湖南省永州市2019年高考化学复习课时4沉淀反应络合反应学案.docx

沉淀反应 络合反应【明确考纲】1了解与沉淀相关的反应类型以及沉淀反应的实质。2了解中学化学中几个常见的络合反应。【课前真题】 2018新课标全国，6 用0.100 molL-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 molL-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0.0400 molL-1 Cl-，反应终点c移到aD. 相同实验条件下，若改为0.0500 molL-1 Br-，反应终点c向b方向移动【答案】C【解析】：A选取横坐标为50mL的点，此时向50mL 0.05mol/L的Cl-溶液中，加入了50mL 0.1mol/L的AgNO3溶液，所以计算出此时溶液中过量的Ag+浓度为0.025mol/L（按照银离子和氯离子1:1沉淀，同时不要忘记溶液体积变为原来2倍），由图示得到此时Cl-约为110-8mol/L（实际稍小），所以KSP(AgCl)约为0.02510-8=2.510-10，所以其数量级为10-10，选项A正确。B由于KSP(AgCl)极小，所以向溶液滴加硝酸银就会有沉淀析出，溶液一直是氯化银的饱和溶液，所以c(Ag+)c(Cl-)KSP(AgCl)，选项B正确。C滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子，所以滴定的终点应该由原溶液中氯离子的物质的量决定，将50mL 0.05mol/L的Cl-溶液改为50mL 0.04mol/L的Cl-溶液，此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的0.8倍，所以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的0.8倍，因此应该由c点的25mL变为250.8=20mL，而a点对应的是15mL，选项C错误。D卤化银从氟化银到碘化银的溶解度应该逐渐减小，所以KSP(AgCl)应该大于KSP(AgBr)，将50mL 0.05mol/L的Cl-溶液改为50mL 0.05mol/L的Br-溶液，这是将溶液中的氯离子换为等物质的量的溴离子，因为银离子和氯离子或溴离子都是1:1沉淀的，所以滴定终点的横坐标不变，但是因为溴化银更难溶，所以终点时，溴离子的浓度应该比终点时氯离子的浓度更小，所以有可能由a点变为b点。选项D正确。一 沉淀反应【课堂精讲】与沉淀相关的反应包括沉淀的生成，沉淀的溶解以及沉淀的转化，其实质都是难溶电解质溶解平衡的应用。沉淀的生成从定性的角度来看，构成难溶电解质的离子在溶液中相遇就会有沉淀产生，但从定量的角度来看，构成难溶电解质的离子的离子积（Qc）必须大于难溶电解质的溶度积(Ksp)才能生成沉淀。沉淀的溶解以及沉淀的转化即为难溶电解质沉淀溶解平衡的移动，当溶液中离子的离子积小于难溶电解质的溶度积时，沉淀就会溶解或转化为其它沉淀。难溶电解质的溶解平衡是动态平衡，适用于平衡移动原理。1.沉淀的生成当溶液中离子积(Qc)大于溶度积(Ksp)时有沉淀生成，常见生成沉淀的方法如下：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Fe33H2OFe(OH)33H、CuO2H=Cu2+H2O。沉淀剂法如用H2S沉淀Cu2，离子方程式为H2SCu2=CuS2H。2.沉淀的溶解当溶液中离子积(Qc)小于溶度积(Ksp)时，沉淀就会溶解，常见方法如下：酸溶解法如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO32H=Ca2H2OCO2。盐溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O。络合溶解法如AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl2H2O。氧化还原溶解法：如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。离子方程式为3Ag2S+8H+2 NO3=3S+6Ag+2NO+4H2O3.沉淀的转化实质：沉淀溶解平衡的移动。如MgCl2溶液Mg(OH)2Fe(OH)3，则溶解度：Mg(OH)2Fe(OH)3。规律：一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现，沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。应用锅炉除垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为CaSO4CO=CaCO3SO。矿物转化：CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为ZnSCu2=CuSZn2。【题组精练】考点1：溶解平衡的理解与应用1、下列说法中正确的是()A饱和石灰水中加入一定量生石灰，溶液温度明显升高，pH增大BAgCl悬浊液中存在平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，往其中加入少量NaCl粉末，平衡向左移动，溶液中离子的总浓度减小CAgCl悬浊液中加入KI溶液，白色沉淀变成黄色，证明此条件下Ksp(AgCl)Ksp(AgI)D硬水中含有较多的Ca2、Mg2、HCO、SO，加热煮沸可以完全除去其中的Ca2、Mg2+【答案】C【解析】解析：饱和石灰水中加入一定量生石灰，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，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；加热煮沸硬水，只能软化具有暂时硬度的硬水，D错。2、室温时，向含有AgCl和AgBr固体的悬浊液中加入少量NaBr固体，下列各项中增大的是()Ac(Ag) B Cc(Cl) D【答案】C【解析】解析：向含有AgCl和AgBr固体的悬浊液中加入少量NaBr固体，溴离子浓度增大，使AgBr的溶解平衡逆向移动，c(Ag)减小，A错误；B项的比例式上下同乘c(Ag)，则转化为溶度积常数之比，溶度积常数只与温度有关，B错误；c(Ag)减小，使AgCl的溶解平衡正向移动，c(Cl)增大，C正确；c(Ag)c(Br)不变，c(Cl)增大，D项减小。3下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是()AKsp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度B在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，氯化银的Ksp增大C在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入碘化钾固体，氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀D在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，加入稀盐酸，溶解平衡不移动【答案】C【解析】：利用溶度积比较难溶电解质的溶解性大小时，必须是阴、阳离子比相同的物质才可以直接比较，如：AB、CD都是11型，可以直接比较，而AB2和CD不可直接比较，A项错误；Ksp不受溶液浓度的影响，只是温度的函数，B项错误；存在沉淀的转化AgCl(s)I(aq)=AgI(S)Cl(aq)，C项正确；D项在碳酸钙沉淀中加入盐酸，会发生反应：CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2，溶解平衡向右移动，D项错误。4.化工生产中含Cu2+的废水常用MnS(s)作沉淀剂,其反应原理为Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列有关该反应的推理不正确的是（ ）A.该反应达到平衡时:c(Cu2+)=c(Mn2+)B.CuS的溶解度可能比MnS的溶解度小C.往平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后,c(Mn2+)变大D.该反应的平衡常数表达式:K=Ksp(MnS)Ksp(CuS)【答案】A【解析】反应达到平衡时,c(Cu2+)和c(Mn2+)不再变化,但两者不一定相等,A项错误;该反应是沉淀的转化,溶解度小的物质能够转化为溶解度更小的物质,B项正确;加入Cu(NO3)2(s),溶液中的c(Cu2+)增大,平衡向正反应方向移动,c(Mn2+)增大,C项正确;Ksp(MnS)=c(Mn2+)c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)c(S2-),所以Ksp(MnS)/Ksp(CuS)=c(Mn2+)/c(Cu2+)=K,D项正确。5以MnO2为原料发生反应制得MnCl2溶液，其中常含有Cu2、Pb2、Cd2等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，下列分析正确的是()AMnS的溶解度小于CuS、PbS、CdS等硫化物的溶解度B除杂试剂MnS也可用Na2S替代CMnS与Cu2反应的离子方程式是Cu2S2=CuSD整个过程中涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应【答案】D【解析】通过添加过量难溶电解质MnS，除去Cu2、Pb2、Cd2等离子，属于沉淀的转化，利用的是CuS、PbS、CdS比MnS更难溶于水的原理，A错误；用Na2S替代MnS，会引入S2和Na杂质，同时还生成MnS沉淀，减少了Mn2的量，B错误；沉淀转化的离子方程式为Cu2(aq)MnS(s)=CuS(s)Mn2(aq)，C错误；整个反应过程中MnO2制MnCl2的反应是氧化还原反应，沉淀转化是复分解反应，D正确。6.在BaSO3(s)Ba2+(aq)+SO32-(aq)平衡体系中,下列措施可使沉淀量减少的是（ ）A.加入K2SO3(s)B.加入稀HNO3 C.加入稀盐 D.加入BaCl2(s)【答案】C【解析】加入K2SO3或BaCl2均使平衡逆向移动,加入HNO3将BaSO3氧化成BaSO4,均使沉淀质量增大;加入HCl,平衡正向移动,沉淀质量减小。【重点强调】(1) 区分沉淀溶解平衡与电离平衡。如BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)是溶解平衡，因为BaSO4是强电解质，不存在电离平衡。(2) 一定温度下，溶解度受溶液中相同离子浓度的影响，但Ksp只受温度影响，温度不变则Ksp不变，如Mg(OH)2在MgCl2溶液中的溶解度要小于在纯水中的溶解度，而KspMg(OH)2不变。(3) 并非Ksp越小，其物质的溶解度就越小。对于阴、阳离子的个数比相同的难溶电解质，它们的溶解度可以直接用Ksp的大小来比较，Ksp越小，其物质的溶解度就越小；而对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质，它们的溶解度就不能直接用Ksp的大小来比较。如常温下Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(Ag2CrO4)1.11012，不能判断前者溶解度大。(4)溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动，并不能改变溶度积。(5)沉淀的生成和溶解相互转化的条件是离子浓度的大小，改变反应所需的离子浓度，可使反应向着所需的方向转化。因此溶度积小的难溶电解质在一定条件下也能向溶度积大的难溶电解质转化。当两种难溶电解质的Ksp相差不是很大时，通过调节某种离子的浓度，可由溶度积小的难溶电解质向溶度积大的难溶电解质转化。考点2：溶解度曲线及Ksp的应用7常温下，将0.1 mol BaSO4粉末置于盛有500 mL蒸馏水的烧杯中，然后烧杯中加入Na2CO3固体(忽视溶液体积的变化)并充分搅拌，加入Na2CO3固体的过程中，溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示，下列说法中正确的是()A相同温度时，Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)K1BBaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大K2C反应BaSO4(s)CO(aq) BaCO3(s)SO(aq)的K22.5104mol/L时，开始有BaCO3生成，故Ksp(BaCO3)2.51041.01052.5109，A项错误；Ksp只与温度有关，B项错误；K10.04，K2K11，故K2K1，C项错误；当0.1 mol BaSO4全部转化为BaCO3时，溶液中c(SO)0.2 mol/L，K10.04，c(CO)5 mol/L，即0.1 mol BaSO4转化完时溶液中还有2.5 mol CO，转化过程中还消耗了0.1 mol CO，故至少需要2.6 mol Na2CO3，D项正确。8、已知卤化银AgX的沉淀溶解平衡曲线如图所示，横坐标p(Ag)lgc(Ag)，纵坐标Ylgc(X)，下列说法正确的是()A该温度下AgCl的Ksp约为11015Ba点可表示AgCl的过饱和溶液Cb点时c(Ag)c(I)D该温度下AgCl和AgBr的饱和溶液中：c(Cl)c(Br)【答案】B解析：由题图可知，该温度下p(Ag)lgc(Ag)5时，Ylgc(Cl)5，则c(Ag)c(Cl)105 molL1，AgCl的Ksp约为11010，A项错误；a点在AgCl的沉淀溶解平衡曲线下方，表示AgCl的过饱和溶液，B项正确；b点表示AgI的不饱和溶液，c(Ag)c(I)，C项错误；该温度下AgCl和AgBr的饱和溶液中：c(Cl)c(Br)，D项错误。【解题要点】 (1) 沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。(2) 从图像中找到数据，根据Ksp公式计算得出Ksp的值。(3) 比较溶液的Qc与Ksp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。(4) 涉及Qc的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。二 络合反应【知识精讲】1. 概念分子或者离子与金属离子结合，形成很稳定的新的离子的过程就叫络合，生成的物质叫络合物。 络合物通常指含有络离子的化合物，例如络盐Ag(NH3)2Cl、K3Fe(CN)6、Fe3Fe(CN)62、络酸H2PtCl6、络碱Cu(NH3)4(OH)2等；也指不带电荷的络合分子，例如Fe(SCN)3、Co(NH3)3Cl3等。配合物又称络合物。中心离子为过度金属元素，配位离子或分子含有孤对电子。配位离子或分子个数为中心离子化合价的两倍。2.中学化学常见络合反应 Fe3+ + C6H5O（显紫色） Fe3+ + SCN（血红色） 银氨溶液制备：Ag(NH3)2OHAgNO3+NH3H2O = AgOH+NH4NO3 （有白色的沉淀）AgOH+2NH3H2O = Ag(NH3)2OH+2H2O （白色沉淀消失） CuO、Cu(OH)2、AgCl 溶于氨水 AgBr 溶于 Na2S2O3【题组精练】1.某溶液A中可能只含有Fe3、Fe2、Ag、Mg2、Al3、NH4+、Cl、NO3、SO42中的若干种离子，为确认其中含有的各离子，取1 L溶液A，进行如下所示实验：已知：气体A、气体B的体积都为2.24 L(标准状况下)，沉淀B的物质的量为0.1 mol。根据以上实验操作与现象，判断下列说法错误的是( )A. 溶液A中一定含有Fe2、NH4+、Ag、NO3，一定不含Cl、SO42B. 沉淀A中一定含有Fe(OH)3，可能含有Mg(OH)2 、Al(OH)3C. 溶液D中可能含有Al3D. 溶液A中的c( NO3)1.0 mol/L【答案】B【解析】溶液A能与过量的稀硝酸反应，生成气体A，说明溶液A中含有还原性离子，即含有Fe2，气体A的体积为2.24L，根据得失电子数目守恒，得出n(Fe2)=2.243/22.4mol=0.3mol，溶液B中加入过量Ba(OH)2溶液，并加热，有气体B产生，即该气体为NH3，说明原溶液中含有NH4，n(NH3)=0.1mol，沉淀A中一定含有Fe(OH)3，溶液C加入足量的HBr，生成沉淀B，沉淀B为AgBr，原溶液中一定含有Ag，沉淀B的物质的量为0.1mol，则原溶液中Ag的物质的量为0.1mol，产生的NH3能与Ag反应生成Ag(NH3)2，得出NH3总物质的量为(0.10.12)mol=0.3mol，即原溶液中n(NH4)=0.3mol，根据离子共存，可以得出原溶液中一定不含有的离子是SO42、Cl，溶液呈现电中性，原溶液中一定存在NO3；A、根据上述分析，原溶液中一定含有Fe2、NH4、Ag、NO3，一定不含有的离子是SO42-、Cl，可能存在的离子是Fe3、Mg2、Al3，故A说法正确；B、因为Ba(OH)2是过量，氢氧化铝表现两性，即沉淀A中不含氢氧化铝，故B说法错误；C、根据上述分析，溶液D中可能含有Al3，故C说法正确；D、根据上述分析，原溶液中NO3至少物质的量为(0.320.30.1)mol=1.0mol，原溶液可能含有Fe3、Mg2、Al3，因此c(NO3)至少为1.0/1molL1=1.0molL1，故D说法正确。2Zn(OH)2与Al(OH)3性质相似，均为两性氢氧化物，已知有关锌的化合物的下列反应：Zn22OH=Zn(OH)2；Zn(OH)22OH=Zn(OH)42。如图是常温条件下，溶液的pH与lg C的关系图像，lg Clg c(Zn2)或lg Clg cZn(OH)42。下列说法不正确的是()A由b点变到a点可以通过增大溶液pH和溶液中c(Zn2)的方法来实现B溶液中Zn2析出沉淀的pH范围为812C常温下，KspZn(OH)21.01017D元素Zn在A区以Zn2存在，在C区以Zn(OH)42存在【答案】B【解析】通过增大溶液pH和溶液中c(Zn2)可以使b点变到a点，A项正确；B区及两条实线上任何一点都有Zn(OH)2沉淀出现，不仅仅是pH在812之间，B项错误；由图中的虚线可知KspZn(OH)2c(Zn2)c2(OH)103(1.0107)21.01017，C项正确；由图可知，D项正确。【课后巩固】1.（双选）下列实验操作、现象、及相应结论均正确的是( )操作及现象结论A【2015全国I.10】将0.1molL1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1molL1CuSO4溶液，先有白色沉淀生成后变为浅蓝色沉淀.Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小B【2012江苏.13】向浓度均为0.1 molL-1 NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，出现黄色沉淀。Ksp(AgCl)Ksp(AgI)C【2011安徽.10】AgI 沉淀中滴入稀KCl溶液，有白色沉淀出现AgCl比AgI更难溶D【2010江苏.10】常温下，向饱和Na2CO3溶液中加少量Ba2SO4粉末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸，有气泡产生。【答案】AB【解析】：A硫酸镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀（硫酸镁足量是关键信息），再加入硫酸铜溶液则生成氢 氧化铜蓝色沉淀，沉淀的自发转化应该是由溶解度小的向溶解度更小的转化，所以氢氧化铜的溶度积小于氢氧化镁的溶度积，A正确；B.向浓度均为0.1 molL1NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，出现黄色沉淀，说明沉淀向着溶解度更小的方向转化，结论应该是Ksp(AgCl)Ksp(AgI)。所以B正确；C碘化银沉淀中加入稀氯化钾溶液后，银离子与氯离子的离子积大于氯化银的溶度积，所以有白色沉淀出现，但不能说明氯化银比碘化银更难溶，C错误；D饱和Na2CO3溶液中加少量Ba2SO4粉末产生碳酸钡沉淀是碳酸根离子与钡离子的离子积大于碳酸钡的溶度积，所以有碳酸钡沉淀生成，但不能说明碳酸钡的溶度积小于硫酸钡的溶度积，D错误225 ，Ksp(AgCl)1.561010，Ksp(Ag2CrO4)9.01012，下列说法正确的是()A向同浓度的Na2CrO4和NaCl混合溶液中滴加AgNO3溶液，AgCl先析出B向AgCl饱和溶液中加入NaCl晶体，有AgCl析出且溶液中c(Cl)c(Ag)CAgCl和Ag2CrO4共存的悬浊液中，D向Ag2CrO4悬浊液中加入NaCl浓溶液，Ag2CrO4不可能转化为AgCl【答案】A【解析】:向AgCl饱和溶液中加入NaCl晶体，c(Cl)c(Ag)，B选项错误；AgCl和Ag2CrO4共存的悬浊液中，C选项错误；向Ag2CrO4悬浊液中加入NaCl浓溶液，Ag2CrO4能转化为AgCl，D选项错误。3(2018林州一中月考)已知常温下Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgBr)51013，下列有关说法错误的是()A在饱和AgCl、AgBr的混合溶液中：360B向AgCl悬浊液中滴加浓NaBr溶液会产生淡黄色沉淀CAgCl在水中的溶解度及Ksp均比在NaCl溶液中的大D欲用1 L NaCl溶液将0.01 mol AgBr全部转化为AgCl，则c(NaCl)3.61 molL1【答案】C【解析】：同一溶液中，c(Ag)相同，溶液中同时存在如下两种关系式：c(Ag)c(Br)Ksp(AgBr)，c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)，所以c(Cl)c(Br)Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)360，A项正确；由于Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)，氯化银容易转化为淡黄色溴化银沉淀，B项正确；溶度积只与温度有关，C项错误；AgBr(s)Cl(aq) AgCl(s)Br(aq)，平衡常数K，当溴化银全部转化为氯化银时，溶液中Br浓度为0.01 molL1，将有关数据代入计算式，求得平衡时Cl浓度为3.6 molL1，溴化银转化过程中消耗了0.01 mol Cl，故氯化钠的最低浓度为3.61 molL1，D项正确。4、两种不同温度(T1和T2)时，硫酸钡在水中的