通用版2019版高考化学一轮复习第29讲难溶电解质的溶解平衡第30讲认识有机化合物__重要的烃学案
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难溶电解质的溶解平衡【学习目标】1.难溶电解质的溶解平衡及平衡移动2.溶度积常数3.沉淀反应的应用◆感知高考1.[2019·新课标Ⅱ,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K sp的关系为:K sp(m)=K sp(n)<K sp(p)<K sp(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【答案】B【解析】A. CdS在水中存在沉淀溶解平衡:CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq),其溶度积K sp=c(Cd2+)·c(S2-),在饱和溶液中,c(Cd2+)= c(S2-),结合图象可以看出,图中a和b分别表示T1和T2温度下CdS的溶解度,A 项正确;B. CdS的沉淀溶解平衡中的溶度积受温度影响,m、n和p点均在温度为T1条件下所测的对应离子浓度,则其溶度积相同,B项错误;C. m点达到沉淀溶解平衡,向其中加入硫化钠后,平衡向逆反应方向移动,c(Cd2+)减小,c(S2-)增大,溶液组成由m沿mnp向p方向移动,C项正确;D. 从图象中可以看出,随着温度的升高,离子浓度增大,说明CdS(s)Cd 2+(aq)+S 2-(aq)为吸热反应,则温度降低时,q 点对应饱和溶液的溶解度下降,溶液中的c(Cd 2+)与c(S 2-)同时减小,会沿qp 线向p 点方向移动,D 项正确;答案选B 。
2.(1)[2016·课标全国Ⅰ,27(3)]在化学分析中采用K 2CrO 4为指示剂,以AgNO 3标准溶液滴定溶液中的Cl -,利用Ag +与CrO 2-4生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。
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第30讲难溶电解质的溶解平衡1.沉淀溶解平衡(1)概念在一定温度下,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。
(2)溶解平衡的建立(3)特点(4)表示AgCl在水溶液中的电离方程式为AgCl===Ag++Cl-。
AgCl的溶解平衡方程式为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。
2.沉淀溶解平衡的影响因素3.溶度积常数(1)溶度积和离子积以A m B n(s)m A n+(aq)+n B m-(aq)为例:(2)影响K sp的因素①内因:难溶物质本身的性质,直接决定K sp的大小.②外因:K sp只受温度影响,与其他外界条件无关。
绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,K sp增大。
正误判断,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度一定相等。
()(2)某物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水。
()(3)因溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化,故ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀。
()(4)25℃时Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度。
()(5)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。
难溶电解质的溶解平衡李仕才【课标要求】1.掌握难溶电解质的溶解平衡及溶解平衡的应用2.运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题【教学过程】一、溶解平衡1.难溶电解质的定义是什么?难溶物的溶解度是否为0?在20℃时电解质的溶解性与溶2.当AgNO3与NaCl反应生成难溶AgCl时,溶液中是否含有Ag和Cl?此溶液是否为AgCl 的饱和溶液?3.难溶电解质(如AgCl)是否存在溶解平衡?并写出AgCl的溶解平衡表达式。
4.溶解平衡的概念?其有哪些特征?二、沉淀反应的应用1.沉淀的生成(1)沉淀生成的应用:在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀达到分离或某些离子的目的。
(2)沉淀的方法a调节pH法:如:工业原料氯化铵中混有氯化铁,加氨水调pH值至7-8b加沉淀剂法:写出使用Na2S、H2S作沉淀剂使Cu2+、Hg2+形成沉淀的离子方程式.【思考】 1)在生活中,水资源是很宝贵的,如果工业废水中含有Ag+,理论上,你会选择加入什么试剂?2)粗盐提纯时,NaCl溶液中含有SO42-离子,选择含Ca2+还是Ba2+离子的试剂除去?2.沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理:设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子,使平衡向沉淀溶解的方向移动(2)应用举例:a)难溶于水的盐溶于酸中如:CaCO3溶于盐酸,FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸b )难溶于水的电解质溶于某些盐溶液如:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液c) 难溶物因发生氧化还原反应而溶解如:不溶于盐酸的硫化银可溶于硝酸3.沉淀的转化(1)沉淀转化的实质:(2)沉淀转化的应用:如锅炉除水垢(CaSO4),一些自然现象的解释三、溶度积(K sp)1.概念:2.表达式:对于沉淀溶解平衡M m A nn+(aq)+Na m-(aq),K sp =3.溶度积规则:比较K sp 与溶液中有关离子浓度幂的乘积(离子积Q c )判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。
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第29讲难溶电解质的溶解平衡微课时一、选择题1.(2018·山西校级模拟)下列说法正确的是()A.常温下向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,K sp值变大B.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小C.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(Ba2+)增大D.物质的溶解度随温度的升高而增加,物质的溶解都是吸热的解析:K sp只与温度有关,A错误;AgCl溶液中存在:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),Cl-浓度越大,则溶解的AgCl越少,B正确;在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(SO 错误!)增大,K sp值不变,故c(Ba2+)减小,C错误;物质的溶解度不一定随温度的升高而增大,如氢氧化钙随温度的升高溶解度减小,D错误.答案:B2.(2018·昆明一中月考)向AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液,继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成。
经查资料得知:Ag++2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++2H2O.下列分析不正确的是()A.浊液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)B.实验可以证明NH3结合Ag+能力比Cl-强C.实验表明实验室可用氨水洗涤银镜反应后的试管D.由资料信息可推知:加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl解析:AgCl为难溶电解质,在浊液中存在沉淀溶解平衡,A正确;Ag+与氨气分子结合生成二氨合银离子,导致银离子浓度减小,促使AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)正向移动,说明NH3结合Ag+能力比Cl-强,B正确;银镜反应后的试管壁上是银单质,C错误;浓硝酸能够中和一水合氨,使反应Ag++2NH3·H2O Ag(NH3)错误!+2H2O逆向移动,Ag+与溶液中的氯离子结合生成沉淀,D正确。
第29讲 难溶电解质的溶解平衡1.沉淀溶解平衡 (1)电解质在水中的溶解度在20 ℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性的关系如下:(2)溶解平衡的建立过程固体溶质溶解沉淀溶液中的溶质⎩⎪⎨⎪⎧v 溶解>v 沉淀,固体溶解v 溶解=v 沉淀,溶解平衡v 溶解<v 沉淀,析出晶体(3)特征(4)影响因素2.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成①酸溶解法:如CaCO 3溶于盐酸,离子方程式为CaCO 3+2H +===Ca 2++H 2O +CO 2↑。
②盐溶解法:如Mg(OH)2溶于NH 4Cl 溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH +4===Mg 2++2NH 3·H 2O 。
(3)沉淀的转化①实质:沉淀溶解平衡的移动。
②特征:a .一般说来,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。
b .沉淀的溶解度差别越大,越容易转化。
③应用:a .锅炉除垢:将CaSO 4转化为CaCO 3,离子方程式为:CaSO 4+CO 2-3===CaCO 3+SO 2-4。
b .矿物转化:CuSO 4溶液遇ZnS(闪锌矿)转化为CuS(铜蓝)的离子方程式为:Cu 2+(aq)+ZnS(s)===CuS(s)+Zn 2+(aq)。
【感悟测评】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)向0.1 mol/L 的AgNO 3溶液中加入过量的盐酸完全反应后溶液中无Ag +。
( ) (2)沉淀溶解平衡也属于化学平衡,属于动态平衡,即[v(溶解)=v(沉淀)≠0]。
( ) (3)在一定条件下,难溶物达到溶解平衡时,固体质量、离子浓度不再随时间改变而改变。
( )(4)外界条件改变,溶解平衡一定发生移动。
( ) (5)CaCO 3===Ca 2++CO 2-3与CaCO 3(s)Ca 2+(aq)+CO 2-3(aq) 所表达的意义分别是CaCO 3的电离方程式和沉淀溶解平衡式。
( )答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√1.沉淀溶解平衡的影响因素 以AgCl(s) Ag +(aq)+Cl -(aq) ΔH>0为例分析外界条件改变对沉淀溶解平衡的影响(1)沉淀溶解平衡是化学平衡的一种,沉淀溶解平衡移动分析时也同样遵循勒夏特列原理。
(2)溶解平衡一般是吸热的,温度升高平衡右移,K sp增大,但Ca(OH)2相反。
(3)溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大,只有组成相似的难溶电解质才有可比性。
(4)复分解反应总是向着某些离子浓度减小的方向进行,若生成难溶电解质,则向着生成溶度积较小的难溶电解质的方向进行。
(5)与平衡常数一样,K sp与温度有关。
不过温度改变不大时,K sp变化也不大,常温下的计算可不考虑温度的影响。
考向一沉淀溶解平衡及其影响因素1.(2018·闵行区二模)常温下,往饱和石灰水中加入一定量的生石灰,一段时间后恢复到原温度,以下叙述错误的是( )A.有溶质析出 B.溶液中Ca2+的数目不变C.溶剂的质量减小 D.溶液的pH不变解析:氧化钙溶于水,结合水生成氢氧化钙,水的质量减少,有溶质析出,A正确;由于溶剂减少,温度不变,溶解度不变,故钙离子的物质的量减小,即溶液中Ca2+的数目减少,B错误;水与氧化钙反应生成氢氧化钙,溶剂质量减小,C正确;温度不变,氢氧化钙的溶度积常数不变,氢氧根浓度不变,pH不变,D正确。
答案:B2.某一密闭绝热容器中盛有饱和Ca(OH)2溶液,当加入少量CaO粉末,下列说法正确的是( )①有晶体析出②c[Ca(OH)2]增大③pH不变④c(H+)·c(OH-)的积不变⑤c(H+)一定增大A.①B.①⑤C .①②④D .①③解析:由于绝热容器中热量不损失,向Ca(OH)2中加入CaO ,氧化钙溶于水放热,温度升高,导致氢氧化钙的溶解度减小,溶液中溶质的浓度减小,同时水的离子积增大,①由于溶液温度升高,氢氧化钙溶解度减小,溶液中有氢氧化钙晶体析出,①正确;②溶液中Ca(OH)2的溶解度减小,氢氧化钙的浓度会减小,②错误;③溶液中Ca(OH)2的溶解度减小,溶液中的OH -的浓度减小,H +的浓度增大,③错误;④由于反应后温度升高,水的离子积增大,④错误;⑤由于 Ca(OH)2的溶解度减小,溶液中的OH -浓度减小,H +的浓度增大,⑤正确。
答案:B考向二 沉淀溶解平衡在生产生活中的应用3.(2018·闸北区模拟)可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。
医院抢救钡离子中毒患者时,除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。
已知:某温度下,K sp (BaCO 3)=5.1×10-9,K sp (BaSO 4)=1.1×10-10,下列推断正确的是( )A .不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为K sp (BaCO 3)>K sp (BaSO 4)B .抢救钡离子中毒患者时,若没有硫酸钠,可以用碳酸钠溶液代替C .若误饮c(Ba 2+)=1.0×10-5mol·L -1的溶液时,会引起钡离子中毒 D .可以用0.36 mol·L -1的Na 2SO 4溶液给钡离子中毒患者洗胃解析:因胃酸可与CO 2-3反应生成水和二氧化碳,使CO 2-3浓度降低,从而使平衡BaCO 3(s)Ba 2+(aq)+CO 2-3(aq)向溶解方向移动,使Ba 2+浓度增大,Ba 2+有毒,与K sp 大小无关,A 错误;BaCO 3溶于胃酸,起不到解毒的作用,B 错误;c(Ba 2+)=1.0×10-5mol·L-1的溶液钡离子浓度很小,不会引起钡离子中毒,C 错误;用0.36 mol·L -1的Na 2SO 4溶液给钡离子中毒患者洗胃,反应后c(Ba 2+)=1.1×10-100.36 mol/L ,浓度很小,可起到解毒的作用,D 正确。
答案:D4.(2018·重庆一中月考)Cu(OH)2在水中存在如下溶解平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH -(aq),常温下K sp [Cu(OH)2]=2×10-20。
某CuSO 4溶液中,c(Cu 2+)=0.02 mol·L-1,在常温下要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO 4溶液中加入碱溶液来调节溶液的pH ,使溶液的pH 大于( )A .2B .3C .4D.5解析:氢氧化铜的溶度积:K sp =c(Cu 2+)·c 2(OH -)=2×10-20,c(Cu 2+)=0.02 mol/L ,如果生成Cu(OH)2沉淀,则氢氧根离子的物质的量浓度至少为:c(OH -)=2×10-200.02mol/L=1×10-9 mol/L,所以溶液中氢离子浓度为:c(H+)=1×10-141×10-9mol/L=10-5 mol/L,所以若要生成 Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH>5。
答案:D【题后悟道】沉淀完全的理解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。
考点二溶度积常数及其应用1.溶度积和离子积以AmBn(s)mA n+(aq)+nB m-(aq)为例:sp(1)内因:难溶物质本身的性质,是主要决定因素。
(2)外因①浓度:加水稀释,平衡向溶解方向移动,K sp不变。
②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,K sp增大。
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,K sp不变。
【感悟测评】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)两难溶电解质作比较时,K sp 小的溶解度一定小。
( ) (2)升高温度,难溶电解质的K sp 一定增大。
( )(3)常温下,向饱和Na 2CO 3溶液中加入少量BaSO 4粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生,说明K sp (BaCO 3)<K sp (BaSO 4)。
( )(4)常温下,向BaCO 3饱和溶液中加入Na 2CO 3固体,BaCO 3的K sp 减小。
( )(5)将0.002 mol·L -1的NaCl 和0.002 mol·L -1的AgNO 3溶液等体积混合,有AgCl 沉淀生成[已知K sp (AgCl)=1.80×10-10]。
( )答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√溶度积K sp 的计算(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度,如K sp =a 的饱和AgCl 溶液中c(Ag +)= a 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K sp =a ,在 0.1 mol·L -1的NaCl 溶液中加入过量的AgCl 固体,达到平衡后c(Ag +)=10a mol·L -1。
(3)计算反应的平衡常数,如对于反应Cu 2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn 2+,K sp (MnS)=c(Mn 2+)·c(S 2-),K sp (CuS)=c(Cu 2+)·c(S 2-),而平衡常数K =c (Mn 2+)c (Cu 2+)=K sp (MnS )K sp (CuS )。
考向一 溶度积的应用1.在25 ℃时,FeS 的K sp =6.3×10-18,CuS 的K sp =1.3×10-36,ZnS 的K sp =1.3×10-24。
下列有关说法中正确的是 ( )A .25 ℃时,CuS 的溶解度大于ZnS 的溶解度B .25 ℃时,饱和CuS 溶液中Cu 2+的浓度为1.3×10-36mol·L -1C .向物质的量浓度相同的FeCl 2、ZnCl 2的混合液中加入少量Na 2S ,只有FeS 沉淀生成D .除去某溶液中的Cu 2+,可以选用FeS 作沉淀剂 答案:D2.有关数据如下表所示: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H2SO4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1×0-5mol·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0.1 mol·L-1)。