2022版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第8章水溶液中的離子平衡第4節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡課件

這是一份2022版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第8章水溶液中的離子平衡第4節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡課件，共60頁。PPT課件主要包含了欄目導(dǎo)航，必備知識關(guān)鍵能力，沉淀溶解和生成，沉淀溶解平衡，MgOH2，F(xiàn)eOH3，溶解度小，溶解度更小，易錯(cuò)辨析，答案C等內(nèi)容，歡迎下載使用。
?知識點(diǎn)1　難溶電解質(zhì)的溶解平衡及應(yīng)用
1．沉淀溶解平衡(1)含義。在一定溫度下的水溶液中，當(dāng)_________________的速率相等時(shí)，即建立了溶解平衡狀態(tài)。
【答案】＝　≠　不變　
(5)電解質(zhì)在水中的溶解度。20 ℃時(shí)，電解質(zhì)在水中的溶解度與溶解性存在如下關(guān)系：
(1)一般說來，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)，但溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度稍大的沉淀也能實(shí)現(xiàn)。(2)用沉淀法除雜不可能將雜質(zhì)離子全部通過沉淀除去。一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10－5 ml·L－1時(shí)，沉淀已經(jīng)完全。
　判斷正誤(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)沉淀達(dá)到溶解平衡時(shí)，溶液中溶質(zhì)離子濃度一定相等，且保持不變(　　)(2)升高溫度，沉淀溶解平衡一定正向移動(　　)(3)室溫下，AgCl在水中的溶解度小于在食鹽水中的溶解度(　　)
(4)難溶電解質(zhì)達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，增加難溶電解質(zhì)的量，平衡向溶解方向移動(　　)(5)在一定條件下，溶解度較小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀(　　)【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2．(2019·北京西城區(qū)模擬)某興趣小組進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：①將0.1 ml·L－1 MgCl2溶液和0.5 ml·L－1 NaOH溶液等體積混合得到濁液②取少量①中濁液，滴加0.1 ml·L－1 FeCl3溶液，出現(xiàn)紅褐色沉淀③將①中濁液過濾，取少量白色沉淀，滴加0.1 ml·L－1 FeCl3溶液，白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀④另取少量白色沉淀，滴加飽和NH4Cl溶液，沉淀溶解
?知識點(diǎn)2　溶度積常數(shù)及其應(yīng)用
cm(An＋)·cn(Bm－)　
2．影響Ksp的因素(1)內(nèi)因：難溶物質(zhì)本身的性質(zhì)，這是決定因素。(2)外因：①濃度：加水稀釋，平衡向______方向移動，但Ksp________。②溫度：絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是______過程，升高溫度，平衡向______方向移動，Ksp______。③其他：向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶物質(zhì)(或更難電離物質(zhì)或氣體)的離子時(shí)，平衡向溶解方向移動，但Ksp不變。
(1)溶解平衡一般是吸熱的，溫度升高平衡右移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。(2)對于相同類型的物質(zhì)，Ksp的大小反映了難溶電解質(zhì)在溶液中溶解能力的大小，也反映了該物質(zhì)在溶液中沉淀的難易。
　判斷正誤(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，則AB2的溶解度小于CD的溶解度(　　)(2)不可能使要除去的離子全部通過沉淀除去，一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1.0×10－5ml·L－1時(shí)，沉淀已經(jīng)完全(　　)(3)常溫下，向Mg(OH)2飽和溶液中加入NaOH固體，Mg(OH)2的Ksp不變(　　)
(4)常溫下，向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體，BaCO3的Ksp減小(　　)(5)溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響，溫度升高，Ksp增大(　　)【答案】(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×
突破　溶度積常數(shù)的應(yīng)用與計(jì)算1．25 ℃時(shí)，Ksp(FeS)＝6.3×10－18ml2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36 ml2·L－2，Ksp(ZnS)＝1.3×10－24ml2·L－2。下列有關(guān)說法中正確的是(　　)A．25 ℃時(shí)，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B．25 ℃時(shí)，飽和CuS溶液中Cu2＋的濃度為1.3×10－36ml·L－1C．向物質(zhì)的量濃度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有FeS沉淀生成
2．(2020·安徽江淮十校聯(lián)考)高純碳酸錳在電子工業(yè)中有著重要的應(yīng)用，濕法浸出軟錳礦(主要成分為MnO2，含有少量Fe、Al、Mg等雜質(zhì)元素)制備高純碳酸錳的流程如下。其中除雜過程包括：①向浸出液中加入一定量的試劑X，調(diào)節(jié)浸出液的pH為3.5～5.5；②再加入一定量的軟錳礦和雙氧水，過濾；③……下列說法正確的是(已知室溫下：Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Al(OH)3]＝3.0×10－34，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38)(　　)
A．浸出時(shí)加入植物粉的作用是作為還原劑B．除雜過程中調(diào)節(jié)浸出液的pH為3.5～5.5可完全除去Fe、Al、Mg等雜質(zhì)C．試劑X可以是MnO、MnO2、MnCO3等物質(zhì)D．為提高沉淀MnCO3步驟的速率可以持續(xù)升高溫度
【答案】A【解析】根據(jù)Ksp可知，pH為3.5～5.5不能完全除去鎂離子，B錯(cuò)誤；二氧化錳不能與酸反應(yīng)，無法調(diào)節(jié)pH，C錯(cuò)誤；碳酸氫銨不穩(wěn)定，受熱易分解，故不能溫度太高，D錯(cuò)誤。
?核心素養(yǎng)19　沉淀溶解平衡圖像分析
沉淀溶解平衡圖像分析在近幾年的高考中出現(xiàn)的頻率比較高，一般作為選擇題的最后一道試題，有一定難度，考查學(xué)生對圖像的分析能力與對沉淀溶解平衡原理的掌握。
沉淀溶解平衡曲線類似于溶解度曲線，曲線上任一點(diǎn)都表示飽和溶液，都是相應(yīng)溫度下恰好生成沉淀時(shí)的離子濃度，同一溫度下有相同的Ksp。曲線上方的任何一點(diǎn)均表示過飽和溶液，此時(shí)有沉淀析出，曲線下方的任一點(diǎn)均表示不飽和溶液。
A．曲線Ⅰ表示MnS的沉淀溶解平衡曲線B．升高溫度，曲線Ⅱ上的c點(diǎn)可沿虛線平移至d點(diǎn)
D．向b點(diǎn)溶液中加入少量Na2S固體，溶液組成由b點(diǎn)沿Ⅰ線向a點(diǎn)方向移動【答案】B
(1)明確圖像中縱、橫坐標(biāo)的含義。(2)理解圖像中線上的點(diǎn)、線外點(diǎn)的含義。(3)抓住Ksp的特點(diǎn)，可根據(jù)Ksp公式計(jì)算其他值，也可與Qc比較大小，判斷溶液中有無沉淀析出。
1．已知25 ℃時(shí)，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。向100 mL該條件下的CaSO4飽和溶液中加入400 mL 0.01 ml·L－1 Na2SO4溶液，下列敘述正確的是(　　)
2．某溫度時(shí)，可用K2S沉淀Cu2＋、Mn2＋、Zn2＋三種離子(M2＋)，所需S2－最低濃度的對數(shù)值lg c(S2－)與lg c(M2＋)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．三種離子對應(yīng)的硫化物中Ksp(CuS)最小，約為1×10－20ml2·L－2B．向MnS的懸濁液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移動，c(S2－)增大C．可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量雜質(zhì)ZnCl2
D．向濃度均為1×10－5ml·L－1的Cu2＋、Zn2＋、Mn2＋混合溶液中逐滴加入1×10－4ml·L－1的Na2S溶液，Zn2＋先沉淀【答案】C【解析】向橫坐標(biāo)作一垂線，與三條斜線相交，此時(shí)c(S2－)相同，而c(Cu2＋)＜c(Zn2＋)＜c(Mn2＋)，可判斷CuS的Ksp最小。取CuS線與橫坐標(biāo)交點(diǎn)，可知此時(shí)c(S2－)＝10－10 ml·L－1，c(Cu2＋)＝10－25ml·L－1，Ksp(CuS)＝10－35ml2·L－2，A錯(cuò)誤；向MnS懸濁液中加水，促進(jìn)溶解，溶解平衡正向移動，但依然是MnS的飽和溶液，c(S2－)不變，B錯(cuò)誤；因?yàn)镵sp(ZnS)＜Ksp(MnS)，加入MnS將ZnCl2轉(zhuǎn)化成溶解度更小的ZnS，ZnS和過量的MnS固體過濾除去，C正確；因Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)＜Ksp(MnS)，所以Cu2＋先沉淀，D錯(cuò)誤。
A．Ksp(Ag2SeO3)的數(shù)量級為10－10B．d點(diǎn)對應(yīng)的AgBr溶液為不飽和溶液C．所用AgNO3溶液的濃度為10－3 ml/L
4．(2020·山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)診斷)25 ℃時(shí)，F(xiàn)e(OH)2和Cu(OH)2的飽和溶液中，金屬陽離子的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)[－lgc(M2＋)與溶液pH的變化關(guān)系如圖所示，已知該溫度下Ksp[Cu(OH)2]Ksp(AgCl)B．(2019·全國卷Ⅱ)向Mg(OH)2懸濁液中滴加足量FeCl3溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀：3Mg(OH)2＋2FeCl3══2Fe(OH)3＋3MgCl2C．(2018·海南卷改編)某溫度下向含AgCl固體的AgCl飽和溶液中加入少量稀鹽酸，AgCl的溶解度減小、Ksp不變
2．(2019·全國卷Ⅱ)絢麗多彩的無機(jī)顏料的應(yīng)用曾創(chuàng)造了古代繪畫和彩陶的輝煌。硫化鎘(CdS)是一種難溶于水的黃色顏料，其在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．圖中a和b分別為T1、T2溫度下CdS在水中的溶解度B．圖中各點(diǎn)對應(yīng)的Ksp的關(guān)系為：Ksp(m)＝Ksp(n)＜Ksp(p)＜Ksp(q)C．向m點(diǎn)的溶液中加入少量Na2S固體，溶液組成由m沿mpn線向p方向移動
D．溫度降低時(shí)，q點(diǎn)的飽和溶液的組成由q沿qp線向p方向移動
【答案】B【解析】由圖像得a和b分別為T1、T2溫度下CdS在水中的溶解度，A正確；溫度升高Ksp增大，則T2＞T1，圖中各點(diǎn)對應(yīng)的Ksp的關(guān)系為Ksp(m)＝Ksp(n)＝Ksp(p)＜Ksp(q)，B錯(cuò)誤；Ksp＝c(Cd2＋)·c(S2－)，向m點(diǎn)的溶液中加入少量Na2S固體，溫度不變Ksp不變，硫離子濃度增大，鎘離子濃度減小，溶液組成由m沿mpn線向p方向移動，C正確；Ksp＝c(Cd2＋)·c(S2－)，是吸熱過程，降低溫度平衡逆向進(jìn)行，飽和溶液中離子濃度減小，Ksp減小，溫度降低時(shí)，q點(diǎn)的飽和溶液的組成由qp線向p方向移動，D正確。
3．(2018·全國卷Ⅲ)用0.100 ml·L－1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 ml·L－1 Cl－溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是(　　)
A．根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計(jì)算可知Ksp(AgCl)的數(shù)量級為10－10B．曲線上各點(diǎn)的溶液滿足關(guān)系式c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)C．相同實(shí)驗(yàn)條件下，若改為0.040 0 ml·L－1 Cl－，反應(yīng)終點(diǎn)c移到aD．相同實(shí)驗(yàn)條件下，若改為0.050 0 ml·L－1 Br－，反應(yīng)終點(diǎn)c向b方向移動
【答案】C【解析】到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)－lgc(Cl－)約為5，c(Cl－)＝c(Ag＋)＝1×10－5ml·L－1，所以Ksp(AgCl)＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝10－10，A正確；曲線上各點(diǎn)均是AgCl的飽和溶液，均滿足關(guān)系式c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)，B正確；將溶液改為50 mL 0.040 0 ml·L－1的Cl－溶液，此時(shí)溶液中的n(Cl－)是原來的0.8倍，所以滴定終點(diǎn)需要加入的n(AgNO3)也是原來的0.8倍，因此應(yīng)該由c點(diǎn)的25 mL變?yōu)?5 mL×0.8＝20 mL，而a點(diǎn)對應(yīng)的是15 mL，C錯(cuò)誤；
因?yàn)镵sp(AgCl)>Ksp(AgBr)，將溶液改為0.050 0 ml·L－1的Br－溶液，即將溶液中的Cl－換為等物質(zhì)的量的Br－，因?yàn)锳g＋、Cl－或Br－都是按物質(zhì)的量比1∶1沉淀的，所以滴定終點(diǎn)的橫坐標(biāo)不變，但因?yàn)锳gBr更難溶，所以終點(diǎn)時(shí)，c(Br－)應(yīng)該比終點(diǎn)時(shí)c(Cl－)更小，所以有可能由c點(diǎn)變?yōu)閎點(diǎn)，D正確。
4．(2020·全國卷Ⅲ)某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O)：
溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：回答下列問題：(1)“堿浸”中NaOH的兩個(gè)作用分別是_____________________。為回收金屬，用稀硫酸將“濾液①”調(diào)為中性，生成沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程式____________________________。
(2)“濾液②”中含有的金屬離子是_______________________。(3)“轉(zhuǎn)化”中可替代H2O2的物質(zhì)是________________________。若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”，即“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)離子為____________。(4)利用上述表格數(shù)據(jù)，計(jì)算Ni(OH)2的Ksp＝________________(列出計(jì)算式)。如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2＋濃度為1.0 ml·L－1，則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是________________。
(5)硫酸鎳在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應(yīng)的離子方程式________________。(6)將分離出硫酸鎳晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意義是____________________________。
【解析】由工藝流程分析可得，向廢鎳催化劑中加入NaOH溶液進(jìn)行堿浸，可除去油脂，并發(fā)生反應(yīng)2Al＋2NaOH＋2H2O══2NaAlO2＋3H2↑、2Al2O3＋4NaOH══4NaAlO2＋2H2O。將Al及其氧化物溶解，得到的濾液①含有NaAlO2，濾餅①為Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性雜質(zhì)，加稀H2SO4酸浸后得到含有Ni2＋、Fe2＋、Fe3＋的濾液②，F(xiàn)e2＋經(jīng)H2O2氧化為Fe3＋后，加入NaOH調(diào)節(jié)pH使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去，再控制pH濃縮結(jié)晶得到硫酸鎳的晶體。
5．(2019·全國卷Ⅲ)高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備，工藝如下圖所示。回答下列問題：
相關(guān)金屬離子[c0(Mn＋)＝0.1 ml·L－1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：(1)“調(diào)pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為________～6之間。