2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 第4講 難溶電解質(zhì)的溶解平衡.doc

2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 第4講 難溶電解質(zhì)的溶解平衡考綱要求1.了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡。2.了解難溶電解質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)?？键c一沉淀溶解平衡及應(yīng)用1沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定溫度下，當(dāng)難溶強電解質(zhì)溶于水形成飽和溶液時，溶解速率和生成沉淀速率相等的狀態(tài)。(2)溶解平衡的建立固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì)v溶解>v沉淀，固體溶解v溶解v沉淀，溶解平衡v溶解<v沉淀，析出晶體(3)溶解平衡的特點(4)影響沉淀溶解平衡的因素內(nèi)因難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)，這是決定因素。外因以AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)H>0為例外界條件移動方向平衡后c(Ag)平衡后c(Cl)Ksp升高溫度正向增大增大增大加水稀釋正向不變不變不變加入少量AgNO3逆向增大減小不變通入HCl逆向減小增大不變通入H2S正向減小增大不變(5)電解質(zhì)在水中的溶解度20 時，電解質(zhì)在水中的溶解度與溶解性存在如下關(guān)系：2沉淀溶解平衡的應(yīng)用(1)沉淀的生成調(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78，離子方程式為Fe33NH3·H2O=Fe(OH)33NH。沉淀劑法如用H2S沉淀Cu2，離子方程式為H2SCu2=CuS2H。(2)沉淀的溶解酸溶解法如CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為CaCO32H=Ca2H2OCO2。鹽溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，離子方程式為Mg(OH)22NH=Mg22NH3·H2O。氧化還原溶解法如不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。配位溶解法如AgCl溶于氨水，離子方程式為AgCl2NH3·H2O=Ag(NH3)2Cl2H2O。(3)沉淀的轉(zhuǎn)化實質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(沉淀的溶解度差別越大，越容易轉(zhuǎn)化)。應(yīng)用：鍋爐除垢、礦物轉(zhuǎn)化等。深度思考1下列方程式AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)、AgCl=AgCl、CH3COOHCH3COOH各表示什么意義？答案AgCl的沉淀溶解平衡；AgCl是強電解質(zhì)，溶于水的AgCl完全電離；CH3COOH的電離平衡。2(1)在實驗室中怎樣除去NaCl溶液中的BaCl2?(2)怎樣除去AgI中的AgCl?答案(1)向溶液中加入過量的Na2CO3溶液充分反應(yīng)，過濾，向濾液中加適量鹽酸。(2)把混合物與飽和KI溶液混合，振蕩靜置，溶度積大的AgCl就慢慢轉(zhuǎn)化為溶度積小的AgI。題組一沉淀溶解平衡及其影響因素1下列說法正確的是()難溶電解質(zhì)達到沉淀溶解平衡時，溶液中各種離子的溶解(或沉淀)速率都相等難溶電解質(zhì)達到沉淀溶解平衡時，增加難溶電解質(zhì)的量，平衡向溶解方向移動向Na2SO4溶液中加入過量的BaCl2溶液，則SO沉淀完全，溶液中只含Ba2、Na和Cl，不含SOKsp小的物質(zhì)其溶解能力一定比Ksp大的物質(zhì)的溶解能力小為減少洗滌過程中固體的損耗，最好選用稀H2SO4代替H2O來洗滌BaSO4沉淀洗滌沉淀時，洗滌次數(shù)越多越好A BC D答案C解析難溶電解質(zhì)達到沉淀溶解平衡時，不同離子溶解(或沉淀)的速率不一定相等，這與其化學(xué)計量數(shù)有關(guān)；難溶電解質(zhì)是固體，其濃度可視為常數(shù)，增加它的量對平衡無影響；生成BaSO4沉淀后的溶液中仍然存在Ba2和SO，因為有BaSO4的沉淀溶解平衡存在；同類型物質(zhì)的Ksp越小，溶解能力越小，不同類型的物質(zhì)則不能直接比較；稀H2SO4可以抑制BaSO4的溶解；洗滌沉淀一般23次即可，次數(shù)過多會使沉淀溶解。2已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)H<0，下列有關(guān)該平衡體系的說法正確的是()升高溫度，平衡逆向移動向溶液中加入少量碳酸鈉粉末能增大鈣離子濃度除去氯化鈉溶液中混有的少量鈣離子，可以向溶液中加入適量的NaOH溶液恒溫下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高給溶液加熱，溶液的pH升高向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固體質(zhì)量增加向溶液中加入少量NaOH固體，Ca(OH)2固體質(zhì)量不變A BC D答案A解析加入碳酸鈉粉末會生成CaCO3，使Ca2濃度減小，錯；加入氫氧化鈉溶液會使平衡左移，有Ca(OH)2沉淀生成，但Ca(OH)2的溶度積較大，要除去Ca2，應(yīng)把Ca2轉(zhuǎn)化為更難溶的CaCO3，錯；恒溫下Ksp不變，加入CaO后，溶液仍為Ca(OH)2的飽和溶液，pH不變，錯；加熱，Ca(OH)2的溶解度減小，溶液的pH降低，錯；加入Na2CO3溶液，沉淀溶解平衡向右移動，Ca(OH)2固體轉(zhuǎn)化為CaCO3固體，固體質(zhì)量增加，正確；加入NaOH固體平衡向左移動，Ca(OH)2固體質(zhì)量增加，錯。題組二沉淀溶解平衡在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用(一)廢水處理3水是人類生存和發(fā)展的寶貴資源，而水質(zhì)的污染問題卻越來越嚴(yán)重。目前，世界各國已高度重視這個問題，并積極采取措施進行治理。(1)工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物，可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法都正確的是_(填字母)。選項污染物處理措施方法類別A廢酸加生石灰中和物理法BCu2等重金屬離子加硫化物沉降化學(xué)法C含純堿的廢水加石灰水反應(yīng)化學(xué)法(2)下圖是某市污水處理的工藝流程示意圖：下列物質(zhì)中不可以作為混凝劑(沉降劑)使用的是_(填字母)。A偏鋁酸鈉 B氧化鋁C堿式氯化鋁 D氯化鐵混凝劑除去懸浮物質(zhì)的過程是_(填字母)。A物理變化 B化學(xué)變化C既有物理變化又有化學(xué)變化答案(1)BC(2)BC解析(1)工業(yè)廢水中的廢酸可加生石灰中和，屬于化學(xué)變化；CuS、HgS、Ag2S均難溶，所以加硫化物如Na2S可沉淀Cu2等重金屬離子，消除污染；純堿可加入石灰水生成CaCO3沉淀而除去。(2)偏鋁酸鈉、堿式氯化鋁、氯化鐵水解生成膠體，除去懸浮物，而Al2O3難溶于水，不能產(chǎn)生膠體，不能作混凝劑。在除去懸浮物的過程中既有物理變化又有化學(xué)變化。(二)制備物質(zhì)4氫氧化鎂常用于制藥工業(yè)，還是重要的綠色阻燃劑。(1)氫氧化鎂為白色晶體，難溶于水，易溶于稀酸和銨鹽溶液，為治療胃酸過多的藥物。寫出氫氧化鎂溶于銨鹽溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。(2)氫氧化鎂在350 時開始分解，500 時分解完全。請分析氫氧化鎂可用于阻燃劑的原因是(至少寫兩點)_。 (3)某工廠用六水合氯化鎂和粗石灰制取的氫氧化鎂含有少量氫氧化鐵雜質(zhì)，通過如下流程進行提純精制，獲得阻燃劑氫氧化鎂。已知EDTA只能與溶液中的Fe2反應(yīng)生成易溶于水的物質(zhì)，不與Mg(OH)2反應(yīng)。雖然Fe(OH)2難溶于水，但步驟中隨著EDTA的加入，最終能夠?qū)e(OH)2除去并獲得純度高的Mg(OH)2。請從沉淀溶解平衡的角度加以解釋_。答案(1)Mg(OH)2(s)2NH(aq)=Mg2(aq)2NH3·H2O(aq)(2)氫氧化鎂在350 以上分解過程中要吸熱，抑制可燃物溫度的上升，降低燃燒速度；氫氧化鎂分解過程中產(chǎn)生的水汽稀釋了可燃性氣體及氧氣，可阻止燃燒(3)Fe(OH)2懸濁液中存在如下平衡：Fe(OH)2Fe22OH，當(dāng)不斷滴入EDTA時，EDTA將結(jié)合Fe2促使平衡向右移動而使Fe(OH)2不斷溶解考點二溶度積常數(shù)及應(yīng)用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KspQc表達式Ksp(AmBn)cm(An)·cn(Bm)，式中的濃度都是平衡濃度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Qc>Ksp：溶液過飽和，有沉淀析出QcKsp：溶液飽和，處于平衡狀態(tài)Qc<Ksp：溶液未飽和，無沉淀析出2.Ksp的影響因素(1)內(nèi)因：難溶物質(zhì)本身的性質(zhì)，這是主要決定因素。(2)外因濃度：加水稀釋，平衡向溶解方向移動，但Ksp不變。溫度：絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程，升高溫度，平衡向溶解方向移動，Ksp增大。其他：向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶物質(zhì)或更難電離物質(zhì)或氣體的離子時，平衡向溶解方向移動，但Ksp不變。深度思考1判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“×”(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，則AB2的溶解度小于CD的溶解度()(2)不可能使要除去的離子全部通過沉淀除去。一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1.0×105mol·L1時，沉淀已經(jīng)完全()(3)在一定條件下，溶解度較小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀()(4)常溫下，向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體，BaCO3的Ksp減小()(5)溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響，溫度升高Ksp增大()(6)常溫下，向Mg(OH)2飽和溶液中加入NaOH固體，Mg(OH)2的Ksp不變()答案(1)×(2)(3)(4)×(5)×(6)解析(1)溶度積大的難溶電解質(zhì)的溶解度不一定大，只有組成相似的難溶電解質(zhì)才有可比性。2已知25 時BaSO4飽和溶液中存在BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)，Ksp1.102 5×1010，向c(SO)為1.05×105 mol·L1的BaSO4溶液中加入BaSO4固體，SO的濃度怎樣變化？試通過計算說明。答案根據(jù)溶度積的定義可知BaSO4飽和溶液中c(SO) mol·L11.05×105 mol·L1，說明該溶液是飽和BaSO4溶液，因此再加入BaSO4固體，溶液仍處于飽和狀態(tài)，c(SO)不變。1溶解平衡一般是吸熱的，溫度升高平衡右移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。2對于沉淀溶解平衡：AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)，Kspcm(An)·cn(Bm)，對于相同類型的物質(zhì)，Ksp的大小反映了難溶電解質(zhì)在溶液中溶解能力的大小，也反映了該物質(zhì)在溶液中沉淀的難易。與平衡常數(shù)一樣，Ksp與溫度有關(guān)。不過溫度改變不大時，Ksp變化也不大，常溫下的計算可不考慮溫度的影響。題組一沉淀溶解平衡曲線1在t 時，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。又知 t 時AgCl的Ksp4×1010，下列說法不正確的是()A在t 時，AgBr的Ksp為4.9×1013B在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體，可使溶液由c點變到b點C圖中a點對應(yīng)的是AgBr 的不飽和溶液D在t 時，AgCl(s)Br(aq)AgBr(s)Cl(aq)的平衡常數(shù)K816答案B解析根據(jù)圖中c點的c(Ag)和c(Br)可得該溫度下AgBr的Ksp為4.9×1013，A正確；在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體后，c(Br)增大，溶解平衡逆向移動，c(Ag)減小，故B錯；在a點時QcKsp，故為AgBr的不飽和溶液，C正確；選項D中Kc(Cl)/c(Br)Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入數(shù)據(jù)得K816，D正確。2已知25 時，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，向100 mL該條件下的CaSO4飽和溶液中加入400 mL 0.01 mol·L1 Na2SO4溶液，下列敘述正確的是()A溶液中析出CaSO4固體沉淀，最終溶液中c(SO)比原來的大B溶液中無沉淀析出，溶液中c(Ca2)、c(SO)都變小C溶液中析出CaSO4固體沉淀，溶液中c(Ca2)、c(SO)都變小D溶液中無沉淀析出，但最終溶液中c(SO)比原來的大答案D解析由圖像可知Ksp(CaSO4)9.0×106，當(dāng)加入400 mL 0.01 mol·L1 Na2SO4溶液時，此時c(Ca2)6×104 mol·L1，c(SO)8.6×103mol·L1，Qc5.16×106<Ksp(CaSO4)，所以溶液中無沉淀析出，但最終溶液中c(SO)比原來大。題組二Ksp及其應(yīng)用3已知25 時，F(xiàn)eS、CuS的溶度積常數(shù)(Ksp)分別為6.3×1018、1.3×1036。常溫時下列有關(guān)說法正確的是(雙選)()A除去工業(yè)廢水中的Cu2可以選用FeS作沉淀劑B將足量CuSO4溶解在0.1 mol·L1 H2S溶液中，Cu2的最大濃度為1.3×1035 mol·L1C因為H2SO4是強酸，所以反應(yīng)CuSO4H2S=CuSH2SO4不能發(fā)生D向H2S的飽和溶液中通入少量SO2氣體，溶液的酸性減弱答案AD解析由于Ksp(CuS)Ksp(FeS)，所以FeS(s)Cu2(aq)=CuS(s)Fe2(aq)，A項正確；B項，Cu2的最大濃度應(yīng)為 mol·L1，錯誤；C項，CuS不溶于H2SO4，該反應(yīng)能發(fā)生，錯誤；D項，2H2SSO2=3S2H2O，酸性應(yīng)減弱，正確。4根據(jù)題目提供的溶度積數(shù)據(jù)進行計算并回答下列問題：(1)已知25 時，KspMg(OH)25.6×1012；酸堿指示劑百里酚藍(lán)變色的pH范圍如下：pH8.08.09.69.6顏色黃色綠色藍(lán)色25 時，在Mg(OH)2飽和溶液中滴加2滴百里酚藍(lán)指示劑，溶液的顏色為_。(2)向50 mL 0.018 mol·L1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L1的鹽酸，生成沉淀。已知該溫度下AgCl的Ksp1.0×1010，忽略溶液的體積變化，請計算：完全沉淀后，溶液中c(Ag)_。完全沉淀后，溶液的pH_。如果向完全沉淀后的溶液中繼續(xù)加入50 mL 0.001 mol·L1的鹽酸，是否有白色沉淀生成？_(填“是”或“否”)。(3)在某溫度下，Ksp(FeS)6.25×1018，F(xiàn)eS飽和溶液中c(H)與c(S2)之間存在關(guān)系：c2(H)·c(S2)1.0×1022，為了使溶液里c(Fe2) 達到1 mol·L1，現(xiàn)將適量FeS投入其飽和溶液中，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液中的c(H)約為_。答案(1)藍(lán)色(2)1.0×107 mol·L12否(3)4×103 mol·L1解析(1)設(shè)Mg(OH)2飽和溶液中c(OH)為x mol·L1，則0.5x35.6×1012，x1×104，c(H)1×1010 mol·L1，pH10，溶液為藍(lán)色。(2)反應(yīng)前，n(Ag)0.018 mol·L1×0.05 L0.9×103 mol，n(Cl)0.020 mol·L1×0.05 L1×103 mol；反應(yīng)后剩余的Cl為0.1×103 mol，則混合溶液中，c(Cl)1.0×103 mol·L1，c(Ag)Ksp(AgCl)/c(Cl)1.0×107 mol·L1。H沒有參與反應(yīng)，完全沉淀后，c(H)0.010 mol·L1，pH2。因為加入的鹽酸中c(Cl)和反應(yīng)后所得溶液中的c(Cl)相同，c(Cl)沒有改變，c(Ag)變小，所以Qcc(Ag)·c(Cl)Ksp(AgCl)，沒有沉淀產(chǎn)生。(3)根據(jù)Ksp(FeS)得：c(S2)6.25×1018mol·L1，根據(jù)c2(H)·c(S2)1.0×1022得：c(H) 4×103 mol·L1。沉淀溶解平衡圖像題的解題策略1沉淀溶解平衡曲線類似于溶解度曲線，曲線上任一點都表示飽和溶液，曲線上方的任一點均表示過飽和溶液，此時有沉淀析出，曲線下方的任一點均表示不飽和溶液。2從圖像中找到數(shù)據(jù)，根據(jù)Ksp公式計算得出Ksp的值。3比較溶液的Qc與Ksp的大小，判斷溶液中有無沉淀析出。4涉及Qc的計算時，所代入的離子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。探究高考明確考向1判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“×”(1)Ca(OH)2能制成澄清石灰水，所以可配制2.0 mol·L1的Ca(OH)2溶液()(xx·廣東理綜，9D)(2)溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀轉(zhuǎn)化，所以ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀()(xx·安徽理綜，12D)(3)驗證Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2，可將FeCl3溶液加入Mg(OH)2懸濁液中，振蕩，可觀察到沉淀由白色變?yōu)榧t褐色()(xx·四川理綜，4D)(4)25 時Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度()(xx·重慶理綜，3D)(5)AgCl沉淀易轉(zhuǎn)化為AgI沉淀且K(AgX)c(Ag)·c(X)，故K(AgI)K(AgCl)()(xx·重慶理綜，2D)(6)CaCO3難溶于稀硫酸，也難溶于醋酸()(xx·天津理綜，5B)(7)飽和石灰水中加入少量CaO，恢復(fù)至室溫后溶液的pH不變()(xx·重慶理綜，10C)(8)在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固體，c(Ba2)增大()(xx·天津理綜，5B)(9)AgCl在同濃度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同()(xx·天津理綜，4C)答案(1)×(2)(3)(4)(5)(6)×(7)(8)×(9)×2(xx·新課標(biāo)全國卷，11)溴酸銀(AgBrO3)溶解度隨溫度變化曲線如下圖所示。下列說法錯誤的是()A溴酸銀的溶解是放熱過程B溫度升高時溴酸銀溶解速度加快C60 時溴酸銀的Ksp約等于6×104D若硝酸鉀中含有少量溴酸銀，可用重結(jié)晶方法提純答案A解析A項，由題圖可知，隨著溫度升高，溴酸銀的溶解度逐漸增大，因此AgBrO3的溶解是吸熱過程；B項，由圖像曲線可知，溫度升高斜率增大，因此AgBrO3的溶解速度加快；C項，由溶解度曲線可知，60 時，AgBrO3的溶解度約為0.6 g，則其物質(zhì)的量濃度約為0.025 mol·L1，AgBrO3的Kspc(Ag)·c(BrO)0.025×0.0256×104；D項，若KNO3中含有少量AgBrO3，可通過蒸發(fā)濃縮得到KNO3的飽和溶液，再冷卻結(jié)晶獲得KNO3晶體，而AgBrO3留在母液中。3(xx·新課標(biāo)全國卷，13)室溫時，M(OH)2(s)M2(aq)2OH(aq)Kspa。c(M2)b mol·L1時，溶液的pH等于()A.lg() B.lg()C14lg() D14lg()答案C解析由Kspc(M2)·c2(OH)得c(OH)() mol·L1，由Kwc(H)·c(OH)得c(H) mol·L1，pHlg14lg()。4(xx·新課標(biāo)全國卷，11)已知Ksp(AgCl)1.56×1010，Ksp(AgBr)7.7×1013，Ksp(Ag2CrO4)9.0×1012。某溶液中含有Cl、Br和CrO，濃度均為0.010 mol·L1，向該溶液中逐滴加入0.010 mol·L1的AgNO3溶液時，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序為()ACl、Br、CrO BCrO、Br、ClCBr、Cl、CrO DBr、CrO、Cl答案C解析根據(jù)已知的三種陰離子的濃度計算出要產(chǎn)生三種沉淀所需Ag的最小濃度，所需Ag濃度最小的先沉淀。要產(chǎn)生AgCl沉淀，c(Ag) mol·L11.56×108 mol·L1；要產(chǎn)生AgBr沉淀，c(Ag) mol·L17.7×1011 mol·L1；要產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀，需c2(Ag)·c(CrO)Ksp(Ag2CrO4)9.0×1012，即c(Ag) mol·L13.0×105 mol·L1；顯然沉淀的順序為Br、Cl、CrO。5(xx·北京理綜，10)實驗：0.1 mol·L1AgNO3溶液和0.1 mol·L1NaCl溶液等體積混合得到濁液a，過濾得到濾液b和白色沉淀c；向濾液b中滴加0.1 mol·L1KI溶液，出現(xiàn)渾濁；向沉淀c中滴加0.1 mol·L1KI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AgC中顏色變化說明AgCl轉(zhuǎn)化為AgID實驗可以證明AgI比AgCl更難溶答案B解析A項，在濁液a中，存在AgCl的沉淀溶解平衡，正確；B項，向濾液b中加入0.1 mol·L1 KI溶液，出現(xiàn)渾濁，說明含有少量Ag，錯誤；由于AgI比AgCl更難溶解，向有AgCl存在的c中加入0.1 mol·L1KI溶液，能發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)，生成黃色的AgI，C項和D項都正確。6(xx·江蘇，14)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：pMlg c(M)，p(CO)lg c(CO)。下列說法正確的是(雙選)()AMgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大Ba點可表示MnCO3的飽和溶液，且c(Mn2)c(CO)Cb點可表示CaCO3的飽和溶液，且c(Ca2)<c(CO)Dc點可表示MgCO3的不飽和溶液，且c(Mg2)<c(CO)答案BD解析結(jié)合沉淀溶解平衡曲線及溶度積常數(shù)進行分析。碳酸鹽MCO3的溶度積可表示為Ksp(MCO3)c(M2)·c(CO)，由圖像可知，MgCO3、CaCO3、MnCO3的pM為一定值時，其p(CO)逐漸增大，由溶度積表達式可知三種物質(zhì)的Ksp逐漸減小，A錯；a點在MnCO3的沉淀溶解平衡曲線上，為其飽和溶液，結(jié)合MnCO3圖中曲線可知，c(CO)c(Mn2)，B對；b點在CaCO3的沉淀溶解平衡曲線上，為其飽和溶液，結(jié)合CaCO3圖中曲線可知，c(CO)c(Ca2)，C錯；c點在MgCO3的沉淀溶解平衡曲線的上方，為其不飽和溶液，溶液中c(CO)>c(Mg2)，D正確。7(2011·浙江理綜，13)海水中含有豐富的鎂資源。某同學(xué)設(shè)計了從模擬海水中制備MgO的實驗方案：模擬海水中的離子濃度/mol·L1NaMg2Ca2ClHCO0.4390.0500.0110.5600.001注：溶液中某種離子的濃度小于1.0×105 mol·L1，可認(rèn)為該離子不存在；實驗過程中，假設(shè)溶液體積不變。Ksp(CaCO3)4.96×109Ksp(MgCO3)6.82×106KspCa(OH)24.68×106KspMg(OH)25.61×1012下列說法正確的是()A沉淀物X為CaCO3B濾液M中存在Mg2，不存在Ca2C濾液N中存在Mg2、Ca2D步驟中若改為加入4.2 g NaOH固體，沉淀物Y為Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物答案A解析由于HCOOHCa2=CaCO3H2O反應(yīng)存在，且Ksp(CaCO3)4.96×109，又可求得c(CO)·c(Ca2)1.0×103×1.1×102>Ksp(CaCO3)，因此X為CaCO3，A正確；Ca2反應(yīng)完后剩余濃度大于1.0×105 mol·L1，則濾液M中存在Mg2、Ca2，B不正確；pH11.0時可求得c(OH)103 mol·L1，KspMg(OH)25.61×1012，c(Mg2) mol·L1<1.0×105 mol·L1，因此N中只存在Ca2不存在Mg2，C正確；加入4.2 g NaOH固體時沉淀物應(yīng)是Mg(OH)2，D錯誤。8(xx·山東理綜，15)某溫度下，F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后，改變?nèi)芤簆H，金屬陽離子濃度的變化如圖所示。據(jù)圖分析，下列判斷錯誤的是()AKspFe(OH)3<KspCu(OH)2B加適量NH4Cl固體可使溶液由a點變到b點Cc、d兩點代表的溶液中c(H)與c(OH)乘積相等DFe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點代表的溶液中達到飽和答案B解析根據(jù)題意，圖中曲線為沉淀溶解平衡曲線，曲線上的所有點對應(yīng)的溶液都是達到沉淀溶解平衡的溶液，D正確；選取曲線上的b、c兩點，當(dāng)溶液中兩種陽離子濃度相同時，F(xiàn)e(OH)3飽和溶液中的OH濃度小于Cu(OH)2飽和溶液中的OH濃度，所以KspFe(OH)3KspCu(OH)2，A正確；向Fe(OH)3飽和溶液中加入NH4Cl固體，促進了氫氧化鐵的溶解，溶液中鐵離子濃度增大，B錯誤；由于一定溫度下的水溶液中，水的離子積是一個常數(shù)，所以c、d兩點代表的溶液中c(H)與c(OH)乘積相等，C正確。9(xx·廣東，18)硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下。下列說法正確的是(雙選)()A溫度一定時，Ksp(SrSO4)隨c(SO)的增大而減小B三個不同溫度中，313 K時Ksp(SrSO4)最大C283 K時，圖中a點對應(yīng)的溶液是不飽和溶液D283 K下的SrSO4飽和溶液升溫到363 K后變?yōu)椴伙柡腿芤捍鸢窧C解析溫度一定，Ksp(SrSO4)不變，A錯誤；由題中沉淀溶解平衡曲線可看出，313 K時，c(Sr2)、c(SO)最大，Ksp最大，B正確；a點c(Sr2)小于平衡時c(Sr2)，故未達到飽和，沉淀繼續(xù)溶解，C正確；從283 K升溫到363 K要析出固體，依然為飽和溶液。10(1)(xx·浙江理綜，12D改編)相同溫度下，將足量氯化銀固體分別放入相同體積的蒸餾水、0.1 mol·L1鹽酸、0.1 mol·L1氯化鎂溶液、0.1 mol·L1硝酸銀溶液中，Ag濃度：_。答案>>>(2)xx·浙江理綜，26(1)已知：I22S2O=S4O2I相關(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù)見下表：物質(zhì)Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp2.2×10202.6×10391.7×1071.3×1012某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，為得到純凈的CuCl2·2H2O晶體，加入_，調(diào)至pH4，使溶液中的Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，此時溶液中的c(Fe3)_。過濾后，將所得濾液低溫蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶，可得到CuCl2·2H2O晶體。答案Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO326×109 mol·L1解析Fe(OH)3、Cu(OH)2的Ksp分別為2.6×1039、2.2×1020，則Fe3、Cu2開始產(chǎn)生沉淀時c(OH)分別為2.97×1010 mol·L1、3.53×107 mol·L1。除去酸性CuCl2溶液中的少量FeCl3，可加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO3調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3先轉(zhuǎn)化為沉淀析出。pH4時，c(H)104 mol·L1，則c(OH) mol·L11×1010 mol·L1，此時c(Fe3) mol·L12.6×109 mol·L1。112011·福建理綜，24(3)已知25 時，KspFe(OH)32.79×1039，該溫度下反應(yīng)Fe(OH)33HFe33H2O的平衡常數(shù)K_。答案2.79×103解析根據(jù)KspFe(OH)3c(Fe3)·c3(OH)，而該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達式為Kc(Fe3)/c3(H)，又由于25 時水的離子積為Kw1×1014，從而推得KKspFe(OH)3/(Kw)3，即K2.79×1039/(1×1014)32.79×103。練出高分一、單項選擇題1下列說法不正確的是()AKsp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)B由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，所以ZnS在一定條件下可轉(zhuǎn)化為CuSC其他條件不變，離子濃度改變時，Ksp不變D兩種難溶電解質(zhì)作比較時，Ksp越小的電解質(zhì)，其溶解度一定越小答案D解析Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和外界溫度有關(guān)，故A、C正確；由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，所以ZnS在一定條件下可轉(zhuǎn)化為CuS，B正確；同類型的難溶電解質(zhì)(如AgCl、AgBr、AgI)，Ksp越小，溶解度越小，而不同類型的難溶電解質(zhì)(如Ag2SO4和AgI)，Ksp小的溶解度不一定小，需要進行換算，故D錯誤。2純凈的NaCl并不潮解，但家庭所用的食鹽因含有MgCl2雜質(zhì)而易于潮解。為得到純凈的氯化鈉，有人設(shè)計這樣一個實驗：把買來的食鹽放入純NaCl的飽和溶液中一段時間，過濾即得純凈的NaCl固體。對此有下列說法，其中正確的是()A食鹽顆粒大一些有利于提純B設(shè)計實驗的根據(jù)是MgCl2比NaCl易溶于水C設(shè)計實驗的根據(jù)是NaCl的溶解平衡D在整個過程中，NaCl的物質(zhì)的量濃度會變大答案C解析純NaCl飽和溶液已不再溶解NaCl，但對于MgCl2而言，并未達到飽和。溶液中存在溶解平衡：NaCl(s)Na(aq)Cl(aq)，當(dāng)MgCl2被溶解時，c(Cl)增大，平衡左移，還可得到比原來更多的NaCl。325 時，PbCl2固體在不同濃度鹽酸中的溶解度曲線如圖。在制備PbCl2的實驗中，洗滌PbCl2固體最好選用()A蒸餾水B1.00 mol·L1鹽酸C5.00 mol·L1鹽酸D10.00 mol·L1鹽酸答案B解析觀察題圖知，PbCl2固體在濃度為1.00 mol·L1的鹽酸中溶解度最小。4已知：pAglgc(Ag)，Ksp(AgCl)1×1012。如圖是向10 mL AgNO3溶液中逐漸加入0.1 mol·L1的NaCl溶液時，溶液的pAg隨著加入NaCl溶液的體積變化的圖像(實線)。根據(jù)圖像所得下列結(jié)論正確的是提示：Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)()A原AgNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.1 mol·L1B圖中x點的坐標(biāo)為(100,6)C圖中x點表示溶液中Ag被恰好完全沉淀D把0.1 mol·L1的NaCl換成0.1 mol·L1 NaI則圖像在終點后變?yōu)樘摼€部分答案B解析A項，加入NaCl之前，pAg0，所以c(AgNO3)1 mol·L1，錯誤；B項，由于c(Ag)106 mol·L1，所以Ag沉淀完全，n(NaCl)n(AgNO3)0.01 L×1 mol·L10.01 mol，所以V(NaCl)100 mL，B正確，C錯誤；若把NaCl換成NaI，由于Ksp(AgI)更小，所以c(Ag)更小，pAg更大，D錯誤。5在溶液中有濃度均為0.01 mol·L1的Fe3、Cr3、Zn2、Mg2等離子，已知：KspFe(OH)32.6×1039；KspCr(OH)37.0×1031；KspZn(OH)21.0×1017；KspMg(OH)21.8×1011。當(dāng)氫氧化物開始沉淀時，下列離子中所需pH最小的是()AFe3 BCr3 CZn2 DMg2答案A解析當(dāng)Fe3開始沉淀時，所需OH的濃度為 mol·L16.4×1013 mol·L1。同理求得，當(dāng)Cr3、Zn2、Mg2開始沉淀時，所需OH的濃度分別為 mol·L14.1×1010 mol·L1; mol·L13.2×108 mol·L1； mol·L14.2×105 mol·L1。顯然，開始沉淀時，F(xiàn)e3所需OH的濃度最小，pH最小。6實驗：0.1 mol·L1MgCl2溶液和0.2 mol·L1NaOH溶液等體積混合得到濁液a，取少量濁液a過濾得到濾液b和白色沉淀c；向濁液a中滴加0.1 mol·L1FeCl3溶液，出現(xiàn)紅褐色沉淀。下列分析不正確的是()A濾液b的pH7B中顏色變化說明Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3C實驗可以證明Fe(OH)3的溶解度比Mg(OH)2的小D濁液a中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)答案A解析根據(jù)題意，發(fā)生的反應(yīng)為Mg22OH=Mg(OH)23Mg(OH)2(s)2Fe3(aq)=3Mg2(aq)2Fe(OH)3(s)由于存在Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，所以濾液b的pH應(yīng)大于7，A項錯誤。7粗制的CuSO4·5H2O晶體中含有Fe2。提純時，為了除去Fe2，常加入少量H2O2，然后再加入少量堿至溶液pH4，可以達到除去鐵離子而不損失硫酸銅的目的。下列說法不正確的是()A溶解CuSO4·5H2O晶體時要加入少量稀H2SO4B加入H2O2，將Fe2氧化，2Fe2H2O22H=2Fe32H2OC由于CuSO4的催化作用，會使部分H2O2分解而損失D調(diào)溶液 pH4的依據(jù)是Cu(OH)2比Fe(OH)3更難溶答案D解析A項，加入少量稀H2SO4可抑制Cu2的水解，正確；B、C項均正確；D項，調(diào)溶液pH4的依據(jù)是此時Fe3已完全沉淀，而Cu2還未沉淀，即Fe(OH)3比Cu(OH)2更難溶。二、雙項選擇題8某溫度下，鹵化銀AgX及Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，已知橫坐標(biāo)p(Ag)lg c(Ag)，縱坐標(biāo)Ylg c(X)或lg c(CrO)。下列說法正確的是()A該溫度下Ag2CrO4的Ksp約為1×1022Ba點可表示AgCl的飽和溶液Cb點c(Ag)c(I)D該溫度下AgCl、AgBr飽和溶液中：c(Cl)c(Br)答案BD解析A項，從圖中對應(yīng)曲線上找一點，可計算該溫度下Ag2CrO4的Ksp約為1×1011，錯誤；B項，橫縱坐標(biāo)數(shù)值越大，實際濃度越小，則a點可表示AgCl的飽和溶液，正確；C項，b點表示AgI的不飽和溶液，此時c(Ag)c(I)，錯誤；D項，該溫度下AgCl、AgBr飽和溶液中：c(Cl)c(Br)，正確。9已知25時，Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp5.6×1012，取適量的MgCl2溶液，加入一定量的燒堿溶液達到沉淀溶解平衡，測得pH13.0，則下列說法不正確的是()A所得溶液中c(H)1.0×1013 mol·L1B所得溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH)101 mol·L1C所加燒堿溶液的pH13.0D所得溶液中c(Mg2)5.6×1010 mol·L1答案BC解析pH13的溶液中，c(H)1.0×1013 mol·L1，A正確；溶液中c(OH)101 mol·L1，NaOH抑制水的電離，水電離產(chǎn)生的c(OH)c(H)1×1013 mol·L1，B錯誤；因為向MgCl2溶液中加NaOH溶液后混合溶液的pH13.0，所以所加NaOH溶液的pH13.0，C錯誤；溶液中的c(Mg2)5.6×1012÷0.125.6×1010 mol·L1，D正確。三、非選擇題10已知25 時，難溶化合物的飽和溶液中存在著溶解平衡，例如：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO(aq)，且Ksp(AgCl)1.8×1010，Ksp(Ag2CrO4)1.9×1012。(1)若把足量的AgCl分別放入100 mL蒸餾水，100 mL 0.1 mol·L1 NaCl溶液，100 mL 0.1 mol·L1 AlCl3溶液，100 mL 0.1 mol·L1 MgCl2溶液中，攪拌后在相同溫度下Ag濃度由大到小的順序是_(填序號)。(2)現(xiàn)用0.001 mol·L1 AgNO3溶液滴定0.001 mol·L1 KCl和0.001 mol·L1 K2CrO4的混合溶液，試通過計算回答：Cl和CrO中哪種先沉淀？_。答案(1)(2)Cl解析(1)蒸餾水、NaCl溶液、AlCl3溶液和MgCl2溶液中，c(Cl)從小到大的順序是。由題給條件知：當(dāng)AgCl沉淀溶解達到平衡時，Ag和Cl物質(zhì)的量濃度之積為一定值，可見溶液中c(Cl)越小，AgCl在其中的溶解度越大，故c(Ag)由大到小的順序為。(2)要形成AgCl沉淀，溶液中Ag最低濃度c1(Ag)1.8×107 mol·L1，要形成Ag2CrO4沉淀，溶液中Ag最低濃度c2(Ag) mol·L14.36×105 mol·L1，c1(Ag)c2(Ag)，因此Cl先沉淀。11鍶(38Sr)元素廣泛存在于礦泉水中，是一種人體必需的微量元素，在元素周期表中與20Ca和56Ba同屬于第A族。(1)堿性：Sr(OH)2_Ba(OH)2(填“>”或“<”)；鍶的化學(xué)性質(zhì)與鈣和鋇類似，用原子結(jié)構(gòu)的觀點解釋其原因是_。(2)碳酸鍶是最重要的鍶化合物。用含SrSO4和少量BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2的天青石制備SrCO3，工藝流程如下(部分操作和條件略)：.將天青石礦粉和Na2CO3溶液充分混合，過濾；.將濾渣溶于鹽酸，過濾；.向所得濾液中加入濃硫酸，過濾；.向所得濾液中先加入次氯酸，充分反應(yīng)后再用氨水調(diào)pH約為7，過濾；.向所得濾液中加入稍過量NH4HCO3，充分反應(yīng)后，過濾，將沉淀洗凈，烘干，得到SrCO3。已知：.相同溫度時的溶解度：BaSO4<SrCO3<SrSO4<CaSO4.生成氫氧化物沉淀的pH物質(zhì)Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3開始沉淀pH 1.97.03.4完全沉淀pH3.29.04.7中，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。中，能與鹽酸反應(yīng)溶解的物質(zhì)有_。的目的是_。下列關(guān)于該工藝流程的說法正確的是_(填字母)。a該工藝產(chǎn)生的廢液含較多的NH、Na、Cl、SOb中反應(yīng)時，升高溫度一定可以提高SrCO3的生成速率c中反應(yīng)時，加入溶液一定可以提高NH4HCO3的利用率答案(1)<同一主族元素，原子最外層電子數(shù)相同(2)SrSO4Na2CO3=SrCO3Na2SO4SrCO3、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3將Fe2氧化為Fe3，使Fe3和Al3沉淀完全 ac12以鋁灰(主要成分為Al 、Al2O3，另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3雜質(zhì))為原料，可制得液體聚合氯化鋁Alm(OH)nCl3mn，生產(chǎn)的部分過程如下圖所示(部分產(chǎn)物和操作已略去)。已知某些硫化物的性質(zhì)如下表：物質(zhì)性質(zhì)Fe2S3、Al2S3在水溶液中不存在FeS黑色，難溶于水，可溶于鹽酸CuS黑色，難溶于水，難溶于鹽酸(1)操作是_。Al2O3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式是_。(2)濾渣2為黑色，該黑色物質(zhì)的化學(xué)式是_。(3)向濾液2中加入NaClO溶液至不再產(chǎn)生紅褐色沉淀，此時溶液的pH約為3.7。NaClO的作用是_。(4)將濾液3的pH調(diào)至4.24.5，利用水解反應(yīng)得到液體聚合氯化鋁。反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。答案(1)過濾Al2O36H=2Al33H2O(2)CuS(3)將Fe2氧化為Fe3，使Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀(4)mAlCl3nH2O=Alm(OH)nCl3mnnHCl(寫“”也可)13金屬氫氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用這一性質(zhì)，控制溶液的pH，達到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L1)如下圖所示。(1)pH3時溶液中銅元素的主要存在形式是_(寫化學(xué)式)。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3，應(yīng)該控制溶液的pH為_(填字母)。A<1B4左右C>6(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2雜質(zhì)，_(填“能”或“不能”)通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法來除去，理由是_。(4)已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如下表：物質(zhì)FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.3×10182.5×10131.3×10363.4×10286.4×10531.6×1024某工業(yè)廢水中含有Cu2、Pb2、Hg2，最適宜向此工業(yè)廢水中加入過量的_除去它們(填字母)。ANaOH BFeS CNa2S答案(1)Cu2(2)B(3)不能Co2和Ni2沉淀的pH范圍相差太小(4)B解析(1)由圖可知，在pH3時，溶液中不會出現(xiàn)Cu(OH)2沉淀。(2)要除去Fe3的同時必須保證Cu2不能沉淀，因此pH應(yīng)保持在4左右。(3)從圖示關(guān)系可看出，Co2和Ni2沉淀的pH范圍相差太小，操作時無法控制溶液的pH。(4)要使三種離子生成沉淀，最好選擇難溶于水的FeS，使它們轉(zhuǎn)化為更難溶解的金屬硫化物沉淀，同時又不會引入其他離子。14工業(yè)上設(shè)計將VOSO4中的K2SO4、SiO2雜質(zhì)除去并回收得到V2O5的流程如下：請回答下列問題：(1)VOSO4中V的化合價為_，操作所需的玻璃儀器有_，將操作得到的廢渣加入NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(2)步驟中加入的X試劑是_，步驟中被氧化的離子是_。(3)步驟中反應(yīng)的離子方程式為_