适用于新高考新教材广西专版2025届高考化学一轮总复习第8章水溶液中的离子反应与平衡第4讲沉淀溶解平衡课件.pptx

第第4 4讲沉淀溶解平衡讲沉淀溶解平衡第八章第八章【课程标准课程标准】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强基础 增分策略增分策略一、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不溶的电解解质是不存在的是不存在的,所所谓难溶只是溶解度溶只是溶解度较小而已小而已(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QKsp:溶液中有沉淀析出Q=Ksp:沉淀与溶解处于平衡状态QKsp(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=1.810-10)、Ag2CrO4(Ksp=1.010-12),Ag2CrO4饱和溶液中的c(Ag+)大于AgCl饱和溶液中的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增大某种沉淀离子的浓度度,也可以也可以实现溶解度溶解度较小的沉淀小的沉淀转化化为溶解度溶解度较大的沉淀大的沉淀(2)应用易错辨析易错辨析 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0.01molL-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。

增素能增素能 精准突破精准突破考点一考点一难溶溶电解解质的溶解平衡的溶解平衡考向考向1.难溶溶电解解质的溶解平衡的溶解平衡图像分析像分析典例突破已知相同温度下,Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)某温度下,饱和溶液中-lgc()、-lgc()与-lgc(Ba2+)的关系如图所示下列说法正确的是()A.曲线代表BaCO3的沉淀溶解曲线B.该温度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值为1.010-10C.加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点D.c(Ba2+)=10-5.1molL-1时两溶液中答案B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),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()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)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4.50mLAgNO3溶液时Cl-、Br-、I-三种离子均已沉淀完全,0.100molL-14.5010-3L=c15.0010-3L3,解得c=0.01molL-1,B项错误;根据Ksp可知,当Br-完全沉淀时,c(Ag+)=5.410-8molL-1,根据Ksp(AgCl)=1.810-10可知,c(Cl-)最大值为molL-13.310-3molL-1,即Cl-已有部分沉淀,C项正确;当Cl-恰好完全沉淀时,c(Cl-)=1.010-5molL-1,根据AgCl的Ksp可知c(Ag+)=1.810-5molL-1,代入AgBr、AgI的Ksp可得,Br-浓度为310-8molL-1,I-浓度约为4.710-12molL-1,b点时,AgNO3溶液过量,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个步骤第一步: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、线外点的含义在曲线右上方QKsp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至Q=Ksp。

在曲线左下方Qc(Ag(NH3)+)c(Ag+)答案A解析本题结合图像,考查难溶物AgCl及络合银离子的平衡移动、平衡常数计算等溶液中存在足量的AgCl固体,根据平衡移动原理,随着氨水的滴加,AgCl溶解度逐渐增大,则Cl-浓度增大、Ag+浓度减小,Ag(NH3)+开始占优势,而随着氨水的滴加Ag(NH3)2+浓度会逐渐超过Ag(NH3)+,结合图像可知,、分别代表Ag(NH3)2+、Ag(NH3)+、Ag+、Cl-曲线代表Ag(NH3)2+浓度随NH3浓度变化曲线,A错误;根据lgc(NH3)/(molL-1)=-1相关数据进行计算,AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)c(Cl-)=10-7.4010-2.35=10-9.75,B正确;根据lgc(NH3)/(molL-1)=-1相关数据进行计算反应Ag(NH3)+NH3Ag(NH3)2+的平衡常数,可得K=103.81,C正确;c(NH3)=0.01molL-1时,lgc(NH3)/(molL-1)=-2,溶液中c(Ag(NH3)2+)c(Ag(NH3)+)c(Ag+),D正确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中,按物质的量之比n(Na2CO3)n()=11加入Na2CO3脱氟,充分反应后,c(Na+)=molL-1;再分批加入一定量的BaCO3,首先转化为沉淀的离子是项目BaSiF6Na2SiF6CaSO4BaSO4Ksp1.010-64.010-69.010-41.010-10(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(CaSO42H2O);粗磷酸经精制除杂,过滤,滤液经精制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CuSO40.5H2O;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CaSO40.5H2O形式存在,位于65线下方的晶体全部以CaSO42H2O形式存在体系温度为80时,位于80线下方的晶体全部以CaSO42H2O形式存在,位于80线上方的晶体全部以CaSO40.5H2O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CaSO42H2O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CaSO40.5H2O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CaSO40.5H2O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CaSO42H2O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+)=molL-12)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0.1molL-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=10amolL-13)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考点二沉淀溶解平衡的沉淀溶解平衡的应用用考向。