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第4講難溶電解質(zhì)的溶解平衡 考點突破題型透析 學科素養(yǎng)技能提升 考點二溶度積常數(shù)及其應(yīng)用 四種重要的動態(tài)平衡的比較 考綱要求 第八章水溶液中的離子平衡 備選素材 考綱要求 1 了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 2 了解難溶電解質(zhì)的沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì) 考點一沉淀溶解平衡 知識梳理思維深化 一 難溶電解質(zhì)的溶解平衡1 沉淀溶解平衡 1 沉淀溶解平衡的概念在一定溫度下 當難溶強電解質(zhì)溶于水形成 時 速率和 速率相等的狀態(tài) 飽和溶液 溶解 生成沉淀 知識梳理思維深化 考點一沉淀溶解平衡 3 溶解平衡的特點 知識梳理思維深化 考點一沉淀溶解平衡 4 影響沉淀溶解平衡的因素 內(nèi)因難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì) 這是決定因素 外因以AgCl s Ag aq Cl aq H 0為例 知識梳理思維深化 考點一沉淀溶解平衡 5 電解質(zhì)在水中的溶解度20 時 電解質(zhì)在水中的溶解度與溶解性存在如下關(guān)系 知識梳理思維深化 考點一沉淀溶解平衡 知識梳理思維深化 考點一沉淀溶解平衡 知識梳理思維深化 考點一沉淀溶解平衡 知識梳理思維深化 考點一沉淀溶解平衡 溶解平衡 Mg OH 2 Fe OH 3 溶解度小 溶解度更小 知識梳理思維深化 考點一沉淀溶解平衡 考點一沉淀溶解平衡 1 難溶電解質(zhì)的溶解平衡也是動態(tài)平衡 通過改變外界條件可以使平衡發(fā)生移動 溶液中的離子轉(zhuǎn)化為沉淀 沉淀轉(zhuǎn)化為溶液中的離子或一種沉淀向另一種沉淀轉(zhuǎn)化 2 用沉淀法除雜不可能將雜質(zhì)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 10 5mol L 1時 沉淀已經(jīng)完全 知識梳理思維深化 考點一沉淀溶解平衡 1 已知Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq H 0 判斷對該平衡體系的下列說法是否正確 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 提示 知識梳理思維深化 考點一沉淀溶解平衡 2 AgCl s Ag aq Cl aq AgCl Ag Cl 兩化學方程式所表示的意義相同嗎 知識梳理思維深化 1 把Ca OH 2放入蒸餾水中 一段時間后達到平衡 Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq 下列說法正確的是 A 恒溫下向溶液中加入CaO 溶液的pH升高B 給溶液加熱 溶液的pH升高C 向溶液中加入Na2CO3溶液 其中固體質(zhì)量增加D 向溶液中加入少量NaOH固體 Ca OH 2固體質(zhì)量不變 Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq 所表示的是Ca OH 2的溶解平衡而非電離平衡 Ca OH 2是強電解質(zhì) 不存在電離平衡 向平衡體系中加入CaO CaO與H2O反應(yīng)使c Ca2 和c OH 都增大 平衡向左移動 由于溫度不變 Ksp不變 所以當c Ca2 和c OH 減小至與原平衡相等時達到新的平衡 c Ca2 c OH 未變 pH不變 但n Ca2 n OH 減小了 Ca OH 2的量增大了 給溶液加熱 Ca OH 2的溶解度隨溫度升高而減小 所以又會有少量Ca OH 2析出 c OH 減小 pH減小 加入Na2CO3溶液 部分Ca OH 2轉(zhuǎn)化為CaCO3 固體質(zhì)量增加 加入NaOH s 平衡左移 Ca OH 2固體質(zhì)量增加 題組設(shè)計思維建模 題組一沉淀溶解平衡及其影響因素 解析 答案 C 2 2015 北京豐臺一模 實驗 向盛有1mL0 1mol L 1MgCl2溶液試管中加1mL0 2mol L 1NaOH溶液 得到濁液a 過濾得到濾液b和白色沉淀c 向沉淀c中滴加0 1mol L 1FeCl3溶液 沉淀變?yōu)榧t褐色 下列分析不正確的是 A 濁液a中存在沉淀溶解平衡 Mg OH 2 s Mg2 aq 2OH aq B 濾液b中不含有Mg2 C 中顏色變化說明Mg OH 2轉(zhuǎn)化為Fe OH 3D 實驗可以證明Fe OH 3比Mg OH 2更難溶 絕對不溶的物質(zhì)是不存在的 B選項錯誤 解析 答案 題組一沉淀溶解平衡及其影響因素 題組設(shè)計思維建模 B 解析 答案 題組二沉淀溶解平衡在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 題組設(shè)計思維建模 沉淀工業(yè)廢水中的Pb2 時 生成沉淀的反應(yīng)進行得越完全越好 由于PbS的溶解度最小 故選硫化物作為沉淀劑 A 4 沉淀的生成 溶解和轉(zhuǎn)化在無機物制備和提純以及科研等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用 已知25 時 Ksp BaSO4 1 10 10 Ksp BaCO3 1 10 9 1 將濃度均為0 1mol L 1的BaCl2溶液與Na2SO4溶液等體積混合 充分攪拌后過濾 濾液中c Ba2 mol L 1 2 醫(yī)學上進行消化系統(tǒng)的X射線透視時 常使用BaSO4作內(nèi)服造影劑 胃酸酸性很強 pH約為1 但服用大量BaSO4仍然是安全的 BaSO4不溶于酸的原因是 用溶解平衡原理解釋 萬一誤服了少量BaCO3 應(yīng)盡快用大量0 5mol L 1Na2SO4溶液給患者洗胃 如果忽略洗胃過程中Na2SO4溶液濃度的變化 殘留在胃液中的Ba2 濃度僅為 mol L 1 題組二沉淀溶解平衡在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 題組設(shè)計思維建模 3 長期使用的鍋爐需要定期除水垢 否則會降低燃料的利用率 水垢中含有的CaSO4 可先用Na2CO3溶液處理 使之轉(zhuǎn)化為疏松 易溶于酸的CaCO3 而后用酸除去 CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3的離子方程式為 請分析CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3的原理 解析 答案 題組二沉淀溶解平衡在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 題組設(shè)計思維建模 1 判斷正誤 正確的劃 錯誤的劃 1 2014 四川高考 4D 驗證Fe OH 3的溶解度小于Mg OH 2 可以利用將FeCl3溶液加入Mg OH 2懸濁液中 振蕩 可觀察到沉淀由白色變?yōu)榧t褐色 2 2013 安徽高考 12C 室溫下 AgCl在水中的溶解度小于在食鹽水中的溶解度 3 2013 重慶高考 2D AgCl沉淀易轉(zhuǎn)化為AgI沉淀且K AgX c Ag c X 故K AgI K AgCl 題組二沉淀溶解平衡在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 高考真題明確考向 4 2012 北京高考 7B 向AgCl懸濁液中滴加Na2S溶液 白色沉淀變成黑色 2AgCl S2 Ag2S 2Cl 5 2010 江蘇高考 10C 常溫下 向飽和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4粉末 過濾 向洗凈的沉淀中加稀鹽酸 有氣泡產(chǎn)生 說明Ksp BaCO3 Ksp BaSO4 6 2010 天津高考 4C AgCl在同濃度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同 解析 答案 題組二沉淀溶解平衡在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 高考真題明確考向 1 2 3 4 5 6 2 2013 高考北京卷 實驗 0 1mol LAgNO3溶液和0 1mol LNaCl溶液等體積混合得到濁液a 過濾得到濾液b和白色沉淀c 向濾液b中滴加0 1mol LKI溶液 出現(xiàn)渾濁 向沉淀c中滴加0 1mol LKI溶液 沉淀變?yōu)辄S色 下列分析不正確的是 A 濁液a中存在沉淀溶解平衡 AgCl s Ag aq Cl aq B 濾液b中不含有Ag C 中顏色變化說明AgCl轉(zhuǎn)化為AgID 實驗可以證明AgI比AgCl更難溶 本題考查化學實驗及難溶電解質(zhì)的溶解平衡 意在考查考生對化學實驗現(xiàn)象的分析能力及對難溶電解質(zhì)的溶解平衡的理解能力 由實驗現(xiàn)象和反應(yīng)原理可知 濁液a為含有AgCl及硝酸鈉的濁液 濾液b為硝酸鈉溶液 含極少量的Ag Cl 白色沉淀c為AgCl 中出現(xiàn)的渾濁為AgI 中的黃色沉淀為AgI 濁液a中存在AgCl的溶解平衡 A正確 由A項可知濾液b中含有極少量的Ag B錯誤 中的黃色沉淀為AgI 是由AgCl電離出的Ag 與I 結(jié)合生成的 C正確 實驗 和實驗 均說明AgI比AgCl更難溶 D正確 解析 答案 題組二沉淀溶解平衡在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 B 高考真題明確考向 考點二溶度積常數(shù)及其應(yīng)用 知識梳理思維深化 1 沉淀溶解平衡常數(shù) 溶度積 1 溶度積 Ksp 在一定溫度下 難溶電解質(zhì)的飽和溶液中 離子濃度 2 表達式 對于沉淀溶解平衡 MmNn s mMn aq nNm aq Ksp cm Mn cn Nm 3 意義 反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力 4 影響因素 在一定的溫度下 它是一個常數(shù) 只受 影響 不受溶液中物質(zhì)濃度的影響 冪的乘積 溫度 2 溶度積規(guī)則 1 離子積 Qc 難溶電解質(zhì)溶液中離子濃度冪的乘積 如Mg OH 2溶液中Qc 2 溶度積規(guī)則 Qc Ksp 溶液不飽和 無沉淀析出 Qc Ksp 溶液飽和 沉淀與溶解處于平衡狀態(tài) Qc Ksp 溶液過飽和 有沉淀析出 知識梳理思維深化 考點二溶度積常數(shù)及其應(yīng)用 c Mg2 c2 OH 考點二溶度積常數(shù)及其應(yīng)用 1 并非Ksp越小 其物質(zhì)的溶解度就越小 對于陰 陽離子的個數(shù)比相同的難溶電解質(zhì) 它們的溶解能力可以直接用Ksp的大小來比較 Ksp越小 其物質(zhì)的溶解度就越小 而對于陰 陽離子的個數(shù)比不同的難溶電解質(zhì) 它們的溶解能力就不能直接用Ksp的大小來比較 2 難溶電解質(zhì)不一定是弱電解質(zhì) 如BaSO4 AgCl等都是強電解質(zhì) 知識梳理思維深化 考點二溶度積常數(shù)及其應(yīng)用 1 判斷正誤 正確的劃 錯誤的劃 1 Ksp AB2 小于Ksp CD 則AB2的溶解度小于CD的溶解度 2 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 沉淀已經(jīng)完全 3 在一定條件下 溶解度較小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀 4 常溫下 向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體 BaCO3的Ksp減小 知識梳理思維深化 5 溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響 溫度升高Ksp增大 6 常溫下 向Mg OH 2飽和溶液中加入NaOH固體 Mg OH 2的Ksp不變 提示 1 2 3 4 5 6 2 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 提示 c Cl c Ag 0 001 0 001 10 6 Ksp 有沉淀生成 考點二溶度積常數(shù)及其應(yīng)用 知識梳理思維深化 1 2015 銀川模擬 已知PbI2的Ksp 7 0 10 9 將1 0 10 2mol L的KI與Pb NO3 2溶液等體積混合 則生成PbI2沉淀所需Pb NO3 2溶液的最小濃度為 A 5 6 10 4mol L 1B 7 0 10 5mol L 1C 3 5 10 9mol L 1D 7 0 10 9mol L 1 解析 答案 題組一溶度積常數(shù)的計算及應(yīng)用 題組設(shè)計思維建模 A 解析 答案 題組一溶度積常數(shù)的計算及應(yīng)用 題組設(shè)計思維建模 D 解析 答案 題組一溶度積常數(shù)的計算及應(yīng)用 題組設(shè)計思維建模 B 4 2015 山東東營一中一模 在T 時 AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如下圖所示 又知T 時 AgCl的Ksp 2 10 10 下列說法不正確的是 A 在T 時 AgBr的Ksp為4 9 10 13B 在AgBr的飽和溶液中加入NaBr固體 可使溶液由c點到b點C 圖中a點對應(yīng)的是含AgBr的不飽和溶液D 在T 時 AgCl s Br aq AgBr s Cl aq 的平衡常數(shù)K 408 解析 答案 題組二溶度積與溶解平衡曲線 題組設(shè)計思維建模 B 5 25 時 某難溶性堿MOH在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示 單位 mol L 1 下列說法正確的是 A 該堿在25 時的Ksp為2 10 10B a點的Ksp大于b點的KspC 通過蒸發(fā)可使溶液由b點變?yōu)閏點D 25 時 要使c M 為0 1mol L 1的溶液形成沉淀 溶液的pH至少要升高到5 解析 答案 題組二溶度積與溶解平衡曲線 D 題組設(shè)計思維建模 6 2015 浙江聯(lián)考 已知25 時 CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示 向100mL該條件下的CaSO4飽和溶液中加入400mL0 01mol L 1Na2SO4溶液 下列敘述正確的是 解析 答案 題組二溶度積與溶解平衡曲線 D 題組設(shè)計思維建模 沉淀溶解平衡圖像題的解題策略 1 沉淀溶解平衡曲線類似于溶解度曲線 曲線上任一點都表示飽和溶液 曲線上方的任一點均表示過飽和 此時有沉淀析出 曲線下方的任一點 均表示不飽和溶液 2 從圖像中找到數(shù)據(jù) 根據(jù)Ksp公式計算得出Ksp的值 3 比較溶液的Qc與Ksp的大小 判斷溶液中有無沉淀析出 4 涉及Qc的計算時 所代入的離子濃度一定是混合溶液中的離子濃度 因此計算離子濃度時 所代入的溶液體積也必須是混合溶液的體積 題組二溶度積與溶解平衡曲線 題組設(shè)計思維建模 1 2014 高考新課標 卷 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(jié)晶方法提純 高考真題明確考向 解析 答案 A 題組二溶度積與溶解平衡曲線 解析 答案 題組二溶度積與溶解平衡曲線 高考真題明確考向 D 解析 答案 高考真題明確考向 C 題組二溶度積與溶解平衡曲線 四種重要的動態(tài)平衡的比較 四種重要的動態(tài)平衡的比較 在研究四種動態(tài)平衡的影響因素時 外界條件的影響依據(jù)勒夏特列原理 但不要忽略了各種物質(zhì)本身的性質(zhì)是主要因素 典例 K Ka Kw分別表示化學平衡常數(shù) 電離常數(shù)和水的離子積常數(shù) 下列判斷正確的是 A 在500 20MPa條件下 在5L密閉容器中進行合成氨的反應(yīng) 使用催化劑后K增大B 室溫下K HCN K CH3COOH 說明CH3COOH的電離度一定比HCN的大C 25 時 pH均為4的鹽酸和NH4I溶液中Kw不相等D 2SO2 O2 2SO3達平衡后 改變某一條件時K不變 SO2的轉(zhuǎn)化率可能增大 減小或不變 化學平衡常數(shù) 電離常數(shù) 水的離子積常數(shù)都只與溫度有關(guān) A C項錯誤 電離平衡常數(shù)越大 酸性越強 越易電離 但電離度還與溫度 濃度等有關(guān) B項錯誤 D項因化學平衡常數(shù)不變 故改變的條件不是溫度 SO2的轉(zhuǎn)化率可能增大 減小或不變 D項正確 解析 四種重要的動態(tài)平衡的比較 D 答案