(全程复习方略)(浙江专用)2013版高考化学84难溶电解质的沉淀溶解平衡课件.ppt
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1、第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡 三年三年1212考考 高考指数高考指数: :1.1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.2.了解溶度积的含义。了解溶度积的含义。3.3.能运用平衡移动原理分析沉淀的溶解、生成和转化过程。能运用平衡移动原理分析沉淀的溶解、生成和转化过程。 一、沉淀溶解平衡原理一、沉淀溶解平衡原理1.1.溶解平衡的建立溶解平衡的建立 v v溶解溶解 _v_v沉淀沉淀, ,固体溶解固体溶解固体溶质固体溶质 溶液中的溶质溶液中的溶质 v v溶解溶解 _v_v沉淀沉淀, ,溶解平衡溶解平衡 v v溶解溶解 _v_v沉淀沉淀, ,析出晶体析出晶体溶解溶解沉淀
2、沉淀 = = )Kspsp,有沉淀生成,对;,有沉淀生成,对;D D项,曲线上的点项,曲线上的点对应的是溶解平衡时的离子浓度关系,而当温度一定时,对应的是溶解平衡时的离子浓度关系,而当温度一定时,Kspsp不变,即不变,即c c点对应的点对应的Kspsp与与a a点对应的点对应的Kspsp相等,错。相等,错。【技巧点拨【技巧点拨】沉淀溶解平衡图线解读沉淀溶解平衡图线解读(1)(1)曲线上的任意一点,都代表指定温度下的饱和溶液,由对曲线上的任意一点,都代表指定温度下的饱和溶液,由对应的离子浓度可求应的离子浓度可求Kspsp。(2)(2)可通过比较、观察得出溶液是否达到饱和状态,是否有沉可通过比较
3、、观察得出溶液是否达到饱和状态,是否有沉淀析出。处于曲线上方的点表明溶液处于过饱和状态,一定淀析出。处于曲线上方的点表明溶液处于过饱和状态,一定会有沉淀析出,处于曲线下方的点,则表明溶液处于未饱和会有沉淀析出,处于曲线下方的点,则表明溶液处于未饱和状态,不会有沉淀析出。状态,不会有沉淀析出。【互动探究【互动探究】请指出在请指出在25 25 时,时,AgClAgCl固体在下列三种物质:固体在下列三种物质:100 mL100 mL水中;水中;100 mL100 mL 0.01 molL 0.01 molL-1-1AgNOAgNO3 3溶液;溶液;100 mL100 mL 0.02 molL 0.0
4、2 molL-1-1NaClNaCl溶液中的溶解度由大到小的顺序是什么?溶液中的溶解度由大到小的顺序是什么?原因是什么?原因是什么?提示:提示:溶解度由大到小的顺序为:溶解度由大到小的顺序为:。加水使。加水使AgClAgCl固固体继续溶解但溶解度不变;体继续溶解但溶解度不变;分别含有分别含有AgAg+ +、ClCl- -,由于同离,由于同离子效应都能抑制子效应都能抑制AgClAgCl溶解,而溶解,而c(Clc(Cl- -) )c(Agc(Ag+ +),),故它们对故它们对AgClAgCl溶溶解所起的同离子效应不同,即抑制作用不同,解所起的同离子效应不同,即抑制作用不同,的抑制作用大的抑制作用大
5、于于的抑制作用,故的抑制作用,故AgClAgCl在在中的溶解度大于在中的溶解度大于在中的溶解度,中的溶解度,故正确的顺序为:故正确的顺序为:。 沉淀溶解平衡的应用沉淀溶解平衡的应用1.1.沉淀转化沉淀转化(1)(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。的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀。(2)(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
6、的浓度相差较大,就能分步沉淀,从而达到分离离子的目的。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:如实例:如AgNOAgNO3 3 AgCl AgBr AgIAgCl AgBr AgI Ag Ag2 2S S颜色变化颜色变化: :白色白色淡黄色淡黄色黄色黄色黑色黑色(3)(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,如在的沉淀,如在BaSOBaSO4 4的饱和溶液中加入高浓度的的饱和溶液中加入高浓度的NaNa2 2COCO3 3溶液,溶液,也可以转化成溶解度较大的也可以转化成溶解度较大的BaCOBaCO3 3沉
7、淀。沉淀。 NaCl NaCl NaBr NaBr KI KI Na Na2 2S S2.2.溶度积的应用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通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度幂的乘积( (离子积离子积Qc c) )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。成或溶解。(1)(1)Qc cKspsp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和, ,达到达到新的平衡状态新的平衡状态; ;( (2)Qc c=Kspsp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态,溶液饱和,沉淀与溶解处于平
8、衡状态; ;(3)(3)Qc cKspsp,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电,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。解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。【高考警示钟【高考警示钟】(1)(1)溶度积曲线上的点表示该条件下,达到溶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。衡;在曲线上方的点表示过饱和状态。(2)(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
9、应代入数据计算。离子浓度,而应代入数据计算。(3)(3)涉及涉及Qc c的计算时,易忽视等体积混合后离子的浓度均减半的计算时,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,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。所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。【典例【典例2 2】(1)(1)在粗制在粗制CuSOCuSO4 45H5H2 2O O晶体中常含有杂质晶体中常含有杂质FeFe2+2+。在提。在提纯时为了除去纯时为了除去FeFe2+2+,常加入合适氧化剂,使,常加入合适氧化剂,使FeFe2+2+氧化为氧化为F
10、eFe3+3+,下,下列物质可采用的是列物质可采用的是_。A.KMnOA.KMnO4 4 B.H B.H2 2O O2 2 C.Cl C.Cl2 2 D.HNO D.HNO3 3然后再加入适当物质调整至溶液然后再加入适当物质调整至溶液pH=4pH=4,使,使FeFe3+3+转化为转化为Fe(OH)Fe(OH)3 3,可以达到除去可以达到除去FeFe3+3+而不损失而不损失CuSOCuSO4 4的目的,调整溶液的目的,调整溶液pHpH可选用下可选用下列物质中的列物质中的_。A.NaOHA.NaOH B.NH B.NH3 3HH2 2O OC.CuOC.CuO D.Cu(OH) D.Cu(OH)2
11、 2(2)(2)甲同学怀疑调整至溶液甲同学怀疑调整至溶液pH=4pH=4是否能达到除去是否能达到除去FeFe3+3+而不损失而不损失CuCu2+2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下得到如下数据,常温下Fe(OH)Fe(OH)3 3的溶度积的溶度积Kspsp=8.0=8.01010-38-38, ,Cu(OH)Cu(OH)2 2的溶度积的溶度积Kspsp=3.0=3.01010-20-20,通常认为残留在溶液中的离,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于子浓度小于1 11010-5 -5 molmolL L-1-
12、1时就沉淀完全,设溶液中时就沉淀完全,设溶液中CuSOCuSO4 4的的浓度为浓度为3.0 mol3.0 molL L-1-1, 则则Cu(OH)Cu(OH)2 2开始沉淀时溶液的开始沉淀时溶液的pHpH为为_,FeFe3+3+完全沉淀时溶液的完全沉淀时溶液的pHpH为为_,通过计算确定,通过计算确定上述方案上述方案_( (填填“可行可行”或或“不可行不可行”) ) 。 【解题指南【解题指南】解答该题时应注意两点解答该题时应注意两点: :(1)(1)加氧化剂或加入试剂调整加氧化剂或加入试剂调整pHpH时不能引入新的杂质。时不能引入新的杂质。(2)(2)根据根据Kspsp进行简单计算进行简单计算
13、, ,分析分析pH=4pH=4时时Cu(OH)Cu(OH)2 2和和Fe(OH)Fe(OH)3 3的沉的沉淀情况。淀情况。【解析【解析】(1)A(1)A、C C、D D三项虽然能氧化三项虽然能氧化FeFe2+2+,但引入了新的杂质,但引入了新的杂质离子,故只有离子,故只有B B项符合要求。项符合要求。(2)(2)加入加入 CuOCuO、Cu(OH)Cu(OH)2 2能中和溶液中的能中和溶液中的H H+ +,达到调节溶液,达到调节溶液pHpH的的效果,而没有引入新的杂质离子。效果,而没有引入新的杂质离子。由由KspspCu(OH)Cu(OH)2 2=c(Cu=c(Cu2+2+) )c c2 2(
14、OH(OH- -)=3.0)=3.01010-20-20,求得,求得c(OHc(OH- -) )=10=10-10-10molmolL L-1-1,pH=4pH=4,而,而FeFe3+3+沉淀完全时,则满足沉淀完全时,则满足KspspFe(OH)Fe(OH)3 3=8.0=8.01010-38-38,此时,此时c(Fec(Fe3+3+)=1)=11010-5-5 mol molL L-1-1,此,此时时c(OHc(OH- -)=2)=21010-1-11mol1molL L-1-1,pH=3.3pH=3.3,也就是说,当,也就是说,当CuCu2+2+开始沉开始沉淀时,淀时,FeFe3+3+早已
15、沉淀完全,可行。早已沉淀完全,可行。答案:答案:(1)B C(1)B C、D (2)4 3.3 D (2)4 3.3 可行可行【变式训练【变式训练】下列化学原理的应用下列化学原理的应用, ,主要是利用沉淀溶解平衡主要是利用沉淀溶解平衡原理来解释的是原理来解释的是( )( )热纯碱溶液洗涤油污的能力强;热纯碱溶液洗涤油污的能力强;误将钡盐误将钡盐BaClBaCl2 2、Ba(NOBa(NO3 3) )2 2当作食盐食用后当作食盐食用后, ,常用常用0.5%0.5%的的NaNa2 2SOSO4 4溶液解毒;溶液解毒;溶洞、珊瑚的形成;溶洞、珊瑚的形成;碳酸钡不能作碳酸钡不能作“钡餐钡餐”而硫酸钡则
16、而硫酸钡则能;能;泡沫灭火器灭火的原理。泡沫灭火器灭火的原理。A.A. B. B.C.C. D. D.全部全部【解析【解析】选选A A。、都是利用盐的水解原理,都是利用盐的水解原理,、涉涉及了沉淀的生成与沉淀的溶解,都可用沉淀溶解平衡原理来及了沉淀的生成与沉淀的溶解,都可用沉淀溶解平衡原理来解释。解释。【变式备选【变式备选】在溶液中有浓度均为在溶液中有浓度均为0.01 molL0.01 molL-1-1的的FeFe3 3、CrCr3 3、ZnZn2 2、MgMg2 2,已知:,已知:KspspFe(OH)Fe(OH)3 3=2.6=2.610103939,KspspCr(OH)Cr(OH)3
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