高三化學一輪復習 第8單元 物質在水溶液中的行為 第4節(jié) 沉淀溶解平衡課件 魯科版.ppt

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第4節(jié)沉淀溶解平衡 2 考綱要求 1 了解難溶電解質的沉淀溶解平衡 2 了解溶度積的含義及其表達式 能進行相關的計算 3 基礎梳理 考點突破 沉淀溶解平衡 1 沉淀溶解平衡狀態(tài) 1 定義 在一定溫度下 當難溶強電解質溶于水形成飽和溶液時 沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等的狀態(tài) 2 溶解平衡的建立 固體溶質溶液中的溶質 v 溶解 v 沉淀 固體溶解 v 溶解 v 沉淀 溶解平衡 v 溶解 v 沉淀 析出晶體 4 基礎梳理 考點突破 3 特點 5 基礎梳理 考點突破 2 沉淀溶解平衡常數 溶度積 1 溶度積 Ksp 在一定溫度下 難溶電解質的飽和溶液中 有關離子濃度冪的乘積 2 Ksp的表達式 對于沉淀溶解平衡 MmAn s mMn aq nAm aq Ksp Mn m Am n 3 Ksp的意義 Ksp反映了難溶電解質在水中的溶解能力 當化學式所表示的陰 陽離子個數比相同時 物質類型相同 Ksp數值越大的難溶電解質在水中的溶解能力相對越強 可以用Ksp來計算飽和溶液中某種離子的濃度 6 基礎梳理 考點突破 4 Ksp的影響因素 在一定溫度下 Ksp是一個常數 只與難溶電解質的性質 溫度有關 而與沉淀的量無關 并且溶液中的離子濃度的變化只能使平衡移動 并不改變溶度積 3 溶度積和離子積以Mg OH 2 s Mg2 aq 2OH aq 為例 7 基礎梳理 考點突破 8 基礎梳理 考點突破 9 基礎梳理 考點突破 自主鞏固判斷正誤 正確的畫 錯誤的畫 1 沉淀溶解達到平衡時 溶液中溶質的離子濃度相等 且保持不變 2 溶度積常數Ksp只受溫度影響 溫度升高Ksp增大 3 外界條件改變 溶解平衡一定發(fā)生移動 4 常溫下 向Mg OH 2飽和溶液中加入NaOH固體 Mg OH 2的Ksp不變 10 基礎梳理 考點突破 5 Ksp AB2 小于Ksp CD 則AB2一定比CD難溶于水 6 向0 1mol L 1的AgNO3溶液中加入過量的鹽酸 完全反應后溶液中無Ag 7 AgCl s Ag aq Cl aq AgClAg Cl 分別表示AgCl的溶解平衡 電離方程式 11 基礎梳理 考點突破 1 影響沉淀溶解平衡的因素沉淀溶解平衡屬于化學平衡 外界因素對其的影響 同樣遵守勒 夏特列原理 1 內因 難溶電解質本身的性質 這是決定因素 2 外因 濃度 加水稀釋 沉淀平衡向溶解的方向移動 但Ksp不變 溫度 絕大多數難溶鹽的溶解是吸熱過程 升高溫度 沉淀平衡向溶解 吸熱 的方向移動 同時Ksp增大 而Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq 平衡在升溫時向沉淀方向移動 12 基礎梳理 考點突破 同離子效應 向沉淀平衡體系中加入難溶電解質溶解產生的相應的離子 平衡逆向移動 但Ksp不變 離子反應效應 向沉淀平衡體系中加入可與體系中某些離子反應生成更難溶物質或更難電離或氣體的離子時 使平衡向溶解的方向移動 但Ksp不變 3 實例分析 以AgCl s Ag aq Cl aq H 0為例 13 基礎梳理 考點突破 14 基礎梳理 考點突破 2 沉淀溶解平衡圖像 1 有關Ksp的圖像分析總思路明確圖像中縱 橫坐標的含義 理解圖像中線上的點 線外的點的含義 抓住Ksp的特點 結合選項分析判斷 2 舉例說明 15 基礎梳理 考點突破 溶度積曲線是分別以陽 陰離子的濃度為坐標作出的曲線 不同溫度下曲線形狀不盡相同 如圖是BaSO4溶液中的離子濃度曲線 曲線上的任意一點 如A C點 都代表指定溫度下的飽和溶液 由對應的離子濃度可求Ksp 可通過比較 觀察得出溶液是否達到飽和狀態(tài) 是否有沉淀析出 處于曲線上方的點 如B點 表明溶液處于過飽和狀態(tài) 一定會有沉淀析出 處于曲線下方的點 如D點 則表明溶液處于未飽和狀態(tài) 不會有沉淀析出 16 基礎梳理 考點突破 例1 2015河北衡水中學模擬 在T 時 鉻酸銀 Ag2CrO4 在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示 下列說法不正確的是 C A T 時 Y點和Z點Ag2CrO4的Ksp相等B 在飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y點變?yōu)閄點C T 時 Ag2CrO4的Ksp為1 10 8mol3 L 3D 圖中a的值為 10 4 答案 解析 17 基礎梳理 考點突破 18 基礎梳理 考點突破 跟蹤訓練1 2015山東煙臺模擬 下列說法正確的是 C A 在一定溫度下的AgCl水溶液中 Ag 和Cl 濃度的乘積是一個常數B AgCl的Ksp 1 8 10 10mol2 L 2 在任何含AgCl固體的溶液中 Ag Cl 且Ag 與Cl 濃度的乘積等于1 8 10 10mol2 L 2C 溫度一定時 當溶液中Ag 和Cl 濃度的乘積等于Ksp時 此溶液為AgCl的飽和溶液D 向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸 Ksp變大 答案 解析 19 基礎梳理 考點突破 答案 解析 20 基礎梳理 考點突破 3 1 已知常溫下Fe OH 3的Ksp 1 0 10 39mol4 L 4 而FeCl3溶液總是顯示較強的酸性 若某FeCl3溶液的pH為3 則該溶液中 Fe3 1 0 10 6mol L 1 2 已知常溫下 Ksp Fe OH 3 1 0 10 39mol4 L 4 Ksp Mg OH 2 1 0 10 12mol3 L 3 若將某MgCl2 FeCl3均為0 1mol L 1的混合溶液中的pH用MgO調整至pH 4 則溶液中了比值約為108 1 解析 21 基礎梳理 考點突破 沉淀溶解平衡的應用 1 沉淀生成的方法 1 應用 可利用生成沉淀來達到分離或除去某些離子的目的 2 方法 22 基礎梳理 考點突破 23 基礎梳理 考點突破 2 沉淀溶解的方法 1 原理 減少溶解平衡體系中的相應離子 使平衡向沉淀溶解的方向移動 從而使沉淀溶解 2 方法 24 基礎梳理 考點突破 25 基礎梳理 考點突破 3 沉淀的轉化方法 1 實質 沉淀溶解平衡的移動 都遵循勒 夏特列原理 2 沉淀轉化的規(guī)律 一般來說 溶解度小的沉淀轉化成溶解度更小的沉淀容易實現 沉淀的溶解度差別越大 越容易轉化 3 應用 鍋爐除垢 用純堿將CaSO4轉化為CaCO3 離子方程式為 礦物轉化 CuSO4溶液遇ZnS 閃鋅礦 轉化為CuS 銅藍 離子方程式為ZnS Cu2 CuS Zn2 26 基礎梳理 考點突破 自主鞏固判斷正誤 正確的畫 錯誤的畫 1 在一定條件下 溶解度較小的沉淀也可以轉化成溶解度較大的沉淀 2 分別用等體積的蒸餾水和0 01mol L 1的鹽酸洗滌AgCl沉淀 用水洗滌造成的AgCl的損失大于用稀鹽酸洗滌的損失量 3 向AgI的沉淀溶解平衡體系的上層清液中加入飽和NaCl溶液不會有白色沉淀生成 4 不可能使要除去的離子全部通過沉淀除去 一般認為殘留在溶液中的離子濃度小于1 0 10 5mol L 1時 沉淀已經完全 27 基礎梳理 考點突破 1 沉淀的生成 1 條件 離子濃度商 Qc 大于溶度積 Ksp 2 應用 分離離子 同一類型的難溶電解質 如AgCl AgBr AgI 溶度商小的物質先析出 溶度商大的物質后析出 控制溶液的pH來分離物質 如除去CuCl2中的FeCl3就可向溶液中加入CuO或Cu OH 2等物質 將Fe3 轉化為Fe OH 3而除去 28 基礎梳理 考點突破 2 沉淀的溶解當溶液中溶度商Qc小于Ksp時 沉淀可以溶解 其常用的方法有 1 酸堿溶解法 加入酸或堿與溶解平衡體系中的相應離子反應 降低離子濃度 使平衡向溶解的方向移動 如CaCO3可溶于鹽酸 2 鹽溶解法 加入鹽溶液 與沉淀溶解平衡體系中某種離子反應生成弱電解質 從而減小離子濃度使沉淀溶解 如Mg OH 2溶于NH4Cl溶液 3 配位溶解法 加入適當的配合劑 與沉淀溶解平衡體系中的某種離子生成穩(wěn)定的配合物 從而減小離子濃度使沉淀溶解 如AgCl溶于氨水 4 氧化還原法 通過發(fā)生氧化還原反應使平衡體系中的離子濃度降低 從而使沉淀溶解 如Ag2S溶于硝酸 29 基礎梳理 考點突破 3 沉淀的轉化 1 含義 在難溶物質的飽和溶液中 溶解度小的沉淀會轉化生成溶解度更小的沉淀 2 實例 AgNO3AgCl 白色沉淀 AgBr 淡黃色沉淀 AgI 黃色沉淀 Ag2S 黑色沉淀 30 基礎梳理 考點突破 例2下列有關說法正確的是 C A 常溫下 AgCl在等物質的量濃度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同B 常溫下 向飽和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末 過濾 向洗凈的沉淀中加稀鹽酸有氣泡產生 說明常溫下Ksp BaCO3 Ksp BaSO4 C 向AgCl濁液中滴加Na2S溶液 白色沉淀變成黑色 說明AgCl的溶解平衡正向移動D 已知Ksp Ag2CrO4 9 0 10 12mol3 L 3 Ksp AgCl 1 8 10 10mol2 L 2 說明Ag2CrO4的溶解度小于AgCl 答案 解析 31 基礎梳理 考點突破 32 基礎梳理 考點突破 跟蹤訓練1 2015太原模擬 一定溫度下 難溶電解質的飽和溶液中存在著沉淀溶解平衡 已知 答案 解析 33 基礎梳理 考點突破 2 2015河南洛陽統(tǒng)考 已知t 時AgCl的Ksp 2 10 10mol2 L 2 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 34 基礎梳理 考點突破 A 在t 時 反應Ag2CrO4 s 2Cl 2AgCl s aq 的平衡常數K 2 5 107L mol 1B 在t 時 Ag2CrO4的Ksp為1 10 9mol3 L 3C 在飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y點到X點D 在t 時 以0 01mol L 1AgNO3溶液滴定20mL0 01mol L 1KCl和0 01mol L 1的K2CrO4的混合溶液 先沉淀 答案 解析 35 基礎梳理 考點突破 36 基礎梳理 考點突破 25 時 在Mg OH 2飽和溶液中滴加2滴百里酚藍指示劑 溶液的顏色為藍色 3 向50mL0 018mol L 1的AgNO3溶液中加入50mL0 020mol L 1的鹽酸 生成沉淀 已知該溫度下AgCl的Ksp 1 0 10 10mol2 L 2 忽略溶液的體積變化 請計算 完全沉淀后 溶液中 Ag 1 0 10 7mol L 1 完全沉淀后 溶液的pH 2 如果向完全沉淀后的溶液中繼續(xù)加入50mL0 001mol L 1的鹽酸 是否有白色沉淀生成 否 填 是 或 否 答案 解析 37 考情分析 解題策略 題突破八五大平衡常數的比較與應用考情分析五大平衡常數給化學反應原理增加了有力的分析依據 用數據來說話 讓化學變得富有活力 同時也帶來了一系列思維的發(fā)展與能力的考查 所以從一定意義上講 掌握了五大平衡常數 就握住了一把解決化學問題的金鑰匙 常見的命題角度 1 五個常數的簡單計算 2 利用常數之間的關系判斷溶液中微粒濃度比值的變化 3 利用常數與濃度商Q之間的關系判斷平衡移動的方向 38 考情分析 解題策略 39 考情分析 解題策略 1 五大平衡常數的比較 40 考情分析 解題策略 41 考情分析 解題策略 42 考情分析 解題策略 2 KW Ka Kb Ksp Kh之間的關系 1 一元弱酸一元強堿鹽 Kh 2 一元強酸一元弱堿鹽 Kh 3 多元弱堿一元強酸鹽 如氯化鐵 Fe3 aq 3H2O l Fe OH 3 s 3H aq Kh 43 考情分析 解題策略 典例1 2015山東淄博模擬 煤經氣化和液化使其得以廣泛應用 工業(yè)上先將煤轉化為CO 再利用CO和水蒸氣反應制H2時 存在以下反應 CO g H2O g CO2 g H2 g 1 向1L恒容密閉容器中充入CO和H2O g t 時測得部分數據如表 則該溫度下反應的平衡常數K 44 考情分析 解題策略 2 相同溫度下 若向2L恒容密閉容器中充入1molCO 4molH2O g 2molCO2 2molH2 此時v 正 填 或 v 逆 3 已知CO g H2 g CH3OH l 的燃燒熱分別為akJ mol 1 bkJ mol 1 ckJ mol 1 利用CO H2合成CH3OH l 的熱化學方程式為CO g 2H2 g CH3OH l H 4 依據化學反應原理 分析增大壓強對 3 中制備甲醇反應的影響 5 已知常溫下HCOOH的電離常數為Ka 2 10 4mol L 1 則HCOO 的水解反應HCOO H2OHCOOH OH 的平衡常數為Kh 45 考情分析 解題策略 6 常溫下 將amol L 1的HCOOH溶液與mol L 1的NaOH溶液等體積混合后溶液顯 填 酸 堿 或 中 性 此時溶液中各離子濃度由大到小的順序是 7 常溫下 在amol L 1的HCOOH溶液中加入等體積的bmol L 1的NaOH溶液至溶液呈中性 此時溶液中HCOOH的物質的量濃度為 46 考情分析 解題策略 解析 1 3min和4min時濃度不再變化 說明反應達到平衡 將有關濃度代入平衡常數表達式即可求出平衡常數K 0 5 2 將數據代入濃度商表達式可求出濃度商為1 大于平衡常數 所以反應將逆向進行 即v 正 v 逆 3 CO g 2H2 g CH3OH l 可由3個燃燒反應加減得到 則結合蓋斯定律可知 焓變可由對應燃燒熱加減得到 注意燃燒熱為正值 代入時轉化為焓變改為負值 47 考情分析 解題策略 48 考情分析 解題策略 答案 1 0 5 2 Na H OH 49 考情分析 解題策略 典例2 已知K Ka KW Kh Ksp分別表示化學平衡常數 弱酸的電離平衡常數 水的離子積常數 鹽的水解平衡常數 難溶電解質的溶度積常數 1 有關上述常數的說法正確的是 a 它們都能反映一定條件下對應變化進行的程度b 它們的大小都隨溫度的升高而增大c 常溫下 CH3COOH在水中的Ka大于在飽和CH3COONa溶液中的Kad 一定溫度下 在CH3COONa溶液中 KW Ka Kh 50 考情分析 解題策略 2 25 時 H2SO3 H 的電離常數Ka 1 10 2mol L 1 則該溫度下pH 3 c 0 1mol L 1的NaHSO3溶液中 H2SO3 3 已知常溫下Fe OH 3和Mg OH 2的Ksp分別為8 0 10 38mol4 L 4 1 0 10 11mol3 L 3 向濃度均為0 1mol L 1的FeCl3 MgCl2的混合溶液中加入堿液 要使Fe3 完全沉淀而Mg2 不沉淀 應該調節(jié)溶液pH的范圍是 已知lg2 0 3 51 考情分析 解題策略 解析 1 平衡常數能夠反映可逆反應進行的程度 a項對 電離平衡 水解平衡均為吸熱反應 溫度升高 平衡常數增大 而化學平衡的平衡常數不一定隨溫度升高而增大 b項錯 CH3COOH的電離平衡常數只與溫度有關 故在水中和CH3COONa溶液中Ka相同 c項錯 CH3COONa溶液中 52 考情分析 解題策略 53 考情分析 解題策略 答案 解析 54 考情分析 解題策略 答案 解析 55 考情分析 解題策略 3 2015河南聯(lián)考 FeCl3溶液與KSCN溶液混合時存在下列平衡 Fe3 aq SCN aq Fe SCN 2 aq 已知某一條件下 反應達到平衡時 Fe SCN 2 的物質的量濃度與溫度的關系如圖所示 下列說法正確的是 B A 該反應為吸熱反應B T1 T2時反應的平衡常數分別為K1 K2 則K1 K2C 反應處于D點時 一定有v 正 大于v 逆 D A點的 Fe3 比B點的 Fe3 大 答案 解析 56 考情分析 解題策略 4 已知25 時有關弱酸的電離平衡常數 答案 解析 57 考情分析 解題策略 答案 解析 58 考情分析 解題策略 6 制備鋅印刷電路板是用稀硝酸腐蝕鋅板 產生的廢液稱 爛板液 爛板液 中除含硝酸鋅外 還含有自來水帶入的Cl 和Fe3 在實驗室里 用 爛板液 制取ZnSO4 7H2O的過程如下 1 若稀硝酸腐蝕鋅板時還原產物為N2O 氧化劑與還原劑的物質的量之比是1 2 2 若步驟 的pH 12 則Zn OH 2溶解生成四羥基合鋅酸鈉 寫出Zn OH 2被溶解的離子方程式 Zn OH 2 2OH Zn OH 4 2 3 濾液D中除了含有OH 外 還含有的陰離子有Cl 填離子符號 59 考情分析 解題策略 4 若濾液E的pH 4 Zn2 2mol L 1 Fe3 2 6 10 9mol L 1 能求得的溶度積是C 填選項 A Ksp Zn OH 2 B Ksp Zn OH 2 和Ksp Fe OH 3 C Ksp Fe OH 3 5 步驟 要控制pH在一定范圍 實驗室用pH試紙測定溶液pH的方法是將pH試紙放在玻璃片上 用玻璃棒蘸取待測液點在試紙中間 待顏色變化穩(wěn)定后與標準比色卡對比 讀出pH的大小 6 已知 Fe OH 3 s Fe3 aq 3OH aq H akJ mol 1 H2O l H aq OH aq H bkJ mol 1請寫出Fe3 發(fā)生水解反應的熱化學方程式 Fe3 aq 3H2O l Fe OH 3 s 3H aq H 3b a kJ mol 1 若 的溶度積常數為Ksp 的離子積常數為KW Fe3 發(fā)生水解反應的平衡常數 K 用含Ksp KW的代數式表示 60 考情分析 解題策略 答案 解析 61 考情分析 解題策略 7 25 時 弱電解質的電離平衡常數 Ka CH3COOH 1 8 10 5mol L 1 Ka HSCN 0 13mol L 1 難溶電解質的溶度積常數 Ksp CaF2 1 5 10 10mol3 L 3 25 時 2 0 10 3mol L 1氫氟酸水溶液中 調節(jié)溶液pH 忽略體積變化 得到 HF F 與溶液pH的變化關系 如圖所示 62 考情分析 解題策略 請根據以上信息回答下列問題 1 25 時 將20mL0 10mol L 1CH3COOH溶液和20mL0 10mol L 1HSCN溶液分別與20mL0 10mol L 1NaHCO3溶液混合 實驗測得產生的氣體體積 V 隨時間 t 變化的示意圖如圖所示 63 考情分析 解題策略 答案 解析 64 考情分析 解題策略 8 2015河南質檢 平衡指的是兩個相反方向的變化最后所處的運動狀態(tài) 中學階段涉及的平衡有氣體可逆反應的平衡 酸堿電離平衡 水解平衡及沉淀溶解平衡等 1 現有容積為1L的恒溫恒容密閉容器 向其中加入2molA氣體和2molB氣體后發(fā)生如下反應 A g B g C g H akJ mol 1 20s后 反應達到平衡狀態(tài) 生成1molC氣體 放出熱量Q1kJ 回答下列問題 20s內B氣體的平均化學反應速率為0 05mol L 1 s 1 下列各項中能說明該反應已經達到平衡狀態(tài)的有AD A 容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化B 消耗1molA的同時消耗1molBC 容器中氣體的密度不隨時間而變化D C的體積分數不隨時間而變化 65 考情分析 解題策略 66 考情分析 解題策略 3 如圖為某溫度下 PbS s ZnS s FeS s 分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后 溶液的S2 濃度 金屬陽離子濃度變化情況 如果向三種沉淀中滴加鹽酸 最先溶解的是FeS 填化學式 向新生成的ZnS濁液中滴入足量含相同濃度的Pb2 Fe2 的溶液 振蕩后 ZnS沉淀會轉化為PbS 填化學式 沉淀 67 考情分析 解題策略 答案 1 0 05mol L 1 s 1 AD AC 0 7 2 1 25 10 12變大 3 FeSPbS 68 考情分析 解題策略 69 考情分析 解題策略 70 考情分析 解題策略 3 加入鹽酸 H 與S2 反應生成H2S S2 濃度降低 當離子積小于溶度積常數時 沉淀溶解平衡向著溶解的方向移動 即溶度積常數越大 越先溶解 不難看出FeS溶度積常數最大 即FeS先溶解 沉淀轉化時 溶度積常數較大的轉化為溶度積常數較小的 從圖像看出 PbS溶度積常數小于ZnS 即ZnS沉淀會轉化為PbS