2020版高考化学复习专题8溶液中的离子反应第4讲难溶电解质的沉淀溶解平衡课件苏教版

第4讲难溶电解质的沉淀溶解平衡第4讲难溶电解质的沉淀溶解平衡考纲要求:1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。(宏观辨识与微观探析)

2.理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。(证据推理与模型认知)考纲要求:1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。(宏观辨识与微观-3-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

难溶电解质的溶解平衡1.溶解平衡状态(1)定义。沉淀溶解平衡状态是指在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,

速率和

速率相等的状态。

例如,在一定温度下,当AgCl溶于水形成

溶液时,AgCl溶于水形成Ag+和Cl-的速率

溶液中的Ag+和Cl-结合生成AgCl的速率的状态,属于溶解平衡状态。

(2)溶解平衡的建立。固体溶质

溶液中的溶质①v(溶解)

v(沉淀),固体溶解

②v(溶解)

v(沉淀),溶解平衡

③v(溶解)

v(沉淀),析出晶体

沉淀溶解

沉淀生成

饱和

等于

>

=

<

-3-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破难-4-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

(3)特点。

不再变化

-4-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破(-5-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

2.沉淀溶解平衡的影响因素(1)内因难溶电解质本身的性质。(2)外因溶解的方向

吸热

溶解的方向

不变

生成沉淀的方向

溶解的方向

-5-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破2-6-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

(3)说明①沉淀溶解平衡是化学平衡的一种,沉淀溶解平衡也同样遵循勒夏特列原理。②沉淀溶解达到平衡时,再加入该难溶物对平衡无影响。-6-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破(-7-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

3.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成。①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

,

。②沉淀剂法。如用H2S沉淀Hg2+的离子方程式为

。CuO+2H+==Cu2++H2OFe3++3H2O==Fe(OH)3↓+3H+Hg2++H2S==HgS↓+2H+-7-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破3-8-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

(2)沉淀的溶解。当沉淀溶解平衡体系中的离子发生反应时其浓度会降低,沉淀溶解平衡就会向溶解的方向移动,从而使沉淀溶解。-8-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破(-9-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

(3)沉淀的转化。①实质:沉淀溶解平衡的移动。②规律:一般说来,溶解度小的沉淀容易转化成

的沉淀。沉淀的溶解度差别越大,越容易转化。

③应用。a.锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为

。

b.矿物转化:CuSO4溶液遇PbS转化为CuS,离子方程式为

。

溶解度更小

Cu2++PbS==CuS+Pb2+-9-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破(-10-考点一考点二必备知识·自主预诊

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自主练习1.①AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);②AgCl==Ag++Cl-。①②两方程式所表示的意义相同吗?提示

不同。①式表示难溶电解质AgCl在水溶液中的溶解平衡方程式;②式表示强电解质AgCl在水溶液中的电离方程式。-10-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-11-考点一考点二必备知识·自主预诊

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2.下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是(

)①热纯碱溶液去油污能力强②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒③溶洞、珊瑚的形成④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能⑤泡沫灭火器灭火的原理A.②③④ B.①②③C.③④⑤ D.①②③④⑤答案解析解析关闭答案解析关闭-11-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-12-考点一考点二必备知识·自主预诊

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考向1

沉淀溶解平衡及其影响因素例1已知Ca(OH)2悬浊液中存在平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)(ΔH<0),下列有关该平衡体系的说法正确的是(

)①升高温度,平衡逆向移动②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液④恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高⑤给溶液加热,溶液的pH升高⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变A.①⑥

B.①⑥⑦ C.②③④⑥ D.①②⑥⑦答案解析解析关闭加Na2CO3粉末会生成CaCO3,使Ca2+浓度减小,②错误;加入氢氧化钠溶液,有Ca(OH)2沉淀生成,但Ca(OH)2的溶度积较大,要除去Ca2+,应把Ca2+转化为更难溶的CaCO3,③错误;恒温下Ksp不变,加入CaO后,溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液,pH不变,④错误;加热时Ca(OH)2的溶解度减小,溶液的pH降低,⑤错误;加入Na2CO3溶液,沉淀溶解平衡向右移动,Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体,固体质量增加,⑥正确;加入NaOH固体,平衡向左移动,Ca(OH)2固体质量增加,⑦错误。答案解析关闭A-12-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-13-考点一考点二必备知识·自主预诊

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-13-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-14-考点一考点二必备知识·自主预诊

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对点演练某兴趣小组进行下列实验:①将0.1mol·L-1MgCl2溶液和0.5mol·L-1NaOH溶液等体积混合得到浊液②取少量①中浊液,滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液,出现红褐色沉淀③将①中浊液过滤,取少量白色沉淀,滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色沉淀④另取少量白色沉淀,滴加饱和NH4Cl溶液,沉淀溶解下列说法中不正确的是(

)A.将①中所得浊液过滤,所得滤液中含少量Mg2+B.①中浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)

Mg2+(aq)+2OH-(aq)C.实验②和③均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶D.NH4Cl溶液中的

可能是④中沉淀溶解的原因答案解析解析关闭答案解析关闭-14-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-15-考点一考点二必备知识·自主预诊

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考向2

沉淀的生成、溶解与转化例2已知:Ksp(CuS)=6.0×10-36,Ksp(ZnS)=3.0×10-25,Ksp(PbS)=9.0×10-29。在自然界中,闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝(CuS)。下列有关说法不正确的是(

)A.硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为ZnS(s)+Cu2+(aq)==Zn2+(aq)+CuS(s)B.在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液,不会生成黑色沉淀(PbS)C.在水中的溶解度:S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS)D.若溶液中c(Cu2+)=1×10-10mol·L-1,则S2-已完全转化成CuS答案解析解析关闭答案解析关闭-15-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-16-考点一考点二必备知识·自主预诊

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归纳总结(1)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1×10-5mol·L-1时,沉淀已经完全。(2)利用生成沉淀分离或除去某种离子,首先要使生成沉淀的反应能够发生,其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。如除去溶液中的Mg2+,用NaOH溶液比使用Na2CO3溶液好,原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。-16-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-17-考点一考点二必备知识·自主预诊

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(3)若一种沉淀剂可使溶液中多种离子产生沉淀时,则可以控制条件,使这些离子先后分别沉淀。①对于同一类型的沉淀,Ksp越小越先沉淀,且Ksp相差越大分步沉淀效果越好。例如:Cl-、Br-、I-的混合溶液中,由于AgCl、AgBr、AgI的Ksp相差较大,逐渐滴加Ag+可按I-、Br-、Cl-的顺序先后沉淀。②对于不同类型的沉淀,其沉淀先后顺序要通过计算才能确定,如AgCl和Ag2CrO4的分步沉淀。-17-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-18-考点一考点二必备知识·自主预诊

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对点演练实验:①0.1mol·L-1AgNO3溶液和0.1mol·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;②向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加0.1mol·L-1KI溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是(

)A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)

Ag+(aq)+Cl-(aq)B.滤液b中不含有Ag+C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验可以证明AgI比AgCl更难溶答案解析解析关闭答案解析关闭-18-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-19-考点一考点二必备知识·自主预诊

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溶度积常数及其应用1.溶度积和离子积以AmBn(s)

mAn+(aq)+nBm-(aq)为例cm(An+)·cn(Bm-)cm(An+)·cn(Bm-)沉淀

溶解平衡

不饱和

-19-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-20-考点一考点二必备知识·自主预诊

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2.Ksp的影响因素(1)内因:难溶物质本身的性质,这是决定因素。(2)外因。①浓度:加水稀释,平衡向

方向移动,但Ksp

。

②温度:绝大多数难溶物的溶解是

过程,升高温度,平衡向

方向移动,Ksp

。

③其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变。溶解

不变

吸热

溶解

增大

-20-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-21-考点一考点二必备知识·自主预诊

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自主练习1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(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的饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小

(

)(4)溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,Ksp增大

(

)×√××-21-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-22-考点一考点二必备知识·自主预诊

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2.下列说法中,正确的是(

)A.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止B.Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱C.Ksp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关D.相同温度下,AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同答案解析解析关闭难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀溶解平衡是动态平衡,沉淀和溶解速率相等,A项错误;Ksp可用来判断相同类型的化合物在水中溶解度的大小,但如果化合物的类型不同,就不能进行直接判断,B项错误;溶度积常数Ksp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关,C项正确;相同温度下,AgCl在水中的溶解能力大于在NaCl溶液中的溶解能力,因为氯化钠溶液中氯离子对氯化银溶解起到抑制作用,D项错误。答案解析关闭C-22-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-23-考点一考点二必备知识·自主预诊

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3.化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列说法错误的是(

)A.MnS的Ksp比CuS的Ksp大B.该反应达平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大D.该反应的平衡常数答案解析解析关闭答案解析关闭-23-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-24-必备知识·自主预诊

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考点一考点二考向1

溶度积常数的应用及计算例1(1)(2017海南化学,14节选)向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液,当有BaCO3沉淀生成时溶液中=

。已知Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。

(2)(2017课标全国Ⅰ,27节选)若溶质为FeCl2与MgCl2的溶液中c(Mg2+)=0.02mol·L-1,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+)=1.0×10-5mol·L-1,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?

(列式计算)。

FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。-24-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-25-必备知识·自主预诊

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考点一考点二(3)有关数据如表所示:用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为

,加碱调节至pH为

时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为

时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol·L-1)。若上述过程不加H2O2后果是

,原因是

。-25-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-26-必备知识·自主预诊

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考点一考点二(3)Fe3+

2.7

6无法将Zn2+和Fe2+分离Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近-26-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-27-必备知识·自主预诊

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考点一考点二-27-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-28-必备知识·自主预诊

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考点一考点二(3)由Zn(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3的Ksp可分别计算出Zn2+、Fe2+、Fe3+完全沉淀时的pH为8、8、2.7。所以要除去Zn皮中的杂质铁,需先把Fe转化为Fe3+,再调节溶液pH=2.7使Fe3+恰好沉淀完全,再加碱至溶液pH=6时,Zn2+开始沉淀[因c(Zn2+)=0.1

mol·L-1,所以c(Zn2+)·c2(OH-)=10-17,得出对应pH=6]。所以溶解金属时加H2O2的目的就是使Fe转化为Fe3+,否则Fe2+和Zn2+一起沉淀,无法分离出杂质。-28-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-29-必备知识·自主预诊

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考点一考点二易错警示①并非Ksp越小,其物质的溶解性就越小。对于阴、阳离子个数比相同的难溶电解质,它们的溶解性可以直接用Ksp的大小来比较,Ksp越小,其物质的溶解性就越小;而对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质,它们的溶解性就不能直接用Ksp的大小来比较。②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。-29-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-30-必备知识·自主预诊

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考点一考点二-30-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-31-必备知识·自主预诊

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考点一考点二对点演练硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料,也可用作印染媒染剂,医药上用于催吐剂。已知25℃时,Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17,Ksp(Ag2SO4)=1.0×10-5,则下列说法正确的是(

)A.在水中加入少量ZnSO4固体时,水的电离平衡向正反应方向移动,KW减小B.在ZnSO4溶液中各离子的浓度关系为c(Zn2+)+c(H+)=c(OH-)+c()C.在0.5L0.10mol·L-1ZnSO4溶液中加入等体积0.02mol·L-1AgNO3溶液,即可生成Ag2SO4沉淀D.常温下,要除去0.20mol·L-1ZnSO4溶液中的Zn2+,至少要调节pH≥8答案解析解析关闭答案解析关闭-31-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-32-必备知识·自主预诊

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考点一考点二考向2

沉淀溶解平衡曲线的分析例2(2019陕西高新中学高三月考)25℃时,用0.1000mol·L-1的AgNO3溶液分别滴定体积均为V0mL且浓度均为0.1000mol·L-1的KCl、KBr及KI溶液,其滴定曲线如下图,已知25℃时,AgCl、AgBr及AgI的溶度积常数依次为1.8×10-10、5.0×10-13、8.3×10-17,下列说法正确的是(

)

A.V0=45.00B.滴定曲线①表示KCl的滴定曲线C.滴定KCl时,可加入少量的KI作指示剂D.当AgNO3溶液滴定至60.00mL时,溶液中c(I-)<c(Br-)<c(Cl-)答案解析解析关闭由25℃时AgCl、AgBr及AgI的溶度积常数依次为1.8×10-10、5.0×10-13、8.3×10-17可知,Cl-、Br-、I-浓度相同时,AgCl、AgBr、AgI三种沉淀的溶解平衡体系中Ag+浓度的大小关系为AgI<AgBr<AgCl,所以①②③依次为KI、KBr及KCl溶液的滴定曲线;由题图可知,V(AgNO3)=50.00mL时达到滴定终点,则V0=50.00;在滴定KCl时,不能用KI作指示剂,因为AgI溶度积常数更小,AgI更容易沉淀;同理,当AgNO3溶液滴定至60.00mL时,AgNO3溶液过量10.00mL,溶液中的c(Ag+)相同,所以溶液中c(I-)<c(Br-)<c(Cl-)。综上所述,D项正确。答案解析关闭D-32-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-33-必备知识·自主预诊

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考点一考点二思维建模明确图像中纵、横坐标的含义→理解图像中线上的点、线外点的含义→抓住Ksp的特点,结合选项分析判断-33-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-34-必备知识·自主预诊

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考点一考点二归纳总结沉淀溶解平衡图像题的解题策略(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,都是相应温度下,恰好生成沉淀时的离子浓度,同一温度下有相同的Ksp。曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,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公式可计算得出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。-34-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-35-必备知识·自主预诊

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考点一考点二对点演练(2018河北石家庄二中高三质检)某温度下,向10mL0.1mol·L-1的CaCl2溶液中滴加0.1mol·L-1的Na2CO3溶液,滴加过程中溶液中-lgc(Ca2+)与Na2CO3溶液体积(V)的关系如图所示,下列有关说法正确的是(

)

A.z点对应的分散系很稳定B.w、x、y三点中,水的电离程度最大的为y点C.若用等浓度的Na2SO4溶液代替Na2CO3溶液,则图像在x点后的变化如虚线部分所示D.Ksp(CaCO3)=5×10-10答案解析解析关闭z点不在曲线上,且此时碳酸钠过量,因此对应的分散系不稳定,A项错误;y点碳酸钠过量最多,碳酸根水解促进水的电离,因此水的电离程度最大的为y点,B项正确;硫酸钙微溶,因此若用等浓度的Na2SO4溶液代替Na2CO3溶液,则图像在x点后的变化应该在实线下方,C项错误;x点二者恰好完全反应,此时溶液中碳酸根、钙离子浓度均是10-4.3mol·L-1,所以Ksp(CaCO3)=1×

10-8.6,D项错误。答案解析关闭B-35-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-36-2341-36-2341-37-12341.下列说法不正确的是(

)A.(2017江苏化学,12节选)常温下,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+)≤5.6×10-4mol·L-1B.(2016课标全国Ⅲ,13节选)向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中

不变C.将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液,现象是先有白色沉淀生成后变为浅蓝色沉淀,结论是:Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小D.向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀,结论是Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)答案解析解析关闭答案解析关闭-37-12341.下列说法不正确的是()答案解析解-38-12342.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B.AgCl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C.AgCl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+、

,加热煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+答案解析解析关闭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项错误;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项错误;由沉淀的转化规律可得,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),C项正确;加热煮沸硬水,只能软化具有暂时硬度的硬水,生成的CaCO3、Mg(OH)2仍有少量溶解,D项错误。答案解析关闭C-38-12342.下列说法中正确的是()答案解析解-39-12343.(2018湖南怀化期末)向MnCl2溶液中加入过量难溶电解质MnS,可使溶液中含有的Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子转化为硫化物沉淀,从而得到纯净的MnCl2。下列分析正确的是(

)A.MnS具有吸附性B.MnS有还原性,可将Cu2+、Pb2+、Cd2+还原后除去C.MnS溶解度大于CuS、PbS、CdSD.MnS与Cu2+反应的离子方程式是Cu2++S2-==CuS↓答案解析解析关闭答案解析关闭-39-12343.(2018湖南怀化期末)向MnCl2溶液-40-12344.(2017课标全国Ⅲ,13)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10-7B.除Cl-反应为Cu+Cu2++2Cl-==2CuClC.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好D.2Cu+==Cu2++Cu平衡常数很大,反应趋于完全答案解析解析关闭答案解析关闭-40-12344.(2017课标全国Ⅲ,13)在湿法炼锌的第4讲难溶电解质的沉淀溶解平衡第4讲难溶电解质的沉淀溶解平衡考纲要求:1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。(宏观辨识与微观探析)

2.理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。(证据推理与模型认知)考纲要求:1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。(宏观辨识与微观-43-考点一考点二必备知识·自主预诊

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难溶电解质的溶解平衡1.溶解平衡状态(1)定义。沉淀溶解平衡状态是指在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,

速率和

速率相等的状态。

例如,在一定温度下,当AgCl溶于水形成

溶液时,AgCl溶于水形成Ag+和Cl-的速率

溶液中的Ag+和Cl-结合生成AgCl的速率的状态,属于溶解平衡状态。

(2)溶解平衡的建立。固体溶质

溶液中的溶质①v(溶解)

v(沉淀),固体溶解

②v(溶解)

v(沉淀),溶解平衡

③v(溶解)

v(沉淀),析出晶体

沉淀溶解

沉淀生成

饱和

等于

>

=

<

-3-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破难-44-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

(3)特点。

不再变化

-4-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破(-45-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

2.沉淀溶解平衡的影响因素(1)内因难溶电解质本身的性质。(2)外因溶解的方向

吸热

溶解的方向

不变

生成沉淀的方向

溶解的方向

-5-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破2-46-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

(3)说明①沉淀溶解平衡是化学平衡的一种,沉淀溶解平衡也同样遵循勒夏特列原理。②沉淀溶解达到平衡时,再加入该难溶物对平衡无影响。-6-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破(-47-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

3.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成。①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

,

。②沉淀剂法。如用H2S沉淀Hg2+的离子方程式为

。CuO+2H+==Cu2++H2OFe3++3H2O==Fe(OH)3↓+3H+Hg2++H2S==HgS↓+2H+-7-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破3-48-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

(2)沉淀的溶解。当沉淀溶解平衡体系中的离子发生反应时其浓度会降低,沉淀溶解平衡就会向溶解的方向移动,从而使沉淀溶解。-8-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破(-49-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

(3)沉淀的转化。①实质:沉淀溶解平衡的移动。②规律:一般说来,溶解度小的沉淀容易转化成

的沉淀。沉淀的溶解度差别越大,越容易转化。

③应用。a.锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为

。

b.矿物转化:CuSO4溶液遇PbS转化为CuS,离子方程式为

。

溶解度更小

Cu2++PbS==CuS+Pb2+-9-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破(-50-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

自主练习1.①AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);②AgCl==Ag++Cl-。①②两方程式所表示的意义相同吗?提示

不同。①式表示难溶电解质AgCl在水溶液中的溶解平衡方程式;②式表示强电解质AgCl在水溶液中的电离方程式。-10-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-51-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

2.下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是(

)①热纯碱溶液去油污能力强②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒③溶洞、珊瑚的形成④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能⑤泡沫灭火器灭火的原理A.②③④ B.①②③C.③④⑤ D.①②③④⑤答案解析解析关闭答案解析关闭-11-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-52-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

考向1

沉淀溶解平衡及其影响因素例1已知Ca(OH)2悬浊液中存在平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)(ΔH<0),下列有关该平衡体系的说法正确的是(

)①升高温度,平衡逆向移动②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液④恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高⑤给溶液加热,溶液的pH升高⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变A.①⑥

B.①⑥⑦ C.②③④⑥ D.①②⑥⑦答案解析解析关闭加Na2CO3粉末会生成CaCO3,使Ca2+浓度减小,②错误;加入氢氧化钠溶液,有Ca(OH)2沉淀生成,但Ca(OH)2的溶度积较大,要除去Ca2+,应把Ca2+转化为更难溶的CaCO3,③错误;恒温下Ksp不变,加入CaO后,溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液,pH不变,④错误;加热时Ca(OH)2的溶解度减小,溶液的pH降低,⑤错误;加入Na2CO3溶液,沉淀溶解平衡向右移动,Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体,固体质量增加,⑥正确;加入NaOH固体,平衡向左移动,Ca(OH)2固体质量增加,⑦错误。答案解析关闭A-12-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-53-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

-13-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-54-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

对点演练某兴趣小组进行下列实验:①将0.1mol·L-1MgCl2溶液和0.5mol·L-1NaOH溶液等体积混合得到浊液②取少量①中浊液,滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液,出现红褐色沉淀③将①中浊液过滤,取少量白色沉淀,滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色沉淀④另取少量白色沉淀,滴加饱和NH4Cl溶液,沉淀溶解下列说法中不正确的是(

)A.将①中所得浊液过滤,所得滤液中含少量Mg2+B.①中浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)

Mg2+(aq)+2OH-(aq)C.实验②和③均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶D.NH4Cl溶液中的

可能是④中沉淀溶解的原因答案解析解析关闭答案解析关闭-14-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-55-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

考向2

沉淀的生成、溶解与转化例2已知:Ksp(CuS)=6.0×10-36,Ksp(ZnS)=3.0×10-25,Ksp(PbS)=9.0×10-29。在自然界中,闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝(CuS)。下列有关说法不正确的是(

)A.硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为ZnS(s)+Cu2+(aq)==Zn2+(aq)+CuS(s)B.在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液,不会生成黑色沉淀(PbS)C.在水中的溶解度:S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS)D.若溶液中c(Cu2+)=1×10-10mol·L-1,则S2-已完全转化成CuS答案解析解析关闭答案解析关闭-15-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-56-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

归纳总结(1)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1×10-5mol·L-1时,沉淀已经完全。(2)利用生成沉淀分离或除去某种离子,首先要使生成沉淀的反应能够发生,其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。如除去溶液中的Mg2+,用NaOH溶液比使用Na2CO3溶液好,原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。-16-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-57-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

(3)若一种沉淀剂可使溶液中多种离子产生沉淀时,则可以控制条件,使这些离子先后分别沉淀。①对于同一类型的沉淀,Ksp越小越先沉淀,且Ksp相差越大分步沉淀效果越好。例如:Cl-、Br-、I-的混合溶液中,由于AgCl、AgBr、AgI的Ksp相差较大,逐渐滴加Ag+可按I-、Br-、Cl-的顺序先后沉淀。②对于不同类型的沉淀,其沉淀先后顺序要通过计算才能确定,如AgCl和Ag2CrO4的分步沉淀。-17-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-58-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

对点演练实验:①0.1mol·L-1AgNO3溶液和0.1mol·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;②向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加0.1mol·L-1KI溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是(

)A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)

Ag+(aq)+Cl-(aq)B.滤液b中不含有Ag+C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验可以证明AgI比AgCl更难溶答案解析解析关闭答案解析关闭-18-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-59-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

溶度积常数及其应用1.溶度积和离子积以AmBn(s)

mAn+(aq)+nBm-(aq)为例cm(An+)·cn(Bm-)cm(An+)·cn(Bm-)沉淀

溶解平衡

不饱和

-19-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-60-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

2.Ksp的影响因素(1)内因:难溶物质本身的性质,这是决定因素。(2)外因。①浓度:加水稀释,平衡向

方向移动,但Ksp

。

②温度:绝大多数难溶物的溶解是

过程,升高温度,平衡向

方向移动,Ksp

。

③其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变。溶解

不变

吸热

溶解

增大

-20-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-61-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

自主练习1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(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的饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小

(

)(4)溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,Ksp增大

(

)×√××-21-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-62-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

2.下列说法中,正确的是(

)A.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止B.Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱C.Ksp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关D.相同温度下,AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同答案解析解析关闭难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀溶解平衡是动态平衡,沉淀和溶解速率相等,A项错误;Ksp可用来判断相同类型的化合物在水中溶解度的大小,但如果化合物的类型不同,就不能进行直接判断,B项错误;溶度积常数Ksp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关,C项正确;相同温度下,AgCl在水中的溶解能力大于在NaCl溶液中的溶解能力,因为氯化钠溶液中氯离子对氯化银溶解起到抑制作用,D项错误。答案解析关闭C-22-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-63-考点一考点二必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

3.化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列说法错误的是(

)A.MnS的Ksp比CuS的Ksp大B.该反应达平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大D.该反应的平衡常数答案解析解析关闭答案解析关闭-23-考点一考点二必备知识·自主预诊关键能力·考向突破-64-必备知识·自主预诊

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考点一考点二考向1

溶度积常数的应用及计算例1(1)(2017海南化学,14节选)向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液,当有BaCO3沉淀生成时溶液中=

。已知Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。

(2)(2017课标全国Ⅰ,27节选)若溶质为FeCl2与MgCl2的溶液中c(Mg2+)=0.02mol·L-1,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+)=1.0×10-5mol·L-1,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?

(列式计算)。

FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。-24-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-65-必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

考点一考点二(3)有关数据如表所示:用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为

,加碱调节至pH为

时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为

时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol·L-1)。若上述过程不加H2O2后果是

,原因是

。-25-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-66-必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

考点一考点二(3)Fe3+

2.7

6无法将Zn2+和Fe2+分离Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近-26-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-67-必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

考点一考点二-27-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-68-必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

考点一考点二(3)由Zn(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3的Ksp可分别计算出Zn2+、Fe2+、Fe3+完全沉淀时的pH为8、8、2.7。所以要除去Zn皮中的杂质铁,需先把Fe转化为Fe3+,再调节溶液pH=2.7使Fe3+恰好沉淀完全,再加碱至溶液pH=6时,Zn2+开始沉淀[因c(Zn2+)=0.1

mol·L-1,所以c(Zn2+)·c2(OH-)=10-17,得出对应pH=6]。所以溶解金属时加H2O2的目的就是使Fe转化为Fe3+,否则Fe2+和Zn2+一起沉淀,无法分离出杂质。-28-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-69-必备知识·自主预诊

关键能力·考向突破

考点一考点二易错警示①并非Ksp越小,其物质的溶解性就越小。对于阴、阳离子个数比相同的难溶电解质,它们的溶解性可以直接用Ksp的大小来比较,Ksp越小,其物质的溶解性就越小;而对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质,它们的溶解性就不能直接用Ksp的大小来比较。②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。-29-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-70-必备知识·自主预诊

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考点一考点二-30-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-71-必备知识·自主预诊

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考点一考点二对点演练硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料,也可用作印染媒染剂,医药上用于催吐剂。已知25℃时,Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17,Ksp(Ag2SO4)=1.0×10-5,则下列说法正确的是(

)A.在水中加入少量ZnSO4固体时,水的电离平衡向正反应方向移动,KW减小B.在ZnSO4溶液中各离子的浓度关系为c(Zn2+)+c(H+)=c(OH-)+c()C.在0.5L0.10mol·L-1ZnSO4溶液中加入等体积0.02mol·L-1AgNO3溶液,即可生成Ag2SO4沉淀D.常温下,要除去0.20mol·L-1ZnSO4溶液中的Zn2+,至少要调节pH≥8答案解析解析关闭答案解析关闭-31-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-72-必备知识·自主预诊

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考点一考点二考向2

沉淀溶解平衡曲线的分析例2(2019陕西高新中学高三月考)25℃时,用0.1000mol·L-1的AgNO3溶液分别滴定体积均为V0mL且浓度均为0.1000mol·L-1的KCl、KBr及KI溶液,其滴定曲线如下图,已知25℃时,AgCl、AgBr及AgI的溶度积常数依次为1.8×10-10、5.0×10-13、8.3×10-17,下列说法正确的是(

)

A.V0=45.00B.滴定曲线①表示KCl的滴定曲线C.滴定KCl时,可加入少量的KI作指示剂D.当AgNO3溶液滴定至60.00mL时,溶液中c(I-)<c(Br-)<c(Cl-)答案解析解析关闭由25℃时AgCl、AgBr及AgI的溶度积常数依次为1.8×10-10、5.0×10-13、8.3×10-17可知,Cl-、Br-、I-浓度相同时,AgCl、AgBr、AgI三种沉淀的溶解平衡体系中Ag+浓度的大小关系为AgI<AgBr<AgCl,所以①②③依次为KI、KBr及KCl溶液的滴定曲线;由题图可知,V(AgNO3)=50.00mL时达到滴定终点,则V0=50.00;在滴定KCl时,不能用KI作指示剂,因为AgI溶度积常数更小,AgI更容易沉淀;同理,当AgNO3溶液滴定至60.00mL时,AgNO3溶液过量10.00mL,溶液中的c(Ag+)相同,所以溶液中c(I-)<c(Br-)<c(Cl-)。综上所述,D项正确。答案解析关闭D-32-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-73-必备知识·自主预诊

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考点一考点二思维建模明确图像中纵、横坐标的含义→理解图像中线上的点、线外点的含义→抓住Ksp的特点,结合选项分析判断-33-必备知识·自主预诊关键能力·考向突破考点一考点二-74-必备知识·自主预诊

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考点一考点二归纳总结沉淀溶解平衡图像题的解题策略(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,都是相应温度下,恰好生成沉淀时的离子浓度,同一温度下有相同的Ksp。曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时