江苏省如东县马塘中学高三化学复习学案：第15讲《沉淀溶解平衡》（人教版选修4）

考纲导读考纲导读 教学要求教学要求考试说明考试说明 1 知道难溶物在水中的溶解情况及沉淀溶解平衡的建立过程 知道难溶物在水中的溶解情况及沉淀溶解平衡的建立过程 能描述能描述 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 2 知道知道沉淀转化的本质沉淀转化的本质 3 知道沉淀溶解平衡在生产 生活中的应用 沉淀的生成和分步沉淀 知道沉淀溶解平衡在生产 生活中的应用 沉淀的生成和分步沉淀 沉淀的溶解和转化 沉淀的溶解和转化 知道难溶电解质的沉淀溶解平知道难溶电解质的沉淀溶解平 衡衡及其应用 及其应用 考点一考点一 沉淀的溶解平衡沉淀的溶解平衡 问题导思问题导思 1 0 1mol L 的盐酸与的盐酸与 0 1mol L 的硝酸银溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有的硝酸银溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有 哪些 哪些 Ag 与与 Cl 的反应能进行彻底吗 的反应能进行彻底吗 2 沉淀的溶解平衡是怎样建立的 请根据化学平衡的特点 小结溶解平衡的特点 沉淀的溶解平衡是怎样建立的 请根据化学平衡的特点 小结溶解平衡的特点 3 下列方程式 下列方程式错误 未找到引用源 AgCl s Ag aq Cl aq 错误 未找到引 用源 AgCl Ag Cl 错误 未找到引用源 CH3COOH CH3COO H 各表示什么意义 各表示什么意义 4 写出 写出 Fe OH 3 Ag2S AmBn 的溶解平衡的表达式 的溶解平衡的表达式 5 影响沉淀溶解平衡的因素有哪些 影响沉淀溶解平衡的因素有哪些 对于平衡对于平衡 AgCl s Ag aq Cl aq 若改变条件 对其有何影响 若改变条件 对其有何影响 改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向C Ag C Cl 升升 温温 加加 AgCl s 加加 NaCl s 加加 NaI s 加加 AgNO3 s 加加 NH3 H2O 例例 1 将足量将足量 BaCO3分别加入 分别加入 错误 未找到引用源 30mL 水水 错误 未找到引用源 10mL 0 2mol LNa2CO3溶液溶液 错误 未找到引用源 50mL 0 01mol L 氯化钡溶液氯化钡溶液 错误 未找到引用源 100mL 0 01mol L 盐酸中溶解至溶液饱和 请确定各溶液中盐酸中溶解至溶液饱和 请确定各溶液中 Ba2 的浓度由的浓度由 大到小的顺序为 大到小的顺序为 考点二考点二 溶度积和溶度积规则溶度积和溶度积规则 问题导思问题导思 1 难溶电解质溶解能力的大小 通常怎样表示 其大小受哪些因素的影响 难溶电解质溶解能力的大小 通常怎样表示 其大小受哪些因素的影响 2 请写出请写出 BaSO4 Al OH 3 AgBr Ag2S Ag2CrO4的沉淀溶解平衡的表达式和溶度积的沉淀溶解平衡的表达式和溶度积 Ksp 的表达式的表达式 3 如何判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成 溶解或转化 如何判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成 溶解或转化 例例 2 25 时 电离常数时 电离常数 Ka HF 3 6 10 4 mol L 1 溶度积常数溶度积常数 KSP CaF2 1 46 10 10 现向 现向 1L 0 2 mol L 1HF 溶液中加入溶液中加入 1L 0 2 mol L 1CaCl2溶液溶液 则下列说法中则下列说法中 正确的正确的 是是 A 25 时时 0 1 mol L 1HF 溶液中 溶液中 pH 1 B KSP CaF2 随温度和浓度的变化而变化随温度和浓度的变化而变化 C 该体系中有该体系中有 CaF2沉淀产生沉淀产生 D 该体系中该体系中 KSP CaF2 1 a KHF 考点三考点三 沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡的应用 问题导思问题导思 1 工业原料氯化铵中含杂质氯化铁 如何除去 工业原料氯化铵中含杂质氯化铁 如何除去 粗盐中含有粗盐中含有 OH SO42 CO32 等杂质 如何除去 等杂质 如何除去 2 试用平衡移动原理解释下列事实试用平衡移动原理解释下列事实 错误 未找到引用源 BaCO3不溶于水 为什么不能做钡餐 不溶于水 为什么不能做钡餐 错误 未找到引用源 分别用等体积的蒸馏水和分别用等体积的蒸馏水和 0 01mol L 的盐酸洗涤的盐酸洗涤 AgCl 沉淀 用沉淀 用 水洗涤造成的水洗涤造成的 AgCl 的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量 的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量 错误 未找到引用源 氢氧化镁可溶于盐酸 还能溶于氯化铵溶液氢氧化镁可溶于盐酸 还能溶于氯化铵溶液 3 向盛有向盛有 0 1mol LAgNO3溶液的试管中滴加溶液的试管中滴加 0 1mol L 的的 NaCl 溶液 至不再有白色沉淀溶液 至不再有白色沉淀 生成为止 取其中澄清溶液 逐滴加入饱和的生成为止 取其中澄清溶液 逐滴加入饱和的 Na2S 溶液 有无沉淀生成 是否可以用溶液 有无沉淀生成 是否可以用 Na2SO4代替代替 Na2S 如果先向如果先向 AgNO3溶液中加溶液中加 Na2S 溶液至沉淀完全 再向上层清夜中溶液至沉淀完全 再向上层清夜中 滴加滴加 NaCl 情况又如何 试解释原因 情况又如何 试解释原因 例例 3 已知 已知 25 时 时 K Mg OH 2 5 61 10 12 K MgF2 7 43 10 11 下列说法 下列说法 正确的是正确的是 A 25 时 饱和时 饱和 Mg OH 2溶液与饱和溶液与饱和 MgF2溶液相比 前者的溶液相比 前者的 c Mg2 大 大 B 25 时 在时 在 Mg OH 2的悬浊液中加入少量的的悬浊液中加入少量的 NH4Cl 固体 固体 c Mg2 增大 增大 C 25 时 时 Mg OH 2固体在固体在 20 mL 0 01 mol L 1氨水中的氨水中的 K 比在比在 20 mL 0 01 mol L 1 NH4Cl 溶液中的溶液中的 K 小小 D 25 时 在时 在 Mg OH 2悬浊液中加入悬浊液中加入 NaF 溶液后 溶液后 Mg OH 2不可能转化为不可能转化为 MgF2 例例4 一定温度下 向一定温度下 向Na2CO3溶液中加入溶液中加入BaCl2和和K2SO4 当两种沉淀共存时 当两种沉淀共存时 c CO32 c SO42 已知已知Ksp Ba SO4 1 3 10 10 Ksp BaCO3 2 6 10 9 课后巩固课后巩固 1 某温度时 某温度时 BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示 下列说法正确的是 在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示 下列说法正确的是 提示 提示 BaSO4 s Ba2 aq SO42 aq 的平 的平 衡常数衡常数Ksp c Ba2 c SO42 称为溶度积常数 称为溶度积常数 A 加入加入Na2SO4可以使溶液由可以使溶液由a点变到点变到b点点 B 通过蒸发可以使溶液由通过蒸发可以使溶液由d点变到点变到c点点 C d点无点无BaSO4沉淀生成沉淀生成 D a点对应的点对应的Ksp大于大于c点对应的点对应的Ksp 2 2011 浙江高考 海水中含有丰富的镁资源 某同学设计了从模拟海水中制备浙江高考 海水中含有丰富的镁资源 某同学设计了从模拟海水中制备 MgO 的的 实验方案 实验方案 M X 1 0 L 25 pH 8 3 1 0 mL 1 0 mol L NaOH N Y NaOH pH 11 0 MgO Na Mg2 Ca2 Cl 3 HCO 模拟海水中的模拟海水中的 离子浓度离子浓度 mol L 0 4390 0500 0110 5600 001 注 溶液中某种离子的浓度小于注 溶液中某种离子的浓度小于 1 0 10 5 mol L 可认为该离子不存在 可认为该离子不存在 实验过程中 假设溶液体积不变 实验过程中 假设溶液体积不变 已知已知 Ksp CaCO3 4 96 10 9 Ksp MgCO3 6 82 10 6 Ksp Ca OH 2 4 68 10 6 Ksp Mg OH 2 5 61 10 12 下列说法正确的是下列说法正确的是 A 沉淀物 沉淀物 X 为为 CaCO3 B 滤液 滤液 M 中存在中存在 Mg2 不存在 不存在 Ca2 C 滤液 滤液 N 中存在中存在 Mg2 Ca2 D 步骤 步骤 中若改为加入中若改为加入 4 2 g NaOH 固体 沉淀物固体 沉淀物 Y 为为 Ca OH 2和和 Mg OH 2的混合的混合 物物 3 NaCl和和NH4Cl共同存在时的溶解度曲线如图所示 利用共同存在时的溶解度曲线如图所示 利用NaCl和和NH4Cl溶解度的差异 向溶解度的差异 向 混合溶液中通入某种气体 同时加入磨细的食盐 有利于析出混合溶液中通入某种气体 同时加入磨细的食盐 有利于析出NH4Cl 以下说法中正确的 以下说法中正确的 是是 A 0 时 饱和的时 饱和的NaCl和和NH4Cl混合溶液中 混合溶液中 NaCl的物质的量浓度是的物质的量浓度是NH4Cl的的2倍倍 B 30 时 饱和的时 饱和的NaCl和和NH4Cl混合溶液中 两者的物质的量浓度相等混合溶液中 两者的物质的量浓度相等 C 通入的气体可能是 通入的气体可能是NH3 控制在 控制在0 10 结晶出结晶出NH4Cl D 通入的气体可能是 通入的气体可能是CO2 控制在 控制在30 40 结晶出结晶出NH4Cl 4 取一定量的取一定量的PbI2固体用蒸馏水配成饱和溶液 量取固体用蒸馏水配成饱和溶液 量取25 00mLPbI2饱和溶液 分次慢慢加入饱和溶液 分次慢慢加入 交换柱 进行如下离子交换反应交换柱 进行如下离子交换反应 Pb2 aq 2R H s R2Pb s 2H aq 用洁净的锥形瓶 用洁净的锥形瓶 接流出液 待溶液流出后接流出液 待溶液流出后 再用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性再用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性 将洗涤液一并放在锥形瓶中 将洗涤液一并放在锥形瓶中 加入指示剂 用加入指示剂 用0 0025mol LNaOH溶液滴定 当达到滴定终点时 用去氢氧化钠溶液溶液滴定 当达到滴定终点时 用去氢氧化钠溶液 20 00mL 结合上述实验数据 结合上述实验数据 已知已知lg2 0 3 下列有关说法正确的是 下列有关说法正确的是 A 常温下 常温下 0 0025mol LNaOH溶液溶液 pH 11 4 B 在温度不变时 向 在温度不变时 向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液 饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液 PbI2的的Ksp减小减小 C 温度不变 温度不变 T时刻 向时刻 向PbI2饱和溶液中加入少量饱和溶液中加入少量KI 浓溶液 离子浓度变化如右图所示 浓溶液 离子浓度变化如右图所示 D 本次实验测得的 本次实验测得的t PbI2的的Ksp 4 10 9 5 5 在在 BaSO4饱和溶液中 加入饱和溶液中 加入 Na2SO4 s 达平衡时 达平衡时 A c Ba2 c SO42 B c Ba2 c SO42 Ksp BaSO4 1 2 C c Ba2 c SO42 c Ba2 c SO42 Ksp BaSO4 D c Ba2 c SO42 c Ba2 c SO42 Ksp BaSO4 6 一定温度下的难溶电解质的溶度积如下表数据 一定温度下的难溶电解质的溶度积如下表数据 物质物质Fe OH 2Cu OH 2Fe OH 3 Ksp 25 8 0 10 16 2 2 10 20 4 0 10 38 完全沉淀时的完全沉淀时的 pH 范围范围 9 6 6 43 4 对含等物质的量的对含等物质的量的 CuSO4 FeSO4 Fe2 SO4 3的混合溶液的说法 不科学的是的混合溶液的说法 不科学的是 A 向该混合溶液中逐滴加入 向该混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液 最先看到红褐色沉淀溶液 最先看到红褐色沉淀 B 该溶液中 该溶液中 c SO c Cu2 c Fe2 c Fe3 5 4 2 4 C 向该溶液中加入适量氯 向该溶液中加入适量氯水 并调节水 并调节 pH 到到 3 4 后过滤 可获得纯净的后过滤 可获得纯净的 CuSO4溶液溶液 D 在 在pH 5的溶液中的溶液中Fe3 不能大量存在 不能大量存在 7 25 时 电离常数时 电离常数 Kb NH3 H2O 1 8 10 5 溶度积常数 溶度积常数 Ksp Mg OH 2 1 8 10 11 现向 现向 1 L 1mol L 1NH3 H2O 溶液中加入 溶液中加入 1 L 0 2 mol L 1 MgCl2溶液 则下列说法中正确的是 溶液 则下列说法中正确的是 A 25 时 时 用用 pH 计测得计测得 0 5 mol L 1氨水溶液的 氨水溶液的 pH 11 5 B Ksp Mg OH 2 随浓度的增大而增大随浓度的增大而增大 C 该体系中 该体系中 Ksp Mg OH 2 1 Kb NH3 H2O D 该体系中没有 该体系中没有Mg OH 2沉淀产生沉淀产生 8 石灰乳中存在下列平衡 石灰乳中存在下列平衡 Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq 加入下列溶液 可使 加入下列溶液 可使 Ca OH 2减少的是减少的是 A Na2CO3溶液溶液 B AlCl3溶液溶液 C NaOH 溶液溶液 D CaCl2溶液溶液 9 向向 ZnSO4溶液中加入溶液中加入 Na2S 溶液时 得到白色沉淀 然后向白色沉淀上滴加溶液时 得到白色沉淀 然后向白色沉淀上滴加 CuSO4溶液 溶液 发现沉淀变为黑色 则下列说法不正确的是发现沉淀变为黑色 则下列说法不正确的是 A 白色沉淀为 白色沉淀为 ZnS 而黑色沉淀为 而黑色沉淀为 CuS B 上述现象说明 上述现象说明 ZnS 的的 Ksp小于小于 CuS 的的 Ksp C 利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的沉淀 利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的沉淀 D 该过程破坏了 该过程破坏了 ZnS 的溶解平衡的溶解平衡 10 Cu OH 2在水中存在着沉淀溶解平衡 在水中存在着沉淀溶解平衡 Cu OH 2 s Cu2 aq 2OH aq 在常温 在常温 下下 Ksp 2 10 20 某 某 CuSO4溶液中溶液中 c Cu2 0 02 mol L 1 在常温下如果要生成 在常温下如果要生成 Cu OH 2沉淀 需要向 沉淀 需要向 CuSO4溶液中加入碱溶液调节溶液的溶液中加入碱溶液调节溶液的 pH 则溶液的 则溶液的 pH 应大于应大于 A 2 B 3 C 4 D 5 11 以以 MnO2为原料制得的为原料制得的 MnCl2溶液中常含有溶液中常含有 Cu2 Pb2 Cd2 等金属离子 通过添加等金属离子 通过添加 过量难溶电解质过量难溶电解质 MnS 可使这些金属离子形成硫化物沉淀 经过滤除去包括 可使这些金属离子形成硫化物沉淀 经过滤除去包括 MnS 在内的在内的 沉淀 再经蒸发 结晶 可得纯净的沉淀 再经蒸发 结晶 可得纯净的 MnCl2 根据上述实验事实 可推知 根据上述实验事实 可推知 MnS 具有的相具有的相 关性质是关性质是 A 具有吸附性 具有吸附性 B 溶解度与 溶解度与 CuS PbS CdS 等相同等相同 C 溶解度大于 溶解度大于 CuS PbS CdS D 溶解度小于 溶解度小于 CuS PbS CdS 12 已知已知25 时 时 MgF2的溶度积常数的溶度积常数KSP MgF2 7 42 10 11 CaF2的溶度积常数的溶度积常数KSP CaF2 1 46 10 10 下列推断合理的是 下列推断合理的是 A 25 时 向时 向CaF2悬浊液加入悬浊液加入MgCl2溶液后溶液后 CaF2不可能转化为不可能转化为MgF2 B 25 时 饱和时 饱和CaF2溶液与饱和溶液与饱和MgF2溶液相比 前者溶液相比 前者c F 大大 C 25 时 向时 向CaF2悬浊液加入悬浊液加入MgCl2溶液后溶液后 KSP CaF2 发生了变化发生了变化 D 25 时 时 CaF2固体在固体在HF溶液中的溶液中的KSP比在纯水中的比在纯水中的KSP小小 15 2011 南通一模南通一模 以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高 为控制以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高 为控制 砷的排放 采用化学沉降法处理含砷废水 相关数据如下表 砷的排放 采用化学沉降法处理含砷废水 相关数据如下表 难溶物难溶物Ksp Ca3 AsO4 2 6 8 10 1 9 AlAsO4 1 6 10 1 6 FeAsO4 5 7 10 2 1 表表1 几种砷酸盐的 几种砷酸盐的Ksp 表表2 工厂污染物排放浓度及允许排放标准 工厂污染物排放浓度及允许排放标准 回答以下问题 回答以下问题 该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c H2SO4 mol L 1 写出难溶物写出难溶物Ca3 AsO4 2的的Ksp表达式 表达式 Ksp Ca3 AsO4 2 若混合溶液中 若混合溶液中 Al3 Fe3 的浓度均为 的浓度均为1 0 10 4mol L 1 c AsO43 的最大是 的最大是 mol L 1 工厂排放出的酸性废水中的三价砷 工厂排放出的酸性废水中的三价砷 H3AsO3弱酸 不易沉降 可投入弱酸 不易沉降 可投入MnO2先将其先将其 氧化成五价砷 氧化成五价砷 H3AsO4弱酸 写出该反应的离子方程式弱酸 写出该反应的离子方程式 在处理含砷废水时采用分段式 先向废水中投入生石灰调节在处理含砷废水时采用分段式 先向废水中投入生石灰调节pH到到2 再投入生石灰 再投入生石灰 将将pH调节到调节到8左右使五价砷以左右使五价砷以Ca3 AsO4 2形式沉降 形式沉降 将将pH调节到调节到2时废水中有大量沉淀产生 沉淀主要成分的化学式为时废水中有大量沉淀产生 沉淀主要成分的化学式为 Ca3 AsO4 2在在pH调节到调节到8左右才开始沉淀的原因为左右才开始沉淀的原因为 10 2012 苏北四市一模 苏北四市一模 CoCl2 6H2O 是一种饲料营养强化剂 一种利用水钴矿是一种饲料营养强化剂 一种利用水钴矿 主要成主要成 分为分为 Co2O3 Co OH 3 还含少量 还含少量 Fe2O3 Al2O3 MnO 等等 制取制取 CoCl2 6H2O 的工艺流程如的工艺流程如 下 下 已知 已知 浸出液含有的阳离子主要有浸出液含有的阳离子主要有 H