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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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Ⅲ,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10-10 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 【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,所以c(Ag+)c(Cl-)=KSP(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a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(Qc)必须大于难溶电解质的溶度积(Ksp)才能生成沉淀。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: ①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++3H2OFe(OH)3+3H+、CuO+2H+===Cu2++H2O。 ②沉淀剂法 如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+。 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: ①酸溶解法 如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。 ②盐溶液溶解法 如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3H2O。 ③络合溶解法 如AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH3H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。 ④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↑+4H2O 3.沉淀的转化 ①实质:沉淀溶解平衡的移动。 如MgCl2溶液Mg(OH)2Fe(OH)3,则溶解度:Mg(OH)2>Fe(OH)3。 ②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。 ③应用 锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为CaSO4+CO===CaCO3+SO。 矿物转化:CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS,离子方程式为ZnS+Cu2+===CuS+Zn2+。 【题组精练】 考点1:溶解平衡的理解与应用 1、下列说法中正确的是( ) 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 B.AgCl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 C.AgCl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+、Mg2+、HCO、SO,加热煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+ 【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;AgCl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-) D. 【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;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】C 【解析】:利用溶度积比较难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1∶1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:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,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( ) 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)=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+、Pb2+、Cd2+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( ) A.MnS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 C.MnS与Cu2+反应的离子方程式是Cu2++S2-===CuS↓ D.整个过程中涉及的反应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+、Pb2+、Cd2+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)+Mn2+(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)+SO32-(aq)平衡体系中,下列措施可使沉淀量减少的是( ) A.加入K2SO3(s) B.加入稀HNO3 C.加入稀盐 D.加入BaCl2(s) 【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溶液中的溶解度要小于在纯水中的溶解度,而Ksp[Mg(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) K1 B.BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大 K2 C.反应BaSO4(s)+CO(aq) BaCO3(s)+SO(aq)的K2- 配套讲稿:
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