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文档简介
专题07沉淀溶解平衡(期末复习讲义)
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明•期末考情:把握考试趋势方向,精准备考
理核心要点:系统归纳知识脉络,构建体系
破•重难题型:攻克典型疑难问题,突破瓶颈
过•分层验收:阶梯式检测与评估,稳步提升
■卜明•期末考情.
考查重点命题角度
沉淀溶解平衡难溶电解质存在沉淀溶解平衡及其影响因素
溶度积常数溶度积常数的概念、简单计算、判断反应进行的方向
沉淀的生成、溶解和转化在工、农业生产中的应用;运用化学平衡理论
沉淀的生成、溶解和转化
分析沉淀的生成、溶解和转化;分析沉淀的生成与转化的条件
沉淀溶解平衡图像沉淀溶解平衡图像的分析
.理•核心要点.
层要点01沉淀溶解平衡及影响因素
1.25C时,溶解性与溶解度的关系
难溶可溶『易溶一
0.0111()溶解度(g)
大多数电解质的溶解度随温度升高而,但也有例外,如Ca(OH)2,温度越高,溶解度o
2.沉淀溶解平衡(以AgCl为例分析)
(1)沉淀溶解平衡建立
AgCl在溶液中存在下述两个过程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+和C1-脱离AgCl的表面进入水
中,即溶解过程:另一方面,溶液中的Ag+和C1-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析
出,即沉淀过程。在一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,达到平衡状态,得到AgCl的饱和溶液。
⑵沉淀溶解平衡的概念
一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,即建立了,叫做沉淀溶解平衡。
⑶沉淀溶解平衡方程式
溶解:
以AgCl沉淀溶解平衡为例:AgCl(s)福Ag+(aq)+C「(aq)。
①要标明各微粒的状态;②要与AgCl电离方程式区分开,强电解质:AgCl=Ag++Clo
(4)沉淀完全的判断
化学上通常认为,当溶液中剩余离子的浓度小于1x10”口寸,已o
3.难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因(决定因索):难溶电解质本身的性质。
⑵外因:温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。
(3)实例分析
已知沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)—Mg2+(aq)+2OH-(aq),请分析当改变下列条件时,对该沉淀溶解平衡
的影响,填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较):
条件改变移动方向c(Mg2+)c(OH)
加少量水
升温
加MgCl2(s)
加盐酸
力「NaOH(s)
国要点02溶度积常数
1.概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在,称为溶度积常数,简称溶度积,符号为Ksp。
2.表达式
AmBn(s)=〃7A"+(aq)+〃B""aq)
wrt+rtw
/rsp=c(A)-c(B)o
3+
如:Fe(OH)3(s)—Fe(aq)+3OH(aq)
K、p=c(Fc3+).(?(OH)。
3.影响因素
溶度积K,p只与难溶电解质的性质和有关。
4.Ksp的意义
反映了难溶电解质在水中的0
5.应用
定量判断给定条件卜.有无沉淀生成。
离子积(Q):对于A,”B”⑸一mA"(aq)+〃B"(aq),仟意时刻Q=""(A〃+)/(B»)。
(l)Q>K,p,溶液,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
(2)Q=K$p,溶液,沉淀与溶解处于平衡状态。
(3)QvKsp,溶液,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。
归|纳|总|结
(l)Kp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中的离子浓度无关。
⑵对于同类型物质(如AgCl、AgBr,Agl等),可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力,Kp越大,难溶
电解质在水中的溶解能力越强。
⑶对于不同类型的物质,K卬不能直接作为比较依据,而应通过计算将K、p转化为饱和溶液中溶质的物质的
量浓度来确定溶解能力的强弱。
俄要点03沉淀的生成
1.沉淀生成的应用
应用领域无机物的制备和提纯、废水处理等
目的利用生成沉淀分离物质或除去某些杂质离子
2.利用生成沉淀分离或除去某些离子的原则
(1)要使生成沉淀的反应能够发生。
(2)沉淀反应完成后,溶液中剩余离子的浓度能够尽量小。
3.沉淀生成的方法
(1)-调节pH法(以除去工业原料氯化铁中杂质氯化铁流程为例)
蒸储水NH3-H2O
岩黑-向1溶叫加m-迪吹黑।
出区FXTNH1
滤清
Fe(OH)3
3+
①写出调pH步骤中发生反应的离子方程式:Fe-i-3NH3H2O=Fe(OH)3|+3NH^o
②调pH除铁时,当溶液中c、(Fe升)=IO。mol.L'时可认为Fe3+沉淀完全,恰好完全沉淀时溶液的pH=
2.7。为使完全沉淀,常采取的措施为调节溶液的pH大于2.7。
(2)加沉淀剂法(以除去工业废水中的Cu2\Hg2+为例)
①除杂试剂可选用Na?S、H2S,原因是生成的CUS、HgS极难溶,使废水中Cu2+、Hg?+浓度降得很低
②分别写出除杂原理的离子方程式。
2+2++
H2s除去Cu:H2S+CU=CUS1+2H;
Na£除去Hg2+:Hg2++S2—HgSh
4.化学沉淀法废水处理工艺流程图
国要点04沉淀的溶解
1.沉淀溶解的原理
根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子,使平衡
向沉淀溶解的方向移动,就可以使O
2.应用举例
CaCCh难溶于水,却易溶于盐酸,解释碳酸钙溶于盐酸的原因:CaCCh在水中存在沉淀溶解平衡:CaC。,⑸
+
0Ca2+(aq)+COgSq),当加入盐酸后发生反应:C01-+2H=H2O+CO2t,c(CO/)降低,溶液中
C(CaCO3)<Ksp(CaCO3),导致平衡向的方向移动
国要点05沉淀的转化
1.沉淀转化的过程探究
1().1mobL-'1!0.1molL-'I01mol;L-'
卜AgN。』容液I/KI溶液4滴上叱步溶液
8
实验操作I—n
gLO.lmol•L_,R步反应混合物昌■■反应混合物
时Na。溶液电
实验现象有_________析出白色沉淀转化为_________________转化为黑色沉淀
化学方程式NaCl+AgNO3=AgCl|+NaNO3AgCl+KI=Agl+KCl2AgI+Na2S=Ag2S+2NaI
2.沉淀转化的实质与条件
(1)沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程,其实质是沉淀溶解平衡的移动。
(2)条件:一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,两者的溶解度,转
化越容易。
(3)当两种沉淀的溶解度相差不太大时,也可通过提高转化试剂的浓度实现的沉淀转化为溶解
度较大的沉淀。
厂要点06沉淀溶解平衡图像分析
类型一难溶盐的沉淀溶解平衡曲线
晨归"+)~以人〃-)图像[以BaSO4的沉淀溶解平衡为例分析]
Uc(SO5-)/(mol-L-,)
(l)a、c均为曲线上的点,Q=K”,a点,c(Ba2+)>c(SOj-),c点,c(Ba2+)=c(SO1-)o
(2)b点在曲线的上方,Q>Kp,溶液处于过饱和状态,有沉淀析出,直至Q=K、p。
(3)d点在曲线的下方,Q<K,p,为不饱和溶液,还能继续溶解BaSCU。
(4)m点c(Ba")二c(SO『),大于c点二者的浓度,因而m点与c点溶液的温度不同。
类型二pc(R"+卜pc(X“)图像
2.一定温度下,纵、横坐标均为沉淀溶解平衡粒子浓度的负对数,如图。
己知:pM=-lgc(M)(M:Mg"、Ca2+、Mn2+),p(COr)=-lgc(COg)。
①横坐标数值越大,c(CO打)越小;②纵坐标数值越大,c(M)越小;③直线上方的点为不饱和溶液;④
直线上的点为饱和溶液;⑤直线下方的点表示有沉淀生成;⑥直线上任意一点,坐标数值越大,其对应
的离子浓度越小。
类型三沉淀溶解平衡滴定曲线
1.沉淀溶解平衡滴定曲线,一般横坐标为滴加溶液的体积,纵坐标为随溶液体积增加,相应离子浓度的
变化。突跃点表不恰好完全反应,曲线上的点都处于沉淀溶解平衡状态。利用突跃点对应的数据可计算
对应沉淀的K$p。
2.沉淀溶解平衡图像突破方法
第一步,识图像,认识图像横坐标、纵坐标表示什么,如表示离子浓度、pM等。
第二步,想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影
响因素。如浓度不会改变溶度积,溶度积只与温度有关,多数情况下,温度越高,溶度积越大。
第三步,找联系。将图像与溶度积原理联系起来,分析题目设置的问题,如求离子浓度、判断沉淀溶解
平衡状态等。
.破•重难题型.
0题型01沉淀溶解平衡及其影响因素
【典例1】下列说法正确的是()
A.硫酸钢放入水中不导电,则硫酸银是非电解质
B.物质溶于水达到饱和时,溶解过程就停止了
C.绝对不溶解的物质是不存在的
D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
【变式1-1]卜.列有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法正确的是()
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,且c(C「)一定等于c、(Ag+)
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgQ沉淀的溶解度噌大
D.在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固体,AgCl沉淀溶解的量不变
【变式1-2】在一定温度下,当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时:Mg(OH)2(s)—Mg2+(叫)+2OH(叫),
要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2+)不变,可采取的措施是()
A.加MgSO4固体B.加HC1溶液
C.加NaOH固体D.加少量水
国题型02溶度积及其应用
【典例2]下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是()
A.溶度积常数Kp与难溶电解质的性质和温度有关,温度升高Kp一定增大
B.H溶液中,易溶于水的电解质不存在沉淀溶解平衡
C.同一温度卜,Ksp(AB2)小十Kp(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度
D.常温下,向BaSCh饱和溶液中加入少量Na2c03溶液,BaSO4的右不变
【变式2・1】下列说法正确的是()
A.HAgCl饱和溶液中加水,AgCl的溶解度和G均增大
B.难溶电解质的溶度积KSp越小,则它的溶解度越小
C.AgBr难溶于水,溶液中不存在Ag+和Br
D.已知25c时Ksp[Mg(OH)2]=LgxlO-\在MgCL溶液中加入氨水调混合液的pH=l1,产生沉淀,则此时
溶液中的c(Mg2+)=1.8x10-5mol-L1
【变式2-2]常温下几种难溶电解质的溶度积如表所示:
物质名称硫化亚铁硫化铜硫化锌
溶度积6.3X10-186.3X10-361.6X1024
222+
向含有等物质的量浓度的FeCk、CuSO4>ZnS04混合溶液中滴加0.01mol-L」Na2s溶液时,Fe\Cu\Zn
沉淀的先后顺序为()
A.Fe2\Zn2\Cu2+B.Cu2\Zn2\Fe2+
C.Zn2\Fe2\Cu2+D.Cu2\Fe2\Zn2+
国题型03沉淀的生成与溶解
【典例3]沈括《梦溪笔淡》记载:“石穴中水,所滴者皆为钟乳。”溶洞与钟乳石的形成涉及反应为
Ca(HCO3)2(aq)一CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(g),下列分析错误的是()
A.溶有CO2的水流经石灰岩区域,生成可溶于水的Ca(HCO3)2
B.钟乳石的形成经历CaCO3的溶解和析出
C.酸雨条件下,上述平衡右移,加速钟乳石的形成
D.由于形成钟乳石的水动力及其沉积部位不同,钟乳石形状各异
方I法I点I拨
①酸溶解法:如CaCO3、FeS,AI(OH)3、
沉Mg(OH)2、Cu(OH)2等可用酸溶解
淀
溶
解②配位溶解法:如AgCI溶于氨水:
的
AgCl+2NH3-H2O=[Ag(NH,)2]*+Cr+2H2O
方
法
③盐溶液溶解法:如Mg(OH)z溶于NH4Cl溶液:
Mg(CH)2+2NH;=Mg"+2NH'H2O
【变式3・1】探究Mg(0H)2的沉淀溶解平衡时,利用下表三种试剂进行试验,下列说法不正确的是()
编号①②③
分散质Mg(OH)2HC1NHQ
备注悬浊液1mol-L'11mol-L'1
A.问①中滴入几滴酚献溶液后,溶液显红色说明Mg(0H)2是一种弱电解质
B.为使Mg(0H)2悬浊液溶解得更快,加入过量的NH4cl浓溶液并充分振荡,效果更好
2+
C.O@混合后发生反应:Mg(OH)2(s)+2NH;(aq)—Mg(aq)+2NH3H2O(aq)
D晌①中加入②,H+与OH反应生成H?O,使c(OH)减小,Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解的方向移动
O题型04沉淀的转化
【典例4]已知:Ksp(CuS)=1.3X10%,Ksp(MnS)=2.6X10-3工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业
废水中的Cu2+:CM+(叫)+MnS(s)-CuS(s)+Mn2+(叫)。下列说法错误的是()
A.反应达平衡后,继续加入MnS,废水中CIJ2+的去除率增加
B.该反应可将工业废水中的C/+沉淀完全
C.向平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)增大
D.该反应的平衡常数K=2.0XIO?:
【变式4・1】用NmCTh溶液可.以处理锅炉水垢中的CrSCi,使其转化为疏松、易溶于酸的CaCCh,再用酸
除去。下列说法正确的是()
A.Na2cCh溶液显碱性的原因:C0仁+2比0-H2CO3+2OH
B.加入Na2c03溶液充分反应后的上层清液中存在:c(Ca2+).c(C0i-)</:sp(CaCO3)
C.CaSCU转化为CaCCh的离子方程式:CaSO4(s)+C0歹(aq)=CaCO3(s)+SO^-(aq)
D.充分反应后的上层清液中存在:c(Na-)=2c(CO1)+2c(HCO3)+2c(H2co3)
【变式4・2】为探究沉淀转化的规律,取1mLO.ImoLUAgNCh溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均
为0.1mol-L1):
黄
黑
色
滴加过量的滴加过量的滴加过陆的色
沉
NaCl溶液K1溶液Na2s溶液沉
淀
③淀
YZ
Ag0NO:,溶液
下列说法不正确的是()
A.实验①中改为“滴加少量Na。溶液”也能得出沉淀转化规律
B.若在实验①的混合物中滴加少量浓盐酸,c(Ag+)变小
C.实验①②说明^p(AgI)</CSp(AgCl)
D.实验③说明Agl转化为Ag2s
国题型05沉淀溶解平衡图像分析
【典例5】绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一和难溶于水的
黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是()
A.图中。和匕分别为口、72温度下CdS在水中的溶解度
B.图中各点对应的Kp的关系为:Ksp(m)=K'p(n)vK,p(p)<tp(q)
C.向m点的溶液中加入少量Na2s固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
【变式5・1】一定温度下,AgCl和AgzCrCU的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
-皿号1或-皿用击
下列说法正确的是()
A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCI沉淀
B.b点时,c(Cl)=c(CrO1-),/Csp(AgCl)=/:sp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2C「2AgCl+Cr0/的平衡常数TC=1O79
D.向NaCKNazCrCh均为0.1molL-1的混合溶液中滴加AgNO.a溶液,先产生AgzCrCh沉淀
【变式5-21用0.100niol-L-1AgNCh溶液滴定50.()mL0.05()0mol-L-1含C「溶液的滴定曲线如图所示。回
答下列问题:
9
8
(7
o,6
r
5
早4
3
2
1
0
(1)根据曲线数据计算可知Kp(AgCI)的数量级为,
(2)滴定终点c点为饱和AgCI溶液,c(Ag+)(填“或"=")c(Cl-).
⑶相同实验条件下,若改为0.0400molL」含CT溶液,反应终点c向(填“a”或"b",下同)方向
移动。
(4)相同实验条件下,若改为O.OSOOiiiolL"Br,反应终点c向方向移动。
.过•分层验收.
期末基础通关练(测试时间:15分钟)
1.(25-26高二上•河北张家I」•期中)下列相关说法正确的是
A.Ag。沉淀溶解达到平衡时,Ag+和C厂浓度一定相等且保持不变
B.向AgQ饱和溶液[含有AgCl(s)中,加少量的水稀释,c(Ag+)变大
C.误食可溶性钿盐可尽快用5%的NazC03溶液洗胃
D.含氟牙膏能预防踽齿是因为发生了沉淀的转化反应
2.(25-26高二上•陕西安康・期中)化学与生活生产密切相关。下列说法错误的是
A.血浆中存在H2CO3/HC。,的缓冲体系,可以有效防止血浆pH出现大幅度变化
B.可以用热的纯碱溶液去除厨房油污
C.实验室通常将FeCb用盐酸溶解,再加水稀释到所需浓度,目的就是通过增大CI-浓度来抑制FeCk的水解
D.用含氟牙膏防治鹏齿运用了沉淀的转化原理
3.(25-26高二上•广东深圳•期中)下列工业生产、生活中的现象和反应,与难溶电解质的沉淀溶解平衡尤
去的是
A.检验SO;一时,先加入足量稀辖酸,再加入少量BaC%溶液
B.抢救铁离子中毒患者时,用Na2sO4溶液给患者洗胃,而不用Na2c。3
C.将矿产硫酸钢用饱和碳酸钠溶液浸泡,将其转化为碳酸钢
D.自来水厂用明矶将天然江河水净化
4.(24-25高二下•贵州铜仁・期末)ZnS可用于制备光学材料和回收神。由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化
镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下:
HQ0,H,S
闪锌矿调pH卜标铜fZnS
1T
SCdS
_2427
已知:Ksp(ZnS)=1.6xIO,Ksp(CdS)=8.0xl0-o
下列说法错误的是
A.“酸浸”步骤中可通过粉碎闪锌矿提高其浸取效率
B.除镉步骤中发生的离子反应为Cd2++S2-=CdSI
C.检验除铁步骤中铁元素是否除尽的试剂可选用KSCN溶液
D.若“除铁”后的滤液中c(ZM+)=c(Cd2+)=O.lmol-L-1,向滤液加入Na2s至c(Cd2+)=10-5mol-L-1,则
c(Zn2+)=2x10-3moi-L-1
5.(24-25高二下•安徽•期末)常温下,几种常见物质的电离常数或溶度积常数如下表所示:
电离常数H2CO3H2c2O4溶度积常数FeCO3
10-6.38-127
Kal10
Ksp-10.50
]0—10.25-427
Ka2io-
下列叙述错误的是
A.向lOmLO.lmol•『12283溶液中滴加lOmLO.lmol•广32c26溶液的离子方程式:CO歹+H2C2O4=
CO2t+c2o^-+H2O
B.常温下,C2OT(aq)+H2O(l)=HC2。式aq)+OH-(aq)的平衡常数的数量级为IO一1。
2+025
C.常温下,HCO式aq)+Fe(aq)=FeCO3(s)+H+(aq)的平衡常数K=10-
+
D.NaHCz%溶液中:C(H2C2O4)+c(H)=c(C20i-)+c(OH-)
6.(24-25高二下•湖北襄阳•期末)常温下,已知K$p(ZnS)=1.6x10-24,KSp(CuS)=6.3xl(y36.如图表示c6和
ZnS饱和溶液中阳离子(R2-)浓度与阴离子(S')浓度的负对数关系。下列说法不正确的是
(
+
4
*
)
3
济
—
-lgc(S2-)
A.线A表示的是CuS,线B表示的是ZnS
B.向CuS饱和溶液中加入CuCL固体,CuS的溶解平衡逆向移动,Ksp(CuS)减小
C.p点表示CuS或ZnS的不饱和溶液
D.向线A表示的溶液中加入Na?S溶液,不可能实现n点到m点的转化
期末综合拓展练(测试时间:25分钟)
7.(24-25高二下•广东•期末)25℃下,用NaOH溶液分别滴定CuSO.FeSO4两种溶液,PM=-lgc(M)(M=
Cu2+.Fe2+),pM随pH变化关系如图所示,已知Cu(0H)2比FB(0H)2更难溶。以下说法错误的是
A.①代表滴定C11SO4溶液的变化关系
B.25℃下,Cu(0H)2的Ksp的数量级为10一2°
C.调控溶液的pH=7,可使工业废水中的Fe2+完全沉淀(剩余浓度小于10-5moi比)
D.当Cu(0H)2与Fe(0H)2共沉淀时溶液中c(Cu2+):c(Fe2+)=10-46:1
8.(24-25高二下•湖南郴州•期末)一种镒尘(主要成分为MnzOm,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)为原料
制备高纯MnC()3的清洁牛产新工艺流程如下:
浓盐酸氨水NaF溶液NH4HCO3溶液
|50℃卜H范围5〜6|,
铳尘一>^]——H除[①]——H除[②]——…一高纯MnCOa
T〒十亍
气体①滤渣①滤渣②气体②
NaOH溶液T尾气吸收|
己知:室温下相关物质的(p如下表
Al(0H)3Mg(0H)2Ca(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Mn(0H)2MgF2CaF2
10-32910~11310-5.310-16.310-38.610-12.710-3310~83
下列说法正确的是
A.酸浸工序中若改用稀硫酸,也能产生气体且气体成分不变
B.滤渣①能溶于稀硫酸,所得溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红
C.除杂②工序中,若溶液中c(Ca?+)=c(Mg2+)=O.lmol/L,则Ca?+开始沉淀时,溶液中F-浓度比Mg?+开
始沉淀时溶液中的F-浓度大
D.沉淀工序中产生的气体为NH3
9.(24-25高二下•湖南邵阳•期末)某研究所利用稻草从高锦钻矿.(含MnC)2、CO3O4和少量Fe?。?)中提取金
属元素,流程如图。已知"沉钻”温度下Ksp(CoS)=10-204,下列说法错误的是
H2sO4+稻草Na2cO3Na2S
矿石一八寂]——►M11SO4滤液
FeOOHCoS
A.使用稻草的优点是其来源广泛且可再生
B.矿石经过硫酸和稻草浸出过滤得到的滤液中含有Fe2+、MM-、CO2+
C.“沉铁”时,加入Na2cO3调节pH值促进Fe?+的水解
D.“沉钻”后上层清液中C(C02+).c(S2-)=10-20.4
10.(24-25高二下•湖北孝感・期末)一定温度下,将足量的BaSO4固体溶于50mL水中,充分搅拌,慢慢
加入NazCOa固体,随着c(CO歹)增大,溶液中c(Ba2+)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.BaCCh的Ksp=2.5xl0-9
B.加入Na2cO3固体,立即有BaCCh固体生成
C.该温度下,Kp(BaSO4)>Kp(BaCO3)
D.曲线8c段内,爵弓
11.(24-25高二下•浙江嘉兴・期末)Na2cO3体系中各含碳粒子的物质的量分数8与pH的关系如下图所示[如:
________以岷03)_________]
SHCOc(HCO)+c(HCO3)+c(CO|)J
(23)=23
1113
已知:25c时,Ksp(MnCO3)=2xl0,Ksp[Mn(OH)2]=2x10o
下列说法不正确的是
A.体系pH=7时,c(HCOJ)>C(H2CO3)>c(CO|-)
B.以甲基橙为指示剂,用盐酸标准溶液可滴定Na2cO3(aq)的浓度
C.0.2moi/LMnSS溶液与0.2mol;LNa2cO3溶液等体积混合生成的沉淀是MnC()3
2+612
D.Mn+2HCO3=MnCO3I+H2CO3K=5x10
12.(25-26高二上•安徽阜阳•期中)某温度下,向10mL0.1mo卜UCuCb溶液中滴加0.1mobL-1的Na2s溶
液,滴加过程中-lgc(Cu2+)与Na2s溶液体积的关系如图所示。卜列有关说法箱送的是
B.Na2s溶液中:c(S〉)+c(HS)+c(H2s)=2c(Na+)
C.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最小的为b点
D.该温度下,Kw(CuS)=1X10-3S.4
13.(25-26高二上•辽宁沈阳•期中)常温下,用0.1000mol[TNaOH溶液以相同滴速分别滴定下列两种等
体积溶液:
I.硫酸酸化的0.02mol•LFeSO$溶液
II.盐酸酸化的0.02mol-L-1FeCb溶液
163
pH随滴定时间变化的滴定曲线如图。已知:/<sp[Fe(OH)2]=IO-,Ksp[Fe(0H)31=10-3&6:溶液中某离
子的浓度WlOYmollT时,可认为该离子沉淀完全。下列说法错误的是
A.d点水电离的c(H+)>10T2Smol・LT
B.II中Fe3+恰好完全沉淀的点为f点
C.I中出现沉淀时的pH低于理论值,说明Fe2+被氧化
D.h点处2<XFe2+)=<?(OH)
+-10
14.(2025•浙江•高考真题)已知:AgCl(s)=Ag(aq)+Cl-(aq)Ksp=1.8xIO
-5
Ag*(aq)+2Cl(aq)A[AgCl2]-(aq)K=1.1x10
下列有关说法不氐獭的是
A.过量AgCl在l.Omol/LNaCl溶液中c(Ag+)=1.8x10-10mol/L
B.过量AgCl在水中所得的饱和溶液中滴加0.0010mol/LAgN03溶液,有AgCl生成
C.过量AgCl在水中溶解的质显大于在相同体积3.0mol/LNaCl溶液中溶解的质策
D.O.OlOmolAgCl在lL10mol/L的盐酸中不能完全溶解
15.(2025・四川・高考真题)H2A是一种二元酸,MA是一种难溶盐。图中曲线分别表示室温下:
(i)0.10mol•广】的H2A溶液中,各物种的lg[c/(mol•『1)]与pH的关系;
(ii^MA(s)的0.10m。♦IT】Na2A溶液中,lg[c(M2+)/(mol•『】)]与pH的关系。
0
(4.19J3())ACD
-
(
L
c(2.73,-2.49)②
E
a
v
一
(2.73.-4.30)
下列说法正确的是
A.曲线④表示lg[c(M2+)/(mol•:1)]与pH的关系
B.(i)中pH=2.00时,霁==KT1二
C.pKsp(MA)=5.60
D.(ii)中增加MA(s),平衡后溶液中H2A、HALA?一浓度之和增大
16.(2025.陕晋青宁卷•高考真题)常温下,溶液中A13+、Zn2+,Cd2+以氢氧化物形式沉淀时,-lg[c(X)/(mol•
Li)]与-lg[c(H+)/(mol・L-1)]的关系如图[其中X代表A13+、Zn2+.Cd2+.Al(OH)hZn(OH»或Cd(OH)灯。
已知:Ksp[Zn(OH)2]<Ksp[Cd(OH)2],Zn(OH)2比Cd(OH)2更易与碱反应,形成M(OH)/溶液中c(X)W
106moi-1;1时,X可忽略不计。
MdHHmdL>>|
n
/
M
x
x
r
s
.
卜列说法错误的是
A.L为-lgc[Al(OH)□与-lgc(H+)的关系曲线
B.ZM++40H=Zn(0H详的平衡常数为IO"?
C.调节NaOH溶液浓度,通过碱浸可完全分离Cd(0H)2和A1(OH)3
D.调节溶液pH为4.7〜6.4,可将浓度均为O.lmol」」的ZM+和A13+完全分离
专题07沉淀溶解平衡(期末复习讲义)
内容导航
明•期末考情:把握考试趋势方向,精准备考
理核心要点:系统归纳知识脉络,构建体系
破•重难题型:攻克典型疑难问题,突破瓶颈
过•分层验收:阶梯式检测与评估,稳步提升
■卜明•期末考情.
考查重点命题角度
沉淀溶解平衡难溶电解质存在沉淀溶解平衡及其影响因素
溶度积常数溶度积常数的概念、简单计算、判断反应进行的方向
沉淀的生成、溶解和转化在工、农业生产中的应用;运用化学平衡理论
沉淀的生成、溶解和转化
分析沉淀的生成、溶解和转化;分析沉淀的生成与转化的条件
沉淀溶解平衡图像沉淀溶解平衡图像的分析
.理•核心要点.
层要点01沉淀溶解平衡及影响因素
1.25C时,溶解性与溶解度的关系
难溶可溶『易溶一
0.0111()溶解度(g)
大多数电解质的溶解度随温度升高而也b但也有例外,如Ca(OH)2,温度越高,溶解度越小。
2.沉淀溶解平衡(以AgCl为例分析)
(1)沉淀溶解平衡建立
AgCl在溶液中存在下述两个过程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+和C1-脱离AgCl的表面进入水
中,即溶解过程:另一方面,溶液中的Ag+和C1-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析
出,即沉淀过程。在一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,达到平衡状态,得到AgCl的饱和溶液。
⑵沉淀溶解平衡的概念
一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,即建立了动态平衡,叫做沉淀溶解平衡。
7%耕口
VK&
h
⑶沉淀溶解平衡方程式
以AgCl沉淀溶解平衡为例:AgCl(s)沉淀Ag+(aq)+Cr(aq)o
①要标明各微粒的状态;②要与AgCl电离方程式区分开,强电解质完全电离:AgCl=Ag++Clo
(4)沉淀完全的判断
化学上通常认为,当溶液中剩余离子的浓度小于lxl(PmolL」口寸,已沉淀完全。
3.难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因(决定因索):难溶电解质本身的性质。
⑵外因:温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。
(3)实例分析
已知沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)—Mg2+(aq)+2OH(aq),请分析当改变下列条件时,对该沉淀溶解平衡
的影响,填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较):
条件改变移动方向c(Mg2+)c(OH)
加少量水正向移动不变不变
升温正向移动增大增大
加MgCl2(s)逆向移动减小
加盐酸正向移动增大减小
力「NaOH(s)逆向移动减小增大
国要点02溶度积常数
1.概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在平衡常数,称为溶度积常数,简称溶度积,符号为Kp。
2.表达式
AmBn(s)=〃7A"+(aq)+〃B""aq)
wrt+rtw
/rsp=c(A)-c(B)o
3+
如:Fe(OH)3(s)—Fe(aq)+3OH(aq)
K、p=c(Fc3+).(?(OH)。
3.影响因素
溶度积K’p只与难溶电解质的性质和温度有关。
4.Ksp的意义
反映「难溶电解质在水中的溶解能力。
5.应用
定量判断给定条件卜.有无沉淀生成。
离子积(Q):对于A,”B”⑸一mA"(aq)+〃B"(aq),仟意时刻Q=""(A〃+)/(B»)。
(l)Q>K,p,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
(2)Q=Kp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。
(3)QvKsp,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。
归|纳|总|结
(1)Kp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中的离子浓度无关。
⑵对于同类型物质(如AgCl、AgBr,Agl等),可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力,Kp越大,难溶
电解质在水中的溶解能力越强。
⑶对于不同类型的物质,K卬不能直接作为比较依据,而应通过计算将K、p转化为饱和溶液中溶质的物质的
量浓度来确定溶解能力的强弱。
俄要点03沉淀的生成
1.沉淀生成的应用
应用领域无机物的制备和提纯、废水处理等
目的利用生成沉淀分离物质或除去某些杂质离子
2.利用生成沉淀分离或除去某些离子的原则
(1)要使生成沉淀的反应能够发生。
(2)沉淀反应完成后,溶液中剩余离子的浓度能够尽量小。
3.沉淀生成的方法
(1)-调节pH法(以除去工业原料氯化铁中杂质氯化铁流程为例)
蒸储水NH3-H2O
岩黑-向1溶叫加m-迪吹黑।
出区FXTNH1
滤清
Fe(OH)3
3+
①写出调pH步骤中发生反应的离子方程式:Fe-i-3NH3H2O=Fe(OH)3|+3NH^o
②调pH除铁时,当溶液中c、(Fe升)=IO。mol.L'时可认为Fe3+沉淀完全,恰好完全沉淀时溶液的pH=
2.7。为使完全沉淀,常采取的措施为调节溶液的pH大于2.7。
(2)加沉淀剂法(以除去工业废水中的Cu2\Hg2+为例)
①除杂试剂可选用Na?S、H2S,原因是生成的CUS、HgS极难溶,使废水中Cu2+、Hg?+浓度降得很低
②分别写出除杂原理的离子方程式。
2+2++
H2s除去Cu:H2S+CU=CUS1+2H;
Na£除去Hg2+:Hg2++S2—HgSh
4.化学沉淀法废水处理工艺流程图
国要点04沉淀的溶解
1.沉淀溶解的原理
根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子,使平衡
向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。
2.应用举例
CaCCh难溶于水,却易溶于盐酸,解释碳酸钙溶于盐酸的原因:CaCCh在水中存在沉淀溶解平衡:CaC。,⑸
+
0Ca2+(aq)+COgSq),当加入盐酸后发生反应:C01-+2H=H2O+CO2t,c(CO/)降低,溶液中
Q(CaCO3)<Kp(CaCO3),导致平衡向沉淀溶解的方向移动
国要点05沉淀的转化
1.沉淀转化的过程探究
1().1mobL-'1!0.1molL-'I01mol;L-'
卜AgN。』容液I/KI溶液4滴上叱步溶液
8
实验操作I—n
gLO.lmol•L_,R步反应混合物昌■■反应混合物
时Na。溶液电
实验现象有且色沉淀析出白色沉淀转叱为黄色沉淀黄色沉淀转化为黑色沉淀
化学方程式NaCl+AgNO3=AgCl|+NaNO3AgCl+KI=Agl+KCl2AgI+Na2S=Ag2S+2NaI
2.沉淀转化的实质与条件
(1)沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程,其实质是沉淀溶解平衡的移动。
(2)条件:一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,两者的溶解度相差越大,转化
越容易。
(3)当两种沉淀的溶解度相差不太大时,也可通过提高转化试剂的浓度实现溶解度小的沉淀转化为溶解度
较大的沉淀。
B要点06沉淀溶解平衡图像分析
类型一难溶盐的沉淀溶解平衡曲线
Lc(B〃+)~c(A〃-)图像[以BaSO4的沉淀溶解平衡为例分析]
Uc(SO5-)/(mol-L-,)
(l)a、c均为曲线上的点,Q=K”,a点,c(Ba2+)>c(SOj-),c点,c(Ba2+)=c(SO1-)o
(2)b点在曲线的上方,Q>Kp,溶液处于过饱和状态,有沉淀析出,直至Q=K、p。
(3)d点在曲线的下方,Q<K,p,为不饱和溶液,还能继续溶解BaSCU。
(4)m点c(Ba")二c(SO『),大于c点二者的浓度,因而m点与c点溶液的温度不同。
类型二pc(R"+卜pc(X“)图像
2.一定温度下,纵、横坐标均为沉淀溶解平衡粒子浓度的负对数,如图。
己知:pM=-lgc(M)(M:Mg"、Ca2+、Mn2+),p(COr)=-lgc(COg)。
①横坐标数值越大,c(CO打)越小;②纵坐标数值越大,c(M)越小;③直线上方的点为不饱和溶液;④
直线上的点为饱和溶液;⑤直线下方的点表示有沉淀生成;⑥直线上任意一点,坐标数值越大,其对应
的离子浓度越小。
类型三沉淀溶解平衡滴定曲线
1.沉淀溶解平衡滴定曲线,一般横坐标为滴加溶液的体积,纵坐标为随溶液体积增加,相应离子浓度的
变化。突跃点表不恰好完全反应,曲线上的点都处于沉淀溶解平衡状态。利用突跃点对应的数据可计算
对应沉淀的K$p。
2.沉淀溶解平衡图像突破方法
第一步,识图像,认识图像横坐标、纵坐标表示什么,如表示离子浓度、pM等。
第二步,想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影
响因素。如浓度不会改变溶度积,溶度积只与温度有关,多数情况下,温度越高,溶度积越大。
第三步,找联系。将图像与溶度积原理联系起来,分析题目设置的问题,如求离子浓度、判断沉淀溶解
平衡状态等。
.破•重难题型.
0题型01沉淀溶解平衡及其影响因素
【典例1】下列说法正确的是()
A.硫酸钢放入水中不导电,则硫酸银是非电解质
B.物质溶于水达到饱和时,溶解过程就停止了
C.绝对不溶解的物质是不存在的
D.某离子
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