1、第四节 难溶电解质的溶解平衡 课堂互动讲练 探究整合应用 第四节 难溶电解质的溶解平衡 课前自主学案 知能优化训练 学习目标1.了解难溶电解质的溶解平衡。2.了解溶度积的意义。3.知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。一、溶解平衡 1溶解平衡 课前自主学案 自主学习 溶解生成(3)特征“逆”是可逆反应，沉淀和溶解同时进行。“动”动态平衡，溶解速率和沉淀速率_，即溶解过程和沉淀过程都在进行。“等”溶解速率和沉淀速率_。“定”溶解达平衡状态时，溶液中的离子浓度_。“变”当改变外界条件时，溶解平衡_，直到建立新的平衡。不为零相等恒定移动2生成难溶电解质的离子反应的限度(1)25
2、 时，溶解性与溶解度的关系(2)反应完全的标志对于常量的化学反应来说，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1105 mol/L时，反应就达完全。溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶 溶解度 10 g 1 g10 g 0.01 g1 g 0.01 g 思考感悟1(1)如果要除去某溶液中的 SO24，你选择加入钙盐还是钡盐？为什么？(2)只有难溶电解质才存在溶解平衡吗？【提示】(1)加入可溶性钡盐。因为 BaSO4 的溶解度比 CaSO4 的溶解度小，用 Ba2沉淀 SO24 更完全。(2)不仅难溶电解质存在溶解平衡，在易溶的饱和溶液中也存在溶解平衡，如饱和 NaCl 溶液中存在溶解和结晶平衡。二、
3、沉淀反应及其应用1沉淀的生成(1)调节 pH 法加入氨水调节 pH 至 78，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。反应离子方程式如下：Fe3 3NH3H2O=Fe(OH)33NH4。(2)加沉淀剂法以 Na2S、H2S 等作沉淀剂，使 Cu2、Hg2等生成极难溶的硫化物_、_等沉淀。反应离子方程式如下：Cu2S2=CuS，Hg2S2=HgS。CuSHgS2沉淀的溶解(1)原理 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，只要不断减少溶解平衡体系中的_，平衡就向_的方向移动，从而使沉淀溶解。(2)方法 酸溶解法 难溶电解质CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2可溶于强酸，其反应的离子方程式如下
4、：CaCO32H=Ca2H2OCO2；FeS2H=Fe2H2S；Al(OH)33H=Al33H2O；Cu(OH)22H=Cu22H2O。离子溶解盐溶液溶解法Mg(OH)2 能溶于 NH4Cl 溶液，反应的化学方程式为：Mg(OH)2 2NH4Cl=MgCl2 2NH3 2H2O，离 子 方 程 式 为：Mg(OH)2 2NH4=Mg22NH32H2O。思考感情2固体Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，是因为NH4Cl溶液显酸性吗？为什么？如何证明你的观点？【提示】不是。因为固体 Mg(OH)2 溶于水后，存在着这样的平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，加入 NH4Cl 后，存
5、在着 NH4 OHNH3H2O，使 c(OH)减小，使 Mg(OH)2 的溶解平衡向着溶解的方向进行，故 Mg(OH)2 溶于NH4Cl 溶液。可将固体 Mg(OH)2 加入到中性的CH3COONH4 溶液中，若溶解则说明上述观点正确。3沉淀的转化(1)沉淀转化的实质 沉淀转化的实质就是_平衡的移动。即_的沉淀转化成_的沉淀。两种沉淀的溶解度差别_，沉淀越容易转化。沉淀溶解溶解度小溶解度更小越大(2)沉淀转化的应用锅炉除水垢水垢CaSO4(s)Na2CO3CaCO3(s)盐酸 Ca2(aq)其反应的化学方程式如下：CaSO4Na2CO3=CaCO3Na2SO4；CaCO32HCl=CaCl2H
6、2OCO2。自然界中矿物的转化原生铜的硫化物 氧化、淋滤CuSO4 溶液渗透，加闪锌矿ZnS和方铅矿PbS铜蓝(CuS)其反应的化学方程式如下：_，_。CuSO4ZnS=CuSZnSO4CuSO4PbS=CuSPbSO4思考感悟3若先将Na2S与AgNO3两溶液混合，再向其中加入NaCl会有AgCl沉淀生成吗？【提示】不会。因为溶解度：Ag2SAgCl，且化学反应是向生成溶解度更小的物质的方向进行，所以Na2S与AgNO3两溶液混合后产生黑色的Ag2S沉淀，再加NaCl后不发生化学反应。1下列物质在水中属于难溶物的是()AAgCl BBaCl2 CH2SDNa2SO4 解析：选A。难溶物是指在
7、水中的溶解度小于0.01 g的物质。自主体验 2(2011年河南商丘高二检测)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，将促进溶解解析：选B。反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系；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；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。3向盛有0.1 mol/L AgNO3溶液的试管中滴加0.1mol/L Na2S溶液
8、至沉淀完全，再向上层清液中滴加足量NaCl溶液，产生的现象或生成的物质是()A黑色沉淀完全转化为白色沉淀 B既有氯化银也有硫化银 C不能由黑色沉淀转化为白色沉淀 D只有氯化银白色沉淀 解析：选C。Ag2S的溶解度远比AgCl小，不会生成氯化银的沉淀。课堂互动讲练 溶解平衡的特征及影响因素1溶解平衡特征(1)“逆”沉淀与溶解同时进行。(2)“动”动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不为0。(3)“等”v溶解v沉淀。(4)“定”达到平衡时，溶液中离子的浓度保持不变。(5)“变”当改变外界条件时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。即勒夏特列原理也适用于判断溶解平衡移动分析。2影响平衡的因素 影响因素
9、沉淀溶解平衡 电离平衡 内因 电解质本身的性质 外因 温度 温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动 温度升高，正向移动 稀释 向溶解方向移动 正向移动 同离子效应 加入相同离子，向生成沉淀的方向移动 逆向移动 例1(2011年湖北荆州调研)当氢氧化钙固体在水中达到溶解平衡Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)时，为使Ca(OH)2固体的量减少，需加入少量的(双选)()ANH4NO3 BNaOH CCaCl2DNaHSO4【解析】A 项，NH4NO3 电离出的 NH4 与 Ca(OH)2溶解平衡中的 OH反应，NH4 OHNH3H2O，平衡右移，固体质量减少；B 项，加入 NaOH，增
10、大了 c(OH)，平衡左移，固体质量增多；C 项，加入 CaCl2，增大了 c(Ca2)，平衡左移，固体质量增多；D 项，加入 NaHSO4，会发生 HOH=H2O，c(OH)减小，平衡右移，固体质量减少。【答案】AD【规律方法】解答此类题目时，要利用平衡移动原理分析沉淀平衡的移动方向。互动探究如果把题干中的“CaOH2固体的质量减少”改为“CaOH2固体的质量增加”，其他不变，选项如何？【提示】选BC。B项，加入NaOH可使溶液中c(OH)增大，使沉淀溶解平衡向左移动，固体质量增加；C项，加入CaCl2，可使溶液中c(Ca2)增大，使沉淀溶解平衡向左移动，固体质量增加。变式训练1 现向含Ag
11、Br的饱和溶液中：(1)加入固体AgNO3，则c(Ag)_(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)；(2)加入更多的AgBr固体，则c(Ag)_；(3)加 入 AgCl 固 体，则 c(Br )_，c(Ag)_；(4)加 入 Na2S 固 体，则 c(Br )_，c(Ag)_。解析：本题考查了难溶电解质溶解平衡的影响因素。(1)向AgBr饱和溶液中加入AgNO3，溶解平衡逆向移动，但c(Ag)增大。(2)加入AgBr固体，对溶解平衡无影响,c(Ag)不变。(3)因AgCl溶解度大于AgBr，加入AgCl固体时，c(Ag)增大，溶解平衡向左移动，c(Br)变小。(4)因Ag2S溶解度小于AgBr
12、，加入Na2S固体时，生成Ag2S，溶解平衡向右移动，c(Br)增大，但c(Ag)减小。答案：(1)变大(2)不变(3)变小 变大(4)变大 变小 溶度积1表达式对于AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)Kspcm(An)cn(Bm)2溶度积与离子积的关系通过比较溶度积Ksp与溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。(1)QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直到溶液饱和，达到新的平衡。(2)QcKsp，溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。(3)QcKsp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。特别提
13、醒：Ksp只与难溶电解质本身的性质和温度有关。例2(2009年高考浙江卷)已知：25 时，KspMg(OH)2 5.6110 12，KspMgF2 7.421011。下列说法正确的是()A25 时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大 B25 时，在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大 C25 时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 molL1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 molL1NH4Cl溶液中的Ksp小 D25 时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2【思路点拨】解答本题应
14、注意以下三点：(1)溶度积的影响因素。(2)利用溶度积比较物质的溶解度时的注意事项。(3)沉淀转化的实质。【答案】B【解析】Mg(OH)2 与 MgF2 均为 AB2 型难溶电解质，故 Ksp 越小，其溶解度越小，前者 c(Mg2)小，A 错误；因为 NH4 OH=NH3H2O，所以加入NH4Cl后促进 Mg(OH)2的溶解平衡向右移动，c(Mg2)增大，B 正确；Ksp 只受温度的影响，25时，Mg(OH)2 的溶度积 Ksp 为常数，C 错误；加入 NaF溶液后，若 Qcc(Mg2)c2(F)Ksp(MgF2)，则会产生 MgF2 沉淀，D 错误。互动探究把C项中的Ksp改为cMg2后，是
15、否正确？【提示】在Mg(OH)2悬浊液中加入氨水，则使c(OH)增大，溶解平衡向左移动，使c(Mg2)减小，而加入NH4Cl，则因发生NHoal(,4)OH=NH3H2O，而使溶解平衡向右移动，c(Mg2)增大，此时正确。变式训练2(2010年高考山东卷)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是()AKspFe(OH)3KspCu(OH)2 B加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点 Cc、d两点代表的溶液中c(H)与c(OH)乘积相等 DFe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、
16、c两点代表的溶液中达到饱和 解析：选 B。本题考查沉淀溶解平衡知识，意在考查考生分析图形的能力和实际运用知识的能力。KspFe(OH)3 c(Fe3)c3(OH)，KspCu(OH)2c(Cu2)c2(OH)，Fe3、Cu2浓度相等(b、c 点)时，Fe3对应的 pH 小，c(H)较大，则 c(OH)较小，又知 Ksp 仅与温度有关，则 KspFe(OH)3KspCu(OH)2，A 选项正确；存在沉淀溶解平衡：Fe(OH)3(s)Fe3(aq)3OH(aq)，加入 NH4Cl 固体，因为 NH4 水解产生 H，H与 OH反应使平衡正向移动，c(Fe3)增大，B 选项错误；c(H)和 c(OH)
17、的乘积为Kw，Kw 仅与温度有关，则 C 选项正确；由题意和题图知 D 选项正确。探究整合应用 沉淀的转化 在含有几种离子的溶液中，加入一种沉淀剂，根据溶度积规则，对同类型的难溶化合物，Ksp小的先沉淀，Ksp大的后沉淀，这种先后沉淀作用叫分步沉淀，例如在含0.1 mol/L的Cl和I溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先生成AgI沉淀，后生成AgCl沉淀。利用分步沉淀的原理可将两种离子分离，沉淀的先后顺序除跟溶积度有关外，还与被沉淀离子的起始浓度有关。1沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。2特点(1)一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。(2)沉淀的溶解度差别越大，越易转化。例 已知难溶
18、电解质在水溶液中存在溶解平衡：MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Kspcm(Mn)cn(Am)，称为容度积。某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，查得如下资料：(25)电解质,CaCO3,CaSO4,MgCO3,Mg(OH)2Ksp实验步骤如下：往100 mL 0.1 mol/L的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol/L的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g，搅拌、静置、沉淀后弃去上层清液。再加入蒸馏水搅拌、静置、沉淀后再弃去上层清液。_。(1)由题中信息Ksp越大，表示电解质的溶解度越_(填“大”或“小”)。(2)写出第步发生反应的化学方程式：_。(3)设计第步的目的是_。(4)请补充第步操作及发生的现象：_。【解析】Ksp越大，电解质的溶解度越大，第步中加入Na2CO3后，由于CaCO3比CaSO4更难溶，故应转化为CaCO3，步的操作主要是除去Na2SO4，最后一步可加入足量盐酸，证明生成的沉淀已全部转化为CaCO3，故沉淀溶解。【答案】(1)大(2)Na2CO3CaSO4=Na2SO4CaCO3(3)洗去沉淀中附着的 SO24(4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解