湖南省永州市2019年高考化学二轮复习课时4沉淀反应络合反应学案.docx
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1、1沉淀反应 络合反应【明确考纲】1了解与沉淀相关的反应类型以及沉淀反应的实质。2了解中学化学中几个常见的络合反应。【课前真题】2018新课标全国,6 用 0.100 molL-1 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 10-10B. 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 aD. 相同实验条件下,若改为 0.0500 molL-1 Br-,反应
2、终点 c 向 b 方向移动【答案】C【解析】:A选取横坐标为 50mL 的点,此时向 50mL 0.05mol/L 的 Cl-溶液中,加入了 50mL 0.1mol/L 的AgNO3溶液,所以计算出此时溶液中过量的 Ag+浓度为 0.025mol/L(按照银离子和氯离子 1:1 沉淀,同时不要忘记溶液体积变为原来 2 倍) ,由图示得到此时 Cl-约为 110-8mol/L(实际稍小) ,所以 KSP(AgCl)约为0.02510-8=2.510-10,所以其数量级为 10-10,选项 A 正确。B由于 KSP(AgCl)极小,所以向溶液滴加硝酸 银就会有沉淀析出,溶液一直是氯化银的饱和溶液,
3、所以c(Ag+)c(Cl-)K SP(AgCl),选项 B 正确。C滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子,所以滴定的终点 应该由原溶液中氯离子的物质的量决定,将 50mL 0.05mol/L 的 Cl-溶液改为 50mL 0.04mol/L 的 Cl-溶液,此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的 0.8 倍,所以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的 0.8 倍,因此应该由 c 点的 25mL 变为 250.8=20mL,而2a 点对应的是 15mL,选项 C 错误。D卤化银从氟化银到碘化银的溶解度应该逐渐减小,所以 KSP(AgCl)应该大于 KSP(AgBr),将 50mL 0.05mol/L 的
4、 Cl-溶液改为 50mL 0.05mol/L 的 Br-溶液,这是将溶液中的氯离子换为等物质的量的溴离子,因为银离子和氯离子或溴离子都是 1:1 沉淀的,所以滴定终点的横坐标不变,但是因为溴化银更难溶,所以终点时,溴离子的浓度应该比终点时氯离子的浓度更小,所以有可能由 a 点变为 b 点。选项 D 正确。一 沉淀反应【课堂精讲】与沉淀相关的反应包括沉淀的生成,沉淀的溶解以及沉淀的转化,其实质都是难溶电解质溶解平衡的应用。沉淀的生成从定性的角度来看,构成难溶电解质的离子在溶液中相遇就会有沉淀产生,但从定量的角度来看,构成难溶电解质的离子的离子积(Q c)必须大于难溶电解质的溶度积( Ksp)才
5、能生成沉淀。沉淀的溶解以及沉淀的转化即为难溶电解质沉淀溶解平衡的移动,当溶液中离子的离子积小于难溶电解质的溶度积时,沉淀就会溶解或转化为其它沉淀。难溶电解质的溶解平衡是动态平衡,适用于平衡移动原理。1.沉淀的生成当溶液中离子积( Qc)大于溶度积( Ksp)时有沉淀生成,常见生成沉淀的方法如下:调节 pH 法如除去 CuCl2溶液中的杂质 FeCl3,可以向溶液中加入 CuO,调节溶液的 pH,使 Fe3 形成 Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为 Fe3 3H 2O Fe(OH)33H 、CuO2H =Cu2+H 2O。沉淀剂法如用 H2S 沉淀 Cu2 ,离子方程式为 H2SCu 2 =
6、CuS2H 。2.沉淀的溶解当溶液中离子积( Qc)小于溶度积( Ksp)时,沉淀就会溶解,常见方法如下:酸溶解法如 CaCO3溶于盐酸,离子方程式为 CaCO32H =Ca2 H 2OCO 2。盐溶液溶解法如 Mg(OH)2溶于 NH4Cl 溶液,离子方程式为 Mg(OH)22NH =Mg2 2NH 3H2O。 4络合溶解法如 AgCl 溶于氨水,离子方程式为 AgCl2NH 3H2O=Ag(NH3)2 Cl 2H 2O。氧化还原溶解法:如不溶于盐酸的硫化物 Ag2S 溶于稀 HNO3。离子方程式为3Ag2S+8H+2 NO3 =3S+6Ag+2NO+4H 2O3.沉淀的转化实质:沉淀溶解平
7、衡的移动。如 MgCl2溶液 Mg(OH) - - - - - - - - - - - - - 加 入 NaOH( 少 量 ) 32 Fe(OH)3,则溶解度:Mg(OH) 2Fe(OH)3。 - - - - - 加 入 FeCl3 规律:一般说来,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现,沉淀的溶解度差别越大,越容易转化。应用锅炉除垢:将 CaSO4转化为 CaCO3,离子方程式为 CaSO4CO =CaCO3SO 。23 24矿物转化:CuSO 4溶液遇 ZnS 转化为 CuS,离子方程式为 ZnSCu 2 =CuSZn 2 。【题组精练】考点 1:溶解平衡的理解与应用1、下列说法中正
8、确的是( )A饱和石灰水中加入一定量生石灰,溶液温度明显升高,pH 增大BAgCl 悬浊液中存在平衡:AgCl(s) Ag (aq)Cl (aq),往其中加入少量 NaCl 粉末,平衡向左移动,溶液中离子的总浓度减小CAgCl 悬浊液中加入 KI 溶液,白色沉淀变成黄色,证明此条件下 Ksp(AgCl)Ksp(AgI)D硬水中含有较多的 Ca2 、Mg 2 、HCO 、SO ,加热煮沸可以完全除去其中的 Ca2 、Mg 2+ 3 24【答案】C【解析】解析:饱和石灰水中加入一定量生石灰,溶液温度明显升高,但 Ca(OH)2的溶解度降低,溶液中 c(OH )减小,溶液的 pH 减小,A 错;Ag
9、Cl 悬浊液中加入少量 NaCl 粉末,平衡向左移动,但离子的总浓度增大,B 错;由沉淀的转化规律可得, Ksp(AgCl)Ksp(AgI),C 对;加热煮沸硬水,只能软化具有暂时硬度的硬水,D 错。2、室温时,向含有 AgCl 和 AgBr 固体的悬浊液中加入少量 NaBr 固体,下列各项中增大的是( )A c(Ag ) B C c(Cl ) Dc( Cl )c( Br ) c( Ag ) c( Br )c( Cl )【答案】C【解析】解析:向含有 AgCl 和 AgBr 固体的悬浊液中加入少量 NaBr 固体,溴离子浓度增大,使 AgBr 的溶解平衡逆向移动, c(Ag )减小,A 错误;
10、B 项的比例式上下同乘 c(Ag ),则转化为溶度积常数之比,溶度积常数只与温度有关,B 错误; c(Ag )减小,使 AgCl 的溶解平衡正向移动, c(Cl )增大,C 正确;c(Ag )c(Br )不变, c(Cl )增大,D 项减小。3下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是( )A Ksp(AB2)小于 Ksp(CD),则 AB2的溶解度小于 CD 的溶解度B在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,氯化银的 Ksp增大C在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入碘化钾固体,氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀D在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,溶解平衡不移动【答案】C4【解析】:利用溶度积比较难
11、溶电解质的溶解性大小时,必须是阴、阳离子比相同的物质才可以直接比较,如:AB、CD 都是 11 型,可以直接比较,而 AB2和 CD 不可直接比较,A 项错误; Ksp不受溶液浓度的影响,只是温度的函数,B 项错误;存在沉淀的转化 AgCl(s)I (aq)=AgI(S)Cl (aq),C 项正确;D 项在碳酸钙沉淀中加入盐酸,会发生反应:CaCO 32HCl= =CaCl2H 2OCO 2,溶解平衡向右移动,D 项错误。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(s)+Mn2+(aq)。下列有关该反应的推理不正确的是( )
12、A.该反应达到平衡时: c(Cu2+)=c(Mn2+)B.CuS 的溶解度可能比 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.该反应的平衡常数表达式: K=Ksp(MnS)Ksp(CuS)【答案】A【解析】反应达到平衡时, c(Cu2+)和 c(Mn2+)不再变化,但两者不一定相等,A 项错误;该反应是沉淀的转化,溶解度小的物质能够转化为溶解度更小的物质,B 项正确;加入 Cu(NO3)2(s),溶液中的 c(Cu2+)增大,平衡向正反应方向移动, c(Mn2+)增大,C 项正确; Ksp(MnS)=c(Mn2+)c(S2-),Ksp(CuS)
13、=c(Cu2+)c(S2-),所以 Ksp(MnS)/Ksp(CuS)=c(Mn2+)/c(Cu2+)=K,D 项正确。5以 MnO2为原料发生反应制得 MnCl2溶液,其中常含有 Cu2 、Pb 2 、Cd 2 等金属离子,通过添加过量难溶电解质 MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括 MnS 在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的 MnCl2。根据上述实验事实,下列分析正确的是( )AMnS 的溶解度小于 CuS、PbS、CdS 等硫化物的溶解度B除杂试剂 MnS 也可用 Na2S 替代CMnS 与 Cu2 反应的离子方程式是 Cu2 S 2 =CuSD整个过程中涉及的反应
14、类型有氧化还原反应和复分解反应【答案】D【解析】通过添加过量难溶电解质 MnS,除去 Cu2 、Pb 2 、Cd 2 等离子,属于沉淀的转化,利用的是CuS、PbS、CdS 比 MnS 更难溶于水的原理,A 错误;用 Na2S 替代 MnS,会引入 S2 和 Na 杂质,同时还生成MnS 沉淀,减少了 Mn2 的量,B 错误;沉淀转化的离子方程式为 Cu2 (aq)MnS(s)= =CuS(s)Mn 2 (aq),C 错误;整个反应过程中 MnO2制 MnCl2的反应是氧化还原反应,沉淀转化是复分解反应,D 正确。6.在 BaSO3(s) Ba2+(aq)+S (aq)平衡体系中,下列措施可使
15、沉淀量减少的是( )O2-3A.加入 K2SO3(s) B.加入稀 HNO3 C.加入稀盐 D.加入 BaCl2(s)5【答案】C【解析】加入 K2SO3或 BaCl2均使平衡逆向移动,加入 HNO3将 BaSO3氧化成 BaSO4,均使沉淀质量增大;加入 HCl,平衡正向移动,沉淀质量减小。【重点强调】(1) 区分沉淀溶解平衡与电离平衡。如 BaSO4(s) Ba2 (aq)SO (aq)是溶解平衡,因为 BaSO4是24强电解质,不存在电离平衡。(2) 一定温度下,溶解度受溶液中相同离子浓度的影响,但 Ksp只受温度影响,温度不变则 Ksp不变,如 Mg(OH)2在 MgCl2溶液中的溶解
16、度要小于在纯水中的溶解度,而 KspMg(OH)2不变。(3) 并非 Ksp越小,其物质的溶解度就越小。对于阴、阳离子的个数比相同的难溶电解质,它们的溶解度可以直接用 Ksp的大小来比较, Ksp越小,其物质的溶解度就越小;而对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质,它们的溶解度就不能直接用 Ksp的大小来比较。如常温下 Ksp(AgCl)1.810 10 , Ksp(Ag2CrO4)1.110 12 ,不能判断前者溶解度大。(4)溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动,并不能改变溶度积。(5)沉淀的生成和溶解相互转化的条件是离子浓度的大小,改变反应所需的离子浓度,可使反应向着所需的方向转化。因
17、此溶度积小的难溶电解质在一定条件下也能向溶度积大的难溶电解质转化。当两种难溶电解质的 Ksp相差不是很大时,通过调节某种离子的浓度,可由溶度积小的难溶电解质向溶度积大的难溶电解质转化。考点 2:溶解度曲线及 Ksp的应用7常温下,将 0.1 mol BaSO4粉末置于盛有 500 mL 蒸馏水的烧杯中,然后烧杯中加入 Na2CO3固体(忽视溶液体积的变化)并充分搅拌,加入 Na2CO3固体的过程中,溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示,下列说法中正确的是( )A相同温度时, Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)BBaSO 4在水中的溶解度、 Ksp均比在 BaCl2溶液中的大C反应 BaS
18、O4(s)CO (aq) BaCO3(s)SO (aq)的 K22.5104 mol/L 时,开始有 BaCO3生成,故 Ksp(BaCO3)232.510 4 1.0105 2.510 9 ,A 项错误; Ksp只与温度有关,B 项错误;K1K26K1 0.04, K2K11,故 K2K1,C 项错误;当 0.1 mol BaSO4全部转化为 BaCO3时,Ksp( BaSO4)Ksp( BaCO3)溶液中 c(SO )0.2 mol/L, K1 0.04, c(CO )5 mol/L,即 0.1 mol BaSO4转化完时24 23溶液中还有 2.5 mol CO ,转化过程中还消耗了 0
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