難溶電解質的溶解平衡

2023-02-09 18:21:03 字數 4370 閱讀 1601

一.考綱要求

二.考點整合

【考點1】 溶解平衡

1.建立:以agcl溶解為例:

從固體溶解平衡的角度,agcl在溶液中存在下述兩個過程:一方面,在水分子作用下,少量和脫離agcl的表面溶入水中;另一方面,溶液中的ag+和cl-受agcl表面的吸引,回到agcl的表面在一定溫度下,當沉澱溶解和生成的速率相等時,得到agcl的溶液,建立下列動態平衡:

agcl (s) cl-(aq)+ag+(aq)

2.定義:一定條件下,難溶電解質溶解成離子的速率等於離子重新結合成沉澱的速率,溶液中各離子的濃度保持不變的狀態。

3.特徵: 動、等、定、變、同

4.影響因素:

(1)內因:電解質本身的性質

(2)外因:①濃度:加水,平衡向溶解方向移動。②溫度:公升溫,多數平衡向溶解方向移動

(1)沉澱的形成和轉化

加入與溶液中的某些離子生成沉澱,達到分離或除去某些離子的目的。反應中,離子趨向於生成的物質。

(2)沉澱的溶解

根據平衡移動原理,減少溶解平衡體系中的某種離子,會使平衡向沉澱向方向移動,沉澱逐漸 。例: mg(oh)2(s)≒ mg2+(aq) + oh-(aq)

oh- + h+ h2o條件的改變了原難溶電解質的溶解平衡。

【例1】己知碳酸鈣和氫氧化鈣在水中存在下列溶解平衡ca(oh)2(固)ca2++2oh-,caco3(固) ca2++co32-。在火力發電廠燃燒煤的廢氣中往往含有so2、o2、n2,co2等,為了除去有害氣體so2變廢為寶,常常見粉末狀的碳酸鈣或熟石灰的懸濁液洗滌廢氣,反應產物為石膏。

(1)寫山上述兩個反應的化學方程式:

①s02與caco3懸濁液反應

②s02與ca(oh)2懸濁液反應

(2)試說明用熟石灰的懸濁液而不用澄清石灰水的理由

【答案】(1)①2so2+o2+2caco3+4h2o=2(caso4·h2o)+2co2或 2so2+o2+2caco3+4h2o=2(caso4·h2o)+2co2 ②2so2+o2+2ca(oh)2+2h2o=2(caso4·2h2o)或2so2+o2+2ca(oh)2=2caso4+2h2o (2) ca(oh)2微溶於水,石灰水中ca(oh)2濃度小,不利於吸收so2

考點2 溶度積

(一) 溶度積常數:在水溶液中,ag+和cl-作用產生白色的agcl沉澱,但固態的agcl並非絕對不溶於水,它仍能微量地溶解成為ag+和cl-。在一定條件下,當與的速率相等時,便達到固體難溶電解質與溶液中離子間的平衡,agcl沉澱與溶液中的ag+和cl-之間的平衡表示為

平衡時, 即c(ag+)·c(cl-)=ksp(agcl)由於[agcl(s)]是常數,可併入常數項,得ksp = c(ag+)·c(cl-)

ksp稱為溶度積常數,簡稱溶度積。它反映了難溶電解質在水中的對於aabb型的難溶電解質aabb (s) aan+ + bbm- ksp=[an+]a[bm-]b

上式表明:在一定溫度下,難溶電解質的飽和溶液中離子之乘積為一常數。

(二)利用溶度積判斷反應進行的方向

qc=[an+]a[bm-]b, 這裡的反應商也是乘積形式,故稱 qc 為離子積。

qc > ksp 時,平衡 ,沉澱 ; qc < ksp 時,平衡 ,沉澱 ; qc ksp 時,達到平衡。

【例2】溶液中cl-、i-都為0.010mol/l,慢慢滴入agno3能否把它們分離。已知ksp(agcl)=1.8×10-10,ksp(agi)=9.3×10-17。

【剖析】 因為ksp(agcl)> ksp(agi),所以agi沉澱先產生。當agi完全沉澱時,ag+的濃度為:c(ag+)= ksp(agi)/c(i-)=9.

3×10-15,而此時的離子積為:qc(agcl)= c(ag+)c(i-)=9.3×10-15×0.

01=9.3×10-13。 所以,qc(agcl)< ksp(agcl),還沒有agcl沉澱產生。

【答案】可以把cl-、i-分離。而當agcl開始析出時,c(ag+)和c(i-)的濃度分別為:c(ag+)= ksp(agcl)/c(cl-)=1.

8×10-8/ c(i-)= ksp(agi)/c(ag+)=5.2×10-9。

【變式】 ag2cro4在298.15k時的溶解度為6.54×10-5 mol·l-1,計算其溶度積。

【解析】ag2cro4(s) 2ag+(aq) + cro42-(aq) 在ag2cro4飽和溶液中,每生成1mol cro42-,同時生成2molag+,即[ag+]=2×6.54×10-5 (mol·l-1) [cro42-]=6.54×10-5 (mol·l-1)

ksp(ag2cro4)=[ag+]2[cro42-]=(2×6.54×10-5)2(6.54×10-5)=1.12×10-12 答案:1.12×10-12

【變式訓練1】難溶鹽mx,其飽和溶液中c(m+)和c(x-)之間的關係類似於c(h+)·c(oh-)=kw,存在等式c(m+)·c(x-)=ksp。現將足量的agcl分別放入下列物質中:①20 ml 0.

01 mol·l-1kcl溶液 ②30 ml 0.02 mol·l-1cacl2溶液 ③40 ml 0.03 mol·l-1hcl溶液 ④10 ml蒸餾水 ⑤50 ml 0.

05 mol·l-1agno3溶液agcl的溶解度由大到小的排列順序是(  )

abcd

【變式訓練2】在100 ml 0.01 mol·l-1 kcl溶液中,加入1 ml 0.01 mol·l-1 的agno3溶液,下列說法正確的是(已知agcl的ksp=1.

8×10-10 mol2·l-2

a.有agcl沉澱析出 b.無agcl沉澱析出 c.無法確定d.有沉澱但不是agcl

【變式訓練3】金屬離子和硫離子在水溶液中的反應比較複雜,其產物與離子的水解、金屬硫化物的溶解度、離子氧化性或還原性等因素有關。資料表明,cus的溶解度很小,在稀酸溶液中也不溶解,fe2s3的溶解度更小,但卻溶於稀酸。下列有關說法正確的是

a.cu2+和s2—在水溶液中反應的產物是cus

b.al3+和s2—在水溶液中相互促進水解,所以不存在al2s3的水溶液

c.fe3+和s2—在酸性溶液中反應的產物只有fe2+和h2s

d.在酸性溶液中,將s2—加入fe3+和cu2+的混合液中fe2s3先沉澱

(三) 溶度積的計算

【例3】 已知ag2so4的ksp為2.0×10-5,將適量ag2so4固體溶於100 ml水中至剛好飽和,

該過程中ag+和so濃度隨時間變化關係如右圖[飽和ag2so4溶液中c(ag+)=0.034 mol·l-1]。

若t1時刻在上述體系中加入100 ml 0.020 mol·l-1 na2so4溶液,下列示意圖中,能正確表示t1

時刻後ag+和so濃度隨時間變化關係的是(  )

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解析:當ag2so4剛好溶解為100 ml的飽和溶液時,c(ag+)=0.034 mol·l-1,c(so)=0.

017mol/l;當加入100 ml 0.020 mol·l-1的 na2so4溶液後,c(so)=0.018 5 mol·l-1,c(ag+)=0.

017 mol·l-1(此時q【變式訓練4】(2010·海南高考·t5·2分)已知:ksp(agcl)=1.8×10—10,ksp(agi)=1.

5×10—16 ,ksp(ag2cro4)=2.0×10—12,則下列難溶鹽的飽和溶液中,ag+濃度大小順序正確的是

a.agcl>agi> ag2cro4  b.agcl> ag2cro4>agi c.ag2cro4>agcl>agi    d.ag2cro4>agi>agcl

【例4】(2010山東卷)15. 某溫度下,fe(oh)3(s)、cu(oh)2(s)分別在溶液中達到沉澱溶解平衡後,改變溶液ph,金屬陽離子濃度的變化如圖所示。據圖分析,下列判斷錯誤的是(  )

a.ksp[fe(oh)3]b.加適量nh4cl固體可使溶液由a點變到b點

c.c、d兩點代表的溶液中c(h+)與c(oh-)乘積相等

d.fe(oh)3、cu(oh)2分別在b、c兩點代表的溶液中達到飽和

【解析】根據題意,圖中曲線為沉澱溶解平衡曲線,曲線上的所有點對應的溶液都是達到沉澱溶解平衡的溶液,d正確;選取曲線上的b、c兩點,當溶液中兩種陽離子濃度相同時,fe(oh)3飽和溶液中的oh-濃度小於cu(oh)2飽和溶液中的oh-濃度,所以ksp[fe(oh)3]<ksp[cu(oh)2],a正確;向fe(oh)3飽和溶液中加入nh4cl固體,促進了氫氧化鐵的溶解,溶液中鐵離子濃度增大,b錯誤;由於一定溫度下的水溶液中,水的離子積是乙個常數,所以c、d兩點代表的溶液中c(h+)與c(oh-)乘積相等,c正確。

【變式訓練5】(08山東卷)某溫度時,baso4在水中的沉澱溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是( )

a.加入na2so4可以使溶液由a點變到b點

b.通過蒸發可以使溶液由d點變到c點

c.d點無baso4沉澱生成

d.a點對應的kap大於c點對應的kap

「難溶電解質的溶解平衡的應用」教學設計

文章編號 1005 6629 2010 03 0043 05 中圖分類號 g633.8 文獻標識碼 b 1 教材分析 本節課的基於人教版選修4 化學反應原理 第三章第四節 難溶電解質的溶解平衡 的第二部分 沉澱的溶解和轉化 側重於如何運用難溶電解質的溶解平衡解決在生產生活中的實際問題,同時也使學生通...

《難溶電解質的溶解平衡》教學設計與反思印

四 教學重點和難點 教學重點 沉澱的轉化。教學難點 沉澱的轉化和溶解 五 教學準備 電教準備 多 教室 電腦 製作教學課件 實驗藥品 試管 氯化鎂溶液 氫氧化鈉溶液 氯化銨溶液 鹽酸 碘化鉀溶液 氯化鈉溶液 氯化鐵溶液 硝酸銀溶液 水等 實驗儀器 試管 試劑瓶 六 教學方法 教師引導 分組實驗 小組...

3 4難溶電解質的溶解平衡教材分析及教學案例 向林仕

廣州三中向林仕 一 明確標高 1 課程標準要求 能描述沉澱溶解平衡,知道沉澱轉化的本質。2.廣東考試說明 2011 要求 了解難溶電解質的溶解平衡及沉澱轉化的本質,並綜合應用。3.解讀 建立沉澱溶解平衡的概念,能從離子的層面描述沉澱溶解平衡的建立及移動,知道沉澱轉化的本質是沉澱 溶解平衡的移動。二 ...