新高考一輪復(fù)習(xí)通用版專題十四鹽類水解和沉淀溶解平衡課件（21張）

考點一鹽類水解及其應(yīng)用鹽類水解是指在水溶液中,鹽電離產(chǎn)生的離子與水電離產(chǎn)生的H+或OH-結(jié)

合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。水解反應(yīng)是可逆的,是微弱的,它是酸堿中和反

應(yīng)的逆反應(yīng),是吸熱反應(yīng)。2.鹽類水解的規(guī)律:有弱才水解,無弱不水解,越弱越水解,誰強(qiáng)顯誰性。1)內(nèi)因:鹽本身的性質(zhì)。2)外因:①濃度;②溫度;③外加物質(zhì)。4.鹽的水解常數(shù)(以A-+H2O

HA+OH-為例)1)表達(dá)式:Kh=

2)Kh與KW、Ka的關(guān)系Kh=

=

1)判斷溶液的酸堿性:FeCl3溶液顯酸性,原因是Fe3++3H2O

Fe(OH)3+3H+。2)判斷酸性強(qiáng)弱:等物質(zhì)的量濃度的NaX、NaY、NaZ三種鹽溶液的pH分

別為8、9、10,則酸性HX>HY>HZ。3)配制或貯存易水解的鹽溶液:配制CuSO4溶液時,加入少量H2SO4;配制

FeCl3溶液時,加入少量鹽酸。4)膠體的制取:制取Fe(OH)3膠體的離子方程式為Fe3++3H2O

Fe(OH)3(膠體)+3H+。5)制作泡沫滅火器:成分為NaHCO3與Al2(SO4)3,發(fā)生反應(yīng)Al3++3HC

Al(OH)3↓+3CO2↑。6)作凈水劑:明礬可作凈水劑,原理為Al3++3H2O

Al(OH)3(膠體)+3H+。7)化肥的使用:銨態(tài)氮肥與草木灰不能混用。8)作除銹劑:NH4Cl與ZnCl2溶液可作焊接的除銹劑。9)利用水解反應(yīng)制備物質(zhì):TiCl4+(x+2)H2O

TiO2·xH2O↓+4HCl?？键c二沉淀溶解平衡溶質(zhì)溶解的過程是一個可逆過程:固體溶質(zhì)

溶液中的離子

溶解平衡的特點:逆、等、動、定、變(平衡移動原理適用)。1)溶度積常數(shù):一定溫度下,難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,各組分離子濃度冪

的乘積為一常數(shù),用Ksp表示。對于溶解平衡AmBn(s)

mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=[c(An+)]m·[c(Bm-)]n。Ksp的大小只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),與沉淀的量和溶液中離子的濃度無關(guān)。2)某溫度下,難溶電解質(zhì)溶液在任意時刻下有關(guān)離子濃度冪的乘積為Q

(離子積)。當(dāng)Q<Ksp時,溶液不飽和,無沉淀析出;當(dāng)Q=Ksp時,沉淀與溶解處于平衡狀態(tài);當(dāng)Q>Ksp時,溶液過飽和,有沉淀析出。綜合鹽溶液中微粒濃度大小關(guān)系比較1)單一鹽溶液中離子濃度的比較,需要考慮弱離子的水解因素:如在Na2CO3溶液中,C

+H2O

HC

+OH-HC

+H2O

H2CO3+OH-所以c(Na+)>c(C

)>c(OH-)>c(HC

)。2)不同鹽溶液中同一離子濃度的比較,要看溶液中其他離子對它的影

響。如相同濃度的NH4Cl(a)、CH3COONH4(b)、NH4HSO4(c)三種溶液中

c(N

)由大到小的順序是c>a>b。3)混合液中各離子濃度的比較,要綜合分析水解因素、電離因素。如相同濃度的NH4Cl和氨水混合液中,因NH3·H2O的電離程度>N

的水解程度,故離子濃度順序為c(N

)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。2.電解質(zhì)溶液中的“三大守恒”1)電荷守恒:溶液中陽離子所帶的正電荷總數(shù)等于陰離子所帶的負(fù)電荷

總數(shù)。如在NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HC

)+2c(C

)+c(OH-)。2)元素質(zhì)量守恒:電解質(zhì)溶液中,變化前后某種元素的原子總數(shù)守恒。如

0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)=c(HC

)+c(C

)+c(H2CO3)=0.1mol·L-1。3)質(zhì)子守恒:電解質(zhì)溶液中,分子或離子得到質(zhì)子(H+)與失去質(zhì)子(H+)的物

質(zhì)的量相等。以Na2CO3溶液為例:c(OH-)=c(H+)+c(HC

)+2c(H2CO3)。應(yīng)用

Ksp在化工流程中的應(yīng)用1.沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化1)沉淀的生成:在難溶電解質(zhì)的溶液中,當(dāng)Q>Ksp時,就會生成沉淀。利用

生成沉淀來除去溶液中的雜質(zhì)離子,常用方法有①加沉淀劑法:如以Na2S、H2S等作沉淀劑,使某些金屬離子(如Cu2+、Hg2+等)生成極難溶的硫化

物(CuS、HgS等)沉淀。②調(diào)節(jié)pH法:如除去CuCl2溶液中的FeCl3,可加入

CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3,Fe3++3H2O

Fe(OH)3↓+3H+,加入Cu(OH)2等物質(zhì)消耗H+,平衡正向移動,生成Fe(OH)3沉淀。2)沉淀的溶解:當(dāng)Q<Ksp時,沉淀就會溶解。常用方法有①酸、堿溶解法:如用鹽酸溶解BaCO3。②氧化還原法:適用

于具有明顯氧化性或還原性的難溶物。如用硝酸溶解金屬硫化物(CuS、HgS等)。③生成配合物法:如要溶解AgCl可加入氨水生成[Ag(NH3)2]+。④鹽溶解法:如用NH4Cl溶液溶解Mg(OH)2。3)沉淀的轉(zhuǎn)化一般來說,若難溶電解質(zhì)類型相同,則Ksp較大的沉淀易轉(zhuǎn)化為Ksp較小的沉

淀;若類型不同,沉淀的溶解度差別越大,越容易轉(zhuǎn)化。2.Ksp的應(yīng)用1)根據(jù)沉淀的先后次序,比較Ksp的大小。如向濃度均為0.1mol/L(同濃度)

的NaCl和NaI(同類型)混合溶液中滴加少量AgNO3溶液(少量沉淀劑),先

出現(xiàn)黃色沉淀(先生成的沉淀的Ksp更小),則Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。2)根據(jù)Ksp判斷沉淀某離子的pH范圍。如已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,pH=7.1時Mn(OH)2開始沉淀。室溫下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其濃度小于1×10-6mol/L),需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為5.0<pH<7.1?！纠?2020課標(biāo)Ⅲ,27節(jié)選)某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含

金屬Ni、Al、Fe及其氧化物,還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝

流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O):

溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:金屬離子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+開始沉淀時(c=0.01mol·L-1)的pH7.23.72.27.5沉淀完全時(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH8.74.73.29.0回答下列問題:(4)利用上述表格數(shù)據(jù),計算Ni(OH)2的Ksp=

(列出計算式)。如果

“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+濃度為1.0mol·L-1,則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍

是

。解題導(dǎo)引結(jié)合沉淀溶解平衡進(jìn)行的條件控制的分析,如運用Ksp計算反

應(yīng)所需要的pH范圍,根據(jù)題目要求計算某條件下的離子濃度、加入的試

劑量等。解析

(4)根據(jù)表中信息,Ni2+開始沉淀時pH=7.2,c(H+)=10mol·L-1,c(OH-)

=(10-14/10)mol·L-1,Ksp=c(Ni2+)·c2(OH-×(10)2;或利用Ni2+沉淀完全

時的數(shù)據(jù)計算得Ksp=10-5×(10)2。c(Ni2+)=1.0mol·L-1,若不生成Ni(OH)2,

則c(OH-)<

mol·L-1=10mol·L-1,則c(H+)>10mol·L-1,pH<6.2,同時調(diào)節(jié)pH≥3+,故pH應(yīng)控制的范圍是3.2~6.2?！?10)2[或10-5×(10)2]3.2~6.2創(chuàng)新

新情境下溶液中離子平衡圖像的分析一、常見類型1.對數(shù)圖像或負(fù)對數(shù)(如pH等)圖像如常溫下將NaOH溶液加到二元酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH與離子濃

度對數(shù)的關(guān)系圖:

2.弱電解質(zhì)“分布系數(shù)”圖像如298K時,在H3PO4溶液中滴入NaOH溶液,含磷元素的各物種的分布分

數(shù)與pH的關(guān)系圖:如一定溫度下AgCl(s)

Ag+(aq)+Cl-(aq)體系中,c(Ag+)和c(Cl-)的關(guān)系圖:

如常溫下,將NaOH溶液滴加到一元酸(HA)溶液中,混合溶液pH與NaOH

溶液體積的關(guān)系圖:

二、規(guī)律總結(jié)1.計算弱酸(弱堿)電離平衡常數(shù),找曲線的交點或起點,交點處兩種離子濃

度相等,起點處可進(jìn)行粗略計算。2.比較酸式鹽的電離程度和水解程度,看圖像中酸式酸根離子大量存在時的pH。3.離子濃度大小關(guān)系判定,注意觀察圖像中離子濃度變化趨勢,正確應(yīng)用

三大守恒關(guān)系。4.關(guān)注滴定曲線的起點和終點,以及沉淀溶解平衡曲線外的各點與曲線

上各點的關(guān)系(正確應(yīng)用Q與Ksp之間的關(guān)系)。5.分?jǐn)?shù)形式的微粒濃度變化趨勢可借助電離平衡常數(shù)、水解平衡常數(shù)進(jìn)

行分析。6.注意離子濃度的負(fù)對數(shù)與離子濃度大小的對應(yīng)關(guān)系?！纠?2021全國甲,12,6分)已知相同溫度下,Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)。某

溫度下,飽和溶液中-lg[c(S

)]、-lg[c(C

)]與-lg[c(Ba2+)]的關(guān)系如圖所示。

下列說法正確的是

(

)A.曲線①代表BaCO3的沉淀溶解曲線4的Ksp(BaSO4×10-102固體可使溶液由a點變到b點D.c(Ba2+)=10時兩溶液中

=1

解題導(dǎo)引

本題要注意橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)均為離子濃度的負(fù)對數(shù),通過Ksp

的大小即可判斷曲線②對應(yīng)BaCO3的沉淀溶解平衡曲線。解析

A項,Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),即-lg[Ksp(BaCO3)]<-lg[Ksp(BaSO4)],則

曲線②為BaCO3的沉淀溶解曲線,錯誤;B項,曲線①上,當(dāng)-