高三高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件第57講沉淀溶解平衡

第57講沉淀溶解平衡任務(wù)一：沉淀溶解平衡的建立

飽和溶液

如何從微觀層面理解“不能再溶解”？任務(wù)一：沉淀溶解平衡的建立t/min

v/mol?L-1?min-1

v(溶解)

v(結(jié)合)

v(溶解)=v(結(jié)合)t0沉淀溶解平衡狀態(tài)沒有絕對不溶的物質(zhì)，只有溶解量的大與小。任務(wù)一：沉淀溶解平衡的建立AgCl固體AgCl沉淀AgCl飽和溶液【思考】這個表達(dá)式和“AgCl是強電解質(zhì)”是否矛盾？說出你的判斷理由。任務(wù)二：沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)識別標(biāo)記：solubilityproduct溶度積1.表達(dá)式任務(wù)二：沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)2.意義【思考】你能否仿照這段話，給出溶度積的意義？溶度積是難溶電解質(zhì)的固有屬性，物質(zhì)確定，溫度確定，則溶度積的數(shù)值確定。絕對不能認(rèn)為達(dá)到沉淀溶解平衡才有溶度積。任務(wù)二：沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)2.意義1.鹵化銀在水中的溶解性（1）AgF易溶，其他鹵化銀難溶。（2）基于AgCl、AgBr、AgI的Ksp數(shù)據(jù)，能否定量比較它們的溶解性？用什么指標(biāo)？初中：溶解度基于質(zhì)量，使用不便科研：飽和溶液中該物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度。任務(wù)二：沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)2.意義它們都強電解質(zhì)，溶解部分完全電離，不存在“AgX”整體，只有Ag+和X-，因此應(yīng)首先考慮用哪種離子濃度代表物質(zhì)濃度?！締栴}1】如何基于Ksp數(shù)據(jù)計算飽和溶液中物質(zhì)的溶解度？水溶液中，Ag+和X-都來自AgX的電離，定量眼光審視化學(xué)式不難發(fā)現(xiàn)，二者濃度之比1：1，因此此時兩種離子都可代表物質(zhì)濃度。cccccc鹵化銀的Ksp越小，則其溶解性越小。任務(wù)二：沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)2.意義AgCl1.8×10-10Ag2CrO41.12×10-12【問題2】能否通過Ksp數(shù)據(jù)直接得出Ag2CrO4的溶解性小于AgCl，為什么？對處于沉淀溶平衡狀態(tài)的AgCl：對處于沉淀溶平衡狀態(tài)的Ag2CrO4：【思考1】應(yīng)該用c(Ag+)還是c(CrO42-)代表Ag2CrO4的濃度，為什么？xmol/L2xmol/L任務(wù)二：沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)2.意義AgCl1.8×10-10Ag2CrO41.12×10-12【思考2】對比二者Ksp數(shù)據(jù)和溶解能力，你能得出什么結(jié)論？（1）不同類型的難溶電解質(zhì)，

比較Ksp數(shù)據(jù)無意義。（2）不同類型的難溶電解質(zhì)，Ksp數(shù)據(jù)無意義不同的原因：一方面是溶解性差異，另一方面則是Ksp的算法不同。除非兩個Ksp數(shù)據(jù)相差十幾個數(shù)量級以上。雖然Ag2CrO4中c(Ag+)、c(CrO42-)大一點，但仍是很小的數(shù)，架不住把c(Ag+)多乘了一次，使Ksp降低。任務(wù)二：沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)2.意義2.極難溶【思考】定量研究CuS的溶解性。CuS與AgX都屬1-1型難溶電解質(zhì)，沉淀溶解平衡狀態(tài)時，物質(zhì)濃度的計算方法相同。【追問】H2S飽和水溶液中，c(S2-)約為1.3×10-13mol/L。與上方數(shù)據(jù)對比，你有什么想法？任務(wù)二：沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)2.意義3.微溶【思考】定量對比CaSO4和CaCO3的溶解性。對CaSO4：對CaCO3：【小結(jié)】微溶，主要還是看沉淀。4.S2-、OH-是常用沉淀劑任務(wù)二：沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)2.意義c(Ag+)/mol?L-1

c(Cl-)/mol?L-1

【思考1】AgCl水溶液中c(Ag+)、c(Cl-)有何關(guān)系，如何在坐標(biāo)系中把它們表示出來？?25℃時AgCl飽和水溶液【思考2】恒溫25℃，向AgCl飽和水溶液中加入NaCl固體，紅點如何移動？加入AgNO3固體呢？?B【思考3】如何使B點達(dá)到25℃的沉淀溶解平衡狀態(tài)？采取不同的措施時，B點分別如何移動？【思考4】已知AgCl溶解吸熱，升高溫度，曲線如何變化？同離子效應(yīng)任務(wù)二：沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)1.在T

℃時，Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是A.T

℃時，Ag2CrO4的Ksp數(shù)量級是10－9B.T

℃時，Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq)

2AgCl(s)＋

(aq)

的平衡常數(shù)K＝2.5×107[T

℃時Ksp(AgCl)＝2×10－10]C.T

℃時，用0.01mol·L－1AgNO3溶液滴定20mL

0.01mol·L－1KCl和0.01mol·L－1K2CrO4的混合液，

先沉淀D.在飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4固體可使溶液由Y點到X點√任務(wù)二：沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)2.FeAsO4在不同溫度下的沉淀溶解平衡曲線如圖所示(T2>T1)。下列說法不正確的是A.溫度為T2時，Ksp(FeAsO4)＝10－2aB.c(FeAsO4)：Z>W＝XC.FeAsO4的溶解過程吸收能量D.將Z溶液升溫一定可以得到Y(jié)溶液√任務(wù)二：沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)2.意義c(Ag+)/mol?L-1

c(Cl-)/mol?L-1

?25℃時AgCl飽和水溶液?B-lg[c(Ag+)/mol?L-1]-lg[c(Cl-)/mol?L-1]1.找表示AgCl飽和水溶液點的集合2.標(biāo)出c(Ag+)、c(Cl-)增大的方向?25℃時AgCl飽和水溶液c(Ag+)增大c(Cl-)增大3.向AgCl飽和水溶液中加入NaCl固體，紅點如何移動？

加入AgNO3固體呢？4.升高溫度，紅線如何移動？5.哪個區(qū)域是25℃的不飽和溶液？過飽和呢？任務(wù)二：沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)2.(2023·全國乙卷，13)一定溫度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是A.a點條件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成AgCl沉淀B.b點時，c(Cl－)＝c(

)，Ksp(AgCl)＝Ksp(Ag2CrO4)C.Ag2CrO4＋2Cl－

2AgCl＋

的平衡常數(shù)K＝107.9D.向NaCl、Na2CrO4均為0.1mol·L－1的混合溶液中滴加

AgNO3溶液，先產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀√任務(wù)三：溶度積規(guī)則及其應(yīng)用看齊意識ccc沉淀的生成沉淀的溶解沉淀的轉(zhuǎn)化任務(wù)三：溶度積規(guī)則及其應(yīng)用1.沉淀的生成3.(能否沉淀)25℃時，在1.00L0.03mol·L－1AgNO3溶液中加入0.50L0.06mol·L－1的CaCl2溶液，能否生成AgCl沉淀？(已知：AgCl的Ksp＝1.8×10－10)Q＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.02×0.04＝8.0×10－4>Ksp，所以有AgCl沉淀生成?！咀⒁狻堪l(fā)生反應(yīng)是在溶液混合之后，所以c(Ag+)、c(Cl-)均不是初始濃度。任務(wù)三：溶度積規(guī)則及其應(yīng)用1.沉淀的生成5.(沉淀的順序)已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和

，濃度均為0.01mol·L－1，向該溶液中逐滴加入0.01mol·L－1的AgNO3溶液時，計算三種陰離子沉淀的先后順序。答案三種陰離子濃度均為0.01mol·L－1時，產(chǎn)生沉淀所需要Ag＋濃度依次為【小結(jié)】Ksp數(shù)值小的不一定先沉淀；溶解度小的一定先沉淀。4.(沉淀的pH)常溫下，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20，計算有關(guān)Cu2＋沉淀的pH。(1)某CuSO4溶液中c(Cu2＋)＝0.02mol·L－1，如果生成Cu(OH)2沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液的pH，使之大于____。任務(wù)三：溶度積規(guī)則及其應(yīng)用1.沉淀的生成5(2)要使0.2mol·L－1CuSO4溶液中Cu2＋沉淀較為完全(使Cu2＋濃度降至原來的千分之一)，則應(yīng)向溶液中加入NaOH溶液，使溶液的pH為____。6【小結(jié)】開始沉淀的臨界條件：完全沉淀的臨界條件：通常為10-5mol/L任務(wù)三：溶度積規(guī)則及其應(yīng)用1.沉淀的生成可微調(diào)pH，實現(xiàn)金屬離子的選擇性沉淀發(fā)生共沉淀Ni2++S2-==NiS↓Mg2++2F-==MgF2↓Ca2++2F-==CaF2↓lg[c(Mn+)/mol?L-1]任務(wù)三：溶度積規(guī)則及其應(yīng)用1.沉淀的生成1.(2023·全國甲卷，13)下圖為Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中達(dá)沉淀溶解平衡時的pM－pH關(guān)系圖(pM＝－lg[c(M)/(mol·L－1)]；c(M)≤10－5mol·L－1可認(rèn)為M離子沉淀完全)。下列敘述正確的是A.由a點可求得Ksp[Fe(OH)3]＝10－8.5B.pH＝4時Al(OH)3的溶解度為

mol·L－1C.濃度均為0.01mol·L－1的Al3＋和Fe3＋可通過分步沉淀進

行分離D.Al3＋、Cu2＋混合溶液中c(Cu2＋)＝0.2mol·L－1時二者不會同時沉淀√任務(wù)三：溶度積規(guī)則及其應(yīng)用3.[2022·重慶，15(2)]25℃時相關(guān)的溶度積見表?；瘜W(xué)式Fe(OH)3Cu(OH)2溶度積4×10－382.5×10－20①在某濾液中Fe3＋和Cu2＋的濃度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是__________。Fe(OH)3②25℃時，為了使Cu2＋沉淀完全（Cu2+濃度不超過10-5mol/L），需調(diào)節(jié)溶液H＋濃度不大于_________mol·L－1。2×10－71.沉淀的生成5.在濕法煉鋅的電解循環(huán)溶液中，較高濃度的Cl－會腐蝕陽極而增大電解能耗。可向溶液中同時加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀從而除去Cl－。已知：Cu＋Cu2＋

2Cu＋

K＝7.6×10－7；Ksp(CuCl)＝2.0×10－6。(1)通過計算說明上述除Cl－的反應(yīng)能完全進行的原因為________________________。任務(wù)三：溶度積規(guī)則及其應(yīng)用1.沉淀的生成(2)若用Zn替換Cu可加快除Cl－的速率，但需控制溶液的pH。若pH過低，除Cl－效果下降的原因是_______________________________________。若pH過低，鋅會與溶液中的氫離子反應(yīng)任務(wù)三：溶度積規(guī)則及其應(yīng)用2.沉淀的溶解①Mg(OH)2難溶于水，能溶于鹽酸、NH4Cl溶液中。寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：__________________________________、_____________________________________。Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2ONH4+可當(dāng)H+使生成更弱的電解質(zhì)，c(OH-)降低，使c(Mg2+)?c2(OH-)＜Ksp[Mg(OH)2]②已知：PbSO4不溶于水，但可溶于醋酸銨溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式：PbSO4＋2CH3COONH4===(CH3COO)2Pb＋(NH4)2SO4，試對上述PbSO4沉淀的溶解加以解釋。答案PbSO4(s)

Pb2＋(aq)＋

(aq)，當(dāng)加入CH3COONH4溶液時，Pb2＋與CH3COO－結(jié)合生成更難電離的(CH3COO)2Pb，c(Pb2＋)減小，Q(PbSO4)<Ksp(PbSO4)，使PbSO4的沉淀溶解平衡向右移動，PbSO4溶解?！舅伎肌繂栴}切入點在哪里？無沉淀，但離子濃度還要降低生成難電離物質(zhì)【小結(jié)】題目關(guān)鍵不是你背過“醋酸鉛是弱電解質(zhì)”，而是通過提給信息分析出該結(jié)論。核心素養(yǎng)：證據(jù)推理和模型認(rèn)知任務(wù)三：溶度積規(guī)則及其應(yīng)用2.沉淀的溶解2.[2023·北京，18(1)①]以銀錳精礦(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化錳礦(主要含MnO2)為原料聯(lián)合提取銀和錳的一種流程示意圖如下。已知：酸性條件下，MnO2的氧化性強于Fe3＋?！敖i”過程中，發(fā)生反應(yīng)MnS＋2H＋===Mn2＋＋H2S↑，則可推斷：Ksp(MnS)_____(填“>”或“<”)Ksp(Ag2S)。>任務(wù)三：溶度積規(guī)則及其應(yīng)用2.沉淀的溶解特別提醒利用氧化還原反應(yīng)、形成配合物也可以降低難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡中的某種離子，使難溶電解質(zhì)向溶解的方向移動。選擇性必修三：配制銀氨溶液選擇性必修二：配制銅氨溶液通過調(diào)節(jié)溶劑極性，改變?nèi)芙舛热蝿?wù)三：溶度積規(guī)則及其應(yīng)用3.沉淀的轉(zhuǎn)化任務(wù)三：溶度積規(guī)則及其應(yīng)用3.沉淀的轉(zhuǎn)化【思考】制備AgCl沉淀時，NaCl溶液和AgNO3溶液的用量能否顛倒？為什么？【小結(jié)】沉淀的轉(zhuǎn)化實驗中，公共離子必須少量，以確保它來自前一個沉淀的沉淀溶解平衡。Cl-過量【小結(jié)】沉淀的轉(zhuǎn)化反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式書寫規(guī)律：Ksp“左上右下”。任務(wù)三：溶度積規(guī)則及其應(yīng)用3.沉淀的轉(zhuǎn)化1.下列判斷錯誤的是________(填字母)。A.向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3，溶液中

增加(2016·全國卷Ⅲ，

13D)B.向2支盛有2mL相同濃度銀氨溶液的試管中分別加入2滴相同濃度的NaCl和NaI，

一支試管中產(chǎn)生黃色沉淀，另一支中無明顯現(xiàn)象，說明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)

(2017·全國卷Ⅱ，13D)C.向Mg(OH)2懸濁液中滴加足量FeCl3溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀：3Mg(OH)2＋2FeCl3===

2Fe(OH)3＋3MgCl2(2019·全國卷Ⅱ，11D)A4.[2022·全國乙卷，26(1)(2)]廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb，還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等，為了保護環(huán)境、充分利用鉛資源，通過右圖流程實現(xiàn)鉛的回收。一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表：難溶電解質(zhì)PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp2.5×10－87.4×10－141.1×10－102.6×10－9(1)在“