适用于新高考新教材广西专版2024届高考化学一轮总复习第八章水溶液中的离子反应与平衡第4讲沉淀溶解平衡课件

第4讲沉淀溶解平衡第八章内容索引0102强基础增分策略增素能精准突破研专项前沿命题03【课程标准】1.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。2.能综合运用离子反应、化学平衡原理,分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。强基础增分策略一、难溶电解质的沉淀溶解平衡1.溶解平衡状态(1)溶解平衡的建立沉淀溶解平衡状态指在一定温度下,当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时,

沉淀溶解

速率和

沉淀生成

速率相等的状态。

例如,在一定温度下,当AgCl溶于水形成

饱和

溶液时,AgCl溶于水形成Ag+和Cl-的速率

等于

溶液中的Ag+和Cl-结合生成AgCl的速率的状态,属于沉淀溶解平衡状态。

绝对不溶的电解质是不存在的,所谓难溶只是溶解度较小而已(2)特点

2.溶度积常数(1)溶度积与离子积以AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)为例类型溶度积离子积定义沉淀溶解平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号KspQ表达式Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度都是平衡浓度Q(AmBn)=

cm(An+)·cn(Bm-)

,式中的浓度是任意时刻浓度

应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解①Q>Ksp:溶液中有

沉淀

析出

②Q=Ksp:沉淀与溶解处于

平衡

状态

③Q<Ksp:溶液中

无

沉淀析出

(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。微点拨(1)沉淀溶解平衡一般是吸热的,温度升高平衡右移,Ksp增大,但Ca(OH)2相反。(2)对于沉淀溶解平衡AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=cm(An+)·cn(Bm-),对于相同类型的物质,Ksp的大小反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小,也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。易错辨析

判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。(1)向浓度均为0.05mol·L-1NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,则Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)。(

×

)(2)向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液,生成黑色沉淀,则Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)。(

×

)(3)向2支盛有2mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液,一支试管中产生黄色沉淀,另一支试管中无明显现象,说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)。(

√

)(4)0.1molAgCl和0.1molAgI混合后加入1L水中,所得溶液中c(Cl-)=c(I-)。(

×

)(5)Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液。(

√

)(6)溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,Ksp增大。(

×

)应用提升

(1)Ksp只与温度有关,与浓度无关;升高温度,大多数固体难溶电解质的Ksp增大,但Ca(OH)2却相反。(2)对于Ksp表达式类型相同的物质,如Mg(OH)2和Zn(OH)2,Ksp的大小反映了难溶电解质在溶液中的溶解能力的大小,一般Ksp越小,则溶解能力越小。(3)对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质,它们的溶解度不能直接用Ksp的大小来比较,如AgCl(Ksp=1.8×10-10)、Ag2CrO4(Ksp=1.0×10-12),Ag2CrO4饱和溶液中的c(Ag+)大于AgCl溶液中的c(Ag+)。二、沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的生成2.沉淀的溶解

3.沉淀的转化(1)实质:沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别

越大

,越容易转化)。

增大某种沉淀离子的浓度,也可以实现溶解度较小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀(2)应用。

易错辨析

判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。

(5)为减少洗涤过程中固体的损耗,最好选用稀硫酸代替H2O来洗涤BaSO4沉淀。(

√

)(7)分别用等体积的蒸馏水和0.01mol·L-1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。(

√

)应用提升

若一种沉淀剂可使溶液中多种离子产生沉淀,则可控制条件,使这些离子先后分别沉淀。(1)对同一类型的沉淀,Ksp越小越先沉淀,且Ksp相差越大分步沉淀效果越好。如在Cl-、Br-、I-的混合溶液中,由于AgCl、AgBr、AgI的Ksp相差较大,逐滴加入Ag+可按I-、Br-、Cl-的顺序先后沉淀,即Ksp最小的首先沉淀出来。(2)对不同类型的沉淀,其沉淀先后顺序要利用Ksp计算溶液中离子的浓度,根据离子浓度的大小来判断沉淀的先后顺序,如AgCl和Ag2CrO4的分步沉淀,可通过控制Ag+的浓度来完成。增素能精准突破考点一难溶电解质的溶解平衡【能力概述】【新教材·新高考】新教材变化

将溶度积由“科学视野”移至正文,但删除了“【练习】”;“思考与交流”改为“思考与讨论”且问题有所变化新高考高频考点

分析近几年高考化学试题,选择题、非选择题对难溶电解质的溶解平衡图像均有考查。题目中考查①比较溶度积或溶解度大小;②有关Ksp的计算;③沉淀的转化、物质分离与除杂;④沉淀滴定实验的应用——检测物质的质量分数或纯度预测考向

新一年的高考可能从以下三个方面出题:①沉淀溶解平衡图像的分析及应用;②化工生产中控制pH除杂,根据Ksp计算pH;③沉淀滴定实验中,根据Ksp计算离子浓度考向1.难溶电解质的溶解平衡图像分析典例突破(2021全国甲卷)已知相同温度下,Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)。某温度下,饱和溶液中-lg[c()]、-lg[c()]与-lg[c(Ba2+)]的关系如图所示。下列说法正确的是(

)A.曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线B.该温度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值为1.0×10-10C.加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点D.c(Ba2+)=10-5.1mol·L-1时两溶液中答案

B考题点睛

针对训练1.某温度时硫酸盐MSO4(M:Pb2+、Ba2+、Sr2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知p(M)=-lgc(M),p()=-lgc()。下列说法正确的是(

)A.向BaSO4悬浊液中加入浓度较大的Pb(NO3)2溶液,可能转化成PbSO4B.X、Y两点对应的SrSO4均是饱和溶液,不能继续溶解SrSO4C.蒸发Z点的BaSO4溶液可得到C点状态的BaSO4溶液D.溶度积:Ksp(SrSO4)<Ksp(PbSO4)<Ksp(BaSO4)答案

A解析

由题图可知,Ksp(BaSO4)<Ksp(PbSO4),但增大Pb2+的浓度,c(Pb2+)·c()>Ksp(PbSO4),即可使BaSO4转化为PbSO4,A正确;由题图可知Y点对应的SrSO4溶液中c(Sr2+)·c()<Ksp(SrSO4),所以为不饱和溶液,能继续溶解SrSO4,B错误;由题图可知Z点对应溶液中c(Ba2+)>c(),蒸发Z点的BaSO4溶液不能得到C点状态的溶液,C错误;由题图可知溶度积:Ksp(BaSO4)<Ksp(PbSO4)<Ksp(SrSO4),D错误。2.(2022湖南卷)室温时,用0.100mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定15.00mL浓度相等的Cl-、Br-和I-混合溶液,通过电位滴定法获得lgc(Ag+)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示[忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgI)=8.5×10-17]。下列说法正确的是(

)A.a点:有白色沉淀生成B.原溶液中I-的浓度为0.100mol·L-1C.当Br-沉淀完全时,已经有部分Cl-沉淀D.b点:c(Cl-)>c(Br-)>c(I-)>c(Ag+)答案

C解析

本题考查沉淀滴定曲线及相关计算和判断。根据Ksp数据可知,Cl-、Br-、I-浓度相同的溶液中,滴加AgNO3溶液,I-首先形成沉淀,A项错误;从图像可知,加入4.50

mL

AgNO3溶液时Cl-、Br-、I-三种离子均已沉淀完全,0.100

mol·L-1×4.50×10-3

L=c×15.00×10-3

L×3,解得c=0.01

mol·L-1,B项错误;根据Ksp可知,当Br-完全沉淀时,c(Ag+)=5.4×10-8

mol·L-1,根据Ksp(AgCl)=1.8×10-10可知,c(Cl-)最大值为

mol·L-1≈3.3×10-3

mol·L-1,即Cl-已有部分沉淀,C项正确;当Cl-完全沉淀时,c(Ag+)=1.8×10-5

mol·L-1,代入AgBr、AgI的Ksp可得,Br-浓度为3×10-8

mol·L-1,I-浓度约为4.7×10-12

mol·L-1,则b点离子浓度:c(Ag+)>c(Cl-)>c(Br-)>c(I-),D项错误。归纳总结解沉淀溶解平衡图像题的三步骤第一步:明确图像中横、纵坐标的含义横、纵坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。第二步:理解图像中线上点、线外点的含义难溶电解质(以BaSO4沉淀曲线为例说明)Q和Ksp间的关系有以下三种可能:在曲线上任何一点,Q=Ksp,沉淀与溶解达到动态平衡,溶液是饱和溶液。在曲线右上方Q>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至Q=Ksp。在曲线左下方Q<Ksp,为不饱和溶液,无沉淀析出,直至Q=Ksp。第三步:抓住Ksp的特点,结合选项分析判断(1)溶液在恒温蒸发时,离子浓度的变化分两种情况。①原溶液不饱和时,离子浓度都增大;②原溶液饱和时,离子浓度都不变。(2)溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同。考向2.溶度积常数及其应用典例突破磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表:金属离子Fe3+Al3+Mg2+Ca2+开始沉淀时的pH2.23.59.512.4沉淀完全(c=1.0×10-5

mol·L-1)时的pH3.24.711.113.8回答下列问题:(1)“焙烧”中,TiO2、SiO2几乎不发生反应,Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐,写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式:

。

(2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6,依次析出的金属离子是

。

(3)“母液①”中Mg2+浓度为

mol·L-1。

(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是

;“酸溶渣”的成分是

、

。

(5)将“母液①”和“母液②”混合,吸收尾气,经处理得

,循环利用。

(3)由镁离子完全沉淀时,溶液pH为11.1可知,氢氧化镁的溶度积为1×10-5×(1×10-2.9)2=1×10-10.8,当溶液pH为11.6时,溶液中镁离子的浓度为

mol·L-1=1×10-6

mol·L-1。(4)增大溶液中硫酸根离子浓度,有利于使微溶的硫酸钙转化为沉淀,为了使微溶的硫酸钙完全沉淀,减少TiOSO4溶液中含有的硫酸钙的量,应加入硫酸加热到160

℃酸溶;二氧化硅和硫酸钙与硫酸不反应,则酸溶渣的主要成分为二氧化硅和硫酸钙。(5)尾气中含有氨气,母液①含NH3·H2O、硫酸铵

,母液②含硫酸,将母液①和母液②混合后吸收氨气得到硫酸铵溶液,可以循环使用。针对训练1.(2021山东烟台模拟)25℃时,下列4种盐的溶度积常数(Ksp)分别如下表,结合相关数据分析,下列说法错误的是(

)物质(颜色)Ag2SO4(白色)Ag2S(黑色)FeS(黑色)MnS(肉色)Ksp1.2×10-56.3×10-506.3×10-182.5×10-13A.除去某溶液中的Ag+用Na2S溶液比Na2SO4溶液效果好B.25℃时,MnS的溶解度大于FeS的溶解度C.向少量FeS悬浊液中加入足量饱和MnCl2溶液,沉淀颜色会由黑色变为粉红色D.向Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)平衡体系中加入少量Na2S固体,溶液中c(Ag+)不变答案

D解析

Ksp(Ag2S)<Ksp(Ag2SO4),除去某溶液中的Ag+用Na2S溶液比Na2SO4溶液效果好,A正确;根据表中数据,25

℃时,MnS的溶解度大于FeS的溶解度,B正确;向少量FeS悬浊液中加入足量饱和MnCl2溶液,发生沉淀的转化,沉淀颜色会由黑色变为粉红色,C正确;向Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)平衡体系中加入少量Na2S固体,溶液中c(S2-)增大,平衡逆向移动,则溶液中c(Ag+)减小,D错误。2.(2022山东卷)工业上以氟磷灰石[Ca5F(PO4)3,含SiO2等杂质]为原料生产磷酸和石膏,工艺流程如下:回答下列问题:(1)酸解时有HF产生。氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6,离子方程式为

。

(2)部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中,按物质的量之比n(Na2CO3)∶n()=1∶1加入Na2CO3脱氟,充分反应后,c(Na+)=

mol·L-1;再分批加入一定量的BaCO3,首先转化为沉淀的离子是

。

项目BaSiF6Na2SiF6CaSO4BaSO4Ksp1.0×10-64.0×10-69.0×10-41.0×10-10(3)浓度(以SO3%计)在一定范围时,石膏存在形式与温度、H3PO4浓度(以P2O5%计)的关系如图甲所示。酸解后,在所得100℃、P2O5%为45的混合体系中,石膏存在形式为

(填化学式);洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水,原因是

,回收利用洗涤液X的操作单元是

;图甲

一定温度下,石膏存在形式与溶液中P2O5%和SO3%的关系如图乙所示,下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是

(填字母)。

图乙

A.65℃、P2O5%=15、SO3%=15B.80℃、P2O5%=10、SO3%=20C.65℃、P2O5%=10、SO3%=30D.80℃、P2O5%=10、SO3%=10解析

本题考查工艺流程,内容包括离子方程式书写、沉淀溶解平衡、图像分析。氟磷灰石用硫酸溶解后过滤,得到粗磷酸和滤渣,滤渣经洗涤后结晶转化为石膏(CaSO4·2H2O);粗磷酸经精制Ⅰ除杂,过滤,滤液经精制Ⅱ等一系列操作得到磷酸。(3)由图像知100

℃、P2O5为45%的混合体系中,石膏存在形式为CuSO4·0.5H2O;硫酸钙在水溶液中存在沉淀溶解平衡CaSO4(s)Ca2+(aq)+(aq),加入硫酸增大了硫酸根离子浓度,抑制了CaSO4的溶解,因此洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水的原因是减少CaSO4的溶解损失,提高石膏的产率;洗涤液X中含有硫酸,具有回收利用的价值,由于“酸解”时使用的也是硫酸,因此,回收利用洗涤液X的操作单元是“酸解”;由图甲信息可知,温度越低,越有利于实现酸解所得石膏结晶的转化,由图乙信息可知,体系温度为65

℃时,位于65

℃线上方的晶体全部以CaSO4·0.5H2O形式存在,位于65

℃线下方的晶体全部以CaSO4·2H2O形式存在。体系温度为80

℃时,位于80

℃线下方的晶体全部以CaSO4·2H2O形式存在,位于80

℃线上方的晶体全部以CaSO4·0.5H2O形式存在,据此分析:P2O5%=15、SO3%=15,由图乙信息可知,该点坐标位于65

℃线以下,晶体以CaSO4·2H2O形式存在,可以实现石膏晶体的转化,A符合题意;P2O5%=10、SO3%=20,由图乙信息可知,该点坐标位于80

℃线的上方,晶体全部以CaSO4·0.5H2O形式存在,故不能实现晶体的转化,B不符合题意;P2O5%=10、SO3%=30,由图乙信息可知,该点坐标位于65

℃线上方,晶体全部以CaSO4·0.5H2O形式存在,故不能实现晶体转化,C不符合题意;P2O5%=10、SO3%=10,由图乙信息可知,该点坐标位于80

℃线下方,晶体全部以CaSO4·2H2O形式存在,故能实现晶体的完全转化,D符合题意。综上所述,能实现酸解所得石膏结晶转化的是AD。归纳总结有关Ksp的计算(1)已知溶度积,求溶液中的某种离子的浓度,如Ksp(AgCl)=a的饱和AgCl溶液中,c(Ag+)=mol·L-1。(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度,如某温度下AgCl的Ksp=a,在0.1mol·L-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=10amol·L-1。(3)计算反应的平衡常数,如对于反应Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),Ksp(MnS)=c(Mn2+)·c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-),该反应的平衡常数考点二沉淀溶解平衡的应用【能力概述】【新教材·新高考】新教材变化

删去氢氧化镁沉淀与氯化铵溶液的实验;沉淀转化实验中硝酸银溶液和氯化钠溶液的滴加顺序发生变化新高考高频考点

分析近几年高考化学试题,工业流程图题中考查利用沉淀的生成采取措施进行离子的分离和除杂较为常见预测考向

新一年的高考还将采取以往的形式①化工生产中控制pH除杂,根据Ksp计算pH;②选择合适的方法和试剂进行沉淀的生成和转化;③除杂中,根据Ksp计算离子浓度和沉淀的先后顺序等进行考查考向1.沉淀的生成与溶解典例突破(双选)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)=1.2×10-5,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不变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溶液中加入等体积的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

AD针对训练1.(2022山东枣庄阶段性考试)牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分,起着保护牙齿的作用,其主要成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]。A.残留在牙齿上的糖发酵会产生H+,经常吃糖易造成龋齿B.由题述平衡可知,小孩长牙时要少吃糖多补钙C.若减少OH-的浓度,题述平衡将向右移动,Ksp的值相应增大D.使用含氟的牙膏能防止龋齿,是因为Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s)答案

C解析

残留在牙齿上的糖发酵会产生H+,与OH-反应生成H2O,促使Ca5(PO4)3OH(s)的沉淀溶解平衡正向移动,易造成龋齿,A项正确;小孩长牙时,要在牙齿表面形成Ca5(PO4)3OH(s),从平衡移动角度分析,要增大牙齿表面的c(Ca2+)、c(OH-),促使Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡逆向移动,故小孩长牙时要少吃糖多补钙,B项正确;减少OH-的浓度,Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡将向右移动,由于温度不变,Ksp的值不变,C项错误;由于Ca5(PO4)3F的Ksp小于Ca5(PO4)3OH的Ksp,使用含氟牙膏,使Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s),可有效防止龋齿,D项正确。2.

某实验小组探究常温下难溶电解质的溶解平衡,查得如表资料。依据上述数据进行的预测不合理的是(

)A.向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体,有浑浊出现B.除去FeSO4溶液中的CuSO4,可选用FeS作为沉淀剂C.向含等物质的量的MgCl2和FeCl3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先出现的沉淀是Mg(OH)2D.向1mL0.1mol·L-1MgCl2溶液中滴加2mL0.1mol·L-1NaOH溶液,取澄清溶液滴加2滴0.1mol·L-1FeCl3溶液,有浑浊出现难溶电解质FeSCuSMg(OH)2Fe(OH)3Ksp6.3×10-186.3×10-365.6×10-122.8×10-39答案

C解析

向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体,c(S2-)增大,Q>Ksp(FeS),有浑浊出现,A合理;沉淀转化时易转化为溶解度更小的沉淀,除去FeSO4溶液中的CuSO4,可选用FeS作为沉淀剂,B合理;由溶度积计算可知,开始沉淀时,MgCl2需要的c(OH-)大于FeCl3需要的c(OH-),向含等物质的量的MgCl2和FeCl3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先出现的沉淀是Fe(OH)3,C不合理;1

mL

0.1

mol·L-1

MgCl2溶液和2

mL

0.1

mol·L-1

NaOH溶液恰好完全反应,且计算可得Q>Ksp[Mg(OH)2],则得到氢氧化镁的饱和溶液,c(OH-)=2××10-4

mol·L-1,取澄清溶液滴加2滴0.1

mol·L-1

FeCl3溶液,Q>Ksp[Fe(OH)3],有Fe(OH)3沉淀出现,D合理。归纳总结沉淀剂的选择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的越完全越好。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。考向2.沉淀转化典例突破为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是(

)A.①浊液中存在平衡:AgSCN(s)

Ag+(aq)+SCN-(aq)B.②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-C.③中颜色变化说明有AgI生成D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶答案

D解析

0.01

mol·L-1

AgNO3溶液中加入0.005

mol·L-1

KSCN溶液,产生白色沉淀AgSCN,该沉淀在溶液中存在溶解平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq),A正确;取①上层清液加入2

mol·L-1

Fe(NO3)3溶液,溶液变成红色,说明有Fe(SCN)3生成,从而推知上层清液中含有SCN-,B正确;①中余下浊液中加入KI溶液,产生黄色沉淀,该沉淀应为AgI,C正确;①中反应后AgNO3溶液有剩余,则余下浊液中除含有AgSCN外,还有AgNO3,再加入2

mL

2

mol·L-1

KI溶液生成AgI沉淀,不能说明AgSCN转化为AgI,故不能证明AgI比AgSCN更难溶,D错误。考题点睛

针对训练1.分别进行下列操作,由现象得出的结论正确的是(

)选项操作现象结论A将稀硫酸和Na2S反应生成的气体通入AgNO3与AgCl组成的悬浊液中出现黑色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)B向盛有2mL0.1mol·L-1AgNO3溶液的试管中滴加1mL0.1mol·L-1NaCl溶液,再向其中滴加4~5滴0.1mol·L-1KI溶液先有白色沉淀生成,后又产生黄色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)C向AgI悬浊液中滴入Na2S溶液固体变黑Ksp(Ag2S)>Ksp(AgI)D将H2S气体通入浓度均为0.01mol·L-1的ZnSO4和CuSO4的混合溶液中先出现CuS黑色沉淀Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)答案

D解析

生成的硫化氢与硝酸银溶液反应生成硫化银沉淀,出现黑色沉淀不能说明发生了沉淀的转化,无法判断Ksp(AgCl)与Ksp(Ag2S)的大小,A项错误;AgNO3溶液过量,KI直接与AgNO3反应,无法判断Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)的大小关系,B项错误;溶度积常数大的物质能转化为溶度积常数小的物质,AgI悬浊液中滴入Na2S溶液,固体变黑,说明Ksp(Ag2S)<Ksp(AgI),C项错误;难溶的物质先沉淀出来,说明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),D项正确。2.已知:Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(PbS)=8.0×10-28。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

B解析

根据Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24,可知CuS的溶解度小于ZnS,硫化锌可以转化为铜蓝,离子方程式为ZnS(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+CuS(s),A正确;根据Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(PbS)=8.0×10-28,ZnS的溶解度大于PbS,在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液,可以生成黑色沉淀(PbS),B错误;根据Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(PbS)=8.0×10-28可知,在水中的溶解度:S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS),C正确;根据Ksp(CuS)=6.3×10-36,若溶液中c(Cu2+)=1×10-10

mol·L-1,则c(S2-)=

mol·L-1=6.3×10-26

mol·L-1<1×10-5

mol·L-1,S2-已完全转化成CuS,D正确。归纳总结沉淀的转化类型(1)溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。(2)溶解度小的沉淀转化成溶解度稍大的沉淀,通过控制反应条件也能实现,但前提是溶液的Q>Ksp,如BaSO4[Ksp=1.1×10-10]用饱和Na2CO3溶液浸泡可部分转化为BaCO3[Ksp=2.58×10-9]。研专项前沿命题有关电解质溶液的四大常数及应用

题型考查内容选择题非选择题考查知识电离常数、水的离子积、水解常数、溶度积的关系及应用核心素养变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知考向1电解质溶液的四大常数的表达式及应用例1.化学平衡常数(K)、弱酸的电离平衡常数(Ka)、难溶物的溶度积常数(Ksp)是判断物质性质或变化的重要的平衡常数。下列关于这些常数的说法正确的是(

)A.平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关B.当温度升高时,弱酸的电离平衡常数Ka变小C.Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),由此可以判断AgCl(s)+I-(aq)AgI(s)+Cl-(aq)能够发生D.Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),说明物质的量浓度相同时,氢氰酸的酸性比醋酸的强思路指导

答案

C突破方法(1)电解质溶液的四大平衡常数(2)相关规律①Q与K的关系:二者表达式相同,若Q<K,平衡正向移动;若Q=K,平衡不移动;若Q>K,平衡逆向移动。②平衡常数都只与温度有关,温度不变,平衡常数不变。③Ka(或Kb)、Kh、KW三者的关系式为针对训练1.下列关于化学平衡常数(K)、电离平衡常数(Ka或Kb)、水解平衡常数(Kh)、沉淀溶解平衡常数(Ksp)、水的离子积常数(KW)的叙述错误的是(

)A.K值越大,正反应进行的程度越大,一般地说,K>105时,该反应进行得就基本完全了B.比较Ksp与离子积Q的相对大小,可判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解C.K、Ka或Kb、Kh、Ksp、KW都与温度有关,温度越高,常数值越大D.弱酸HA的Ka与NaA的Kh、水的离子积常数KW三者间的关系可表示为KW=Ka·Kh答案

C解析

相同条件下不同反应的K值越大,表示反应进行的程度越大;相同的化学反应在不同条件下,K值越大,表示正反应进行的程度越大,A正确。比较Ksp与离子积Q的相对大小,可判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解,Q>Ksp时,溶液过饱和有沉淀析出;Q=Ksp时,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;Q<Ksp时,溶液不饱和无沉淀析出,B正确。平衡常数都是温度的函数,随温度变化做相应的变化,电离平衡常数、水的离子积常数和大多数的溶解平衡常数随温度升高其值都增大,但是化学平衡常数随温度的变化和反应的吸放热情况有关,溶解平衡常数也有例外,C错误。2.已知Ka(Kb)、KW、Kh、Ksp分别表示弱酸的电离平衡常数(弱碱的电离平衡常数)、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。通过查阅资料获得温度为25℃时以下数据:KW=1.0×10-14,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13,Ka(HF)=4.0×10-4,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11(1)有关上述常数的说法正确的是

(填字母)。

a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度b.所有弱电解质的电离常数和难溶电解质的Ksp都随温度的升高而增大c.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Kad.一定温度下,在CH3COONa溶液中,KW=Ka·Kh(2)25℃时,1.0mol·L-1HF溶液的pH约等于

(已知lg2≈0.3)。将浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合,判断溶液呈

(填“酸”“碱”或“中”)性,并结合有关数据解释原因:

。

(3)已知CH3COONH4溶液为中性,又知CH3COOH