版化学一轮精品复习学案84难溶电解质的溶解平衡选修4文档格式.docx

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Cu2+

（Fe3+、Fe2+）离子和除去方法

2.沉淀的溶解

根据溶度积规则，当Qc<

Ksp时，沉淀就向溶解的方向进行。

因此，使沉淀溶解的总原则就是设法使构成晶体离子的浓度减小使之满足Qc<

Ksp。

化学方法溶解沉淀的原则是：

使沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动。

常用的方法有：

（1）酸碱溶解法

借助某些可溶性弱电解质（水、弱酸或弱碱），使难溶物的离子浓度降低而溶解。

本法适用于溶解氢氧化物、弱酸或弱碱盐等难溶物质。

具体办法是：

难溶酸用强碱溶；

难溶碱用强酸或较强酸溶；

难溶弱酸盐用强酸或较强酸溶解。

（2）配位溶解法

在难溶物中加入配位剂，因形成配合物而降低难溶物的某种离子浓度，使平衡向右移动而溶解，配位剂的浓度越大，或生成配合物稳定性越大，则难溶物的溶解度也越大。

例如，含AgCl（s）的溶液中加入氨水，而使AgCl溶解度增加或完全溶解。

AgCl（s）＋2NH3（aq）

[Ag（NH3）2]＋（aq）＋Cl－

（3）氧化还原溶解法

通过氧化还原反应使难溶物的离子浓度降低，使平衡向右移动而溶解。

此法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物，如，不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于HNO3就是一个例子：

3Ag2S＋8HNO3===6AgNO3＋3S＋2NO↑＋4H2O

（4）沉淀转化溶解法

将难溶物转化为能用上述三种方法之一溶解的沉淀，然后再溶解。

例如，BaSO4中加入饱和Na2CO3溶液使BaSO4转化为BaCO3，再将BaCO3溶于盐酸。

3.沉淀的转化：

（1）概念：

由一种难溶物质转化另一种难溶物质的过程

（2）实质：

难溶电解质溶解平衡的移动。

（3）应用：

水垢中CaSO4的除去，氟化物防治龋齿的化学原理等

【要点名师透析】

一、沉淀溶解平衡的影响因素及四大平衡的比较

1.沉淀溶解平衡的影响因素

（1）内因：

难溶电解质本身的性质。

（2）外因：

①浓度：

加水，平衡向溶解方向移动。

但Ksp不变。

②温度：

升温，多数平衡向溶解方向移动，多数难溶电解质的溶解度随温度的升高而增大，升高温度，平衡向溶解方向移动Ksp增大。

③其他：

向平衡体系中加入可与体系中的某些离子反应的更难溶解或更难电离或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。

2.四大平衡的比较

【典例1】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

【答案

】B

【解析】本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。

A项：

反应开

始时，各离子的浓度没有必然的关系。

B项正确。

C项沉淀溶解达到平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等。

D项：

沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。

二、沉淀溶解平衡的应用

1.沉淀的溶解和生成

（1）沉淀的生成。

欲使某物质析出沉淀，必须使其离子积大于溶度积，即增大离子浓度可反应向着生成沉淀的方向转化。

（2）沉淀的溶解当Qc<

Ksp时，就会试沉淀溶解，加入酸、碱或氧化剂、还原剂或者是适当的配合剂与溶解平衡体系中的离子进行反应，降

低离子浓度，使平衡向溶解方向移动。

2．沉淀的转化

沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。

一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。

根据难溶物质溶解度的大小，难溶物质间可以进行转化，例如：

沉淀转化在工业上的应用

在工业废水处理过程中，用FeS等难溶物作沉淀剂除去废水中的重金属离子。

【典例2】

（2011·

佛山模拟）某些物质的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如图所示。

Mg（ClO3）2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，通常采用向MgCl2溶液中加入NaClO3的方法制取。

下列有关说法中不正确的是（）

A.用向MgCl2溶液中加入NaClO3的方法制取Mg（ClO3）2的主要原因是Mg（ClO3）2的溶解度受温度的影响比较大

B.Mg（ClO3）2不能与可燃物（如S、P4）一起存放

C.可采用溶解、过滤的方法分离Mg（ClO3）2与NaCl的混合物

D.通过这种方法制得的Mg（ClO3）2中常伴有NaCl等杂质

【答案】选C。

【解析】由常见的氧化剂KClO3可知Mg（ClO3）2具有氧化性，不能与可燃物一起存在。

因为Mg（ClO3）2的溶解度受温度的影响较大，而NaCl的溶解度受温度的影响较小，故所得的Mg（ClO3）2中常伴有NaCl等杂质，应采用重结晶的方法将其分离。

【感悟高考真题】

1.（2011·

四川高考·

6）下列“化学与生活”的说法不正确的是

A硫酸钡可用于钡餐透视

B盐卤可用于制豆腐

C明矾可用于水的消毒、杀菌

D醋可用于除去暖水瓶中的水垢

【解析】解答本题时应将化学物质与生产、生活密切地联系在一起，在判断选项时，

既要符合化学物质的性质，又要能够满足生产生活的需要。

因为硫酸钡既不溶于水，又不溶于酸和碱,医学方面，硫酸钡可用作胃肠道的造影剂，硫酸钡俗称钡餐，由此判断A项正确；

B项将盐卤加入豆浆中，豆浆会发生聚沉，形成豆腐，,因此B项正确；

C项明矾可用于净水，只对水起净化作用，不具有杀菌、消毒作用，由此可知C项错误；

D项醋中含有醋酸，水垢的主要成分是CaCO3和Mg（OH）2,CaCO3+2CH3COOH=（CH3COO）2Ca+H2O+CO2↑;

2CH3COOH+Mg（OH）2=（CH3COO）2Mg+2H2O,因此D项正确。

2.（2010•山东卷）某温度下，

分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液

，金属阳离子浓度的辩护如图所示。

据图分析，下列判断错误的是

A.

B.加适量

固体可使溶液由

点变到

点

C.

两点代表的溶液中

与

乘积相等

D.

、

分别在

两点代表的溶液中达到饱和

【答案】B

【解析】b、c两点金属阳离子的浓度相等，都设为x，

，

，则

，故

，A正确；

a点到b点的碱性增强，而

溶解于水后显酸性，故B错；

只要温度一定，

就一定，故C正确；

溶度积曲线上的点代表的溶液都已饱和，曲线左下方的点都不饱和，右上方的点都是

，沉淀要析出，故D正确。

3.（2010•浙江卷）（15分）已知：

①25℃时弱电解质电离平衡数：

Ka（CH3COOH）＝

，Ka（HSCN）＝0.13；

难溶电解质的溶度积常数：

Kap（CaF2）＝

②25℃时，

mol·

L-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F-）与溶液pH的变化关系，如下图所示：

请根据以下信息回答下旬问题：

图2

（1）25℃时，将20mL0.10mol·

L-1CH3COOH溶液和20mL0.10mol·

L-1HSCN溶液分别与20mL0.10mol·

L-1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图2所示：

反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是，反应结束后所得两溶液中，c（CH3COO-）c（SCN-）（填“＞”、“＜”或“＝”）

（2）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka

，列式并说明得出该常数的理由。

（3）

mol·

L-1HF溶液与

L-1CaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生。

【解析】

给信息多，可以对信息进行初步分析，也可以根据问题再去取舍信息。

信息分析：

①HSCN比CH3COOH易电离，CaF2难溶。

②F-PH=6,PH=0时以HF存在。

F-与HF总量不变。

问题引导分析（解题分析与答案）：

（1）相同的起始条件，只能是因为两种酸的电离度不同导致溶液中起始反应时H+

浓度不同引起反应速率的不同。

反应结束后，溶质为CH3COONa和NaSCN,因CH3COOH酸性弱于HSCN，故CH3COONa水解程度大，c（CH3COO-）＜c（SCN-）。

（2）HF电离平衡常数Ka=【c（H+）*c（F-）】/c（HF）,其中c（H+）、c（F-）、c（HF）都是电离达到平衡时的浓度，选择中间段图像求解。

根据图像：

PH=4时，c（H+）=10-4，c（F-）=1.6×

10-3、c（HF）=4.0×

10-4。

Ka=0.4×

10-3。

（3）PH=4.0，则c（H+）=10-4,此时：

根据HF电离，产生的c（F-）=1.6×

10-3，而溶

液中的c（Ca2+）=2.0×

c2（F-）×

c（Ca2+）=5.12×

10-10，5.12×

10-10大于Kap（CaF2）＝

，此时有少量沉淀产生。

教与学提示：

本题比较全面地考察了电离平衡常数与溶解平衡常数的知识内容。

要求学生会读图，要掌握平衡常数的表达式和含义：

平衡时的溶液中的各种相关离子的浓度。

要理解溶解平衡的含义：

达到饱和溶液时的最大值，大于则沉淀析出，小于则不析出。

明确平衡常数是随温度变化的，不随溶液中的离子浓度的实际值而发生变化。

在平衡常数的教学中，可以设计一个关于化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数的专题，有比较，有触类旁通地系统地研究和学习平衡常数问题。

26题再一次说明，平衡常数的题目不再只是说要考，而总是回避大题的内容。

难点突破在高考复习中意义重大。

也再一次说明，高考的热点往往和大学基础要求有联系。

4.（2009·

广东卷·

18）硫酸锶（SrSO4）在水中的沉淀溶解平衡曲线如下。

下列说法正确的是（）

A．温度一定时，Ksp（SrSO4）随c（SO42－）的增大而减小

B．三个不同温度中，313K时Ksp（SrSO4）最大

C．283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液

D．283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液【答案】BC

【解析】平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关，A错误。

由图可知，c（SO42－）相同时，三个不同温度中以313K的c（Sr2＋）最大，所以平衡常数Ksp=c（Sr2＋）·

c（SO42－）最大，B正确。

从图中数据大小可知：

一定温度时线下的点都是浓度偏小，处于不饱和状态所以C项正确；

线上的点处于过饱和状态（D项错误：

原状态处在363K线的上方）。

5.（2011·

浙江卷）海水中含有丰富的镁资源。

某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：

图0

模拟海水中的离

子浓度/mol·

L－1

Na＋

Mg2＋

Ca2＋

Cl－

HCO

0.439

0.050

0.011

0.560

0.001

注：

溶液中某种离子的浓度小于1.0×

10－5mol·

L－1，可认为该离子不存在；

实验过程中，假设溶液体积不变。

Ksp，CaCO3＝4.96×

10－9

Ksp，MgCO3＝6.82×

10－6

Ksp，Ca（OH）2＝4.68×

Ksp，Mg（OH）2＝5.61×

10－12

下列说法正确的是（　　）

A．沉淀物X为CaCO3

B．滤液M中存在Mg2＋，不存在Ca2＋

C．滤液N中存在Mg2＋，Ca2＋

D．步骤②中若改为加入4.2gNaOH固体，沉淀物Y为Ca（OH）2和Mg（OH）2的混合物

【答案】A

【解析】　加入NaOH溶液，HCO

与OH－反应生成CO

，此时c（Ca2＋）·

c（CO

）＝0.011×

0.001＝1.1×

10－5＞Ksp（CaCO3），c（Mg2＋）·

）＝0.050×

0.001＝5×

10－5＞Ksp（MgCO3），由于Ksp（CaCO3）＜Ksp（MgCO3），因此先生成CaCO3沉淀，生成沉淀后溶液中c（CO

）＝

＝4.51×

10－7＜1×

10－5，因此CO

完全沉淀，则无MgCO3沉淀生成，A对；

滤液M中c（Ca2＋）＝0.010mol/L，c（Mg2＋）＝0.050mol/L，B错；

滤液M加NaOH固体调节pH＝11.0，此时c（Mg2＋）·

c2（OH－）＝0.050×

（10－3）2＝5×

10－8＞Ksp[Mg（OH）2]，c（Ca2＋）·

c2（OH－）＝0.010×

（10－3）2＝1×

10－8＜Ksp[Ca（OH）2]，因此只有Mg（OH）2沉淀生成，而无Ca（OH）2沉淀生成，生成沉淀后溶液中c（Mg2＋）＝

＝5.61×

10－6＜1×

10－5，因此Mg2＋完全沉淀，故滤液N中只有Ca2＋而无Mg2＋，C错；

若改为加入4.2gNaOH，则c（OH－）＝0.105mol/L，则c（Mg2＋）·

（0.105）2＝5.51×

10－4＞Ksp[Mg（OH）2]，c（Ca2＋）·

（0.105）2＝1.10×

10－4＞Ksp[Ca（OH）2]，由于Ksp[Mg（OH）2]＜Ksp[Ca（OH）2]，则先生成Mg（OH）2沉淀，并且沉淀完全，生成沉淀后溶液中c（OH－）＝0.105－0.05×

2＝0.005mol/L，此时c（Ca2＋）·

（0.005）2＝2.5×

10－7＜Ksp[Ca（OH）2]，故无Ca（OH）2沉淀生成，D错。

【考点模拟演练】

1.（2010·

山东省潍坊市高三检测）下列有关沉淀溶解平衡的说法中，正确的是

A．

，说明AB的溶解度小于CD的溶解度

B．在氯化银的沉淀溶解平衡体系中加入蒸馏水，氯化银的Ksp增大

C．向氯化银沉淀溶解平衡体系中加人碘化钾固体，氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀

D．在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中加入稀盐酸，沉淀溶解平衡不移动

【答案】C

2.在100mL0.01mol/LKCl溶液中，加入1mL0.01mol/LAgNO3溶液，下列说法正确的是（AgClSP=1.8×

10-10）

A．有AgCl沉淀析出B.无AgCl沉淀

C.无法确定D.有沉淀但不是AgCl

3.已知Ksp（AgCl）=1.8×

10－10，Ksp（AgI）＝1.0×

10－16。

下列关于不溶物之间转化的说法中错误的是

A．AgCl不溶于水，不能转化为AgI

B．两种不溶物的Ksp相差越大，不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物

C．AgI比AgCl更难溶于水，所以，AgCl可以转化为AgI

D．常温下，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则NaI的浓度必须不低于

×

10－11mol·

4.已知25℃时，AgI饱和溶液中c（Ag＋）为1.22×

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，加入8mL0.01mol/LAgNO3溶液，这时溶液中所含溶质的离子浓度大小关系正确的是

A．c（K＋）＞c（NO3—）＞c（Cl—）＞c（Ag＋）＞c（I—）

B．c（K＋）＞c（NO3—）＞c（Ag＋）＞c（Cl—）＞c（I—）

C．c（NO3—）＞c（K＋）＞c（Ag＋）＞c（Cl—）＞c（I—）

D．c（K＋）＞c（NO3—）＞c（Ag＋）=c（Cl—）＋c（I—）

【答案】D

5.去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入（已知Fe（OH）3只要在pH＞4的环境里就可以沉淀完全）（　　）

A．NaOHB．Na2CO3

C．氨水D．MgO

【解析】要除去FeCl3实际上是除去Fe3＋，除去Fe3＋的方法是使其转化为Fe（OH）3，但直接引入OH－会导致Mg2＋也生成沉淀．因此可利用Fe3＋易水解生成Fe（OH）3和H＋，减小c（H＋）使水解平衡向右移动，且不引入杂质离子，选

用MgO.

6.（2011·

梅州模拟）常温下，有关物质的溶度积如下

下列有关说法不正确的是（）

A.常温下，除去NaCl溶液中的MgCl2杂质，选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好

B.常温下，除去NaCl溶液中的CaCl2杂质，选用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好

C.向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH=8时，c（Mg2+）∶c（Fe3+）＝2.125×

1021

D.无法利用Ca（OH）2制备NaOH

【答案】选D。

【思路点拨】

（1）Ksp越小离子沉淀的越完全；

（2）当两种沉淀共存时，形成沉淀的相同离子具有相同的物

质的量浓度。

【解析】A项中Ksp［Mg（OH）2］<

Ksp［MgCO3］，所以用NaOH溶液可使Mg2+沉淀更完全；

同理可知B项正确；

C项中pH=8即c（OH-）=1×

10-6mol/L，当两种沉淀共存时，有

，代入数据，则有上述结果，C项正确；

D项可用下述反应实现：

Ca（OH）2+Na2CO3====CaCO3↓+2NaOH，D项错误。

7.（2011·

日照模拟）常温下，Ksp（CaSO4）=9×

10-6，常温下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。

下列说法正确的是（）

A.常温下CaSO4饱和溶液中，c（Ca2+）、c（SO42-）对应曲线上任意一点

B.b点将有沉淀生成，平衡后溶液中c（SO42-）一定等于3×

10-3mol/L

C.d点溶液通过蒸发可以变到c点

D.a

点对应的Ksp等于c点对应的Ksp

【解析】A项，常温下C

aSO4饱和溶液中，c（Ca2+）与c（SO42-）的乘积对应曲线上任意一点；

B项，b点时Qc>

Ksp，将有沉淀生成，Ca2+、SO42-的浓度按相同数值减小，平衡后溶液中c（SO42-）小于3×

10-3mol/L；

C项，d点时Qc<

Ksp，还未形成饱和溶液，通过蒸发，水量减少，c（Ca2+）、c（SO42-）均变大，不可能由d点变到c点；

D项，由于温度不变，Ksp就不变，由图像知，a点、c点均处于平衡状态，即a点与c点的Ksp相等。

8.（2011·

佛山模拟）CaCO3溶于盐酸中生成CO2：

CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O。

则下列说法中，正确的是（）

A.该反应的离子方程式为：

CO32-+2H+====CO2↑+H2O

B.与同浓度的盐酸反应，块状大理石的反应速率比粉末状的快

C.CaCO3溶于盐酸是因为H+破坏了CaCO3的沉淀溶解平衡，使其Ksp增大

D.CaCO3与适量的盐酸恰好完全反应所得溶液中：

c（H+）=c（OH-）+2c（CO32-）+c（HCO3-）

【解析】CaCO3为难溶性物质，书写离子方程式时不可拆，离子方程式应为：

CaCO3+2H+====Ca2++CO2↑+H2O；

由于块状的表面积比粉末状的表面积小，与同浓度的盐酸反应时，块状大理石的反应速率比粉末状的慢；

Ksp值只随温度的变化而变化，温度不变Ksp值不变；

CaCO3与适量的盐酸恰好完全反应，所得的溶液为CaCl2和H2CO3的混合液，根据电荷守恒：

2c（Ca2+）+c（H+）=c（Cl-）+c（OH-）+2c（CO32-）

+c（HCO3-），由于2c（Ca2+）=c（Cl-），则存在：

c（H+）=c（OH-）+2c（CO32-）+c（HCO3-），故选D项。

9.Cu（OH）2在水中存在着如下溶解平衡：

Cu（OH）2（s）

Cu2+（aq）+2OH-（aq），在常温下Ksp［Cu（OH）2］=2×

10-20。

某CuSO4溶液中，c（Cu2+）=0.02mol/L，在常温下要生成Cu（OH）2沉淀，需要向CuSO4溶液中加入碱溶液来调节溶液的pH，使溶液的pH大于（）

A.2B.3C.4D.5

【解析】根据信息：

当c（Cu2+）·

c2（OH-）=2×

10-20时开始出现沉淀，则c（OH-）=

=1×

10-9（mol/L），c（H+）=

=1×

10-5（mol/L），pH=5。

10.（2011·

如皋一模）向胶体中加入电解质能使胶体凝聚。

使一定量的胶体溶液在一定时间内开始凝聚所需电解

质的浓度（amol/L）称作“聚沉值”，电解质的“聚沉值”越小，则表示其凝聚力越大。

实验证明，凝聚力主要取决于和胶粒带相反电荷的离子所带的电荷数，电荷数越大，凝聚力越大，则向Fe（OH）3胶体中加入下列电解质时，其“聚沉值”最小的是（　　）

A．NaCl　　　　　　B．FeCl3

C．K2SO4D．Na3PO4

【答案】D　

【解析】Fe（OH）3胶粒带正电荷，电解质电离出的阴离子带负电荷越多，越易聚沉，即聚沉值越小。

11.（2011·

山东东营胜利二中高三上期中）

将Na2O2逐渐加入到含有Al3+、Mg2+、NH4+的混合溶液中并加热，产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系如图所示。

则原溶液中Al3+、Mg2+、NH4+的物质的量分别为

A．2mol、3mol、8mol

B．3mol、2mol、8mol

C．2mol、3mol、4mol

D．3mol、2mol、4mol

12.（2011·

江苏金陵中学高三期中）下列示意图与对应的反应情况符合的是（）

A．向含0.01molKOH和0.01molCa（OH）2的混合溶液中缓慢通入CO2至过量

B．向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至过量

C．向Kal（SO4）2溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至过量

D．向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸至过量

13.（2011·

山东枣庄八中高三第一次调研）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