2020年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第八章 第27講 難溶電解質(zhì)的溶解平衡學(xué)案（含解析）.doc

《2020年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第八章 第27講 難溶電解質(zhì)的溶解平衡學(xué)案（含解析）.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第八章 第27講 難溶電解質(zhì)的溶解平衡學(xué)案（含解析）.doc（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第27講　難溶電解質(zhì)的溶解平衡 1.沉淀溶解平衡 (1)概念 在一定溫度下，當(dāng)難溶電解質(zhì)溶于水形成飽和溶液時(shí)，沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等的狀態(tài)。 (2)溶解平衡的建立 (3)特點(diǎn) (4)表示 AgCl在水溶液中的電離方程式為AgCl===Ag＋＋Cl－。 AgCl的溶解平衡方程式為AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。 2．溶度積常數(shù) 溶度積和離子積的比較 以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)為例： 3．沉淀溶解平衡的影響因素 4．沉淀溶解平衡的應(yīng)用 (1)沉淀的生成 ①調(diào)節(jié)pH法 如除去CuCl2溶液中的雜質(zhì)FeCl3，可以向溶液中加入CuO，調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而除去。離子方程式為Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。 ②沉淀劑法 如用H2S沉淀Hg2＋的離子方程式為Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋。 (2)沉淀的溶解 ①酸溶解法：如CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為 CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。 ②鹽溶解法：如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，離子方程式為Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3H2O。 ③配位溶解法：如Cu(OH)2溶于NH3H2O溶液，離子方程式為Cu(OH)2＋4NH3H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。 (3)沉淀的轉(zhuǎn)化 ①一般說來，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。 如：AgNO3AgClAgIAg2S。 ②沉淀的溶解度差別越大，越容易轉(zhuǎn)化。 1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“”，并指明錯(cuò)因。 (1)沉淀達(dá)到溶解平衡狀態(tài)，溶液中各離子濃度一定相等。() 錯(cuò)因：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，c(OH－)＝2c(Mg2＋)。 (2)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，則AB2的溶解度小于CD的溶解度。() 錯(cuò)因：同類型的難溶的強(qiáng)電解質(zhì)的溶解性大小才能用Ksp的大小來比較。 (3)25 ℃時(shí)Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度。(√) 錯(cuò)因：_____________________________________________________________ (4)常溫下，向BaCO3的飽和溶液中加入Na2CO3固體，BaCO3的Ksp減小。() 錯(cuò)因：Ksp僅與溫度有關(guān)。 (5)溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響，溫度升高，Ksp增大。() 錯(cuò)因：若沉淀的溶解過程ΔH<0，升高溫度，Ksp減小。 (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。(√) 錯(cuò)因：_____________________________________________________________ 2．教材改編題 (據(jù)人教選修四P67 T2)下列敘述中正確的是(　　) A．升高溫度，沉淀溶解平衡都是向促進(jìn)沉淀溶解的方向移動(dòng) B．絕對(duì)不溶解的物質(zhì)是不存在的 C．難溶電解質(zhì)在水溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，沉淀和溶解即停止 D．BaSO4(s)SO(aq)＋Ba2＋(aq)表示溶解平衡；H2O＋HSOSO＋H3O＋表示水解平衡 答案　B 考點(diǎn)　沉淀溶解平衡及應(yīng)用 [典例1]　(2018南昌十所重點(diǎn)中學(xué)模擬)25 ℃時(shí)，在氫氧化鎂懸濁液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，已知25 ℃時(shí)Ksp[Mg(OH)2]＝1.810－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.210－20。下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．若向Mg(OH)2懸濁液中加入少量NH4Cl(s)，c(Mg2＋)會(huì)增大 B．若向Mg(OH)2懸濁液中滴加CuSO4溶液，沉淀將由白色逐漸變?yōu)樗{(lán)色 C．若向Mg(OH)2懸濁液中加入適量蒸餾水，Ksp保持不變，故上述平衡不發(fā)生移動(dòng) D．若向Mg(OH)2懸濁液中加入少量Na2S(s)，固體質(zhì)量將增大 解析　向Mg(OH)2懸濁液中加入少量NH4Cl(s)，c(OH－)減小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移動(dòng)，c(Mg2＋)會(huì)增大，A項(xiàng)正確；向Mg(OH)2懸濁液中滴加CuSO4溶液，由于Ksp[Mg(OH)2]＝1.810－11< Ksp[Cu(OH)2]＝2.210－20，則白色氫氧化鎂沉淀將逐漸變?yōu)樗{(lán)色的氫氧化銅沉淀，B項(xiàng)正確；加入少量水，Ksp保持不變，但c(Mg2＋)、c(OH－)減小，沉淀溶解平衡正向移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；向Mg(OH)2懸濁液中加入少量Na2S(s)，由于S2－水解呈堿性，所以溶液中c(OH－)增大，Mg(OH)2沉淀溶解平衡逆向移動(dòng)，有Mg(OH)2固體析出，固體質(zhì)量增大，D項(xiàng)正確。 答案　C 名師精講 沉淀溶解平衡及其應(yīng)用的幾點(diǎn)說明 (1)沉淀溶解平衡是化學(xué)平衡的一種，沉淀溶解平衡的移動(dòng)也同樣遵循勒夏特列原理。 (2)沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)，再加入該難溶物對(duì)平衡無影響。 (3)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(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于110－5 molL－1時(shí)，沉淀已經(jīng)完全。 (4)利用生成沉淀分離或除去某種離子，首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生，其次沉淀生成的反應(yīng)進(jìn)行的越完全越好。如除去溶液中的Mg2＋，用NaOH溶液比使用Na2CO3溶液好，原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。 (5)若一種沉淀劑可使溶液中多種離子產(chǎn)生沉淀時(shí)，則可以控制條件，使這些離子先后分別沉淀。 ①對(duì)同一類型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀效果越好。 例如：Cl－、Br－、I－的混合溶液中，由于AgCl、AgBr、AgI的Ksp相差較大，逐漸滴加Ag＋可按I－、Br－、Cl－的順序先后沉淀。 ②對(duì)不同類型的沉淀，其沉淀先后順序要通過計(jì)算才能確定，如AgCl和Ag2CrO4的分步沉淀。 1．下列有關(guān)AgCl沉淀溶解平衡的說法中，正確的是(　　) A．升高溫度，AgCl的溶解度減小 B．在任何含AgCl固體的水溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)且二者乘積是一個(gè)常數(shù) C．AgCl沉淀生成和溶解不斷進(jìn)行，但速率相等 D．向AgCl沉淀溶解平衡體系中加入NaCl固體，AgCl溶解的質(zhì)量不變 答案　C 解析　升高溫度，AgCl的溶解度增大，A錯(cuò)誤；在任何含AgCl固體的水溶液中，c(Ag＋)與c(Cl－)不一定相等，但二者乘積在一定溫度下是一個(gè)常數(shù)，B錯(cuò)誤；當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，AgCl沉淀生成和溶解不斷進(jìn)行，但速率相等，C正確；向AgCl沉淀溶解平衡體系中加入NaCl固體，溶解平衡逆向移動(dòng)，AgCl溶解的質(zhì)量減小，D錯(cuò)誤。 2．(2018襄陽(yáng)一調(diào))為研究沉淀的生成及其轉(zhuǎn)化，某小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析不正確的是(　　) A．①濁液中存在平衡：Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO(aq) B．②中溶液變澄清的原因：AgOH＋2NH3H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O C．③中顏色變化說明有AgCl生成 D．該實(shí)驗(yàn)可以證明AgCl比Ag2CrO4更難溶 答案　D 解析　AgNO3溶液過量，故余下濁液中含有Ag＋，加入KCl溶液生成AgCl白色沉淀，不能證明AgCl比Ag2CrO4更難溶，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn)　溶度積常數(shù)及其應(yīng)用 [典例2]　(1)(2017海南高考)向含有BaSO4固體的溶液中滴加Na2CO3溶液，當(dāng)有BaCO3沉淀生成時(shí)溶液中＝________。已知Ksp(BaCO3)＝2.610－9，Ksp(BaSO4)＝1.110－10。 (2)(2015全國(guó)卷Ⅱ)有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示： 化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp近似值 10－17 10－17 10－39 用廢電池的鋅皮制備ZnSO47H2O的過程中，需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵，其方法是：加稀H2SO4和H2O2溶解，鐵變?yōu)開_______，加堿調(diào)節(jié)至pH為________時(shí)，鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于110－5 molL－1時(shí)，即可認(rèn)為該離子沉淀完全)；繼續(xù)加堿至pH為________時(shí)，鋅開始沉淀(假定Zn2＋濃度為0.1 molL－1)。若上述過程不加H2O2，后果是______________________，原因是____________________________。 解析　(1)沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式：BaSO4(s)＋CO(aq)BaCO3(s)＋SO(aq)，在同一個(gè)溶液中，c(Ba2＋)相同，依據(jù)溶度積的表達(dá)式，則有＝ ＝＝≈24。 (2)在H2O2存在下，鐵被氧化為Fe3＋；根據(jù)表格數(shù)據(jù)，Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)c3(OH－)＝10－39，則c(OH－)＝10－11 molL－1，c(H＋)≈210－3 molL－1，pH≈2.7；Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)c2(OH－)＝10－17，則c(OH－)＝10－8molL－1，所以控制pH為6時(shí)，Zn2＋開始沉淀；如果不加H2O2，F(xiàn)e2＋不能被氧化，根據(jù)Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp近似值相同，可知在pH＝6時(shí)，兩者將同時(shí)沉淀，則無法除去Zn2＋中的Fe2＋。 答案　(1)24 (2)Fe3＋　2.7　6　Zn2＋和Fe2＋分離不開　Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近 名師精講 溶度積Ksp的計(jì)算 (1)已知溶度積求溶液中的某種離子的濃度，如Ksp＝a的飽和AgCl溶液中c(Ag＋)＝ molL－1。 (2)已知溶度積及溶液中某離子的濃度，求溶液中另一種離子的濃度，如某溫度下AgCl的Ksp＝a，在含0.1 molL－1 Cl－的NaCl溶液中c(Ag＋)＝10a molL－1。 (3)計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)，如對(duì)于反應(yīng)Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，Ksp(MnS)＝c(Mn2＋)c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)c(S2－)，而平衡常數(shù)K＝＝。 3．下圖是碳酸鈣(CaCO3)在25 ℃和100 ℃兩種情況下，在水中的溶解平衡曲線。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)　ΔH＜0 B．a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶度積Ksp相等 C．溫度不變，揮發(fā)水分，可使溶液由a點(diǎn)變到c點(diǎn) D．25 ℃時(shí)，CaCO3的Ksp＝2.810－9 答案　D 解析　由圖像可知，100 ℃時(shí)碳酸鈣的溶度積大于25 ℃時(shí)的溶度積，故其溶解平衡為吸熱反應(yīng)，即ΔH＞0，A錯(cuò)誤；a、d兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度不是25 ℃，故Ksp與b、c兩點(diǎn)不相等，B錯(cuò)誤；揮發(fā)水分，c(Ca2＋)、c(CO)均增大，而a點(diǎn)到c點(diǎn)，c(Ca2＋)不變，C錯(cuò)誤；Ksp＝c(Ca2＋)c(CO)＝1.410－42.010－5＝2.810－9，D正確。 4．(1)(2016全國(guó)卷Ⅰ)在化學(xué)分析中采用K2CrO4為指示劑，以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的Cl－，利用Ag＋與CrO生成磚紅色沉淀，指示到達(dá)滴定終點(diǎn)。當(dāng)溶液中Cl－恰好完全沉淀(濃度等于1.010－5molL－1)時(shí)，溶液中c(Ag＋)為________molL－1，此時(shí)溶液中c(CrO)等于________molL－1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.010－12和2.010－10)。 (2)為分析某銅合金的成分，用硝酸將其完全溶解后，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，當(dāng)pH＝3.4時(shí)開始出現(xiàn)沉淀，分別在pH為7.0、8.0時(shí)過濾沉淀。結(jié)合下圖信息推斷該合金中除銅外一定含有____________。 答案　(1)2.010－5　5.010－3　(2)Al、Ni 解析　(1)當(dāng)溶液中Cl－恰好完全沉淀時(shí)c(Cl－)＝1.010－5 molL－1，Ksp(AgCl)＝c(Cl－)c(Ag＋)＝2.010－10，可以求出c(Ag＋)＝2.010－5 molL－1，再根據(jù)Ksp(Ag2CrO4)＝c(CrO)c2(Ag＋)＝2.010－12，求出c(CrO)＝5.010－3 molL－1。 (2)用酸完全溶解某銅合金，此處所用酸是稀硝酸，所得溶液用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，當(dāng)pH＝3.4時(shí)才開始出現(xiàn)沉淀，從圖中信息可知該合金中一定含有Al，不含F(xiàn)e；分別在pH為7.0、8.0時(shí)過濾沉淀，從圖中信息來看，該合金還含有Ni。