高三化学一轮复习 第8单元 物质在水溶液中的行为 第4节 沉淀溶解平衡课件 鲁科版.ppt

第4节沉淀溶解平衡 2 考纲要求 1 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡 2 了解溶度积的含义及其表达式 能进行相关的计算 3 基础梳理 考点突破 沉淀溶解平衡 1 沉淀溶解平衡状态 1 定义 在一定温度下 当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时 沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等的状态 2 溶解平衡的建立 固体溶质溶液中的溶质 v 溶解 v 沉淀 固体溶解 v 溶解 v 沉淀 溶解平衡 v 溶解 v 沉淀 析出晶体 4 基础梳理 考点突破 3 特点 5 基础梳理 考点突破 2 沉淀溶解平衡常数 溶度积 1 溶度积 Ksp 在一定温度下 难溶电解质的饱和溶液中 有关离子浓度幂的乘积 2 Ksp的表达式 对于沉淀溶解平衡 MmAn s mMn aq nAm aq Ksp Mn m Am n 3 Ksp的意义 Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力 当化学式所表示的阴 阳离子个数比相同时 物质类型相同 Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力相对越强 可以用Ksp来计算饱和溶液中某种离子的浓度 6 基础梳理 考点突破 4 Ksp的影响因素 在一定温度下 Ksp是一个常数 只与难溶电解质的性质 温度有关 而与沉淀的量无关 并且溶液中的离子浓度的变化只能使平衡移动 并不改变溶度积 3 溶度积和离子积以Mg OH 2 s Mg2 aq 2OH aq 为例 7 基础梳理 考点突破 8 基础梳理 考点突破 9 基础梳理 考点突破 自主巩固判断正误 正确的画 错误的画 1 沉淀溶解达到平衡时 溶液中溶质的离子浓度相等 且保持不变 2 溶度积常数Ksp只受温度影响 温度升高Ksp增大 3 外界条件改变 溶解平衡一定发生移动 4 常温下 向Mg OH 2饱和溶液中加入NaOH固体 Mg OH 2的Ksp不变 10 基础梳理 考点突破 5 Ksp AB2 小于Ksp CD 则AB2一定比CD难溶于水 6 向0 1mol L 1的AgNO3溶液中加入过量的盐酸 完全反应后溶液中无Ag 7 AgCl s Ag aq Cl aq AgClAg Cl 分别表示AgCl的溶解平衡 电离方程式 11 基础梳理 考点突破 1 影响沉淀溶解平衡的因素沉淀溶解平衡属于化学平衡 外界因素对其的影响 同样遵守勒 夏特列原理 1 内因 难溶电解质本身的性质 这是决定因素 2 外因 浓度 加水稀释 沉淀平衡向溶解的方向移动 但Ksp不变 温度 绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程 升高温度 沉淀平衡向溶解 吸热 的方向移动 同时Ksp增大 而Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq 平衡在升温时向沉淀方向移动 12 基础梳理 考点突破 同离子效应 向沉淀平衡体系中加入难溶电解质溶解产生的相应的离子 平衡逆向移动 但Ksp不变 离子反应效应 向沉淀平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离或气体的离子时 使平衡向溶解的方向移动 但Ksp不变 3 实例分析 以AgCl s Ag aq Cl aq H 0为例 13 基础梳理 考点突破 14 基础梳理 考点突破 2 沉淀溶解平衡图像 1 有关Ksp的图像分析总思路明确图像中纵 横坐标的含义 理解图像中线上的点 线外的点的含义 抓住Ksp的特点 结合选项分析判断 2 举例说明 15 基础梳理 考点突破 溶度积曲线是分别以阳 阴离子的浓度为坐标作出的曲线 不同温度下曲线形状不尽相同 如图是BaSO4溶液中的离子浓度曲线 曲线上的任意一点 如A C点 都代表指定温度下的饱和溶液 由对应的离子浓度可求Ksp 可通过比较 观察得出溶液是否达到饱和状态 是否有沉淀析出 处于曲线上方的点 如B点 表明溶液处于过饱和状态 一定会有沉淀析出 处于曲线下方的点 如D点 则表明溶液处于未饱和状态 不会有沉淀析出 16 基础梳理 考点突破 例1 2015河北衡水中学模拟 在T 时 铬酸银 Ag2CrO4 在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示 下列说法不正确的是 C A T 时 Y点和Z点Ag2CrO4的Ksp相等B 在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点C T 时 Ag2CrO4的Ksp为1 10 8mol3 L 3D 图中a的值为 10 4 答案 解析 17 基础梳理 考点突破 18 基础梳理 考点突破 跟踪训练1 2015山东烟台模拟 下列说法正确的是 C A 在一定温度下的AgCl水溶液中 Ag 和Cl 浓度的乘积是一个常数B AgCl的Ksp 1 8 10 10mol2 L 2 在任何含AgCl固体的溶液中 Ag Cl 且Ag 与Cl 浓度的乘积等于1 8 10 10mol2 L 2C 温度一定时 当溶液中Ag 和Cl 浓度的乘积等于Ksp时 此溶液为AgCl的饱和溶液D 向饱和AgCl水溶液中加入盐酸 Ksp变大 答案 解析 19 基础梳理 考点突破 答案 解析 20 基础梳理 考点突破 3 1 已知常温下Fe OH 3的Ksp 1 0 10 39mol4 L 4 而FeCl3溶液总是显示较强的酸性 若某FeCl3溶液的pH为3 则该溶液中 Fe3 1 0 10 6mol L 1 2 已知常温下 Ksp Fe OH 3 1 0 10 39mol4 L 4 Ksp Mg OH 2 1 0 10 12mol3 L 3 若将某MgCl2 FeCl3均为0 1mol L 1的混合溶液中的pH用MgO调整至pH 4 则溶液中了比值约为108 1 解析 21 基础梳理 考点突破 沉淀溶解平衡的应用 1 沉淀生成的方法 1 应用 可利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的 2 方法 22 基础梳理 考点突破 23 基础梳理 考点突破 2 沉淀溶解的方法 1 原理 减少溶解平衡体系中的相应离子 使平衡向沉淀溶解的方向移动 从而使沉淀溶解 2 方法 24 基础梳理 考点突破 25 基础梳理 考点突破 3 沉淀的转化方法 1 实质 沉淀溶解平衡的移动 都遵循勒 夏特列原理 2 沉淀转化的规律 一般来说 溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现 沉淀的溶解度差别越大 越容易转化 3 应用 锅炉除垢 用纯碱将CaSO4转化为CaCO3 离子方程式为 矿物转化 CuSO4溶液遇ZnS 闪锌矿 转化为CuS 铜蓝 离子方程式为ZnS Cu2 CuS Zn2 26 基础梳理 考点突破 自主巩固判断正误 正确的画 错误的画 1 在一定条件下 溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀 2 分别用等体积的蒸馏水和0 01mol L 1的盐酸洗涤AgCl沉淀 用水洗涤造成的AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量 3 向AgI的沉淀溶解平衡体系的上层清液中加入饱和NaCl溶液不会有白色沉淀生成 4 不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去 一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1 0 10 5mol L 1时 沉淀已经完全 27 基础梳理 考点突破 1 沉淀的生成 1 条件 离子浓度商 Qc 大于溶度积 Ksp 2 应用 分离离子 同一类型的难溶电解质 如AgCl AgBr AgI 溶度商小的物质先析出 溶度商大的物质后析出 控制溶液的pH来分离物质 如除去CuCl2中的FeCl3就可向溶液中加入CuO或Cu OH 2等物质 将Fe3 转化为Fe OH 3而除去 28 基础梳理 考点突破 2 沉淀的溶解当溶液中溶度商Qc小于Ksp时 沉淀可以溶解 其常用的方法有 1 酸碱溶解法 加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应 降低离子浓度 使平衡向溶解的方向移动 如CaCO3可溶于盐酸 2 盐溶解法 加入盐溶液 与沉淀溶解平衡体系中某种离子反应生成弱电解质 从而减小离子浓度使沉淀溶解 如Mg OH 2溶于NH4Cl溶液 3 配位溶解法 加入适当的配合剂 与沉淀溶解平衡体系中的某种离子生成稳定的配合物 从而减小离子浓度使沉淀溶解 如AgCl溶于氨水 4 氧化还原法 通过发生氧化还原反应使平衡体系中的离子浓度降低 从而使沉淀溶解 如Ag2S溶于硝酸 29 基础梳理 考点突破 3 沉淀的转化 1 含义 在难溶物质的饱和溶液中 溶解度小的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀 2 实例 AgNO3AgCl 白色沉淀 AgBr 淡黄色沉淀 AgI 黄色沉淀 Ag2S 黑色沉淀 30 基础梳理 考点突破 例2下列有关说法正确的是 C A 常温下 AgCl在等物质的量浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同B 常温下 向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末 过滤 向洗净的沉淀中加稀盐酸有气泡产生 说明常温下Ksp BaCO3 Ksp BaSO4 C 向AgCl浊液中滴加Na2S溶液 白色沉淀变成黑色 说明AgCl的溶解平衡正向移动D 已知Ksp Ag2CrO4 9 0 10 12mol3 L 3 Ksp AgCl 1 8 10 10mol2 L 2 说明Ag2CrO4的溶解度小于AgCl 答案 解析 31 基础梳理 考点突破 32 基础梳理 考点突破 跟踪训练1 2015太原模拟 一定温度下 难溶电解质的饱和溶液中存在着沉淀溶解平衡 已知 答案 解析 33 基础梳理 考点突破 2 2015河南洛阳统考 已知t 时AgCl的Ksp 2 10 10mol2 L 2 在t 时 Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示 下列说法正确的是 A 34 基础梳理 考点突破 A 在t 时 反应Ag2CrO4 s 2Cl 2AgCl s aq 的平衡常数K 2 5 107L mol 1B 在t 时 Ag2CrO4的Ksp为1 10 9mol3 L 3C 在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y点到X点D 在t 时 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 基础梳理 考点突破 36 基础梳理 考点突破 25 时 在Mg OH 2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂 溶液的颜色为蓝色 3 向50mL0 018mol L 1的AgNO3溶液中加入50mL0 020mol L 1的盐酸 生成沉淀 已知该温度下AgCl的Ksp 1 0 10 10mol2 L 2 忽略溶液的体积变化 请计算 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继续加入50mL0 001mol L 1的盐酸 是否有白色沉淀生成 否 填 是 或 否 答案 解析 37 考情分析 解题策略 题突破八五大平衡常数的比较与应用考情分析五大平衡常数给化学反应原理增加了有力的分析依据 用数据来说话 让化学变得富有活力 同时也带来了一系列思维的发展与能力的考查 所以从一定意义上讲 掌握了五大平衡常数 就握住了一把解决化学问题的金钥匙 常见的命题角度 1 五个常数的简单计算 2 利用常数之间的关系判断溶液中微粒浓度比值的变化 3 利用常数与浓度商Q之间的关系判断平衡移动的方向 38 考情分析 解题策略 39 考情分析 解题策略 1 五大平衡常数的比较 40 考情分析 解题策略 41 考情分析 解题策略 42 考情分析 解题策略 2 KW Ka Kb Ksp Kh之间的关系 1 一元弱酸一元强碱盐 Kh 2 一元强酸一元弱碱盐 Kh 3 多元弱碱一元强酸盐 如氯化铁 Fe3 aq 3H2O l Fe OH 3 s 3H aq Kh 43 考情分析 解题策略 典例1 2015山东淄博模拟 煤经气化和液化使其得以广泛应用 工业上先将煤转化为CO 再利用CO和水蒸气反应制H2时 存在以下反应 CO g H2O g CO2 g H2 g 1 向1L恒容密闭容器中充入CO和H2O g t 时测得部分数据如表 则该温度下反应的平衡常数K 44 考情分析 解题策略 2 相同温度下 若向2L恒容密闭容器中充入1molCO 4molH2O g 2molCO2 2molH2 此时v 正 填 或 v 逆 3 已知CO g H2 g CH3OH l 的燃烧热分别为akJ mol 1 bkJ mol 1 ckJ mol 1 利用CO H2合成CH3OH l 的热化学方程式为CO g 2H2 g CH3OH l H 4 依据化学反应原理 分析增大压强对 3 中制备甲醇反应的影响 5 已知常温下HCOOH的电离常数为Ka 2 10 4mol L 1 则HCOO 的水解反应HCOO H2OHCOOH OH 的平衡常数为Kh 45 考情分析 解题策略 6 常温下 将amol L 1的HCOOH溶液与mol L 1的NaOH溶液等体积混合后溶液显 填 酸 碱 或 中 性 此时溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 7 常温下 在amol L 1的HCOOH溶液中加入等体积的bmol L 1的NaOH溶液至溶液呈中性 此时溶液中HCOOH的物质的量浓度为 46 考情分析 解题策略 解析 1 3min和4min时浓度不再变化 说明反应达到平衡 将有关浓度代入平衡常数表达式即可求出平衡常数K 0 5 2 将数据代入浓度商表达式可求出浓度商为1 大于平衡常数 所以反应将逆向进行 即v 正 v 逆 3 CO g 2H2 g CH3OH l 可由3个燃烧反应加减得到 则结合盖斯定律可知 焓变可由对应燃烧热加减得到 注意燃烧热为正值 代入时转化为焓变改为负值 47 考情分析 解题策略 48 考情分析 解题策略 答案 1 0 5 2 Na H OH 49 考情分析 解题策略 典例2 已知K Ka KW Kh Ksp分别表示化学平衡常数 弱酸的电离平衡常数 水的离子积常数 盐的水解平衡常数 难溶电解质的溶度积常数 1 有关上述常数的说法正确的是 a 它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度b 它们的大小都随温度的升高而增大c 常温下 CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Kad 一定温度下 在CH3COONa溶液中 KW Ka Kh 50 考情分析 解题策略 2 25 时 H2SO3 H 的电离常数Ka 1 10 2mol L 1 则该温度下pH 3 c 0 1mol L 1的NaHSO3溶液中 H2SO3 3 已知常温下Fe OH 3和Mg OH 2的Ksp分别为8 0 10 38mol4 L 4 1 0 10 11mol3 L 3 向浓度均为0 1mol L 1的FeCl3 MgCl2的混合溶液中加入碱液 要使Fe3 完全沉淀而Mg2 不沉淀 应该调节溶液pH的范围是 已知lg2 0 3 51 考情分析 解题策略 解析 1 平衡常数能够反映可逆反应进行的程度 a项对 电离平衡 水解平衡均为吸热反应 温度升高 平衡常数增大 而化学平衡的平衡常数不一定随温度升高而增大 b项错 CH3COOH的电离平衡常数只与温度有关 故在水中和CH3COONa溶液中Ka相同 c项错 CH3COONa溶液中 52 考情分析 解题策略 53 考情分析 解题策略 答案 解析 54 考情分析 解题策略 答案 解析 55 考情分析 解题策略 3 2015河南联考 FeCl3溶液与KSCN溶液混合时存在下列平衡 Fe3 aq SCN aq Fe SCN 2 aq 已知某一条件下 反应达到平衡时 Fe SCN 2 的物质的量浓度与温度的关系如图所示 下列说法正确的是 B A 该反应为吸热反应B T1 T2时反应的平衡常数分别为K1 K2 则K1 K2C 反应处于D点时 一定有v 正 大于v 逆 D A点的 Fe3 比B点的 Fe3 大 答案 解析 56 考情分析 解题策略 4 已知25 时有关弱酸的电离平衡常数 答案 解析 57 考情分析 解题策略 答案 解析 58 考情分析 解题策略 6 制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板 产生的废液称 烂板液 烂板液 中除含硝酸锌外 还含有自来水带入的Cl 和Fe3 在实验室里 用 烂板液 制取ZnSO4 7H2O的过程如下 1 若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为N2O 氧化剂与还原剂的物质的量之比是1 2 2 若步骤 的pH 12 则Zn OH 2溶解生成四羟基合锌酸钠 写出Zn OH 2被溶解的离子方程式 Zn OH 2 2OH Zn OH 4 2 3 滤液D中除了含有OH 外 还含有的阴离子有Cl 填离子符号 59 考情分析 解题策略 4 若滤液E的pH 4 Zn2 2mol L 1 Fe3 2 6 10 9mol L 1 能求得的溶度积是C 填选项 A Ksp Zn OH 2 B Ksp Zn OH 2 和Ksp Fe OH 3 C Ksp Fe OH 3 5 步骤 要控制pH在一定范围 实验室用pH试纸测定溶液pH的方法是将pH试纸放在玻璃片上 用玻璃棒蘸取待测液点在试纸中间 待颜色变化稳定后与标准比色卡对比 读出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请写出Fe3 发生水解反应的热化学方程式 Fe3 aq 3H2O l Fe OH 3 s 3H aq H 3b a kJ mol 1 若 的溶度积常数为Ksp 的离子积常数为KW Fe3 发生水解反应的平衡常数 K 用含Ksp KW的代数式表示 60 考情分析 解题策略 答案 解析 61 考情分析 解题策略 7 25 时 弱电解质的电离平衡常数 Ka CH3COOH 1 8 10 5mol L 1 Ka HSCN 0 13mol L 1 难溶电解质的溶度积常数 Ksp CaF2 1 5 10 10mol3 L 3 25 时 2 0 10 3mol L 1氢氟酸水溶液中 调节溶液pH 忽略体积变化 得到 HF F 与溶液pH的变化关系 如图所示 62 考情分析 解题策略 请根据以上信息回答下列问题 1 25 时 将20mL0 10mol L 1CH3COOH溶液和20mL0 10mol L 1HSCN溶液分别与20mL0 10mol L 1NaHCO3溶液混合 实验测得产生的气体体积 V 随时间 t 变化的示意图如图所示 63 考情分析 解题策略 答案 解析 64 考情分析 解题策略 8 2015河南质检 平衡指的是两个相反方向的变化最后所处的运动状态 中学阶段涉及的平衡有气体可逆反应的平衡 酸碱电离平衡 水解平衡及沉淀溶解平衡等 1 现有容积为1L的恒温恒容密闭容器 向其中加入2molA气体和2molB气体后发生如下反应 A g B g C g H akJ mol 1 20s后 反应达到平衡状态 生成1molC气体 放出热量Q1kJ 回答下列问题 20s内B气体的平均化学反应速率为0 05mol L 1 s 1 下列各项中能说明该反应已经达到平衡状态的有AD A 容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化B 消耗1molA的同时消耗1molBC 容器中气体的密度不随时间而变化D C的体积分数不随时间而变化 65 考情分析 解题策略 66 考情分析 解题策略 3 如图为某温度下 PbS s ZnS s FeS s 分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后 溶液的S2 浓度 金属阳离子浓度变化情况 如果向三种沉淀中滴加盐酸 最先溶解的是FeS 填化学式 向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb2 Fe2 的溶液 振荡后 ZnS沉淀会转化为PbS 填化学式 沉淀 67 考情分析 解题策略 答案 1 0 05mol L 1 s 1 AD AC 0 7 2 1 25 10 12变大 3 FeSPbS 68 考情分析 解题策略 69 考情分析 解题策略 70 考情分析 解题策略 3 加入盐酸 H 与S2 反应生成H2S S2 浓度降低 当离子积小于溶度积常数时 沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动 即溶度积常数越大 越先溶解 不难看出FeS溶度积常数最大 即FeS先溶解 沉淀转化时 溶度积常数较大的转化为溶度积常数较小的 从图像看出 PbS溶度积常数小于ZnS 即ZnS沉淀会转化为PbS