高考化学第一轮复习必修部分讲义第七单元第4讲难溶电解质的溶解平衡推荐关注高中学习资料库 5页

‎2012届高考化学第一轮复习必修部分讲义 第七单元第4讲难溶电解质的溶解平衡 解读与阐释 考纲要求 权威解读 ‎1.了解难溶电解质的溶解平衡。‎ ‎2．了解难溶电解质的沉淀转化的本质。‎ ‎　　本部分是新课标新增内容，是高考的重点，常见的考查形式：①结合图像考查溶解平衡的建立、溶度积常数在生产、科研、环保中的应用；②根据物质的溶度积常数判断沉淀的溶解及转化；③溶解平衡的影响因素。‎ 梳理与整合 一、沉淀溶解平衡的建立 导学诱思 ‎(1)0.1 mol·L－1的盐酸与0.1 mol·L－1的AgNO3溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有：__________________。‎ ‎(2)下列方程式①AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)、②AgCl===Ag＋＋Cl－、③CH3COOHCH3COO－＋H＋各表示什么意义？‎ 答：________________________________________________________________________。‎ 教材回归 ‎1．AgCl溶解平衡的建立 在AgCl的溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子的作用下，少量Ag＋和Cl－脱离AgCl的表面而溶于水中；另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面正、负离子的吸引，回到AgCl的表面而析出沉淀。在一定温度下当沉淀溶解和生成的速率相等时，得到AgCl的饱和溶液。‎ ‎2．溶解平衡 固体溶质溶液中的溶质 ‎(1)v溶解____v沉淀，固体溶解。‎ ‎(2)v溶解____v沉淀，溶解平衡。‎ ‎(3)v溶解____v沉淀，析出固体。‎ 二、溶度积 导学诱思 AgCl的Ksp＝1.80×10－10，将0.002 mol·L－1的NaCl和0.002 mol·L－1的AgNO3溶液等体积混合，是否有AgCl沉淀生成？答：____________________________________________。‎ 教材回归 ‎1．表达式 化学平衡均有平衡常数，所以沉淀溶解平衡也有平衡常数——溶度积，符号为______。对于沉淀溶解平衡MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm－(aq)，Ksp＝______。Ksp只受______影响。‎ ‎2．Ksp的意义 反映了难溶电解质在水中的溶解能力。‎ ‎(1)用溶度积直接比较时，物质的类型(如AB型、A2B型、AB2型等)必须相同。‎ ‎(2)对于同类型物质Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由Ksp数值可知，溶解能力：AgCl>AgBr>AgI。‎ ‎3．Ksp的应用 某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc与Ksp的关系：‎ Qc____Ksp，溶液过饱和，____沉淀析出，直至溶液达到新的平衡；‎ Qc＝______，溶液饱和，沉淀与溶解处于______状态；‎ Qc____Ksp，溶液____饱和，____沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直到溶液______。‎ 三、沉淀反应的应用 导学诱思 ‎(1)在实验室中怎样除去NaCl溶液中的BaCl2?‎ 答：________________________________________________________________________。‎ ‎(2)怎样除去AgI中的AgCl?‎ 答：________________________________________________________________________。‎ 教材回归 ‎1．沉淀的生成 ‎(1)调节pH法：如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可首先加入氨水调节pH至7～8，离子方程式为：__________________________。‎ ‎(2)加沉淀剂法：如用CO沉淀Ca2＋，离子方程式为______________________。‎ ‎2．沉淀的溶解 ‎(1)酸溶解法：如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为____________________________。‎ 如Cu(OH)2溶于稀硫酸，离子方程式为________________________________。‎ ‎(2)盐溶液溶解法：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液。‎ ‎3．沉淀的转化 ‎(1)实质：______________的移动。‎ ‎(2)特征 ‎①一般说来，溶解度小的沉淀转化为溶解度______的沉淀容易实现。‎ ‎②沉淀的溶解度差别______，越容易转化。‎ 例如：AgNO3______(白色沉淀)________(淡黄色沉淀)______(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。‎ ‎(3)应用 ‎①锅炉除垢 将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为________________________________________。‎ ‎②矿物转化 CuSO4溶液遇ZnS(闪锌矿)转化为CuS(铜蓝)的离子方程式为__________________________。‎ 理解与深化 一、沉淀溶解平衡的影响因素 ‎1．内因 难溶电解质本身的性质，这是决定因素。‎ ‎2．外因 以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔH>0为例 外界条件 移动方向 平衡后 c(Ag＋)‎ 平衡后 c(Cl－)‎ Ksp 升高温度 正向 增大 增大 增大 加水稀释 正向 不变 不变 不变 加入少量AgNO3‎ 逆向 增大 减小 不变 通入HCl 逆向 减小 增大 不变 通入H2S 正向 减小 增大 不变 ‎【例1】 (2011·天津一中月考)已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)　ΔH＜0，下列有关该平衡体系的说法正确的是(　　)。‎ A．升高温度，平衡逆向移动 B．溶液中c(Ca2＋)·c2(OH－)恒为定值 C．向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度 D．除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，可以向溶液中加入适量的氢氧化钠溶液 二、溶度积有关计算及应用 ‎1．判断沉淀的生成、溶解及转化 通过比较溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc与Ksp的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成、溶解或转化。‎ 两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能会产生多种沉淀时，判断产生沉淀先后顺序问题，均可利用溶度积的计算公式或离子积与溶度积的关系加以判断。‎ ‎2．溶度积的计算 ‎(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如Ksp＝a的饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝。‎ ‎(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下AgCl的Ksp＝a，在0.1 mol·L－1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝10a mol·L－1。‎ ‎【例2】 在25 ℃时，FeS的Ksp＝6.3×10－18，CuS的Ksp＝1.3×10－36，ZnS的Ksp＝1.3×10－24。下列有关说法中正确的是(　　)。‎ A．25 ℃时，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度 B．25 ℃时，饱和CuS溶液中Cu2＋的浓度为1.3×10－36 mol·L－1‎ C．向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有FeS沉淀生成 D．除去某溶液中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂 实验与探究 溶度积在实验与生产中的应用 难溶电解质的溶解平衡是新课标的新增内容，由于在生产、生活、科研等领域应用较为广泛，所以近几年高考中频繁出现，常结合物质的分离提纯等实验知识进行考查。做题时，我们要牢牢抓住溶度积常数的意义，理清沉淀的生成、溶解、转化之间的关系。‎ 实验典例 金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度[S/(mol·L－1)]见下页图。‎ ‎(1)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH为______(填序号)。‎ ‎①pH＜1　②pH＝4左右　③pH＞6‎ 难溶金属氢氧化物的SpH图 ‎(2)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，__________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去。‎ ‎(3)下表是一些难溶物的溶度积常数：‎ 难(微)溶物 溶度积常数(Ksp)‎ BaSO4‎ ‎1×10－10‎ BaCO3‎ ‎2.6×10－9‎ CaSO4‎ ‎7×10－5‎ CaCO3‎ ‎5×10－9‎ 工业中常将BaSO4转化为BaCO3后，再将其制成各种可溶性的钡盐(如：BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末，并不断补充纯碱，最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量的BaSO4悬浊液，在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌，为使SO物质的量浓度达到0.01 mol·L－1以上，则溶液中CO物质的量浓度应≥______ mol·L－1。‎ 答案与解析 梳理与整合 一、‎ 导学诱思 ‎(1)H2O、H＋、OH－、Ag＋、Cl－、NO　(2)①AgCl的溶解平衡；②AgCl是强电解质，溶于水的AgCl完全电离；③CH3COOH的电离平衡 教材回归 ‎2．(1)＞　(2)＝　(3)<‎ 二、‎ 导学诱思 c(Cl－)·c(Ag＋)＝0.001 mol·L－1×0.001 mol·L－1＝10－6mol2·L－2＞Ksp，有沉淀生成 教材回归 ‎1．Kspcm(Mn＋)·cn(Am－)　温度 ‎3．＞　有　Ksp　平衡　<　未　无　饱和 三、‎ 导学诱思 ‎(1)向溶液中加入过量的Na2CO3充分反应过滤，向滤液中加适量盐酸 ‎(2)把混合物与饱和KI溶液混合，振荡静置，溶度积大的AgCl就慢慢转化为溶度积小的AgI 教材回归 ‎1．(1)Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH ‎(2)CO＋Ca2＋===CaCO3↓‎ ‎2．(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑‎ Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O ‎(2)Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O ‎3．(1)沉淀溶解平衡 ‎(2)更小　越大　AgCl　AgBr　AgI ‎(3)CaSO4(s)＋CO(aq)===CaCO3(s)＋SO(aq)‎ Cu2＋(aq)＋ZnS(s)===CuS(s)＋Zn2＋(aq)‎ 理解与深化 ‎【例1】A　解析：Ksp＝c(Ca2＋)·c2(OH－)是溶度积常数的表达式，溶度积常数随温度变化而变化，B错误；C会生成CaCO3，使Ca2＋浓度减小，错误；加入氢氧化钠溶液会使平衡左移，有Ca(OH)2沉淀生成，但Ca(OH)2的溶度积较大，要除去Ca2＋，应把Ca2＋转化为更难溶的CaCO3‎ ‎，D错误。‎ ‎【例2】D　解析：1 L水中溶解的CuS的质量为×10－18×96 g，同理1 L水中溶解的ZnS的质量为×10－12×97 g，所以CuS的溶解度小于ZnS的溶解度，A、B错误；FeS的Ksp大于ZnS，所以C选项应只有ZnS生成；D选项依据沉淀的转化，溶度积大的FeS可以转化为溶度积小的CuS。‎ 实验与探究 答案：(1)②　(2)不能　(3)0.26‎ 解析：(1)由图像可知Fe3＋在pH约为2.5时，沉淀完全，而Cu2＋在pH约为5时，开始生成沉淀，所以控制溶液的pH为2.5～5时，Fe3＋沉淀完全，Cu2＋不生成沉淀；(2)因为Ni(OH)2、Co(OH)2的曲线很近，所以不能用调节溶液pH的方法来除杂。‎