湖南省永州市2019年高考化學二輪復習 課時4 沉淀反應 絡合反應學案.docx
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沉淀反應 絡合反應 【明確考綱】 1.了解與沉淀相關(guān)的反應類型以及沉淀反應的實質(zhì)。 2.了解中學化學中幾個常見的絡合反應。 【課前真題】 [2018新課標全國Ⅲ,6] 用0.100 molL-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 molL-1 Cl-溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關(guān)描述錯誤的是( ) A. 根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計算可知Ksp(AgCl)的數(shù)量級為10-10 B. 曲線上各點的溶液滿足關(guān)系式c(Ag+)c(Cl-)=Ksp(AgCl) C. 相同實驗條件下,若改為0.0400 molL-1 Cl-,反應終點c移到a D. 相同實驗條件下,若改為0.0500 molL-1 Br-,反應終點c向b方向移動 【答案】C 【解析】:A.選取橫坐標為50mL的點,此時向50mL 0.05mol/L的Cl-溶液中,加入了50mL 0.1mol/L的AgNO3溶液,所以計算出此時溶液中過量的Ag+濃度為0.025mol/L(按照銀離子和氯離子1:1沉淀,同時不要忘記溶液體積變?yōu)樵瓉?倍),由圖示得到此時Cl-約為110-8mol/L(實際稍?。訩SP(AgCl)約為0.02510-8=2.510-10,所以其數(shù)量級為10-10,選項A正確。 B.由于KSP(AgCl)極小,所以向溶液滴加硝酸銀就會有沉淀析出,溶液一直是氯化銀的飽和溶液,所以c(Ag+)c(Cl-)=KSP(AgCl),選項B正確。 C.滴定的過程是用硝酸銀滴定氯離子,所以滴定的終點應該由原溶液中氯離子的物質(zhì)的量決定,將50mL 0.05mol/L的Cl-溶液改為50mL 0.04mol/L的Cl-溶液,此時溶液中的氯離子的物質(zhì)的量是原來的0.8倍,所以滴定終點需要加入的硝酸銀的量也是原來的0.8倍,因此應該由c點的25mL變?yōu)?50.8=20mL,而a點對應的是15mL,選項C錯誤。 D.鹵化銀從氟化銀到碘化銀的溶解度應該逐漸減小,所以KSP(AgCl)應該大于KSP(AgBr),將50mL 0.05mol/L的Cl-溶液改為50mL 0.05mol/L的Br-溶液,這是將溶液中的氯離子換為等物質(zhì)的量的溴離子,因為銀離子和氯離子或溴離子都是1:1沉淀的,所以滴定終點的橫坐標不變,但是因為溴化銀更難溶,所以終點時,溴離子的濃度應該比終點時氯離子的濃度更小,所以有可能由a點變?yōu)閎點。選項D正確。 一 沉淀反應 【課堂精講】 與沉淀相關(guān)的反應包括沉淀的生成,沉淀的溶解以及沉淀的轉(zhuǎn)化,其實質(zhì)都是難溶電解質(zhì)溶解平衡的應用。沉淀的生成從定性的角度來看,構(gòu)成難溶電解質(zhì)的離子在溶液中相遇就會有沉淀產(chǎn)生,但從定量的角度來看,構(gòu)成難溶電解質(zhì)的離子的離子積(Qc)必須大于難溶電解質(zhì)的溶度積(Ksp)才能生成沉淀。沉淀的溶解以及沉淀的轉(zhuǎn)化即為難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡的移動,當溶液中離子的離子積小于難溶電解質(zhì)的溶度積時,沉淀就會溶解或轉(zhuǎn)化為其它沉淀。難溶電解質(zhì)的溶解平衡是動態(tài)平衡,適用于平衡移動原理。 1.沉淀的生成 當溶液中離子積(Qc)大于溶度積(Ksp)時有沉淀生成,常見生成沉淀的方法如下: ①調(diào)節(jié)pH法 如除去CuCl2溶液中的雜質(zhì)FeCl3,可以向溶液中加入CuO,調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去。離子方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+、CuO+2H+===Cu2++H2O。 ②沉淀劑法 如用H2S沉淀Cu2+,離子方程式為H2S+Cu2+===CuS↓+2H+。 2.沉淀的溶解 當溶液中離子積(Qc)小于溶度積(Ksp)時,沉淀就會溶解,常見方法如下: ①酸溶解法 如CaCO3溶于鹽酸,離子方程式為CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。 ②鹽溶液溶解法 如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,離子方程式為Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3H2O。 ③絡合溶解法 如AgCl溶于氨水,離子方程式為AgCl+2NH3H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。 ④氧化還原溶解法:如不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。離子方程式為 3Ag2S+8H++2 NO3-===3S+6Ag++2NO↑+4H2O 3.沉淀的轉(zhuǎn)化 ①實質(zhì):沉淀溶解平衡的移動。 如MgCl2溶液Mg(OH)2Fe(OH)3,則溶解度:Mg(OH)2>Fe(OH)3。 ②規(guī)律: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現(xiàn),沉淀的溶解度差別越大,越容易轉(zhuǎn)化。 ③應用 鍋爐除垢:將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,離子方程式為CaSO4+CO===CaCO3+SO。 礦物轉(zhuǎn)化:CuSO4溶液遇ZnS轉(zhuǎn)化為CuS,離子方程式為ZnS+Cu2+===CuS+Zn2+。 【題組精練】 考點1:溶解平衡的理解與應用 1、下列說法中正確的是( ) A.飽和石灰水中加入一定量生石灰,溶液溫度明顯升高,pH增大 B.AgCl懸濁液中存在平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡向左移動,溶液中離子的總濃度減小 C.AgCl懸濁液中加入KI溶液,白色沉淀變成黃色,證明此條件下Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) D.硬水中含有較多的Ca2+、Mg2+、HCO、SO,加熱煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+ 【答案】C 【解析】解析:飽和石灰水中加入一定量生石灰,溶液溫度明顯升高,但Ca(OH)2的溶解度降低,溶液中c(OH-)減小,溶液的pH減小,A錯;AgCl懸濁液中加入少量NaCl粉末,平衡向左移動,但離子的總濃度增大,B錯;由沉淀的轉(zhuǎn)化規(guī)律可得,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),C對;加熱煮沸硬水,只能軟化具有暫時硬度的硬水,D錯。 2、室溫時,向含有AgCl和AgBr固體的懸濁液中加入少量NaBr固體,下列各項中增大的是( ) A.c(Ag+) B. C.c(Cl-) D. 【答案】C 【解析】解析:向含有AgCl和AgBr固體的懸濁液中加入少量NaBr固體,溴離子濃度增大,使AgBr的溶解平衡逆向移動,c(Ag+)減小,A錯誤;B項的比例式上下同乘c(Ag+),則轉(zhuǎn)化為溶度積常數(shù)之比,溶度積常數(shù)只與溫度有關(guān),B錯誤;c(Ag+)減小,使AgCl的溶解平衡正向移動,c(Cl-)增大,C正確;c(Ag+)c(Br-)不變,c(Cl-)增大,D項減小。 3.下列有關(guān)沉淀溶解平衡的說法正確的是( ) A.Ksp(AB2)小于Ksp(CD),則AB2的溶解度小于CD的溶解度 B.在氯化銀的沉淀溶解平衡體系中,加入蒸餾水,氯化銀的Ksp增大 C.在氯化銀的沉淀溶解平衡體系中,加入碘化鉀固體,氯化銀沉淀可轉(zhuǎn)化為碘化銀沉淀 D.在碳酸鈣的沉淀溶解平衡體系中,加入稀鹽酸,溶解平衡不移動 【答案】C 【解析】:利用溶度積比較難溶電解質(zhì)的溶解性大小時,必須是陰、陽離子比相同的物質(zhì)才可以直接比較,如:AB、CD都是1∶1型,可以直接比較,而AB2和CD不可直接比較,A項錯誤;Ksp不受溶液濃度的影響,只是溫度的函數(shù),B項錯誤;存在沉淀的轉(zhuǎn)化AgCl(s)+I-(aq)===AgI(S)+Cl-(aq),C項正確;D項在碳酸鈣沉淀中加入鹽酸,會發(fā)生反應:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,溶解平衡向右移動,D項錯誤。 4.化工生產(chǎn)中含Cu2+的廢水常用MnS(s)作沉淀劑,其反應原理為Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列有關(guān)該反應的推理不正確的是( ) A.該反應達到平衡時:c(Cu2+)=c(Mn2+) B.CuS的溶解度可能比MnS的溶解度小 C.往平衡體系中加入少量Cu(NO3)2(s)后,c(Mn2+)變大 D.該反應的平衡常數(shù)表達式:K=Ksp(MnS)Ksp(CuS) 【答案】A 【解析】反應達到平衡時,c(Cu2+)和c(Mn2+)不再變化,但兩者不一定相等,A項錯誤;該反應是沉淀的轉(zhuǎn)化,溶解度小的物質(zhì)能夠轉(zhuǎn)化為溶解度更小的物質(zhì),B項正確;加入Cu(NO3)2(s),溶液中的c(Cu2+)增大,平衡向正反應方向移動,c(Mn2+)增大, C項正確;Ksp(MnS)=c(Mn2+)c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)c(S2-), 所以Ksp(MnS)/Ksp(CuS)=c(Mn2+)/c(Cu2+)=K,D項正確。 5.以MnO2為原料發(fā)生反應制得MnCl2溶液,其中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子,通過添加過量難溶電解質(zhì)MnS,可使這些金屬離子形成硫化物沉淀,經(jīng)過濾除去包括MnS在內(nèi)的沉淀,再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶,可得純凈的MnCl2。根據(jù)上述實驗事實,下列分析正確的是( ) A.MnS的溶解度小于CuS、PbS、CdS等硫化物的溶解度 B.除雜試劑MnS也可用Na2S替代 C.MnS與Cu2+反應的離子方程式是Cu2++S2-===CuS↓ D.整個過程中涉及的反應類型有氧化還原反應和復分解反應 【答案】D 【解析】通過添加過量難溶電解質(zhì)MnS,除去Cu2+、Pb2+、Cd2+等離子,屬于沉淀的轉(zhuǎn)化,利用的是CuS、PbS、CdS比MnS更難溶于水的原理,A錯誤;用Na2S替代MnS,會引入S2-和Na+雜質(zhì),同時還生成MnS沉淀,減少了Mn2+的量,B錯誤;沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式為Cu2+(aq)+MnS(s)===CuS(s)+Mn2+(aq),C錯誤;整個反應過程中MnO2制MnCl2的反應是氧化還原反應,沉淀轉(zhuǎn)化是復分解反應,D正確。 6.在BaSO3(s)Ba2+(aq)+SO32-(aq)平衡體系中,下列措施可使沉淀量減少的是( ) A.加入K2SO3(s) B.加入稀HNO3 C.加入稀鹽 D.加入BaCl2(s) 【答案】C 【解析】加入K2SO3或BaCl2均使平衡逆向移動,加入HNO3將BaSO3氧化成BaSO4,均使沉淀質(zhì)量增大;加入HCl,平衡正向移動,沉淀質(zhì)量減小。 【重點強調(diào)】 (1) 區(qū)分沉淀溶解平衡與電離平衡。如BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq)是溶解平衡,因為BaSO4是強電解質(zhì),不存在電離平衡。 (2) 一定溫度下,溶解度受溶液中相同離子濃度的影響,但Ksp只受溫度影響,溫度不變則Ksp不變,如Mg(OH)2在MgCl2溶液中的溶解度要小于在純水中的溶解度,而Ksp[Mg(OH)2]不變。 (3) 并非Ksp越小,其物質(zhì)的溶解度就越小。對于陰、陽離子的個數(shù)比相同的難溶電解質(zhì),它們的溶解度可以直接用Ksp的大小來比較,Ksp越小,其物質(zhì)的溶解度就越??;而對于陰、陽離子的個數(shù)比不同的難溶電解質(zhì),它們的溶解度就不能直接用Ksp的大小來比較。如常溫下Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.110-12,不能判斷前者溶解度大。 (4)溶液中離子濃度的變化只能使溶解平衡移動,并不能改變?nèi)芏确e。 (5)沉淀的生成和溶解相互轉(zhuǎn)化的條件是離子濃度的大小,改變反應所需的離子濃度,可使反應向著所需的方向轉(zhuǎn)化。因此溶度積小的難溶電解質(zhì)在一定條件下也能向溶度積大的難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化。當兩種難溶電解質(zhì)的Ksp相差不是很大時,通過調(diào)節(jié)某種離子的濃度,可由溶度積小的難溶電解質(zhì)向溶度積大的難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化。 考點2:溶解度曲線及Ksp的應用 7.常溫下,將0.1 mol BaSO4粉末置于盛有500 mL蒸餾水的燒杯中,然后燒杯中加入Na2CO3固體(忽視溶液體積的變化)并充分攪拌,加入Na2CO3固體的過程中,溶液中幾種離子的濃度變化曲線如圖所示,下列說法中正確的是( ) A.相同溫度時,Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3) K1 B.BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大 K2 C.反應BaSO4(s)+CO(aq) BaCO3(s)+SO(aq)的K2- 配套講稿:
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