高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡导学案及答案
展开3.1.1 强电解质和弱电解质 弱电解质的电离平衡(学案)
1.能用平衡移动原理分析沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质,并会解决生产、生活中的实际问题。
2.明确溶度积和离子积的关系,学会判断反应进行的方向。
1.沉淀转化的实质。
向氯化银的饱和溶液中加入浓硝酸银溶液,现象为:_______________。
知识点一、沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
(1)调节pH法:
如加入氨水调节pH=4,可除去氯化铵中的杂质氯化铁。
反应离子方程式:________________________。
(2)加沉淀剂法:
以Na2S、H2S等作沉淀剂,使Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。反应离子方程式如下:
①加Na2S生成CuS:________________________。
②通入H2S生成CuS:________________________。
2.沉淀的溶解
(1)原理:根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,只要不断溶解平衡体系中的相应离子,平衡就向________________________的方向移动,从而使沉淀溶解。
(2)实例:①CaCO3沉淀溶于盐酸中:
CO32-+2H+→CO2+H2O
CO2气体的生成和逸出,使CaCO3溶解平衡体系中的CO32-浓度不断减小,平衡向______的方向移动。
②分别写出用HCl溶解难溶电解质FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2的离子方程式
FeS+2H+===Fe+H2S、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O
③向Mg(OH)2悬浊液中分别滴加蒸馏水、稀盐酸、NH4Cl溶液,白色沉淀将______、________、________(填“溶解”或“不溶解”)。
3.沉淀的转化
(1)实验探究
①AgCl、AgI、Ag2S的转化
实验操作 | |||
实验现象 | ____________________ | ________________ | _________________ |
化学方程式 | NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3 | AgCl+KI==AgI+KCl | 2AgI+2Na2S==Ag2S+2NaI |
实验结论 | 溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀 |
②Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化
实验操作 | |||
实验现象 | ________ | _______________ | 上层为无色溶液, 下层为红褐色沉淀 |
化学方程式 | MgCl2+2NaOH==Mg(OH)2↓+2NaCl | ||
3Mg(OH)2+2FeCl3==2Fe(OH)3+MgCl |
(2)沉淀转化的实质:沉淀转化的实质就是的移动,即将的沉淀转化成的沉淀。
(3)沉淀转化的应用
①除锅炉水垢:锅炉水垢中含CaSO4,可将CaSO4用Na2CO3处理,使之转化为CaCO3,然后用酸除去,其化学方程式为:____________________;____________________
知识点二、溶度积(Ksp)
1.溶度积Ksp
一定温度下,在难溶电解质的饱和溶液中,各 幂之积为常数,称之为溶度积常数,用Ksp表示。
2.表达式:AmBn(s)⇌mAn+(aq)+nBm—(aq),Ksp=____________________
例如:Ag2SO4的溶度积常数为:Ksp(Ag2SO4)=____________________
3.影响因素
4.溶度积Ksp与离子积Qc的关系
例如:Ag2SO4的离子积为:Qc(Ag2SO4)=____________________
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。
(1)Qc________Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和达到新的平衡;
(2)Qc________Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;
(3)Qc________Ksp,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。
【练习】1.已知25℃时,AgCl的溶度积Ksp=l.8×10﹣10,则下列说法不正确的是( )
A.温度一定时,当溶液中c(Ag+)•c(Cl﹣)=Ksp时,此溶液中必有AgCl的沉淀析出
B.AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中,可能有c(Ag+)=c(Cl﹣)
C.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,Ksp不变
D.将AgCl加入到较浓的KI溶液中,部分AgCl可以转化为Agl
【练习】2.一定温度下,AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl﹣(aq)体系中,c(Ag+)和c(Cl﹣)的关系如图所示.下列说法错误的是( )
A.a、b、c三点对应的Ksp相等
B.d点的溶液为AgCl的不饱和溶液
C.AgCl在c点的溶解度比b点的大
D.AgCl溶于水形成的饱和溶液中,c(Ag+)=c(Cl﹣)
【练习】3.已知Ksp(AgBr)=5.53×10﹣13,Ksp(AgCl)=1.77×10﹣10,将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓AgNO3溶液,发生的反应为( )
A.只有AgBr沉淀生成
B.AgCl和AgBr沉淀等量生成
C.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgCl沉淀为主
D.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgBr沉淀为主
【练习】4.已知部分铅盐的溶度积如表,从溶度积角度分析,沉淀Pb2+时的最佳沉淀剂为( )
化合物 | PbSO4 | PbCO3 | PbS | PbCrO4 |
Ksp | 1.8×10﹣8 | 7.4×10﹣14 | 8.0×10﹣28 | 2.8×10﹣13 |
A.硫酸盐 B.碳酸盐 C.硫化物 D.铬酸盐
【练习】5.常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10﹣38,在pH=4的Fe(OH)3饱和溶液中,c(Fe3+)为( )
A.1.0×10﹣8mol•L﹣1 B.4.0×10﹣8mol•L﹣1
C.1.0×10﹣26mol•L﹣1 D.1.3×10﹣28mol•L﹣1
【练习】6.25℃时,下列4种盐的溶度积常数(Ksp)分别是如表,结合相关数据分析,下列说法错误的是( )
Ag2SO4(白色) | Ag2S(黑色) | FeS(黑色) | MnS(肉色) |
1.4×10﹣5mol3•L﹣3 | 6.3×10﹣50mol3•L﹣3 | 3.3×10﹣18mol2•L﹣2 | 2.5×10﹣13mol2•L﹣2 |
A.除去某溶液中的Ag+用Na2S溶液比Na2SO4溶液效果好
B.25℃时,MnS的溶解度大于FeS的溶解度
C.向少量FeS悬浊液中加入足量饱和MnCl2溶液,沉淀颜色会由黑色变为肉色
D.向Ag2S(s)⇌2Ag+(aq)+S2﹣(aq)平衡体系中加入少量Na2S固体,溶液中c(Ag+)不变
【练习】7.取1mL 0.1mol•L﹣1AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1mol•L﹣1),下列说法不正确的是( )
A.实验①白色沉淀是难溶的AgCl
B.若按②①顺序实验,能看到白色沉淀
C.若按①③顺序实验,能看到黑色沉淀
D.由实验②说明AgI比AgCl更难溶
【练习】8.难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,下列说法中不正确的( )
A.溶液中不存在难溶电解质离子
B.沉淀的速率和溶解的速率相等
C.继续加入难溶电解质,溶液中各离子浓度不变
D.一定条件下可以转化为更难溶的物质
1.向含有MgCO3固体的浊液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列数值变小的是( )
A.c(Mg2+) B.Ksp(MgCO3) C.c(H+) D.c(CO32﹣)
2.已知:硫酸银(Ag2SO4)的溶解度大于氯化银且硫酸银(Ag2SO4)的溶解度随温度升高而增大,T℃时,Ag2SO4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.a点溶液加入硝酸银固体,则a点可沿虚线移动到b点
B.a点溶液若降低温度,则a点可沿虚线移动到c点
C.向a点的悬浊液中加入NaCl固体,溶液组成可能会由a向d方向移动
D.根据曲线数据计算可知,T℃下,Ksp(Ag2SO4)=2.25×10﹣4
3.下列化学用语中正确的是( )
A.Na2S的水解:S2﹣+2H2O⇌H2S+2OH﹣
B.NaHCO3的水解:HCO3﹣+H2O⇌CO3﹣+H3O+
C.AgCl的沉淀溶解平衡表达式:AgCl(s)⇌Ag+ (aq)+Cl﹣ (aq)
D.钢铁的电化学腐蚀的负极反应式:Fe﹣3e﹣═Fe3+
4.在一定温度下,石灰乳悬浊液中存在下列平衡:Ca(OH)2⇌Ca2+(aq)+2OH﹣(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,始终保持温度不变,则下列说法正确的是( )
A.n(OH﹣)增大 B.c(Ca2+)不变
C.n(Ca2+)增大 D.c(H+)增大
5.利用调节pH值的方法,可以除去硫酸铜溶液中的亚铁离子(已知常见某些阳离子沉淀对应pH值如表所示),下列说法正确的是( ):
阳离子 | 开始沉淀时 | 完全沉淀时 |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
Cu2+ | 4.4 | 6.4 |
Fe2+ | 7.6 | 9.6 |
A.调节pH值前,应先将Fe2+氧化为Fe3+,可选择Cl2或H2O2作为氧化剂
B.调节pH值可选用Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3
C.调节pH值控制在pH=6.4~7.6效果最好
D.将分离得到硫酸铜溶液蒸干可获得Cu(OH)2固体
6.已知:常温下,Ksp(Ag2X)=1.4×10﹣5,Ksp(Ag2Y)=8.1×10﹣12,Ksp(AgZ)=1.8×10﹣10,Ksp(AgR)=8.3×10﹣17.在下列各饱和溶液中,c(Ag+)由小到大的排序是( )
A.AgR<Ag2Y<Ag2X<AgZ B.AgR<AgZ<Ag2Y<Ag2X
C.AgZ<AgR<Ag2X<Ag2Y D.AgR<Ag2Y<AgZ<Ag2X
7.工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)⇌CuS(s)+Mn2+(aq),下列说法正确的是( )
A.该反应达到平衡时,c(Mn2+)=c(Cu2+)
B.该反应达到平衡时,Ksp(CuS)较大
C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)减小
D.该反应的平衡常数K=
8.配制银氨溶液操作如图所示,下列说法错误的是( )
已知:Ksp(AgI)=8.3×10﹣17
K稳定([Ag(NH3)2]+)==1.12×107
A.制得的银氨溶液可用于还原性糖的检验
B.1mol[Ag(NH3)2]+中含有 8NA 个σ键
C.银氨溶液不能长期存放,需要现用现配
D.AgI 固体可溶于氨水得到银氨溶液
【课前复习答案】产生白色沉淀
【知识点填空答案】
Fe3++3NH3.H2O==Fe(OH)3↓+3NH+;S2-+Cu2+==CuS↓;H2S+Cu2+==CuS↓+2H+;沉淀溶解;碳酸钙溶解;溶解;溶解;溶解;有白色沉淀生成;白色沉淀转化为黄色沉淀;黄色沉淀转化为黑色沉淀;产生白色沉淀;产生红褐色沉淀;CaSO4+Na2CO3==CaCO3+Na2SO4;CaCO3+2H+==Ca2++CO2+H2O;Ksp=cm(An+)·cn(Bm-);Ksp(Ag2SO4)=c2(Ag+)·c (SO42-);Qc(Ag2SO4)=c2(Ag+)·c (SO42-);>;=;<
【练习答案】ACCCBDBA
【检测反馈答案】DCCBBBDD
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