2021届高考化学一轮复习-第8章-水溶液中的离子平衡-第30讲-难溶电解质的溶解平衡教案-新人教版.doc

2021届高考化学一轮复习 第8章 水溶液中的离子平衡 第30讲 难溶电解质的溶解平衡教案 新人教版2021届高考化学一轮复习 第8章 水溶液中的离子平衡 第30讲 难溶电解质的溶解平衡教案 新人教版年级：姓名：- 15 -第30讲难溶电解质的溶解平衡考纲要求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。考点一沉淀溶解平衡及应用1沉淀溶解平衡(1)概念在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。(2)建立(3)特点(同其他化学平衡)：逆、等、定、动、变(适用平衡移动原理)2影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因：难溶电解质本身的性质，这是决定因素。(2)外因：以AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)H0为例。外界条件移动方向平衡后c(Ag)平衡后c(Cl)Ksp升高温度正向增大增大增大加水稀释正向不变不变不变加入少量AgNO3逆向增大减小不变通入HCl逆向减小增大不变通入H2S正向减小增大不变3.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成调节pH法如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至78，离子方程式为：Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。沉淀剂法如用H2S沉淀Cu2，离子方程式为：Cu2H2S=CuS2H。(2)沉淀的溶解酸溶解法：用离子方程式表示难溶于水的CaCO3可溶于盐酸CaCO32H=Ca2CO2H2O。盐溶液溶解法：用离子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O。氧化还原溶解法如：不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。配位溶解法如：AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl2NH3H2O=Ag(NH3)Cl2H2O。(3)沉淀的转化实质：沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大，越容易转化)。应用a锅炉除垢将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为：CaSO4(s)CO(aq)CaCO3(s)SO(aq)。b矿物转化CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为：ZnS(s)Cu2(aq)CuS(s)Zn2(aq)。(1)AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)与AgCl=AgCl所表示的意义不同。前者表示难溶电解质AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式，后者表示强电解质AgCl在水溶液中的电离方程式。(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判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动()(2)室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度()(3)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动()(4)向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液，则SO沉淀完全，溶液中只含Ba2、Na和Cl，不含SO()(5)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀()(6)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好()2向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是_，增大的是_。c(CO)c(Mg2)c(H)Ksp(MgCO3)答案：题组一沉淀溶解平衡及其应用1(2019山东枣庄八中期末)在一定温度下，石灰乳悬浊液中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)。当向此悬浊液中加入少量生石灰，恢复原来温度时，下列说法不正确的是()A溶液中n(Ca2)不变 B溶液中c(Ca2)不变C溶液中n(OH)变小 D溶液中c(OH)不变A向石灰乳悬浊液中加入CaO，发生反应：CaOH2O=Ca(OH)2，反应中消耗水，促使Ca(OH)2(s)的溶解平衡逆向移动，溶液中n(Ca2)、n(OH)均变小，A错误，C正确。由于温度不变，溶液仍然是饱和溶液，溶液中c(Ca2)、c(OH)均不变，B、D正确。2(2019江西上饶二中月考)工业上可通过如图流程回收铅蓄电池中的铅，下列有关说法不正确的是()APbSO4在水中存在溶解平衡：PbSO4(s)Pb2(aq)SO(aq)B生成PbCO3的离子方程式为PbSO4CO=PbCO3SOC滤液中不存在Pb2DpH：滤液饱和Na2CO3溶液CPbSO4难溶于水，在水中存在溶解平衡：PbSO4(s)Pb2(aq)SO(aq)，A正确；铅膏(主要成分为PbSO4)中加入饱和Na2CO3溶液，过滤得到PbCO3，则生成PbCO3的离子方程式为PbSO4CO=PbCO3SO，B正确；PbSO4、PbCO3都难溶于水，在水中都存在溶解平衡，故滤液中仍存在Pb2，C错误；滤液中溶质主要为Na2SO4，含有少量CO，其中c(CO)小于饱和Na2CO3溶液中的c(CO)，则滤液中CO水解产生的c(OH)小于饱和Na2CO3溶液中CO水解产生的c(OH)，Na2CO3溶液的碱性强，故pH：滤液Ksp，出现沉淀，故说法错误。考点二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：溶度积离子积概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号KspQc表达式Ksp(AmBn)cm(An)cn(Bm)，式中的浓度都是平衡浓度Qc(AmBn)cm(An)cn(Bm)，式中的浓度都是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解QcKsp：溶液过饱和，有沉淀析出QcKsp：溶液饱和，处于平衡状态Qc”“”或“”)T2。(2)保持T1不变，怎样使A点变成B点？_。(3)在B点，若温度从T1升到T2，则B点变到_点(填“C”“D”或“E”)。答案：(1)(2)保持T1不变，向悬浊液中加入Na2CO3固体(3)D题组一沉淀溶解平衡曲线1(2019湖南茶陵三中期末)某温度时，AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A加入AgNO3固体，可以使溶液由c点变到d点B加入NaCl固体，则AgCl的溶解度减小，Ksp也减小Cd点有AgCl沉淀生成Dc点对应的Ksp小于d点对应的KspC加入AgNO3固体，溶液中c(Ag)增大，AgCl(s)的溶解平衡逆向移动，c(Cl)减小，故不能使溶液由c点变到d点，A错误；加入NaCl固体，溶液中c(Cl)增大，AgCl(s)的沉淀溶解平衡逆向移动，AgCl的溶解度减小，但由于温度不变，则Ksp不变，B错误；d点位于沉淀溶解平衡曲线上方，处于过饱和状态，故d点有AgCl沉淀生成，C正确；c、d两点的温度相同，则Ksp相同，D错误。2(2019江西宜丰中学月考)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液的pH，金属阳离子浓度变化如图所示。据图分析，下列判断正确的是 ()AKspCu(OH)2KspFe(OH)3，A错误。由图可知，d点溶液中：QFe(OH)3KspFe(OH)3、QCu(OH)2KspCu(OH)2，故d点代表的溶液中Fe(OH)3已过饱和，Cu(OH)2未饱和，B正确；加适量NH4Cl固体，溶液的酸性增强，pH减小，c(Fe3)变大，故不能使溶液由a点变到b点，C错误。b、c两点分别处在Fe(OH)3、Cu(OH)2的沉淀溶解平衡曲线上，均代表溶液已达到饱和，两点溶液中c(Fe3)c(Cu2)，由于Fe(OH)3、Cu(OH)2的摩尔质量不同，故其溶解度不同，D错误。3(2019山东济南历城二中阶段考)25 时，用Na2SO4溶液沉淀Ba2、Pb2、Ca2三种金属离子(用M2表示)，所需SO最低浓度的负对数值p(SO)与p(M2)的关系如图所示。已知p(SO)lg c(SO)，p(M2)lg c(M2)。下列说法正确的是()AKsp(CaSO4)Ksp(PbSO4)Ksp(BaSO4)Ba点可表示CaSO4的饱和溶液，且c(Ca2)c(SO)Cb点可表示PbSO4的不饱和溶液，且c(Pb2)Ksp(PbSO4)Ksp(BaSO4)，A错误；a点在CaSO4的沉淀溶解平衡曲线上，表示CaSO4的饱和溶液，但a点对应的p(SO)p(Ca2)，则有c(Ca2)c(SO)，B错误；b点位于PbSO4的沉淀溶解平衡曲线下方，p(SO)或p(Pb2)小于平衡值，则b点时c(Pb2)或c(SO)大于平衡值，b点表示PbSO4的过饱和状态，存在PbSO4沉淀，C错误；由于Ksp(CaSO4)Ksp(BaSO4)，则CaSO4的溶解度大于BaSO4，故向Ba2的废水中加入CaSO4粉末，CaSO4会转化为溶解度更小的BaSO4，D正确。题组二Ksp的计算及应用4(2019山东临沂国际学校月考)已知25 时，Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)1.51016，Ksp(Ag2CrO4)2.01012，则下列难溶盐的悬浊液中，c(Ag)由大到小的顺序正确的是()AAgClAgIAg2CrO4 BAgClAg2CrO4AgICAg2CrO4AgClAgI DAg2CrO4AgIAgClC25 时，在AgCl的悬浊液中存在溶解平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)，又知c(Ag)c(Cl)，则有c(Ag)molL1105molL1。同理，AgI悬浊液中c(Ag)molL1108molL1，Ag2CrO4悬浊液中c(Ag)molL1104molL1，故三种溶液中c(Ag)：Ag2CrO4AgClAgI。5已知：Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq)，Ksp21020。(1)某CuSO4溶液里c(Cu2)0.02 molL1，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH大于_。(2)要使0.2 molL1CuSO4溶液中的Cu2沉淀较为完全(即Cu2浓度降低至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液pH等于_。解析：(1)依题意，当c(Cu2)c2(OH)21020时开始出现沉淀，则c(OH) molL11109molL1，由c(H)1105molL1，得pH5。(2)由于要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH5，要使c(Cu2)降至2104molL1，则c(OH) molL11108molL1，此时溶液的pH6。答案：(1)5(2)6题组三沉淀滴定中的数据处理6KClO4样品中常含少量KCl杂质，为测定产品纯度进行如下实验：准确称取5.689 g样品溶于水中，配成250 mL溶液，从中取出25.00 mL于锥形瓶中，加入适量葡萄糖，加热使ClO全部转化为Cl，反应为3KClO4C6H12O6=6H2O6CO23KCl，加入少量K2CrO4溶液作指示剂，用0.200 0 molL1 AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积21.00 mL。滴定达到终点时，产生砖红色Ag2CrO4沉淀。(1)已知：Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(Ag2CrO4)1.11012，若终点时c(CrO)1.1104 molL1，则此时c(Cl)_molL1。(2)计算KClO4样品的纯度(请写出计算过程)。解析：(1)若c(CrO)1.1104molL1，Ksp(Ag2CrO4)c2(Ag)c(CrO)1.11012，c(Ag)104 molL1，Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)1.81010，c(Cl)1.8106molL1。(2)n(AgNO3)0.200 0 molL10.021 L0.004 2 mol，n(KCl)总n(AgNO3)0.004 2 mol，n(KClO4)n(KCl)0.004 2 mol，n(KClO4)138.5 gmol1n(KCl)74.5 gmol10.568 90 g，解得n(KClO4)0.004 0 mol，m(KClO4)0.004 0 mol138.5 gmol10.554 g,250 mL溶液中m(KClO4)5.54 g，KClO4样品的纯度100%97.38%。答案：(1)1.8106(2)n(AgNO3)0.200 0 molL10.021 L0.004 2 mol2500 mL溶液中n(KCl)总n(AgNO3)0.004 2 moln(KClO4)n(KCl)0.004 2 moln(KClO4)138.5 gmol1n(KCl)74.5 gmol10.568 90 g解得n(KClO4)0.004 0 moln(KClO4)总0.004 0 mol0.040 mol其纯度为100%97.38%1(2019全国卷，12)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是()A图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度B图中各点对应的Ksp的关系为：Ksp(m)Ksp(n)Ksp(p)Ksp(q)C向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成由m沿mpn线向p方向移动D温度降低时，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动B本题考查沉淀溶解平衡图像分析，考查的核心素养是变化观念与平衡思想。a、b分别表示温度为T1、T2时溶液中Cd2和S2的物质的量浓度，可间接表示对应温度下CdS在水中的溶解度，A项正确；Ksp只受温度影响，即m、n、p三点对应的Ksp相同，又T1T2，故Ksp(m)Ksp(n)Ksp(p)Ksp(q)，B项错误；向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液中c(S2)增大，温度不变，Ksp不变，则溶液中c(Cd2)减小，溶液组成由m点沿mpn线向p方向移动，C项正确；温度降低时，CdS的溶解度减小，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动，D项正确。2(2018全国卷，12)用0.100 molL1AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 molL1Cl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1010B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0.040 0 molL1 Cl，反应终点c移到aD相同实验条件下，若改为0.050 0 molL1Br，反应终点c向b方向移动CC错：根据AgCl=AgCl可知，达到滴定终点时，消耗AgNO3溶液的体积为20.0 mL。A对：由题图可知，当AgNO3溶液的体积为50.0 mL时，溶液中的c(Cl)略小于108 molL1，此时混合溶液中c(Ag)2.5102 molL1，故Kspc(Ag)c(Cl)2.51021082.51010。B对：因反应过程中有沉淀生成，溶液中必然存在平衡AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，故曲线上的各点均满足c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)。D对：相同实验条件下，沉淀相同量的Cl和Br消耗的AgNO3的量相同，由于Ksp(AgBr)Ksp(AgCl)，当滴加相等量的Ag时，溶液中c(Br)c(Cl)，故反应终点c向b方向移动。3(2017全国卷，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()AKsp(CuCl)的数量级为107B除Cl反应为CuCu22Cl=2CuClC加入Cu越多，Cu浓度越高，除Cl效果越好D2Cu=Cu2Cu平衡常数很大，反应趋于完全CA对：当lg0时，lg约为7，即c(Cl)1 molL1，c(Cu)107molL1，因此Ksp(CuCl)的数量级为107。B对：分析生成物CuCl的化合价可知，Cl元素的化合价没有发生变化，Cu元素由0价和2价均变为1价，因此参加该反应的微粒为Cu、Cu2和Cl，生成物为CuCl，则反应的离子方程式为CuCu22Cl=2CuCl。C错：铜为固体，只要满足反应用量，Cu的量对除Cl效果无影响。D对：2Cu=Cu2Cu的平衡常数K，可取图像中的c(Cu)c(Cu2)1106 molL1代入平衡常数的表达式中计算，即为K1106 Lmol1，因此平衡常数很大，反应趋于完全。4(1)2016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的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Cl恰好完全沉淀(浓度等于1.0105molL1)时，溶液中c(Ag)为_molL1，此时溶液中c(CrO)等于_molL1(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.01012和2.01010)。(2)2015全国卷，28(2)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，该浓缩液中主要含有I、Cl等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为_。已知Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)8.51017。解析：(1)根据Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)2.01010，可计算出当溶液中Cl恰好完全沉淀(即浓度等于1.0105molL1)时，溶液中c(Ag)2.0105molL1，然后再根据Ksp(Ag2CrO4)c2(Ag)c(CrO)2.01012，又可计算出此时溶液中c(CrO)5.0103molL1。(2)当AgCl开始沉淀时，溶液中4.7107。答案：(1)2.01055.0103(2)4.71075(2019全国卷)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题：相关金属离子c0(Mn)0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Mn2Fe2Fe3Al3Mg2Zn2Ni2开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_。(2)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_6之间。(3)“除杂1”的目的是除去Zn2和Ni2，“滤渣3”的主要成分是_。(4)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2。若溶液酸度过高，Mg2沉淀不完全，原因是_。解析：(1)“溶浸”后溶液中含Fe2，“氧化”中加入的适量MnO2能将Fe2氧化为Fe3。(2)“调pH”除去Fe3和Al3时，结合表格中数据信息可知需控制溶液的pH在4.76之间。(3)“除杂1”中加入Na2S能将Zn2和Ni2分别转化为沉淀除去，故“滤渣3”的主要成分为NiS和ZnS。(4)“除杂2”中F与Mg2反应生成MgF2沉淀，若溶液酸度过高，则F与H结合生成弱电解质HF，导致MgF2(s)Mg2(aq)2F(aq)平衡向右移动，Mg2不能完全除去。答案：(1)将Fe2氧化为Fe3(2)4.7(3)NiS和ZnS(4)F与H结合形成弱电解质HF，MgF2Mg22F平衡向右移动