2020版高考化学大一轮复习 第8单元 物质在水溶液中的行为 第4节 沉淀溶解平衡课件 鲁科版.pptVIP

第4节沉淀溶解平衡,考纲要求:1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。(宏观辨识与微观探析)2.理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。(证据推理与模型认知),考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,沉淀溶解平衡1.溶解平衡状态(1)定义。沉淀溶解平衡状态是指在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,速率和速率相等的状态。例如,在一定温度下,当AgCl溶于水形成溶液时,AgCl溶于水形成Ag+和Cl-的速率溶液中的Ag+和Cl-结合生成AgCl的速率的状态,属于溶解平衡状态。(2)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)v(沉淀),析出晶体,沉淀溶解,沉淀生成,饱和,等于,=S(CuS)D.若溶液中Cu2+=110-10molL-1,则S2-已完全转化成CuS,答案,解析,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,归纳总结(1)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110-5molL-1时,沉淀已经完全。(2)利用生成沉淀分离或除去某种离子,首先要使生成沉淀的反应能够发生,其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。如除去溶液中的Mg2+,用NaOH溶液比使用Na2CO3溶液好,原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(3)若一种沉淀剂可使溶液中多种离子产生沉淀时,则可以控制条件,使这些离子先后分别沉淀。对于同一类型的沉淀,Ksp越小越先沉淀,且Ksp相差越大分步沉淀效果越好。例如:Cl-、Br-、I-的混合溶液中,由于AgCl、AgBr、AgI的Ksp相差较大,逐渐滴加Ag+可按I-、Br-、Cl-的顺序先后沉淀。对于不同类型的沉淀,其沉淀先后顺序要通过计算才能确定,如AgCl和Ag2CrO4的分步沉淀。(4)溶解度较小的沉淀,在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀。例如:在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液,也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,对点演练实验:0.1molL-1AgNO3溶液和0.1molL-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;向滤液b中滴加0.1molL-1KI溶液,出现浑浊;向沉淀c中滴加0.1molL-1KI溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是()A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)B.滤液b中不含有Ag+C.中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验可以证明AgI比AgCl更难溶,答案,解析,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,溶度积常数及其应用1.溶度积和浓度商以AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)为例,An+mBm-n,An+mBm-n,沉淀,溶解平衡,不饱和,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.Ksp的影响因素(1)内因:难溶物质本身的性质,这是决定因素。(2)外因。浓度:加水稀释,平衡向方向移动,但Ksp。温度:绝大多数难溶物的溶解是过程,升高温度,平衡向方向移动,Ksp。其他: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。,溶解,不变,吸热,溶解,增大,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,自主练习1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度()(2)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1.010-5molL-1时,已经完全沉淀()(3)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()(4)常温下,向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小()(5)溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,Ksp增大(),考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.下列说法中,正确的是()A.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止B.Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱C.Ksp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关D.相同温度下,AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同,答案,解析,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列说法错误的是()A.MnS的Ksp比CuS的Ksp大B.该反应达平衡时Mn2+=Cu2+C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,Mn2+变大D.该反应的平衡常数,答案,解析,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考向1溶度积常数的应用及计算例1(1)(2017海南化学,14节选)向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液,当有BaCO3沉淀生成时溶液中=。已知Ksp(BaCO3)=2.610-9(molL-1)2,Ksp(BaSO4)=1.110-10(molL-1)2。(2)(2017课标全国,27节选)若溶质为FeCl2与MgCl2的溶液中Mg2+=0.02molL-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中Fe3+=1.010-5molL-1,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.310-22(molL-1)2、1.010-24(molL-1)5。,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,(3)有关数据如表所示:,用废电池的锌皮制备ZnSO47H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为,加碱调节至pH为时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于110-5molL-1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1molL-1)。若上述过程不加H2O2后果是,原因是。,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,(3)由Zn(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3的Ksp可分别计算出Zn2+、Fe2+、Fe3+完全沉淀时的pH为8、8、2.7。所以要除去Zn皮中的杂质铁,需先把Fe转化为Fe3+,再调节溶液pH=2.7使Fe3+恰好沉淀完全,再加碱至溶液pH=6时,Zn2+开始沉淀因Zn2+=0.1molL-1,所以Zn2+OH-2=10-17(molL-1)3,得出对应pH=6。所以溶解金属时加H2O2的目的就是使Fe转化为Fe3+,否则Fe2+和Zn2+一起沉淀,无法分离出杂质。,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,易错警示并非Ksp越小,其物质的溶解性就越小。对于阴、阳离子个数比相同的难溶电解质,它们的溶解性可以直接用Ksp的大小来比较,Ksp越小,其物质的溶解性就越小;而对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质,它们的溶解性就不能直接用Ksp的大小来比较。溶度积小的难溶电解质在一定条件下也能向溶度积大的难溶电解质转化。当两种难溶电解质的Ksp相差不是很大时,通过调节某种离子的浓度,可由溶度积小的难溶电解质向溶度积大的难溶电解质转化。,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,对点演练(2018陕西黄陵中学第三次质检)硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料,也可用作印染媒染剂,医药上用于催吐剂。已知25时,KspZn(OH)2=1.010-17(molL-1)3,Ksp(Ag2SO4)=1.010-5(molL-1)3,则下列说法正确的是()A.在水中加入少量ZnSO4固体时,水的电离平衡向正反应方向移动,KW减小B.在ZnSO4溶液中各离子的浓度关系为Zn2+H+=OH-+C.在0.5L0.10molL-1ZnSO4溶液中加入等体积0.02molL-1AgNO3溶液,即可生成Ag2SO4沉淀D.常温下,要除去0.20molL-1ZnSO4溶液中的Zn2+,至少要调节pH8,答案,解析,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考向2沉淀溶解平衡曲线的分析例2(2019陕西高新中学高三月考)25时,用0.1000molL-1的AgNO3溶液分别滴定体积均为V0mL且浓度均为0.1000molL-1的KCl、KBr及KI溶液,其滴定曲线如下图,已知25时,AgCl、AgBr及AgI的溶度积常数依次为1.810-10(molL-1)2、5.010-13(molL-1)2、8.310-17(molL-1)2,下列说法正确的是()A.V0=45.00B.滴定曲线表示KCl的滴定曲线C.滴定KCl时,可加入少量的KI作指示剂D.当AgNO3溶液滴定至60.00mL时,溶液中I-Br-Cl-,答案,解析,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,归纳总结沉淀溶解平衡图像题的解题策略(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,都是相应温度下,恰好生成沉淀时的离子浓度,同一温度下有相同的Ksp。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公式可计算得出Ksp的值。(3)比较溶液的Q与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。(4)涉及Q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。,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,对点演练(2018河北石家庄二中高三质检)某温度下,向10mL0.1molL-1的CaCl2溶液中滴加0.1molL-1的Na2CO3溶液,滴加过程中溶液中-lgCa2+与Na2CO3溶液体积(V)的关系如图所示,下列有关说法正确的是()A.z点对应的分散系很稳定B.w、x、y三点中,水的电离程度最大的为y点C.若用等浓度的Na2SO4溶液代替Na2CO3溶液,则图像在x点后的变化如虚线部分所示D.Ksp(CaCO3)=510-10(molL-1)2,答案,解析,2,3,4,1,1,2,3,4,1.下列说法不正确的是()A.(2017江苏化学,12节选)常温下,KspMg(OH)2=5.610-12(molL-1)3,pH=10的含Mg2+溶液中,Mg2+5.610-4molL-1B.(2016课标全国,13节选)向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变C.将0.1molL-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1molL-1CuSO4溶液,现象是先有白色沉淀生成后变为浅蓝色沉淀,结论是:Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小D.向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀,结论是Ksp(AgCl)Ksp(AgI)D.硬水中含有较多的Ca2+、Mg2+、,加热煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+,答案,解析,1,2,3,4,3.(2018湖南怀化期末)向MnCl2溶液中加入过量难溶电解质MnS,可使溶液中含有的Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子转化为硫化物沉淀,从而得到纯净的MnCl2。下列分析正确的是()A.MnS具有吸附性B.MnS有还原性,可将Cu2+、Pb2+、Cd2+还原后除去C.MnS溶解度大于CuS、PbS、CdSD.MnS与