资源简介

(共41张PPT)
沉淀溶解平衡曲线分析
2023
重温经典
模型建构
名师导学
2023
知识回顾
课堂练习
1．溶度积和离子积
以AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：
Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度是平衡浓度
Q(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度是任意浓度
2．Ksp的影响因素
(1)内因：物质本身的性质。
(2)外因：仅与温度有关，与浓度、压强、催化剂等无关。
溶度积常数
溶度积常数
的应用
判断沉淀的
生成或溶解
沉淀先后顺序
沉淀的转化
pH的调控、
沉淀剂选择
离子浓度计算
溶度积曲线
Q>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出
Q=Ksp：溶液饱和，处于平衡状态
QKsp相差不大时，Ksp小的物质可以转化为Ksp大的物质。
增大CO32－浓度，BaSO4(s)→BaCO3(s)。
Ksp有关计算的角度
①根据离子浓度求Ksp或判断沉淀的生成。
②根据Ksp的大小进行沉淀先后判断或计算。
③根据Ksp进行沉淀转化的有关浓度计算。
④根据不同的Ksp，进行离子分离的pH范围计算。　　
滴定曲线、溶度积曲线、直线类
重温经典
模型建构
名师导学
2023
知识回顾
课堂练习
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
1．用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 mol·L-1 Cl―溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是
—沉淀滴定图像
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 mol·L-1 Cl―，
反应终点c移到a
D．相同实验条件下，若改为0.0500 mol·L-1 Br―，
反应终点c向b方向移动
C
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
1．用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 mol·L-1 Cl―溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是
—沉淀滴定图像
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 mol·L-1 Cl―，
反应终点c移到a
D．相同实验条件下，若改为0.0500 mol·L-1 Br―，
反应终点c向b方向移动
C
选点
Ag+ + Cl― ＝ AgCl
50×0.05
50×0.04
25×0.1
20×0.1
Ag+ + Br― ＝ AgBr
c(Cl―)=
c(Br―)=
滴定终点：
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
2．室温时，用0.100mol·L－1的标准AgNO3溶液滴定15.00mL浓度相等的Cl―、Br―和I―混合溶液，通过电位滴定法获得lgc(Ag+)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol·L－1时，认为该离子沉淀完全)。(Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgBr)=5.4×10-13，Ksp(AgI)=8.5×10-17)。下列说法正确的是
A．a点：有白色沉淀生成
B．原溶液中I―的浓度为0.100mol·L－1
C．当Br―沉淀完全时，已经有部分Cl―沉淀
D．b点：c(Cl―)>c(Br―)>c(I―)>c(Ag+)
C
1.5
AgI
3
AgBr
AgCl
—沉淀滴定图像
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
4.50×10-3×0.1=4.5×10-4
Cl―、 Br―和 I―均为1.5×10-4mol
1.5
AgI
3
AgBr
AgCl
—沉淀滴定图像
沉淀顺序的判断
滴定终点的确定
解 题关 键
重温经典
模型建构
名师导学
2023
知识回顾
课堂练习
向 10mL 0.2 mol/L CuCl2 溶液中
滴加 0.2 mol/L 的 Na2S 溶液
①曲线上各点的意义：曲线上任一点(a、b、c点)都表示饱和溶液
②计算Ksp：由b点恰好完全反应可知的c(Cu2+)＝10－17.7，进而求出Ksp＝10－17.7×10－17.7＝10－35.4
③比较a、b、c三点水的电离程度大小
I―
Br―
Cl―
Ksp(Ag2CrO4)
＝4×10－12
Ksp(AgCl)＝10－9.8
沉淀滴定类曲线的解题模型
向 10mL 0.2 mol/L CuCl2 溶液中
滴加 0.2 mol/L 的 Na2S 溶液
I―
Br―
Cl―
突变点
恰好反应点
横坐标
纵坐标
体积数据
Ksp大小
指示剂选择
指示剂后沉淀
AgNO3滴定NaCl，K2CrO4作指示剂
Ksp(Ag2CrO4)
＝4×10－12
Ksp(AgCl)＝10－9.8
沉淀滴定类曲线的解题模型
重温经典
模型建构
名师导学
2023
知识回顾
课堂练习
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
—溶度积曲线
3．某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A．加入Na2SO4可以使溶液由a 点变到b 点
B．通过蒸发可以使溶液由d 点变到c 点
C．d 点无BaSO4沉淀生成
D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
C
a→c：曲线上变化，增大c(SO42-)
b→c：加10－5 mol·L－1 Na2SO4溶液(加水不可以)
d→c：加入BaCl2固体
c→a：曲线上变化，增大c(Ba2＋)
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
—溶度积曲线
阳离子~阴离子单曲线图
①曲线上任意一点(a点、c点)都达到了沉淀溶解平衡状态，
此时Qc＝Ksp。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
②曲线上方区域的点(b点)均为过饱和溶液，此时Qc＞Ksp，
表示有沉淀生成
③曲线下方区域的点(d点)均为不饱和溶液，此时Qc＜Ksp，
表示无沉淀生成
④计算Ksp：由c点可以计算出Ksp
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
4．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
A．图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的物质的量浓度
B．图中各点对应的Ksp的关系为：Ksp(m)=Ksp(n)C．向m点的溶液中加入少量Na2S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
B
Ksp=c(Cd2+)·c(S2-)
温度升高，Ksp增大。
—溶度积曲线
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
阴阳离子浓度~温度双曲线图
①曲线上各点的意义：
曲线上点均为饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。
T1曲线：a、b点都表示饱和溶液，c点表示过饱和溶液。
T2曲线：a、b点都表示不饱和溶液，c点表示不饱和溶液。
②计算Ksp：由a或b点可以计算出T1温度下的Ksp
③比较T1和T2大小：因沉淀溶解平衡大部分为吸热，可知：T1—溶度积曲线
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
下列说法正确的是
A．曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线
B．该温度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值为1.0×10－10
C．加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点
D．c(Ba2＋)=10-5.1时两溶液中c(SO42－):c(CO32－)=10y2-y1
5．已知相同温度下，Ksp(BaSO4)B
—直线型对数曲线
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
－lgc(Ba2＋)－lgc(SO42－)＝－lgc(Ba2＋)×c(SO42－)
＝－lgKsp(BaSO4)，
－lgc(SO42－)＝－[－lgc(Ba2＋)]－lgKsp(BaSO4)，
－lgc(CO32－)＝－[－lgc(Ba2＋)]－lgKsp(BaCO3)，
因Ksp(BaSO4)＜ Ksp(BaCO3)，
则－lgKsp(BaCO3)＜－lgKsp(BaSO4)，
曲线①为－lgc(Ba2＋)与－lgc(SO42－)的关系，
曲线②为－lgc(Ba2＋)与－lgc(CO32－)的关系。
c(Ba2＋)＝10－5.1时，
c(SO42－):c(CO32－)=10-y2：10-y1=10y1-y2
Ksp(BaSO4)=10-3×10-7=10-10
—直线型对数曲线
重温经典
模型建构
名师导学
2023
知识回顾
课堂练习
正对数[lgc(M＋)~lg c(R－)]曲线
①曲线上各点的意义：曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液
ZnS曲线：a点表示饱和溶液，c点表示不饱和溶液
CuS曲线：b点表示饱和溶液，c点表示过饱和溶液
②计算Ksp：由曲线上数据可以计算CuS、ZnS的Ksp
③比较Ksp大小：Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
直线型溶解平衡曲线的解题模型
负对数[－lgc(M＋)~－lg c(R－)]曲线
①横坐标数值越大，c(CO32－)越小；纵坐标数值越小，c(M)越大
②直线上各点的意义：直线上的任何一点为饱和溶液；直线上方的点为不饱和溶液；直线下方的点为过饱和溶液，有沉淀生成
如：c点，相对于MgCO3来说，处于直线上方，为不饱和溶液；相对于CaCO3来说，处于直线下方，为过饱和溶液，此时有CaCO3沉淀生成
③计算Ksp：由曲线上面给定数据可以计算出相应的Ksp
④比较Ksp大小：Ksp(MgCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(MnCO3)
直线型溶解平衡曲线的解题模型
重温经典
模型建构
名师导学
2023
知识回顾
课堂练习
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
6．工业上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s)，对其工艺条件进行研究。现有含SrCO3(s)的0.1mol·L－1、1.0mol·L－1 Na2CO3溶液，含SrSO4(s)的0.1mol·L－1、1.0mol·L－1 Na2SO4溶液。在一定pH范围内，四种溶液中lg[c(Sr2+)/mol·L－1 ]随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A．反应SrSO4(s)+CO32－ SrCO3(s)+SO42－
的平衡常数K=
B．a= -6.5
C．曲线④代表含SrCO3(s)的1.0mol·L－1
Na2CO3溶液的变化曲线
D．对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度
均为1.0mol·L－1 的混合溶液，pH≥7.7时才
发生沉淀转化
—对数~pH曲线
D
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
6．(2022年山东卷)工业上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s)，对其工艺条件进行研究。现有含SrCO3(s)的0.1mol·L－1、1.0mol·L－1 Na2CO3溶液，含SrSO4(s)的0.1mol·L－1、1.0mol·L－1 Na2SO4溶液。在一定pH范围内，四种溶液中lg[c(Sr2+)/mol·L－1 ]随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A．反应SrSO4(s)+CO32－ SrCO3(s)+SO42－
的平衡常数K=
B．a= -6.5
C．曲线④代表含SrCO3(s)的1.0mol·L－1
Na2CO3溶液的变化曲线
D．对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度
均为1.0mol·L－1 的混合溶液，pH≥7.7时才
发生沉淀转化
含SrSO4(s)的0.1mol/LNa2SO4溶液
含SrSO4(s)的1mol/LNa2SO4溶液
含SrCO3(s)的0.1mol/LNa2CO3溶液
含SrCO3(s)的1mol/LNa2CO3溶液
Ksp(SrSO4)=10—5.5×0.1=10—6.5
Ksp(SrSO4)=c(Sr2+)×1=10—6.5
c(Sr2+)=10—6.5 a= -6.5
—对数~pH曲线
D
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
—对数~pH曲线
7．(2021·全国乙T13)HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中c2(M+)随c(H+)而变化，M+不发生水解。实验发现，298K时c2(M+)-c(H+)为线性关系，如下图中实线所示。
下列叙述错误的是
A．溶液pH=4时，c(M+)<3.0×10-4mol·L-1
B．MA的溶度积Ksp(MA)=5.0×10-8
C．溶液pH=7时，c(M+)+c(H+)=c(A―)+c(OH―)
D．HA的电离常数Ka(HA)≈2.0×10-4
C
方法一：利用图像中特殊点分析解题
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
—对数~pH曲线
a
b
c(H+)=0时，可看作溶液中有较大浓度的OH-，此时A-的水解极大地被抑制，溶液中c(M+)=c(A-)，Ksp(MA)=c(M+)×c(A―)=c2(M+)=5.0×10-8
点a：
c
物料守恒：c(M＋)=c(A－)＋c(HA)，
c(HA)=c(M＋)－c(A－)=
设调pH所用的酸为HnX，
电荷守恒:c(M+)+c(H+)=c(A―)+c(OH―)+nc(Xn―)
pH=4，c(H+)=10×10-5时，c2(M+)=7.5×10-8，c(M+)= ×10-4<3.0×10-4
点b：
点c：
c2(M＋)=10.0×10－8，则c(M＋)= ×10－4
c(A－)=Ksp(MA)/c(M＋)=5.0×10-8/ ×10－4
=
×10－4
2
×10－4-
×10－4
2
Ka(HA)= = =2.0×10-4
c(H+)·c(A-)
c(HA)
20×10-5×
×10－4
2
×10－4
2
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
—对数~pH曲线
方法二：从图像的线性关系分析
MA(s) M＋(aq)＋A－(aq) Ksp(MA)=c(M＋)·c(A－)
HA H＋(aq)＋A－(aq) Ka(HA)=c(H＋)·c(A－)/c(HA)
物料守恒：c(M＋)=c(A－)＋c(HA)得c(HA)=c(M＋)－c(A－)……②
将式②带入式①得：
Ka·c2(M＋)－Ka·Ksp=Ksp·c(H＋)
Ka·c2(M＋)=Ksp·c(H＋)＋Ka·Ksp
c2(M＋)=Ksp/Ka·c(H＋)＋Ksp
代入a点：Ksp(MA)=5.00×10－8
代入b或c点：Ka=2.0×10－4
斜率K=Ksp/Ka=2.5×10－4
重温经典
模型建构
名师导学
2023
知识回顾
课堂练习
1:1型、1:2型等
坐标比例变化
定性分析：
外界条件影响各点变化、曲线走向
定量计算：
Ksp、微粒浓度
根据沉淀溶解平衡移动(温度、pH等)
单一组分→混合组分→多组分转化
试题情境向多曲线、多组分转化
根据Ksp=c(Cd2+)c(S2-)
以c(Cd2+)、c(S2-)为
坐标绘制曲线
线上点
线外点
特殊点
曲线归属
-lgKsp＝-lgc(Ca2＋)c2(OH―)
＝-lgc(Ca2＋)-2lgc(OH―)
－lgc(Ca2＋)＝2lgc(OH―)－lgKsp
－0.5lgc(Ca2＋)＝lgc(OH―)－0.5lgKsp
y＝－0.5x－0.5lgKsp(斜率为－0.5直线)
曲线化直线
取负对数:
－lgKsp＝－lgc(Ca2＋)－lgc(CO32－)
lgc(Ca2＋)＝－lgc(CO32－)+lgKsp
pM=-pR+lgKsp
y＝-x+lgKsp (斜率为-1直线)
Ksp＝c(Ca2＋)c(CO32－)
阴离子是OH―，
转化为pH关系图
关联Ksp、Ka
解题策略
溶解平衡原理
曲线归属
三大守恒应用
离子浓度大小比较、计算
常数计算、应用
曲线复杂化、直线化
情境多元化
定性→定量
(数学方法的考查)
横、纵坐标
曲线类型
线上点
线外点
特殊点
定性分析
定量计算
数学函数
图像化
重温经典
模型建构
课堂练习
2023
知识回顾
名师导学
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
—沉淀滴定图像
1.某温度下25mL含KCl和KCN的溶液，用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液对该混合液进行电位滴定(CN―与H+的反应可以忽略)，获得电动势(E)和硝酸银标准溶液体积(V)的电位滴定曲线如图所示，曲线上的转折点即为化学计量点。已知：I．Ag+与CN-反应过程为：①Ag++2CN― =[Ag(CN)2]―、 ②[Ag(CN)2]―+Ag+=2AgCN↓，II．该温度时， Ksp(AgCN)=2×10-16，Ksp(AgCl)=2×10-10。
下列说法不正确的是
A．V1=5.00，B点时生成AgCN
B．c(KCN)=0.02000mol·L-1，
c(KCl)=0.03000mol·L-1
C．反应①的平衡常数为K1，反应②的平衡常数为K2，则K1×K2=Ksp2(AgCN)
D．C点时，溶液中c(Cl―)/c(CN―)=106
AgCN
AgCl
Ag(CN)2
5.00
C
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
—沉淀滴定图像
1.某温度下25mL含KCl和KCN的溶液，用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液对该混合液进行电位滴定(CN―与H+的反应可以忽略)，获得电动势(E)和硝酸银标准溶液体积(V)的电位滴定曲线如图所示，曲线上的转折点即为化学计量点。
已知：I．Ag+与CN-反应过程为：①Ag++2CN― =[Ag(CN)2]―、②[Ag(CN)2]―+Ag+=2AgCN↓
II．该温度时，Ksp(AgCN)=2×10-16，
Ksp(AgCl)=2×10-10。
下列说法不正确的是
A．V1=5.00，B点时生成AgCN
B．c(KCN)=0.02000mol·L-1，
c(KCl)=0.03000mol·L-1
C．反应①的平衡常数为K1，反应②的平衡常数为K2，则K1×K2=Ksp2(AgCN)
D．C点时，溶液中c(Cl―)/c(CN―)=106
AgCN
AgCl
Ag(CN)2
Ag++2CN― =[Ag(CN)2]― [Ag(CN)2]―+Ag+=2AgCN↓
2c(AgNO3)V(AgNO3)=c(KCN)V(KCN)
2×0.1×2.5=c(KCN)×25 c(KCN)=0.02
5.00
Ag++Cl― =AgCl↓
c(AgNO3)V(AgNO3)=c(KCl)V(KCl)
0.1×7.5=c(KCl)×25 c(KCl)=0.03
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
—沉淀滴定图像
1.某温度下25mL含KCl和KCN的溶液，用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液对该混合液进行电位滴定(CN―与H+的反应可以忽略)，获得电动势(E)和硝酸银标准溶液体积(V)的电位滴定曲线如图所示，曲线上的转折点即为化学计量点。
已知：I．Ag+与CN-反应过程为：①Ag++2CN― =[Ag(CN)2]―、②[Ag(CN)2]―+Ag+=2AgCN↓
II．该温度时，Ksp(AgCN)=2×10-16，
Ksp(AgCl)=2×10-10。
下列说法不正确的是
A．V1=5.00，B点时生成AgCN
B．c(KCN)=0.02000mol·L-1，
c(KCl)=0.03000mol·L-1
C．反应①的平衡常数为K1，反应②的平衡常数为K2，则K1×K2=Ksp2(AgCN)
D．C点时，溶液中c(Cl―)/c(CN―)=106
C
AgCN
AgCl
Ag(CN)2
Ag++2CN― =[Ag(CN)2]― [Ag(CN)2]―+Ag+=2AgCN↓
5.00
Ag++CN-═AgCN
Ksp(AgCN)=c(Ag+)×c(CN-)=
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
—对数~pH曲线
A．曲线①代表-lgc(M2+)与pH的关系
B．M(OH)2的Ksp约为1×10－10
C．向c(M2+)=0.1mol·L－1的溶液中加入NaOH溶液至
pH=9.0，体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在
D．向c[M(OH)42―]=0.1mol·L－1的溶液中加入等体积
0.4mol/L的HCl后，体系中元素M主要以M2+存在
2．某元素M的氢氧化物M(OH)2(s)在水中的溶解反应为：
M(OH)2(s) M2+(aq)+2OH-(aq)，M(OH)2(s)+2OH-(aq) M(OH)42―(aq)， 25℃，-lgc与pH的关系如图所示，c为M2+或M(OH)42―浓度的值。下列说法错误的是
BD
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
—对数~pH曲线
M2+
M(OH)42―
Ksp=c(M2+)·c2(OH-)=10-3×(10-7)2=1×10-17
pH=9.0时，c(M2+)、c[M(OH)42―]均极小
元素M主要以M(OH)2(s)存在
c[M(OH)42―]=0.1mol/L时，pH≈14.5，c(OH―)≈10-14/10-14.5≈3.2mol/L，加入等体积的0.4mol/L的HCl后，c(OH―)=(3.2-0.4)/2=1.4mol/L，M仍主要以M(OH)42―存在
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
—对数~pH曲线
3．天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。已知Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9, 某溶洞水体中lg c(X) (X为H2CO3、HCO3－、CO32－或Ca2＋) 与pH的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．曲线①代表CO32－
B．H2CO3的一级电离常数为10－8.3
C．c(Ca2＋)随 pH升高而增大
D．pH＝10.3 时，c(Ca2＋)＝2.8×10－7.9 mol·L－1
D
CO32－
Ca2＋
HCO3－
Ksp在沉淀溶解平衡图像中的应用
—对数~pH曲线
3．天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。已知Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9, 某溶洞水体中lg c(X) (X为H2CO3、HCO3－、CO32－或Ca2＋) 与pH的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．曲线①代表CO32－
B．H2CO3的一级电离常数为10－8.3
C．c(Ca2＋)随 pH升高而增大
D．pH＝10.3 时，c(Ca2＋)＝2.8×10－7.9 mol·L－1
D
CO32－
Ca2＋
HCO3－
Ka1＝
c(HCO3－)·c(H＋)
c(H2CO3)
＝1.0×10－6.3
点(6.3，-5)
点(8.3，-5)
Ka1Ka2＝
c(HCO3－)·c(H＋)
c(H2CO3)
c(CO32－)·c(H＋)
c(HCO3－)
×
＝
c(CO32－)·c2(H＋)
c(H2CO3)
＝1.0×10－16.6
Ka2＝1.0×10－10.3
点(10.3，-1.1)
Ka2＝
c(CO32－)·c(H＋)
c(HCO3－)
＝1.0×10－10.3
c(Ca2＋)＝Ksp(CaCO3)/c(CO32－)
＝2.8×10－9/10－1.1=2.8×10－7.9
THANKS

展开更多......

收起↑