《2018-2019版高中化學 第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為 微型專題6課件 魯科版選修4.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019版高中化學 第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為 微型專題6課件 魯科版選修4.ppt（42頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、微型專題6沉淀溶解平衡與離子反應,第3章物質(zhì)在水溶液中的行為,學習目標定位 1.知道酸堿中和滴定的原理，熟記酸堿中和滴定實驗儀器，實驗操作、計算方法和誤差分析。 2.知道離子反應的實質(zhì)，學會水溶液中離子能否大量共存的判斷。 3.會分析沉淀溶解平衡及其應用。,,一、沉淀溶解平衡,,1.沉淀的溶解、生成及轉化 例1已知常溫下：Ksp(AgCl)1.81010 mol2L2，Ksp(Ag2CrO4)1.91012 mol3L3，下列敘述正確的是 A.AgCl在飽和NaCl溶液中的Ksp比在純水中的Ksp小 B.已知Ksp(AgBr)
2、001 molL1的AgNO3溶液滴入0.001 molL1的KCl和0.001 molL1 的K2CrO4溶液中先產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀 D.向AgCl的懸濁液中滴加濃氨水，沉淀溶解，說明AgCl的溶解平衡向右 移動,答案,解析,,解析A項，Ksp的值只跟溫度有關； B項，若將AgBr投入足夠大濃度的NaCl溶液中，使Q(AgCl) Ksp(AgCl)即可生成AgCl； C項，將AgNO3溶液滴入0.001 molL1的KCl中開始產(chǎn)生AgCl沉淀時，c(Ag) molL11.8107 molL1，而AgNO3溶液滴入 0.001 molL1 K2CrO4溶液中開始產(chǎn)生Ag2C
3、rO4沉淀時，c(Ag) molL11.8107 molL1，所以先產(chǎn)生AgCl沉淀。,誤區(qū)警示,(1)一般情況下溶解度較小的沉淀易轉化成溶解度更小的沉淀，但是適當?shù)臈l件下也可反過來轉化。 (2)當一種試劑能沉淀溶液中的幾種離子時，生成沉淀所需試劑離子濃度越小的越先沉淀，但是一定要進行計算后再判斷，尤其是組成不同的難溶物質(zhì)不能僅憑Ksp的相對大小判斷沉淀的先后。,,教師用書獨具,相關鏈接沉淀溶解、生成及轉化的判斷及措施 沉淀的溶解、生成及轉化本質(zhì)上是沉淀溶解平衡的移動，可借助相關物質(zhì)的Q與Ksp的相對大小判斷，然后改變適當?shù)臈l件來完成。 (1)沉淀的生成 當QKsp時，沉淀溶解平衡向左移
4、動，會生成沉淀。常用方法有：調(diào)節(jié)溶液的pH，加入合適的沉淀劑。 (2)沉淀的溶解 當Q
5、l的Ksp1.81010 mol2L2。下列說法不正確的是,答案,解析,A.t 時，Ag2CrO4的Ksp為1108 mol3L3 B.飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液 由Y點變?yōu)閄點 C.t 時，Y點和Z點時Ag2CrO4的Ksp相等 D.t 時，將0.01 molL1 AgNO3溶液滴入20 mL 0.01 molL1 KCl和0.01 molL1 K2CrO4的 混合溶液中，Cl先沉淀,,Y點、Z點溶液的溫度相同，則Ksp相同，C項正確；,方法指導,(1)溶度積曲線上的點表示該條件下，達到溶解與沉淀平衡狀態(tài)； (2)在曲線下方的點表示該溫度下未達到平衡； (3)在
6、曲線上方的點表示過飽和狀態(tài)。,,教師用書獨具,相關鏈接溶解平衡圖像的類型及解題策略 溶解平衡圖像的類型及解題策略 (1)常見溶解平衡圖像的類型 c(Mn)、c(An)型圖像：如果橫、縱坐標分別 是陰、陽離子的濃度，溶解平衡曲線應是雙曲線 的一支。以BaSO4沉淀溶解平衡曲線為例，,圖中曲線上的任意一點均為達到溶解平衡的平衡點，可利用曲線上點(例如a、c點)的坐標來計算Ksp(BaSO4)；b點溶液過飽和，c(Ba2) Ksp(BaSO4)，有沉淀生成；d點為不飽和溶液，c(Ba2) < Ksp(BaSO4)，無沉淀生成，加入BaSO4可繼續(xù)溶解。,SpH或c(Mn)pH圖像：如果圖像
7、反映的是難溶氫氧化物的溶解度或金屬陽離子濃度與pH的關系，則平衡曲線應是一條體現(xiàn)S或c隨著pH的增大而減小的曲線。以Fe(OH)3和Cu(OH)2為例，cpH關系如圖： 圖中曲線為相應金屬離子氫氧化物的沉淀溶解平衡曲線，可利用圖像判斷有關氫氧化物的Ksp的大小以及離子分離方法的選擇。,離子濃度(或離子濃度對數(shù))溶液體積圖：一般橫坐標為滴加溶液的體積，縱坐標為隨溶液體積增加，相應離子濃度的變化，例如用0.1 molL1 AgNO3溶液滴定20.00 mL含有Cl、Br、I且濃度均為0.1 molL1的混合溶液，繪得滴定曲線如圖：,圖中曲線的起始部分，滴入n(Ag)不足，c(X)變化較小，在恰好反
8、應時出現(xiàn)突躍，突躍后的三條曲線為相應AgX的沉淀溶解平衡曲線，若已知a、b、c所代表的鹵素離子的曲線，則可比較相應AgX的Ksp大小或利用Ksp的大小分析a、b、c分別代表哪種鹵素離子的曲線。,難溶電解質(zhì)溶液中離子濃度都很小，為研究方便，常取離子濃度的對數(shù)或負對數(shù)。如果橫、縱坐標是離子濃度的對數(shù)或負對數(shù)，則二者的關系應是一條直線。例如在一定溫度下，三種碳酸鹽MCO3(M：Mg2、Ca2、Mn2)的沉淀溶解平衡曲線如圖所示：已知：pMlgc(M)，,圖中曲線為相應碳酸鹽的沉淀溶解平衡曲線，因此可對比不同碳酸鹽Ksp的大小，對比線外點對不同碳酸鹽來說是過飽和溶液還是不飽和溶液，以及判斷相應金屬離子
9、與碳酸根離子濃度的大小。,(2)溶解平衡圖像的解題策略 沉淀溶解平衡曲線圖像題同其他類型圖像解答方法一樣，也是一看(看橫坐標的意義、線的走勢以及關鍵點等)，二想(想有關計算公式、規(guī)律等)，三判斷(依據(jù)公式進行計算，作出相應判斷)，具體解題方法和技巧有： 沉淀溶解平衡曲線類似于溶解度曲線，曲線上任意一點都表示飽和溶液，曲線上方或下方的任一點則表示過飽和溶液或不飽和溶液。 從圖像中找到數(shù)據(jù)，根據(jù)公式計算Ksp的值。 比較溶液中Q與Ksp大小，判斷溶液中有無沉淀析出。 涉及Q的計算時，所代入的濃度一定是混合溶液中的離子濃度，因此計算離子濃度時，所代入的溶液體積也必須是混合溶液的體積，即Q是任意狀態(tài)下
10、離子濃度冪的乘積，其值是不固定的。,,二、溶液中三種離子平衡的綜合,,1.有關平衡常數(shù)的綜合考查 例3Ka、Kw、Ksp分別表示酸的電離常數(shù)、水的離子積常數(shù)、溶度積常數(shù)，下列判斷正確的是 A.室溫下向10 mL pH3的醋酸溶液中加入水稀釋后，溶液中 不變 B.室溫下Ka(HCN)
11、度積常數(shù)都只與溫度有關，C項錯誤； 同類型的難溶物(如AgCl、AgBr、AgI)，Ksp越小，溶解度越小，而不同類型的難溶物(如Ag2SO4和AgI)，Ksp小的溶解度不一定小，需要進行換算，D項錯誤。,誤區(qū)警示,Ka、Kw、Ksp只是溫度的函數(shù)，只與相關物質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關，溶液中有關離子濃度的改變只能使平衡移動，但不改變Ka、Kw、Ksp的值。,,教師用書獨具,相關鏈接溶液中三大平衡的分析與比較,2.鹽類水解平衡與沉淀溶解平衡的綜合應用 例4硫酸鎂在醫(yī)療上具有鎮(zhèn)靜、抗攣等功效。以菱鎂礦(主要成分是MgCO3)為主要原料制備硫酸鎂的方法如下：,(1)步驟中發(fā)生反應的離子方程式為______
12、_______________________ _______。,答案,解析,H2O,解析步驟中發(fā)生的反應為硫酸銨和氧化鎂反應生成氨氣、硫酸鎂和水。,(2)步驟中調(diào)節(jié)pH6.06.5的目的是_____________________________ _________。,解析步驟中將硫酸鎂溶液蒸發(fā)、結晶時，為了抑制鎂離子的水解，調(diào)節(jié)pH為弱酸性，使鎂離子的水解平衡逆向移動，得到純凈的硫酸鎂晶體。,答案,解析,抑制Mg2水解，以便得到較純,的產(chǎn)品,(3)步驟的操作為_____________________。,解析MgSO47H2O在加熱條件下容易失去結晶水，無法得到純凈的MgSO47H2O，所
13、以從硫酸鎂溶液中獲得MgSO47H2O的方法為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶。,答案,解析,蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶,25 時，向Mg(OH)2的飽和溶液中滴加2滴百里酚藍指示劑，溶液所呈現(xiàn)的顏色為_____(25 時 ，KspMg(OH)25.61012 mol3L3)。,(4)已知酸堿指示劑百里酚藍變色的pH范圍如表所示：,藍色,答案,解析,解析25 時，Mg(OH)2的溶度積Ksp5.61012 mol3L3，根據(jù)反應Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)可得：,Mg2OH25.61012 mol3L3， 設OH2Mg2x，則0.5xx25.61012 mol3L3， 解得：x2.24104 m
14、olL1，,溶液的pH10.39.6，所以溶液呈藍色。,方法規(guī)律,電離平衡、水解平衡、溶解平衡的共性：1.加水均能促進三大平衡；2.加熱均能促進三大平衡(溶解平衡個別例外)；3.三大平衡均為水溶液中的平衡，故都不受壓強的影響；4.均遵循勒夏特列原理。,三、溶液中離子能否大量共存的判斷 例5室溫時，在由水電離出的OH1.01014molL1的溶液中，一定能大量共存的離子組是,答案,解析,,解析由水電離出的OH1014molL1的溶液可能呈強酸性或強堿性。A選項中的 在酸性或堿性溶液中都不能大量存在；,D選項中的Al3、 在堿性溶液中不能大量共存。,方法指導,解答離子共存問題時注意限定條件
15、，注意“一定共存”、“可能共存”等限定要求。,,教師用書獨具,相關鏈接 若幾種離子在溶液中不發(fā)生任何反應，則離子能大量共存；若離子之間能發(fā)生反應，則不能大量共存。通常有： (1)離子間發(fā)生復分解反應而不能大量共存：,(2)離子間發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存：,(4)離子間發(fā)生絡合反應而不能大量共存：Fe3與SCN等不能大量共存。,,四、酸堿中和滴定,1.酸堿滴定曲線的綜合考查 例6室溫下，用相同濃度的NaOH溶液，分別滴定濃度均為0.1 molL1的三種酸(HA、HB和HD)溶液，滴定曲線如圖所示。下列判斷錯誤的是,解析,答案,A.三種酸的電離常數(shù)關系：KHAKHBKHD B.滴定至P點時，
16、溶液中：BNaHB HOH C.pH7時，三種溶液中：ABD D.當中和百分數(shù)達100%時，將三種溶液混合后： HAHBHDOHH,,解析A項，根據(jù)圖像知，在未滴加NaOH溶液時，0.1 molL1的三種酸(HA、HB和HD)溶液的pH均大于1，說明三種酸均為弱酸，且HA的pH最小、酸性最強，HD的pH最大、酸性最弱，因酸性越強，電離常數(shù)越大，故KHAKHBKHD，正確； B項，滴定至P點時，溶液中未反應的HB與生成的NaB的濃度相等，且溶液呈酸性，說明HB的電離程度大于B的水解程度，故BNaHB HOH，正確； C項，pH7時，三種離子的濃度分別等于Na，然而三種溶液中陰離子水解程度不同
17、，加入的NaOH的體積不同，故三種陰離子的濃度也不同，錯誤； D項，根據(jù)質(zhì)子守恒即可得出，三種溶液混合后溶液的質(zhì)子守恒關系：HAHBHDOHH，正確。,誤區(qū)警示,酸堿中和滴定時，滴定終點、中和點、中性點不一定重合。中和點是指酸和堿恰好完全反應，溶液可能呈中性，也可能呈酸性或堿性，取決于所生成鹽的類型；滴定終點是指指示劑恰好變色的點，二者不完全相同。中性點是指溶液呈中性，酸和堿不一定完全反應。,,教師用書獨具,,相關鏈接滴定曲線解題方法 (1)注意縱橫坐標含義：一般橫坐標為滴加酸堿溶液的體積。 (2)注意起點時的pH：可以通過起點時的pH判斷溶液的酸堿性的強弱和誰滴定誰。 (3)注意“滴定終點”
18、“恰好中和”“呈中性”的不同。 滴定終點：指示劑變色時即“達到了滴定的終點”，通常與理論終點存在著一定的誤差(允許誤差)，而指示劑變色點都不是pH7的情況。 恰好中和：指酸和堿恰好完全反應生成鹽和水的時刻，此時的溶液不一定呈中性。 呈中性：溶液中的氫離子濃度等于氫氧根離子濃度(常溫下pH7)。,2.滴定原理的遷移與應用 例7(2017全國卷，28)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。某課外小組采用碘量法測定學校周邊河水中的溶解氧。實驗步驟及測定原理如下： .取樣、氧的固定 用溶解氧瓶采集水樣。記錄大氣壓及水體溫度。將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液(含有KI)混合，反應生成MnO(OH)2
19、，實現(xiàn)氧的固定。 .酸化、滴定 將固氧后的水樣酸化，MnO(OH)2被I還原為Mn2，在暗處靜置5 min，然后用標準Na2S2O3溶液滴定生成的I2,回答下列問題： (1)取水樣時應盡量避免攪動水體表面，這樣操作的主要目的是_______________________________________________________。,解析本題采用碘量法測定水中的溶解氧的含量，屬于氧化還原滴定。 取水樣時，若攪拌水體，會造成水底還原性雜質(zhì)進入水樣中，或者水體中的氧氣因攪拌溶解度降低逸出。,答案,解析,避免水底還原性雜質(zhì)進入水樣中(或者防止水體中的氧氣逸出),(2)“氧的固定”中發(fā)生反應的化學
20、方程式為__________________________。,解析根據(jù)氧化還原反應原理，Mn(OH)2被氧氣氧化為MnO(OH)2，由此可得方程式為2Mn(OH)2O2===2MnO(OH)2。,答案,解析,2Mn(OH)2O2===2MnO(OH)2,(3)Na2S2O3溶液不穩(wěn)定，使用前需標定。配制該溶液時需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和______；蒸餾水必須經(jīng)過煮沸、冷卻后才能使用，其目的是殺菌、除_______及二氧化碳。,解析配制溶液時還需要量筒量取液體體積；加熱可以除去溶解的氧氣，避免實驗結果不準確。,量筒 氧氣,(4)取100.00 mL水樣經(jīng)固氧、酸化后，用a mol
21、L1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示劑，終點現(xiàn)象為___________________________________ ____________________________；若消耗Na2S2O3溶液的體積為b mL，則水樣中溶解氧的含量為______ mgL1。,解析該實驗用硫代硫酸鈉標準液滴定I2，因此終點現(xiàn)象為當最后一滴標準液滴入時，溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)無變化； 根據(jù)關系式O22MnO(OH)22I24Na2S2O3 可得水樣中溶解氧的含量為(ab103) mol432 mgmol11030.1 L80ab mgL1。,答案,解析,當最后一滴標準液滴入時，溶液由藍色,變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)無變化,80ab,(5)上述滴定完成時，若滴定管尖嘴處留有氣泡會導致測定結果偏_____。(填“高”或“低”),解析終點讀數(shù)時有氣泡，氣泡占據(jù)液體應占有的體積，會導致所測溶液體積偏小，最終結果偏低。,答案,解析,低,,教師用書獨具,相關鏈接氧化還原滴定過程中指示劑的選擇及計算依據(jù) (1)指示劑的選擇 用KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液或Fe2溶液時，不需另加指示劑。用Na2S2O3溶液滴定含I2的溶液時，以淀粉為指示劑。 (2)計算 依據(jù)化學方程式或離子方程式或關系式列比例式，或運用原子守恒、電荷守恒、得失電子守恒等列式進行計算。,
2018-2019版高中化學 第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為 微型專題6課件 魯科版選修4.ppt
