沉淀溶解平衡复习学案(高三一轮复习)全解

沉淀溶解平衡【考纲要求】了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质。【高考链接】（11—26）（14分）0．80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。（4）在0．10mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu2+）=________________mol·L-1（Kap[Cu（OH）2]=2．2×10-20）。若在0．1mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是_______________mol·L-1。（13—10）银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故.根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器漫入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是A．处理过程中银器一直保持恒重B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C．该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+A12S3D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl（13—11）己知某溶液中含有C1-,Br-和CrO42-，浓度均为0.010mo1·L-，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为A.C1-、Br-、CrO42-B.CrO42-、Br-、C1-C.Br-、C1-、CrO42-D.Br-、CrO42-、C1-（14—11）溴酸银(AgBr03)溶解度随温度变化曲线如图所示，下列说法错误的是A、温度升高时溴酸银溶解速度加快B、溴酸银的溶解是放热过程C、60℃溴酸银的KSP约等于6x10-4D、若硝酸钾中含有少里溴酸银，可用重结晶方法提纯（15—10）下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（15—28）（15分）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物为____________。（2）上述浓缩液中含有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)()(ClcIc为：_____________，已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17。选项实验现象结论A.将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液有气体生成，溶液呈血红色稀硝酸将Fe氧化为3FeB.将铜粉加1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝、有黑色固体出现金属铁比铜活泼C.用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来金属铝的熔点较低D.将溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加140.1molLCuSO溶液先有白色沉淀生成后变为浅蓝色沉淀Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小（3）已知反应2HI（g）=H2(g)+I2(g)的ΔH=+11kJ·mol-1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。【山东考题】2009年28题（3）在25℃下，向浓度均为0.1mol·L-1的MgCL2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为____________。已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。2010年15题某温度下，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PH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是A.2FOHCOHspspKeK3（）＜u（）B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点D.Fe（OH）3、Cu（OH）2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和2011年30题（2）加入溶液W的目的是______。用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2+。由表中数据可知，理论上可选择的pH最大范围是_______。酸化溶液Z时，使用的试剂为_____。开始沉淀时的pH沉淀完全时的pHMg2+9.611.0Ca2+12.2c(OH-)=1.8mol·L-12012年30题实脸室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4二主要流程如下:(1)为使Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入(填“A”或“B)，再滴加另一反应物。【高考命题趋向】近几年高考中多数考查关于沉淀溶解平衡的图像、影响因素对平衡的影响、溶度积的半定量计算、离子除杂等。【学习目标】1．能写出溶度积常数表达式，并知道计算方法沉淀反应器过滤洗涤沉淀干燥高温焙烧MgAl2O4氨水(B)MgCl2、AlCl3的混合溶液(A)2．能够运用影响沉淀溶解平衡的因素解决问题（沉淀的溶解、生成和沉淀的转化）3．知道沉淀转化的方法和本质4．利用KSP计算溶液中相关离子的浓度【课前预习区】一、沉淀溶解平衡及溶度积常数1.沉淀溶解平衡方程式：AmBn(s)2．难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，其平衡常数称为______，简称___。上述1中溶度积KSP=。请写出Cu(OH)2、BaSO4沉淀溶解平衡方程式与溶度积KSP表达式3.溶度积KSP反映了难溶电解质在水中的_____，KSP的大小只与_____有关，与_____无关。4.溶度积规则QcKsp,溶液,沉淀析出;Qc=Ksp,溶液,沉淀析出,和处于平衡状态;QcKsp溶液,沉淀析出.5.影响沉淀溶解平衡的因素25℃下在AgCl固体的饱和溶液中存在平衡：AgCl（s）Ag++Cl-，请找出影响该平衡的外界因素，填写下表。二、沉淀反应的应用1．沉淀的生成(用离子方程式表示下列过程)（1）用氨水除NH4Cl中的FeCl3（2）用Na2S沉淀Cu2+（3）用H2S沉淀Hg2+影响平衡移动的外界因素平衡移动方向重新平衡后[Ag+］[Cl-］m（AgCl）KSP升温加水AgNO3（s）Na2S（s）NaCl（s）2．沉淀的溶解(用离子方程式表示下列过程)（1）酸碱溶解法：例如CaCO3溶于盐酸（2）生成配合物溶解法：例如向AgCl沉淀中滴加氨水3.沉淀的转化（1）实质：。（2）特点：①一般来说溶解度转化为溶解度②沉淀的溶解度差别越，越容易转化。（3）应用①在处理工业废水的过程中，常用FeS除去Hg2+（用离子方程式表示）②锅炉除垢将硫酸钙转化为碳酸钙（用离子方程式表示）【自主练习】将AgNO3溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液中都会出现不同颜色的沉淀，沉淀的颜色变化是_____→_____→_____。【预习体验】1．向含有AgI的饱和溶液中分别加入下列物质，溶液中[I-]如何变化（1）加入固体AgNO3[I-]（2）加入固体NaI[I-]（3）加入更多的AgI固体[I-]2．当Mg(OH)2在水中达到溶解平衡时：Mg(OH)2（s）Mg2+＋2OH－要使Mg(OH)2进一步溶解，应向溶液中加少量的固体是（）A．NH4ClB．NaOHC．MgCl2D．干冰3．向饱和石灰水中投入0.56g氧化钙，并恢复到室温，下列说法正确的是（）A、析出的Ca(OH)2质量为0.78gB、溶液pH增大C、溶液中c（Ca2+）不变D、溶液中OH－数目减少4．除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（）A.NaOHB.Na2CO3C.氨水D.MgO【课堂互动区】一、沉淀溶解平衡与溶度积【例题1】（10山东）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PH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是A.2FOHCOHspspKeK3（）＜u（）B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C.c、d两点代表的溶液中Hc+（）与OHc-（）乘积相等D.Fe（OH）3、Cu（OH）2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和【问题探究】(1)请根据图像分析，能否通过调节溶液pH的方法来除去Cu2+中的Fe3+？为什么？能。因为Cu2+和Fe3+的氢氧化物沉淀的pH范围相差较大。(2)d点时溶液中的铜元素、铁元素主要以什么形式存在？为什么？Fe(OH)3、Cu(OH)2和Cu2+。由于处于d点时，Fe3+已完全沉淀，而Cu2+尚未完全沉淀。【规律总结1】沉淀溶解平衡的影响因素1．沉淀溶解平衡也是平衡体系的一种，平衡移动原理仍适应该体系。2．向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向生成沉淀方向移动，使难溶电解质的溶解度降低，但Ksp不变。3．Ksp与其他平衡常数一样，仅与温度有关，不受浓度的影响。【变式1】1。把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)下列叙述正确的是A．给溶液加热，溶液的pH升高B．恒温下向溶液中加入氧化钙，溶液的pH升高C．向溶液中加入碳酸钠溶液，氢氧化钙固体增多D．向溶液中加入少量的氢氧化钠固体，氢氧化钙固体增多2．（08山东15．）某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（）提示：BaSO4(s)Ba2+(aq)＋SO42-(aq)的平衡常数Ksp＝c(Ba2+)·c(SO42-)，称为溶度积常数。A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点C．d点无BaSO4沉淀生成D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp二、关于沉淀溶解平衡的应用【例题2】工业废水中常含有Cu2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子，可通过加入过量的难溶电解质FeS、MnS，使这些金属离子形成硫化物沉淀除去。根据以上事实，可推知FeS、MnS具有的相关性质是A．在水中的溶解能力大于CuS、CdS、PbSB．在水中的溶解能力小于CuS、CdS、PbSC．在水中的溶解能力与CuS、CdS、PbS相同D．二者均具有较强的吸附性【问题探究】1.已知Ag2CrO4的Ksp比AgCl的Ksp小，是否能说明Ag2CrO4比AgCl更难溶解？2.已知BaSO4比BaCO3更难溶解，BaSO4能否转化为BaCO3？如能，如何操作？【规律总结二】1．对于同类型的难溶电解质，KSP越小，其溶解度就越小，越容易转化为沉淀。2．沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来，溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。3．一定条件下，溶解能力相对较弱的物质也能够转化为溶解能力相对较强的物质。【变式练习2】（2013年北京理综）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-B．滤液b中不含有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【课后巩固】1.下列说法正确的是（）A.在一定温度下AgCl水溶液中，Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数；B.AgCl的Ksp=1.8×10-10mol2·L-2，在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+与Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10mol2·L-2；C.温度一定时，当溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积等于Ksp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液；D．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大。2.在一定温度下，AgCl的饱和溶液中c(Ag＋)和c(Cl－)的乘积为一常数，现将足量的AgCl固体分别加入①10毫升蒸馏水②30毫升0