2019-2020年蘇教版高中化學選修4《沉淀溶解平衡》教案.doc

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2019-2020年蘇教版高中化學選修4《沉淀溶解平衡》教案 一、選擇題 1．下列化學原理的應用，主要用沉淀溶解平衡原理來解釋的是(　　) ①熱純堿溶液的洗滌油污能力強　②誤將鋇鹽[BaCl2、Ba(NO3)2]，當做食鹽使用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒?、廴芏础⑸汉鞯男纬伞、芴妓徜^不能做“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】　熱純堿溶液的洗滌油污能力強，是由于碳酸鈉的水解程度隨溫度的升高而增強，因而溶液的堿性越強，除油污的效果自然就強了；泡沫滅火器滅火的原理也運用了鹽類的水解原理，只是強度更大，能夠進行得更徹底。 【答案】　A 2．一定溫度下，在Ba(OH)2懸濁液中，存在Ba(OH)2固體與其電離出的離子間的溶解平衡關系：Ba(OH)2(s)Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)，向此懸濁液中加入少量的Ba(OH)2粉末，下列敘述正確的是(　　) A．溶液中Ba2＋數(shù)目減少 B．溶液中c(Ba2＋)減小 C．溶液中c(OH－)增大 D．pH值減小 【解析】　向Ba(OH)2懸濁液中加Ba(OH)2粉末時，要析出Ba(OH)28H2O晶體，使體系中溶劑減少，溶解的Ba(OH)2減少，Ba2＋及OH－數(shù)目均減少，但溫度不變時，Ba(OH)2的溶解度不變，各離子的濃度不變，pH也就不變，故A正確。 【答案】　A 3．往含I－和Cl－的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的質量與加入AgNO3溶液體積的關系如下圖所示，則原溶液中c(I－)/c(Cl－)的值為(　　) A．(V2－V1)/V1 B．V1/V2 C．V1/(V2－V1) D．V2/V1 【解析】　從圖象變化情況看，O→V1段主要生成AgI沉淀，V1→V2段主要生成AgCl沉淀，所以溶液中c(I－)/c(Cl－)＝。 【答案】　C 4．一定溫度下，將足量的AgCl分別放入下列物質中，AgCl的溶解度由大到小的排列順序是(　　) ①20 mL 0.01 mol/L KCl溶液?、?0 mL 0.02 mol/L CaCl2溶液 ③40 mL 0.03 mol/L HCl溶液?、?0 mL蒸餾水?、?0 mL 0.05 mol/L AgNO3溶液 A．①＞②＞③＞④＞⑤ B．④＞①＞③＞②＞⑤ C．⑤＞④＞②＞①＞③ D．④＞③＞⑤＞②＞① 【解析】　AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，由于Ksp＝c(Ag＋)c(Cl－)，當Qc＞Ksp時平衡逆移，使AgCl溶解度減小，即：c(Cl－)或c(Ag＋)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只與溶液中Ag＋或Cl－的濃度有關，而與溶液體積無關。①c(Cl－)＝0.01 mol/L；②c(Cl－)＝0.04 mol/L；③c(Cl－)＝0.03 mol/L；④c(Cl－)＝0；⑤c(Ag＋)＝0.05 mol/L。c(Ag＋)或c(Cl－)由小到大的順序為④＜①＜③＜②＜⑤，故AgCl的溶解度由大到小的排列順序為④＞①＞③＞②＞⑤。 【答案】　B 5．難溶鹽CaCO3在下列溶液中溶解度最大的是(　　) A．0.1 molL－1 CH3COOH B．0.10 molL－1 CaSO4 C．純水 D．1.0 molL－1Na2CO3 【解析】　CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO32－(aq)，B、D分別使溶液中Ca2＋、CO32－濃度增大，沉淀溶解平衡逆向移動，CaCO3溶解度減小；加水可使CaCO3溶解量增多，但溶解度不變；加入CH3COOH后：CO32－＋2CH3COOH===2CH3COO－＋CO2↑＋H2O，使溶液中CO32－濃度減小，沉淀溶解平衡正向移動，CaCO3溶解度增大。 【答案】　A 6．已知在Ca3(PO4)2的飽和溶液中，c(Ca2＋)＝2.010－6 molL－1，c(PO43－)＝1.5810－6 molL－1，Ca3(PO4)2的Ksp為(　　) A．2.010－29 mol5L－5　　 B．3.210－12 mol5L－5 C．6.310－18 mol5L－5 D．5.110－27 mol5L－5 【解析】　根據(jù)溶度積的定義可得Ca3(PO4)2的Ksp＝c3(Ca2＋)c2(PO43－)＝2.010－29 mol5L－5。 【答案】　A 7．(xx年銅城高二質檢)1 L Ag2CrO4(相對分子質量332)飽和溶液中，溶有該溶質0.062 57 g，若不考慮離子強度、水解等因素，則Ag2CrO4的Ksp是(　　) A．3.210－11 B．2.3610－12 C．4.2410－8 D．8.7410－12 【解析】　在Ag2CrO4的飽和溶液中： c(Ag2CrO4)＝＝＝210－4 molL－1 由Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO42－(aq)得： c(CrO42－)＝210－4 molL－1， c(Ag＋)＝210－4 molL－12＝410－4 molL－1 Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)c(CrO42－)＝(410－4)2(210－4)＝3.210－11(mol3L－3)，故選A。 【答案】　A 8．對水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的原因解釋，其中正確的是(　　) A．Mg(OH)2的溶度積大于MgCO3的溶度積，且在水中發(fā)生了沉淀轉化 B．Mg(OH)2的溶度積小于MgCO3的溶度積，且在水中發(fā)生了沉淀轉化 C．MgCO3電離出的CO32－發(fā)生水解，使水中OH－濃度減小，對Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，QcKsp生成Mg(OH)2沉淀 【解析】　由于Mg(OH)2和MgCO3中陰、陽離子個數(shù)比不同，所以不能直接根據(jù)Ksp的大小比較兩者的溶解能力強弱，A、B均不正確；MgCO3溶解生成的CO32－能發(fā)生水解，使水中OH－濃度增大，對Mg(OH)2而言，Qc>Ksp，則生成Mg(OH)2沉淀，C不正確，D正確。 【答案】　D 9．以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋等金屬離子，通過添加過量難溶電解質MnS，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀，經過濾除去包括MnS在內的沉淀，再經蒸發(fā)、結晶，可得純凈的MnCl2，根據(jù)上述實驗事實，可推知MnS具有的相關性質是(　　) A．具有吸附性 B．溶解度與CuS、PbS、CdS等相同 C．溶解度大于CuS、PbS、CdS D．溶解度小于CuS、PbS、CdS 【解析】　根據(jù)題意：加過量難溶電解質MnS，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀，說明發(fā)生了沉淀的轉化，應該是生成了溶解度更小的硫化物。 【答案】　C 10．(xx年高考山東理綜)某溫度時，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如下圖所示。下列說法正確的是(　　) 提示：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO42－(aq)的平衡常數(shù)Ksp＝c(Ba2＋) c(SO42－)，稱為溶度積常數(shù)。 A．加入Na2SO4可以使溶液由a點變到b點 B．通過蒸發(fā)可以使溶液由d點變到c點 C．d點無BaSO4沉淀生成 D．a點對應的Ksp大于c點對應的Ksp 【解析】　A項溫度不變，加入Na2SO4會導致溶解平衡向左移動，但兩離子的乘積仍不變，仍在曲線上，不會由a點變到b點；B項通過蒸發(fā)，水量減小，Ba2＋和SO42－濃度都增大，不可能由d點變到c點；C項d點還沒有形成飽和溶液，因此無BaSO4沉淀生成；D項從圖象中看出a點與c點的Ksp相等。 【答案】　C 二、非選擇題 11．Al(OH)3為兩性氫氧化物，在水溶液中存在酸式電離和堿式電離兩種形式，試據(jù)平衡移動原理，解釋下列有關問題。 (1)向Al(OH)3沉淀中加入鹽酸，沉淀溶解，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 有關離子方程式是______________________________________________。 (2)向Al(OH)3沉淀中加入苛性鈉溶液，沉淀溶解，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 有關離子方程式是__________________。 【答案】　(1)Al(OH)3的堿式電離為：Al(OH)3Al3＋＋3OH－，加入鹽酸，由于H＋與Al(OH)3電離出的少量OH－反應生成H2O，使上述沉淀溶解平衡正向移動　Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O (2)Al(OH)3的酸式電離為：Al(OH)3H＋＋H2O＋AlO2－，向其中加NaOH溶液時，OH－與其電離出的H＋反應生成水，使c(H＋)減小，Al(OH)3的電離平衡正向移動　Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O 12．難溶電解質在水溶液中存在著電離平衡。在常溫下，溶液里各離子濃度以它們化學計量數(shù)為方次的乘積是一個常數(shù)，叫做溶度積常數(shù)(Ksp)。例如：Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝c(Cu2＋)c2(OH－)＝210－20。當溶液中各離子濃度方次的乘積大于溶度積時，則產生沉淀，反之固體溶解。 (1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 mol/L，如要生成Cu(OH)2沉淀，應調整溶液的pH，使之大于________。 (2)要使0.2 molL－1CuSO4溶液中Cu2＋沉淀較為完全(使Cu2＋濃度降至原來的千分之一)，則應向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH為________。 【解析】　(1)根據(jù)信息，當c(Cu2＋)c2(OH－)＝210－20時開始出現(xiàn)沉淀，則c(OH－)＝＝＝10－9 molL－1，c(H＋)＝10－5 molL－1，故pH＝5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，應調整pH>5。 (2)要使Cu2＋濃度降至0.2 molL－1/1 000＝210－4 molL－1，c(OH－)＝＝10－8molL－1，c(H＋)＝10－6molL－1，此時溶液的pH＝6。 【答案】　(1)5　(2)6 13．有一種白色固體可能是由Al2(SO4)3、AgNO3、BaCl2、NH4Cl、KOH中的兩種或三種組成，為確定該白色固體的組成，進行下列實驗：取白色固體少許，加入蒸餾水充分振蕩得無色溶液；取無色溶液，逐滴加入稀HNO3有白色沉淀生成。 試回答： (1)此白色固體至少存在哪幾種物質？請你寫出全部可能的情況。 (2)若要證明固體的組成，還需要做的實驗是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【解析】　(1)往所得的溶液中加硝酸得到白色沉淀，白色沉淀可能是由Al3＋、Ag＋、Ba2＋和其他陰離子組成，溶于水不可能得無色溶液，再結合往無色溶液加硝酸得白色沉淀，說明溶液中新生成的離子與H＋反應得到的沉淀，則該混合物可能是Al2(SO4)3和KOH的混合物，其根據(jù)是： Al3＋＋4OH－===AlO2－＋2H2O(得澄清溶液過程)； AlO2－＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓(產生白色沉淀過程)。 若混合物是由AgNO3、NH4Cl、KOH共同組成的也同樣滿足題意，NH4＋＋OH－===NH3H2O，Ag＋＋2NH3H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O(得到澄清無色溶液過程) [Ag(NH3)2]＋＋2H＋===Ag＋＋2NH4＋，Ag＋＋Cl－===AgCl↓(產生白色沉淀過程)，所以這兩種情況中至少存在的物質是：①Al2(SO4)3和KOH，②AgNO3、NH4Cl和KOH。 (2)若為Al2(SO4)3和KOH固體混合物，溶于水得到澄清溶液中含有SO42－，所以選用BaCl2檢驗；而AgNO3、NH4Cl和KOH固體混合物溶于水得到的無色溶液中，因不存在Ag＋，與BaCl2不反應，所以可向溶液中滴加BaCl2檢驗其組成。 【答案】　(1)Al2(SO4)3，KOH；AgNO3，NH4Cl和KOH　(2)取溶液，滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀，固體有Al2(SO4)3和KOH的混合物；若無沉淀，混合物為AgNO3、NH4Cl和KOH 14．已知在25 ℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均難溶于水，但存在溶解平衡。當達到平衡時，溶液中離子濃度的乘積是一個常數(shù)(此常數(shù)用Ksp表示，Ksp和水的KW相似)。如： AgX(s)Ag＋＋X－ Ksp(AgX)＝c(Ag＋)c(X－)＝1.810－10 AgY(s)Ag＋＋Y－ Ksp(AgY)＝c(Ag＋)c(Y－)＝1.010－12 AgZ(s)Ag＋＋Z－ Ksp(AgZ)＝c(Ag＋)c(Z－)＝8.710－17 (1)根據(jù)以上信息，判斷AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶質的物質的量/1 L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小順序為：____________________。 (2)若向AgY的飽和溶液中加入少量的AgX固體，則c(Y－)________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)在25 ℃時，若取0.188 g的AgY(相對分子質量188)固體放入100 mL水中(忽略溶液體積的變化)，則溶液中Y－的物質的量濃度為____________。 (4)①由上述Ksp判斷，在上述(3)的體系中，能否實現(xiàn)AgY向AgZ的轉化，并簡述理由：__________________________。 ②在上述(3)體系中，能否實現(xiàn)AgY向AgX的轉化？根據(jù)你的觀點選答一項。 若不能，請簡述理由：________________________________________________________________________。 若能，則實現(xiàn)轉化的必要條件是：________________________________________________________________________。 【解析】　(2)由于AgY比AgX更難溶，則向AgY的飽和溶液中加入AgX固體，發(fā)生沉淀的轉化，AgX(s)＋Y－(aq)===AgY(s)＋X－(aq)，則c(Y－)減小。 (3)25 ℃時，AgY的Ksp＝1.010－12，即溶液達到飽和時，c(Ag＋)＝c(Y－)＝1.010－6 molL－1，而將0.188 g AgY溶于100 mL水中，形成的為飽和溶液(溶質還有未溶解的)，則c(Y－)＝1.010－6 molL－1。 (4)由于Ksp(AgZ)1.810－4 molL－1時，即可由AgY向AgX的轉化。 【答案】　(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ) (2)減小 (3)1.010－6 molL－1 (4)①能，Ksp(AgY)＝1.010－12>Ksp(AgZ)＝8.710－17 ②能，當溶液中c(X－)>1.810－4 molL－1時，AgY開始向AgX的轉化，若要實現(xiàn)AgY向AgX的完全轉化，必須保持溶液中的c(X－)>1.810－4 molL－1