(全市高三示范课)高考化学总复习:溶解平衡的综合应用.ppt
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1、溶解平衡的综合运用,1.2019全国卷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Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)Ksp(p)Ksp(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,品位高考 把握考向,溶解度,Ksp大小,沉淀溶解平衡移动,品位高考 把握考点,2.2018全国卷12用0.100 molL-1
2、 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 molL-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关 描述错误的是( ) A根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的 数量级为10-10 B曲线上各点的溶液满足关系式 c(Ag+)c(Cl-)=Ksp(AgCl) C相同实验条件下,若改为 0.0400 molL-1 Cl-,反应终点 c移到a D相同实验条件下,若改为 0.0500 molL-1 Br-,反应终点c向b方向移动,Ksp计算,沉淀溶解平衡曲线含义,沉淀溶解平衡移动,3.2018海南某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸,下列说法正确的是( ) AAgCl的溶解度、K
3、sp均减小 BAgCl的溶解度、Ksp均不变 CAgCl的溶解度减小、Ksp不变 DAgCl的溶解度不变、Ksp减小,品位高考 把握考点,沉淀溶解平衡移动,品位高考 把握考点,4.2019全国卷26题节选高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题: 相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL1形成氢氧化物沉淀pH范围如下: (3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_6之间。 (5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因
4、是_。,沉淀溶解平衡的移动,沉淀生成,5.2016全国卷27题节选元素铬(Cr)在溶液中主要以 Cr3+(蓝紫色)、 Cr(OH)4 (绿色)、Cr2O7 (橙红色)、CrO4 (黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题: (3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,利用Ag+与CrO4 生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.010-5molL-1)时,溶液中c(Ag+)为 molL-1,此时溶液中c(CrO4 )等 于 molL-1。 (已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.010
5、-12和2.010-10),品位高考 把握考点,溶度积的计算,-,2-,2-,2-,2-,近五年高考对沉淀溶解平衡的考查题型主要有选择题和综合大题中的填空题两种题型。 一、选择题:侧重考查考生对基本概念和原理的了解和理解,对考生的读图识图能力和分析能力要求较高。 考查形式:文字叙述型和图像型 二、填空题:考查学生思维的逻辑性和严谨性,其目的为考查学生用知识解决生产生活中实际问题的能力。,试题特点,1. 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。 2. 理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。,考纲要求,考向一:沉淀溶解平衡的影响因素和应用 考向二:溶度积(Ksp)及其计算 考向三:沉淀溶解平衡的图像
6、分析,考 向 预 测,预计2020年高考中沉淀溶解平衡仍是考查的重点,可能会与盐类水解的应用、溶液中微粒浓度关系和化学平衡移动原理相结合。,考 向 分 析,固体溶解,溶解平衡,析出晶体,在一定温度下,当沉淀溶解和生成沉淀的速率相等时,固体质量、离子浓度不变的状态。建立了一个固体与溶液中离子之间的动态平衡,叫难溶电解质的溶解平衡,也称为沉淀溶解平衡。,(不饱和溶液),(饱和溶液),(过饱和溶液),1.难溶电解质的溶解平衡建立,考向一:沉淀溶解平衡的影响因素及应用,答题必备,2.难溶电解质的溶解平衡概念,AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq);,想一想,AgCl=AgCl 两方程式所表示的意义相
7、同吗?,3.沉淀溶解平衡特征(同其他平衡),不变,溶解,生成,转化,适用勒夏特列原理,考向一:沉淀溶解平衡的影响因素及应用,以AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq) H0为例,正向,正向,正向,增大,增大,增大,增大,增大,增大,不变,不变,减小,减小,减小,逆向,逆向,不变,不变,不变,不变,温度,稀释,反应试剂,正向,变小,变大,不变,生成配离子,考向一:沉淀溶解平衡的影响因素及应用,(1)内因:难溶电解质本身的性质,(2)外因:,温度:温度升高,多数溶解平衡向溶解的方向移动。,浓度:加水稀释,溶解平衡向溶解方向移动。,同离子效应:加入与难溶电解质构成微粒相同的物质,溶解平衡向生成沉淀的
8、方向移动。,能反应的物质:加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质,溶解平衡向溶解的方向移动。,考向一:沉淀溶解平衡的影响因素和应用,4.影响沉淀溶解平衡的因素,1.已知溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq) H0,下列有关该平衡体系的说法正确的是( ) 升高温度,平衡逆向移动 向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度 除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液 恒温下,向溶液中加入CaO,溶液的pH升高 给溶液加热,溶液的pH升高 向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加 向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
9、A. B. C. D.,A,同步训练,2.相同温度下,将足量的AgCl分别放入下列溶液中: 40mL0.03 molL-1HCl溶液 50mL0.05 molL-1 AgNO3溶液 30mL0.02 molL-1CaCl2溶液 10mL蒸馏水 AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是_,例题:某兴趣小组进行下列实验: (1)将0.1 molL1 MgCl2溶液和0.5 molL1 NaOH溶液等体积混合得到浊液; (2)取少量(1)中浊液,滴加0.1 molL1 FeCl3溶液,出现红褐色沉淀; (3)将(1)中浊液过滤,取少量白色沉淀,滴加0.1 molL1 FeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色沉
10、淀; (4)另取少量白色沉淀,滴加饱和NH4Cl溶液,沉淀溶解。 下列说法中不正确的是( ) A.将(1)中所得浊液过滤,所得滤液中含少量Mg2 B.(1)中浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2(aq)2OH(aq) C.实验(2)和(3)均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶 D.NH4Cl溶液中的 + 可能是(4)中沉淀溶解的原因,NH4,C,Mg(OH)2+2NH4Cl 2NH3H2O+ MgCl2 沉淀溶解,MgCl2+ 2NaOH2NaCl+ Mg(OH)2沉淀生成,FeCl3 + 3NaOH3NaCl+ Fe(OH)3沉淀生成,3Mg(OH)2(s)+ 2FeC
11、l3(aq) 3MgCl2(aq)+2Fe(OH)3(s) 沉淀转化,考向一:沉淀溶解平衡的影响因素和应用,(1)沉淀的生成 调节pH法 如:除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至78,离子方程式为 。 沉淀剂法 如:用H2S沉淀Cu2,离子方程式为 。,H2SCu2=CuS2H,考向一:沉淀溶解平衡的影响因素和应用,5. 沉淀溶解平衡的应用,【温馨提示】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1105 molL1 时,沉淀已经完全。,Fe33NH3H2O=Fe(OH)3,(2)沉淀的溶解 酸溶解法 如:CaCO3溶于盐酸,离子方程式
12、为 。 盐溶液溶解法 如:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为 。 氧化还原溶解法 如:不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。 配位溶解法 如:AgCl溶于氨水,离子方程式为 。,CaCO32H=Ca2H2OCO2,AgCl2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl2H2O,考向一:沉淀溶解平衡的影响因素和应用,5. 沉淀溶解平衡的应用,(3)沉淀的转化 实质: 的移动(沉淀的溶解度差别 ,越容易转化)。,应用 a.锅炉除垢:将CaSO4转化为易溶于酸的CaCO3,离子方程式为 。 b.矿物转化: CuSO4溶液遇PbS转化为CuS,离子方程式为 。,沉淀溶解平衡,越大,考向一:沉淀溶
13、解平衡的影响因素和应用,5. 沉淀溶解平衡的应用,Cu2(aq)PbS(s)CuS(s)Pb2(aq),思考:,BaSO4能否转化为BaCO3?,【注意】只要满足QcKsp,溶解度小的物质也可转化为溶解度大的物质。,BaSO4(s)+ Na2CO3(aq) BaCO3(s)+ Na2SO4(aq),(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_6之间。 (4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分 是_。 (5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_。,相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL1形成氢氧化物沉
14、淀的pH范围如下:,【真题再现】,4.7,NiS和ZnS,F与H+结合形成弱电解质HF,MgF2(s) Mg2+(aq)+2F(aq)平衡向右移动,2019全国卷26题节选高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料原 料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:,考向二:溶度积及其计算,答题必备,(1)概念:一定温度下,难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数,这个常数称为该难溶电解质的溶度积常数(简称溶度积),用符号Ksp表示。,1. 溶度积(Ksp),与其他平衡常数一样, Ksp的大小只受温度的影响,2. 溶
15、度积表达式,对于沉淀溶解平衡:MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq), 溶度积:Ksp = cm(Mn+)cn(Am-),离子积:Qc = cm(Mn+)cn (Am-),3. 请写出AgCl的溶度积Ksp的表达式_,Ksp(AgCl) = c (Ag+) c (Cl-),同步训练,Qc Ksp 溶液不饱和,沉淀溶解,Qc Ksp 溶液过饱和,有沉淀析出,Qc = Ksp 溶液饱和,溶解平衡,考向二:溶度积及其计算,3. 溶度积规则,考向二:溶度积及其计算,Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,Ksp数值越大则难溶电解质在水中的溶解能
16、力越强。如AgCl和AgBr。但对化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比不相同的电解质,则不能直接由它们的溶度积来比较溶解能力的大小,必须通过具体计算确定。如AgCl和Ag2CrO4,4. 溶度积的意义,例题:2018海南某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸,下列说法正确的是( ) AAgCl的溶解度、Ksp均减小 BAgCl的溶解度、Ksp均不变 CAgCl的溶解度减小、Ksp不变 DAgCl的溶解度不变、Ksp减小,考向二:溶度积及其计算,角度一:溶解度与溶度积的计算,C,4.化工生产中含Cu2的废水常用MnS(s)作沉淀剂,其反应原理为Cu2(aq)MnS(s)CuS(
17、s)Mn2(aq)。下列有关该反应的说法不正确的是( ) A.该反应达到平衡时,c(Cu2)c(Mn2) B.CuS的溶解度比MnS的溶解度小 C.往平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后,c(Mn2)变大 D.该反应的平衡常数K,A,同步训练,例题:高纯活性氧化锌可用于光催化、光电极、彩色显影等领域。以工业级氧化锌(含Fe2、Mn2、Cu2、Ni2、Cd2等)为原料,用硫酸浸出法生产高纯活性氧化锌的工艺流程如下: 已知KspFe(OH)34.01038。 回答下列问题:,已知H2SO4浸出液中,加入KMnO4溶液反应一段时间后,溶液中c(Fe3)0.56 mgL1,若溶液pH3,则此时F
18、e3_(填“能”或“不能”)生成沉淀。,不能,角度二:判断溶液中是否有沉淀生成、离子浓度大小计算、沉淀的先后顺序,考向二:溶度积及其计算,第一步 列出该沉淀的Qc表达式; 第二步 代入数据计算; 第三步 Qc与Ksp比较; 第四步 下结论。,解析 c(Fe3) 1.0105 molL1, 此时溶液中c(OH-)1.01011 molL1, c(Fe3)c3(OH)1.01038KspFe(OH)3, 故不能生成Fe(OH)3沉淀。,5.某温度下,已知Ksp(AgCl)1.801010,将2.2103 molL1的NaCl和2.0103 molL1 AgNO3等体积混合是否有沉淀生 成?_(填“
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