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600分考点700分考法A版2019版高考化学总复习第20章难溶电解质的溶解平衡课件

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考点55   难溶电解质的溶解
  平衡


  考点56   Ksp图像及计算
考点55    难溶电解质的溶解平衡

 考法1  溶度积常数的应用

 考法2   沉淀反应的应用
1.难溶电解质的溶解平衡的建立


2.难溶电解质溶解平衡的特征

  逆           动            变

        等            定
3. 难溶电解质溶解平衡的影响因素

 (1) 内因:难溶物质本身的性质。

 (2) 外因:①  浓度
         ②  温度

         ③  同离子效应

         ④  其他:向平衡体系中加入可与体系中
         某些离子反应生成更难溶物质或更难电
         离物质或气体的离子时,平衡向溶解方
         向移动。
4.沉淀溶解平衡常数——溶度积

(1) 表达式:对于溶解平衡

             n+       m-              n+ m    m- n
MmAn(s)         mM (aq)+ nA (aq)       Ksp = [c(M )] ·[c(A )] 。

(2) 意义:溶度积(Ksp   )反映了物质在水中的溶解能力。
(3) 影响因素:溶度积常数只与难溶性电解质的性质和温度有关,
而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
 考法1  溶度积常数的应用


 1.物质的溶解度和溶度积

   (1)一般情况下      Ksp 越大,说明沉淀的溶解
   程度越大。

   (2)Ksp可以反映难溶电解质在水中的溶解能
   力。
 考法1  溶度积常数的应用
2.溶度积的应用
 判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成和溶解:

 当 Qc > Ksp 时,溶液为过饱和溶液,析出沉淀。
 当 Qc = Ksp 时,溶液为饱和溶液,处于平衡状态。
 当 Qc < Ksp 时,溶液为不饱和溶液,沉淀溶解。
   【注意】分步沉淀:若一种沉淀剂可使溶液中多种离子
 产生沉淀时,则可以控制条件,使这些离子先后分别沉淀。

   (1)对同一类型的沉淀,Ksp越小越先沉淀,且Ksp相差越
 大分步沉淀效果越好。
   (2)对不同类型的沉淀,其沉淀先后顺序要通过计算才能

 确定,如AgCl和Ag2CrO4的分步沉淀。
   例                                                   -10
      [1课标Ⅰ   理综2013·11   , 6 分 ]  已知Ksp(AgCl)=1.56×10    ,
                -13                  -12             -   -
Ksp(AgBr)=7.7×10 ,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10  。某溶液中含有Cl     、Br  和
    2-                   -1                             -1
CrO4  , 浓 度 均 为 0.010mol·L , 向 该 溶 液 中 逐 滴 加 入 0.010mol·L 的

AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为(                   )
     -    -     2-          2-   -    -
A.Cl  、Br  、CrO4      B.CrO4  、Br  、Cl
     -    -     2-        -      2-   -
C.Br  、Cl  、CrO4     D.Br  、CrO4   、Cl

                      -     -       2-
 【解析】因为溶液中Cl            、Br  、CrO4    浓度相同,假设滴加
                               -    -       2-
 AgNO3溶液的过程中混合液中Cl              、Br   、CrO4   浓度不变,均
 为           -1,则开始生成            、      、        沉淀时溶
   0.010mol·L               AgCl   AgBr   AgC2CrO4
 液中c(Ag+)浓度分别为1.56×10-8mol·L-1、7.7×10-11mol·L-1、
 3.0×10-5mol·L-1,所以首先沉淀的是AgBr,最后沉淀的是

 Ag2CrO4。
 考法2  沉淀反应的应用
    1. 沉淀的生成
     (1) 应用:可利用生成沉淀来达到除去溶液中杂质离子的
 目的。
     (2) 方法:①  调节   pH 法,②  沉淀剂法。
    2. 沉淀的溶解
     (1) 酸溶解法
     (2) 盐溶解法
     (3) 特殊:AgCl、AgOH 可溶于氨水,
 形成银氨配离子。
 3. 沉淀的转化
 (1)特征
 溶解度大的物质转化为溶解度小的物质较易实现,如

           3+             2+
3Mg(OH)2+2Fe   2Fe(OH)3+3Mg ;沉淀的溶解度差别越大,越
容易转化。
                  【注意】只要满足Qc>Ksp,溶解度小的
                物质也可转化为溶解度大的物质。
       (2)应用

       ①锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3,再加入食醋溶解。

       ②矿物转化:CuSO4溶液遇ZnS(闪锌矿)转化为CuS(铜蓝)。
  例2    [北京理综    2013·10,6 分]实验:①     0.1 mol·L-1 

                    -1 
AgNO3 溶液和   0.1 mol ·L NaCl 溶液等体积混合得到浊液       a,过
滤得到滤液     b 和白色沉淀    c;
② 向滤液   b 中滴加   0.1 mol ·L-1 KI 溶液,出现浑浊;
③ 向沉淀   c 中滴加   0.1 mol ·L-1 KI溶液,沉淀变为黄色。
下列分析不正确的是        (     )
A. 浊液 a 中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)        Ag+   (aq) + Cl- (aq)
B. 滤液 b 中不含有Ag+ 
C. ③中颜色变化说明      AgCl  转化为  AgI
D. 实验可以证明     AgI 比 AgCl 更难溶
例2


  【解析】AgCl 为白色沉淀,AgI 为黄色沉淀,由             ② 中
  现象可知,滤液      b 中含有Ag+ ,故浊液    a 中一定存在沉
  淀溶解平衡    AgCl(s)         Ag+(aq)+ Cl- (aq) ,由③中现象
  可知,白色沉淀      AgCl 转化为黄色沉淀     AgI,可知
  K (AgI) < K (AgCl),故 AgI 比 AgCl 更难溶。
   sp      sp           B
 例3    [重庆理综2014·3,6分]下列叙述正确的是(       )

A.浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe(OH)3胶体
                                     -
B.CH3COONa溶液中滴加少量浓盐酸后c(CH3COO        )增大

C.Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH)2

D.25 ℃时Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的
溶解度

【解析】浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液生成Fe(OH)3沉淀,A错
                                               -
误;CH3COONa溶液中滴加少量浓盐酸后,发生反应D              CH3COO
  +                -
+H CH3COOH,c(CH3COO )减小,B错误;Ca(HCO3)2溶液与过量
的NaOH溶液反应生成碳酸钙、水、碳酸钠,得不到Ca(OH)2,
                       2+
C错误;Cu(NO3)2溶液中的Cu      能抑制Cu(OH)2沉淀的溶解,D
正确。

  考点56   Ksp图像及计算

  考法3   Ksp 的计算
考法4   数形结合考查溶度积常数

  考法3  Ksp 的计算

  (1) 对于阴、阳离子比例不同的物质,不能根据溶度积直接
 比较,而应代入数据计算。


  (2) 涉及 Qc 的计算时,易忽视等体积混合后离子的浓度均减
 半而使计算出错。故离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,
 所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
  例4
[课标Ⅰ理综2016·27题节选]元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫

           -            2-             2-
色)、Cr(OH)4  (绿色)、Cr2O7    (橙红色)、CrO4     (黄色)等形式

存在。Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体。回答下列问题:

在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液
   -        +      2-
中Cl ,利用Ag     与CrO4  生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。
当溶液中Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时,溶液

     +                   - 1                 2 -
中c(Ag  )为____________mol·L ,此时溶液中c(CrO4        )等于
             -1                                -12
__________mol·L (已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10      和
2.0×10-10)。
例4


                     +     -           -
 【解析】Ksp(AgCl)=c(Ag   )·c(Cl ),当溶液中Cl    恰好
 沉淀完全时,c(Cl-)=1.0×10-5mol·L-1,则溶液中
     +         -1       -5     -1
 c(Ag )==mol·L   =2.0×10  mol·L 。Ksp(Ag2CrO4)
    2  +       2-              2-         -1
 =c (Ag )·c(CrO4 ),则溶液中【答案】 c(CrO4 )==mol·L
 =5.0×10-3mol·L2.0×-110。-5 5.0×10-3
 考法4  数形结合考查溶度积常数


  1. 不同的难溶物在同一条件下,不能说            Ksp 小的先沉淀,而

  要通过计算比较      Qc 与 Ksp 的关系。其根本原因在于不同的物
  质溶度积表达式不同,计算的结果也
  不同。

  2. 溶度积曲线上的点表示该条件下,达到溶解与沉淀平衡状
  态;在曲线下方的点表示该度下未达到平衡;在曲线上方的
  点表示过饱和状态,此时有沉淀析出。
  例5

[课标Ⅲ理综2017·13,6分]在湿法炼锌的电解循环溶液中,
较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时

                                 -
加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl        。根据溶液中平衡时
相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是()

                   -7
A.Ksp(CuCl)的数量级为10
B.除Cl-反应为Cu+Cu2++2Cl- ═ 2CuCl
C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好
D.2Cu+ ═ Cu2++Cu平衡常数很大,反应趋于完全
 例5

                  +   -                   +
【解析】   Ksp(CuCl)=c(Cu )·c(Cl ),当横坐标等于3时,Cu 曲线的
                                          -7
纵坐标的数值在-4~-3之间,故CuCl的Ksp的数量级是10            ,A正
确;Cu和Cu2+发生归中反应得到Cu+,Cu+再结合Cl-得到CuCl沉淀,
B正确;Cu是纯固体,增大其用量,溶液中的反应平衡不移动,
故Cu足量即可,并不是加入Cu越多,除Cl-效果越好,C错误;取
Cu2+和Cu+浓度相同[即c(Cu2+)=c(Cu+)=1.0×10-6 mol·L-1]时,计
算得平衡常数K== =1.0×106>1.0×105,故该反应趋于完全,C          D正
确。
  例6

[课标Ⅰ理综    2014·11,6 分]溴酸银    (AgBrO3) 溶解度随温度变化曲
线如图所示,下列说法错误的是            (     )

A. 溴酸银的溶解是放热过程
B. 温度升高时溴酸银溶解速度加快

                             -4
C. 60 ℃时溴酸银的    Ksp 约等于  6×10
D. 若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
例6


                     +       -
【解析】AgBrO3 (s)        Ag (aq)+BrO3 (aq),由图像可知,随
着温度的升高,AgBrO3 的溶解度增大,平衡右移,由于升高
温度,平衡向着吸热方向移动,故AgBrO3 的溶解是吸热过程,
A 错误;由于曲线斜率逐渐增大,故随着温度的升高,溴酸
银溶解速率逐渐加快,B 正确;A         60 ℃时,100 g 水中
n(AgBrO3)=               ≈ 0.002 5 mol,c (AgBrO3) =                = 
         -1          +       -
0.025 mol·L , Ksp  = c (Ag )  ·c (BrO3 ) ≈ 0.025×0.025 ≈
6×10-4,C 正确;把含有少量溴酸银的硝酸钾配成热的饱和
溶液,降温冷却,即可析出硝酸钾晶体,D 正确。
后续更加精彩…
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