2020届二轮复习盐类水解、沉淀溶解平衡课件（73张）（全国通用） 73页

化　学 大二轮复习 新课标导学 第一部分 专题整合突破 专题二　化学基本理论 第十一讲　盐类水解、沉淀溶解平衡 1 高考点击 2 高频考点、分层突破 3 课后热点强化 高 考 点 击 [ 最新考纲 ] [ 考向分析 ] 1. 认识盐类水解的本质是中和反应的逆反应，能多角度、动态地分析盐类水解和沉淀溶解平衡，并用相关的原理解决实际问题 2. 能运用水解平衡模型和沉淀溶解平衡模型解释化学现象，揭示现象的本质与规律 3. 能发现和提出有探究价值的盐类水解和沉淀溶解平衡的问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究 4. 应具有严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识；赞赏化学对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与盐类水解和沉淀溶解平衡有关的社会热点问题做出正确的价值判断 1. 重点考查盐类的水解平衡及其移动，常考查： (1) 盐类的水解平衡移动的应用 (2) 溶液中离子浓度关系的分析 2. 重点考查沉淀溶解平衡及其应用，常考查： (1) 沉淀的溶解与转化 (2) 溶解度与 K sp 的相关转化与比较 (3) 金属阳离子沉淀完全的 pH 及沉淀分离的相关计算 高频考点、分层突破 1 ． (2018 · 北京， 11) 测定 0.1 mol · L － 1 Na 2 SO 3 溶液先升温再降温过程中的 pH ，数据如下。 考点一　盐类水解和粒子浓度大小比较 真 题 感 悟 —— 悟真题、明方向 时刻 ① ② ③ ④ 温度 / ℃ 25 30 40 25 pH 9.66 9.52 9.37 9.25 C BD 3 ． (2017 · 全国卷 Ⅰ ， 13) 常温下将 NaOH 溶液添加到己二酸 (H 2 X) 溶液中，混合溶液的 pH 与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是 ( 　　 ) D ► 知能补漏 1 ． 盐类水解的 “ 五个要点 ” ： 核 心 突 破 —— 补知能、学方法 1 ．为了除去 FeSO 4 溶液中的 Fe 3 ＋ ，可加入纯铁屑，但此法很费时。现有一种方法是在蒸馏水沸腾时加入粉末状的绿矾 ( 少量多次 ) ，搅拌，直到观察到有红褐色沉淀产生即可停止加入药品，煮沸 1 ～ 2 分钟，趁热过滤，密封保存所得的 FeSO 4 溶液，此法的原理是 ( 　　 ) A ． Fe 3 ＋ 易水解，它的水解产物之一能抑制 Fe 2 ＋ 水解 B ． Fe 2 ＋ 有较强的还原性，它能还原 Fe 3 ＋ C ． Fe 3 ＋ 有较强的氧化性，它能氧化 Fe 2 ＋ D ．降温能促进 Fe 3 ＋ 的水解 A 备 考 验 证 —— 练典题、重应用 [ 解析 ] 　 Fe 3 ＋ 水解的产物之一是 H ＋ ， H ＋ 能抑制 Fe 2 ＋ 的水解， A 正确； Fe 2 ＋ 、 Fe 3 ＋ 是相邻价态，不能发生氧化还原反应， B 、 C 错误； Fe 3 ＋ 的水解是吸热反应，升温能促进它的水解， D 错误。 2 ． (2019 · 河北衡水二模 ) 某同学探究溶液的酸碱性对 FeCl 3 水解平衡的影响，实验方案如下：配制 50 mL 0.001 mol · L － 1 FeCl 3 溶液、 50 mL 对照组溶液 X ，向两种溶液中分别滴加 1 滴 1 mol · L － 1 盐酸、 1 滴 1 mol · L － 1 NaOH 溶液，测得溶液 pH 随时间变化曲线如图所示。 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A ．依据 M 点对应的 pH ，说明 Fe 3 ＋ 发生了水解反应 B ．对照组溶液 X 的组成可能是 0.003 mol · L － 1 KCl 溶液 C ．依据曲线 c 和 d 说明 Fe 3 ＋ 水解平衡发生了移动 D ．通过仪器检测体系浑浊度的变化，可表征水解平衡移动的方向 [ 解析 ] 　 由题图可知， 0.001 mol · L － 1 FeCl 3 溶液的 pH 小于 7 ，说明 Fe 3 ＋ 发生了水解， A 正确； KCl 溶液的 pH ＝ 7 ，而图中对照组溶液 X 的 pH 与 0.001 mol · L － 1 FeCl 3 溶液相同，溶液 X 不可能为 0.003 mol · L － 1 KCl 溶液， B 错误；在 FeCl 3 溶液中加碱或酸后，溶液的 pH 变化均比对照组溶液 X 的变化小，因为加酸或碱均引起 Fe 3 ＋ 水解平衡的移动， C 正确； FeCl 3 溶液水解生成 Fe(OH) 3 ，若溶液的浑浊程度变大，则 Fe 3 ＋ 的水解被促进，否则被抑制， D 正确。 B C 4 ．常温下，向 20 mL 0.1 mol · L － 1 (NH 4 ) 2 SO 4 溶液中逐滴加入 0.2 mol · L － 1 NaOH 溶液时，溶液的 pH 与所加 NaOH 溶液体积的关系如图所示 ( 不考虑挥发 ) 。下列说法正确的是 ( 　　 ) C 1 ． (2018 · 天津， 4) 由下列实验及现象推出的相应结论正确的是 ( 　　 ) 考点二　难溶电解质的沉淀溶解平衡 B 真 题 感 悟 —— 悟真题、明方向 2 ． (2019 · 全国 Ⅱ ， 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 ( 　　 ) B A ．图中 a 和 b 分别为 T 1 、 T 2 温度下 CdS 在水中的溶解度 B ．图中各点对应的 K sp 的关系为： K sp (m) ＝ K sp (n)< K sp (p)< K sp (q) C ．向 m 点的溶液中加入少量 Na 2 S 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 [ 解析 ] 　 a 、 b 分别表示温度为 T 1 、 T 2 时溶液中 Cd 2 ＋ 和 S 2 － 的物质的量浓度，可间接表示对应温度下 CdS 在水中的溶解度， A 项正确； K sp 只受温度影响，即 m 、 n 、 p 三点对应的 K sp 相同，又 T 1 < T 2 ，故 K sp (m) ＝ K sp (n) ＝ K sp (p)< K sp (q) ， B 项错误；向 m 点的溶液中加入少量 Na 2 S 固体，溶液中 c (S 2 － ) 增大，温度不变， K sp 不变，则溶液中 c (Cd 2 ＋ ) 减小，溶液组成由 m 点沿 mpn 线向 p 方向移动， C 项正确；温度降低时， CdS 的溶解度减小， q 点的饱和溶液的组成由 q 沿 qp 线向 p 方向移动， D 项正确。 3 ． (2017 · 全国 Ⅰ · 27)Li 4 Ti 5 O 12 和 LiFePO 4 都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿 ( 主要成分为 FeTiO 3 ，还含有少量 MgO 、 SiO 2 等杂质 ) 来制备。工艺流程如下： 回答下列问题： (1) “ 酸浸 ” 实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为 70% 时，所采用的实验条件为 _________________________ 。 (2) “ 酸浸 ” 后，钛主要以 TiOCl 形式存在，写出相应反应的离子方程式 ________________________________________ 。 100 ℃ 、 2 h 或 90 ℃ 、 5 h (3)TiO 2 · x H 2 O 沉淀与双氧水、氨水反应 40 min 所得实验结果如下表所示： 分析 40 ℃ 时 TiO 2 · x H 2 O 转化率最高的原因 _______________________________________________________________________________________________________________________________________ 。 (4)Li 2 Ti 5 O 15 中 Ti 的化合价为＋ 4 ，其中过氧键的数目为 _____ 。 低于 40 ℃ ， TiO 2 · x H 2 O 转化反应速率随温度升高而增加；超过 40 ℃ ，双氧水分 解与氨气逸出导致 TiO 2 · x H 2 O 转化反应速率下降 温度 / ℃ 30 35 40 45 50 TiO 2 · x H 2 O 转化率 /% 92 95 97 93 88 4 ► 知能补漏 溶度积曲线与计算 1 ． 溶度积曲线 溶度积曲线是分别以阳、阴离子的浓度为坐标作出的曲线，不同温度下曲线形状不尽相同。如图是 BaSO 4 溶液中的离子浓度曲线。 核 心 突 破 —— 补知能、学方法 (1) 曲线上的任意一点 ( 如 a 、 c 点 ) ，都代表指定温度下的饱和溶液，由对应的离子浓度可求 K sp 。 (2) 可通过比较，观察得出溶液是否达到饱和状态，是否有沉淀析出。处于曲线上方的点 ( 如 b 点 ) 表明溶液处于过饱和状态，一定会有沉淀析出，处于曲线下方的点 ( 如 d 点 ) ，则表明溶液处于未饱和状态，不会有沉淀析出。 2 ．溶度积曲线的解题方法 (1) 第一步：明确图像中纵、横坐标的含义。纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。 (2) 第二步：理解图像中线上的点、线外点的含义。 ① 以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图像上，曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时 Q ＝ K sp 。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线外的点。 ②曲线上方区域的点均为饱和溶液与沉淀共存的体系，此时 Q > K sp 。 ③曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时 Q < K sp 。 (3) 第三步：抓住 K sp 的特点，结合选项分析判断。 ①溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况： a. 原溶液不饱和时，离子浓度要增大都增大； b. 原溶液饱和时，离子浓度都不变。 ②溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。 特别提示： (1) 对于组成形式不同的物质，不能根据溶度积数值比较其溶液中离子浓度大小，需经过计算再进行比较。 (2) 在沉淀溶解平衡的图像中，只有曲线上的点才表示达到沉淀溶解平衡状态，曲线上方的点表示过饱和，下方的点表示未饱和。 (3) 是否生成沉淀取决于 Q c 与 K sp 的相对大小，不能只通过 K sp 大小判断。 1 ． (2019 · 湖南长沙二模 ) 硫化汞 (HgS) 难溶于水，在自然界中呈红褐色，常用于油画颜料、印泥等。某温度时， HgS 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) C 备 考 验 证 —— 练典题、重应用 A ．向硫化汞的浊液中加入硫化钠溶液，硫化汞的 K sp 减小 B ．图中 a 点对应的是饱和溶液 C ．向 c 点的溶液中加入 0.1 mol · L － 1 Hg(NO 3 ) 2 ，则 c (S 2 － ) 减小 D ．升高温度可以实现 c 点到 b 点的转化 2 ． (2019 · 唐山一模 ) 下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ．用等体积的蒸馏水或 0.01 mol · L － 1 盐酸洗涤 AgCl 沉淀， AgCl 损失量相同 B ．向 MgCO 3 沉淀中滴加 NaOH 溶液可以得到 Mg(OH) 2 沉淀 C ．向氨水中加入 NH 4 Cl 或 NaOH 固体，溶液的 pH 均增大 D ． AgCl 在水中的 K sp 比在 NaCl 溶液中的大 B 3 ． (2019 · 石家庄高考一模 ) 已知常温下： K sp [Mg(OH) 2 ] ＝ 1.2×10 － 11 mol 3 · L － 3 ， K sp [AgCl] ＝ 1.8×10 － 10 mol 2 · L － 2 ， K sp [Ag 2 S] ＝ 6.3×10 － 50 mol 3 · L － 3 ， K sp [CH 3 COOAg] ＝ 2.3×10 － 3 mol 2 · L － 2 ，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．浓度为 0.02 mol · L － 1 的 AgNO 3 溶液和浓度为 0.02 mol · L － 1 CH 3 COONa 的 1 L 混合溶液中，一定有 CH 3 COOAg 沉淀生成 B ．将 0.001 mol · L － 1 的 AgNO 3 溶液滴入浓度均为 0.001 mol · L － 1 的 KCl 和 K 2 S 混合溶液中先产生 AgCl 沉淀 C ．在 Mg 2 ＋ 为 0.12 mol · L － 1 的溶液中要产生 Mg(OH) 2 沉淀，溶液的 pH 至少要控制在 9 以上 D ．向饱和 AgCl 的溶液中加入 NaCl 溶液， K sp [AgCl] 变大 C 4 ．已知常温下 Fe(OH) 3 和 Mg(OH) 2 的 K sp 分别为 8.0×10 － 38 、 1.2×10 － 11 ，向浓度均为 0.12 mol · L － 1 的 FeCl 3 、 MgCl 2 的混合溶液中加入碱液，要使 Fe 3 ＋ 完全沉淀而 Mg 2 ＋ 不沉淀，应该调节溶液 pH 的范围是 ___________________ 。 ( 已知 lg 2 ＝ 0.3 ，当离子浓度为 1×10 － 5 mol · L － 1 时沉淀就达完全 ) 3.3≤pH<9 1 ． (2017 · 全国 Ⅲ 卷， 13) 在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的 Cl － 会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入 Cu 和 CuSO 4 ，生成 CuCl 沉淀从而除去 Cl － 。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是 ( 　　 ) 考点三　溶液中 “ 四大平衡常数 ” 的理解和应用 C 真 题 感 悟 —— 悟真题、明方向 A ． K sp (CuCl) 的数量级为 10 － 7 B ．除 Cl － 反应为 Cu ＋ Cu 2 ＋ ＋ 2Cl － ===2CuCl C ．加入 Cu 越多， Cu ＋ 浓度越高，除 Cl － 效果越好 D ． 2Cu ＋ ===Cu 2 ＋ ＋ Cu 平衡常数很大，反应趋于完全 2 ． (2019 · 北京， 12) 实验测得 0.5 mol · L － 1 CH 3 COONa 溶液、 0.5 mol · L － 1 CuSO 4 溶液以及 H 2 O 的 pH 随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) C A ．随温度升高，纯水中 c (H ＋ )> c (OH － ) B ．随温度升高， CH 3 COONa 溶液的 c (OH － ) 减小 C ．随温度升高， CuSO 4 溶液的 pH 变化是 K W 改变与水解平衡移动共同作用的结果 D ．随温度升高， CH 3 COONa 溶液和 CuSO 4 溶液的 pH 均降低，是因为 CH 3 COO － 、 Cu 2 ＋ 水解平衡移动方向不同 [ 解析 ] 　 任何温度时，纯水中 H ＋ 浓度与 OH － 浓度始终相等， A 项错误；随温度升高， CH 3 COONa 水解程度增大，溶液中 c (OH － ) 增大，且温度升高，水的电离程度增大， c (OH － ) 也增大， B 项错误；温度升高，水的电离程度增大， c (H ＋ ) 增大，又 CuSO 4 水解使溶液显酸性，温度升高，水解平衡正向移动，故 c (H ＋ ) 增大， C 项正确；温度升高，能使电离平衡和水解平衡均向正反应方向移动，而 CH 3 COONa 溶液随温度升高 pH 降低的原因是水的电离程度增大得多，而 CuSO 4 溶液随温度升高 pH 降低的原因是 Cu 2 ＋ 水解程度增大得多， D 项错误。 24 8.7 × 10 － 7 N 2 H 6 (HSO 4 ) 2 ► 知能补漏 1 ．电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡是溶液中的三大平衡，它们都遵循平衡移动原理 —— 当改变体系的一个条件时，平衡总是向能够减弱这种改变的方向移动。 (1) 电离平衡与水解平衡的比较 核 心 突 破 —— 补知能、学方法 电离平衡 ( 如 CH 3 COOH 溶液 ) 水解平衡 ( 如 CH 3 COONa 溶液 ) 研究 对象 弱电解质 ( 包括水的电离、多元弱酸的酸式盐 ) 盐溶液 ( 包括强酸弱碱形成的盐、弱酸强碱形成的盐、弱酸弱碱形成的盐 ) 电离平衡 ( 如 CH 3 COOH 溶液 ) 水解平衡 ( 如 CH 3 COONa 溶液 ) 实质 弱电解质的电离 盐类水解促进水的电离 升高温度 促进电离，离子浓度增大，电离常数增大 促进水解，水解常数增大 加水稀释 促进电离，离子浓度 ( 除 OH － 外 ) 减小，电离常数不变 促进水解，离子浓度 ( 除 H ＋ 外 ) 减小，水解常数不变 加入相应分子或离子 加入 CH 3 COONa 固体或盐酸，抑制电离，电离常数不变 加入 CH 3 COOH 或 NaOH ，抑制水解，水解常数不变 加入反应的分子或离子 加入 NaOH ，促进电离，电离常数不变 加入盐酸，促进水解，水解常数不变 (2) 沉淀溶解平衡的应用实例 应用 举例 沉淀的生成 ① 调节 pH ：如 CuCl 2 溶液中含杂质 FeCl 3 ，可调节 pH 至 4 左右，使 Fe 3 ＋ 转化为 Fe(OH) 3 沉淀而除去 ② 加沉淀剂法：如以 Na 2 S 、 H 2 S 等作沉淀剂，使某些金属离子如 Cu 2 ＋ 、 Hg 2 ＋ 等生成极难溶的硫化物 CuS 、 HgS ，这是分离、除去杂质常用的方法 沉淀的溶解 如用盐酸可溶解碳酸钙沉淀，用 NaOH 可溶解氢氧化铝沉淀 应用 举例 沉淀的转化 ① 由难溶的沉淀转化为更难溶的沉淀是比较容易实现的一种转化，如在 AgCl 悬浊液中，加入 KI 溶液后，沉淀变黄，再加入 Na 2 S 溶液，沉淀变黑 ② 由难溶的沉淀转化为易溶的沉淀是比较难以实现的一种转化，转化的前提是 “ 两种沉淀的溶解度相差不是很大 ” 。如虽然 K sp (BaSO 4 )< K sp (BaCO 3 ) ，但两者相差不大，只要用饱和 Na 2 CO 3 溶液浸泡， BaSO 4 就可能转化为 BaCO 3 沉淀生成或溶解的判断 Q c > K sp ，溶液过饱和，有沉淀析出； Q c ＝ K sp ，溶液饱和，沉淀的生成与溶解处于平衡状态； Q c < K sp ，溶液未饱和，无沉淀析出 2. 四大平衡常数 水的离子积常数、电离平衡常数、水解平衡常数、溶度积常数是溶液中的四大常数，它们均只与温度有关。电离平衡常数、水解平衡常数和水的离子积常数随着温度的升高而增大，因为弱电解质的电离、水的电离和水解反应均为吸热过程。有关平衡常数的判断或计算，要紧紧围绕它们只与温度有关，而不随其离子浓度的变化而变化来进行。 1 ．常温时， 1 mol · L － 1 的 HClO 2 和 1 mol · L － 1 的 HMnO 4 两种酸溶液，起始时的体积均为 V 0 ，分别将两溶液加水稀释，所得曲线如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) B 备 考 验 证 —— 练典题、重应用 2 ．一定温度时， Cu 2 ＋ 、 Mn 2 ＋ 、 Fe 2 ＋ 、 Zn 2 ＋ 等四种金属离子 (M 2 ＋ ) 形成硫化物沉淀所需 S 2 － 最低浓度的对数值 lg c (S 2 － ) 与 lg c (M 2 ＋ ) 的关系如图所示。下列有关判断不正确的是 ( 　　 ) D A ．该温度下， K sp (MnS) 大于 1.0×10 － 35 B ．向含 Mn 2 ＋ 、 Zn 2 ＋ 的稀溶液中滴加 Na 2 S 溶液， Mn 2 ＋ 最有可能先沉淀 C ．向 c (Fe 2 ＋ ) ＝ 0.1 mol · L － 1 的溶液中加入 CuS 粉末，有 FeS 沉淀析出 D ．该温度下，溶解度： CuS>MnS>FeS>ZnS K 1 > K 2 > K 3 bd 溶液的 pH 0.01 mol·L － 1 弱碱性 < 0.01