1.了解難溶電解質(zhì)的溶解平衡。2.理解溶度積(Ksp)的含義,能進行相關(guān)的計算。3.學會分析沉淀溶解平衡圖像。
考點一 沉淀溶解平衡及應用
考點二 溶度積常數(shù)及其應用
微專題24 沉淀溶解平衡圖像的分析
專項提能特訓16 化工流程中的Ksp計算
專項提能特訓17 四大平衡常數(shù)的綜合應用
1.難溶、可溶、易溶界定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(1)概念在一定溫度下,當沉淀溶解和生成的速率 時,形成 ,達到平衡狀態(tài),把這種平衡稱為沉淀溶解平衡。(2)沉淀溶解平衡的建立
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)特點(適用勒夏特列原理)
3.影響沉淀溶解平衡的因素(1)內(nèi)因難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì),這是決定因素。(2)外因①濃度:加水稀釋,平衡向__________的方向移動;②溫度:絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是_____過程,升高溫度,平衡向__________的方向移動;
③同離子效應:向平衡體系中加入難溶物溶解產(chǎn)生的離子,平衡向_________的方向移動;④其他:向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應生成更難溶或更難電離或氣體的離子時,平衡向_________的方向移動。以AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0為例,填寫外因?qū)θ芙馄胶獾挠绊?br/>4.沉淀溶解平衡的應用(1)沉淀的生成①原理:當Qc>Ksp時,難溶電解質(zhì)的溶解平衡向左移動,生成沉淀。②應用:可利用生成沉淀來達到分離或除去溶液中雜質(zhì)離子的目的。③方法:a.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,離子方程式為____________________________________。b.沉淀劑法:如用H2S沉淀Cu2+,離子方程式為___________________________。
Cu2++H2S===CuS↓
(2)沉淀的溶解①原理:當Qc<Ksp時,難溶電解質(zhì)的溶解平衡向右移動,沉淀溶解。②方法:a.酸溶解法:CaCO3溶于鹽酸,離子方程式為_____________________________________。b.鹽溶解法:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,離子方程式為_____________________________________。c.氧化還原溶解法:不溶于鹽酸的硫化物(如Ag2S)溶于稀HNO3。d.配位溶解法:AgCl溶于氨水,離子方程式為AgCl+2NH3·H2O=== [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。
CaCO3+2H+===Ca2++
Mg2++2NH3·H2O
(3)沉淀的轉(zhuǎn)化①實質(zhì):沉淀溶解平衡的移動。②舉例:
③規(guī)律:一般說來, 的沉淀轉(zhuǎn)化成 的沉淀容易實現(xiàn)。
④應用a.鍋爐除水垢:將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,離子方程式為________________________________。b.礦物轉(zhuǎn)化:ZnS遇CuSO4溶液轉(zhuǎn)化為CuS,離子方程式為___________________________。
===CuS+Zn2+
(1)向Na2SO4溶液中加入過量的BaCl2溶液,則 沉淀完全,溶液中只含Ba2+、Na+和Cl-,不含 ( )錯因:________________________________________________________。(2)室溫下,AgCl在水中的溶解度小于在食鹽水中的溶解度( )錯因:_________________________________________。(3)洗滌沉淀時,洗滌次數(shù)越多越好( )錯因:______________________________________。(4)在一定條件下,溶解度較小的沉淀不能轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀( )錯因:______________________________________________________。
食鹽水中的Cl-抑制AgCl的溶解,溶解度降低
沉淀水洗時,溶解平衡向右移動,有損失
向BaSO4懸濁液中加入飽和Na2CO3溶液,也可以轉(zhuǎn)化為BaCO3
試用平衡移動原理解釋下列事實:(1)已知Ba2+有毒,為什么醫(yī)療上能用BaSO4作鋇餐透視,而不能用BaCO3作鋇餐?
答案 由于胃液的酸性很強(pH為0.9~1.5),H+與BaCO3電離產(chǎn)生的結(jié)合生成CO2和H2O,使BaCO3的溶解平衡: (aq)向右移動,c(Ba2+)增大,會引起人體中毒。而 是強酸根離子,不能與胃液中的H+結(jié)合,因而胃液中H+濃度對BaSO4的溶解平衡基本沒影響,Ba2+濃度可以保持在安全的濃度標準以下。
(2)分別用等體積的蒸餾水和0.01 ml·L-1的鹽酸洗滌AgCl沉淀,用水洗滌造成的AgCl的損失大于用稀鹽酸洗滌的損失量。
答案 用水洗滌AgCl,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡右移,AgCl的質(zhì)量減少,而用鹽酸洗滌AgCl時,HCl電離產(chǎn)生的Cl-會使AgCl的溶解平衡向左移動,可以減少AgCl的溶解,因而損失較少。
題組一 沉淀溶解平衡及影響因素1.下列有關(guān)AgCl沉淀溶解平衡的說法中正確的是A.AgCl沉淀生成和溶解不斷進行,但速率相等B.AgCl難溶于水,溶液中沒有Ag+和Cl-C.升高溫度,AgCl沉淀的溶解度減小D.在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固體,AgCl沉淀溶解的量不變
解析 沉淀溶解平衡是動態(tài)平衡,A項正確;AgCl在水中存在溶解平衡,溶液中有極少量的Ag+和Cl-,B項錯誤;通常固體的溶解度隨溫度的升高而增大(氫氧化鈣等除外),C項錯誤;加入NaCl固體,增大Cl-濃度,使AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)的平衡左移,析出氯化銀沉淀,因此AgCl沉淀溶解的量減少,D項錯誤。
2.已知溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq) ΔH<0,下列有關(guān)該平衡體系的說法正確的是①升高溫度,平衡逆向移動②向溶液中加入少量碳酸鈉粉末能增大鈣離子的濃度③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④恒溫下,向溶液中加入CaO,溶液的pH升高⑤給溶液加熱,溶液的pH升高⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固體質(zhì)量增加⑦向溶液中加入少量NaOH固體,Ca(OH)2固體質(zhì)量不變A.①⑥ B.①⑥⑦ C.②③④⑥ D.①②⑥⑦
解析 加入碳酸鈉粉末會生成CaCO3,使Ca2+濃度減小,②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+,應把Ca2+轉(zhuǎn)化為更難溶的CaCO3,③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,④錯;加熱,Ca(OH)2的溶解度減小,溶液的pH降低,⑤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,⑥正確;加入NaOH固體平衡向左移動,Ca(OH)2固體質(zhì)量增加,⑦錯。
3.(2020·山東棗莊三中段考)牙齒表面覆蓋的牙釉質(zhì)是人體中最堅硬的部分,起著保護牙齒的作用,其主要成分為羥基磷酸鈣[Ca5(PO4)3OH]。在牙齒表面存在著如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)OH-(aq) Ksp=6.8×10-37。已知Ca5(PO4)3F(s)的Ksp=2.8×10-51。下列說法錯誤的是A.殘留在牙齒上的糖發(fā)酵會產(chǎn)生H+,經(jīng)常吃糖易造成齲齒B.由題述平衡可知,小孩長牙時要少吃糖多補鈣C.若減少OH-的濃度,題述平衡將向右移動,Ksp的值相應增大D.使用含氟的牙膏能防止齲齒,是因為Ca5(PO4)3OH(s)轉(zhuǎn)化為更難溶的 Ca5(PO4)3F(s)
解析 殘留在牙齒上的糖發(fā)酵會產(chǎn)生H+,與OH-反應生成H2O,促使Ca5(PO4)3OH(s)的沉淀溶解平衡正向移動,易造成齲齒,A正確;小孩長牙時,要在牙齒表面形成Ca5(PO4)3OH(s),從平衡移動角度分析,要增大牙齒表面的c(Ca2+)、c(OH-),促使Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡逆向移動,故小孩長牙時要少吃糖多補鈣,B正確;減少OH-的濃度,Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡將向右移動,由于溫度不變,Ksp的值不變,C錯誤;由于Ca5(PO4)3F的Ksp小于Ca5(PO4)3OH的Ksp,使用含氟牙膏,使Ca5(PO4)3OH(s)轉(zhuǎn)化為更難溶的Ca5(PO4)3F(s),可有效防止齲齒,D正確。
題組二 沉淀溶解平衡的應用4.下列化學原理的應用,可以用沉淀溶解平衡原理來解釋的是①熱純堿溶液洗滌油污的能力比冷純堿溶液強?、谡`將鋇鹽[BaCl2、Ba(NO3)2]當作食鹽食用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒?、凼?guī)r(喀斯特地貌)溶洞的形成 ④BaCO3不能作“鋇餐”,而BaSO4可以 ⑤泡沫滅火器滅火原理A.②③④ B.①②③C.③④⑤ D.①②③④⑤
解析?、偬妓徕c是強堿弱酸鹽,因為水解使其溶液呈堿性,加熱促進水解,堿能促進油脂水解,所以熱純堿溶液洗滌油污的能力更強應用了鹽類水解原理,不符合題意;②鋇離子有毒,所以可溶性的鋇鹽有毒,鋇離子和硫酸根離子反應生成不溶于酸和水的硫酸鋇,即易溶性的物質(zhì)向難溶性的物質(zhì)轉(zhuǎn)化,可以用沉淀溶解平衡原理來解釋;③石灰?guī)r里不溶性的碳酸鈣在水和二氧化碳的作用下轉(zhuǎn)化為微溶性的碳酸氫鈣,長時間反應,形成溶洞,可以用沉淀溶解平衡原理來解釋;
④碳酸鋇能和鹽酸反應生成氯化鋇、二氧化碳和水,硫酸鋇和鹽酸不反應,所以碳酸鋇不能作“鋇餐”而硫酸鋇可以,可以用沉淀溶解平衡原理來解釋;⑤碳酸氫鈉水解使其溶液呈堿性,硫酸鋁水解使其溶液呈酸性,氫離子和氫氧根離子反應生成水,則碳酸氫鈉和硫酸鋁相互促進水解,從而迅速產(chǎn)生二氧化碳,所以可以用鹽類水解原理來解釋泡沫滅火器滅火的原理,不符合題意。
5.分別進行下列操作,由現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是
解析 生成的硫化氫與硝酸銀溶液反應生成硫化銀沉淀,沒有沉淀的轉(zhuǎn)化,無法判斷Ksp(AgCl)與Ksp(Ag2S)的大小,A錯誤;AgNO3溶液過量,KI直接與AgNO3反應,無法判斷Ksp(AgCl)與Ksp(AgI)的大小關(guān)系,B錯誤;溶度積常數(shù)大的物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為溶度積常數(shù)小的物質(zhì),AgI懸濁液中滴入Na2S溶液,固體變黑,說明Ksp(Ag2S)<Ksp(AgI),C錯誤;難溶的物質(zhì)先沉淀出來,說明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),D正確。
題組三 沉淀溶解平衡的實驗探究6.(2019·長春高三模擬)某興趣小組進行下列實驗:①將0.1 ml·L-1 MgCl2溶液和0.5 ml·L-1 NaOH溶液等體積混合得到濁液②取少量①中濁液,滴加0.1 ml·L-1 FeCl3溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀③將①中濁液過濾,取少量白色沉淀,滴加0.1 ml·L-1 FeCl3溶液,白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀④另取少量白色沉淀,滴加飽和NH4Cl溶液,沉淀溶解
下列說法中不正確的是A.將①中所得濁液過濾,所得濾液中含少量Mg2+B.①中濁液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)C.實驗②和③均能說明Fe(OH)3比Mg(OH)2難溶D.NH4Cl溶液中的 可能是④中沉淀溶解的原因
解析 MgCl2溶液與NaOH溶液等體積混合得到Mg(OH)2懸濁液,剩余NaOH,但仍存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)。實驗②中是因為剩余的NaOH能和氯化鐵反應生成Fe(OH)3,不能比較Fe(OH)3和Mg(OH)2的溶解能力,故C錯誤。
7.某研究性學習小組通過傳感器測量一定溫度下溶液的電導率(電導率越大,說明溶液的導電能力越強),各物質(zhì)的電導率數(shù)據(jù)如下:
下列分析不正確的是A.依據(jù)數(shù)據(jù),CaCO3固體中不存在自由移動的離子B.與②對比,說明⑦中存在:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)C.將Na2CO3固體加入④中,可以生成CaSO4沉淀D.⑤⑥等體積混合后過濾,推測濾液的電導率大于13
解析 電導率可反映自由移動離子的濃度大小。碳酸鈣為離子化合物,由離子構(gòu)成,離子間形成離子鍵,離子不能自由移動,故A正確;與②對比,⑦AgCl飽和溶液的電導率為13,說明⑦氯化銀飽和溶液中存在自由移動的離子,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),故B正確;CaCO3飽和溶液的電導率比CaSO4的小,說明CaCO3的溶解度比CaSO4小的多,應生成CaCO3沉淀,故C錯誤;⑤⑥等體積、等濃度混合,混合后過濾得到硝酸鈉、氯化銀的飽和溶液,電導率一定大于13,故D正確。
(1)AgCl的澄清飽和溶液,加水稀釋,沉淀溶解平衡右移,但離子濃度減小,而AgCl懸濁液加水稀釋,平衡右移,但c(Ag+)和c(Cl-)不變。AgCl沉淀溶解達到平衡時,再加入AgCl固體對平衡無影響。(2)用沉淀法除雜不可能將雜質(zhì)離子全部通過沉淀除去。一般認為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5 ml·L-1時,沉淀已經(jīng)完全。(3)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。
1.溶度積和離子積以AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)為例:
cm(An+)·cn(Bm-)
2.Ksp的意義Ksp可以反映難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。當化學式所表示的組成中陰、陽離子個數(shù)比相同時,Ksp越大的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強,一般溶解度也越大;但陰、陽離子個數(shù)比不相同時,Ksp大的難溶電解質(zhì)的溶解度不一定大。3.Ksp的影響因素溶度積只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和_____有關(guān),而與沉淀的量和溶液中離子的濃度無關(guān)。絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是_____過程,升高溫度,平衡向_____方向移動,____增大。
(1)已知:Ksp(Ag2CrO4)<Ksp(AgCl),則Ag2CrO4的溶解度小于AgCl的溶解度( )錯因:____________________________________________________。(2)常溫下,向BaCO3的飽和溶液中加入Na2CO3固體,BaCO3的Ksp減小( )錯因:__________________。
二者的化學式中離子個數(shù)比不同,不能依據(jù)Ksp比較溶解度
(3)溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響,溫度升高,Ksp增大( )錯因:____________________________________________________________________。(4)向AgCl、AgBr的混合飽和溶液中加入少量AgNO3,溶液中( )錯因:________________________________________________________。
溶解一般是吸熱的,溫度升高,平衡正移,Ksp增大,但Ca(OH)2相反
1.某溫度下,已知Ksp(AgCl)=1.80×10-10,將2.2×10-3 ml·L-1的NaCl和2.0×10-3 ml·L-1的AgNO3等體積混合是否有沉淀生成?寫出推理過程。若有沉淀生成,請計算反應后Ag+濃度。
答案 Qc=c(Cl-)·c(Ag+)=1.1×10-3×1.0×10-3=1.1×10-6Qc>Ksp(AgCl),有沉淀生成。反應后剩余c(Cl-)=1.0×10-4 ml·L-1
2.室溫下,Mg(OH)2的Ksp=5×10-13。則室溫下,飽和Mg(OH)2溶液的pH=________。
Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)
題組一 溶度積及溶度積規(guī)則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.難溶電解質(zhì)的Ksp越小,溶解度越小
解析 對于陰、陽離子的個數(shù)比相同即同一類型的難溶電解質(zhì),Ksp的數(shù)值越大,難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強即溶解度越大;對于陰、陽離子的個數(shù)比不同的難溶電解質(zhì),不能直接用Ksp的大小比較它們的溶解能力,必須通過計算進行比較,故D錯誤。
2.在25 ℃時,F(xiàn)eS的Ksp=6.3×10-18,CuS的Ksp=1.3×10-36,ZnS的Ksp=1.3×10-24。下列有關(guān)說法中正確的是A.飽和CuS溶液中Cu2+的濃度為1.3×10-36ml·L-1B.25 ℃時,F(xiàn)eS的溶解度大于CuS的溶解度C.向物質(zhì)的量濃度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有 FeS沉淀生成D.向飽和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固體,ZnS的Ksp變大
解析 飽和CuS溶液中Cu2+的濃度為故A錯誤;二者的陰、陽離子個數(shù)比相同,由FeS的Ksp=6.3×10-18、CuS的Ksp=1.3×10-36可知,F(xiàn)eS的溶解度大于CuS的溶解度,故B正確;FeS的Ksp=6.3×10-18、ZnS的Ksp=1.3×10-24,向物質(zhì)的量濃度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,首先生成溶解度小的沉淀,因此只有ZnS沉淀生成,故C錯誤;飽和ZnS溶液中存在ZnS的溶解平衡,加入少量ZnCl2固體,鋅離子濃度增大,溶解平衡逆向移動,但溫度不變,ZnS的Ksp不變,故D錯誤。
題組二 和Ksp有關(guān)的計算與判斷3.已知:Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。向濃度均為0.01 ml·L-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)2B.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Cu2+、Mg2+D.當兩種沉淀共存時,溶液中 ≈8.2×108
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]
4.相關(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù)見下表(25 ℃):
下列有關(guān)說法不正確的是A.濃度均為0.2 ml·L-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 ml·L-1的AgNO3溶液滴入0.001 ml·L-1的KCl和0.001 ml·L-1的 K2CrO4混合溶液中,先產(chǎn)生AgCl沉淀 ml·L-1的MgCl2溶液中加入氨水產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀時溶液的pH為9D.在其他條件不變的情況下,向飽和AgCl溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)增大
解析 濃度均為0.2 ml·L-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等體積混合后,濃度均變?yōu)?.1 ml·L-1,此時c(Ag+)·c(CH3COO-)=0.01>2.3×10-3,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 ml·L-1的條件下開始出現(xiàn)沉淀時銀離子的濃度分別為1.8×10-7ml·L-1、 ml·L-1,所以先產(chǎn)生AgCl沉淀,B正確;根據(jù)氫氧化鎂的溶度積常數(shù)可知0.11 ml·L-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 =10-5ml·L-1,因此氫離子濃度是10-9ml·L-1,則溶液的pH為9,C正確;溶度積常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,Ksp(AgCl)不變,D錯誤。
5.(1)在化學分析中采用K2CrO4為指示劑,以AgNO3標準溶液滴定溶液中的Cl-,利用Ag+與 生成磚紅色沉淀,指示到達滴定終點。當溶液中Cl-恰好完全沉淀(濃度等于1.0×10-5 ml·L-1)時,溶液中c(Ag+)為___________ml·L-1,此時溶液中c( )等于__________ml·L-1[已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為1.9×10-12和1.8×10-10]。
(2)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后濃縮,該濃縮液中主要含有I-、Cl-等離子。取一定量的濃縮液,向其中滴加AgNO3溶液,當AgCl開始沉淀時,溶液中 為____________。[已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17]
常溫下,用廢電池的鋅皮制備ZnSO4·7H2O的過程中,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)镕e3+,加堿調(diào)節(jié)至pH為______時,鐵離子剛好沉淀完全(離子濃度小于1.0×10-5 ml·L-1時,即可認為該離子沉淀完全);繼續(xù)加堿至pH為_____時,鋅開始沉淀(假定Zn2+濃度為0.1 ml·L-1)。若上述過程不加H2O2后果是___________________,原因是___________________________。
(3)有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:
Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
(1)沉淀溶解一般是吸熱的,升高溫度,平衡右移,Ksp增大,但Ca(OH)2相反。(2)并非Ksp越小,其物質(zhì)的溶解度就越小。對于陰、陽離子個數(shù)比相同的難溶電解質(zhì),它們的溶解度可以直接用Ksp的大小來比較,Ksp越小,其物質(zhì)的溶解度就越??;而對于陰、陽離子的個數(shù)比不同的難溶電解質(zhì),它們的溶解度就不能直接用Ksp的大小來比較。(3)沉淀滴定所用的指示劑本身就是一種沉淀劑,滴定劑與被滴定物反應的產(chǎn)物的溶解度要比滴定劑與指示劑反應的產(chǎn)物的溶解度小,否則不能用這種指示劑。
1.(2020·全國卷Ⅱ,9)二氧化碳的過量排放可對海洋生物的生存環(huán)境造成很大影響,其原理如圖所示。下列敘述錯誤的是
B.海水酸化能促進CaCO3的溶解, 導致珊瑚礁減少
D.使用太陽能、氫能等新能源可 改善珊瑚的生存環(huán)境
2.(2019·全國卷Ⅱ,12)絢麗多彩的無機顏料的應用曾創(chuàng)造了古代繪畫和彩陶的輝煌。硫化鎘(CdS)是一種難溶于水的黃色顏料,其在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯誤的是A.圖中a和b分別為T1、T2溫度下CdS在水中的 溶解度B.圖中各點對應的Ksp的關(guān)系為:Ksp(m)=Ksp(n) c(K+)>c(Ag+),銀離子水解使溶液顯酸性,則c(H+)>c(OH-),所以M點溶液中,離子濃度為c( )>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-),故 B正確;
5.(2019·陜西高新中學高三月考)25 ℃時,用0.100 0 ml·L-1的AgNO3溶液分別滴定體積均為V0 mL且濃度均為 0.100 0 ml·L-1的KCl、KBr及KI溶液,其滴定曲線如圖。已知:25 ℃時,AgCl、AgBr及AgI溶度積常數(shù)依次為1.8×10-10、5.0×10-13、8.3×10-17,下列說法正確的是A.V0=45.00B.滴定曲線①表示KCl的滴定曲線C.滴定KCl時,可加入少量的KI作指示劑D.當AgNO3溶液滴定至60.00 mL時,溶液中c(I-)<c(Br-)<c(Cl-)
解析 由25 ℃時AgCl、AgBr及AgI的溶度積及圖像可知,V0=50.00,c(Ag+)由大到小依次是AgCl、AgBr、AgI,所以-lgc(Ag+)從小到大依次為AgCl、AgBr、AgI,所以③②①依次為KCl、KBr及KI溶液的滴定曲線;在滴定KCl時,不能用KI作指示劑,因為AgI溶度積更小,更容易沉淀;同理,當AgNO3溶液滴定至60.00 mL時,AgNO3溶液過量10.00 mL,溶液中的c(Ag+)相同,所以溶液中c(I-)<c(Br-)<c(Cl-)。綜上所述,D正確。
6.硫酸鋅是制造鋅鋇白和鋅鹽的主要原料,也可用作印染媒染劑,醫(yī)藥上用于催吐劑。已知25 ℃時,Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5,則下列說法正確的是A.在水中加入少量ZnSO4固體時,水的電離平衡向正反應方向移動,Kw 減小B.在ZnSO4溶液中各離子的濃度關(guān)系為c(Zn2+)+c(H+)=c(OH-)+c( )C.向0.5 L 0.10 ml·L-1ZnSO4溶液中加入等體積0.02 ml·L-1AgNO3溶液, 即可生成Ag2SO4沉淀D.常溫下,要除去0.20 ml·L-1ZnSO4溶液中的Zn2+,要調(diào)節(jié)pH≥8
解析 在水中加入ZnSO4固體,Zn2+發(fā)生水解反應,促使水的電離平衡正向移動,由于溫度不變,則Kw不變,A錯誤;
7.(2020·武漢六校聯(lián)考)下表是五種銀鹽的溶度積(25 ℃)。下列說法錯誤的是
A.AgCl、AgBr和AgI在常溫下的溶解度隨氯、溴、碘的順序減小B.將AgCl飽和溶液與AgI飽和溶液等體積混合,會析出AgI沉淀C.用AgNO3溶液作標準液測定Cl-含量時,可用Na2SO4溶液作指示劑D.將適量AgCl溶解于水后,再向其中加Na2S固體,可生成黑色沉淀
解析 AgCl、AgBr和AgI的Ksp表達形式相同,則Ksp越小,AgX的溶解度越小,由表中數(shù)據(jù)可知,AgX的溶解度隨氯、溴、碘的順序減小,A正確;由于AgCl的溶解度大于AgI的溶解度,則AgCl飽和溶液中c(Ag+)大于AgI飽和溶液中c(Ag+),將AgCl飽和溶液與AgI飽和溶液等體積混合,Qc(AgI)>Ksp(AgI),會析出AgI沉淀,B正確;AgCl和Ag2SO4都是白色沉淀,用AgNO3溶液作標準液測定Cl-含量時,不能用Na2SO4溶液作指示劑,無法判斷滴定終點,C錯誤;Ag2S的溶解度小于AgCl的溶解度,將適量AgCl溶解于水,加入Na2S固體,Ag+與S2-反應生成Ag2S黑色沉淀,D正確。
下列說法不正確的是A.在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量NH4Cl固體,c(Mg2+)增大B.在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化為MgF2C.CuCl2溶液中混入了一定量FeCl3溶液,可以通過向溶液中加入CuO的方法 調(diào)節(jié)溶液的pH,除去Fe3+雜質(zhì)D.向含一定濃度的Mg2+和Cu2+的溶液中加過量NaOH溶液,完全反應后過
8.(2020·河南駐馬店檢測)已知常溫下,幾種難溶電解質(zhì)的溶度積(Ksp)如下表:
解析 在Mg(OH)2的懸濁液中存在溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH- (aq),加入少量NH4Cl固體, 與OH-反應生成NH3·H2O,促使溶解平衡正向移動,c(Mg2+)增大,A正確;在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后,若溶液中c(Mg2+)·c2(F-)>Ksp(MgF2),Mg(OH)2可以轉(zhuǎn)化為MgF2,B錯誤;由數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)e3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3時的pH小于Cu2+完全轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2時的pH,向溶液中加入CuO,調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去Fe3+雜質(zhì),C正確;
9.(2020·佛山模擬)常溫下,Ag2S與CuS在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,下列說法正確的是 A. Ksp(Ag2S)=10-29.2B.向含CuS沉淀的懸濁液中加入Na2S飽和 溶液,Ksp(CuS)減小C.若Z點為Ag2S的分散系,v(沉淀)>v(溶解)D.CuS(s)+2Ag+(aq) Ag2S(s)+Cu2+(aq)平衡常數(shù)很大,反應趨于完全
解析 Ksp(Ag2S)=c2(Ag+)·c(S2-)=(10-20)2×10-9.2=10-49.2,故A錯誤;Ksp(CuS)只受溫度影響,故B錯誤;由圖像可知,Z點的坐標在曲線上方,即Z點Ag2S的Qc<Ksp(Ag2S),則v(沉淀)<v(溶解),故C錯誤;根據(jù)方程式可知,K= 根據(jù)X點和Y點可知Ksp(CuS)遠大于Ksp(Ag2S),即該反應的平衡常數(shù)很大,反應趨于完全,故D正確。
B.M(OH)2完全沉淀后,增大溶液的pH,沉淀不會立即溶解C.溶液pH達到14之前,沉淀 M(OH)2已完全溶解D.M(NO3)2溶液顯酸性,其 水解的離子方程式為M2+
根據(jù)題圖,pH約為9時,M(OH)2完全沉淀,pH約為11時,M(OH)2開始溶解,故M(OH)2完全沉淀后,增大溶液的pH,沉淀不會立即溶解,B項正確;由圖像可知,溶液pH約為13時,M(OH)2已經(jīng)完全溶解,C項正確;M(NO3)2溶液顯酸性是因為M2+發(fā)生水解:M2++H2O M(OH)++H+,D項正確。
11.我國《生活飲用水衛(wèi)生標準》中規(guī)定生活飲用水中鎘的排放量不超過0.005 mg·L-1。處理含鎘廢水可采用化學沉淀法。試回答下列問題:(1)磷酸鎘[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常數(shù)的表達式為Ksp=________________ 。
(2)一定溫度下,CdCO3的Ksp=4.0×10-12,Cd(OH)2的Ksp=3.2×10-14,那么它們在水中的溶解量________較大。
解析 當CdCO3達到沉淀溶解平衡時有則此時溶液中c(Cd2+)=2×10-6ml·L-1,當Cd(OH)2達到沉淀溶解平衡時有Cd(OH)2(s) Cd2+(aq)+2OH-(aq),則c(Cd2+)=2×10-5 ml·L-1,據(jù)此推出在水中的溶解量較大的是Cd(OH)2。
(3)向某含鎘廢水中加入Na2S,當S2-濃度達到7.9×10-8 ml·L-1時,廢水中Cd2+的濃度為__________ml·L-1[已知:Ksp(CdS)=7.9×10-27,Ar(Cd)=112],此時是否符合生活飲用水衛(wèi)生標準? ________(填“是”或“否”)。
解析 向某含鎘廢水中加入Na2S,當S2-濃度達到7.9×10-8 ml·L-1時,溶液中c(Cd2+)= =1.0×10-19 ml·L-1,則廢水中Cd2+的含量為1.0×10-19×112×103 mg·L-1=1.12×10-14mg·L-1<0.005 mg·L-1,因此符合生活飲用水衛(wèi)生標準。
已知:常溫下Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12、Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16;Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38、Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33。(1)寫出在該酸性廢液中通入空氣時發(fā)生反應的離子方程式:________________________________ ,使用空氣的優(yōu)點是_________________。
12.氧化鐵是一種重要的無機材料,化學性質(zhì)穩(wěn)定,催化活性高,具有良好的耐光性、耐熱性和對紫外線的屏蔽性,從某種酸性工業(yè)廢液(主要含
+4H+===4Fe3++2H2O
解析 向酸性廢液中通入空氣時,F(xiàn)e2+可被空氣中的氧氣氧化,反應的離子方程式為4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O;該方法的優(yōu)點是耗費少且無污染。
解析 溶液pH=5,則c(OH-)=10-9ml ·L-1,根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,即可計算出c(Fe3+)為4.0×10-11ml·L-1。
(2)常溫下,在pH=5的溶液中Fe3+存在的最大濃度為_________________。
4.0×10-11 ml·L-1
解析 根據(jù)Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,可計算出溶液 pH=5時,c(Al3+)=1.0×10-6 ml·L-1<1.0×10-5ml·L-1,Al3+也完全沉淀,故可能混有的雜質(zhì)是Al(OH)3;Al(OH)3能溶于強堿,而Fe(OH)3不溶于強堿,故可用NaOH溶液除去Al(OH)3沉淀。
(3)有人利用氨水調(diào)節(jié)溶液pH,在pH=5時將Fe(OH)3沉淀出來,此時可能混有的雜質(zhì)是_________(填化學式,下同),用________試劑可將其除去。
13.(2020·山東日照實驗中學月考)硫酸鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中具有廣泛應用。(1)某CuSO4溶液中混有少量FeSO4和Fe2(SO4)3雜質(zhì)。已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38、Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16;Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20①為了除去雜質(zhì),通常是先加入H2O2再調(diào)節(jié)溶液pH,其中加入H2O2的作用是__________________;與其他試劑相比,使用H2O2的優(yōu)點是 _______________________________________________(答出兩點即可)。
將Fe2+氧化為Fe3+
其他雜質(zhì),對環(huán)境無污染(其他合理答案均可)
解析 由于Ksp[Fe(OH)2]、Ksp[Cu(OH)2]相差不大,則Fe(OH)2和Cu(OH)2的溶解度相差不大,故加入H2O2的作用是將Fe2+氧化為Fe3+,便于形成Fe(OH)3沉淀。
②調(diào)節(jié)溶液pH,加入的物質(zhì)是 ______________________________________(填化學式);控制溶液的pH≥______即可除去雜質(zhì)離子。
CuO[或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等]
①該溫度下,BaSO4的Ksp=____________。
(2)如圖是某溫度下,將足量的BaSO4固體溶于一定量水中達到溶解平衡后,假定溶液體積不變的情況下,加入Na2CO3使c( )增大過程中,溶液中c(Ba2+)和c( )的變化曲線。根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)分析、計算下列各題。
②當c( )大于___________ ml·L-1時開始有BaCO3沉淀生成;BaCO3的Ksp=___________。
④向1 L Na2CO3溶液中加入足量BaSO4固體,假定溶液體積不變,當溶液中c( )=1×10-3 ml·L-1時,溶解BaSO4的物質(zhì)的量為_________ml。

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