高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第1部分第8章第4節(jié)沉淀溶解平衡教學(xué)案魯科版.docx

第4節(jié)沉淀溶解平衡考綱定位核心素養(yǎng)1.了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡。2.理解溶度積(Ksp)的含義，能進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。1.平衡思想認(rèn)識(shí)難溶電解質(zhì)的溶解平衡有一定限度，是可以調(diào)控的。能多角度、動(dòng)態(tài)地分析難溶電解質(zhì)的溶液平衡，并運(yùn)用難溶電解質(zhì)的溶解平衡原理解決實(shí)際問題(利用沉淀生成處理污水等)。2.科學(xué)探究設(shè)計(jì)探究方案 ，進(jìn)行沉淀、生成、溶解、轉(zhuǎn)化等實(shí)驗(yàn)探究。3.社會(huì)責(zé)任利用沉淀、溶解平衡解決生產(chǎn)實(shí)際問題如爐垢的消除等?？键c(diǎn)一| 沉淀溶解平衡及應(yīng)用1沉淀溶解平衡(1)含義：在一定溫度下的水溶液中，當(dāng)沉淀溶解和生成速率相等時(shí)，即建立了溶解平衡。(2)沉淀溶解平衡的建立及特征溶液中的溶質(zhì)(3)沉淀溶解平衡的影響因素提醒：20 時(shí)，電解質(zhì)在水中的溶解度與溶解性存在如下關(guān)系：2沉淀溶解平衡的應(yīng)用(1)沉淀的生成調(diào)節(jié)pH法如除去NH4Cl溶液中的FeCl3雜質(zhì)，可加入氨水調(diào)節(jié)pH至4左右，離子方程式為Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。沉淀劑法如用H2S沉淀Cu2，離子方程式為Cu2H2S=CuS2H。(2)沉淀的溶解酸溶解法如CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為CaCO32H=Ca2CO2H2O。鹽溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，離子方程式為Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O。(3)沉淀的轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(dòng)。規(guī)律：一般說來，溶解度小的沉淀容易轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀。沉淀的溶解度差別越大，越容易轉(zhuǎn)化。但溶解度小的沉淀在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為溶解度大的沉淀。應(yīng)用a鍋爐除垢：將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，離子方程式為CaSO4(s)CO(aq)=CaCO3(s)SO(aq)。b礦物轉(zhuǎn)化：CuSO4溶液遇PbS轉(zhuǎn)化為CuS，離子方程式為Cu2(aq)PbS(s)=CuS(s)Pb2(aq)。提醒：(1)用沉淀法除雜不可能將雜質(zhì)離子全部通過沉淀除去，一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1105 molL1時(shí)，沉淀已經(jīng)完全；(2)利用生成沉淀分離或除去某種離子，首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生，其次沉淀生成的反應(yīng)進(jìn)行的越完全越好。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。1正誤判斷(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)(1)常溫下，向Ca(OH)2的懸濁液中加少量CaO，充分反應(yīng)后，恢復(fù)到常溫，OH增大。()(2)BaSO4(s)CO(aq)BaCO3(s)SO(aq)可說明BaCO3的溶解度比BaSO4的小。()(3)向20 mL 0.1 molL1的NaOH溶液中加10 mL 0.05 molL1 MgCl2溶液，充分反應(yīng)后，再加入FeCl3溶液，可發(fā)現(xiàn)白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀，說明Mg(OH)2可以轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。()答案：(1)(2)(3)2以AgCl為例：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)H0。請(qǐng)?zhí)畋恚和饨鐥l件移動(dòng)方向AgKsp加AgCl固體_加入Na2S_通入HCl_答案：不移動(dòng)不變不變右減小不變左減小不變考法沉淀溶解平衡及其應(yīng)用1(2019江西景德鎮(zhèn)調(diào)研)已知Ca(OH)2的飽和溶液中存在平衡Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)HKsp(Ag2S)。()(5)AgCl(s)I(aq)AgI(s)Cl(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K。()(6)兩種Ksp相差不大的難溶電解質(zhì)在一定條件下，溶解度較小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2室溫下，向2 molL1 CuSO4溶液中加入NaOH固體調(diào)節(jié)溶液的pH至多少時(shí)開始沉淀？(KspCu(OH)22.01020 mol3L3，寫出解題步驟)答案：KspCu(OH)2Cu2OH22OH22.01020 mol3L3，OH molL11010 molL1，H molL1104 molL1，pHlgHlg 1044?？挤?溶度積常數(shù)(Ksp)及其應(yīng)用計(jì)算1(2019贛州模擬)下列有關(guān)敘述中，正確的是()A在一定溫度下的BaSO4水溶液中，Ba2和SO濃度的乘積是一個(gè)常數(shù)B向含有BaSO4固體的溶液中加入適量的水使沉淀溶解又達(dá)到平衡時(shí)，BaSO4的溶度積不變，其溶解度也不變C只有難溶電解質(zhì)才存在沉淀溶解平衡過程D向飽和的BaSO4水溶液中加入硫酸，BaSO4的Ksp變大B一定溫度下，只有在BaSO4的飽和溶液中，Ba2和SO濃度的乘積才是一個(gè)常數(shù)，A錯(cuò)誤；溶度積和溶解度都是溫度的函數(shù)，向BaSO4固體中加入水，可使沉淀溶解平衡發(fā)生移動(dòng)，但溶度積和溶解度均不變，B正確；無論難溶電解質(zhì)還是易溶電解質(zhì)，都存在沉淀溶解平衡狀態(tài)，如在NaCl的過飽和溶液中就存在沉淀溶解平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；向飽和BaSO4溶液中加入H2SO4溶液，只會(huì)使溶解平衡發(fā)生移動(dòng)，但不會(huì)影響B(tài)aSO4的Ksp的值，D錯(cuò)誤。2(2018林州一中月考)已知常溫下Ksp(AgCl)1.81010 mol2L2，Ksp(AgBr)51013 mol2L2，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A在飽和AgCl、AgBr的混合溶液中：360B向AgCl懸濁液中滴加濃NaBr溶液會(huì)產(chǎn)生淡黃色沉淀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溶液將0.01 mol AgBr轉(zhuǎn)化為AgCl，則c0(NaCl)3.61 molL1C同一溶液中，Ag相同，溶液中同時(shí)存在如下兩種關(guān)系式Ag BrKsp(AgBr)，AgClKsp(AgCl)，所以ClBrKsp(AgCl)Ksp(AgBr)360，A項(xiàng)正確；由于Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)，氯化銀容易轉(zhuǎn)化為淡黃色溴化銀沉淀，B項(xiàng)正確；溶度積只與溫度有關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；AgBrClAgClBr，平衡常數(shù)K，當(dāng)溴化銀全部轉(zhuǎn)化為氯化銀時(shí)，溶液中Br的濃度為0.01 molL1，將有關(guān)數(shù)據(jù)代入計(jì)算式，求得平衡時(shí)Cl濃度為3.6 molL1，溴化銀轉(zhuǎn)化過程中消耗了0.01 mol Cl，故氯化鈉的最低濃度為3.61 molL1，D項(xiàng)正確。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，濃度均為0.010 molL1，向該溶液中逐滴加入0.010 molL1的AgNO3溶液時(shí)，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)?)ACl、Br、CrOBCrO、Br、ClCBr、Cl、CrODBr、CrO、ClC利用沉淀溶解平衡原理，當(dāng)QcKsp時(shí)，有沉淀析出。溶液中Cl、Br、CrO的濃度均為0.010 molL1，向該溶液中逐滴加入0.010 molL1的AgNO3溶液時(shí)，溶解度小的先滿足QcKsp，有沉淀析出。比較Ksp，AgBr、AgCl同類型，溶解度：AgBr，故溶解度順序?yàn)锳gBrAgClAg2CrO4，推知三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)锽r、Cl、CrO。4(2015全國(guó)卷，節(jié)選)有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示：化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值101710171039用廢電池的鋅皮制備ZnSO47H2O的過程中，需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵，其方法是加稀硫酸和H2O2溶解，鐵變?yōu)開，加堿調(diào)節(jié)至pH為_時(shí)，鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于1105 molL1時(shí)，即可認(rèn)為該離子沉淀完全)；繼續(xù)加堿至pH為_時(shí)，鋅開始沉淀(假定Zn2濃度為0.1 molL1)。若上述過程不加H2O2后果是_，原因是_。解析：Fe與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4，再被H2O2氧化轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3。Fe(OH)3的KspFe3OH3，則有OH1011.3molL1，則溶液的pH2.7。Zn(OH)2的KspZn2OH2，則有OH108molL1，則溶液的pH6。Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近，不加入H2O2將Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3，很難將Zn2和Fe2分開。答案：Fe32.76Zn2和Fe2分離不開Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近考法2溶解平衡的有關(guān)圖像分析5在T 時(shí)，鉻酸銀(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法中不正確的是()AT 時(shí)，在Y點(diǎn)和Z點(diǎn)，Ag2CrO4的Ksp相等B向飽和Ag2CrO4溶液中加入固體K2CrO4不能使溶液由Y點(diǎn)變?yōu)閄點(diǎn)CT 時(shí)，Ag2CrO4的Ksp為1108 mol3L3D圖中a104C一定溫度下溶度積是常數(shù)，所以T 時(shí)，Y點(diǎn)和Z點(diǎn)Ag2CrO4的Ksp相等，A正確；在飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4固體仍為飽和溶液，點(diǎn)仍在曲線上，不能使溶液由Y點(diǎn)變?yōu)閄點(diǎn)，B正確；曲線上的點(diǎn)都是沉淀溶解平衡點(diǎn)，Ag2CrO4的沉淀溶解平衡為Ag2CrO4(s) 2Ag(aq)CrO(aq)，KspAg2CrO(1103)21105 mol3L31011 mol3L3，C錯(cuò)誤；Ksp(Ag2CrO4)Ag2CrO11011 mol3L3，Z點(diǎn)時(shí)CrO5104 molL1，Ag22108 mol2L2，所以a104，D正確。 6.某溫度時(shí)，可用K2S沉淀Cu2、Mn2、Zn2三種離子(M2)，所需S2最低濃度的對(duì)數(shù)值lg S2與lg M2的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A三種離子對(duì)應(yīng)的硫化物中Ksp(CuS)最小，約為11020 mol2L2B向MnS的懸濁液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移動(dòng)，S2增大C可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量雜質(zhì)ZnCl2D向濃度均為1105 molL1的Cu2、Zn2、Mn2混合溶液中逐滴加入1104 molL1的Na2S溶液，Zn2先沉淀C向橫坐標(biāo)作一垂線，與三條斜線相交，此時(shí)S2相同，而Cu2 Zn2Mn2，可判斷CuS的Ksp最小。取CuS線與橫坐標(biāo)交點(diǎn)，可知此時(shí)S21010 molL1，Cu21025 molL1，Ksp(CuS)1035 mol2L2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；向MnS懸濁液中加水，促進(jìn)溶解，溶解平衡正向移動(dòng)，但依然是MnS的飽和溶液，S2不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)镵sp(ZnS)Ksp(MnS)，加入MnS將ZnCl2轉(zhuǎn)化成溶解度更小的ZnS，過量的MnS固體過濾除去，C項(xiàng)正確；因Ksp(CuS)Ksp(ZnS)COBM點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中Ba2、CO能形成BaCO3沉淀C相同條件下，SO比CO更易與Ba2結(jié)合形成沉淀DBaSO4不可能轉(zhuǎn)化為BaCO3C由圖像信息知Ksp(BaSO4)SO，A錯(cuò)誤、C正確；M點(diǎn)時(shí)，Q(BaCO3)Ksp(BaCO3)，故無法形成BaCO3沉淀，B錯(cuò)誤；因兩種鹽的Ksp相差不大，故在一定條件下二者之間可能相互轉(zhuǎn)化，D錯(cuò)誤。思維建模沉淀溶解平衡圖像分析(1)曲線上任一點(diǎn)均為飽和溶液，線外的點(diǎn)為非飽和溶液，可根據(jù)Q與Ksp的大小判斷。(2)求Ksp時(shí)可找曲線上合適的一點(diǎn)確定離子濃度進(jìn)行計(jì)算，曲線上任一點(diǎn)的Ksp相同。(3)當(dāng)坐標(biāo)表示濃度的對(duì)數(shù)時(shí)，要注意離子濃度的換算，如lg Xa，則X10a。(4)當(dāng)坐標(biāo)表示濃度的負(fù)對(duì)數(shù)(lgXpX)時(shí)，pX越大，X越小，X10pX。課堂反饋真題體驗(yàn)1(2018全國(guó)卷，T12)用0.100 molL1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 molL1 Cl溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是()A根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計(jì)算可知Ksp(AgCl)的數(shù)量級(jí)為1010B曲線上各點(diǎn)的溶液滿足關(guān)系式AgClKsp(AgCl)C相同實(shí)驗(yàn)條件下，若改為0.040 0 molL1 Cl，反應(yīng)終點(diǎn)c移到aD相同實(shí)驗(yàn)條件下，若改為0.050 0 molL1 Br，反應(yīng)終點(diǎn)c向b方向移動(dòng)C根據(jù)滴定曲線，當(dāng)加入25 mL AgNO3溶液時(shí)，Ag與Cl剛好完全反應(yīng)，AgCl處于沉淀溶解平衡狀態(tài)，此時(shí)溶液中AgCl104.75 molL1，Ksp(AgCl)AgCl109.53.161010，A項(xiàng)正確；曲線上各點(diǎn)都處于沉淀溶解平衡狀態(tài)，故符合AgClKsp(AgCl)，B項(xiàng)正確；根據(jù)圖示，Cl濃度為0.050 0 molL1時(shí)消耗25 mL AgNO3溶液，則Cl濃度為0.040 0 molL1時(shí)消耗20 mL AgNO3溶液，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)AgNO3溶液體積為15 mL，所以反應(yīng)終點(diǎn)不可能由c點(diǎn)移到a點(diǎn)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于AgBr的Ksp小于AgCl的Ksp，初始Br與Cl相同時(shí)，反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)消耗的AgNO3溶液體積相同，但Br濃度小于Cl濃度，即反應(yīng)終點(diǎn)從曲線上的c點(diǎn)向b點(diǎn)方向移動(dòng)，D項(xiàng)正確。2(2017全國(guó)卷，T13)在濕法煉鋅的電解循環(huán)溶液中，較高濃度的Cl會(huì)腐蝕陽極板而增大電解能耗?？上蛉芤褐型瑫r(shí)加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀從而除去Cl。根據(jù)溶液中平衡時(shí)相關(guān)離子濃度的關(guān)系圖，下列說法錯(cuò)誤的是()AKsp(CuCl)的數(shù)量級(jí)為107B除Cl反應(yīng)為CuCu22Cl=2CuClC加入Cu越多，Cu濃度越高，除Cl效果越好D2Cu=Cu2Cu平衡常數(shù)很大，反應(yīng)趨于完全CA項(xiàng)，當(dāng)lg0時(shí)，lg 約為7，即Cl1 molL1，Cu107 molL1，因此Ksp(CuCl)的數(shù)量級(jí)為107，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，分析生成物CuCl的化合價(jià)可知，Cl元素的化合價(jià)沒有發(fā)生變化，Cu元素由0價(jià)和2價(jià)均變?yōu)?價(jià)，因此參加該反應(yīng)的微粒為Cu、Cu2和Cl，生成物為CuCl，則反應(yīng)的離子方程式為CuCu22Cl=2CuCl，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，銅為固體，只要滿足反應(yīng)用量，Cu的量對(duì)除Cl效果無影響，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，2Cu=Cu2Cu的平衡常數(shù)K，可取圖像中的CuCu21106 molL1代入平衡常數(shù)的表達(dá)式中計(jì)算，即為K110