高中生物 第五章 人与环境 5.2 创造人与自然的和谐课件 苏教版必修3 (109)

1、目目 录录 Contents考情精解读考点1考点2A.知识全通关B.题型全突破C.能力大提升考法1考法2考法4考法3方法1考情精解读考纲解读命题趋势命题规律考情精解读1 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡1.了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。2.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。知识体系构建考纲解读命题规律考情精解读2命题趋势 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性考查内容考查内容2016全国全国2015全国全国2014全国全国自主命题区域自主命题区域盐类水解及应用全国,11,

2、6分2016浙江,12,2016江苏,14, 2016四川,7,2015天津,5,2015江苏,14,2015浙江,12,2014天津,5,2014江苏,14,沉淀溶解平衡全国,10,6分全国,28(2)全国,26(4)全国,11全国,28(5)2015天津,3,2015江苏,18(2)知识体系构建 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡考纲解读命题规律考情精解读31.热点预测高考中主要以盐类水解为载体考查溶液的酸碱性、溶液的pH计算及粒子浓度的大小比较等,通过图像分析、反应条件控制等考查难溶电解质的溶解平衡,题型为选择题和非选择题,分值约为46分。2.趋势分析预计在今后的高考中,以典型

3、元素化合物为载体,将盐类水解的知识与弱电解质的电离平衡、离子共存和溶液酸碱性等知识结合起来考查是命题的主要方向。命题趋势知识体系构建 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡考纲解读命题规律考情精解读4返回目录命题趋势知识体系构建 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡知识全通关知识全通关1考点1盐类水解继续学习 1.概念在水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。特别提醒盐类水解的条件(1)盐必须能溶于水或易溶于水。(2)组成盐的离子中必须存在弱酸阴离子或弱碱阳离子,如CO32-、CH3COO-、HS-或Al3+、NH4+ 、Fe3+等。2.实质 化

4、学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡知识全通关2继续学习 3.特点(1)可逆:盐的水解反应绝大多数是可逆反应。盐类的水解可看作酸碱中和反应的逆反应,即“盐+水 酸+碱”。(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:水解反应是中和反应的逆反应,中和反应放热,水解反应吸热。(4)符合化学平衡移动原理。4.盐类水解方程式的书写(1)书写形式:一般情况下盐类水解的程度较小,应用“ ”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-。 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质

5、的溶解平衡知识全通关3继续学习(2)书写规律:多元弱酸阴离子分步水解,应分步书写水解的离子方程式。因为第一步水解程度较大,一般只写第一步水解的方程式。如Na2CO3的水解分两步,第一步为CO32-+H2O HCO3- +OH-,第二步为HCO3- +H2O H2CO3+OH-。多元弱碱阳离子的水解方程式不要求分步书写。如AlCl3的水解方程式为Al3+3H2O Al(OH)3+3H+。能完全水解的离子组,由于水解程度较大,书写时要用“ ”“”“”等。如AlCl3与NaHCO3溶液混合发生水解的离子方程式为Al3+3 HCO3- Al(OH)3+3CO2。 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶

6、解平衡返回目录知识全通关4规律总结盐类水解的离子方程式可用通式表示为R-+H2O HR+OH-,Rm-+H2O H+ +OH-(分步水解);R+H2O ROH+H+,Rn+nH2O R(OH)n+nH+(“一步到位”)。5.影响因素(1)内因:盐本身的性质,组成盐的弱酸阴离子对应的酸越弱(或组成盐的弱碱阳离子对应的碱越弱),水解程度越大,溶液的碱性(或酸性)越强。 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡考点全通关5考点2沉淀溶解平衡继续学习1.含义在一定温度下,当难溶电解质的饱和溶液中,固体溶解的速率与溶液中离子生成沉淀的速率相等时,即达到沉淀的溶解平衡状态。2.沉淀溶解平衡的建立固体溶

7、质 溶液中的离子3.特点(1)逆:溶解和沉淀互为可逆过程。(2)动:动态平衡,溶解速率和沉淀速率不等于零。(3)等:v溶解=v沉淀0。(4)定:平衡状态时,溶液中各种离子的浓度不变(即溶液达到饱和状态)。(5)变:改变影响沉淀溶解平衡的条件,使v沉淀 v溶解 ,平衡发生移动 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡考点全通关6继续学习4.溶度积常数(1)定义一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中,电解质电离出的各离子浓度幂的乘积为一个常数,称为溶度积常数,简称溶度积。用符号Ksp表示。(2)表达式对于一般的溶解平衡:AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp= c(An+)mc

8、(Bm-)n。 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡考点全通关7 特别提醒继续学习(1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关。(2)溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动,并不能改变溶度积。(3)沉淀的生成和溶解这两个相反过程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。(4)只有组成相似的物质(如AgCl与AgI、CaCO3与BaCO3),才能用Ksp的相对大小来判断物质溶解度的相对大小。(5)Ksp小的难溶电解质也能向Ksp大的难溶电解质转化,需看溶液中生成沉淀的离子浓度的大小。 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡考点全通

9、关8(3)溶度积规则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能否生成沉淀或溶解。QcKsp: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相应的酸式盐,如CO32-HCO3-。(5)相同条件下的水解程度:相互促进水解的盐单独水解的盐水解相互抑制的盐。如NH4+的水解程度:(NH4)2CO3(NH4)2SO4(NH4)2Fe(SO4)2。 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡继续学习题型全突破32.酸式盐溶液酸碱性的判断判断酸式盐的水溶液的酸碱性要看该盐的组成微粒的实际表现。(

10、1)强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液一定显酸性,如:NaHSO4 Na+H+SO4 2-(2)弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。电离程度小于水解程度,溶液显碱性,如NaHCO3溶液中:HCO3 - H+CO3 2-(次要)HCO3 - +H2O H2CO3+OH-(主要)使c(OH-)c(H+),溶液呈碱性。同理NaHS溶液、Na2HPO4溶液亦呈碱性。 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡继续学习题型全突破4电离程度大于水解程度,溶液显酸性,如NaHSO3溶液中:HS- H+S2-(主要)HS+H2O H2SO3+OH-(次要)使c(H+)c

11、(OH-),溶液显酸性。同理NaH2PO4溶液亦显酸性。注意(1)盐类发生水解后,其水溶液往往显酸性或碱性。但也有特殊情况,如弱酸弱碱盐CH3COONH4水解后,其水溶液接近于中性。(2)因相互促进水解不能大量共存的离子组合:Al3+与HCO3-、CO32-、 Al O2- 、 Si O32- 、HS-、S2-、ClO-;Fe3+与HCO3- 、 CO32- 、Al O2- 、Si O32- 、ClO-;NH4+与Si O32- 、 Al O2- 。 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡继续学习题型全突破5特别提醒:N与CH3COO-、HC虽能发生相互促进的水解反应,但程度较弱,能大量

12、共存。Fe3+在中性条件下已完全水解。 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡【考法示例1】继续学习题型全突破6下列有关叙述正确的是A.常温下,pH=4.3的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中:c(Na+)D.向CH3COOH溶液中加少量水稀释, 增大 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡题型全突破7解析由电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),以及c(H+)c(OH-),可知c(Na+),C项错误;向CH3COOH溶液中加少量水稀释,促进CH3COOH的电离,CH3COOH的物质的量减小,H+的物质的量增大,所以减小,D项错误。参考答案

13、A返回目录 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡考法2 盐类水解的应用继续学习题型全突破8考法透析1.盐类水解的应用水解的应用实例原理比较盐溶液中离子浓度大小NH4Cl溶液中:c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-)NH4+H2O NH3H2O+H+判断离子能否大量共存Fe3+与CO32-不能大量共存2Fe3+3CO32-+3H2O 2Fe(OH)3+3CO2制备胶体制备Fe(OH)3胶体Fe3+3H2O(沸水) Fe(OH)3(胶体)+3H+ 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡继续学习题型全突破9净水明矾净水Al3+水解形成胶体去油污用热碱水清洗油污加热,C的水解程

14、度加大,溶液碱性增强试剂的配制配制FeCl3溶液时常加入少量盐酸H+可抑制Fe3+的水解配制Na2CO3溶液时常加入少量NaOHCO32-+H2O HCO3-+OH-,引入OH-可抑制C的水解制备无水盐由MgCl26H2O制无水MgCl2时,在HCl气流中加热MgCl26H2O Mg(OH)2+2HCl+4H2O,引入HCl可抑制Mg2+的水解泡沫灭火器用Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液混合Al3+3HCO3- Al(OH)3+3CO2 ,发生相互促进的水解反应 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡继续学习题型全突破10制备某些无机化合物TiO2的制备 TiCl4+(x+2)

15、H2O(过量) TiO2xH2O+4HCl TiO2xH2O TiO2+xH2O混合盐溶液的除杂与提纯 用MgO或 Mg(OH)2或MgCO3调节溶液的pH,除去MgCl2中的FeCl3杂质 Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+ MgO+2H+ Mg2+H2O 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡继续学习题型全突破11 2.蒸干盐溶液所得物质的判断规律(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)弱酸阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般

16、得到原物质,如Na2CO3等。(4)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq) CuSO4(s);盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq) Al(OH)3 Al2O3。 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡【考法示例2】继续学习题型全突破12下列有关问题与盐的水解有关的是NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂草木灰与铵态氮肥不能混合施用实验室中盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞加热蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固体要除去FeCl3溶液中混有的F

17、e2+,可先通入氧化剂Cl2,再调节溶液的pHA. B. C. D. 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡题型全突破13解析NH4Cl和ZnCl2均为强酸弱碱盐,溶液中N与Zn2+均发生水解反应,溶液显酸性,可以除去金属表面的锈; HC与Al3+发生相互促进的水解反应,产生CO2,可作灭火剂;草木灰的主要成分为K2CO3,水解显碱性,而铵态氮肥水解显酸性,因而二者不能混合施用;Na2CO3溶液水解显碱性,而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成Na2SiO3,将瓶塞与瓶口黏合在一起,因此实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞;CuCl2溶液中存在水解平衡:CuCl2+2H2O Cu

18、(OH)2+2HCl,加热时,HCl挥发使平衡不断右移,最终得到Cu(OH)2固体;Cl2能将Fe2+氧化成Fe3+,且没有引入杂质,与盐的水解无关。参考答案D继续学习 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡【考法示例3】题型全突破14列溶液在空气中加热蒸干并灼烧后,能得到相应溶质固体的是A.FeCl3 B.KHCO3C.Fe2(SO4)3D.FeSO4解析Fe3+水解,生成Fe(OH)3,且氯化氢易挥发,导致蒸干时得到Fe(OH)3固体,再灼烧后Fe(OH)3分解生成Fe2O3,所以最终得到的固体是Fe2O3,故A项不能得到;KHCO3不稳定,加热易分解,故B项不能得到;加热时,Fe3

19、+虽然水解,但硫酸难挥发,最后所得固体仍为Fe2(SO4)3,故C项能得到;FeSO4中Fe2+在空气中易被氧气氧化为Fe3+,灼烧后最终所得固体为Fe2(SO4)3,故D项不能得到。参考答案C返回目录 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡考法3 溶液中粒子浓度大小的比较继续学习题型全突破15考法透析1.建立两个“微弱”的观念比较溶液中粒子浓度的大小,考查内容通常既与盐类的水解平衡有关,又与弱电解质的电离平衡有关,而这两个平衡的配合特征为反应程度是“微弱”的。(1)弱电解质只有微弱电离如稀醋酸中,各粒子浓度由大到小的顺序为 c(CH3COOH)c(H+)c(CH3COO-)c(OH-)

20、。多元弱酸分步电离,以第一步电离为主,如H2S溶液中各粒子浓度由大到小的顺序为c(H2S)c(H+)c(HS-)c(S2-)c(OH-)。(2)弱酸阴离子和弱碱阳离子的水解是微弱的如NH4Cl溶液中,各粒子浓度由大到小的顺序为c(Cl-)c(N)c(H+)c(NH3H2O)c(OH-)。多元弱酸阴离子分步水解,以第一步水解为主,如Na2S溶液中,c(Na+)c(S2-)c(OH-)c(HS-)c(H+)。 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡继续学习题型全突破162.用好三个“守恒”原理(1)电荷守恒 相等阴离子所带负电荷总数阳离子所带正电荷总数如在Na2CO3溶液中存在离子:Na+、

21、C O32- 、H+、OH-、HC,它们存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)。2)物料守恒物料守恒也就是元素守恒,变化前后某种元素的原子个数守恒。 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 化学 有机化学基础（选修五）继续学习题型全突破17(3)质子守恒即H2O电离的H+和OH-浓度相等。如在Na2CO3溶液中水电离出OH-和H+,其中水电离出的H+以H+、HC、H2CO3三种形式存在于溶液中,则有c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)(由上述电荷守恒式减去物料守恒式也可求出质子守恒式)。3.突出“比较”方法的运

22、用常见溶液中粒子浓度的大小比较,有“单一溶液”“混合溶液”“不同溶液”三类,其方法和流程如下: 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 化学 有机化学基础（选修五）继续学习题型全突破18注意在相同温度、浓度条件下:(1)NH3H2O和CH3COOH的电离程度大于NH4+和CH3COO-的水解程度。(2)大多数多元弱酸的酸式盐水解程度大于其电离程度,但有破例,如HS的电离程度大于其水解程度 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 化学 有机化学基础（选修五）【考法示例4】继续学习题型全突破19常温下,向20

23、mL 0.1 mol/L酒石酸(用H2T表示)溶液中逐滴滴加等物质的量浓度的NaOH溶液。有关微粒的物质的量与混合溶液pH的变化有如图所示关系。下列说法正确的是 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性A.VNaOH=10 mL时,溶液中存在c(Na+)=2c(H2T)+2c(HT-)+2c(T 2-)B.VNaOH=20 mL时,溶液中存在c(Na+)c(HT-)c(H+)c(H2T)c(T 2-)C.VNaOH=30 mL时,溶液中存在c(Na+)c(HT-)c(T 2-)c(OH-)c(H+)D.VNaOH=40 mL时,溶液中存在c(OH-)=c(HT-)+2c(H2T)+c(H+) 化学

24、 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 化学 有机化学基础（选修五）题型全突破20思路分析 解析未滴加NaOH溶液时,0.1 mol/L酒石酸的pH=1,说明酒石酸是一种二元弱酸。由物料守恒知,当VNaOH=10 mL时,总有2c(Na+)=c(H2T)+c(HT-)+c(T 2-),A错。当VNaOH=20 mL时,两者正好完全反应生成NaHT,HT-浓度达最大,由图可知溶液的pH=4,说明HT-的电离程度大于水解程度,因此有c(T 2-)c(H2T),B错。当VNaOH=30 mL时,两者反应后生成等浓度的Na2T和NaHT,由图可知溶液的pH介于45之间,因此有c(H+)c(OH-),

25、C错。当VNaOH=40 mL时,两者正好完全反应生成Na2T,根据质子守恒可知选项D中关系式正确。参考答案D返回目录 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡考法4 沉淀溶解平衡的应用及Ksp的有关计算继续学习 化学 有机化学基础（选修五）题型全突破21考法透析1.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成原理:当QcKsp时,难溶电解质的溶解平衡向左移动,就会生成沉淀。应用:可利用生成沉淀来达到除去溶液中杂质离子的目的。方法:调节pH法。如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水中,再加入氨水调节pH至78,可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。反应

26、的离子方程式为Fe3+3NH3H2O Fe(OH)3+3NH4+。加沉淀剂法。如以Na2S、H2S等作沉淀剂,使金属离子如Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等,也是分离、除杂常用的方法。反应的离子方程式为Cu2+S2- CuS,Cu2+H2S CuS+2H+;Hg2+S2- HgS,Hg2+H2S HgS+2H+。 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 化学 有机化学基础（选修五）注意继续学习题型全突破22弱酸一般不能制强酸,但反应CuSO4+H2S CuS+H2SO4,因CuS难溶于硫酸而能发生。(2)沉淀的溶解原理:当QcKs

27、p,溶解度小的物质也可转化为溶解度大的物质。2.Ksp的计算与有关图像的分析(1)已知溶度积求溶解度以AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)为例,已知Ksp,则饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl-)= ,结合溶液体积即可求出溶解的AgCl的质量,利用公式=即可求出溶解度。 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 化学 有机化学基础（选修五）继续学习题型全突破26(2)已知溶解度求溶度积已知溶解度S(因为溶液中溶解的电解质很少,所以溶液的密度可视为1 gcm-3),则100 g水即0.1 L溶液中溶解的电解质的质量m为已知,则1 L溶液中所含离子

28、的物质的量(离子的物质的量浓度)便可求出,利用公式即可求出Ksp。(3)两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能产生多种沉淀时判断产生沉淀先后顺序的问题,均可利用溶度积的计算公式或离子积与浓度积的关系加以判断。(4)有关Ksp的图像分析方法明确图像中纵、横坐标的含义理解图像中线上的点、线外的点的含义抓住Ksp的特点,结合题意分析判断(5)M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间的关系M(OH)n(s) Mn+(aq)+nOH-(aq) 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 化学 有机化学基础（选修五）【考法示例5】继续学习题型全突破27化工生产中常

29、用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s) CuS(s)+Mn2+(aq)。下列有关叙述中正确的是 ()MnS的Ksp大于CuS的Ksp达到平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)向溶液中加入少量Na2S固体后,溶液中 c(Cu2+)、c(Mn2+)保持不变该反应的平衡常数K=A.B.C. D. 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性继续学习 化学 有机化学基础（选修五）题型全突破28 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 化学 有机化学基础（选修五）【考法示例6】继续学习题型全突破29考法示例6已知:25 时,KspCu(

30、OH)2=2.210-20;当溶液中各离子浓度幂的乘积大于溶度积时,产生沉淀,反之沉淀溶解。(1)25 时,某CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.02 molL-1,若要生成 Cu(OH)2沉淀,应调节溶液的pH,使之大于。 (2)25 时,要使0.2 molL-1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降低至原来的千分之一),则应向溶液中加入NaOH溶液,使溶液的pH=思路分析 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡继续学习 化学 有机化学基础（选修五）题型全突破30 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 化学 有机化学基础（选修五）题型全突破31解答与平衡常数相关的试题时,一是要注意只有达到沉淀溶解平衡时,外界条件变化才能引起沉淀溶解平衡移动,且在温度不变时,虽然沉淀溶解平衡发生移动,但平衡常数不变。二是明白Ksp到底有哪些应用以及如何利用Ksp进行离子浓度、溶解度等的相关计算。需要注意的是,在难溶电解质溶液中,只有饱和溶液才存在沉淀溶解平衡,非饱和溶液应计算Qc,要注意Ksp和Qc的关系。 化学 专题十七水的电离和溶液的酸碱性返回目录 化学 专题十八盐类水解和难溶电解质的溶解平衡能力大提