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本文((江苏专用)2019版高考化学一轮复习专题8水溶液中的离子平衡5第四单元沉淀溶解平衡教案.doc)为本站会员(livefirmly316)主动上传,麦多课文库仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知麦多课文库(发送邮件至master@mydoc123.com或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

(江苏专用)2019版高考化学一轮复习专题8水溶液中的离子平衡5第四单元沉淀溶解平衡教案.doc

1、1第四单元 沉淀溶解平衡1了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。 2.理解溶度积( Ksp)的含义,能进行相关的计算。沉淀溶解平衡知识梳理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,即建立了溶解平衡状态。2建立过程固体溶质 溶液中的溶质 溶 解 沉 淀 v溶 解 v沉 淀 , 固 体 溶 解v溶 解 v沉 淀 , 溶 解 平 衡v溶 解 Ksp(AgI)D暂时硬水中含有较多的 Ca2 、Mg 2 、HCO ,加热煮沸可以完全除去其中的 3Ca2 、Mg 2解析:选 C。饱和石灰水中加入一定量生石灰,与水反应放热,溶液温度明显升高,但 Ca(OH)2的溶解度降低,溶液中 c(OH )减小

2、,溶液的 pH 减小,A 错;AgCl 悬浊液中加入少量 NaCl 粉末,平衡向左移动,但离子的总浓度增大,B 错;由沉淀的转化规律可得Ksp(AgCl)Ksp(AgI),C 对;加热煮沸暂时硬水,生成 CaCO3和 Mg(OH)2沉淀,由于 CaCO3和 Mg(OH)2在水中存在溶解平衡,所以不可能完全除去其中的 Ca2 和 Mg2 ,D 错。2下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是( )A在 AgCl 的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水, Ksp(AgCl)增大B在 CaCO3的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,平衡不移动C可直接根据 Ksp的数值大小比较难溶物在水中的溶解度大小D25 时, Ks

3、p(AgCl) Ksp(AgBr),向 AgCl 悬浊液中加入 KBr 固体,有淡黄色沉淀生成解析:选 D。 Ksp的大小只与温度有关,A 项错误;CaCO 3(s)Ca 2 (aq)CO (aq),23加入稀盐酸,CO 与 H 反应,导致溶解平衡正向移动,B 项错误;只有比较相同温度下、23相同组成形式的难溶电解质的 Ksp的数值大小,才可比较难溶物在水中的溶解度大小,C 项错误。溶度积的相关计算3(2017高考全国卷,13,6 分)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

4、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 107B除 Cl 反应为 CuCu 2 2Cl =2CuClC加入 Cu 越多,Cu 浓度越高,除 Cl 效果越好6D2Cu =Cu2 Cu 平衡常数很大,反应趋于完全解析:选 C。由题图可知,当 c(Cu )10 2 molL1 时, c(Cl )约为 104.75 molL1 ,则 Ksp(CuCl) c(Cu )c(Cl )的数量级为 107 ,A 项正确;根据题目信息可知 B 项正确;Cu、Cu 2 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

5、题图可知,交点处 c(Cu ) c(Cu2 )10 6 molL1 ,则2Cu =Cu2 Cu 的平衡常数 K 10 6,该平衡常数很大,因而反应趋于完全,c( Cu2 )c2( Cu )D 项正确。4根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题:(1)在 Ca(NO3)2溶液中加入(NH 4)2CO3溶液后过滤,若测得滤液中 c(CO )10 3 23molL1 ,则 Ca2 是否沉淀完全?_(填“是”或“否”)。已知 c(Ca2 )10 5 molL1 时可视为沉淀完全; Ksp(CaCO3)4.9610 9 (2)已知 25 时, KspMg(OH)25.610 12 ;酸碱指示剂百里

6、酚蓝变色的 pH 范围如下:pH 8.0 8.09.6 9.6颜色 黄色 绿色 蓝色25 时,在 Mg(OH)2饱和溶液中滴加 2 滴百里酚蓝指示剂,溶液的颜色为_。(3)向 50 mL 0.018 molL 1的 AgNO3溶液中加入 50 mL 0.020 molL1 的盐酸,生成沉淀,反应后剩余 Cl 1.0104 mol。已知该温度下 AgCl 的 Ksp1.010 10 ,忽略溶液的体积变化。如果向完全沉淀后的溶液中继续加入 50 mL 0.001 molL1 的盐酸,是否有白色沉淀生成?_(填“是”或“否”),理由是_。解析:(1)根据 Ksp(CaCO3) c(Ca2 )c(CO

7、 )4.9610 9 ,得 c(Ca2 )23molL1 4.9610 6 molL1 10 5 molL1 ,可视为沉淀完全。4.9610 910 3(2)设 Mg(OH)2饱和溶液中 c(OH )为 x molL1 ,则 0.5x35.610 12 , x2.2410 4 , c(H )4.4610 11 molL1 ,pH10.35,溶液为蓝色。答案:(1)是 (2)蓝色 (3)否 因为加入的盐酸中 c(Cl )和反应后所得溶液中的c(Cl )相同, c(Cl )没有改变, c(Ag )变小,所以 Qc c(Ag )c(Cl ) Ksp(AgCl),没有沉淀产生(1)沉淀溶解平衡是化学平

8、衡的一种,沉淀溶解平衡的移动也同样遵循勒夏特列原理。7(2)复分解反应总是向着某些离子浓度减小的方向进行,若生成难溶电解质,则向着生成溶度积较小的难溶电解质的方向进行。 沉淀溶解平衡的应用知识梳理一、沉淀的生成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方法方法 实例 反应的离子方程式调节pH 法用 Cu(OH)2、CuO 等除去 CuCl2中的 FeCl3Fe3 3H 2OFe(OH) 33H ,Cu(OH)22H =Cu2 2H 2O沉淀剂法以 Na2S、H 2S 等作沉淀剂除去污水中的 Cu2 等重金属离子H2SCu 2 =CuS2H 二、沉淀的溶解1酸溶解法,如 CaCO3

9、溶于盐酸,离子方程式为 CaCO32H =Ca2 H 2OCO 2。2盐溶解法,如 Mg(OH)2溶于 NH4Cl 溶液,离子方程式为 Mg(OH)22NH Mg 2 2NH 3H2O。 4三、沉淀的转化1实质:沉淀溶解平衡的移动。2特征(1)一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。(2)沉淀的溶解度差别越大,越容易转化。3应用(1)锅炉除垢将 CaSO4转化为 CaCO3,离子方程式为 CaSO4CO CaCO 3SO _。23 24(2)矿物转化用饱和 Na2CO3处理重晶石(BaSO 4)制备可溶性钡盐的离子方程式为BaSO4CO BaCO 3SO 、BaCO 32H =

10、Ba2 H 2OCO 2。23 24自我检测1判断正误,正确的打“”,错误的打“”。(1)Ksp(AB2)小于 Ksp(CD),则 AB2的溶解度小于 CD 的溶解度。( )(2)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。( )(3)常温下,向 BaCO3饱和溶液中加入 Na2CO3固体,BaCO 3的 Ksp减小。( )(4)溶度积常数 Ksp只受温度影响,温度升高, Ksp 一定增大。( )8(5)常温下,向 Mg(OH)2饱和溶液中加入 NaOH 固体,Mg(OH) 2的 Ksp不变。( )答案:(1) (2) (3) (4) (5)2试用平衡移动原理解释下列事实:(1

11、)BaCO3不溶于水,为什么不能作钡餐?(2)CaCO3难溶于稀 H2SO4,却能溶于醋酸中。(3)分别用等体积的蒸馏水和 0.01 molL1 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。答案:(1)BaCO 3(s)Ba 2 (aq)CO (aq),胃液中的盐酸电离出的 H 与 BaCO3产23生的 CO 结合生成 CO2和 H2O,破坏了 BaCO3的溶解平衡, c(Ba2 )增大,会引起人体中23毒。(2)CaCO3(s)Ca 2 (aq)CO (aq),在稀 H2SO4中,因为生成的 CaSO4溶解度较小,23会附在 CaCO3的表面,阻止平衡

12、的右移。醋酸钙易溶于水,当醋酸电离出 H 与 CO 结合23生成 CO2和 H2O 时,CaCO 3的溶解平衡右移。(3)用水洗涤 AgCl,AgCl(s)Ag (aq)Cl (aq)平衡右移,AgCl 的质量减少,用盐酸洗涤 AgCl, c(Cl )较大,会使平衡左移,AgCl 减少的质量要小些。(1)难溶电解质的溶解平衡也是动态平衡,通过改变外界条件可以使平衡发生移动溶液中的离子转化为沉淀、沉淀转化为溶液中的离子或一种沉淀向另一种沉淀转化。(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 1105 molL1 时,沉淀已经完全。(1)2017高考全国卷

13、,27(5)若滤液中 c(Mg2 )0.02 molL1 ,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 )1.010 5 molL1 ,此时是否有 Mg3(PO4)2沉淀生成?列式计算。FePO 4、Mg 3(PO4)2的 Ksp分别为1.31022 、1.010 24 。(2)2016高考全国卷,27(3)在化学分析中采用 K2CrO4为指示剂,以 AgNO3标准溶液滴定溶液中 Cl ,利用 Ag 与 CrO 生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中24Cl 恰好沉淀完全(浓度等于 1.0105 molL1 )时,溶液中 c(Ag )为_mol

14、L1 ,此时溶液中 c(CrO )等于24_molL1 。(已知 Ag2CrO4、AgCl 的 Ksp分别为 2.01012 和2.01010 )。解析 (1)考查溶度积计算以及判断沉淀是否生成。分两步计算:计算铁离子完全沉淀时磷酸根离子浓度。 c(Fe3 )c(PO ) Ksp(FePO4), c(PO ) 34 341.310 221.010 59molL1 1.310 17 molL1 。混合后,溶液中镁离子浓度为 c(Mg2 )0.01 molL1 , c3(Mg2 )c2(PO )0.01 3(1.31017 )21.710 40 Ksp时,有沉淀析出。溶液中Cl 、Br 、CrO

15、的浓度均为 0.010 molL1 ,向该溶液中逐滴加入 0.010 molL1 的24AgNO3溶液时,溶解度小的先满足 QcKsp,有沉淀析出。比较 Ksp,AgBr、AgCl 同类型,溶解度:AgBr3Ksp( Ag2CrO4)4 39.010 124 39.010 124。故溶解度顺序为 AgBracd BbadcCadcb Dabdc(2)已知 298 K 时, Ksp(BaSO4)1.110 10 ,上述条件下,溶液 b 中的 SO 浓度为24_molL1 ,溶液 c 中 Ba2 的浓度为_molL 1 。(3)某同学取同样体积的溶液 b 和溶液 d 直接混合,则混合液的 pH 为

16、_(设混合液的体积为混合前两溶液的体积之和)。解析:(1)SO 会抑制 BaSO4的溶解,所以 c(SO )越大, c(Ba2 )越小。(2)由于24 24c(Ba2 )c(SO )1.110 10 ,所以溶液 b 中 c(SO ) 24 241.110 100.2molL1 5.510 10 molL1 ,溶液 c 中 c(Ba2 ) 1.110 100.5molL1 2.210 10 molL1 。(3)溶液 b、d 混合后发生反应:Ba(OH)2H 2SO4=BaSO42H 2O,由题意知 Ba(OH)2过量,溶液中 OH 的浓度为20.1 molL1 , c(H )40 mL0.2 m

17、olL 1 40 mL0.1 molL 180 mL110 13 molL1 ,pH13。Kwc( OH )答案:(1)B (2)5.510 10 2.210 10 (3)1311请按要求回答下列问题:(1)已知 25 时, KspMg(OH)21.810 11 ,KspCu(OH)22.210 20 。在 25 下,向浓度均为 0.1 molL1 的 MgCl2和 CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成_沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为_。(2)25 时,向 0.01 molL1 的 MgCl2溶液中逐滴加入浓 NaOH 溶液,刚好出现沉淀时,溶液的 pH 为_;当 Mg2 完全

18、沉淀时,溶液的 pH 为_(忽略溶液体积变化,已知 lg 2.40.4,lg 7.70.9)。(3)已知 25 时, Ksp(AgCl)1.810 10 ,则将 AgCl 放在蒸馏水中形成饱和溶液,溶液中的 c(Ag )约为_molL 1 。16(4)已知 25 时, KspFe(OH)32.7910 39 ,该温度下反应 Fe(OH)33H Fe 3 3H 2O 的平衡常数 K_。解析:(1)因为 KspCu(OH)26(3)在 Ni(NO3)2溶液中含有少量的 Co2 杂质,_(填“能”或“不能”)通过调节溶液 pH 的方法来除去,理由是_。(4)已知一些难溶物的溶度积常数如下表:物质 F

19、eS MnS CuS PbS HgS ZnSKsp 6.31018 2.51013 1.31035 3.41028 6.41033 1.61024为除去某工业废水中含有的 Cu2 、Pb 2 、Hg 2 杂质,最适宜向此工业废水中加入过量的_(填选项)。17ANaOH BFeS CNa 2S解析:(1)由图可知,在 pH3 时溶液中不会出现 Cu(OH)2沉淀,铜元素主要以 Cu2 形式存在;(2)要除去 Fe3 的同时必须保证 Cu2 不能沉淀,因此 pH 应保持在 4 左右;(3)从图示关系可以看出,Co 2 和 Ni2 沉淀的 pH 范围相差太小,不能通过调节 pH 而达到分离的目的;(

20、4)要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的 FeS,使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀,同时又不会引入其他离子。答案:(1)Cu 2 (2)B (3)不能 Co 2 和 Ni2 沉淀的 pH 范围相差太小 (4)B13水体中重金属铅的污染问题备受关注。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2 、Pb(OH) 、Pb(OH) 2、Pb(OH) 、Pb(OH) ,各形态的浓度分数 随溶液 pH 变化 3 24的关系如图所示图中 1 表示 Pb2 ,2 表示 Pb(OH) ,3 表示 Pb(OH)2,4 表示 Pb(OH) , 35 表示 Pb(OH) 。24(1)Pb(NO3)2溶液中, _(填“”“”或“ Pb 2 与 Cl 反应, c(Pb2 )减小(2)Pb2 、Pb(OH) 、H Pb(OH) OH Pb(OH) 2 (3)Fe 3 (4)B

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