第4讲难溶电解质的溶解平衡Word文档下载推荐.docx
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(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),析出晶体。
3.溶解平衡的特点
4.影响因素
内因
难溶电解质本身的性质
外因
浓度
加水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动
温度
大多数难溶电解质的溶解平衡是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动;
少数向生成沉淀的方向移动,如Ca(OH)2的溶解平衡
同离子效应
向平衡体系中加入含有难溶电解质电离的某离子的电解质,平衡向生成沉淀的方向移动
化学反应
若加入的物质使难溶电解质生成更难溶的电解质、弱电解质或气体时,平衡向沉淀溶解的方向移动
[思维诊断1] 判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×
”。
(1)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动( )
(2)室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度( )
(3)难溶电解质达到溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解的方向移动( )
(4)在饱和NaCl溶液中浸泡NaCl固体,可除去其中的MgCl2等杂质( )
提示:
(1)×
(2)×
(3)×
(4)√
[思维诊断2] 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( )
①升高温度,平衡逆向移动 ②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度 ③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NaOH溶液 ④恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高 ⑤给溶液加热,溶液的pH升高 ⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加 ⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
A.①⑥ B.①⑥⑦
C.②③④⑥D.①②⑥⑦
选A。
②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CaCO3,③错误;
恒温下Ksp不变,加入CaO后,溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液,pH不变,④错误;
加热,Ca(OH)2的溶解度减小,溶液的pH降低,⑤错误;
加入Na2CO3溶液,沉淀溶解平衡向右移动,Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体,固体质量增加,⑥正确;
加入NaOH固体溶解放热,温度升高,同时c(OH-)增大平衡向左移动,Ca(OH)2固体质量增加,⑦错误。
二、沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
(1)调节pH法。
例如,除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至7~8,离子方程式为Fe3++3NH3·
H2O===Fe(OH)3↓+3NH
。
(2)沉淀剂法。
例如,用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+。
2.沉淀的溶解
(1)酸溶解法。
例如,CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。
(2)盐溶液溶解法。
例如,Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH
===Mg2++2NH3·
H2O。
(3)氧化还原溶解法。
例如,不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀硝酸。
(4)配位溶解法。
例如,AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH3·
H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。
3.沉淀的转化
(1)实质:
沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大,越容易转化)。
(2)应用:
锅炉除垢、矿物转化等。
[思维诊断3] 判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×
(1)向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液,则SO
沉淀完全,溶液中只含Ba2+、Na+和Cl-,不含SO
( )
(2)Ksp小的物质其溶解能力一定比Ksp大的物质的溶解能力小( )
(3)为减少洗涤过程中固体的损耗,最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀( )
(4)洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好( )
(5)因溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化,故向ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀( )
(6)向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色沉淀:
2AgCl+S2-===Ag2S+2Cl-( )
(3)√ (4)×
(5)√ (6)√
教材对接高考
1.(RJ选修4·
P67T4改编)已知AgCl的溶解度为1.5×
10-4g,AgBr的溶解度为8.4×
10-6g,如果将AgCl和AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓AgNO3溶液,发生反应的结果为( )
A.只有AgBr沉淀生成
B.AgCl和AgBr沉淀等量生成
C.AgCl沉淀多于AgBr沉淀
D.AgCl沉淀少于AgBr沉淀
解析:
选C。
因为溶液中AgCl的溶解度大于AgBr,所以两者的饱和溶液中前者的Cl-的浓度大于后者的Br-浓度,当加入足量的浓AgNO3溶液,生成的AgCl沉淀多于AgBr沉淀。
2.(溯源题)(高考组合)判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×
(1)(2018·
高考江苏卷,12D)向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,则Ksp(AgCl)>
Ksp(AgI)( )
(2)(2016·
高考天津卷,3D)在同浓度的盐酸中,ZnS可溶而CuS不溶,说明CuS的溶解度比ZnS的小( )
(3)(2016·
高考全国卷Ⅲ,13D)向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中
不变( )
答案:
(2)√ (3)√
探源 本考题源于RJ选修4P63“实验3-3”对沉淀的溶解过程进行了分析和判断。
(一)沉淀先后顺序的判断
向溶液中加入沉淀剂,当可能有多种沉淀生成时,哪种沉淀的溶解度最小(当各种沉淀的Ksp表达式相同时,Ksp越小,沉淀的溶解度越小),则最先生成该沉淀。
1.向含等浓度Cl-、Br-、I-的混合液中加入AgNO3溶液,最先生成的沉淀是AgI。
2.向含等浓度CO
、OH-、S2-的混合液中加入CuSO4溶液,最先生成的沉淀是CuS。
3.向Mg(HCO3)2溶液中加入足量NaOH溶液,生成的沉淀是Mg(OH)2而不是MgCO3,[原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小]。
(二)沉淀生成的两大应用
1.分离离子:
同一类型的难溶电解质,如AgCl、AgBr、AgI,溶度积小的物质先析出,溶度积大的物质后析出。
2.控制溶液的pH来分离物质,如除去CuCl2中的FeCl3就可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2等物质,将Fe3+转化为Fe(OH)3而除去。
角度1 沉淀溶解平衡及其影响因素
1.已知,同温度下的溶解度:
Zn(OH)2>
ZnS,MgCO3>
Mg(OH)2;
就溶解或电离出S2-的能力而言,FeS>
H2S>
CuS,则以下离子方程式错误的是( )
A.Mg2++2HCO
+2Ca2++4OH-===Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
B.Cu2++H2S===CuS↓+2H+
C.Zn2++S2-+2H2O===Zn(OH)2↓+H2S↑
D.FeS+2H+===Fe2++H2S↑
A项,因为溶解度MgCO3>
Mg(OH)2,所以生成的沉淀是Mg(OH)2而不是MgCO3,该项正确;
B项,电离出S2-的能力H2S>
CuS,所以能生成CuS沉淀,该项正确;
C项,溶解度:
ZnS,所以应该生成ZnS沉淀,该项错误;
D项,电离出S2-的能力FeS>
H2S,所以能生成H2S,该项正确。
2.自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。
下列分析正确的是( )
A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度
B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性
C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式为Cu2++S2-===CuS↓
D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
选D。
沉淀转化的实质是溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀,PbS转变为铜蓝(CuS),说明CuS的溶解度小于PbS的溶解度;
原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝也应该具有还原性,因为硫元素处于最低价态-2价;
CuSO4与ZnS反应的离子方程式应该是Cu2++ZnS===CuS+Zn2+,这是一个复分解反应;
自然界地表层原生铜的硫化物被氧化的过程是氧化还原反应,故只有D正确。
3.将1.5mL0.1mol/LNa2SO4溶液和1.0mL0.1mol/LBaCl2溶液混合后得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c。
下列分析不正确的是( )
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:
BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO
(aq)
B.若向滤液b中滴加0.01mol/LNa2SO4溶液,无明显现象
C.若向滤液b中滴加0.01mol/LBaCl2溶液,会出现白色沉淀
D.若向滤液b中滴加0.1mol/LAgNO3溶液,无明显现象
将1.5mL0.1mol·
L-1Na2SO4溶液和1.0mL0.1mol·
L-1BaCl2溶液混合后,Na2SO4过量,BaCl2不足,A.浊液a中的沉淀是BaSO4,存在的沉淀溶解平衡:
(aq),正确;
B.在滤液b中Na2SO4过量,因此再加Na2SO4溶液,不会出现沉淀,正确;
C.该反应充分反应后,溶液中的成分有没反应完的Na2SO4,加入BaCl2生成硫酸钡沉淀,正确;
D.滤液b中含有Cl-,加入硝酸银后会生成AgCl白色沉淀,错误。
4.为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。
关于该实验的分析不正确的是( )
A.①浊液中存在平衡:
AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)
B.②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-
C.③中颜色变化说明有AgI生成
D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
A.配合反应为可逆反应,则①浊液中存在平衡:
AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq),正确;
B.铁离子与SCN-结合生成配离子,则②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-,正确;
C.银离子与碘离子结合生成AgI黄色沉淀,则③中颜色变化说明有AgI生成,正确;
D.硝酸银过量,不发生沉淀的转化,余下的浊液中含银离子,与KI反应生成黄色沉淀,不能证明AgI比AgSCN更难溶,错误。
角度2 沉淀反应的应用
5.沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。
已知25℃时,Ksp(BaSO4)=1×
10-10,Ksp(BaCO3)=1×
10-9。
(1)医学上进行消化系
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- 关 键 词:
- 讲难溶 电解质 溶解 平衡