2022届高考统考化学人教版一轮复习教师用书：第1部分 第8章 第4节　难溶电解质的溶解平衡教案

这是一份2022届高考统考化学人教版一轮复习教师用书：第1部分 第8章 第4节　难溶电解质的溶解平衡教案，共20页。

沉淀溶解平衡及应用
知识梳理
1．沉淀溶解平衡
(1)含义：在一定温度下的水溶液中，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了沉淀溶解平衡。
(2)沉淀溶解平衡的建立及特征
(3)沉淀溶解平衡的影响因素
(4)电解质在水中的溶解性
20 ℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：
[深思考]
AgCl(s)溶于水达到平衡：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
请填表：
[答案] ①不移动 不变 ②右移 减小 ③左移 减小 ④右移 不变
2．沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①调节pH法
如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至7～8，离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)。
②沉淀剂法
如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法
如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。
②盐溶液溶解法
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NHeq \\al(＋,4)===Mg2＋＋2NH3·H2O。
(3)沉淀的转化
①实质：沉淀溶解平衡的移动。
②规律：一般说来，溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀。沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。但溶解度小的沉淀在一定条件下也可以转化为溶解度大的沉淀。
③应用
a．锅炉除垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为CaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq)===CaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)。
b．矿物转化：CuSO4溶液遇PbS转化为CuS，离子方程式为Cu2＋(aq)＋PbS(s)===CuS(s)＋Pb2＋(aq)。
[辨易错]
(1)Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液的原因是NH4Cl水解生成的H＋与Mg(OH)2反应。( )
(2)BaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq) BaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)可说明BaCO3的溶解度比BaSO4的小。( )
(3)向20 mL 0.1 ml·L－1的NaOH溶液中加10 mL 0.05 ml·L－1 MgCl2溶液，充分反应后，再加入FeCl3溶液，可发现白色沉淀变为红褐色沉淀，说明Mg(OH)2可以转化为Fe(OH)3沉淀。( )
(4)向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液，则SOeq \\al(2－,4)沉淀完全，溶液中只含Ba2＋、Na＋和Cl－，不含SOeq \\al(2－,4)。( )
(5)用沉淀法除杂不可能将杂质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1×10－5 ml·L－1时，沉淀已经完全。( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
知识应用
1．下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是 。
①热纯碱溶液去油污能力强
②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒
③溶洞、珊瑚的形成
④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能
⑤泡沫灭火器灭火的原理
[答案] ②③④
2．用有关离子方程式表示锅炉中水垢CaSO4的除去原理：

。
[答案] CaSO4＋COeq \\al(2－,3)===CaCO3＋SOeq \\al(2－,4)、
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
命题点 沉淀溶解平衡及其应用
1．(2020·景德镇调研)已知Ca(OH)2的饱和溶液中存在平衡Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋2OH－(aq) ΔHKsp，故有沉淀生成。两种溶液混合之后，SOeq \\al(2－,4)浓度变为9×10－3 ml·L－1，根据Ksp＝c(Ba2＋)·c(SOeq \\al(2－,4))，计算得c(Ba2＋)Ksp(AgCl)，则c点表示AgCl的过饱和溶液，A项错误；b点时对应的AgCl溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)，加入AgNO3晶体后，c(Ag＋)>c(Cl－)，不能使b点移动到a点，B项错误；由图像可知，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝10－10，Ksp(AgBr)＝c(Ag＋)·c(Br－)＝10－14，反应AgCl(s)＋Br－(aq) AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K＝eq \f(cCl－,cBr－)＝eq \f(cCl－·cAg＋,cBr－·cAg＋)＝eq \f(KspAgCl,KspAgBr)＝eq \f(10－10,10－14)＝104，C项错误；a点为AgCl的饱和溶液、b点为AgBr的饱和溶液，由于饱和AgCl溶液中的c(Ag＋)大于饱和AgBr溶液中的c(Ag＋)，二者等体积混合后，Qc(AgBr)>Ksp(AgBr)，则会析出AgBr沉淀，D项正确。]
3．某温度下，分别向10.00 mL 0.1 ml·L－1的KCl和K2CrO4溶液中滴加0.1 ml·L－1 AgNO3溶液，滴加过程中－lg c(M)(M为Cl－或CrOeq \\al(2－,4))与AgNO3溶液体积(V)的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．曲线L1表示－lg c(Cl－)与V(AgNO3)的变化关系
B．M点溶液中：c(NOeq \\al(－,3))>c(K＋)>c(Ag＋)>c(H＋)>c(OH－)
C．该温度下，Ksp(Ag2CrO4)＝4.0×10－12
D．相同实验条件下，若改为0.05 ml·L－1的KCl和K2CrO4溶液，则曲线L2中N点移到Q点
D [根据题意，K2CrO4溶液消耗的AgNO3溶液的体积多，L1表示－lg c(Cl－)与V(AgNO3)关系，L2表示－lg c(CrOeq \\al(2－,4))与V(AgNO3)的关系。将0.1 ml·L－1改为0.05 ml·L－1，消耗的AgNO3溶液体积是原来的eq \f(1,2)，但－lg c(CrOeq \\al(2－,4))不变，D错误。]
[真题验收]
1．(2019·全国卷Ⅱ)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A．图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B．图中各点对应的Ksp的关系为：
Ksp(m)＝Ksp(n)＜Ksp(p)＜Ksp(q)
C．向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
D．温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
B [A项，难溶物质的溶解度可以用物质的量浓度(摩尔浓度)表示，即图中a、b分别表示T1、T2温度下，1 L CdS饱和溶液里含a ml、b ml CdS，正确；B项，Ksp在一定温度下是一个常数，所以Ksp(m)＝Ksp(n)＝Ksp(p)＜Ksp(q)，错误；C项，向m点的溶液中加入Na2S固体，Ksp保持不变，S2－浓度增大，则Cd2＋浓度减小，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动，正确；D项，温度降低时，溶解度减小，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动，正确。]
2．(2017·全国卷Ⅲ)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl－会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl－。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是( )
A．Ksp(CuCl)的数量级为10－7
B．除Cl－反应为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl
C．加入Cu越多，Cu＋浓度越高，除Cl－效果越好
D．2Cu＋===Cu2＋＋Cu平衡常数很大，反应趋于完全
C [由题图可知，当－lgeq \f(cCl－,ml·L－1)＝0时，lgeq \f(cCu＋,ml·L－1)约为－7，即c(Cl－)＝1 ml·L－1，c(Cu＋)＝10－7ml·L－1，则Ksp(CuCl)的数量级为10－7，A项正确；根据题目信息可知B项正确；Cu、Cu2＋是按一定物质的量之比反应的，并不是加入Cu越多，Cu＋浓度越高，除Cl－效果越好，C项错误；由题图可知，交点处c(Cu＋)＝c(Cu2＋)≈10－6ml·L－1，则2Cu＋===Cu2＋＋Cu的平衡常数K＝eq \f(cCu2＋,c2Cu＋)≈106，该平衡常数很大，因而反应趋于完全，D项正确。]
3．(2017·全国卷Ⅰ，节选)若“滤液”中c(Mg2＋)＝0.02 ml·L－1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 ml·L－1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？
(列式计算)。
FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10－22、1.0×10－24。
[解析] 根据Ksp(FePO4)＝1.3×10－22及Fe3＋恰好完全沉淀时溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 ml·L－1，可得c(POeq \\al(3－,4))＝eq \f(1.3×10－22,1.0×10－5) ml·L－1＝1.3×10－17 ml·L－1。c(Mg2＋)＝eq \f(0.02,2) ml·L－1＝0.01 ml·L－1，则c3(Mg2＋)·c2(POeq \\al(3－,4))＝0.013×(1.3×10－17)2＝1.69×10－40≈1.7×10－40