专题16 难溶电解质的溶解平衡——备战2021年高考化学之突破教材实验热点

专题16 难溶电解质的溶解平衡 1．沉淀的溶解 实验名称 氢氧化镁沉淀在蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液中的溶解 实验装置 实验原理 氢氧化镁难溶于水，但与酸反应，溶于酸性溶液。NH4Cl水解显酸性，能溶解氢氧化镁。 化学方程式分别为Mg(OH)2+2H+Mg2++H2O，Mg(OH)2+2 Mg2++2NH3•H2O 实验用品 蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液、氢氧化镁固体；三支试管、胶头滴管。 实验步骤 ①取三支干燥的试管，分别加入等量的氢氧化镁固体。 ②分别向三支试管中依次加入蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液，充分振荡，观察沉淀的溶解情况。 实验现象 氢氧化镁中加入蒸馏水沉淀量无明显减少；氢氧化镁中加入盐酸溶液，沉淀迅速完全溶解，得无色溶液；氢氧化镁中加入氯化铵溶液，沉淀完全溶解，得无色溶液。 实验结论 ①氢氧化镁溶于酸和酸性溶液。在含有难溶物氢氧化镁的溶液中存在溶解平衡，加入酸或酸性溶液能促进沉淀的溶解。 ②加入能与沉淀溶解所产生的离子发生反应的试剂，生成挥发性物质或弱电解质而使溶解平衡向溶解的方向移动。 2．沉淀的转化 实验名称 氯化银、碘化银、硫化银沉淀的转化 实验装置 实验原理 Ag+ +Cl−AgCl↓，AgCl+I−AgI+Cl−，2AgI+S2−Ag2S+2I− 实验用品 0.1 mol/L AgNO3溶液、0.1 mol/L NaCl溶液、0.1 mol/L KI溶液、0.1 mol/L Na2S溶液；试管、胶头滴管。 实验步骤 ①向盛有10滴0.1 mol/L AgNO3溶液试管中滴加0.1 mol/L NaCl溶液，至不再有百色沉淀生成。 ②向上述固液混合物中滴加适量0.1 mol/L KI溶液，直到沉淀颜色不再改变为止，观察并记录现象。 ③向上支试管中滴加0.1 mol/L Na2S溶液，直到到沉淀颜色不再改变为止，观察并记录现象。 实验现象 ①NaCl溶液和AgNO3溶液混合产生白色沉淀。 ②向所得固液混合物中滴加KI溶液，沉淀颜色逐渐变成黄色。 ③再向所得固液混合物中滴加Na2S溶液，沉淀颜色逐渐变成黑色。 实验结论 ①溶解度由大到小的顺序为：AgCl>AgI>Ag2S [或Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，因沉淀类型不同通常不能比较Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)与Ksp(Ag2S)的大小]。 ②溶解度小的沉淀会转化成溶解度更小的沉淀，且两者差别越大，转化越容易。 实验说明 利用沉淀的转化探究沉淀的溶解度大小时，与多个沉淀均相关的离子(如Ag+)不能过量。 实验名称 氢氧化镁、氢氧化铁沉淀的转化 实验装置 实验原理 Mg2++2OH−Mg(OH)2↓，3Mg(OH)2+2Fe3+3Mg2++2Fe(OH)3 实验用品 0.1 mol/L MgCl2溶液、0.1 mol/L FeCl3溶液、2 mol/L NaOH溶液；试管、量筒、胶头滴管 实验步骤 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，再滴加2滴 0.1 mol/L FeCl3溶液，静置，观察并记录现象。 实验现象 MgCl2溶液中加入NaOH得到白色沉淀，再加入FeCl3后，沉淀逐渐变为红褐色。 实验结论 ①溶解度由大到小的顺序为：Mg(OH)2>Fe(OH)3 (因沉淀类型不同通常不能比较两者Ksp的大小)。 ②溶解度小的沉淀会转化成溶解度更小的沉淀，且两者差别越大，转化越容易。 实验说明 利用沉淀的转化探究沉淀的溶解度大小时，与多个沉淀均相关的离子(如OH−)不能过量。 （1）沉淀剂是否过量的判断方法 ①静置，向上层清液中继续滴加少量沉淀剂，若无沉淀产生，则证明沉淀剂已过量，否则沉淀剂不过量。 ②静置，取上层清液适量于另一洁净试管中，向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂，若产生沉淀，证明沉淀剂已过量，否则沉淀剂不过量。 （2）洗涤沉淀操作 把蒸馏水沿着玻璃棒注入到过滤器中至浸没沉淀，静置，使蒸馏水滤出，重复2～3次即可。 （3）判断沉淀是否洗净的操作 取最后一次洗涤液，滴加……(试剂)，若没有……现象，证明沉淀已经洗净。 3．一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，其平衡常数Ksp = cm(An+)·cn(Bm−)，称为难溶电解质的溶度积。已知下表数据： 物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3 Ksp(25°C) 8.0×10−16 2.2×10−20 4.0×10−38 完全沉淀时的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 3~4 对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)