江苏专用19届高考化学一轮复习专题六溶液中的离子反应第4讲难溶电解质的沉淀溶解平衡学案.docx
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江苏专用19届高考化学一轮复习专题六溶液中的离子反应第4讲难溶电解质的沉淀溶解平衡学案
第4讲 难溶电解质的沉淀溶解平衡
【2019·备考】
最新考纲:
1.理解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2.能够运用溶度积(Ksp)进行简单计算。
最新考情:
沉淀溶解平衡是近几年的高考热点。
考查的主要内容是沉淀的生成、溶解和转化、溶度积和浓度商的关系及应用。
考查方式以选择题为主,一是考查Ksp的应用,2017年T12C、2016年T13B;二是以图像分析题的形式出现,如2013年T14;三是在填空题中考查溶度积常数的计算以及沉淀溶解平衡在工业生产中的应用,如2015年T18
(2)、2015年T20(4),预测2019年高考延续这一命题特点,应给予重要关注。
考点一 沉淀的溶解平衡及应用
[知识梳理]
1.沉淀溶解平衡
(1)含义
在一定温度下的水溶液中,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即建立了溶解平衡状态。
(2)建立过程
固体溶质
溶液中的溶质
(3)特征
(4)沉淀溶解平衡的影响因素
以AgCl为例:
AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)
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
名师助学:
AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)与AgCl===Ag++Cl-所表示的意义不同。
前者表示难溶电解质AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式,后者表示强电解质AgCl在水溶液中的电离方程式。
2.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①调节pH法
如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至3~4,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH
。
②沉淀剂法
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
如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。
②盐溶液溶解法
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH
===Mg2++2NH3·H2O。
③氧化还原溶解法
如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
④配位溶解法
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。
名师助学:
①难溶电解质的溶解平衡也是动态平衡,通过改变外界条件可以使平衡发生移动——溶液中的离子转化为沉淀、沉淀转化为溶液中的离子或一种沉淀向另一种沉淀转化。
②用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去。
一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,沉淀已经完全。
[题组诊断]
沉淀溶解平衡及其影响因素
1.把Ca(OH)2放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:
Ca(OH)2(s)
Ca2+(aq)+2OH-(aq)。
下列说法正确的是( )
A.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
B.给溶液加热,溶液的pH升高
C.向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加
D.向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
解析 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,A项错误;加热,Ca(OH)2的溶解度减小,溶液的pH降低,B项错误;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,C项正确;加入NaOH固体,溶液温度升高,Ca(OH)2溶解度减小,且溶液中
c(OH-)增大,平衡向左移动,Ca(OH)2固体质量增加,D项错误。
答案 C
2.下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中,正确的是( )
A.升高温度,AgCl的溶解度减小
B.在任何含AgCl固体的水溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)且二者乘积是一个常数
C.AgCl沉淀生成和溶解不断进行,但速率相等
D.向AgCl沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体,AgCl溶解的质量不变
解析 升高温度,AgCl的溶解度增大,A项错误;在任何含AgCl固体的水溶液中,c(Ag+)与c(Cl-)不一定相等,但二者乘积在一定温度下是一个常数,B项错误;当达到平衡时,AgCl沉淀生成和溶解不断进行,但速率相等,C项正确;向AgCl沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体,溶解平衡逆向移动,AgCl溶解的质量减小,D项错误。
答案 C
【方法技巧】
(1)难溶电解质不一定是弱电解质,如BaSO4、AgCl等都是强电解质。
(2)沉淀溶解平衡是化学平衡的一种,沉淀溶解平衡的移动也同样遵循勒夏特列原理。
(3)绝大多数固体的溶解度随温度的升高而增大,但有少数物质的溶解度随着温度的升高而减小,如Ca(OH)2。
沉淀的生成、溶解与转化
3.下列说法中正确的是( )
A.升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动
B.AgCl悬浊液中存在平衡:
AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡向左移动,溶液中离子的总浓度减小
C.AgCl悬浊液中加入KI溶液,白色沉淀变成黄色,证明此条件下Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D.硬水中含有较多的Ca2+、Mg2+、HCO
、SO
,加热煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+
解析 如Ca(OH)2升高温度溶解度降低,溶解平衡逆向移动,A错;AgCl悬浊液中加入少量NaCl粉末,平衡向左移动,但离子的总浓度增大,B错;由沉淀的转化规律可得,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),C对;加热煮沸硬水,只能软化具有暂时硬度的硬水,D错。
答案 C
4.工业上向锅炉里注入Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,而后用盐酸去除。
下列叙述不正确的是( )
A.温度升高,Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大
B.沉淀转化的离子方程式为CO
(aq)+CaSO4(s)
CaCO3(s)+SO
(aq)
C.盐酸溶液中,CaCO3的溶解性大于CaSO4
D.Na2CO3溶液遇CO2后,阴离子浓度均减小
解析 温度升高,Kw增大,温度升高促进碳酸钠溶液水解,c(OH-)增大,A选项正确;加入碳酸钠溶液,把硫酸钙转化为碳酸钙:
CO
+CaSO4
CaCO3+SO
,B选项正确;因为碳酸钙与盐酸反应,而硫酸钙不与盐酸反应,所以在盐酸溶液中碳酸钙的溶解性大于硫酸钙,C选项正确;根据CO
+CO2+H2O===2HCO
知,阴离子浓度增大,D选项错误。
答案 D
5.(2017·江苏淮安模拟)下表为有关化合物的pKsp,pKsp=-lgKsp。
某同学设计实验如下:
①向AgNO3溶液中加入适量NaX溶液,得到沉淀AgX;②向①中加NaY,则沉淀转化为AgY;③向②中加入Na2Z,沉淀又转化为Ag2Z。
则表中a、b、c的大小关系为( )
相关化合物
AgX
AgY
Ag2Z
pKsp
a
b
c
A.a>b>cB.a
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