高二化学难溶电解质溶解平衡
化学-难溶电解质的溶解平衡讲义-解析版
4.影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
(2)外因①浓度:加水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动;②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动;③同离子效应:向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子,平衡向生成沉淀的方向移动;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或更难电离或气体的离子时,平衡向沉淀溶解的方向移动。
二、沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的生成当溶液中离子积(Q c )大于溶度积(K sp )时有沉淀生成。
①调节pH 法:如除去NH 4Cl 溶液中的FeCl 3杂质,可加入氨水调节pH 至4左右,离子方程式为Fe 3++3NH 3·H 2O===Fe(OH)3↓+3NH 。
+4②沉淀剂法:如用H 2S 沉淀Cu 2+,离子方程式为Cu 2++H 2S===CuS↓+2H +。
2.沉淀的溶解当溶液中离子积(Q c )小于溶度积(K sp )时,沉淀可以溶解。
①酸溶解:用离子方程式表示CaCO 3溶于盐酸:CaCO 3+2H +===Ca 2++CO 2↑+H 2O 。
②碱溶解法如Al 2O 3溶于NaOH 溶液,离子方程式为:Al 2O 3+2OH -===2AlO +H 2O -2③盐溶解:用离子方程式表示Mg(OH)2溶于NH 4Cl 溶液:Mg(OH)2+2NH===Mg 2++2NH 3·H 2O 。
+4④配位溶解:用离子方程式表示AgCl 溶于氨水:AgCl +2NH 3·H 2O===[Ag(NH 3)2]++Cl -+2H 2O 。
⑤氧化还原溶解:如不溶于盐酸的硫化物Ag 2S 溶于稀HNO 3。
3.沉淀的转化通常,一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀,两种难溶物的溶解能力差别越大,这种转化的趋势就越大。
①实质:沉淀溶解平衡的移动。
②实例:AgNO 3溶液AgCl AgBr ,则K sp (AgCl)>K sp (AgBr)。
难溶电解质的溶解平衡
对比电离方程式:
Cu(OH)2
注:
(1)对于常量的反应来说,0.01 g是很小的,当 溶液中残留的离子浓度< 1 ×10-5 mol/L时,认 为反应完全了。 (2)电解质溶与不溶是相对的;难溶电解质的溶 解度尽管很小,但不会等于0。如Ag2S的溶解度 为1.3×10-16 g。
(3)溶解平衡的存在,决定了生成难溶电解质的 反应不能进行到底。
实验结论:沉淀可以从溶解度小的向溶解度
更小的方向转化,两者差别越大,越容易转化。
应用1:锅炉除水垢:P—64 锅炉的水垢中含有CaSO4 ,可先用Na2CO3溶液 处理,使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。 CaSO4 (s) SO42- (aq)+ Ca2+ (aq) + CO32- CaCO3(s)
H2CO3
H2O + CO2
实验3-3 分别向氢氧化镁沉淀中加入下列物质,
应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反 应,并试从中找出使沉淀溶解的规律。
试管编 号 滴加试 剂 ① ② 盐 酸 ③
蒸馏水,滴加 酚酞溶液
固体无明显 溶解现象, 溶液变浅红
饱和NH4Cl溶 液
逐渐溶解
现象
迅速溶解
实验3-4 步 1mLNaCl和 向所得固液混合 向新得固液混合 物中滴加10滴 骤 10滴AgNO3 物中滴加10滴
2. 沉淀的溶解
原理:不断移去溶解平衡体系中的相应离子, 使平衡向沉淀溶解的方向移动,就达到使沉淀 溶解的目的。 • 例:CaCO3(s) CO32-(aq) + Ca2+(aq)
强酸是常用的溶解难溶 +H+ 电解质的试剂。如可溶 + +H 解难溶氢氧化物,难溶 HCO3碳酸盐、某些难溶硫化 物等。除酸外,某些盐 溶液也可用来溶解沉淀。
高中化学精品课件:难溶电解质的溶解平衡
●沉淀的转化: ●实质:沉淀溶解平衡的移动 ●锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3
●矿物转化:CuSO4溶液遇ZnS转化成CuS
沉淀溶解平衡的生活应用
Q与K
二、溶度积ksp的意义及简单计算 ●对于相同类型的物质,Ksp的大小反映了难溶电解 质在溶液中溶解能力的大小,也反映了该物质在溶 液中形成沉淀的难易程度。
D.图丁是室温下用 Na2SO4 除去溶液中 Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶 液中 c(Ba2+)与 c(SO24-)的关系曲线,说明溶液中 c(SO24-)越大 c(Ba2+)越小
A.与深海地区相比,浅海地区水温较高,有利于游离的 CO2 增多、石 灰石沉积
B.与浅海地区相比,深海地区压强大,石灰石岩层易被 CO2 溶解,沉 积少
C.深海地区石灰石岩层的溶解反应为: CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(aq)===Ca(HCO3)2(aq) D.海水呈弱酸性,大气中 CO2 浓度增加,会导致海水中 CO23-浓度增 大
D.图丁是室温下用 Na2SO4 除去溶液中 Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶 液中 c(Bห้องสมุดไป่ตู้2+)与 c(SO24-)的关系曲线,说明溶液中 c(SO24-)越大 c(Ba2+)越小
A.图甲是 CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的 关系曲线,说明该反应的 ΔH<0
B.图乙是室温下 H2O2 催化分解放出氧气的反应中 c(H2O2)随反应时间 变化的曲线,说明随着反应的进行 H2O2 分解速率逐渐减小
C.图丙是室温下用 0.100 0 mol·L-1 NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 某一元酸 HX 的滴定曲线,说明 HX 是一元强酸
高中化学 难溶电解质的溶解平衡
课时41难溶电解质的溶解平衡知识点一沉淀溶解平衡及应用【考必备·清单】1.沉淀溶解平衡的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,即建立了沉淀溶解平衡状态。
2.沉淀溶解平衡的建立固体溶质溶解沉淀溶液中的溶质⎩⎪⎨⎪⎧v溶解>v沉淀,固体溶解v溶解=v沉淀,溶解平衡v溶解<v沉淀,析出晶体3.沉淀溶解平衡的特点4.沉淀溶解平衡的影响因素(1)内因难溶电解质本身的性质是决定因素。
(2)外因[名师点拨]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难溶电解质存在沉淀溶解平衡,如BaSO4(s)⇌Ba2+(aq)+SO2-4(aq),遵循化学平衡移动原理。
5.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成①原理:当Q c>K sp时,难溶电解质的溶解平衡向左移动,生成沉淀。
②应用:可利用生成沉淀来达到除去溶液中杂质离子的目的。
③方法:a.调节pH法:如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至4左右,离子方程式为Fe++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH+4。
b.沉淀剂法:如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为Cu2++H2S===CuS↓+2H+。
[名师点拨]若一种沉淀剂可使溶液中多种离子产生沉淀时,则可控制条件,使这些离子先后分别沉淀。
①对同一类型的沉淀,K sp越小越先沉淀,且K sp相差越大分步沉淀效果越好。
如在Cl-、Br -、I-的混合溶液中,由于AgCl、AgBr、AgI的K sp相差较大,逐滴加入Ag+可按I-、Br -、Cl-的顺序先后沉淀,即K sp最小的首先沉淀出来。
②对不同类型的沉淀,其沉淀先后顺序要利用K sp计算溶液中离子的浓度,根据离子浓度的大小来判断沉淀的先后顺序,如AgCl和Ag2CrO4的分步沉淀,可通过控制Ag+浓度来完成。
(2)沉淀的溶解当沉淀溶解平衡体系中的离子发生反应时,其浓度会降低,沉淀溶解平衡就会向溶解的方向移动,从而使沉淀溶解。
难溶电解质的溶解平衡
2. 溶度积常数
(1)难溶电解质的溶度积常数的含义 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 当溶解与结晶速度相等时,达到平衡状 态Ksp=C(Ag+)·C(Cl-) 为一常数,该常 数称为难溶电解质的溶度积常数,简称溶度 积。 (2)难溶电解质的溶度积常数用Ksp表示。 通式:AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq)
B. AgCl溶解度增大
C.溶液中C(Ag+)增大
②溶度积规则
(Ⅰ)Q c >Ksp 时,沉淀从溶液中析出 (溶液过饱和),体系中不断析出沉淀,直 至达到平衡(此时Q c =Ksp ) (Ⅱ)Q c =Ksp 时,沉淀与饱和溶液的平衡 (Ⅲ)Q c <Ksp 时,溶液不饱和,若体系 中有沉淀,则沉淀会溶解直至达到平衡 (此时Q c =Ksp )
例:下列情况下,有无CaCO3沉淀生成?已知 Ksp,CaCO3=4.96 10-9BaSO4、Ag2CrO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶度积表达式
3、溶度积与溶解度之间的关系
例1、已知Ksp,AgCl=1.5610-10, Ksp,Ag2CrO4=9.010-12, 试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度(用g/L表示)
[OH ] 3
-
K sp [Fe ]
3
3
1
4.0 10 5 1 10
38
1.5 10 mol L
11
pH = 3.2
Mg2+开始沉淀的pH值为:
1.8 10 [OH ] ( ) ( ) 2 [Mg ] 0.1
-
K sp
1 2
11 1 2
1.3 10 mol L
难溶电解质的溶解平衡
(2)沉淀的方法
① 调pH值
如:工业原料氯化铵中混有氯化铁,使其溶解于水, 再加氨水调 pH值至7~8,可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀 而除去。
Fe3+ + 3NH3•H2O = Fe(OH)3↓+3NH4+
• 练习:氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡: Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq),常温下其 Ksp=2×10-20, 某硫酸铜溶液里c(Cu2+ )=0.02mol· L-1,如要生成 Cu(OH)2,应调整溶液的pH使之大于( B ) A. 9 B. 5 C.14 D. 7
几种难熔电解质在25℃时的溶解平衡和溶度积:
AgCl(s)
AgBr(s) AgI(s)
Ag+ + Cl- Ksp= [c(Ag+)][c(Cl-)] = 1.8×10-10
Ag+ + Br- Ksp= [c(Ag+)][c(Br-)] = 5.0×10-13 Ag+ + IKsp= [c(Ag+)][c(I-)] = 8.3×10-17
3、沉淀的转化 实验:
(1)AgNO3 (2)MgCl2
NaCl
NaOH
AgCl
KI
AgI
Na2S
Ag2S
Mg(OH)2
FeCl3
Fe(OH)3
实质:溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的
沉淀。两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀越 容易转化。
【小结】
沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解 平衡的移动的过程,其基本依据主要有: ①浓度:加水,平衡向溶解方向移动。 ②温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。 ③加入相同离子,平衡向沉淀方向移动。
【知识解析】难溶电解质的沉淀溶解平衡
难溶电解质的沉淀溶解平衡1 沉淀溶解平衡的建立生成沉淀的离子反应之所以能够发生,在于生成物的溶解度很小,但生成的沉淀并不是绝对不溶。
如AgCl在溶液中存在两个过程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl 的表面进入水中——溶解;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析出——沉淀。
在一定温度下,当v溶解=v沉淀时,得到AgCl的饱和溶液,即建立动态平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)2 沉淀溶解平衡在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即达到沉淀溶解平衡状态。
3 沉淀溶解平衡的特征4 沉淀溶解平衡的表达式M m A n(s)m M n+(aq)+n A n-(aq)难溶电解质用“s”标明状态,溶液中的离子用“aq”标明状态,并用“”连接。
如Ag2S (s)2Ag+(aq)+S2-(aq)。
注意易溶电解质作溶质时,如果是饱和溶液,存在沉淀溶解平衡。
如饱和食盐水中存在的沉淀溶解平衡为NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq),向饱和食盐水中滴入浓盐酸,可以清楚地观察到有晶体析出。
5 沉淀溶解平衡的影响因素内因难溶电解质本身的性质。
不存在绝对不溶的物质;同是微溶物质,溶解度差别也很大;易溶物质的饱和溶液也存在沉淀溶解平衡外因温度升高温度,多数平衡向沉淀溶解方向移动;少数平衡向生成沉淀的方向移动,如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡浓度加水稀释,平衡向沉淀溶解方向移动同离子效应向平衡体系中加入与难溶电解质中相同的离子,平衡向生成沉淀的方向移动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的物质或气体的离子时,平衡向沉淀溶解方向移动名师提醒物质的溶解性与溶解度的关系(20 ℃)1.物质的溶解性与溶解度的关系(数轴记忆法):2.难溶物质是指溶解度小于0.01 g的物质,其溶解度很小,但不会等于0。
溶解是绝对的,不溶是相对的,没有绝对不溶的物质。
难溶电解质溶解平衡
A.盐酸
B.NaOH溶液
C.FeSO4溶液 D.H2S溶液
例2、下列说法正确的是 ( ) A.难溶电解质的溶度积越小,溶解度越大 B.可以通过沉淀反应使杂质离子完全沉淀 C.难溶电解质的溶解平衡是一种动态平衡 D.一定浓度的NH4Cl溶液可以溶解Mg(OH)2
3、沉淀的转化
(1)实质:沉淀溶解平衡的移动
新的平衡状态.
1.(2010·北京模拟)下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( ) A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等 B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等 C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等且保
持不变 D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将
促进溶解
4、影响沉淀溶解平衡的因素 • (1)内因:电解质本身的性质 • ①绝度不溶的电解质是没有的 • ②同是难溶电解质,S差别很大 • ③易溶电解质的饱和溶液也存在溶解平衡 • (2)外因:遵循 平衡移动原理 • ① 浓度:加水,平衡向 溶解 方向移动。 • ② 温度:绝大数难溶盐的溶解是吸热过程,升
• A.达到沉淀溶解平衡时,AgCl沉淀生成和沉淀溶解不 断进行,但速率相等
• B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
• C.升高温度,AgCl的溶解度增大
• D.向AgCl饱和溶液中加入NaCl固体,会析出AgCl沉 淀
5.将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓
AgNO3溶液,发生的反应为 A.只有AgBr沉淀
(2)一般规律:沉淀溶解平衡是溶解能力相对较 强的物质转化为溶解能力相对较弱的物质
例3.向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继 续滴加一滴KI溶液并振荡,沉淀变为黄色,再滴入一滴Na2S溶液并 振荡,沉淀又变成黑色,根据上述变化过程,分析此三种沉淀物的
难溶电解质的溶解平衡
难溶电解质的溶解平衡1.沉淀溶解平衡(1)概念在一定温度下,当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时,沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等的状态。
(2)溶解平衡的建立固体溶质溶解沉淀溶液中的溶质⎩⎪⎨⎪⎧v溶解大于v沉淀,固体溶解v溶解等于v沉淀,溶解平衡v溶解小于v沉淀,析出晶体(3)特点(4)表示AgCl在水溶液中的电离方程式为AgCl===Ag++Cl-。
AgCl的溶解平衡方程式为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。
2.沉淀溶解平衡的影响因素(1)内因难溶电解质本身的性质。
溶度积(K sp)反映难溶电解质在水中的溶解能力。
对同类型的电解质而言,K sp数值越大,电解质在水中溶解度越大;K sp数值越小,难溶电解质的溶解度也越小。
(2)外因①浓度(K sp不变)a.加水稀释,平衡向溶解的方向移动;b.向平衡体系中加入难溶物相应的离子,平衡逆向移动;c.向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时,平衡向溶解的方向移动。
②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解的方向移动,K sp 增大。
(3)实例 以AgCl (s )Ag +(aq )+Cl -(aq ) ΔH >0为例20 ℃时电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系: (1)沉淀的生成 ①调节pH 法如除去CuCl 2溶液中的杂质FeCl 3,可以向溶液中加入CuO ,调节溶液的pH ,使Fe 3+形成Fe(OH)3沉淀而除去。
离子方程式为Fe 3++3H 2OFe(OH)3+3H +,CuO +2H+===Cu 2++H 2O 。
②沉淀剂法如用H 2S 沉淀Hg 2+的离子方程式为Hg 2++H 2S===HgS ↓+2H +。
(2)沉淀的溶解①酸溶解法:如CaCO 3溶于盐酸,离子方程式为CaCO 3+2H +===Ca 2++CO 2↑+H 2O 。
②盐溶解法:如Mg(OH)2溶于NH 4Cl 溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH +4===Mg 2++2NH 3·H 2O 。
高中化学知识讲解《难溶电解质的溶解平衡》
高考总复习 难溶电解质的溶解平衡【考纲要求】1.运用化学平衡移动原理分析难溶电解质的溶解平衡。
2.知道沉淀转化的本质。
3.了解溶度积常数。
【考点梳理】考点一、沉淀溶解平衡1.溶解度与溶解性的关系20℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:2.溶解平衡(1)、概念:在一定条件下,当难溶电解质溶解和生成速率相等时,得到难溶电解质的饱和溶液,即达到溶解平衡。
(2)、特征:逆、等、定、动、变(与化学平衡相同,适用于平衡移动原理) 要点诠释:a 、逆:溶质溶解的过程是一个可逆过程:b 、等:v(溶解)= v(沉淀)c 、定:达到平衡时,溶液中各离子浓度保持不变d 、动:动态平衡,v(溶解)= v(沉淀) ≠ 0e 、变:当外界条件改变时,沉淀溶解平衡将发生移动,直到达到新的平衡。
例:一定温度下,将难溶电解质AgCl 放入水中时,会发生溶解和沉淀两个过程: AgCl(s)Ag +(aq)+ Cl -(aq) 初始:v(溶)﹥v(沉) 平衡:v(溶)=v(沉)正是这种平衡的存在,决定了Ag +与Cl -的反应不能进行到底。
3.溶度积常数(注:有些省市不考):(1)定义:一定温度下难溶强电解质的饱和溶液中各组分离子浓度幂的乘积为一常数。
AmBn(s) mA n+(aq) + nD m-(aq) Ksp = c m (A n+)·c n (B m-)要点诠释:K SP 反映了难溶电解质在水中的溶解能力a 、用溶度积直接比较时,物质的类型(如AB 型、A 2B 型、AB 2型)必须相同。
b 、对于同种类型物质,K SP 数值越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强。
如由K sp 数值可知,溶解能力:AgCl >AgBr >AgI >Ag 2S ,Cu(OH)2<Mg(OH)2。
c 、不同类型的物质,K sp 差距不大时不能直接作为比较依据。
如:AgCl (s) Ag +(aq)+Cl ―(aq),K sp =1.8×10―10,Mg(OH)2 (s) Mg 2+(aq)+2OH ―(aq),K sp =5.6×10―12。
难溶电解质的溶解平衡知识点
难溶电解质的溶解平衡知识点难溶电解质的溶解平衡一. 固体物质的溶解度1.溶解度:在一左温度下,某固体物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
符号:S,单位:g,公式:S二(m Wm MJ ) XIOOg2.不同物质在水中溶解度差别很大,从溶解度角度,可将物质进行如下分类:3.绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,少数物质的溶解度随温度变化不明显,个别物质的溶解度随温度的升高而减小。
二、沉淀溶解平衡1.溶解平衡的建立讲固态物质溶于水中时,一方而,在水分子的作用下,分子或离子脱离固体表而进入水中,这一过程叫溶解过程:另一方而,溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体,这一过程叫结晶过程。
当这两个相反过程速率相等时,物质的溶解达到最大限度,形成饱和溶液,达到溶解平衡状态。
溶质溶解的过程是一个可逆过程:固体溶质T溶解溶液中的溶质T结晶jn "溶解 > "结品-> 固体溶解V溶解=%品T溶解平衡 "細I结品T晶体析岀难溶电解质的溶解平衡知识点3)意义:反应了物质在水中的溶解能力。
对于阴阳离子个数比相同的电解质,Ksp数值越大,电解质在水中的溶解能力越强。
4)影响因素:与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的疑和溶液中离子的浓度无关。
四. 影响沉淀溶解平衡的因素1)内因:难溶电解质本身的性质2)外因:①浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动②温度:多数难溶性电解质溶解于水是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。
③同离子效应:向沉淀溶解平衡体系中,加入相同的离子,使平衡向沉淀方向移动。
④其他:向体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子,使平衡向溶解方向移动。
五. 溶度积规则1、通过比较溶度积Ksp与溶液中有关离子的离子积Qc的相对大小,可以判断难溶电解质在给左条件下沉淀能否生成或溶解。
高考化学热点:难溶电解质的沉淀溶解平衡
难溶电解质的沉淀溶解平衡【热点思维】【热点释疑】1、怎样判断沉淀能否生成或溶解?通过比较溶度积与非平衡状态下溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Q c的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀生成或溶解的情况:Q c>K sp,溶液有沉淀析出;Q c=K sp,溶液饱和,沉淀的生成与溶解处于平衡状态;Q c<K sp,溶液未饱和,无沉淀析出。
2、如何理解溶度积(K sp)与溶解能力的关系?溶度积(K sp)反映了电解质在水中的溶解能力,对于阴阳离子个数比相同的电解质,K sp的数值越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强;但对于阴阳离子个数比不同的电解质,不能通过直接比较K sp数值的大小来判断难溶电解质的溶解能力。
3、沉淀溶解平衡有哪些常考的知识点?沉淀生成的两大应用①分离离子:对于同一类型的难溶电解质,如向含有等浓度的Cl-、Br-、I-的混合溶液中滴加AgNO3溶液,AgCl、AgBr、AgI中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。
【热点考题】【典例】实验:①0.1 mol·L-1 AgNO3溶液和0.01 mol·L-1 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中滴加饱和KI溶液,沉淀变为黄色。
下列分析正确的是()A.通过实验①②证明浊液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AgID.实验可以证明AgI比AgCl更难溶【答案】C【对点高考】【2014年高考上海卷第11题】向饱和澄清石灰水中加入少量CaC2,充分反应后恢复到原来的温度,所得溶液中()A.c(Ca2+)、c(OH-)均增大B.c(Ca2+)、c(OH-)均保持不变C.c(Ca2+)、c(OH-)均减小D.c(OH-)增大、c(H+)减小【答案】B【解析】试题分析:碳化钙溶于水与水反应生成氢氧化钙和乙炔,反应的化学方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑。
人教版高中化学选修4《难溶电解质的溶解平衡》
难溶电解质的溶解平衡一、难溶电解质的溶解平衡1.固体物质的溶解度(S)与溶解性的关系溶解性难溶微溶可溶易溶S的范围S<0.01 g 0.01 g<S<1 g 1 g <S<10 g S>10 g 2. 溶解平衡状态:在一定温度下,固体溶质在水中形成饱和溶液时,溶液中溶质质量保持不变的状态,该状态下,固体溶质溶解的速率和溶液中溶质分子结晶的速率达到相等,但溶解和结晶仍在进行。
3.沉淀溶解平衡(1)概念在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即建立了动态平衡,叫做难溶电解质的溶解平衡。
如AgCl溶于水的溶解平衡表示为:(2)特征逆:沉淀的溶解是一个过程动:动态平衡等:溶解速率和沉淀速率相等定:平衡状态时,溶液中离子的浓度保持不变变:当外界条件改变时,溶解平衡发生移动练习:1.已知溶解平衡Mg(OH)2 Mg2+(aq)+2OH-(aq),请分析当下列条件改变时,对该溶解平衡的影响,填写下表,并归纳其影响因素。
条件改变移动方向c(Mg2+) c(OH-)加水向右减小减小升温向右增大增大加MgCl2(s) 向左增大减小2.从物质类别、变化过程角度分析沉淀溶解平衡与弱电解质的电离平衡有何区别?答案(1)从物质类别看,难溶电解质可以是强电解质,也可以是弱电解质[如BaSO4是强电解质,而Al(OH)3是弱电解质],而难电离物质只能是弱电解质。
(2)从变化的过程来看,沉淀溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成沉淀与溶解的平衡状态;而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。
二、影响沉淀溶解平衡的因素:(1)内因:溶质本身的性质。
绝对不溶的物质是没有的;同是微溶物质,溶解度差别也很大;易溶溶质只要是饱和溶液也存在溶解平衡。
(2)外因:①浓度:加水,平衡向溶解方向移动。
②温度:升温,多数平衡向溶解方向移动;少数平衡向生成沉淀的方向移动,如Ca(OH)2的溶解平衡。
③同离子效应:向平衡体系中加入相同的离子,使平衡向生成沉淀的方向移动。
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难溶电解质溶解平衡常见问题1.对AgCl等饱和溶液,溶液中的c(Ag+)和c(Cl-)不一定相等,只有把AgCl固体溶于水后所得的饱和溶液,两者才一致。
2.只有两种难溶电解质的构型相同时(如AgCl与AgBr),才可以说KSP越大的,溶液中的离子浓度就越大(但溶解度不一定也越大,因为还涉及到物质的摩尔质量大小的问题)。
3.对像AgCl与AgBr这样、两者KSP处在同一数量级的,当向AgCl沉淀中加入一定浓度的Br-,是可以把AgCl转化为AgBr沉淀的;同样的,如果向AgBr 沉淀中加入一定浓度的Cl-,也是可以把转化AgBr为AgCl沉淀的。
但注意所加入的离子的浓度要足够大。
4.“完全沉淀”的概念:溶液中当某种离子的浓度小于或等于1×10-5mol/L,则可视为该离子被完全沉淀。
据此可以推算出其它离子的浓度(如溶液的pH)。
5.分步沉淀问题:如用0.001mol/L的AgNO3溶液滴定均为0.001mol/L的KCl和K2CrO4的混合溶液,通过各自的KSP计算沉淀时所需的Ag+的浓度,就可以知道哪种离子先被沉淀。
已知AgCl和Ag2CrO4的KSP分别是1.8×10-10和1.9×10-12。
6.以难溶电解质的成分的两种离子的浓度为两轴所建的坐标系中(如题1),曲线上的点均为饱和状态,即两者的乘积均为KSP;线下的任意点均为不饱和状态,即两者的乘积小于KSP;线上任意点为过饱和状态,即两者的乘积大于KSP。
基础题1.下列说法正确的是A.溶度积小的物质一定比溶度积大的物质溶解度小B.对同类型的难溶物,溶度积小的一定比溶度积大的溶解度小C.难溶物质的溶度积与温度无关D.难溶物的溶解度仅与温度有关2.下列说法正确的是A.AgCl水溶液的导电性很弱,所以AgCl为弱电解质B.溶度积反映了难溶电解质在水中的溶解能力,所以溶度积大的化合物溶解能力肯定大C.将难溶电解质放入纯水中,溶解达平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积D.一定温度下,向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时,AgCl 的溶度积不变,其溶解度也不变3.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列平衡:Ca(OH)2(s)Ca(OH)2(aq) Ca 2+(aq)+2OH -(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法正确的是A .n(Ca 2+)增大B .c(Ca 2+)不变C .n(OH -)增大D .c(OH -)减小4.CaCO 3在下列液体中溶解度最大的是A .H 2OB .Na 2CO 3溶液C .CaCl 2溶液D .乙醇5.下列对水垢的主要成分是CaCO 3和Mg(OH)2而不是CaCO 3和MgCO 3的原因解释中正确的有A .Mg(OH)2的溶度积大于MgCO 3的溶度积,且在水中发生了沉淀转化B .Mg(OH)2的溶度积小于MgCO 3的溶度积,且在水中发生了沉淀转化C .MgCO 3电离出的CO 32—发生水解,使水中浓度减小,对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言,Q c ﹤Ksp ,生成Mg(OH)2沉淀D .MgCO 3电离出的CO 32—发生水解,使水中OH —浓度增大,对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言,Q c ﹥Ksp ,生成Mg(OH)2沉淀6.在产生了AgCl 沉淀的试管中,加入KI 溶液,白色沉淀变为黄色.下列说法正确的是A .该实验说明I -还原性比Cl -强B . 该实验说明I -还原性比Cl -弱C .该实验说明AgI 溶解度比AgCl 小D . KI 的加入对AgCl 的溶解平衡没有影响7.已知:25℃时,()-12-11sp sp 22K [MgOH ]=5.6110,K [MgF ]=7.4310⨯⨯。
下列说法正确的是A .25℃时,饱和()2Mg OH 溶液与饱和2MgF 溶液相比,前者的()2+c Mg 大 B .25℃时,在()2Mg OH 的悬浊液中加入少量的NH 4Cl 固体,()2+c Mg 增大C . 25℃时,()2Mg OH 固体在20mL0.01 mol· L -1氨水中的K sp 比在20 mL0.01 mol· L -1NH 4Cl 溶液中的Ksp 小D .25℃时,在()2Mg OH 液中加入NaF 溶液后。
()2Mg OH 不可能转化为MgF 28.在已知AgCl 和Ag 2CrO 4的溶度积分别为1.8×10-10mol -2和2.0×10-12mol 3·L -3。
若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度,则下列叙述正确的是 A .AgCl 和Ag 2CrO 4的溶解度相等 B .AgCl 的溶解度大于Ag 2CrO 4C.两者类型不同,不能直接由Ksp的大小来判断其溶解能力的大小D.都是难溶盐,溶解度无意义6.向盛有1 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液的试管中滴加1~2滴2 mol/L NaOH溶液,观察到有白色沉淀生成,该反应的离子方程式是______________________________。
再滴加2滴0.1 mol/L FeCl3溶液,观察到白色沉淀转化为红褐色沉淀,该反应的离子方程式是____________________________________________。
由以上现象可以推知,相同条件下Mg(OH)2和Fe(OH)3中溶解度较大的是_________________。
一、课堂巩固:1.B 2.D 3.B 4.A 5.BD 6.C 7.B 8.C6.Mg2++2 OH-== Mg(OH)2↓3Mg(OH)2 + 2Fe3+ == 3Mg2+ + 2Fe(OH)3Mg(OH)2针对性训练1.常温下,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知K甲(CaSO4)=9×10-6。
下列说法正确的是()A.a点对应的K SP小于c点对应的K SPB.a点变为b点将有沉淀生成C.加入蒸馏水可以使c点变为d点D.含有大量SO2-4的溶液中肯定不存在Ca2+2.查阅资料得知Fe3+、Mg2+、Al3+在浓度均为0.1 mol·L-1时,氢氧化物沉淀的pH如下表:若要从含Fe3+、Mg2+、Al3+的混合溶液中,只得到Fe(OH)3沉淀,则应调节溶液的pH范围是()A.12.4~14 B.7.8~10.0 C.3.7~5.2 D.10.0~10.83.已知:K sp(AgCl)=1.8×10-10,K sp(AgI)=1.5×10-16,K sp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是()A. AgCl>AgI>Ag2CrO4B. AgCl>Ag2CrO4>>AgIC. Ag2CrO4>AgCl>AgID. Ag2CrO4>AgI>AgCl4.常温下,AgCl、AgBr、AgI的溶度积常数(K sp)依次为1.8×10-10mol/L2、5.0×10-13mol/L2、8.3×10-17mol/L2。
下列有关说法中不正确的是()A.常温下在水中的溶解能力:AgCl>Ag I>>AgIB.向AgCl饱和溶液中加入足量浓NaBr溶液,有AgBr沉淀生成C.向AgBr饱和溶液中加入足量浓NaCl溶液,不可能有AgCl沉淀生成D.向AgI饱和溶液中加入NaI固体,有AgI沉淀生成5.已知25℃时CaC2O4、CaCO3、AgCl的溶度积常数(K sp)分别为:2.57×10-9、8.7×10-9、1.8×10-10。
下列说法正确的是()A.两种难溶电解质相比较时,K sp小的溶解能力一定更小B.任何含AgCl固体的悬浊液中,c(Ag+)=c(Cl-)C.欲使Ca2+沉淀更完全,选择Na2C2O4作沉淀剂效果比NaCO3更好D.25℃时,向Mg(OH)2悬浊液中加入盐酸,Mg(OH)2的K sp变大6.一定温度下难溶电解质A m B n在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数K sp=c m(A n +)c n·(B m-),称为难溶电解质的溶度积.25℃时,在AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液,观察到的现象是先出现黄色沉淀,最后生成黑色沉淀.已知有关物质的颜色和溶度积如下:下列叙述不.正确的是( ) A.同类型的难溶物溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀B.若先加入Na2S溶液,再加入KI溶液,则无黄色沉淀产生C.25℃时,饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中所含Ag+的浓度相同D.25℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同7.以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有少量Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的MnCl2.根据上述实验事实,可推知MnS具有的相关性质是( ) A.具有吸附性B.MnS的K sp与CuS、PbS、CdS等相同C.相同温度下,MnS的K sp大于CuS、PbS、CdSD.相同温度下,MnS的K sp小于CuS、PbS、CdS8.已知25℃时,AgI饱和溶液中c(Ag+)为1.23×10-8mol/L,AgCl的饱和溶液中c(Ag+)为1.25×10-5mol/L。
若在5mL含有KCl和KI各为0.01mol/L的溶液中,逐滴加入5mL0.01mol/L 的AgNO3溶液形成浊液,下列叙述正确的是()A.加入AgNO3溶液时首先生成AgCl沉淀B.AgI的溶度积常数为1.23×10-10C.浊液中Cl-和I-离子浓度之比约为1.03×106D.如果不考虑水的蒸发,升高温度,则浊液中的沉淀的质量不变9.已知K sp(Ag3PO4)=1.4×10-16,K sp(Ag2S)=6.3×10-50,K sp(AgCN)=1.2×10-16,则下列盐的饱和溶液按Ag+浓度大小顺序排列正确的是()A. Ag3PO4>Ag2S>AgCNB.Ag3PO4>AgCN>Ag2SC. AgCN>Ag3PO4>Ag2SD. Ag2S>AgCN>Ag3PO410.某溶液中同时存在Mg2+、Fe2+、Mn2+和Al3+四种金属离子(浓度均为0.1mol/L)。
现用碱调节溶液的pH,根据右表可知,下列说法错误的是()A.Al3+最先转化为Al(OH)3沉淀Array B.加碱过程中,Fe2+、Mn2+几乎同时转化为沉淀C.要使Mg2+转化为沉淀,溶液的pH应大于9D.pH=14时,四种金属离子全部以沉淀形式存在11. 25℃时,向AgCl 悬浊液中依次加入浓度相同的KI 溶液和Na 2S 溶液,观察到的现象是先出现黄色沉淀,最后出现黑色沉淀。