难溶电解质的溶解平(复习)
更新时间:2023-10-08 07:39:01 阅读量: 综合文库 文档下载
第四节 难溶电解质的溶解平衡(第一课时)
一、重点难点研析
重难点一 难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的比较
1.从物质类别方面看,难溶电解质可以是 电解质也可以是 电解质[如BaSO4
是 ,而Al(OH)3是 ],而难电离物质只能是 电解质。
2.从变化的过程来看
溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的 与 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 与 之间的转化从而达到平衡状态。
3.表示方法不同:
以Al(OH)3为例: 表示溶解平衡,
表示电离平衡。
以BaSO4为例: 表示溶解平衡,
表示电离平衡。
重难点二离子共存问题总结
1.不能在酸性溶液中大量共存的离子
一般为弱酸根离子或易分解的酸的酸根、易挥发的酸的酸根、水解呈碱性的离子等, 如 反应例如(写离子方程式): 。 2.不能在碱性溶液中大量共存的离子
一般为能生成不溶性的碱的金属离子或生成弱碱的离子或酸式盐的酸根离子等, 如 反应例如(写离子方程式): 。 3.相互间反应生成沉淀或微溶物的离子不能大量共存
如①SO2-24与 等不共存;②CO2-
3与 等不共存;
③S-与 等不共存;④C-
17H35COO与 等不共存; ⑤Ag+与 等不共存。 4.因氧化性强而不能与强还原性离子大量共存
如①酸性条件下NO-与 等不共存;②酸性条件下S2-
3与 等
不共存;③MnO--
4与 等不共存;④Fe3+与 等不共存。 5.能相互结合形成络合物的离子不能大量共存
如①Fe3+
与 :离子方程式: ;
②Ag+
与 :离子方程式: 。
6.水解显酸性的离子(如Al3+、Fe3+等)和水解显碱性的离子(AlO--HCO--
2、CO23、3、ClO等)不能大量共存(双水解不能共存)
如:①Al3+
与 :离子方程式: ;
; 。
②Fe3+
与ClO-:离子方程式: ;
7.溶液若无色,则不存在有色(溶液中)离子
如 等。
二、典型例题剖析
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
例2 难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下,溶液里各离子的浓度以它们系数为次方的乘积是一个常数,叫溶度积常数(Ksp)。例如:
Cu(OH) 2+2
Cu2+2OH-,Ksp=c(Cu2+)·[c(OH
-
)]=2×10-20
。当溶液中各离子的浓度次方的乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之沉淀溶解。
(1)某CuSO2+
4溶液里c(Cu)=0.02 mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于____________才能达到目的。
(2)要使0.2 mol/L CuSO2+沉淀较为完全(使Cu2+
4溶液中Cu浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH为________。 三、学习效果自测
1.下列属于微溶物质的是( )
A.AgCl B.BaCl2 C.CaSO4 D.Ag2S
2.对“AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-
(aq)”的理解正确的是( )
A.说明AgCl没有完全电离,AgCl是弱电解质 B.说明溶解的AgCl已完全电离,是强电解质
C.说明Cl-与Ag+
的反应不能完全进行到底
D.说明Cl-与Ag+
可以完全进行到底
3.向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继续加一滴KI溶液,沉淀变成黄色。再加一滴Na2S溶液,沉淀又变成黑色,根据上述变化过程,分析此三种沉淀物的溶解度关系为( )
A.AgCl=AgI=Ag2S B.AgCl<AgI<Ag2S C.AgCl>AgI>Ag2S D.无法判断
4.要想除去废水中的Pb2+
,最好选用下列哪种试剂(已知:
K1.9×10-14;K1.06×10-
sp(PbCl2)=sp(PbSO4)=8;
K(PbCO-(PbS)=3.4×10-
sp3)=3.3×1014;Ksp28)( )
A.NaCl B.Na2S C.Na2SO4 D.Na2CO3 5.当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)
+
Mg2(aq)+2OH-(aq)时,为使Mg(OH)2
固体的量减少,须加入少量的( )
A.NH4NO3 B.NaOH C.MgSO4 D.NaHSO4
6.一定温度下,在氢氧化钡的悬浊液中,存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解平衡关系:Ba(OH) 2(s)
2+
Ba(aq)+2OH-(aq)。向此种悬浊液中加入少量的氢氧化钡粉末,下列叙述正确
的是( )
A.溶液中钡离子数目减小 B.溶液中钡离子浓度减小 C.溶液中氢氧根离子浓度增大 D.pH减小
7.在1 L含0.001 mol/L SO2-4的溶液中注入0.01 mol BaCl2能否使SO2-
4沉淀完全?[已知K10sp(BaSO4)
=1.08×10-
]为什么?
8.与c(H+)·c(OH-)=K w类似,FeS饱和溶液中存在:FeS(s)Fe2++S2-,c(Fe2+)·c(S2-)=Ksp。
常温下Ksp=8.1×10-17
。
(1)理论上FeS的溶解度为________,而事实上其溶解度远大于这个数值,其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)又知FeS饱和溶液中c(H+)与c(S2-)之间存在以下限量关系:c2(H+)·c(S2-)=1.0×10-
22,
为了使溶液中c(Fe2+)达到1 mol/L,现将适量FeS投入其饱和溶液中,应调节溶液中的c(H+
)为________________________。
第四节 难溶电解质的溶解平衡(第二课时)
四、对点讲练
1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是( )
A.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沉淀的溶解度增大 D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变
2.在含有浓度均为0.01 mol/L的Cl-、Br-、I-
离子的溶液中,缓慢且少量的加入AgNO3稀溶液,结合溶解度判断析出三种沉淀的先后顺序是( ) A. AgCl、AgBr、AgI B.AgI、AgBr、AgCl C.AgBr、AgCl、AgI D.三种沉淀同时析出
3.已知HF的K-CaF-
a=3.6×104,2的Ksp=1.46×1010。向1 L 0.1 mol/L的HF溶液中加入11.1 g CaCl2,下列有关说法正确的是( )
A.通过计算得知,HF与CaCl2反应生成白色沉淀 B.通过计算得知,HF与CaCl2不反应 C.因为HF是弱酸,HF与CaCl2不反应
D.如果升高温度,HF的Ka、CaF2的Ksp可能增大,也可能减小
4.25℃时,在1.00 L 0.03 mol/L AgNO3溶液中加入0.50 L 0.06 mol/L的CaCl2溶液,能否生成
AgCl沉淀?若能,生成沉淀的质量是多少?最后溶液中c(Ag+
)是多少?
五、课时作业
1.把Ca(OH)2放入蒸馏水中,一定时间后达到如下平衡:Ca(OH)2(s)
2+-
Ca(aq)+2OH(aq),加
入以下溶液,可使Ca(OH)2减少的是( ) A.Na2S溶液 B.AlCl3溶液 C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液
2.难溶电解质AB+)=x mol/L,c(B-
2的饱和溶液中,c(A2)=y mol/L,则Ksp(AB2)为( )
A.1
2
xy B.xy C.xy2 D.4xy2 3.非结合胆红素(VCB)分子中有羟基,被氧化后(生成羧基)与钙离子结合形成胆红素钙的反应,就是一个沉淀生成的离子反应,从动态平衡的角度分析能预防胆结石的方法是( ) A.大量食用纯碱可使钙离子沉淀完全,防止胆结石生成 B.不食用含钙的食品
C.适量服用维生素E、维生素C等抗氧化自由基可防治胆结石 D.常喝水稀释钙离子,溶解沉淀
4.往含I-和Cl-
的稀溶液中滴入AgNO3溶液,沉淀的质量与 加入AgNO3溶液体积的关系如下图所示。则原溶液中 c(I-)/c(Cl-
)的比值为( )
A.(V2-V1)/V1 B.V1/V2 C.V1/(V2-V1) D.V2/V1
5.含有较多Ca2+、Mg2+和HCO-++
3的水称为暂时硬水,加热可除去Ca2、Mg2,使水变为软水。
现有一锅炉厂使用这种水,试判断其水垢的主要成分为( )
(已知K10-6,K-
sp(MgCO3)=6.8×sp[Mg(OH)2]=5.6×1012)
A.CaO、MgO B.CaCO3、MgCO3 C.CaCO3、Mg(OH)2 D.CaCO3、MgO
6.在100 mL 0.10 mol/L的AgNO3溶液中加入100 mL溶有2.08 g BaCl2的溶液,再加入100 mL 溶有0.010 mol CuSO4·5H2O的溶液,充分反应。下列说法中正确的是( ) A.最终得到白色沉淀和无色溶液
B.最终得到白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物
C.最终得到的溶液中,Cl-
的物质的量为0.02 mol
D.在最终得到的溶液中,Cu2+
的物质的量浓度为0.01 mol/L
7.Mg(OH)2难溶于水,但它溶解的部分全部电离。t℃时,饱和Mg(OH)2溶液的pH=11,若不考虑KW的变化,则该温度下Mg(OH)2的溶解度是多少?(溶液密度为1.0 g/cm3)
8.已知Ag2CrO4在298 K时,溶解度为0.004 45 g,求Ag2CrO4的溶度积。 9.在实际生产中,通常将难溶于强酸的BaSO4制成易溶于盐酸的碳酸钡,已知25℃时Ksp(BaCO3)
=5.1×10 -9,K-sp(BaSO4)=1.1×1010
。今有0.15 L 1.5 mol/L的Na2CO3溶液可以使多少克BaSO4固体转化掉?
第四节 难溶电解质的溶解平衡(答案)
一、重点难点研析
重难点一 难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的比较
1.从物质类别方面看,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
溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的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从而达到平衡状态。
3.表示方法不同:以Al(OH) 3为例,Al(OH)3(s)3+
-
Al(aq)+3OH(aq)表示溶解平衡,
Al(OH) 3
Al3++3OH-表示电离平衡。
需要注意的是:
BaSO 4(s) Ba2+(aq)+SO24-
(aq)表示BaSO4的溶解平衡,
而BaSO4溶于水的部分完全电离,因此电离方程式为:BaSO4===Ba2++SO2
4-。
4.难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡都属于化学平衡,符合勒夏特列原理,外界条件改变时,平衡将会发生移动。
重难点二离子共存问题总结
1.不能在酸性溶液中大量共存的离子 一般为弱酸根离子或易分解的酸的酸根、易挥发的酸的酸根、水解呈碱性的离子等,如①OH- ②AlO------2 ③CO23 ④HCO3 ⑤SiO23 ⑥SO23 ⑦HSO3 ⑧S2O2-3 ⑨S2-
⑩HS- ?ClO- ?F- ?PO3-4 ?HPO2-
-4 ?H2PO4
如:HAlO-+-++
2O+2+H===Al(OH)3↓,AlO2+4H===Al3+2H2O。 2.不能在碱性溶液中大量共存的离子
一般为能生成不溶性的碱的金属离子或生成弱碱的离子或酸式盐的酸根离子等,如:①H+
②Fe2+ ③Fe3+
④Cu2+ ⑤Ag+ ⑥Zn2+ ⑦Mg2+ ⑧Al3+ ⑨NH+
24
⑩HCO-----
3 ?H2PO4 ?HPO4 ?HSO3 ?HS等。
如:H2PO-4+2OH-===PO34-+2H2O,NH+- 4+OH
NH3·H2O。
3.相互间反应生成沉淀或微溶物的离子不能大量共存
如①SO2-2+Pb2+、Ag+、Ca2+等不共存;②CO2-2+
Mg2+、Ba2+等不共存;③S24与Ba、3与Ca、2-与Cu+、Pb2+、Hg2+、Ag+、Fe2+等不共存;④C-+、Mg2+
17H35COO与Ca2等生成沉淀不共存。 4.因氧化性强而不能与强还原性离子大量共存
如①酸性条件下NO-与I-、Fe2+、S2-、SO2-33等不共存;②酸性条件下SO2-3与S2-
等不共存
(但在碱性条件下可以共存);③MnO-I-、S2-、SO2--、Cl-
4与3、Br等不共存。
5.能相互结合形成络合物的离子不能大量共存
如①Fe3+与SCN-:Fe3++SCN-===[Fe(SCN)]2+;②Ag+与NH+
3·H2O:Ag+
2NH+
3·H2O===[Ag(NH3)2]+2H2O。
6.水解显酸性的离子(如Al3+、Fe3+等)和水解显碱性的离子(AlO--HCO--
2、CO23、3、ClO等)不能大量共存
如:①Al3+与AlO--+-+-
2、HCO3:Al3+3AlO2+6H2O===4Al(OH)3↓,Al3+3HCO3===Al(OH)3↓
+3CO+-++3ClO-+3H+-
2↑;②Fe3与ClO:Fe32O===Fe(OH)3↓+3HClO;③Fe2与ClO:2Fe2++ClO-+4OH-+H↓+Cl-
2O===2Fe(OH)3。 7.溶液若无色,则不存在有色(溶液中)离子
如Fe3+
、Cu2+
、MnO-
+
4、Fe2等。 二、典型例题剖析
例1 B 例2 (1)5 (2)6 三、学习效果自测
1. C 2. BC 3. C 4. B 5. AD 6. A
7.能 平衡时Ba2+的浓度用c(Ba2+)-平表示,SO24的浓度用c(SO2-4)平表示,则有:c(Ba2+
)平
=0.01-[0.001-c(SO2-4)平]=0.009+c(SO2-4)平,Ksp=1.08×1010=c(Ba2+
)平·c(SO2-4)平=[0.009+
c(SO2-平]×c(SO2-
4)4)平
c(SO2-×10-8 mol/L<10-4)5平=1.20 mol/L,故能使SO2-
4沉淀完全。
8. (1)7.92×10-8g FeS在水中存在下列平衡:FeS(s)
+(aq)+S2-(aq),而Fe2+、S2-均
可以发生水解:Fe22
Fe2+
+2H2OFe(OH)2+2H+
、 S-
+H2OHS-+OH-
,
使上述平衡中的c(Fe2+)、c(S2-)降低,平衡向右移动,造成更多的FeS溶解 (2)1.11×10-
3 mol/L
四、对点讲练
1. AC 2. B 3. A
4.能生成AgCl沉淀,生成AgCl沉淀的质量为4.3 g,最后溶液中c(Ag+)=9×10-
9 mol/L。 五、课时作业
1. B 2. C 3. C 4. C 5. C 6. B
7. 解析 根据Mg(OH)+---
2(s) Mg2(aq)+2OH(aq),c(OH)=103 mol/L,则1 L Mg(OH)2
溶液中,溶解的n[Mg(OH)=1 L×12
×10-3 mol/L=5×10-4 mol,其质量为58 g/mol×5×10-
2]4
mol=0.029 g,再根据S0.029 g
100 g=1000 mL×1.0 g/cm3可求出S=0.0029 g。
0.004 45 g
解析 c(Ag332 g·mol-
18.2CrO4)=100+0.004 45
1
×10-
3L
=1.34×10-4
mol/L
(注意:100+0.004 45近似用100来计算。)
c(Ag+)=2.68×10-
4mol/L
c(CrO2-10-4)=1.34×4
mol/L
K+)·c(CrO2--sp=c2(Ag4)=9.62×10
12
9.解析 设平衡时c(SO2-
4)=x,
则 BaSO-4+CO23BaCO3+SO2-
4 初始溶液的浓度 1.5 0 (mol/L)
平衡时相对浓度 1.5-x x (mol/L)
K=c(SO2-4)c(SO2-+-
4)·c(Ba2)K10sp(BaSO4)1.1×10c(CO2-=3)c(CO2-3)·
c(Ba2+)=K=sp(BaCO3)5.1×10-9≈0.022。
所以,K=c(SO2-
4)
xc(CO2-==0.022, 3)1.5-x
解得x=0.032 mol/L,即c(SO2-
4)=0.032 mol/L。
则在0.15 L溶液中有SO2-0.15=4.8×10-3 mol,相当于有4.8×10-3
4:0.032× mol的BaSO4
转化为BaCO-3
3。故转化掉的BaSO4的质量为:233×4.8×10 mol≈1.1 g。
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