2020届高考化学总复习专题八第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡教案苏教版.docx

第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡教材基础自热身1沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。(2)沉淀溶解平衡的建立固体溶质溶液中的溶质v溶解v沉淀，固体溶解；v溶解v沉淀，溶解平衡；v溶解0为例，分析影响因素外界条件移动方向平衡后c(Ag)平衡后c(Cl)Ksp升高温度正向增大增大增大加水稀释正向减小减小不变加入少量AgNO3逆向增大减小不变通入HCl逆向减小增大不变通入H2S正向减小增大不变(1)在实验室中怎样除去NaCl溶液中的BaCl2?_。(2)怎样除去AgI中的AgCl?_。(3)BaCO3不溶于水，为什么不能作钡餐？_。(4)CaCO3难溶于稀H2SO4，但为什么能溶于醋酸中？_。(5)分别用等体积的蒸馏水和0.01 molL1的盐酸洗涤AgCl沉淀，为什么用水洗涤造成AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量？_。答案：(1)向溶液中加入过量的Na2CO3溶液充分反应，过滤，向滤液中加适量盐酸(2)把混合物与饱和的KI溶液混合，振荡静置，溶度积大的AgCl就会慢慢转化为溶度积小的AgI(3)BaCO3(s)Ba2(aq)CO(aq)，HCl=HCl，2HCO=H2OCO2，胃酸电离的H与BaCO3产生的CO结合生成CO2和H2O，破坏了BaCO3的溶解平衡，c(Ba2)增大，引起人体中毒(4)CaCO3(s)Ca2(aq)CO(aq)，H2SO4=SO2H，Ca2SO=CaSO4，因为生成的CaSO4溶解度较小，会附着在CaCO3的表面，阻止平衡右移。而CH3COOHCH3COOH，Ca2与CH3COO不产生沉淀；当H与CO结合生成CO2和H2O时，CaCO3的溶解平衡右移(5)用水洗涤AgCl，AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)平衡右移，AgCl的质量减少，用盐酸洗涤AgCl，稀释的同时HCl电离产生的Cl会使平衡左移，AgCl减少的质量要小些题后归纳(1)由于沉淀的生成取决于Qc与Ksp的相对大小，而溶解度与相对分子质量有关，有可能溶解度大的物质转化为溶解度小的。(2)用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1105 molL1时，沉淀已经完全。题点全练过高考1下列说法正确的是()A向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液，则SO沉淀完全，溶液中只含Ba2、Na和Cl，不含SOBKsp小的物质其溶解能力一定比Ksp大的物质的溶解能力小C为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀D向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色沉淀：2AgS2=Ag2S解析：选CD项的转化方程式应为2AgClS2=Ag2S2Cl。2下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是()AAgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等BAgCl难溶于水，溶解中没有Ag和ClC升高温度，AgCl的溶解度不变D向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变答案：A3已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)H0，下列有关该平衡体系的说法正确的是()升高温度，平衡逆向移动向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，可以向溶液中加入适量的NaOH溶液恒温下，向溶液中加入CaO，溶液的pH升高给溶液加热，溶液的pH升高向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变ABC D答案：A4(2018北京东城区高三期末)为研究沉淀的生成及转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是()A浊液中存在平衡：AgSCN(s)Ag(aq)SCN(aq)B中颜色变化说明上层清液中含有SCNC中颜色变化说明有AgI生成D该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶解析：选DA项，根据信息，白色沉淀是AgSCN，存在溶解平衡：AgSCN(s)Ag(aq)SCN(aq)，故说法正确；B项，取上层清液，加入Fe3出现红色溶液，说明生成Fe(SCN)3，说明溶液中含有SCN，故说法正确；C项，AgI是黄色沉淀，现象是黄色沉淀说明有AgI产生，故说法正确；D项，可能是c(I)c(Ag)Ksp，出现沉淀，故说法错误。5水是人类生存和发展的宝贵资源，而水质的污染问题却越来越严重。目前，世界各国已高度重视这个问题，并积极采取措施进行治理。(1)工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是_(填字母)。选项污染物处理措施方法类别A废酸加生石灰中和物理法BCu2等重金属离子加硫化物沉降化学法C含纯碱的废水加石灰水反应化学法(2)下图是某市污水处理的工艺流程示意图：下列物质中不可以作为混凝剂(沉降剂)使用的是_(填字母)。A偏铝酸钠 B氧化铝C碱式氯化铝 D氯化铁混凝剂除去悬浮物质的过程是_(填字母)。A物理变化 B化学变化C既有物理变化又有化学变化解析：(1)污染治理要求能够除掉有毒的物质，新生成的物质对环境无污染。A项，加生石灰和废酸属于化学方法，错误；C项，Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH，溶液碱性更强，污染更严重，错误。(2)Al2O3在水中不能水解，不能生成胶状物或絮状沉淀，不能用作混凝剂，而A、C、D三种物质在溶液中易水解生成胶体可作为混凝剂。混凝剂能使固体颗粒沉淀，且混凝剂在水中发生水解是化学变化，故混凝剂除去悬浮物质的过程是物理和化学变化过程。答案：(1)B(2)BC教材基础自热身1溶度积和浓度商以AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)为例：溶度积浓度商概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号KspQc表达式Ksp(AmBn)cm(An)cn(Bm)，式中的浓度都是平衡浓度Qc(AmBn)cm(An)cn(Bm)，式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解： QcKsp：溶液过饱和，有沉淀析出； QcKsp：溶液饱和，处于平衡状态； QcKsp：溶液未饱和，无沉淀析出 2Ksp的影响因素Ksp只受温度影响，与其他外界条件无关。绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。知能深化扫盲点(1)当难溶电解质化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp越小，则难溶电解质在水中的溶解能力就越弱；如果组成中阴、阳离子个数比不同，Ksp不能用于直接判断溶解能力的强弱。(2)溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。(3)在一定条件下，溶解度小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀。对点练1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)Ksp既与难溶电解质的性质和温度有关，也与沉淀的量和溶液中离子浓度有关()(2)在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀()(3)常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小()(4)溶度积常数Ksp只受温度的影响，温度升高Ksp增大()(5)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度()(6)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0105 molL1时，沉淀已经完全()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(1)已知Ksp求溶液中的某种离子的浓度，如Kspa的饱和AgCl溶液中c(Ag) molL1。(2)已知Ksp、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下AgCl的Kspa，在0.1 molL1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag)10a molL1。(3)计算反应的平衡常数，如对于反应Cu2(aq)MnS(s)CuS(s)Mn2(aq)，Ksp(MnS)c(Mn2)c(S2)，Ksp(CuS)c(Cu2)c(S2)，而平衡常数K。对点练2已知lg 20.3，KspMn(OH)22.01013。实验室制氯气的废液中含c(Mn2)0.1 molL1，向该溶液中滴加稀氢氧化钠溶液至Mn2完全沉淀的最小pH等于()A8.15B9.3C10.15D11.6解析：选CMn2沉淀较为完全时的浓度为1105molL1，已知Kspc(Mn2)c2(OH)，c(OH) molL1104 molL1，c(H) molL11010 molL1，所以pHlg 10lg 210.15。(1)对于任何一种难溶物而言，是否可以生成沉淀，需要通过判断Qc与Ksp的相对大小，只有当QcKsp时才会生成沉淀。(2)当难溶物的组成形式相同时，才可以根据Ksp的大小判断沉淀的生成顺序，Ksp小的先沉淀。(3)当两种离子浓度相差很大的时候，滴入相同的离子，只要QcKsp就能生成沉淀，所以Ksp大的也可能先生成沉淀。对点练3已知Ksp(AgCl)1.561010，Ksp(AgBr)7.71013，Ksp(Ag2CrO4)9.01012。某溶液中含有Cl、Br和CrO，浓度均为0.010 molL1，向该溶液中逐滴加入0.010 molL1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()ACl、Br、CrOBCrO、Br、ClCBr、Cl、CrO DBr、CrO、Cl解析：选C设加入一定体积的AgNO3溶液时，溶液中Cl、Br和CrO的浓度均为c molL1，则形成AgCl、AgBr、Ag2CrO4沉淀所需Ag浓度分别是molL1、molL1、 molL1，比较Ksp数值可知，Br形成沉淀时所需Ag浓度最小，即最先产生沉淀；CrO形成沉淀时所需Ag浓度最大，即最后产生沉淀。(1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。(2)从图像中找到数据，根据Ksp公式计算得出Ksp的值。(3)比较溶液的Qc与Ksp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。(4)涉及Qc的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。对点练4(双选)(2013江苏高考)一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2、Ca2、Mn2)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：pMlg c(M)，p(CO)lg c(CO)。下列说法正确的是 ()AMgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大Ba点可表示MnCO3的饱和溶液，且c(Mn2)c(CO)Cb点可表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2)c(CO)Dc点可表示MgCO3的不饱和溶液，且c(Mg2)Ksp(CuS)，所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀C其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变D两种难溶电解质作比较时，Ksp小的溶解度一定小解析：选D只有相同类型的难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度一定小。2(2018林州一中月考)已知常温下Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgBr)51013，下列有关说法错误的是()A在饱和AgCl、AgBr的混合溶液中：360B向AgCl悬浊液中滴加浓NaBr溶液会产生淡黄色沉淀CAgCl在水中的溶解度及Ksp均比在NaCl溶液中的大D欲用1 L NaCl溶液将0.01 mol AgBr转化为AgCl，则c(NaCl)3.61 molL1解析：选C同一溶液中，c(Ag)相同，溶液中同时存在如下两种关系式：c(Ag)c(Br)Ksp(AgBr)，c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)，所以c(Cl)c(Br)Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)360，A项正确；由于Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)，AgCl容易转化为淡黄色AgBr沉淀，B项正确；溶度积只与温度有关，C项错误；AgBrClAgClBr，平衡常数K，当溴化银全部转化为氯化银时，溶液中Br的浓度为0.01 molL1，将有关数据代入计算式，求得平衡时Cl浓度为3.6 molL1，溴化银转化过程中消耗了0.01 mol Cl，故氯化钠的最低浓度为3.61 molL1，D项正确。3按要求回答下列问题。(1)将AgNO2和AgCl的饱和溶液等体积混合后，加入足量的硝酸银溶液，生成的沉淀n(AgNO2)_n(AgCl)(填“大于”“小于”或“等于”)。该温度下，Ksp(AgNO2)2108；Ksp(AgCl)1.81010(2)已知25 时，KspFe(OH)34.01038，此温度下若在实验室中配制5 molL1 100 mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入_ mL 2 molL1的盐酸(忽略加入盐酸体积)。(3)Na2SO3溶液与CaCl2溶液混合会生成难溶的CaSO3(Ksp3.1107)，现将等体积的CaCl2溶液与Na2SO3溶液混合，若混合前Na2SO3溶液的浓度为2103 molL1，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为_。(4)汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液。常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Ka1(H2SO3)1.8102，Ka2(H2SO3)6.0109，忽略SO的第二步水解，则Ksp(CaSO3)_。(5)在某温度下，Ksp(FeS)6.251018，FeS饱和溶液中c(H)与c(S2)之间存在关系：c2(H)c(S2)1.01022，为了使溶液里c(Fe2)达到1 molL1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(H)约为_。解析：(2)若不出现浑浊现象，则c(Fe3)c3(OH)Ksp，代入有关数据后可求出c(OH)21013 molL1，c(H)5102 molL1，故至少要加入2.5 mL相应的盐酸。(3)根据CaSO3的Ksp3.1107，生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为2 molL16.2104 molL1。(4)常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，溶液中主要存在两个平衡CaSO3Ca2SO，Ksp(CaSO3)c(Ca2)c(SO)，SOH2O=HSOOH，Kh105，得c(SO)6105 molL1，Ksp(CaSO3)c(Ca2)c(SO)3.6109。(5)根据Ksp(FeS)得c(S2) molL16.251018 molL1，根据c2(H)c(S2)1.01022得c(H) molL14103 molL1。答案：(1)大于(2)2.5(3)6.2104 molL1(4)3.6109(5)4103 molL14(2018南昌模拟)已知一定温度下，有下列难溶电解质的相关数据：物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp/25 8.010162.210204.01038完全沉淀时的pH范围9.66.434对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法，不正确的是()A向该混合溶液中加过量铁粉，能观察到红色固体析出B向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀C该混合溶液中c(SO)c(Cu2)c(Fe2)c(Fe3)54D向该混合溶液中加入适量氯水，并调pH至34后过滤，能得到纯净的CuSO4溶液解析：选D加入过量铁粉，发生反应：Fe2Fe3=3Fe2、FeCu2=Fe2Cu，有Cu析出，A项正确；对于M(OH)n，开始产生沉淀时，c(OH) ，根据所给物质的Ksp数据，可以判断产生Fe(OH)3时所需c(OH)最小，因此先产生Fe(OH)3沉淀，B项正确；假设各物质的物质的量均为a，则n(SO)5a，由于三种金属离子均发生水解反应，溶液中n(Cu2)n(Fe2)n(Fe3)4a，则c(SO)c(Cu2)c(Fe2)c(Fe3)54，C项正确；向混合溶液中加入适量氯水，Fe2被氧化为Fe3，调pH至34，Fe3虽能完全沉淀，但由于引入了Cl，得到CuCl2和CuSO4的混合溶液，D项错误。题点二沉淀溶解平衡曲线5.(2018石家庄高三质检)往含I和Cl的稀溶液中逐滴加入AgNO3溶液，产生沉淀的质量m(沉淀)与加入AgNO3溶液的体积V(AgNO3)的关系如图所示。已知：Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)1.51016则原溶液中的值为()A.B.C.D.解析：选C由于Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，则AgCl的溶解度大于AgI，往含I和Cl的稀溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先生成溶解度较小的AgI沉淀，后生成AgCl沉淀。由题图可知，沉淀I消耗AgNO3溶液的体积为V1 mL，沉淀Cl消耗AgNO3溶液的体积为(V2V1)mL，则原溶液中的值为。6.(2018湖北七市联考)常温下，取一定量的PbI2固体配成饱和溶液，t时刻改变某一条件，离子的浓度变化如图所示注：第一次平衡时c(I)2103 molL1，c(Pb2)1103 molL1，下列有关说法正确的是()A常温下，PbI2的Ksp2106B温度不变，向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，PbI2的溶解度不变，Pb2浓度不变C常温下Ksp(PbS)81028，向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液，PbI2(s)S2(aq)PbS(s)2I(aq)反应的化学平衡常数为 51018Dt时刻改变的条件是升高温度，PbI2的Ksp增大解析：选C由PbI2Pb22I得Kspc(Pb2)c2(I)1103(2103)24109，A错误；由于硝酸铅是强电解质，完全电离产生Pb2，温度不变，PbI2的溶度积不变，但Pb2浓度增大，B错误；PbI2(s)S2(aq)PbS(s)2I(aq)反应的平衡常数K51018，C正确；t时刻若改变的条件是升高温度，c(Pb2)、c(I)均呈增大趋势，D错误。课堂真题集训明考向1(2017江苏高考)常温下，KspMg(OH)25.61012，pH10的含Mg2溶液中， c(Mg2)5.6104 molL1，是否正确？解析：常温下，在pH10的溶液中，c(OH)1104molL1，溶液中含Mg2浓度最大值为c(Mg2)5.6104molL1，正确。答案：正确2(2016江苏高考)请补充完整由含有Al3、Mg2的水溶液制备MgCO33H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，_， 过滤、用水洗涤固体23次，在50 下干燥，得到MgCO33H2O。已知：该溶液中pH8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH5.0 时Al(OH)3沉淀完全。解析：滴加氨水调节pH使Al3沉淀为Al(OH)3，同时Mg2不能沉淀，故需调节 5.0pH8.5，过滤除去Al(OH)3，然后再加入Na2CO3溶液至不再产生沉淀。答案：至 5.0pH8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成 3(2015江苏高考节选)软锰矿(主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4H2O，反应的化学方程式为MnO2SO2=MnSO4。(1)质量为17.40 g纯净MnO2最多能氧化_L(标准状况)SO2。(2)已知：KspAl(OH)311033，KspFe(OH)331039，pH7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3、Al3(使其浓度均小于1106 molL1)，需调节溶液pH范围为_。解析：(1)n(MnO2)0.2 mol，由化学方程式MnO2SO2=MnSO4知，n(SO2)n(MnO2)0.2 mol，标准状况下V(SO2)22.4 Lmol10.2 mol4.48 L。(2)Fe3全部转化为Fe(OH)3时，c(OH) 1011 molL1；Al3全部转化为Al(OH)3时，c(OH) 1109 molL1，故Al3、Fe3完全沉淀时，溶液中OH的最小浓度应为1109 molL1，即pH最小应为5.0，因为Mn(OH)2沉淀时的最小pH为7.1，故除去MnSO4溶液中的Fe3、Al3，应调节溶液至5.0pH7.1。 答案：(1)4.48(2)5.0pH7.14(2017全国卷)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是()AKsp(CuCl)的数量级为107B除Cl反应为CuCu22Cl=2CuClC加入Cu越多，Cu浓度越高，除Cl效果越好D2Cu=Cu2Cu平衡常数很大，反应趋于完全解析：选C由题图可知，当lg0时，lg约为7，即c(Cl)1 molL1，c(Cu)107 molL1，则Ksp(CuCl)c(Cu)c(Cl)的数量级为107，A项正确；Cu为固体，浓度视为常数，只要满足反应用量即可，过多的铜也不会影响平衡状态的移动，C项错误；由题图可知，交点处c(Cu)c(Cu2)106molL1，则2Cu=Cu2Cu的平衡常数K106，该平衡常数很大，因而反应趋于完全，D项正确。5(2016海南高考)向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是()Ac(CO)Bc(Mg2)Cc(H) DKsp(MgCO3)解析：选AMgCO3固体的溶液中存在溶解平衡：MgCO3(s)Mg2(aq)CO(aq)，加入少量浓盐酸可与CO反应促使溶解平衡正向移动，故溶液中c(Mg2)及c(H)增大，c(CO)减小，Ksp(MgCO3)只与温度有关，不变。6(2016天津高考)下列叙述正确的是()A使用催化剂能够降低化学反应的反应热(H)B金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率与氧气浓度无关C原电池中发生的反应达平衡时，该电池仍有电流产生D在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小解析：选D催化剂能够降低活化能改变反应速率，但对化学平衡和反应热无影响，A项错误；增大c(O2)，化学反应速率加快，B项错误；原电池中发生的化学反应达到平衡时，两极不存在电势差，无法