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第27講難溶電解質的溶解平衡 考綱要求 了解難溶電解質的沉淀溶解平衡 理解溶度積 Ksp 的含義 能進行相關的計算 考點1沉淀溶解平衡及其應用 知識梳理 1 沉淀溶解平衡的概念在一定溫度下 當難溶強電解質溶于水形成飽和溶液時 和相等的狀態(tài) 2 沉淀溶解平衡的建立 溶解速率 生成沉淀的速率 3 沉淀溶解平衡的特征 不變 4 影響因素 1 內因難溶電解質本身的性質是決定因素 2 溶解的方向 吸熱 溶解的方向 不變 生成沉淀的方向 溶解 的方向 5 沉淀溶解平衡的應用 1 沉淀的生成 2 沉淀的溶解當沉淀溶解平衡的離子發(fā)生反應造成濃度降低 沉淀溶解平衡向溶解的方向移動 結果就是沉淀溶解了 3 沉淀的轉化 實質 的移動 能發(fā)生沉淀轉化的關鍵是Qc Ksp 沉淀溶解平衡 AgCl AgI Ag2S 提示 1 2 3 4 5 6 2 試用平衡移動原理解釋下列事實 1 BaCO3不溶于水 為什么不能作鋇餐 2 CaCO3難溶于稀H2SO4 卻能溶于醋酸中 3 分別用等體積的蒸餾水和0 01mol L 1的鹽酸洗滌AgCl沉淀 用水洗滌造成AgCl的損失大于用稀鹽酸洗滌的損失量 考點演練 解析 升高溫度 AgCl的溶解度增大 A錯誤 在僅含Ag 或Cl 中一種離子的水溶液中 c Ag 與c Cl 不相等 但兩者乘積在一定溫度下是一個常數(shù) B錯誤 當達到平衡時 AgCl沉淀生成和溶解不斷進行 但速率相等 C正確 向AgCl沉淀溶解平衡體系中加入NaCl固體 溶解平衡逆向移動 AgCl溶解的質量減小 D錯誤 考向一沉淀溶解平衡及其影響因素1 2017 甘肅甘谷模擬 下列有關AgCl沉淀溶解平衡的說法中 正確的是 A 升高溫度 AgCl的溶解度減小B 在任何含AgCl固體的水溶液中 c Ag c Cl 且兩者乘積是一個常數(shù)C AgCl沉淀生成和溶解不斷進行 但速率相等D 向AgCl沉淀溶解平衡體系中加入NaCl固體 AgCl溶解的質量不變 C 2 已知溶液中存在平衡 Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq H 0 下列有關該平衡體系的說法正確的是 升高溫度 平衡逆向移動 向溶液中加入少量碳酸鈉粉末能增大鈣離子的濃度 除去氯化鈉溶液中混有的少量鈣離子 可以向溶液中加入適量的NaOH溶液 恒溫下 向溶液中加入CaO 溶液的pH升高 給溶液加熱 溶液的pH升高 向溶液中加入Na2CO3溶液 其中固體質量增加 向溶液中加入少量NaOH固體 Ca OH 2固體質量不變A B C D A 解析 Ca OH 2的沉淀溶解平衡為放熱反應 升高溫度 平衡逆向移動 正確 加入碳酸鈉粉末會生成CaCO3 使Ca2 濃度減小 錯 加入氫氧化鈉溶液會使平衡左移 有Ca OH 2沉淀生成 但Ca OH 2的溶度積較大 要除去Ca2 應把Ca2 轉化為更難溶的CaCO3 錯 恒溫下Ksp不變 加入CaO后 溶液仍為Ca OH 2的飽和溶液 pH不變 錯 加熱 Ca OH 2的溶解度減小 溶液的pH降低 錯 加入Na2CO3溶液 沉淀溶解平衡向右移動 Ca OH 2固體轉化為CaCO3固體 固體質量增加 正確 加入NaOH固體 平衡向左移動 Ca OH 2固體質量增加 錯 考向二沉淀溶解平衡的應用 D 4 導學號96656173為研究沉淀的生成及轉化 某小組進行如下實驗 關于該實驗的分析不正確的是 A 濁液中存在平衡 AgSCN s Ag aq SCN aq B 中顏色變化說明上層清液中含有SCN C 中顏色變化說明有AgI生成D 該實驗可以證明AgI比AgSCN更難溶 D 考點2溶度積常數(shù)及其應用 知識梳理 1 溶度積和離子積 cm An cn Bm 2 Ksp的影響因素 1 內因 難溶物質本身的性質 直接決定Ksp的大小 2 外因 Ksp只受影響 絕大多數(shù)難溶電解質的溶解是過程 升高溫度 平衡向方向移動 Ksp 溫度 吸熱 溶解 增大 提示 1 2 3 4 5 6 多維思考 1 判斷下列說法是否正確 正確的打 錯誤的打 1 Ksp既與難溶電解質的性質和溫度有關 也與沉淀的量和溶液中離子濃度有關 2 常溫下 向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體 BaCO3的Ksp減小 3 溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響 溫度升高Ksp增大 4 常溫下 向Mg OH 2飽和溶液中加入NaOH固體 Mg OH 2的Ksp不變 5 在一定條件下 溶解度較小的沉淀也可以轉化成溶解度較大的沉淀 6 不可能使要除去的離子全部通過沉淀除去 一般認為殘留在溶液中的離子濃度小于1 0 10 5mol L 1時 已經完全沉淀 提示 不對 當難溶電解質化學式所表示的組成中陰 陽離子個數(shù)比相同時 Ksp越小 則難溶電解質在水中的溶解能力就越弱 如果組成中陰 陽離子個數(shù)比不同 Ksp不能直接用于判斷溶解能力的強弱 2 難溶電解質的Ksp數(shù)值越小 表明在水中的溶解能力就越弱 這種說法對嗎 提示 有沉淀生成 混合后c Cl 10 3mol L 1 c Ag 10 3mol L 1 Qc c Cl c Ag 10 6 1 80 10 10 所以有沉淀生成 3 AgCl的Ksp 1 80 10 10 將0 002mol L 1的NaCl和0 002mol L 1的AgNO3溶液等體積混合 是否有AgCl沉淀生成 考點演練 考向一溶度積常數(shù)的應用及計算 A 2 導學號96656272已知298K時 Mg OH 2的溶度積常數(shù)Ksp 5 6 10 12 取適量的MgCl2溶液 加入一定量的燒堿溶液達到沉淀溶解平衡 測得pH 13 則下列說法不正確的是 A 所得溶液中的c H 1 0 10 13mol L 1B 加入Na2CO3固體 可能生成沉淀C 所加的燒堿溶液的pH 13D 所得溶液中的c Mg2 5 6 10 10mol L 1 解析 pH 13 則c H 1 0 10 13mol L 1 A正確 加入Na2CO3固體 當c Mg2 c Ksp MgCO3 時生成MgCO3沉淀 B正確 因為向MgCl2溶液中加NaOH溶液后混合溶液的pH 13 所以所加NaOH溶液pH 13 C不正確 溶液中的c Mg2 5 6 10 12 10 2 5 6 10 10 mol L 1 D正確 C 考向二沉淀溶解平衡曲線 D 4 導學號96656174某溫度時 可用K2S沉淀Cu2 Mn2 Zn2 三種離子 M2 所需S2 最低濃度的對數(shù)值lgc S2 與lgc M2 的關系如圖所示 下列說法正確的是 A 三種離子對應的硫化物中Ksp CuS 最小 約為1 10 20B 向MnS的懸濁液中加入少量水 沉淀溶解平衡向溶解的方向移動 c S2 增大C 可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量雜質ZnCl2D 向濃度均為1 10 5mol L 1的Cu2 Zn2 Mn2 混合溶液中逐滴加入1 10 4mol L 1的Na2S溶液 Zn2 先沉淀 C 解析 向橫坐標作一垂線 與三條斜線相交 此時c S2 相同 而c Cu2 c Zn2 c Mn2 可判斷CuS的Ksp最小 取CuS線與橫坐標交點 可知此時c S2 10 10mol L 1 c Cu2 10 25mol L 1 Ksp CuS 10 35 A項錯誤 向MnS懸濁液中加入少量水 促進溶解 溶解平衡正向移動 但依然是MnS的飽和溶液 c S2 不變 B項錯誤 因為Ksp ZnS Ksp MnS 加入MnS將ZnCl2轉化成溶解度更小的ZnS 過量的MnS固體過濾除去 C項正確 因Ksp CuS Ksp ZnS Ksp MnS 所以Cu2 先沉淀 D項錯誤 方法技巧 解沉淀溶解平衡圖像題的三步驟第一步 明確圖像中縱 橫坐標的含義縱 橫坐標通常是難溶物溶解后電離出的離子濃度 第二步 理解圖像中線上點 線外點的含義 1 以氯化銀為例 在該沉淀溶解平衡圖像上 曲線上任意一點都達到了沉淀溶解平衡狀態(tài) 此時Qc Ksp 在溫度不變時 無論改變哪種離子的濃度 另一種離子的濃度只能在曲線上變化 不會出現(xiàn)在曲線以外 2 曲線上方區(qū)域的點均為過飽和溶液 此時Qc Ksp 3 曲線下方區(qū)域的點均為不飽和溶液 此時Qc Ksp 第三步 抓住Ksp的特點 結合選項分析判斷 1 溶液在蒸發(fā)時 離子濃度的變化分兩種情況 原溶液不飽和時 離子濃度都增大 原溶液飽和時 離子濃度都不變 2 溶度積常數(shù)只是溫度的函數(shù) 與溶液中溶質的離子濃度無關 在同一曲線上的點 溶度積常數(shù)相同 真題體驗感悟考法 明確考向 考向一沉淀溶解平衡及其應用 答案 1 2 3 4 5 答案 2 6 0 10 30 62 方法2 用氨水除去SO2 考向二沉淀溶解平衡曲線 C 4 2014 全國 卷 11 溴酸銀 AgBrO3 溶解度隨溫度變化曲線如圖所示 下列說法錯誤的是 A 溴酸銀的溶解是放熱過程B 溫度升高時溴酸銀溶解速度加快C 60 時溴酸銀的Ksp約等于6 10 4D 若硝酸鉀中含有少量溴酸銀 可用重結晶方法提純 A 考向三溶度積常數(shù)及其應用 答案 1 2 0 10 55 0 10 3 答案 2 4 7 10 7 3 2015 全國 卷 用廢電池的鋅皮制備ZnSO4 7H2O的過程中 需除去鋅皮中的少量雜質鐵 其方法是 加稀H2SO4和H2O2溶解 鐵變?yōu)?加堿調節(jié)至pH為時 鐵剛好沉淀完全 離子濃度小于1 10 5mol L 1時 即可認為該離子沉淀完全 繼續(xù)加堿至pH為時 鋅開始沉淀 假定Zn2 濃度為0 1mol L 1 若上述過程不加H2O2后果是 原因是 有關數(shù)據(jù)如下表所示 解析 3 Ksp Fe OH 3 c Fe3 c3 OH 1 10 5 c3 OH 1 10 39 c OH 10 11 3mol L 1 pOH 11 3 則pH 2 7 Ksp Zn OH 2 c Zn2 c2 OH 0 1 c2 OH 1 10 17 c OH 10 8mol L 1 pOH 8 則pH 6 因Zn OH 2和Fe OH 2的Ksp相近 若不用H2O2將Fe2 氧化為Fe3 沉淀Zn2 時 Fe2 也可轉化為Fe OH 2沉淀 而使制得的ZnSO4 7H2O不純凈 答案 3 Fe3 2 76Zn2 和Fe2 分離不開Fe OH 2和Zn OH 2的Ksp相近