高考化学 第8章水溶液中的离子平衡第4节 难溶电解质的溶解平衡 考点1沉淀溶解平衡及.docx
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第8章(水溶液中的离子平衡)
李仕才
考点一 沉淀溶解平衡及应用
1.沉淀溶解平衡
(1)定义:
在一定温度下,当沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等时,形成饱和溶液,达到平衡状态,把这种平衡称之为沉淀溶解平衡。
(2)沉淀溶解平衡的建立:
固体溶质
溶液中的溶质
(3)特点:
(适用勒夏特列原理)
(4)影响因素
①内因
难溶电解质本身的性质。
溶度积(Ksp)反映难溶电解质在水中的溶解能力。
对同类型的电解质而言,Ksp数值越大,电解质在水中溶解度越大;Ksp数值越小,难溶电解质的溶解度也越小。
②外因
a.浓度:
加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,但Ksp不变。
b.温度:
多数难溶电解质的溶解过程是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,同时Ksp变大。
c.同离子效应:
向沉淀溶解平衡体系中,加入相同的离子,使平衡向沉淀方向移动,但Ksp不变。
d.其他:
向沉淀溶解平衡体系中,加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子,使平衡向溶解的方向移动,Ksp不变。
以BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO
(aq) ΔH>0为例
2.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
加入沉淀剂,应用同离子效应,控制溶液的pH,当Qc>Ksp时,有沉淀生成。
可利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)沉淀的溶解
当Qc (3)沉淀的转化 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) 1.沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度一定相等。 ( × ) 2.升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动。 ( × ) 3.某物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水。 ( × ) 4.因溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化,故ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀。 ( √ ) 5.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。 ( × ) 6.AgCl沉淀易转化为AgI沉淀且K(AgX)=c(Ag+)·c(X-),故K(AgI) ( √ ) 7.向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色: 2AgCl+S2-===Ag2S+2Cl-。 ( √ ) 8.向0.1mol·L-1的AgNO3溶液中加入过量的盐酸完全反应后溶液中无Ag+。 ( × ) 1.AgCl===Ag++Cl-表示的是AgCl的电离方程式,而AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)表示的是AgCl的沉淀溶解平衡表达式。 2.难溶电解质不一定是弱电解质,如BaSO4、AgCl等都是强电解质。 3.用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去。 一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,沉淀已经完全。 4.沉淀溶解达到平衡时,再加入该难溶物对平衡无影响。 5.AgCl的澄清饱和溶液,加水稀释沉淀溶解平衡正移,但离子浓度减小,而AgCl悬浊液,加水稀释,平衡正移,但c(Ag+)和c(Cl-)不变。 一、沉淀溶解平衡及其影响因素 1.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列平衡: Ca(OH)2(s)Ca(OH)2(aq)Ca2+(aq)+2OH-(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法正确的是( ) A.n(Ca2+)增大B.c(Ca2+)不变 C.n(OH-)增大D.c(OH-)减小 解析: 当向此悬浊液中加入少量生石灰时,CaO和水发生反应: CaO+H2O===Ca(OH)2,溶剂水减少,溶质也减少,但是由于是同一温度下的饱和溶液,所以c(Ca2+)、c(OH-)不变,n(Ca2+)、n(OH-)减少。 答案: B 2.在一定温度下,当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时: Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2+)不变,可采取的措施是( ) A.加MgSO4B.加HCl溶液 C.加NaOHD.加水 解析: 加MgSO4会使该溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多,c(Mg2+)变大;加HCl溶液使该溶解平衡右移,Mg(OH)2固体减少,c(Mg2+)变大;加NaOH使该溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多。 答案: D 3.下列说法正确的是( ) ①难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,溶液中各种离子的溶解(或沉淀)速率都相等 ②难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动 ③向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液,则SO 沉淀完全,溶液中只含Ba2+、Na+和Cl-,不含SO ④Ksp小的物质其溶解能力一定比Ksp大的物质的溶解能力小 ⑤为减少洗涤过程中固体的损耗,最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀 ⑥洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好 A.①②③ B.①②③④⑤⑥ C.⑤ D.①⑤⑥ 解析: ①难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,不同离子溶解(或沉淀)的速率不一定相等,这与其化学计量数有关;②难溶电解质是固体,其浓度可视为常数,增加它的量对平衡无影响;③生成BaSO4沉淀后的溶液中仍然存在Ba2+和SO ,因为有BaSO4的沉淀溶解平衡存在;④同类型物质的Ksp越小,溶解能力越小,不同类型的物质则不能直接比较;⑤稀H2SO4可以抑制BaSO4的溶解;⑥洗涤沉淀一般2~3次即可,次数过多会使沉淀量减小,产生误差。 答案: C 4.已知难溶性物质K2SO4·MgSO4·2CaSO4在水中存在如下平衡: K2SO4·MgSO4·2CaSO4(s)2Ca2++2K++Mg2++4SO 。 不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如图所示,则下列说法错误的是( ) A.向该体系中加入饱和NaOH溶液,溶解平衡向右移动 B.向该体系中加入饱和碳酸钠溶液,溶解平衡向右移动 C.升高温度,化学反应速率增大,溶解平衡向右移动 D.该平衡的Ksp=c(Ca2+)·c(K+)·c(Mg2+)·c(SO ) 解析: 根据平衡K2SO4·MgSO4·2CaSO4(s)2Ca2++2K++Mg2++4SO ,向该体系中加入饱和NaOH溶液,OH-与Mg2+结合,生成难溶的Mg(OH)2沉淀使平衡向右移动,A项正确;向该体系中加入饱和碳酸钠溶液,CO 与Ca2+结合,生成难溶的CaCO3,使溶解平衡向右移动,B项正确;根据曲线可知,温度越高K+的浸出浓度越大,说明该过程是吸热的,C项正确;该平衡的Ksp=c2(Ca2+)·c2(K+)·c(Mg2+)·c4(SO ),D项错误。 答案: D 5.已知: 25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp(MgF2)=7.42×10-11。 下列说法正确的是( ) A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大 B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大 C.25℃时,Mg(OH)2固体在20mL0.01mol·L-1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L-1NH4Cl溶液中的Ksp小 D.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成为MgF2 解析: 从Ksp[Mg(OH)2]、Ksp(MgF2)看出Mg(OH)2的溶解度更小,故饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)小,A错;在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,会生成NH3·H2O弱电解质,促进Mg(OH)2的溶解,故c(Mg2+)增大,B对;Ksp只与温度有关,C错;在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后,如果F-浓度够大,使得c(Mg2+)×c2(F-)大于Ksp(MgF2),Mg(OH)2可以转化成为MgF2,D错。 答案: B 二、沉淀溶解平衡的应用 6.在25℃时,AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液。 观察到的现象是先出现黄色沉淀,最终出现黑色沉淀。 已知有关物质的溶度积Ksp(25℃)如下: AgCl AgI Ag2S Ksp(单位省略) 1.8×10-10 1.5×10-16 6.3×10-50 下列叙述错误的是( ) A.沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 B.溶解度小的沉淀一般容易转化为溶解度更小的沉淀 C.AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解程度相同 D.25℃时,在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中,所含Ag+的浓度不同 解析: 沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动,A项正确;溶解度较小的沉淀一般更容易生成,B项正确;等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中Cl-浓度不同,对AgCl溶解平衡的影响不同,故AgCl在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解程度不同,C项错误;AgCl、AgI、Ag2S溶解度不同,溶液中所含Ag+的浓度不同,D项正确。 答案: C 7.还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O 和CrO )工业废水的常用方法,过程如下: CrO Cr2O Cr3+ Cr(OH)3↓,已知转化过程中反应为: 2CrO (aq)+2H+(aq)===Cr2O (aq)+H2O(l)。 转化后所得溶液中铬元素含量为28.6g·L-1,CrO 有10/11转化为Cr2O 。 下列说法不正确的是( ) A.若用绿矾(FeSO4·7H2O)(M=278)作还原剂,处理1L废水,至少需要917.4g B.溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到平衡状态 C.常温下转换反应的平衡常数K=1×1014,则转化后所得溶液的pH=6 D.常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使处理后废水中c(Cr3+)降至1×10-5mol·L-1,应调溶液的pH=5 解析: A.在1升废水中+6价的铬的物质的量为28.6/52=0.55mol,根据氧化还原反应中电子得失数目相等可知道,氧化硫酸亚铁的物质的量为3×0.55=1.65mol,质量为1.65×278=458.7g,错误;B.Cr2O 为橙色,CrO 为黄色,若颜色不变,说明反应达到平衡,正确;C.c(CrO )=28.6÷52÷1=0.55mol·L-1,c(Cr2O )= c(CrO )× =0.25mol·L-1,再由平衡常数公式K= =1×1014,可以得到c(H+)=10-6mol·L-1,正确;D.c(Cr3+)·c3(OH-)=1×10-32,c3(OH-)=1×10-32÷(1×10-5)=1×10-27,c(OH-)=1×10-9mol·L-1,c(H+)=10-5mol·L-1,pH=5,正确。 答案: A 8.实验: ①0.1mol·L-1AgNO3溶液和0.1mol·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c; ②向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液,出现浑浊; ③向沉淀c中滴加0.1mol·L-1KI溶液,沉淀变为黄色。 下列分析不正确的是( ) A.浊液a中存在沉淀溶解平衡: AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) B.滤液b中不含有Ag+ C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶 解析: 由题干信息可推知,AgNO3溶液和NaCl溶液恰好反应,AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3,沉淀c为AgCl(白色),滤液b为NaNO3溶液,AgCl虽然为难溶性物质,但在水中仍有少量溶解,故滤液b中仍有极少量的Ag+,当加入KI溶液时,Ag++I-===AgI↓,生成了溶解度更小的AgI沉淀,故可判定B项错误,其他选项正确。 答案: B 9.以MnO2为原料发生反应制得的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 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,同时也能生成MnS沉淀,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和浓盐酸的反应是氧化还原反应,沉淀转化是复分解反应,D正确。 答案: D 10.下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是( ) ①热纯碱溶液洗涤油污的能力比冷纯碱溶液强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用时,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③石灰岩(喀斯特地貌)的溶洞形成 ④BaCO3不能作“钡餐”,而BaSO4则可以 ⑤泡沫灭火器灭火原理 A.②③④B.①②③ C.③④⑤D.①②③④⑤ 解析: ①碳酸钠是强碱弱酸盐,因为水解使其溶液呈碱性,且盐类的水解是吸热反应,升高温度促进盐类水解;②钡离子有毒,钡离子能跟硫酸根离子反应生成不溶于水和酸的硫酸钡沉淀;③溶洞的主要成分是碳酸钙,钙离子和碳酸根离子反应生成难溶性的碳酸钙沉淀;④BaCO3能溶于盐酸,而BaSO4不能溶于强酸和水;⑤碳酸氢钠溶液水解呈碱性,硫酸铝水解呈酸性,碳酸氢钠和硫酸铝能相互促进水解生成二氧化碳。 答案: A XX文库是XX发布的供网友在线分享文档的平台。 XX文库的文档由XX用户上传 ,需要经过XX的审核才能发布,XX自身不编辑或修改用户上传的文档内容。 网友可以在线阅读和下载这些文档。 XX文库的文档包括教学资料、考试题库、专业资料、公文写作、法律文件等多个领域的资料。 XX用户上传文档可以得到一定的积分,下载有标价的文档则需要消耗积分。 当前平台支持主流的doc(.docx)、.ppt(.pptx)、.xls(.xlsx)、.pot、.pps、.vsd、.rtf、.wps、.et、.dps、.pdf、.txt文件格式。 本文档仅用于XX文库的上传使用。
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