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1、第第4 4节沉淀溶解平衡节沉淀溶解平衡-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)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
2、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.
3、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110-8mol3L-3D.图中a的值为10-4 答案解析解析关闭 答案解析关闭-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=1.810-10mol2L-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1.810-10mol2L-2C.温度一定时,当溶液中Ag+和Cl-浓
4、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 答案解析解析关闭A项,一定温度下只有在AgCl的饱和溶液中Ag+Cl-=Ksp是一个常数;B项,在含AgCl(s)的溶液中加入NaCl溶液或AgNO3溶液会使Cl-Ag+,但二者之积不变;C项,一定温度下Ag+Cl-=Ksp(AgCl)时说明溶液达到饱和;D项,Ksp只受温度影响,与溶液的浓度无关。 答案解析关闭C-19-基础梳理考点突破 答案解析解析关闭 答案解析关闭-20-基础梳理考点突破3.(1)已知常温下Fe(OH)3的Ksp=1.010-39mol4L-4,而FeCl3溶液总是显示较强的酸
5、性,若某FeCl3溶液的pH为3,则该溶液中Fe3+=1.010-6molL-1。(2)已知常温下:KspFe(OH)3=1.010-39mol4L-4,KspMg(OH)2=1.010-12mol3L-3,若将某MgCl2、FeCl3均为0.1molL-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1081。解析解析关闭-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
6、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
7、的蒸馏水和0.01molL-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1.010-5molL-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
8、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
9、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)”“=”或“”)v(逆)。.(3)已知CO(g)、H2(g)
10、、CH3OH(l)的燃烧热分别为akJmol-1、bkJmol-1、ckJmol-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=210-4molL-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amolL-1的HCOOH溶液与molL-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a
11、molL-1的HCOOH溶液中加入等体积的bmolL-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(
12、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=KaKh-50-考情分析解题策略(2)25时,H2SO3+H+的电离常数Ka=110-2molL-1,则该温度下pH=3、c()=0.1molL-1的NaHSO3溶液中H2SO3=。
13、(3)已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的Ksp分别为8.010-38mol4L-4,1.010-11mol3L-3,向浓度均为0.1molL-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
14、分析解题策略-53-考情分析解题策略 答案解析解析关闭 答案解析关闭-54-考情分析解题策略 答案解析解析关闭 答案解析关闭-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K1K2C.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 答案解析解析关闭 答案解析关闭-56-考情分析解
15、题策略4.已知25时有关弱酸的电离平衡常数: 答案解析解析关闭 答案解析关闭-57-考情分析解题策略 答案解析解析关闭 答案解析关闭-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ZnSO47H2O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12。(2)若步骤的pH12,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)42-。(3)滤液D中除了含有OH-外,还含
16、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+=2molL-1,Fe3+=2.610-9molL-1,能求得的溶度积是C(填选项)。A.KspZn(OH)2B.KspZn(OH)2和KspFe(OH)3C.KspFe(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=akJmol-1H2O(l)H+(aq)+OH-(aq)H=bkJmol-1请写出
17、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)kJmol-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 答案解析解析关闭 答案解析关闭-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)=1.810-5molL-1,Ka(HSCN)=0.13molL-1,难溶电解质的溶度积常数:Ksp(CaF2)=1.510-10mol3L-3。25时,2.010-3molL-1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽
18、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20mL0.10molL-1CH3COOH溶液和20mL0.10molL-1HSCN溶液分别与20mL0.10molL-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 答案解析解析关闭 答案解析关闭-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
19、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=-akJmol-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0.05molL-1s-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S
20、2-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)0.05 molL-1s-1ADAC0.7(2)1.2510-12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。
