CO（aq）===CaCO3（s）＋SO（aq）。

b.矿物转化:

CuSO4溶液遇ZnS（闪锌矿）转化为CuS（铜蓝）,离子方程式为Cu2＋（aq）＋ZnS（s）===CuS（s）＋Zn2＋（aq）。

5.溶度积和离子积

以AmBn（s）mAn＋（aq）＋nBm－（aq）为例

6.Ksp的影响因素

（1）内因:

难溶物质本身的性质,这是主要决定因素。

（2）外因

①浓度:

加水稀释,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变。

②温度:

绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,Ksp增大。

③其他:

向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变。

我的闪记

电解质在水中的溶解度分类区间

20℃时,电解质在水中的溶解度大小的分类区间可形象的表示为

三个强调

1.沉淀溶解平衡是化学平衡的一种,沉淀溶解平衡移动分析时也同样遵循勒夏特列原理。

2.溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大,只有组成相似的难溶电解质才有可比性。

3.复分解反应总是向着某些离子浓度减小的方向进行,若生成难溶电解质,则向着生成溶度积较小的难溶电解质的方向进行。

【当堂测试】

判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。

1.BaSO4===Ba2＋＋SO和BaSO4（s）Ba2＋（aq）＋SO（aq）,两式所表示的意义相同。

（×）

【温馨提示】前者为BaSO4的电离方程式,后者为BaSO4沉淀溶解平衡的离子方程式。

2.沉淀完全是指溶液中该物质的浓度为0。

（×）

【温馨提示】任何难溶电解质都有一定的溶解度,不可能全部沉淀,当该物质的浓度小于10－5mol·L－1时,即可认为沉淀完全了。

3.在AgCl的饱和溶液中,加入NaCl溶液,AgCl沉淀质量增大,但Ksp（AgCl）不变。

（√）

【温馨提示】难溶电解质达到溶解平衡后,加入含与此物质电离产生相同离子的物质,会使平衡向生成沉淀的方向移动,但溶度积只受温度影响。

4.向浓度均为0.1mol·L－1NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,出现黄色沉淀,说明Ksp（AgCl）>Ksp（AgI）。

（√）

【温馨提示】Cl－、I－物质的量浓度相同,氯化银、碘化银为同类型化合物,出现的黄色沉淀为碘化银,说明碘化银溶度积小。

5.醋可用于除去暖水瓶中的水垢。

（√）

【温馨提示】醋中含有醋酸,水垢的主要成分是CaCO3和Mg（OH）2,CaCO3＋2CH3COOH===（CH3COO）2Ca＋H2O＋CO2↑;2CH3COOH＋Mg（OH）2===（CH3COO）2Mg＋2H2O。

已知p（A）＝－lgc（A）,三种金属硫化物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.a点无MnS沉淀生成

B.CuS和MnS的悬浊液中,c（Cu2＋）/c（Mn2＋）＝10－20

C.向MnS悬浊液中加入少量CuCl2固体,c（Mn2＋）减小

D.向含等浓度ZnCl2和CuCl2的溶液中逐滴加入饱和Na2S溶液,先析出的是ZnS

【错解】　选项A中a点在MnS曲线的下方,则无沉淀。

【错因】　未看清横纵坐标的含义。

【正解】　据图可知,Ksp（CuS）

【学法指导】看图象题,首先要看清图中横纵坐标的含义,及图象中的起点、交点、拐点、终点,看清变化趋势等等。

小练习一　沉淀溶解平衡及其影响因素

1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法中正确的是（　　）

A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等

B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag＋和Cl－

C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度减小

D.在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固体,AgCl沉淀溶解的量不变

【试题解析】沉淀溶解平衡是动态平衡,A项正确;AgCl在水中存在溶解平衡,溶液中有少量的Ag＋和Cl－,B项错误;通常固体的溶解度随温度升高而增大（除氢氧化钙等外）,C项错误;加入NaCl固体,增大Cl－浓度,使AgCl（s）Ag＋（aq）＋Cl－的平衡左移,析出氯化银沉淀,因此溶解的AgCl减小,D项错误。

【参考答案】A

2.将AgCl分别加入盛有:

①5mL水　②6mL0.5mol·L－1NaCl溶液

③10mL0.2mol·L－1CaCl2溶液　④50mL0.1mol·L－1盐酸的烧杯中,均有固体剩余,各溶液中c（Ag＋）从大到小的顺序排列正确的是（　　）

A.④③②①B.②③④①

C.①④③②D.①③②④

【试题解析】根据沉淀溶解平衡,溶液中Cl－浓度越大,Ag＋浓度越小,则选项C符合题意。

【参考答案】C

小练习二　沉淀的生成

3.要使工业废水中的Pb2＋沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下:

化合物

PbSO4

PbCO3

PbS

溶解度/g

1.03×10－4

1.81×10－7

1.84×10－14

由上述数据可知,沉淀剂最好选用（　　）

A.硫化物B.硫酸盐

C.碳酸盐D.以上沉淀剂均可

【试题解析】沉淀工业废水中的Pb2＋时,生成沉淀的反应进行得越完全越好,由于PbS的溶解度最小,故选硫化物作为沉淀剂。

【参考答案】A

小练习三　实验探究沉淀转化原因

4.实验:

①0.1mol·L－1AgNO3溶液和0.1mol·L－1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c。

②向滤液b中滴加0.1mol·L－1KI溶液,出现浑浊。

③向沉淀c中滴加0.1mol·L－1KI溶液,沉淀变为黄色。

下列分析不正确的是（　　）

A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:

AgCl（s）Ag＋（aq）＋Cl－（aq）

B.滤液b中不含有Ag＋

C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI

D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶

【试题解析】在浊液a中,存在AgCl的沉淀溶解平衡,即在滤液b中,仍含有少量Ag＋,故在b中生成了AgI沉淀,A项正确,B项错误;向白色沉淀AgCl中滴加KI溶液生成黄色AgI,由此可说明AgI比AgCl更难溶,C、D两项正确。

【参考答案】B

小练习四　利用沉淀溶解平衡除去溶液中的杂质

5.工业上采用湿法炼锌过程中,以ZnSO4为主要成分的浸出液中,含有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋、Cl－等杂质,这些杂质对锌的电解工序有妨碍,必须事先除去。

现有下列试剂可供选择:

①酸性KMnO4溶液

②NaOH溶液　③ZnO　④H2O2溶液　⑤Zn　⑥Fe

⑦AgNO3　⑧Ag2SO4

下列说法不正确的是（　　）

A.用酸性KMnO4溶液将Fe2＋氧化成Fe3＋,再转化为Fe（OH）3沉淀除去

B.用ZnO调节浸出液的酸碱性,可使某些离子形成氢氧化物沉淀

C.在实际生产过程中,加入Ag2SO4可除去Cl－,是利用了沉淀转化的原理

D.也可以用ZnCO3代替ZnO调节溶液的酸碱性

【试题解析】用酸性KMnO4溶液氧化Fe2＋时,会引入K＋、Mn2＋等新的杂质,这些离子在后续反应中难以除去,影响生产。

生产中应该使用H2O2溶液氧化Fe2＋,然后加入ZnO或ZnCO3调节溶液的pH,使Fe3＋等离子形成沉淀。

【参考答案】A

小练习五　利用沉淀溶解平衡处理废水

6.水是人类生存和发展的宝贵资源,而水质的污染问题却越来越严重。

目前,世界各国已高度重视这个问题,并积极采取措施进行治理。

（1）工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。

以下处理措施和方法都正确的是________（填选项字母）。

选项

污染物

处理措施

方法类别

A

废酸

加生石灰中和

物理法

B

Cu2＋等重金属离子

加硫化物沉降

化学法

C

含纯碱的废水

加石灰水反应

化学法

（2）下列是某市污水处理的工艺流程示意图:

①下列物质中不可以作为混凝剂（沉淀剂）使用的是