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(共56張PPT)
主題3
反應(yīng)原理與規(guī)律
微主題7　沉淀溶解平衡
內(nèi)容索引
核心串講
體系建構(gòu)
名卷優(yōu)選
基礎(chǔ)回歸
檢測(cè)反饋
基 礎(chǔ) 回 歸
1 向MgCl2溶液中加入NaF溶液，過(guò)濾除去MgF2沉淀后的溶液中：Ksp(MgF2)______c(Mg2＋)·c2(F－)。
2 嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Ksp(AgCl)＝
向濃度均為0.05 mol/L 的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，觀察生成沉淀顏色(答案合理即可)
3 已知：室溫下，Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38，Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33，離子濃度小于1×10－5 mol/L時(shí)除雜干凈。除去0.001 mol/L Al3＋溶液中Fe3＋，需要控制的pH范圍為_______________。
3≤pH<4
1.6×104
體 系 建 構(gòu)
名 卷 優(yōu) 選
考向1　Ksp的計(jì)算及綜合應(yīng)用
5×10－5
9×10－6
100
考向2　沉淀的轉(zhuǎn)化
5 判斷下列說(shuō)法是否正確。
×
×
(3) [2021江蘇卷]室溫下，用0.5 mol/L Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末，一段時(shí)間后過(guò)濾，向?yàn)V渣中加稀醋酸，產(chǎn)生氣泡。已知Ksp(CaSO4)＝5×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9。
×
√
考向1　Ksp的計(jì)算及綜合應(yīng)用
1 (1) [2024南京、鹽城期末]Mn(OH)2在工業(yè)上可用于去除溶液中 HS－，反應(yīng)為Mn(OH)2＋HS－===MnS＋OH－＋H2O，其平衡常數(shù)K＝__________。
已知：Ksp(MnS)＝2.6×10－13、Ksp[Mn(OH)2]＝2.0×10－13、H2S電離常數(shù)Ka1＝1.1×10－7、Ka2＝1.3×10－13。
10
2.7×10－3
2 [2024蘇錫常鎮(zhèn)二調(diào)]過(guò)濾脫硫后的軟錳礦漿液，用NaF沉淀除去所得濾液中的Ca2＋、Mg2＋(濃度小于 1.0×10－6 mol/L)。此時(shí)應(yīng)控制溶液中c(F－)略大于______________mol/L。[已知：Ksp(MnF2)＝6.0×10－3、Ksp(CaF2)＝4.9×10－9、Ksp(MgF2)＝5.0×10－11]
7.0×10－2
3 [2024南京調(diào)研]室溫下，浸取后溶液中Mn2＋濃度為0.1 mol/L，欲使溶液中Fe3＋、Al3＋的濃度均小于 1.0×10－6 mol/L，則需加入MnO調(diào)節(jié)pH的范圍為 ____________。
25 ℃時(shí)，相關(guān)物質(zhì)的Ksp見下表。
物質(zhì) Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2
Ksp 8.0×10－16 3.0×10－39 1.0×10－33 1.0×10－13
5考向2　沉淀的轉(zhuǎn)化
4 判斷下列說(shuō)法是否正確。
(1) [2024蘇錫常鎮(zhèn)二調(diào)]分別向等濃度的FeSO4和CuSO4溶液中通入H2S氣體至飽和，前者無(wú)明顯現(xiàn)象，后者出現(xiàn)黑色沉淀，則Ksp(FeS)> Ksp(CuS)( )
√
×
×
(1) 向廢液中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為4.5，可達(dá)到Ca2＋、Fe3＋和 Al3＋的最佳沉淀效果。其中Ca2＋轉(zhuǎn)化為CaHPO4·2H2O的離子方程式為________________________________________________________。
(2) 將除雜凈化后的清液控制在一定溫度，
加入MgO漿液攪拌即可獲得MgHPO4固體。實(shí)
驗(yàn)測(cè)得鎂回收率、產(chǎn)品純度與反應(yīng)后溶液pH
關(guān)系如圖所示。pH<6時(shí)，隨著pH增大，鎂回
收率上升，其原因是______________________ ____________________________________________。
(3) pH>6時(shí)，隨著pH增大，產(chǎn)品純度逐漸下降，其可能原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。
核 心 串 講
核心1　Ksp與沉淀轉(zhuǎn)化
1 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷Ksp的大小
例1 向起始濃度均為0.5 mol/L的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黃色沉淀生成，判斷AgI、AgCl的Ksp大小關(guān)系。
[關(guān)鍵分析]關(guān)鍵點(diǎn)①“濃度均為0.5 mol/L”，此處NaI濃度小于0.5 mol/L也可；②“少量AgNO3溶液”；③AgI、AgCl分別為黃色沉淀和白色沉淀。先生成沉淀的Ksp較小，則Ksp(AgI)2 判斷沉淀轉(zhuǎn)化平衡移動(dòng)的方向
Q>Ksp：溶液過(guò)飽和，有____________；
Q＝Ksp：溶液飽和，處于____________；
Q＜Ksp：溶液__________，無(wú)沉淀析出。
沉淀之間的轉(zhuǎn)化與Ksp大小沒(méi)有必然聯(lián)系，一般情況下結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，總是向Ksp更小的物質(zhì)轉(zhuǎn)化；但若Ksp相差不大(100倍以內(nèi))，可以通過(guò)改變反應(yīng)物離子濃度實(shí)現(xiàn)逆向轉(zhuǎn)化。
沉淀析出
平衡狀態(tài)
不飽和
核心2　Ksp的相關(guān)計(jì)算
1 計(jì)算沉淀轉(zhuǎn)化的平衡常數(shù)及其完全轉(zhuǎn)化時(shí)所需濃度
依據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化反應(yīng)和Ksp，計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)，K值越大，轉(zhuǎn)化反應(yīng)越易進(jìn)行，轉(zhuǎn)化程度越大。
2 由溶度積計(jì)算溶液中某離子的濃度
(1) 已知溶度積，求溶液中某種離子的濃度。
如：某溫度下AgCl的Ksp＝a，則飽和AgCl溶液中，
c(Ag＋)＝________mol/L。
(2) 已知溶度積、溶液中某離子的濃度，求溶液中的另一種離子的濃度。
如：某溫度下AgCl的Ksp＝a，在0.1 mol/L的NaCl溶液中加入過(guò)量的AgCl固體，達(dá)到平衡后c(Ag＋)＝_______mol/L。
10a
3 調(diào)pH除雜——計(jì)算pH范圍。
pH控制的范圍：
雜質(zhì)離子完全沉淀時(shí)pH～主要離子開始沉淀時(shí)pH
注意端點(diǎn)取值是否等于，形式一般為a例2 (1) 向?yàn)V液中滴加NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH進(jìn)行除雜。若溶液中c(Co2＋)＝0.2 mol/L，欲使溶液中Fe3＋、Al3＋的濃度均小于1×10－6 mol/L，需控制的pH范圍為_________。已知：室溫下，Ksp[Al(OH)3]＝1×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝3×10－39，Ksp[Co(OH)2]＝2×10－15。
(2) [2024南通海門二調(diào)]已知：當(dāng)一個(gè)反應(yīng)的K大于105時(shí)，可以認(rèn)為該反應(yīng)進(jìn)行完全。用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中若要使0.000 3 mol MgHPO4沉淀完全轉(zhuǎn)化為Mg3(PO4)2沉淀，溶液的pH至少要調(diào)節(jié)至________(設(shè)溶液體積為1 L)。
511
核心3　Ksp平衡常數(shù)曲線
1 陽(yáng)離子—陰離子單曲線圖。
常溫下，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖
所示(Ksp＝9×10－6)。
不變
沉淀生成
2 陰、陽(yáng)離子濃度—溫度雙曲線圖
橫、縱坐標(biāo)分別為陽(yáng)離子或陰離子，兩條曲線為不同溫度。
BaSO4 曲線可知信息
①曲線上各點(diǎn)的意義：每條曲線上任一點(diǎn)都表示_______溶液，曲線上方的任一點(diǎn)均表示__________溶液，此時(shí)有沉淀析出，曲線下方的任一點(diǎn)均表示__________溶液。
T1對(duì)應(yīng)的曲線：a、b點(diǎn)都表示飽和溶液，c點(diǎn)表示過(guò)飽和溶液。
T2對(duì)應(yīng)的曲線：a、b、c點(diǎn)都表示不飽和溶液
②計(jì)算Ksp：由a點(diǎn)或b點(diǎn)可以計(jì)算出T1溫度下的Ksp。
③比較T1和T2大小：由沉淀溶解平衡大部分為吸熱過(guò)程可知，T1______T2
飽和
過(guò)飽和
不飽和
<
檢 測(cè) 反 饋
2
1
3
1 判斷下列說(shuō)法是否正確。
×
×
2
1
3
√
2
1
3
2
1
3
102
1×105
2
1
3
99%
2
1
3
2
3
1
3 (1) [2023南通調(diào)研]由鐵鉻合金(主要成分Cr、Fe，含少量Co、Ni等)可以制取Cr2O3、FeC2O4·2H2O和LiFePO4。實(shí)驗(yàn)流程如下：
向酸溶所得溶液中加入0.5 mol/L Na2S溶液，使Co2＋和Ni2＋轉(zhuǎn)化為CoS和NiS沉淀。當(dāng)上層清液中c(Ni2＋)＝1.0×10－5 mol/L時(shí)， c(Co2＋)＝_____________mol/L。已知：Ksp(CoS)＝1.8×10－22，Ksp(NiS)＝3.0× 10－21。
6.0×10－7
2
3
1
(2) [2023無(wú)錫調(diào)研]用低品銅礦(主要含CuS、FeO)制備Cu2O的一種工藝流程如圖所示。
①“酸浸”中CuS發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________ _________________________________。
② “調(diào)pH”后濾液中Fe3＋剛好沉淀完全(離子濃度小于1×10－5 mol/L認(rèn)為沉淀完全)，此時(shí)pH約為______。已知：常溫下，Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－38。
CuS＋MnO2＋2H2SO4
===CuSO4＋MnSO4＋S＋2H2O
3
2
3
1
(3) [2024鎮(zhèn)江名校期初]從鋰鈷廢料(主要成分為L(zhǎng)iCoO2)分離Co2＋，流程如圖所示。“凈化”時(shí)，加NaF固體的目的是將Li＋轉(zhuǎn)化為沉淀，“凈化”后溶液中c(F－)＝4.0×10－2 mol/L，若“過(guò)濾1”后溶液中Li＋濃度為1.0 mol/L，則“凈化”后c(Na＋)＝______________[溶液體積變化忽略不計(jì)，不考慮其他離子影響。25℃時(shí)Ksp(LiF)＝2.0×10－3]。
0.99 mol/L
2
3
1
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