(通用版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡學(xué)案(含解析)
《(通用版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡學(xué)案(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡學(xué)案(含解析)(17頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(通用版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡學(xué)案(含解析)
第四節(jié)
難溶電解質(zhì)的溶解平衡
1.了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡。
2.理解溶度積(Ksp)的含義,能進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。
(1)沉淀溶解平衡的概念
在一定溫度下,當(dāng)難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶于水形成飽和溶液時(shí),溶解速率和生成沉淀速率相等的狀態(tài)。
(2)沉淀溶解平衡的建立
固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì)
①v溶解>v沉淀,固體溶解;②v溶解=v沉淀,溶解平衡;
③v溶解 2、
難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì),這是決定因素。
②外因
2.沉淀溶解平衡的應(yīng)用
(1)沉淀的生成
當(dāng)溶液中離子積(Qc)大于溶度積(Ksp)時(shí)有沉淀生成。
①調(diào)節(jié)pH法:如除去NH4Cl溶液中的FeCl3雜質(zhì),可加入氨水調(diào)節(jié)pH至4左右,離子方程式為Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH。
②沉淀劑法:如用H2S沉淀Cu2+,離子方程式為Cu2++H2S===CuS↓+2H+。
(2)沉淀的溶解
當(dāng)溶液中離子積(Qc)小于溶度積(Ksp)時(shí),沉淀溶解。
①酸溶解:用離子方程式表示CaCO3溶于鹽酸:
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。
② 3、鹽溶解:用離子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液:Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O。
③配位溶解:用離子方程式表示AgCl溶于氨水:
AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。
④氧化還原溶解:如不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
(3)沉淀的轉(zhuǎn)化
在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,溶解度小的沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀。
①實(shí)質(zhì):沉淀溶解平衡的移動(dòng)。
②實(shí)例:AgNO3溶液AgClAgBr,則Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)。
③應(yīng)用:
鍋爐除垢:將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,離子方程式為CaSO4+CO= 4、==CaCO3+。
礦物轉(zhuǎn)化:CuSO4溶液遇ZnS轉(zhuǎn)化為CuS,離子方程式為ZnS+Cu2+===CuS+Zn2+。
[題點(diǎn)練通]
沉淀溶解平衡及其影響因素
1.將足量BaCO3固體分別加入:①30 mL水;②10 mL 0.2 mol·L-1 Na2CO3溶液;③50 mL 0.01 mol·L-1 BaCl2溶液;④100 mL 0.01 mol·L-1 鹽酸中溶解至溶液飽和。請(qǐng)確定各溶液中c(Ba2+)由大到小的順序?yàn)? )
A.①②③④ B.③④①②
C.④③①② D.②①④③
解析:選B BaCO3在水中存在溶解平衡:BaCO3(s) B 5、a2+(aq)+CO(aq),Na2CO3溶液中c(CO)較大,促使BaCO3的溶解平衡逆向移動(dòng),則Na2CO3溶液中c(Ba2+)比水中小;0.01 mol·L-1 BaCl2溶液中c(Ba2+)=0.01 mol·L-1,BaCO3的溶解平衡逆向移動(dòng),但溶液中c(Ba2+)≈0.01 mol·L-1;0.01 mol·L-1鹽酸中CO與H+反應(yīng)生成CO2,促使BaCO3的溶解平衡正向移動(dòng),最終溶液中c(Ba2+)≈0.005 mol·L-1,故四種溶液中c(Ba2+)的大小順序?yàn)棰?④>①>②。
2.在AgCl飽和溶液中尚有AgCl固體存在,當(dāng)向溶液中加入0.1 mol·L-1的鹽酸時(shí), 6、下列說(shuō)法正確的是( )
A.AgCl溶液溶解平衡正向移動(dòng)
B.AgCl溶解度增大
C.溶液中c(Ag+)增大
D.溶液中c(Cl-)增大
解析:選D AgCl飽和溶液中尚有AgCl固體存在,則溶液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),當(dāng)向溶液中加入0.1 mol·L-1的鹽酸時(shí),c(Cl-)增大,平衡逆向移動(dòng),所以溶液中c(Ag+)變小,AgCl溶解度減小。
3.(2016·海南高考)向含有MgCO3固體的溶液中滴加少許濃鹽酸(忽略體積變化),下列數(shù)值變小的是( )
A.c(CO) B.c(Mg2+)
C.c(H+) D.Ksp(MgC 7、O3)
解析:選A 含有MgCO3固體的溶液中存在溶解平衡:MgCO3(s) Mg2+(aq)+CO(aq),加入少量濃鹽酸可與CO反應(yīng)促使溶解平衡正向移動(dòng),故溶液中c(Mg2+)及c(H+)增大,c(CO)減小,Ksp(MgCO3)只與溫度有關(guān),不變。
4.下列說(shuō)法不正確的是( )
A.(2016·天津高考)在同濃度的鹽酸中,ZnS可溶而CuS不溶,說(shuō)明CuS的溶解度比ZnS的小
B.(2016·全國(guó)卷Ⅲ)向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不變
C.(2015·全國(guó)卷Ⅰ)將0.1 mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生,再滴加0.1 8、mol·L-1CuSO4溶液,先有白色沉淀生成,后變?yōu)闇\藍(lán)色沉淀,說(shuō)明Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的小
D.(2015·重慶高考)0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中,所得溶液中c(Cl-)=c(I-)
解析:選D 飽和AgCl、AgI混合溶液中,因?yàn)锳gCl的溶解度大于AgI,溶液中c(Cl-)>c(I-),故D項(xiàng)不正確。
沉淀溶解平衡的應(yīng)用
5.下列化學(xué)原理的應(yīng)用,主要用沉淀溶解平衡原理來(lái)解釋的是( )
①熱純堿溶液去油污能力強(qiáng)
②誤將鋇鹽[BaCl2、Ba(NO3)2]當(dāng)作食鹽混用后,常用 0.5%的Na2SO4溶液解毒
9、③溶洞、珊瑚的形成
④碳酸鋇不能作“鋇餐”而硫酸鋇則能
⑤泡沫滅火器滅火的原理
A.②③④ B.①②③
C.③④⑤ D.①②③④⑤
解析:選A Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO+H2OHCO+OH-,加熱平衡正移,c(OH-)增大,去油污能力增強(qiáng),①錯(cuò)誤;泡沫滅火器的滅火原理是利用Al3+與HCO相互促進(jìn)的水解反應(yīng),與沉淀溶解平衡原理無(wú)關(guān),⑤錯(cuò)誤;②、③、④均與沉淀溶解平衡有關(guān)。
6.實(shí)驗(yàn):①0.1 mol·L-1AgNO3溶液和 0.1 mol·L-1NaCl溶液等體積混合得到濁液a,過(guò)濾得到濾液b和白色沉淀c;
②向?yàn)V液b中滴加0.1 mol·L-1KI溶液,出現(xiàn) 10、渾濁;
③向沉淀c中滴加0.1 mol·L-1KI溶液,沉淀變?yōu)辄S色。
下列分析不正確的是( )
A.濁液a中存在沉淀溶解平衡:
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.濾液b中不含有Ag+
C.③中顏色變化說(shuō)明AgCl轉(zhuǎn)化為AgI
D.實(shí)驗(yàn)可以證明AgI比AgCl更難溶
解析:選B AgCl為白色沉淀,AgI為黃色沉淀,由②中現(xiàn)象可知,濾液b中含有Ag+,故濁液a中一定存在沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq);由③中現(xiàn)象可知,白色沉淀AgCl轉(zhuǎn)化為黃色沉淀AgI,可知Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),故AgI比AgCl更難溶。
7.為 11、研究沉淀的生成及其轉(zhuǎn)化,某小組進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)。①中現(xiàn)象:產(chǎn)生紅色沉淀,②中現(xiàn)象:溶液先渾濁,后來(lái)澄清,③中現(xiàn)象:產(chǎn)生白色沉淀。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析不正確的是( )
A.①濁液中存在平衡:Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO(aq)
B.②中溶液變澄清的原因:
AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH+2H2O
C.③中顏色變化說(shuō)明有AgCl生成
D.該實(shí)驗(yàn)可以證明AgCl比Ag2CrO4更難溶
解析:選D AgNO3溶液過(guò)量,故余下濁液中含有Ag+,加入KCl溶液生成AgCl白色沉淀,不能證明AgCl比Ag2CrO4更難溶,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
8.回答下列問(wèn)題 12、:
(1)在實(shí)驗(yàn)室中怎樣除去NaCl溶液中的BaCl2?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)怎樣除去AgI中的AgCl?
________________________________________________________________________
___________________________ 13、_____________________________________________。
(3)BaCO3不溶于水,為什么不能作鋇餐?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
______ 14、__________________________________________________________________。
(4)CaCO3難溶于稀H2SO4,但為什么能溶于醋酸中?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)分別用等體積的蒸餾水和0.01 mol·L-1的鹽酸洗滌AgCl沉淀,為什么用水洗滌造成AgCl 15、的損失大于用稀鹽酸洗滌的損失量?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)向溶液中加入過(guò)量的Na2CO3溶液充分反應(yīng),過(guò)濾,向?yàn)V液中加適量鹽酸
(2)把混合物與飽和的KI溶液混合,振蕩?kù)o置,溶度積大的AgCl就會(huì)慢慢轉(zhuǎn)化為溶度積小的AgI
(3)BaCO3(s) Ba2+(aq)+CO(aq),HCl===H++Cl-,2 16、H++CO===H2O+CO2↑,胃酸電離的H+與BaCO3 產(chǎn)生的CO結(jié)合生成CO2和H2O,破壞了BaCO3的溶解平衡,c(Ba2+)增大,引起人體中毒
(4)CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO(aq),H2SO4===SO+2H+,Ca2++SO===CaSO4↓,因?yàn)樯傻腃aSO4溶解度較小,會(huì)附著在CaCO3的表面,阻止平衡右移。而CH3COOHCH3COO-+H+,Ca2+與CH3COO-不產(chǎn)生沉淀;當(dāng)H+與CO結(jié)合生成CO2和H2O時(shí),CaCO3的溶解平衡右移
(5)用水洗滌AgCl,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡右移,AgCl的質(zhì)量減少,用鹽酸 17、洗滌AgCl,稀釋的同時(shí)HCl電離產(chǎn)生的Cl-會(huì)使平衡左移,AgCl減少的質(zhì)量要小些
(1)由于沉淀的生成取決于Qc與Ksp的相對(duì)大小,而溶解度與相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān),有可能溶解度大的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶解度小的。
(2)用沉淀法除雜不可能將雜質(zhì)離子全部通過(guò)沉淀除去。一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5 mol·L-1時(shí),沉淀已經(jīng)完全。
考點(diǎn)(二) 溶度積常數(shù)及其應(yīng)用 【點(diǎn)多面廣精細(xì)研】
1.溶度積和離子積
以AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)為例:
溶度積
離子積
概念
沉淀溶解的平衡常數(shù)
溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積
符號(hào)
Ksp
Qc 18、
表達(dá)式
Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中的濃度為平衡濃度
Qc(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中的濃度是任意濃度
應(yīng)用
判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解:
①Q(mào)c 19、系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶電解質(zhì)或更難電離物質(zhì)或氣體的離子時(shí),平衡向溶解方向移動(dòng),但Ksp不變。
[小題練微點(diǎn)]
1.判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。
(1)Ksp越大的物質(zhì)的溶解度越大( )
(2)不可能使要除去的離子全部通過(guò)沉淀除去。一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1.0×10-5 mol·L-1時(shí),已經(jīng)完全沉淀( )
(3)濃度積常數(shù)只受溫度影響,升高溫度Ksp增大( )
(4)Cu(OH)2的Ksp=c(Cu2+)·c(OH-)( )
(5)已知常溫下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,將0.002 mol·L-1的 20、AgNO3溶液與0.002 mol·L-1的KCl溶液等體積混合不會(huì)產(chǎn)生AgCl沉淀( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
2.已知部分鋇鹽的溶度積如下:Ksp(BaCO3)=5.1×10-9,Ksp[Ba(IO3)2]=6.5×10-10,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCrO4)=1.6×10-10。一種溶液中存在相同濃度的CO、CrO、IO、SO,且濃度均為0.001 mol·L-1,若向該溶液中逐滴滴入BaCl2溶液,首先發(fā)生的離子反應(yīng)為( )
A.Ba2++CO===BaCO3↓
B.Ba2++CrO===BaCrO4↓
C 21、.Ba2++2IO===Ba(IO3)2↓
D.Ba2++SO===BaSO4↓
解析:選D 根據(jù)溶度積公式及溶液中陰離子的濃度,可以計(jì)算出開(kāi)始出現(xiàn)BaCO3、BaCrO4、Ba(IO3)2、BaSO4沉淀時(shí)c(Ba2+)分別為5.1×10-6 mol·L-1、1.6×10-7 mol·L-1、6.5×10-4 mol·L-1、1.1×10-7 mol·L-1,故最先出現(xiàn)的沉淀是BaSO4,D項(xiàng)正確。
[學(xué)霸微提醒]
(1)溶解平衡一般是吸熱的,升高溫度平衡右移,Ksp增大,但Ca(OH)2相反。
(2)對(duì)于沉淀溶解平衡:AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp 22、=cm(An+)·cn(Bm-),對(duì)于相同類型的難溶電解質(zhì),Ksp的大小反映了其在溶液中溶解能力的大小,也反映了其在溶液中沉淀的難易。
Ksp的理解及應(yīng)用
1.化工生產(chǎn)中常用MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s) CuS(s)+Mn2+(aq)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.MnS的Ksp比CuS的Ksp大
B.該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c(Mn2+)=c(Cu2+)
C.往平衡體系中加入少量CuSO4固體后,c(Mn2+)變大
D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
解析:選B 一般情況下,沉淀轉(zhuǎn)化向Ksp小的方向進(jìn)行,則Ksp(MnS)>Ksp(CuS),A項(xiàng) 23、正確;該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c(Mn2+)、c(Cu2+)保持不變,但不一定相等,B項(xiàng)錯(cuò)誤;往平衡體系中加入少量CuSO4固體后,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),c(Mn2+)變大,C項(xiàng)正確;該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===,D項(xiàng)正確。
2.(2018·全國(guó)卷Ⅲ)用0.100 mol·L-1AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是( )
A.根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計(jì)算可知Ksp(AgCl)的數(shù)量級(jí)為10-10
B.曲線上各點(diǎn)的溶液滿足關(guān)系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)
C.相同實(shí)驗(yàn)條件下,若改為0.040 0 mol·L-1 24、Cl-,反應(yīng)終點(diǎn)c移到a
D.相同實(shí)驗(yàn)條件下,若改為0.050 0 mol·L-1 Br-,反應(yīng)終點(diǎn)c向b方向移動(dòng)
解析:選C 由題圖可知,當(dāng)AgNO3溶液的體積為50.0 mL時(shí),溶液中的c(Cl-)略小于10-8 mol·L-1,此時(shí)混合溶液中c(Ag+)==2.5×10-2 mol·L-1,故Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)≈2.5×10-2×10-8=2.5×10-10,A項(xiàng)正確;因反應(yīng)過(guò)程中有沉淀生成,溶液中必然存在平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),故曲線上的各點(diǎn)均滿足c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl),B項(xiàng)正確;根據(jù)Ag++Cl-===AgCl↓ 25、可知,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),消耗AgNO3溶液的體積為=20.0 mL,C項(xiàng)錯(cuò)誤;相同實(shí)驗(yàn)條件下,沉淀相同量的Cl-和Br-消耗的AgNO3的量相同,由于Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl),當(dāng)?shù)渭酉嗟攘康腁g+時(shí),溶液中c(Br-)<c(Cl-),故反應(yīng)終點(diǎn)c向b方向移動(dòng),D項(xiàng)正確。
正確理解Ksp
(1)Ksp與其他平衡常數(shù)(K、Ka、Kb、Kw、Kh)相同,只與溫度有關(guān)。
(2)當(dāng)Qc>Ksp時(shí),析出沉淀;當(dāng)Qc 26、大電解能耗??上蛉芤褐型瑫r(shí)加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀從而除去Cl-。根據(jù)溶液中平衡時(shí)相關(guān)離子濃度的關(guān)系圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.Ksp(CuCl)的數(shù)量級(jí)為10-7
B.除Cl-反應(yīng)為Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl
C.加入Cu越多,Cu+濃度越高,除Cl-效果越好
D.2Cu+===Cu2++Cu平衡常數(shù)很大,反應(yīng)趨于完全
解析:選C 由題圖可知,當(dāng)-lg=0時(shí),lg約為-7,即c(Cl-)=1 mol·L-1,c(Cu+)≈10-7 mol·L-1,則Ksp(CuCl)=c(Cu+)·c(Cl-)的數(shù)量級(jí)為10-7,A項(xiàng)正確;Cu為固體,濃度視為 27、常數(shù),只要滿足反應(yīng)用量即可,過(guò)多的銅也不會(huì)影響平衡狀態(tài)的移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖可知,交點(diǎn)處c(Cu+)=c(Cu2+)≈10-6mol·L-1,則2Cu+===Cu2++Cu的平衡常數(shù)K=≈106,該平衡常數(shù)很大,因而反應(yīng)趨于完全,D項(xiàng)正確。
4.(2014·全國(guó)卷Ⅰ)溴酸銀(AgBrO3)溶解度隨溫度變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.溴酸銀的溶解是放熱過(guò)程
B.溫度升高時(shí)溴酸銀溶解速度加快
C.60 ℃時(shí)溴酸銀的Ksp約等于6×10-4
D.若硝酸鉀中含有少量溴酸銀,可用重結(jié)晶方法提純
解析:選A 從圖像可看出隨溫度的升高,AgBrO3的溶解度逐漸升高,即AgB 28、rO3的溶解是吸熱過(guò)程,A項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度升高,其溶解速度加快,B項(xiàng)正確;60 ℃時(shí)飽和溶液中AgBrO3的物質(zhì)的量濃度約為 ≈2.5×10-2 mol·L-1,其Ksp=c(Ag+)·c(BrO)≈6×10-4,C項(xiàng)正確;由于AgBrO3的溶解度比較小,故KNO3中含有AgBrO3時(shí),可采用重結(jié)晶的方法提純,D項(xiàng)正確。
5.(2019·豫南七校聯(lián)考)已知:pNi=-lg c(Ni2+);常溫下,Ksp(NiCO3)=1.4×10-7,H2S的電離平衡常數(shù):Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。常溫下,向10 mL 0.1 mol·L-1 Ni(NO3)2溶液中滴加0.1 mol 29、·L-1 Na2S溶液,滴加過(guò)程中pNi與Na2S溶液體積的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.E、F、G三點(diǎn)中,F(xiàn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中水電離程度最小
B.常溫下,Ksp(NiS)=1×10-21
C.在NiS和NiCO3的濁液中=1.4×1014
D.Na2S溶液中,S2-第一步水解常數(shù)Kh1=
解析:選D A項(xiàng),Ni(NO3)2是強(qiáng)酸弱堿鹽,Na2S是強(qiáng)堿弱酸鹽,它們都能促進(jìn)水的電離,F(xiàn)點(diǎn)表示Ni(NO3)2和Na2S恰好完全反應(yīng),溶液中溶質(zhì)是NaNO3,水的電離程度最小,正確;B項(xiàng),F(xiàn)點(diǎn),10 mL 0.1 mol·L-1 Ni2(CO3)2溶液和10 mL 0.1 mol· 30、L-1 Na2S溶液恰好完全反應(yīng),c(Ni2+)=c(S2-)=10-10.5 mol·L-1,NiS(s) Ni2+(aq)+S2-(aq),Ksp(NiS)=c(Ni2+)·c(S2-)=1×10-21,正確;C項(xiàng),NiCO3(s)+S2-(aq) NiS(s)+CO(aq),K===1.4×1014,正確;D項(xiàng),S2-+H2OHS-+OH-,Kh1==,錯(cuò)誤。
[方法規(guī)律]
沉淀溶解平衡曲線題的解題技巧
(1)類型
(2)解題技巧
①沉淀溶解平衡曲線類似于溶解度曲線,曲線上任一點(diǎn)都表示飽和溶液,曲線上方的任一點(diǎn)均表示過(guò)飽和溶液,此時(shí)有沉淀析出,曲線下方的任一點(diǎn)均表示不飽和溶 31、液。
②從圖像中找到數(shù)據(jù),根據(jù)Ksp公式計(jì)算得出Ksp的值。
③比較溶液的Qc與Ksp的大小,判斷溶液中有無(wú)沉淀析出。
④涉及Qc的計(jì)算時(shí),所代入的離子濃度一定是混合溶液中的離子濃度,因此計(jì)算離子濃度時(shí),所代入的溶液體積也必須是混合溶液的體積。
Ksp的有關(guān)計(jì)算及在化工流程中的應(yīng)用
6.(1)(2017·海南高考)向含有BaSO4固體的溶液中滴加Na2CO3溶液,當(dāng)有BaCO3沉淀生成時(shí)溶液中=______________。已知Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。
(2)(2017·全國(guó)卷Ⅰ)若FeCl2與MgCl2混合溶液 32、中c(Mg2+)=0.02 mol·L-1,加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1,此時(shí)是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?
_______________________________________________________________(列式計(jì)算)。
FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×10-22、1.0×10-24。
(3)(2015·全國(guó)卷Ⅱ)有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp近似值
10-17
10-17
10 33、-39
用廢電池的鋅皮制備ZnSO4·7H2O的過(guò)程中,需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解,鐵變?yōu)開(kāi)_________,加堿調(diào)節(jié)至pH為_(kāi)_____時(shí),鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于1×10-5mol·L-1時(shí),即可認(rèn)為該離子沉淀完全);繼續(xù)加堿至pH為_(kāi)_____時(shí),鋅開(kāi)始沉淀(假定Zn2+濃度為0.1 mol·L-1)。若上述過(guò)程不加H2O2后果是______________________,原因是___________________________________________。
解析:(1)沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式:BaSO4(s)+CO(aq) BaCO 34、3(s)+SO(aq),在同一溶液中,c(Ba2+)相同,依據(jù)溶度積的表達(dá)式,則有===≈24。(2)先求出Fe3+轉(zhuǎn)化成FePO4沉淀完全時(shí)的c(PO),根據(jù)c(Fe3+)·c(PO)=Ksp(FePO4),可得c(PO)= mol·L-1=1.3×10-17mol·L-1。再將Qc[Mg3(PO4)2]與Ksp[Mg3(PO4)2]進(jìn)行比較,判斷是否有Mg3(PO4)2沉淀生成;根據(jù)混合后,溶液中鎂離子濃度為c(Mg2+)=0.01 mol·L-1,c3(Mg2+)·c2(PO)=0.013×(1.3×10-17)2≈1.7×10-40 35、(3)計(jì)算Fe3+沉淀完全時(shí)的pH,當(dāng)溶液中c(Fe3+)小于10-5 mol·L-1時(shí),視為Fe3+沉淀完全,先利用Ksp[Fe(OH)3]求算c(OH-)= ≈10-11.3mol·L-1再通過(guò)Kw求出c(H+)?pH≈2.7。計(jì)算Zn2+開(kāi)始產(chǎn)生沉淀時(shí)的pH,先利用Ksp[Zn(OH)2]求算c(OH-)= =10-8mol·L-1,再通過(guò)Kw求出c(H+)?pH=6。
答案:(1)24 (2)Fe3+恰好沉淀完全時(shí),c(PO)= mol·L-1=1.3×10-17mol·L-1,則c3(Mg2+)·c2(PO)值為0.013×(1.3×10-17)2≈1.7×10-40 36、3(PO4)2],因此不會(huì)生成Mg3(PO4)2沉淀
(3)Fe3+ 2.7 6 無(wú)法將Zn2+和Fe2+分離 Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
7.(2019·合肥調(diào)研)一種磁性材料的磨削廢料,主要成分是鐵鎳合金(含鎳質(zhì)量分?jǐn)?shù)約21%),還含有銅、鈣、鎂、硅的氧化物。由該廢料制備氫氧化鎳,工藝流程如圖:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)“酸溶”時(shí),溶液中有Fe3+、Fe2+、Ni2+等生成,廢渣的主要成分是________;金屬鎳溶解的離子方程式為_(kāi)________________________________________。
(2)“除鐵”時(shí)H2O2的作用是______ 37、_____________________________________,
加入碳酸鈉的目的是________________________________________________。
(3)“除銅”時(shí),反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________________,
若用Na2S代替H2S除銅,優(yōu)點(diǎn)是___________________________________________。
(4)已知除鈣、鎂過(guò)程在陶瓷容器中進(jìn)行,NaF的實(shí)際用量不能過(guò)多的理由為_(kāi)____________________________________ 38、___________________________________。
(5)已知常溫下Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15,該流程在“沉鎳”過(guò)程中,需調(diào)節(jié)溶液pH約為_(kāi)_______時(shí),Ni2+才剛好沉淀完全(離子沉淀完全的濃度≤1.0×10-5 mol·L-1;lg 2=0.30)。
解析:(1)SiO2不溶于硫酸和硝酸,故“酸溶”時(shí),廢渣的主要成分是SiO2;金屬鎳溶解時(shí)被氧化為Ni2+的同時(shí)硝酸被還原產(chǎn)生氮?dú)?,反?yīng)的離子方程式為5Ni+12H++2NO===5Ni2++N2↑+6H2O。(2)雙氧水具有強(qiáng)氧化性,加入雙氧水的目的是將Fe2+全部氧化為Fe3+;加入碳酸鈉的 39、目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+完全沉淀為黃鈉鐵礬渣。(3)硫化氫與銅離子反應(yīng)生成硫化銅沉淀:H2S+Cu2+===CuS↓+2H+;Na2S與銅離子反應(yīng)生成CuS沉淀,若用Na2S代替H2S除銅,則無(wú)易揮發(fā)的有毒氣體H2S逸出,可保護(hù)環(huán)境,除銅效果更好。(4)氟離子水解生成氟化氫,腐蝕陶瓷容器,故NaF的實(shí)際用量不能過(guò)多。(5)Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)·c2(OH-)=2.0×10-15,則c(OH-)=(×10-5)mol·L-1,c(H+)=mol·L-1,pH=-lg c(H+)≈9.15,故該流程在“沉鎳”過(guò)程中,需調(diào)節(jié)溶液pH約為9.15時(shí),Ni2+才剛好沉淀完全。 40、
答案:(1)SiO2 5Ni+12H++2NO===5Ni2++N2↑+6H2O
(2)將Fe2+氧化為Fe3+ 調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+完全沉淀為黃鈉鐵礬渣
(3)H2S+Cu2+===CuS↓+2H+ 無(wú)易揮發(fā)的有毒氣體H2S逸出,可保護(hù)環(huán)境
(4)過(guò)量的F-生成氫氟酸會(huì)腐蝕陶瓷容器 (5)9.15
方法規(guī)律
有關(guān)溶度積(Ksp)計(jì)算的題型與技巧
(1)??碱}型
??碱}型
解題策略
根據(jù)定義式或者數(shù)形結(jié)合求Ksp,或者判斷沉淀金屬離子所需pH
直接根據(jù)Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-)解答,如果已知溶解度,則化為物質(zhì)的量濃度再代入計(jì)算
沉淀先后的 41、計(jì)算與判斷
①組成類型相同,則Ksp小的化合物先沉淀;
②組成類型不同,則需要根據(jù)Ksp分別計(jì)算出沉淀時(shí)所需離子濃度,所需離子濃度小的先沉淀
根據(jù)兩種含同種離子的化合物的Ksp數(shù)據(jù),求溶液中不同離子濃度的比值
如某溶液中含有I-、Cl-等,向其中滴加AgNO3溶液,當(dāng)AgCl開(kāi)始沉淀時(shí),求溶液中,則有==
判斷沉淀的生成或轉(zhuǎn)化
把離子濃度數(shù)值代入Ksp表達(dá)式,若數(shù)值大于Ksp,沉淀可生成或轉(zhuǎn)化為相應(yīng)難溶物質(zhì)
(2)計(jì)算技巧
①已知溶度積求溶液中某種離子的濃度,如Ksp=a的飽和AgCl溶液中c(Ag+)= mol·L-1。
②已知溶度積、溶液中某離子的濃度,求溶液中的另一種離 42、子的濃度,如某溫度下AgCl的Ksp=a,在0.1 mol·L-1的NaCl溶液中加入過(guò)量的AgCl固體,達(dá)到平衡后c(Ag+)=10a mol·L-1。
③計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù),如對(duì)于反應(yīng)Cu2+(aq)+MnS(s) CuS(s)+Mn2+(aq),Ksp(MnS)=c(Mn2+)·c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-),而平衡常數(shù)K==。
1.(2019·南寧模擬)已知如表所示數(shù)據(jù):
物質(zhì)
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp/25 ℃
8.0×10-16
2.2×10-20
4.0×10-36
完全沉淀時(shí)
的pH范圍
43、≥9.6
≥6.4
≥3
對(duì)含的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的下列說(shuō)法中正確的是( )
A.向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到的是藍(lán)色沉淀
B.該溶液中c(SO)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4
C.向該溶液中加入適量氯水,調(diào)節(jié)pH到4~5后過(guò)濾,可獲得純凈的CuSO4溶液
D.向該溶液中加入適量氨水,調(diào)節(jié)pH到9.6后過(guò)濾,將所得沉淀灼燒,可得等物質(zhì)的量的CuO、FeO、Fe2O3三種固體的混合物
點(diǎn)撥:因體積相等,等物質(zhì)的量即等物質(zhì)的量濃度,設(shè)為a mol·L-1,則可計(jì)算出CuSO4、FeSO4、Fe2( 44、SO4)3開(kāi)始沉淀時(shí)所需OH-的濃度分別為 mol·L-1、、 mol·L-1,所以最先看到的是紅褐色沉淀。
解析:選B 設(shè)CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的濃度均為 a mol·L-1,則開(kāi)始沉淀時(shí)需要OH-的濃度分別是 mol·L-1、 mol·L-1、 mol·L-1,所以向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到的是紅褐色沉淀,故A錯(cuò)誤;Cu2+、Fe2+、Fe3+能水解,所以該溶液中c(SO)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4,故B正確;向該溶液中加入適量氯水,調(diào)節(jié)pH到4~5后過(guò)濾,溶液中含有Cl-,故C錯(cuò)誤;向該溶液中加入適量 45、氨水,調(diào)節(jié)pH到9.6后過(guò)濾,將所得沉淀灼燒,產(chǎn)物中不含F(xiàn)eO,故D錯(cuò)誤。
2.如圖所示表示的是難溶氫氧化物在不同pH下的[S/(mol·L-1)]。下列說(shuō)法正確的是( )
A.pH=3時(shí)溶液中鐵元素的主要存在形式是Fe3+
B.若Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+雜質(zhì),可通過(guò)調(diào)節(jié)溶液pH的方法來(lái)除去
C.若分離溶液中的Fe3+和Cu2+,可調(diào)節(jié)溶液的pH在4左右
D.若在含有等物質(zhì)的量濃度的Cu2+和Ni2+的溶液中加入燒堿,Ni(OH)2優(yōu)先沉淀
注意:①一定溫度下,100 g水溶解溶質(zhì)達(dá)到飽和時(shí),所溶解溶質(zhì)的質(zhì)量。
②調(diào)節(jié)pH的方法適合離子沉淀時(shí)pH相差較大 46、的除雜,而Ni2+和Co2+在圖示中完全沉淀時(shí)pH相差不大?!?
解析:選C 當(dāng)pH=3時(shí),F(xiàn)e3+已沉淀完全,A錯(cuò)誤;由于Ni2+和Co2+完全沉淀時(shí)pH相差不大,故不宜采用調(diào)節(jié)溶液pH的方法來(lái)除去,B錯(cuò)誤;根據(jù)圖示可知,在含有Cu2+和Ni2+的溶液中加入燒堿,Cu(OH)2優(yōu)先沉淀,D錯(cuò)誤。
3.(2019·宜賓模擬)t ℃時(shí),AgCl(s)與AgI(s) 分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡,相關(guān)離子濃度的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.曲線Y表示-lg與-lg的變化關(guān)系
B.t ℃時(shí),向Z點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中加入蒸餾水,可使溶液變?yōu)榍€X對(duì)應(yīng)的飽和溶液
C.t ℃時(shí),AgCl( 47、s)+I(xiàn)-(aq) AgI(s)+Cl-(aq)的平衡常數(shù)K=1×103
D.t ℃時(shí),向濃度均為0.1 mol·L-1的KI與KCl混合溶液中加入AgNO3溶液,當(dāng)Cl-剛好完全沉淀時(shí),此時(shí)c(I-)=1×10-11 mol·L-1
解析:選D A項(xiàng),-lg=16時(shí)c(Ag+)=10-16mol·L-1,Ksp=10-16,-lg=10時(shí)c(Ag+)=10-10mol·L-1,Ksp=10-10,由于AgI的溶度積小于AgCl,故曲線Y表示-lg與-lg的變化關(guān)系,錯(cuò)誤;B項(xiàng),t ℃時(shí),向Z點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中加入蒸餾水,銀離子濃度及鹵離子濃度均減小,-lg與-lg均增大,可使溶液變?yōu)榍€Y對(duì) 48、應(yīng)的飽和溶液,錯(cuò)誤;C項(xiàng),t ℃時(shí),AgCl(s)+I(xiàn)-(aq)AgI(s)+Cl-(aq)的平衡常數(shù)K====1×106,錯(cuò)誤;D項(xiàng),t ℃時(shí),向濃度均為0.1 mol·L-1的KI與KCl混合溶液中加入AgNO3溶液,當(dāng)Cl-剛好完全沉淀時(shí),c(Cl-)=1×10-5 mol·L-1,c(Ag+)= mol·L-1=1×10-5 mol·L-1,此時(shí)c(I-)= mol·L-1=1×10-11 mol·L-1,正確。
4.(2019·永春模擬)一定溫度下,金屬硫化物的沉淀溶解平衡曲線如圖所示??v坐標(biāo)p(Mn+)表示-lg c(Mn+),橫坐標(biāo)p(S2-)表示-lg c(S2-),下列 49、說(shuō)法不正確的是( )
A.該溫度下,Ag2S的Ksp=1.6×10-49
B.該溫度下,溶解度的大小順序?yàn)镹iS>SnS
C.SnS和NiS的飽和溶液中=104
D.向含有等物質(zhì)的量濃度的Ag+、Ni2+、Sn2+溶液中加入飽和Na2S溶液,析出沉淀的先后順序?yàn)锳g2S、SnS、NiS
審題:縱坐標(biāo)p(M2+)越大,c(Mn+)越小,p(S2-)越大,c(S2-)越小?!?
解析:選C A項(xiàng),由a(30,10-lg 4)可知,當(dāng)c(S2-)=10-30 mol·L-1時(shí),c(Ag+)=10-(10-lg 4) mol·L-1,Ksp(Ag2S)=c2(Ag+)·c(S2-) 50、=[10-(10-lg 4)]2×10-30=1.6×10-49,正確;B項(xiàng),觀察SnS、NiS的沉淀溶解平衡曲線可以看出,當(dāng)兩條曲線中c(S2-)相同時(shí),c(Ni2+)>c(Sn2+),由于SnS和NiS的沉淀類型相同,所以溶解度的大小順序?yàn)镹iS>SnS,正確;C項(xiàng),SnS和NiS的飽和溶液中===10-4,錯(cuò)誤;D項(xiàng),假設(shè)Ag+、Ni2+、Sn2+均為0.1 mol·L-1,分別生成Ag2S、NiS、SnS沉淀時(shí),需要c(S2-)分別為1.6×10-47 mol·L-1、10-20 mol·L-1、10-24 mol·L-1,因此生成沉淀的先后順序?yàn)锳g2S、SnS、NiS,正確。
5 51、.軟錳礦(主要成分為MnO2)可用于制備錳及其化合物,現(xiàn)代冶煉金屬錳的工藝流程如圖所示,步驟中雜質(zhì)離子逐一沉淀。
如表所示為t ℃時(shí),有關(guān)物質(zhì)的Ksp:
物質(zhì)
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Ca(OH)2
Mn(OH)2
Ksp
4.0×10-38
2.2×10-22
5.5×10-6
1.9×10-13
物質(zhì)
CuS
CaS
MnS
MnCO3
Ksp
6.3×10-36
9.1×10-6
2.5×10-15
2.2×10-11
軟錳礦還原浸出的反應(yīng)為12MnO2+C6H12O6+12H2SO4===12MnSO4+6CO 52、2↑+18H2O。
(1)寫(xiě)出一種能提高還原浸出速率的措施:____________________________。
(2)調(diào)節(jié)pH步驟中生成的沉淀為_(kāi)_______。加入MnF2的主要目的是除去________(填“Ca2+”“Fe3+”或“Cu2+”)。
(3)等濃度的(NH4)2S與(NH4)2SO4中,NH的濃度大小為前者_(dá)_______后者(填“>”“<”“=”)。
(4)由MnSO4制取MnCO3時(shí),往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液生成MnCO3,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生Mn(OH)2,可能的原因:MnCO3(s)+2OH-(aq) Mn(OH)2(s)+CO(aq),t 53、 ℃時(shí),計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________(保留一位小數(shù))。
解析:(1)反應(yīng)物接觸面積越大、溫度越高,反應(yīng)速率越快,所以能提高還原浸出速率的措施是升高反應(yīng)溫度或?qū)④涘i礦研細(xì)等。(2)Fe(OH)3的Ksp為4.0×10-38,與其他離子相比最小,調(diào)節(jié)pH先將Fe(OH)3沉淀下來(lái);CaF2難溶于水,濾液2中含有Mn2+、Ca2+、NH、SO,加入MnF2的目的是形成CaF2沉淀,除去Ca2+。(3)S2-水解顯堿性,促進(jìn)NH水解,所以等濃度的(NH4)2S與(NH4)2SO4溶液中,NH的濃度大小為前者<后者。(4)由MnCO3(s)+2OH-(aq) Mn(OH)2(s)+CO(aq)可知K===≈115.8。
答案:(1)提高反應(yīng)溫度(或?qū)④涘i礦研細(xì)等其他合理答案)
(2)Fe(OH)3 Ca2+ (3)< (4)115.8(或1.2×102)
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2023年六年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)6整理和復(fù)習(xí)2圖形與幾何第7課時(shí)圖形的位置練習(xí)課件新人教版
- 2023年六年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)6整理和復(fù)習(xí)2圖形與幾何第1課時(shí)圖形的認(rèn)識(shí)與測(cè)量1平面圖形的認(rèn)識(shí)練習(xí)課件新人教版
- 2023年六年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)6整理和復(fù)習(xí)1數(shù)與代數(shù)第10課時(shí)比和比例2作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)4比例1比例的意義和基本性質(zhì)第3課時(shí)解比例練習(xí)課件新人教版
- 2023年六年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)3圓柱與圓錐1圓柱第7課時(shí)圓柱的體積3作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)3圓柱與圓錐1圓柱第1節(jié)圓柱的認(rèn)識(shí)作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)2百分?jǐn)?shù)(二)第1節(jié)折扣和成數(shù)作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)1負(fù)數(shù)第1課時(shí)負(fù)數(shù)的初步認(rèn)識(shí)作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)期末復(fù)習(xí)考前模擬期末模擬訓(xùn)練二作業(yè)課件蘇教版
- 2023年六年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)期末豐收?qǐng)@作業(yè)課件蘇教版
- 2023年六年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)易錯(cuò)清單十二課件新人教版
- 標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)講義
- 2021年一年級(jí)語(yǔ)文上冊(cè)第六單元知識(shí)要點(diǎn)習(xí)題課件新人教版
- 2022春一年級(jí)語(yǔ)文下冊(cè)課文5識(shí)字測(cè)評(píng)習(xí)題課件新人教版
- 2023年六年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)6整理和復(fù)習(xí)4數(shù)學(xué)思考第1課時(shí)數(shù)學(xué)思考1練習(xí)課件新人教版