2019高考化學 第8章(水溶液中的離子平衡)第4節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡 考點(2)溶度積常數(shù)及應(yīng)用講與練(含解析).doc
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第8章(水溶液中的離子平衡) 李仕才 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: 2.溶度積(Ksp)的計算 (1)已知溶度積求溶液中的某種離子的濃度,如Ksp=a的飽和AgCl溶液中c(Ag+)= molL-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子的濃度,如某溫度下AgCl的Ksp=a,在0.1 molL-1的NaCl溶液中加入過量的AgCl固體,達到平衡后c(Ag+)=10a molL-1。 (3)計算反應(yīng)的平衡常數(shù),如對于反應(yīng)Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+,Ksp(MnS)=c(Mn2+)c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)c(S2-),而平衡常數(shù)K==。 判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“”) 1.Ksp既與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),也與沉淀的量和溶液中離子濃度有關(guān)。( ) 2.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。( √ ) 3.常溫下,向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體,BaCO3的Ksp減小。( ) 4.溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響,溫度升高Ksp增大。( ) 5.常溫下,向Mg(OH)2飽和溶液中加入NaOH固體,Mg(OH)2的Ksp不變。( √ ) 6.Ksp(AB2)小于Ksp(CD),則AB2的溶解度小于CD的溶解度。( ) 7.向濃度均為0.1 molL-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,首先生成藍色沉淀,說明Ksp[Cu(OH)2]> Ksp[Mg(OH)2]。( ) 8.已知常溫下,氫氧化鎂的溶度積常數(shù)為a,則氫氧化鎂懸濁液中c(OH-)= mol/L。( ) 1.相同類型的難溶電解質(zhì)的Ksp越小,一般溶解度越小,越難溶。如:由Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)可得出溶解度大小為AgCl>AgBr>AgI。 2.溶度積小的難溶電解質(zhì)在一定條件下也能向溶度積大的難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化。當兩種難溶電解質(zhì)的Ksp差別不是很大時,通過調(diào)節(jié)某種離子的濃度,可由溶度積小的難溶電解質(zhì)向溶度積大的難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化。 3.溶解平衡一般是吸熱的,溫度升高,平衡正移,Ksp增大,但Ca(OH)2相反。 一、Ksp的理解計算和應(yīng)用 1.下列說法不正確的是( ) A.Ksp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沉淀在一定條件下可轉(zhuǎn)化為CuS沉淀 C.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小的溶解度一定小 解析:只有相同類型的難溶電解質(zhì)作比較時,Ksp小的,溶解度一定小。 答案:D 2.已知25 ℃時BaSO4飽和溶液中存在BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq),Ksp=1.102 510-10,下列有關(guān)BaSO4的溶度積和溶解平衡的敘述正確的是( ) A.25 ℃時,向c(SO)=1.0510-5 molL-1的BaSO4溶液中,加入BaSO4固體,c(SO)增大 B.向該飽和溶液中加入Ba(NO3)2固體,則BaSO4的溶度積常數(shù)增大 C.向該飽和溶液中加入Na2SO4固體,則該溶液中c(Ba2+)>c(SO) D.向該飽和溶液中加入BaCl2固體,則該溶液中c(SO)減小 解析:BaSO4的溶度積等于c(Ba2+)和c(SO)的乘積,故飽和溶液中c(SO)=1.0510-5 molL-1,再加入BaSO4固體不溶解,c(SO)不變,A項錯誤;溶度積常數(shù)只與溫度有關(guān),B項錯誤;加入Na2SO4固體,BaSO4的溶解平衡向左移動,c(Ba2+)減小,應(yīng)為c(SO)>c(Ba2+),C項錯誤;加入BaCl2固體,BaSO4的溶解平衡向左移動,c(SO)減小。 答案:D 3.已知常溫下,Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=8.5110-16,下列敘述中正確的是( ) A.常溫下,AgCl在飽和NaCl溶液中的Ksp和在純水中的Ksp不相等 B.向AgCl的懸濁液中加入KI溶液,沉淀由白色轉(zhuǎn)化為黃色 C.將0.001 molL-1的AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中,一定先產(chǎn)生AgI沉淀 D.向AgCl的飽和溶液中加入NaCl晶體,有AgCl析出且溶液中c(Ag+)=c(Cl-) 解析:在溶液中,Ksp只與溫度有關(guān),A錯;因AgI更難溶,故AgCl可轉(zhuǎn)化為AgI,B正確;當c(I-)很小而c(Cl-)較大時,AgCl會先沉淀出來,C錯誤;D中操作的結(jié)果是溶液中c(Cl-)>c(Ag+),D錯誤。 答案:B 4.關(guān)于沉淀溶解平衡和溶度積常數(shù),下列說法不正確的是( ) A.將飽和Na2SO4溶液加入到飽和石灰水中,有白色沉淀產(chǎn)生,說明Ksp[Ca(OH)2]大于Ksp(CaSO4) B.Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),而與溶液中的離子濃度無關(guān) C.已知25 ℃時,Ksp[Fe(OH)3]=4.010-38,該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常數(shù)K=4.0104 D.已知25 ℃時,Ksp[Mg(OH)2]=1.810-11,在MgCl2溶液中加入氨水有沉淀生成,測得此時混合液的pH=11,則溶液中的c(Mg2+)為1.810-5 molL-1 解析:將飽和Na2SO4溶液加入到飽和石灰水中,有白色沉淀產(chǎn)生,只能說明此時Qc(CaSO4)>Ksp[CaSO4],不能說明Ksp[Ca(OH)2]與Ksp(CaSO4)的相對大小,故A錯誤;Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),而與溶液中的離子濃度無關(guān),故B正確,不選;Ksp[Fe(OH)3]=c3(OH-)c(Fe3+),反應(yīng)的平衡常數(shù)K===4.0104,故C正確,不選;測得混合液的pH=11,Ksp[Mg(OH)2]=c2(OH-)c(Mg2+),c(OH-)=10-3 mol/L,代入求得c(Mg2+)=1.810-5 mol/L,故D正確,不選。 答案:A 5.已知Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=1.010-16。下列關(guān)于不溶物之間轉(zhuǎn)化的說法中錯誤的是( ) A.AgCl不溶于水,不能轉(zhuǎn)化為AgI B.兩種不溶物的Ksp相差越大,不溶物就越容易轉(zhuǎn)化為更難溶的不溶物 C.AgI比AgCl更難溶于水,所以AgCl可以轉(zhuǎn)化為AgI D.常溫下,AgCl若要在NaI溶液中開始轉(zhuǎn)化為AgI,則NaI的濃度必須不低于10-11 molL-1 解析:AgCl不溶于水,但是在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Cl-(aq)+Ag+(aq),當向溶液中滴加含有I-溶液時,達到c(Ag+)c(I-)>Ksp(AgI),就會產(chǎn)生AgI沉淀,沉淀由白色變?yōu)辄S色,A錯誤。兩種不溶物的Ksp相差越大,當向其中加入另外一種物質(zhì)時,溶液中離子濃度與加入的物質(zhì)的微粒濃度乘積大于溶解度小的物質(zhì)的濃度積常數(shù),就越容易形成沉淀。即不溶物就越容易轉(zhuǎn)化為更難溶的不溶物,B正確。AgI比AgCl更難溶于水,所以根據(jù)化學平衡移動原理可知AgCl可以轉(zhuǎn)化為AgI,C正確。常溫下,AgCl若要在NaI溶液中開始轉(zhuǎn)化為AgI,由于c(Ag+)=10-5,則根據(jù)NaI離子積常數(shù),可知要形成AgI沉淀,c(Ag+)c(I-)>Ksp(AgI)=1.010-16,所以c(I-)>=10-11 molL-1,D正確。 答案:A 6.已知:Ksp[Mg(OH)2]=1.810-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.210-20。向濃度均為0.01 molL-1的Cu2+和Mg2+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量,下列說法正確的是( ) A.較先出現(xiàn)的沉淀是Mg(OH)2 B.兩種離子開始沉淀時,Cu2+所需溶液的pH較大 C.當兩種沉淀共存時,說明溶液中完全不存在c(Cu2+)、c(Mg2+) D.當兩種沉淀共存時,溶液中≈8.2108 解析:由于Ksp[Cu(OH)2]較Ksp[Mg(OH)2]小些,所以Cu2+先沉淀,其所需OH-的濃度較小,即溶液的pH較小,故A、B錯誤;絕對不溶的物質(zhì)是不存在的,故C錯誤;當兩種沉淀共存時,由于Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)c2(OH-),Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)c2(OH-),所以=≈8.2108,D正確。 答案:D 7.相關(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù)見下表(25 ℃): 物質(zhì) Mg(OH)2 CH3COOAg AgCl Ag2CrO4 Ksp(單位略) 1.110-11 2.310-3 1.810-10 1.910-12 下列有關(guān)說法中不正確的是( ) A.濃度均為0.2 molL-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等體積混合一定產(chǎn)生CH3COOAg沉淀 B.將0.001 molL-1的AgNO3溶液滴入0.001 molL-1的KCl和0.001 molL-1的K2CrO4混合溶液中,先產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀 C.0.11 molL-1的MgCl2溶液中加入氨水產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀時溶液的pH為9 D.在其他條件不變的情況下,向飽和AgCl水溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)不變 解析:濃度均為0.2 molL-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等體積混合后,濃度均變?yōu)?.1 molL-1,此時c(Ag+)c(CH3COO-)=0.01 molL-1>2.310-3,所以一定產(chǎn)生CH3COOAg沉淀,A正確;根據(jù)氯化銀和鉻酸銀的溶度積常數(shù)可知在氯離子和鉻酸根離子濃度均為0.001 molL-1的條件下開始出現(xiàn)沉淀時銀離子的濃度分別為1.810-7 molL-1、 molL-1,所以將0.001 molL-1的AgNO3溶液滴入0.001 molL-1的KCl和0.001 molL-1的K2CrO4混合溶液中先產(chǎn)生AgCl沉淀,B錯誤;根據(jù)氫氧化鎂的溶度積常數(shù)可知0.11 molL-1的MgCl2溶液中加入氨水產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀時溶液中氫氧根的濃度為 =10-5 (molL-1),因此氫離子濃度是10-9 molL-1,則溶液的pH為9,C正確;溶度積常數(shù)只與溫度有關(guān)系,則在溫度不變的情況下,向飽和AgCl水溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)不變,D正確。 答案:B 8.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)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后過濾,若測得濾液中c(CO)=10-3 molL-1,則Ca2+是否沉淀完全?________(填“是”或“否”)。[已知c(Ca2+)≤10-5 molL-1時可視為沉淀完全;Ksp(CaCO3)=4.9610-9] (2)已知25 ℃時,Ksp[Mg(OH)2]=5.610-12;酸堿指示劑百里酚藍變色的pH范圍如表所示: pH <8.0 8.0~9.6 >9.6 顏色 黃色 綠色 藍色 25 ℃時,在Mg(OH)2飽和溶液中滴加2滴百里酚藍指示劑,溶液的顏色為________。 (3)向50 mL 0.018 molL-1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 molL-1的鹽酸,生成沉淀。已知該溫度下AgCl的Ksp=1.010-10,忽略溶液混合后體積的變化,請計算: ①完全沉淀后,溶液中c(Ag+)=__________________________。 ②完全沉淀后,溶液的pH=________。 ③如果向完全沉淀后的溶液中繼續(xù)加入50 mL 0.001 molL-1的鹽酸,是否有白色沉淀生成?________(填“是”或“否”)。 解析:(1)根據(jù)Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)c(CO)=4.9610-9,得c(Ca2+)= molL-1=4.9610-6 molL-1<10-5 molL-1,可視為沉淀完全。(2)設(shè)Mg(OH)2飽和溶液中c(OH-)為x molL-1,則0.5x3=5.610-12,得x≈2.210-4>110-4,c(H+)<110-10 molL-1,pH>10,溶液為藍色。(3)①反應(yīng)前,n(Ag+)=0.018 molL-10.05 L=0.910-3 mol,n(Cl-)=0.020 molL-10.05 L=110-3 mol;反應(yīng)后剩余的Cl-為0.110-3 mol,則混合溶液中,c(Cl-)=1.010-3 molL-1,c(Ag+)==1.010-7 molL-1。②H+沒有參與反應(yīng),沉淀完全后,c(H+)=0.010 molL-1,pH=2。③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Q=c(Ag+)c(Cl-)c(CO),C項錯誤;c點在MgCO3的沉淀溶解平衡曲線上方,為不飽和溶液,溶液中c(CO)>c(Mg2+),D項錯誤。 答案:B
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