2023届高中化学一轮复习课件:难溶电解质的沉淀溶解平衡
展开高考评价要求1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡,了解沉淀的生成、溶解与转化。2.能综合运用离子反应、化学平衡原理,分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。
考点 沉淀溶解平衡及其应用
1.沉淀溶解平衡(1)含义在一定温度下,当______________的速率相等时,即建立了沉淀溶解平衡。
2.沉淀溶解平衡的影响因素(1)内因:难溶电解质本身的性质,这是决定因素。(2)外因①浓度:加水稀释,平衡向__________的方向移动。②温度:绝大多数难溶盐的溶解是_____过程,升高温度,平衡向__________的方向移动。
③同离子效应:向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子,平衡向__________的方向移动。④其他:向平衡体系中加入与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时,平衡向__________的方向移动。 升高温度、加水稀释时平衡移动的前提是体系中存在固体,若无固体,则平衡不移动。
3.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成①调节pH法如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,使Fe3+形成 Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,______________________________。②沉淀剂法如用H2S沉淀Hg2+的离子方程式为_______________________________。
CuO+2H+===Cu2++H2O
H2S+Hg2+===HgS↓+2H+
③配位(或络合)溶解法如AgCl溶于氨水,离子方程式为___________________________________________。④氧化还原溶解法如用硝酸、王水等可氧化CuS、HgS等难溶金属硫化物,使其溶解。
AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
①一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现,但溶解度小的沉淀转化成溶解度稍大的沉淀也能实现,如溶解度小的BaSO4沉淀在浓度较大的Na2CO3溶液中可转化为BaCO3沉淀。②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。
题组一 沉淀溶解平衡及其影响因素1.(双选)下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中,不正确的是( )A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大D.向AgCl悬浊液中加入NaCl固体,AgCl的溶解度增大
题组二 沉淀溶解平衡的应用3.(2022·广东广雅中学模拟)某兴趣小组进行下列实验:①将0.1 ml·L-1 MgCl2溶液和0.5 ml·L-1 NaOH溶液等体积混合得到浊液②取少量①中的浊液,滴加0.1 ml·L-1 FeCl3溶液,出现红褐色沉淀③将①中浊液过滤,取少量白色沉淀,滴加0.1 ml·L-1 FeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色沉淀④另取少量白色沉淀,滴加饱和NH4Cl溶液,沉淀溶解
4.工业上采用湿法炼锌过程中,以ZnSO4为主要成分的浸出液中,含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-等杂质,这些杂质对锌的电解工序有妨碍,必须事先除去。现有下列试剂可供选择:①酸性KMnO4溶液 ②NaOH溶液 ③ZnO ④H2O2溶液 ⑤Zn ⑥Fe ⑦AgNO3⑧Ag2SO4下列说法不正确的是( )A.用酸性KMnO4溶液将Fe2+氧化成Fe3+,再转化为Fe(OH)3沉淀除去B.用ZnO调节浸出液的酸碱性,可使某些离子形成氢氧化物沉淀C.在实际生产过程中,加入Ag2SO4可除去Cl-,是利用了沉淀转化的原理D.也可以用ZnCO3代替ZnO调节溶液的酸碱性
2.溶度积的影响因素溶度积只与难溶电解质的性质和______有关,而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。绝大多数难溶盐的溶解是______过程,升高温度,平衡向______方向移动,Ksp______。
题组一 溶度积及其计算1.(2022·娄底一中模拟)在25 ℃时,FeS的Ksp=6.3×10-18,CuS的Ksp=1.3×10-36,ZnS的Ksp=1.3×10-24。下列有关说法正确的是( )A.饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为1.3×10-36 ml·L-1B.25 ℃时,FeS的溶解度大于CuS的溶解度C.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成D.向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体,ZnS的Ksp变大
2.下表为有关化合物的pKsp,pKsp=-lg Ksp。某同学设计实验如下:①向AgNO3溶液中加入适量NaX溶液,得到沉淀AgX;②向①中加NaY,则沉淀转化为AgY;③向②中加入Na2Z,沉淀又转化为Ag2Z。则表中a、b、c的大小关系为( )A.a>b>c B.a<b<cC.c<a<b D.a+b=c
3.按要求完成下列填空。(1)已知某温度时Ksp(CaCO3)=1×10-10,则该温度下,CaCO3的溶解度约为________。
(2)在1.0 L Na2CO3溶液中溶解0.01 ml BaSO4,计算Na2CO3溶液的最初浓度不得低于________ml·L-1(忽略溶液体积变化)[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]。
6.已知:常温下,Ksp(CuS)=1.0×10-36,Ksp(HgS)=1.6×10-52;pM=-lg c(M2+)。常温下,向10.0 mL 0.20 ml/L Cu(NO3)2溶液中逐滴滴加0.10 ml/L Na2S溶液,溶液中pM与加入Na2S溶液的体积(V)的关系如图所示。下列说法错误的是( )A.V0=20.0 mL,m=18B.若c[Cu(NO3)2]=0.10 ml/L,则反应终点可能为e点C.a、b、d三点中,由水电离的c(H+)和c(OH-)的乘积最大的为b点D.相同条件下,若用等浓度等体积的Hg(NO3)2溶液代替上述Cu(NO3)2溶液,则反应终点由b向c方向移动
沉淀溶解平衡图像题的解题策略第一步:明确图像中横纵坐标的含义。横纵坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。第二步:理解图像中线上点、线外点的含义。
(1)以氯化银为例,在该沉淀溶解平衡图像上,曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Q=Ksp。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外。(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液,此时Q>Ksp。(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时Q<Ksp 。
第三步:抓住Ksp的特点,结合选项分析判断。(1)溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:①原溶液不饱和时,离子浓度都增大。②原溶液饱和时,离子浓度都不变。(2)溶度积只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积相同。
在试题中展现已有理论、方法以及研究数据,就是真实地再现已有理论的研究过程。本题以难溶盐MA的饱和溶液中阳离子浓度的平方随氢离子浓度的变化关系为情境进行命题,巧妙地将沉淀溶解平衡与弱电解质的电离平衡联系起来,综合考查考生的平衡思想及创新思维,符合高考命题“综合性”的要求。
3.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
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