2014高考化学一轮复习课件：8.4沉淀溶解平衡与中和滴定解读

2014高考化学一轮复习课件第4节沉淀溶解平衡与中和滴定[考纲展示]1．了解难溶电解质的溶解平衡。了解溶度积的含义及其表达式，能进行相关计算。2．了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。3．能分析或处理实验数据，得出合理结论一、沉淀溶解平衡1．沉淀溶解平衡(1)概念：在一定温度下，当沉淀和的速率相等时达到的平衡状态。(2)表示：氯化银的沉淀溶解平衡可表示为：＋(aq)＋Cl－(aq)(3)特点生成溶解2．溶度积和浓度积一定温度下，难溶强电解质AmBn溶于水形成饱和溶液时建立起沉淀溶解平衡。AmBnmAn＋(aq)＋nBm－(aq)(1)溶度积①表达式Ksp＝。②影响因素：。③意义：难溶电解质组成类型相同时，Ksp越大，其溶解能力越强[An＋]m·[Bm－]n温度(2)浓度积：Q＝[An＋]m·[Bm－]n(3)沉淀的溶解与生成的判断①QKsp：溶液过饱和，有沉淀析出。②QKsp：溶液恰饱和，溶解平衡状态。③QKsp：溶液未饱和，无沉淀析出。＜＞＝二、酸碱中和滴定1．基本概念利用中和反应，用已知物质的量浓度的来测定未知物质的量浓度的的实验方法。2．原理(1)实质：。(2)原理：若用标准盐酸溶液，滴定待测NaOH溶液，待测NaOH溶液的物质的量浓度为：[NaOH]＝[HCl]·VHClVNaOH。H＋＋OH－＝H2O酸(或碱)碱(或酸)3．实验操作(1)主要仪器：滴定管(如图所示)①酸式滴定管：盛装溶液或溶液。②碱式滴定管：盛装溶液。碱性酸性氧化性(2)试剂：标准液、待测液、。(3)操作步骤①检查仪器滴定管使用前，应首先。②润洗仪器滴定管在加入酸、碱溶液之前，要分别用润洗2～3次。③装液分别将酸、碱反应液加入酸式滴定管、碱式滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2mL～3mL处。待盛的溶液酸碱指示剂检查活塞是否漏水④调节起始读数在滴定管下放一烧杯，旋转活塞，使滴定管尖嘴部分(如滴定管内部有气泡，应快速放液赶出气泡)，以免引起实验误差，并使液面处于某一刻度，准确读数并记录初始刻度。⑤中和滴定滴定时，左手，右手。眼睛观察。⑥终点判断等到滴入最后一滴反应液，指示剂，且在半分钟内，视为滴定终点，读取最后刻度。原来的颜色充满溶液控制活塞摇动锥形瓶锥形瓶内溶液颜色变化变色不恢复⑦计算取两次或多次消耗标准溶液，依方程式求c(待)。(4)数据处理按上述操作重复2～3次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据[NaOH]＝VHCl·[HCl]VNaOH计算待测NaOH溶液的浓度[NaOH]。平均值1．在AgCl的饱和溶液中，加入NaCl溶液，AgCl沉淀质量增大，但Ksp(AgCl)不变。(√)2．BaSO4===Ba2＋＋SO2－4和BaSO42＋(aq)＋SO2－4，两式所表示的意义相同。(×)3．沉淀完全是指溶液中该物质的浓度为0。(×)4．难溶电解质不能转化成溶解度稍大的难溶电解质。(×)5．中和滴定实验中，配制标准溶液时，烧杯及其玻璃棒未洗涤，滴定结束，计算出的未知溶液浓度偏高(√)6．滴定过程中，眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化(√)1．牢记沉淀溶解平衡的2个特征：(1)v(溶解)＝v(沉淀)≠0。(2)固体的质量或离子浓度保持不变。2．掌握溶度积常数表达式：对于溶解平衡，MmAnmMn＋(aq)＋nAm－(aq)，其Ksp＝cm(Mn＋)·cn(Am－)。3．熟记溶度积规则中的3个关系：Qc＜Ksp—溶液不饱和，无沉淀析出。Qc＝Ksp—溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；Qc＞Ksp—溶液过饱和，有沉淀析出。4．掌握滴定管使用的四个步骤：查漏→洗涤→润洗→装液5．掌握滴定计算公式：c(H＋)V(H＋)＝c(OH－)V(OH－)考向一影响沉淀溶解平衡的因素1．影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因难溶电解质本身的性质，也是主要因素。(2)外因以AgCl为例：＋(aq)＋Cl－(aq)外界条件移动方向c(Ag＋)Ksp升高温度正向增大增大加入少量的AgNO3逆向增大不变加入Na2S正向减小不变通入HCl逆向减小不变2.物质的溶解度和溶度积溶度积(Ksp)反映难溶电解质在水中的溶解能力，对同类型的电解质而言，Ksp数值越大，电解质在水中溶解度越大；Ksp数值越小，难溶电解质的溶解度也越小。【特别提醒】(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。(3)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。化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋＋Mn2＋(aq)，下列说法错误的是()A．MnS的Ksp比CuS的Ksp大B．该反应达到平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大D．该反应的平衡常数K＝KspMnSKspCuS【解析】MnS和CuS是同类型物质，沉淀转化反应向溶度积小的方向进行，因此Ksp(MnS)＞Ksp(CuS)，A项正确；该反应达到平衡时c(Mn2＋)、c(Cu2＋)保持不变，但不一定相等，B项错误；往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，平衡向正反应方向移动，c(Mn2＋)变大，C项正确；该反应的平衡常数K＝cMn2＋cCu2＋＝cMn2＋·cS2－cCu2＋·cS2－＝KspMnSKspCuS，D项正确。【答案】B1．已知25℃时，几种物质的溶度积常数为AgCl～1.8×10－10；AgBr～7.7×10－13，AgI～8.51×10－16，下列有关说法错误的是()A．三种物质在常温下溶解度最小的是AgIB．饱和AgCl溶液中，c(Ag＋)≈1.34×10－5mol/LC．将氯化银置于饱和KI溶液中，固体慢慢会由白色转化为黄色D．将浓度均为1×10－6mol/L的AgNO3溶液、KBr溶液等体积混合会生成沉淀解析：由溶度积常数的含义及三种盐组成形式相同知，A对；由溶度积计算公式Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－10，可求得c(Ag＋)≈1.34×10－5mol/L，B对；因AgI的溶度积远小于AgCl的，故白色AgCl可转化为黄色AgI，C对；混合后反应前溶液中c(Ag＋)＝c(Br－)＝5×10－7mol/L，c(Ag＋)·c(Br－)＝2.5×10－13＜7.7×10－13，D错。答案：D2．Mg(OH)2、Cu(OH)2的溶度积如下：Mg(OH)22＋(aq)＋2OH－(aq)Ksp＝5.6×10－12Cu(OH)22＋(aq)＋2OH－(aq)Ksp＝2.2×10－20向温度一定、有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中加入某物质或溶液，能使Mg(OH)2固体质量增加的是()A．CH3COONa饱和溶液B．NH4Cl饱和溶液C．CuCl2饱和溶液D．蒸馏水解析：CH3COONa水解使溶液呈碱性，OH－的浓度增大，Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向左移动，Mg(OH)2固体的质量增加，A正确。NH4Cl水解使溶液呈酸性，H＋的浓度增大，Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向右移动，Mg(OH)2固体的质量减少，B错误。Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Mg(OH)2]，加入CuCl2饱和溶液，使Mg(OH)2沉淀转化为Cu(OH)2沉淀，Mg(OH)2固体的质量减少，C错误。加蒸馏水降低了Mg2＋和OH－的浓度，Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向右移动，使Mg(OH)2固体的质量减少，D错误。答案：A考向二沉淀溶解平衡的应用1．沉淀转化(1)沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般是溶解度小的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀。(2)当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀；如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。实例：如AgNO3―――→NaClAgCl(白色沉淀)―――→NaBrAgBr(淡黄色沉淀)――→KIAgI(黄色沉淀)―――→Na2SAg2S(黑色沉淀)。(3)溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀，如在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液，也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。2．溶度积的应用通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度幂的乘积(离子积Qc)的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。(1)Qc＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡状态；(2)Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；(3)Qc＜Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。【特别提醒】(1)溶度积曲线上的点表示该条件下，达到溶解与沉淀平衡状态；在曲线下方的点表示该温度下未达到平衡；在曲线上方的点表示过饱和状态。(2)对于阴阳离子比例不同的物质，不能根据溶度积直接比较离子浓度，而应代入数据计算。(3)涉及Qc的计算时，易忽视等体积混合后离子的浓度均减半而使计算出错。故离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。已知常温下，AgBr的Ksp＝4.9×10－13、AgI的Ksp＝8.3×10－17。(1)现向含有AgI的饱和溶液中：①加入固体AgNO3，则c(I－)________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)；②若改加更多的AgI，则c(Ag＋)________；③若改加AgBr固体，则c(I－)________；而c(Ag＋)________。(2)现向含有NaBr、KI均为0.002mol/L的溶液中加入等体积的浓度为4×10－3mol/LAgNO3溶液，则产生的沉淀是________(填化学式)；若向其中再加入适量的NaI固体，则最终可发生沉淀转化的总反应式表示为____________________________。【解析】(1)①加入AgNO3固体，使c(Ag＋)增大，AgI溶解平衡向左移动，c(I－)减小。②改加更多的AgI固体，仍是该温度下的饱和溶液，各离子浓度不变。③因AgBr的溶解度大于AgI的溶解度，所以改加AgBr固体时，使c(Ag＋)变大，而使AgI的溶解平衡向生成AgI的方向移动，c(I－)变小。(2)等体积混合后c(Br－)＝c(I－)＝0.001mol/L，c(Ag＋)＝2×10－3mol/L。因Ksp(AgI)＜Ksp(AgBr)，AgI先沉淀，当I－完全沉淀时，消耗c(Ag＋)＝c(I－)＝0.001mol·L－1，剩余c(Ag＋)＝2×10－3mol·L－1－0.001mol·L－1＝0.001mol·L－1Q(AgBr)＝0.001mol·L－1×0.001mol·L－1＝1×10－6＞4.9×10－13所以有AgBr沉淀生成；而再向其中加入适量NaI固体时，会有AgBr转化为AgI。【答案】(1)①变小②不变③变小变大(2)AgI、AgBrAgBr(s)＋I－＋Br－(aq)3．(2013·安徽模拟)下表为有关化合物的pKsp，pKsp＝－lgKsp。某同学设计实验如下：①向AgNO3溶液中加入适量NaX溶液，得到沉淀AgX；②向①中加NaY，则沉淀转化为AgY；③向②中加入Na2Z，沉淀又转化为Ag2Z。则表中a、b、c的大小关系为()相关化合物AgXAgYAg2ZpKspabcA.a＞b＞cB．a＜b＜cC．c＜a＜bD．a＋b＝c解析：根据沉淀的转化原理可知，溶解度小的沉淀总是向着溶解度更小的转化，再结合pKsp＝－lgKsp可知Ksp越小其pKsp越大，故B正确。答案：B4．(2013·无锡联考)要使工业废水中的Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03×10－41.81×10－71.84×10－14由上述数据可知，沉淀剂最好选用()A