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    新高考版高中化学 专题十九 盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 课件

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    这是一份新高考版高中化学 专题十九 盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 课件,共60页。PPT课件主要包含了考情解读,考点帮▪必备知识通关,考点2沉淀溶解平衡等内容,欢迎下载使用。

    课标要求1.认识盐类水解的原理和影响盐类水解的主要因素。2.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。必做实验:盐类水解的应用
    高考怎么考  弱电解质的电离与盐类的水解、沉淀溶解平衡及溶度积常数是高考考查的重要内容,具有难度大、灵活性强、知识琐碎等特点,其中结合酸碱中和滴定图像及盐类水解的知识,分析微粒浓度之间的关系,运用金属离子的水解知识除去工艺流程中的相关杂质,是高考命题的热点;沉淀溶解平衡图像题出现的概率也较高,主要考查Ksp的相关计算及粒子浓度的关系。 预计2022年高考中酸碱中和滴定图像和沉淀溶解平衡图像在选择题中出现的概率较大,也有可能在工艺流程题中出现。
    考点1 盐类水解及其应用考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法1 盐类水解及其应用考法2 溶液中粒子浓度大小的比较
    考点2 沉淀溶解平衡考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法3 沉淀溶解平衡的应用考法4 有关Ksp的计算考法5 有关Ksp的图像
    高分帮 “双一流”名校冲刺释疑难·专题突破疑难9 电解质溶液中“四大平衡常数”的比较和联系
    考点 1 盐类水解及其应用
    考点帮▪必备知识通关
    1.概念在水溶液中盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。2.实质
    高考链接1.[2019浙江4月选考,5]下列溶液呈碱性的是               A.NH4NO3  B.(NH4)2SO4  C.KCl  D.K2CO32.[2018浙江下半年选考,4]下列物质因发生水解而使溶液呈酸性的是A.HNO3 B.CuCl2 C.K2CO3 D.NaCl答案: 1.D 2.B
    3.特点(1)可逆:盐的水解反应绝大多数是可逆反应。可看作酸碱中和反应的逆反应,即 。(2)微弱:通常盐类水解的程度很小,一般无沉淀析出,无气体放出。(3)吸热: 水解反应吸热。4.盐类水解方程式的书写(1) 一般情况下盐类水解的程度较小,用“ ”连接反应物和生成物。水解生成的难溶性或挥发性物质不加 “↓”或 “↑”符号。如Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+,HS-+H2O H2S+OH-。
    考法帮▪解题能力提升
    考法1 盐类水解及其应用1.盐类水解的常考点结构化图
    2.盐类水解反应的原理及水解反应的拓展
    3.盐类水解的“八大”应用
    4.“四规律”判断盐溶液蒸干所得物质(1)考虑盐是否分解。如加热蒸干Ca(HCO3)2溶液,因其分解,所得固体应是CaCO3。(2)考虑氧化还原反应。如加热蒸干Na2SO3溶液,因Na2SO3易被氧化,所得固体应是Na2SO4。(3)强碱弱酸盐溶液蒸干后一般得到原物质,如Na2CO3等。(4)盐水解生成难挥发性酸时,其溶液蒸干后一般得到原物质,如CuSO4(aq) CuSO4(s);盐水解生成易挥发性酸时,其溶液蒸干灼烧后一般得到对应的氧化物,如AlCl3(aq) Al(OH)3 Al2O3。
    解析lg c(H+)或lg c(OH-)随pH的变化应为直线,pH较小时,lg c(H+)较大,则MO表示lg c(H+)、OP表示lg c(OH-);c(CH3COO-)随pH增大而增大,则NP表示lg c(CH3COOH)、MN表示lg c(CH3COO-)。
    解题模型  以CH3COONa溶液为例:
    答案:1.√  2.✕  3.✕ 4.√{点拨:Fe 3+逐步水解生成[Fe(OH)]2+、[Fe(OH)2]+、Fe(OH)3,水解能力Fe3+>[Fe(OH)]2+} 5.✕  6.√  7.✕  8.√
    考法2 溶液中粒子浓度大小的比较 近几年的真题中,盐类水解平衡溶液、酸碱滴定溶液、弱电解质稀释溶液中的微粒浓度关系式的正误判断是考查的热点。1.思维导图
    2.三个“守恒”关系(1)电荷守恒
    (3)质子守恒电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量相等。以NaHCO3溶液为例进行分析,如表所示。
    2 [2021福建三明一中模拟]HR是一元酸,室温时,用0.250 0 ml·L-1 NaOH溶液滴定25 mL HR溶液时,溶液的pH变化情况如图所示。其中b点表示两种物质恰好完全反应,下列说法正确的是 A.HR的电离常数Ka≈5×10-6B.x<7C.a点对应溶液中粒子浓度的大小关系是c(Na+)>c(R-)>c(HR)>c(H+)>c(OH-)D.b点对应溶液中粒子浓度的大小关系是c(Na+)>c(OH-)>c(R-)>c(H+)
    命题角度 混合溶液中粒子浓度大小的比较
    解题模型以强碱弱酸盐Na2A为例
    1.沉淀溶解平衡及其影响因素
    (2)特点逆、等、动、定、变(适用平衡移动原理)。(3)影响沉淀溶解平衡的因素①内因:难溶电解质本身的性质。②外因:以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0为例。
    2.溶度积 (1)对于沉淀溶解平衡MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq), 溶度积常数Ksp=cm(Mn+)·cn(Am-),浓度都是平衡浓度;离子积Qc=cm(Mn+)·cn(Am-),浓度是任意浓度。Qc>Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。Qc=Ksp:溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。Qc(2)Ksp的影响因素:①内因难溶电解质本身的性质。②外因浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动,但Ksp不变。温度:多数难溶电解质的溶解过程是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动,同时Ksp变大。同离子效应:向沉淀溶解平衡体系中,加入相同的离子,平衡向沉淀生成的方向移动,但Ksp不变。
    其他:向沉淀溶解平衡体系中,加入可与体系中某些离子反应生成更难溶电解质或气体的离子,平衡向沉淀溶解的方向移动,但Ksp不变。注意 Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
    考法3 沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的生成(1)原理:当Qc>Ksp时,难溶电解质的溶解平衡向生成沉淀的方向移动,生成沉淀。(2)应用:可利用生成沉淀来达到除去溶液中杂质离子的目的。(3)方法:①调节pH法。如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶于水中,再加入氨水调节pH,可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。②加沉淀剂法。如用Na2S、H2S等作沉淀剂,使某些金属离子(如Cu2+、Hg2+等)生成极难溶的硫化物(CuS、HgS等)沉淀,也是分离、除杂常用的方法。
    ③氧化还原法。如除去溶液中的Fe2+时,可将铁元素以碱的形式沉淀出来,但Fe(OH) 2的溶解度比Fe(OH)3的大,所以先加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,再用碱与Fe3+反应,使Fe3+转化为Fe(OH)3而除去。2.沉淀的溶解(1)原理:当Qc某种离子的浓度,使平衡向生成离子的方向移动,沉淀溶解。如要溶解AgCl可加入NH3·H2O以生成[Ag(NH3)2]+。④氧化还原溶解法。有些金属硫化物(CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸,但能溶于氧化性酸,通过减小c(S2-)而达到沉淀溶解的目的。如3CuS+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H2O。3.沉淀的转化(1)一般来说,若难溶电解质类型相同,则Ksp较大的沉淀易转化为Ksp较小的沉淀。(2)沉淀的溶解能力差别越大,越容易转化。例如:AgNO3 AgCl(白色沉淀) AgBr(浅黄色沉淀) AgI(黄色沉淀) Ag2S(黑色沉淀)。
    (3)沉淀转化的应用①锅炉除水垢除水垢[CaSO4(s) CaCO3(s) Ca2+(aq)]其反应如下:CaSO4(s)+Na2CO3(aq) CaCO3(s)+Na2SO4,CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O。②矿物转化CuSO4溶液遇ZnS(闪锌矿的主要成分)转化为CuS(铜蓝的主要成分)的离子方程式为ZnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Zn2+(aq)。
    命题角度1 通过“实验—现象”比较同类型沉淀的Ksp 3[高考组合]下列说法正确的是
    解析 A项,根据题中描述可知黄色沉淀为AgI,另一支试管中无明显现象,说明没有AgCl析出,证明Ksp(AgI)命题角度2 沉淀溶解平衡在工艺流程中的应用 工艺流程中除去杂质阶段,往往需要借助杂质离子形成沉淀的方法使其分离除去。调节溶液的pH或加入某些盐使需要除去的离子形成沉淀而除去。其中调节溶液的pH范围需要利用Ksp进行计算,加入盐的质量或物质的量,也需要利用Ksp进行计算。
    4 [2018浙江下半年选考,31节选,6分] 某兴趣小组用镀锌铁皮按下列流程制备七水合硫酸锌(ZnSO4·7H2O)。
    相关信息如下: ①金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH范围。
    ②ZnSO4的溶解度(物质在100 g水中溶解的质量)随温度变化曲线。
    请回答:(1)①镀锌铁皮上的油污可用Na2CO3溶液去除,理由是                           。 ②步骤Ⅰ,可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是                          。 
    (2)步骤Ⅱ,须加入过量H2O2,理由是         。 (3)步骤Ⅲ,合适的pH范围是          。 (4)步骤Ⅳ,需要用到下列所有操作:a.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热;b.在60 ℃蒸发溶剂;c.冷却至室温;d.在100 ℃蒸发溶剂;e.过滤。 请给出上述操作的正确排序          (操作可重复使用)。 
    命题角度1 Ksp与溶解度之间的换算关系
    5 [新课标全国卷Ⅰ高考]溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法错误的是
    A.溴酸银的溶解是放热过程B.温度升高时溴酸银溶解速度加快C.60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
    命题角度2 Ksp与沉淀转化反应的平衡常数K 换算关系
    考点扫描6.[2015广东,32(1)改编]常温下,用适量NH4NO3溶液浸取煅粉(主要含MgO和CaO)后,镁化合物几乎不溶,若过滤后滤液中c(Mg2+)小于5×10-6 ml·L-1,则溶液pH大于    [Mg(OH)2的Ksp=5×10-12]。 7.[2015山东,31(2)改编]利用毒重石(主要成分为BaCO3,含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质)制备BaCl2·2H2O,酸浸后加入NH3·H2O调pH=8可除去    (填离子符号),然后加入NaOH调pH=12.5后所得滤渣中含    (填化学式)。再加入H2C2O4除Ca2+时应避免过量,原因是             。[已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9。Ca2+、Mg2+、Fe3+开始沉淀时的pH分别为11.9、9.1、1.9,完全沉淀时的pH分别为13.9、11.1、3.2] 
    考法5 有关Ksp的图像命题角度1 难溶电解质沉淀溶解平衡
    考法点睛 · 学习理解1.分析曲线外的点对应的溶液是否是饱和溶液时,要明确:Qc>Ksp,能形成沉淀,其对应的溶液是过饱和溶液;Qc命题角度2 沉淀滴定图像以c(Am+)或c(Bn-)、pAm+[pAm+=-lg c(Am+)]或pBn-[pBn-=-lg c(Bn-)]、温度(T)、V(加入溶液体积)等为纵、横轴形成的二维图像为载体,考查Ksp的应用、沉淀溶解平衡移动时相关量的变化或计算。
    8 [2018全国卷Ⅲ,12,6分]用0.100 ml·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 ml·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是
    A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)C.相同实验条件下,若改为0.040 0 ml·L-1 Cl-,反应终点c移到aD.相同实验条件下,若改为0.050 0 ml·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动
    解题模型以nAm++mBn- AnBm为例
    高分帮▪“双一流”名校冲刺
    疑难9 电解质溶液中“四大平衡常数”的比较和联系
    9 已知25 ℃时有关弱酸的电离常数如表所示:
    则下列有关说法正确的是A.等物质的量浓度的各溶液的pH大小关系为Na2B>NaHB>NaAB.将a ml·L-1的HA溶液与a ml·L-1的NaA溶液等体积混合,混合液中c(Na+)>c(A-)C.向Na2B溶液中加入足量的HA溶液,发生反应的离子方程式为B2-+2HA 2A-+H2BD.NaHB溶液中部分微粒浓度的大小关系为c(Na+)>c(HB-)>c(B2-)>c(H2B)
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