届高考化学一轮复习专题精练 《难溶电解质的溶解平衡》 doc.docx
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2010届高考化学一轮复习专题精练――《难溶电解质的溶解平衡》
1.(09年广东化学·18)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下,下列说法正确的是
A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随
的增大而减小
B.三个不同温度中,313K时Ksp(SrSO4)最大
C.283K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D.283K下的SrSO4饱和溶液升温到263K后变为不饱和溶液
2.(09年浙江理综·10)已知:
25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,
Ksp[MgF2]=7.42×10-11。
下列说法正确的是
A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
C.25℃时,Mg(OH)2固体在20mL0.01mol/L氨水中的Ksp比在20mL0.01mol/LNH4Cl溶液中的Ksp小
D.25℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF2
考试说明:
知道难溶电解质存在沉淀溶解平衡。
命题趋向:
难容电解质的溶解平衡属于化学平衡的一种,考试说明中要求较少,教学要求中要求有了解难溶电解质存在沉淀溶解平衡,了解难溶电解质存在沉淀溶解平衡的应用,命题不超出此范围
高考预测:
从08、09两年高考试题看,以图表形式出现在选择题,以填空题形式出现主要为计算类型,中等难度,展望2010年高考仍然以此为主。
一、难溶电解质的溶解平衡
1.一些电解质如BaSO4在水中只能溶解很少、可以说是难以溶解,所以称为_____。
尽管这些电解质难以溶解于水中,但在水中也会建立一种_____________。
2.难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样,合乎平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律,
其基本特征为:
3.难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡,其平衡常数称为______,简称______。
请写出PbI2Cu(OH)2BaSO4CaCO3Al(OH)3CuS的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式
4.溶度积KSP的意义
反映了难溶电解质在水中的___________,
KSP的大小和溶质的溶解度不同,它只与________有关,与________无关。
利用溶度积KSP可以判断_____、_____以及_______。
二、沉淀的转化:
当Qc大于Ksp时,情况为:
___
当Qc等于Ksp时,情况为:
_______
当Qc小于Ksp时,情况为:
_______
①将AgNO3溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液中都会出现不同颜色的沉淀,沉淀的颜色变化是_____→_____→_____。
出现这种颜色变化的原因是:
_______
②将足量BaCO3分别加入:
①30mL水②10mL0.2mol/LNa2CO3溶液③50mL0.01mol/L氯化钡溶液④100mL0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。
请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为:
_____
例1.铝和镓的性质相似,如M(OH)3都是难溶的两性氢氧化物。
在自然界镓常以极少量分散于铝矿,如Al2O3中。
用NaOH溶液处理铝矿(Al2O3)时,生成NaAlO2、NaGaO2;而后通入适量CO2,得Al(OH)3沉淀,而NaGaO2留在溶液中(循环多次后成为提取镓的原料)。
发生后一步反应是因为
A.镓酸酸性强于铝酸B.铝酸酸性强于镓酸
C.镓浓度小,所以不沉淀D.Al(OH)3是难溶物
答案:
A
【变式训练1】己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(固)
Ca2++2
,CaCO3(固)
Ca2++
。
在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2,CO2等,为了除去有害气体SO2变废为宝,常常见粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气,反应产物为石膏
(1)写山上述两个反应的化学方程式:
①S02与CaCO3悬浊液反应
②S02与Ca(OH)2悬浊液反应
(2)试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由
例2.以BaS为原料制备Ba(OH)2·8H2O的过程是:
BaS与HCl反应,所得溶液在70℃~90C时与过量NaOH溶液作用,除杂,冷却后得到Ba(OH)2·8H2O晶体。
据最新报道,生产效率高、成本低的Ba(OH)2·8H2O晶体的新方法是使BaS与CuO反应……
1.新方法的反应方程式为:
2.该反应反应物CuO是不溶物,为什么该反应还能进行:
3.简述新方法生产效率高、成本低的原因
答案:
(1)BaS+CuO+9H2O=Ba(OH)2·8H2O+CuS[也可写Ba(OH)2]
(2)CuS的溶度积比CuO小得多(更难溶),有利于该反应正向进行。
(3)CuS为难溶物(未反应的CuO也不溶),过滤后,将滤液浓缩、冷却,就可在溶液中析出Ba(OH)2·8H2O晶体,故生产效率高;CuS在空气中焙烧氧化可得CuO与SO2,故CuO可反复使用(SO2可用于制硫的化合物),因而成本低。
变式训练2、牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着,它在唾液中存在下列平衡:
Ca5(PO4)3OH(固)
5Ca2++3PO43-+OH-进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀,其原因是已知Ca5(PO4)3F(固)的溶解度比上面的矿化产物更小,质地更坚固。
主动脉用离子方程式表示,当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因:
根据以上原理,请你提出一种其它促进矿化的方法:
例3、一定温度下,难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数,这个常数称为该难溶电解质的溶度积,用符号Ksp表示
即:
AmBn(s)
mAn+(aq)+nBm-(aq) [An+]m·[Bm-]n=Ksp
已知:
某温度时,Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10
Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2-4]=1.1×10-12
试求:
(1)此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度,并比较两者的大小。
(2)此温度下,在0.010mo1·L-1的AgNO3溶液中,AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度,并比较两者的大小
答案:
①AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)
Ag2CrO4(s)
2Ag+(aq)+CrO42-(aq)
2xx
(2x)2·x=Ksp
∴ c(AgCl)<c(Ag2CrO4)
②在0.010mol·L-1AgNO3溶液中,c(Ag+)=0.010mol·L-1
AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)
溶解平衡时:
0.010+xx
(0.010+x)·x=1.8×10-10∵ x很小,∴ 0.010+x≈0.010
x=1.8×10-8(mol·L-1)
c(AgCl)=1.8×10-8(mol·L-1)
Ag2CrO4(s)
2Ag+(aq)+CrO2-4(aq)
溶解平衡时:
0.010+x x
(0.010+2x)2·x=1.1×10-12∵ x很小,∴ 0.010+2x≈0.010
x=1.1×10-8(mol·L-1)∴ c(Ag2CrO4)=1.1×10-8(mol·L-1)
∴ c(AgCl)>c(Ag2CrO4)
1.(08山东卷)某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是()
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Kap大于c点对应的Kap
2.(09年广东化学·22)(12分)
某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
pH
3.4
5.2
12.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表,请回答下列问题:
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有(要求写出两条)
(2)滤渣I的主要成分有。
(3)从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有。
(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:
MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:
①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2.简述可制备Mg(ClO3)2的原因:
。
②按①中条件进行制备实验。
在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是:
。
除去产品中该杂质的方法是:
。
3.(08广东卷)已知Ag2SO4的KW为2.0×10-3,将适量Ag2SO4固体溶于100mL水中至刚好饱和,该过程中Ag+和SO
浓度随时间变化关系如右图(饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034 mol·L-1)。
若t1时刻在上述体系中加入100 mL. 0.020 mol·L-1Na2SO4溶液,下列示意图中,能正确表示t1时刻后Ag+和SO
浓度随时间变化关系的是()
4.(08江苏卷)工业上制备BaCl2的工艺流程图如下:
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。
查表得
BaSO4(s)+4C(s)
4CO(g)+BaS(s)△H1=571.2kJ·mol-1①
BaSO4(s)+2C(s)
2CO2(g)+BaS(s)△H2=226.2kJ·mol-1②
1、向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,
=。
[Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
一、选择题(每题只有一个答案)
1.难溶电解质AB2饱和溶液中,c(A+)=xmol·L-1,c(B-)=ymol·L-1,则Ksp值为()
A.;B.xy;C.xy2D.4xy2
2.在含有Mg(OH)2沉淀的饱和溶液中加入固体NH4Cl后,则Mg(OH)2沉淀()
A.溶解;B.增多;C.不变;D.无法判断
3.下列沉淀能溶解于盐酸的是()
A.HgS;B.Ag2SC.MnS;D.CuS
4.向同浓度的Cu2+、Zn2+、Hg2+、Mn2+离子混合溶液中通入H2S气体,则产生沉淀的先后次序是()
A.CuS、HgS、MnS、ZnS;B.HgS、CuS、ZnS、MnS;
C.MnS、ZnS、CuS、HgS、D.HgS、ZnS、CuS、MnS
5.下列说法正确的是()
A.在一定温度下AgCl水溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数;
B.AgCl的Ksp=1.8×10-10mol2·L-2,在任何含AgCl固体的溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+与Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10mol2·L-2;
C.温度一定时,当溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积等于Ksp值时,此溶液为AgCl的饱和溶液;
D.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,Ksp值变大。
6.下列说法正确的是()
A.两难溶电解质作比较时,Ksp小的,溶解度一定小;
B.欲使溶液中某离子沉淀完全,加入的沉淀剂应该是越多越好;
C.所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中某一离子除净;
D.欲使Ca2+离子沉淀最完全,选择Na2C2O4作沉淀剂效果比Na2CO3好。
7.向饱和BaSO4溶液中加水,下列叙述正确的是()
A.BaSO4的溶解度不变,Ksp不变。
B.BaSO4的溶解度减小,Ksp增大。
C.BaSO4的溶解度不变,Ksp增大。
D.BaSO4的溶解度增大,Ksp不变。
8.1LAg2C2O4饱和溶液中质量为0.06257g,若不考虑离子强度,水解等因素,Ag2C2O4的Ksp是()
A.4.24×10-8B.3.50×10-11C.2.36×10-10D.8.74×10-12
9.CuS沉淀可溶于()
A.热浓硝酸B.浓氨水C.盐酸D.醋酸
10.根据Ksp值比较下列几种难溶物溶解度最小的是()
A.BaSO4B.CaCO3C.AgClD.AgI
11.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()
A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等
B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变
D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解
12.为了除去氯化镁溶液中的氯化铁,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是()
A.氢氧化钠溶液B.碳酸钠溶液C.氨水D.氧化镁
13.除去NaN03溶液中混有的AgNO3,所用下列试剂中的效果最好的是()
A.NaCl溶液B.NaBr溶液C.NaI溶液D.Na2S溶液
14.在氯化亚铁溶液中加入下列物质能产生沉淀的是()
A.通入硫化氢气体B.加入氯化钠溶液
C.加入硫化钠溶液D.通入二氧化碳气体
15.把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:
Ca(OH)2(s)
Ca2+(aq)+20H-(aq)下列叙述正确的是()
A.给溶液加热,溶液的PH升高
B.恒温下向溶液中加入氧化钙,溶液的PH升高
C.向溶液中加入碳酸钠溶液,氢氧化钙固体增多
D.向溶液中加入少量的氢氧化钠固体,氢氧化钙固体增多
16.工业废水中常含有Cu2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子,可通过加入过量的难溶电解质FeS、MnS,使这些金属离子形成硫化物沉淀除去。
根据以上事实,可推知FeS、MnS具有的相关性质是()
A.在水中的溶解能力大于CuS、CdS、PbS
B.在水中的溶解能力小于CuS、CdS、PbS
C.在水中的溶解能力与CuS、CdS、PbS相同
D.二者均具有较强的吸附性
17.下列溶液加热蒸干后,不能析出溶质固体的是()
A.Fe2(SO4)3B.FeCl3C.Na2CO3D.KCl
18.将S02通人BaCl2溶液至饱和未见沉淀,继续通入另一气体仍无沉淀。
则通入的气体可能是()
A.CO2B.NH3C.NO2D.H2S
19.某温度下向100g澄清的饱和石灰水中加入5.6g生石灰,充分反应后恢复到原来的温度。
下列叙述正确的是()
A.沉淀物的质量为5.6gB.沉淀物的质量为7.4g
C.饱和石灰水的质量大于98.2gD.饱和石灰水的质量小于98.2g
20.下列属于微溶物质的是()
A.AgClB.BaCl2C.CaSO4D.Ag2S
二、选择题(每小题只有两个正确答案)
21.下列物质的溶解度随温度升高而减小的是()
A.KNO3B.Ca(OH)2C.BaS04D.CO2
22.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列平衡:
Ca(OH)2(s)
Ca(OH)2(aq)
Ca2+(aq)+20H-(aq),当向此悬浊液中加入少量氢氧化钙时,下列说法正确的是()
A.[Ca2+]增大B.[Ca2+]不变C.[OH-]增大D.[OH-]不变
23.有关AgCI沉淀的溶解平衡说法正确的是()
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变
24.当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+2OH-(aq)]时,为使Mg(OH)2固体的量减少,须加入少量的()
A.NH4N03B.NaOHC.MgS04D.NaHS04
25.对水垢的主要成分是CaC03和Mg(OH)2而不是CaC03和MgC03的原因解释,其中正确的有
A.Mg(OH)2的溶度积大于MgC03的溶度积,且在水中发生了沉淀转化
B.Mg(OH)2的溶度积小于MgC03的溶度积,且在水中发生了沉淀转化
C.MgCO3电离出的
-发生水解,使水中
-浓度减小,对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言,Qc D.MgCO3电离出的CO32-发生水解,使水中OH-浓度增大,对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言,Qc>Ksp,生成Mg(OH)2沉淀 26.已知难溶于水的盐在水中存在溶解平衡,例如氯化银在水中的溶解平衡为: AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) 在一定温度下,水溶液中银离子(Ag+)和氯离子( )的物质的量浓度的乘积为一常数,可用Ksp表示: Ksp=[Ag+]·[ ]=1.8×10-10mol2·L-2 现把氯化银(足量)分别放人: ①100mL蒸馏水中;②100mL0.1mol·L-1的盐酸溶液中;③1000mL0.1mol·L-l的氯化铝溶液中;④100mL0.1mol·L-1的氯化镁溶液中。 充分搅拌后,相同温度下,银离子浓度由大到小的顺序是(用序号回答)。 在0.1mol·L-l氯化铝溶液中,银离子的物质的量浓度最大可达到mol·L-1。 27.在Pb(NO3)2溶液中加入NaI溶液,有现象产生,其离子反应式为;若在上层清夜中再加入KI溶液又有现象产生,其离子反应式是。 说明 28.某混合溶液中KBr、KCl、KI的浓度均为0.01mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.01mol·L-1AgNO3溶液,先后产生沉淀的离子次序为,其沉淀物的颜色分别为。 29.在CaCO3沉淀中加入HAc溶液,有现象,其离子反应式是。 沉淀溶解的原因是。 在PbI2沉淀中,加入Na2S溶液后,现象为其离子反应式是。 沉淀溶解的原因是。 30.已知Ksp[Ca(OH)2]=5.5×10-6mol3·L-3,则其饱和溶液的pH值是 31.在0.5mol·1-1MgCl2溶液中加入等体积的0.1mol·1-1氨水,是否产生Mg(OH)2沉淀? ¤课前小练: 1、BC 2、B ¤知识动脉 例1、A 变式训练1、答案: (1)①2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4·H2O)+2CO2或 2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4·H2O)+2CO2 ②2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2(CaSO4·2H2O)或2SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2O (2)Ca(OH)2微溶于水,石灰水中Ca(OH)2浓度小,不利于吸收SO2 例2、 (1)BaS+CuO+9H2O=Ba(OH)2·8H2O+CuS[也可写Ba(OH)2] (2)CuS的溶度积比CuO小得多(更难溶),有利于该反应正向进行。 (3)CuS为难溶物(未反应的CuO也不溶),过滤后,将滤液浓缩、冷却,就可在溶液中析出Ba(OH)2·8H2O晶体,故生产效率高;CuS在空气中焙烧氧化可得CuO与SO2,故CuO可反复使用(SO2可用于制硫的化合物),因而成本低 变式训练2、H++OH-=H2O,使平衡向脱矿方向移动5Ca2++3PO +F-=Ca5(PO4)3F↓加Ca2+(或加PO 等) 例3、①AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+CrO42-(aq) 2xx (2x)2·x=Ksp ∴ c(AgCl)<c(Ag2CrO4) ②在0.010mol·L-1AgNO3溶液中,c(Ag+)=0.010mol·L-1 AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) 溶解平衡时: 0.010+xx (0.010+x)·x=1.8×10-10∵ x很小,∴ 0.010+x≈0.010 x=1.8×10-8(mol·L-1) c(AgCl)=1.8×10-8(mol·L-1) Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+CrO2-4(aq) 溶解平衡时: 0.010+x x (0.010+2x)2·x=1.1×10-12∵ x很小,∴ 0.010+2x≈0.010 x=1.1×10-8(mol·L-1)∴ c(Ag2CrO4)=1.1×10-8(mol·L-1) ∴ c(AgCl)>c(Ag2CrO4) ¤感悟高考真题 1答案: C 2、答案: (1)增大硫酸浓度;加热升高温度;边加硫酸边搅拌(要求写出两条) (2)滤渣Ⅰ主要成分有Fe(OH)3、Al(OH)3 (3)从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有CaSO4、Na2SO4 (4)①该反应的生成物为Mg(ClO3)2和NaCl的混合溶液,NaCl的溶解度随温度变化不大,Mg(ClO3)2的溶解度随温度升高而升高。 利用两物的溶解度差异,通过加热蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,将Mg(ClO3)2与NaCl分离,制得Mg(ClO3)2。 ②因为在相同温度向下NaCl的溶解度最小,所以在冷却结晶过程中,会有少量NaCl随Mg(ClO3)2析出;重结晶 3、答案: B 4、答案: 1、2.7×10-3。 ⑶172.5。 ¤参悟经典习题 答案 1.C2.A3.C4.B5.C6.D7.A8.B9.A10.D11.B12.D13.D14.C15.D16.A17.B18.A19.D20.C21.BD22.BD23.AC24.AD25.BD 26、①﹥②﹥④﹥③6×10-10 27.黄色沉淀Pb2++2I-=PbI2↓黄色沉淀Pb2++2I-=PbI2↓难溶的物质也有离子进入溶液,存在沉淀溶解平衡 28.I-、Br-、Cl-;黄色、浅黄色、白色 29.沉淀溶解CaCO3+2HAc=Ca2++H2O+CO2+2Ac-HAc与CaCO3电离出的CO32-反应,降低了CO32-的浓度,使沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动,使沉淀溶解。 白色沉淀转化为黑色沉淀。 PbI2(s)+S2-=PbS(s)+2I- 由于反应生成了更难溶解的PbS沉淀,降低了溶液中[Pb2+],使
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