高考化学 第八章 第4讲 难溶电解质的溶解平衡复习课件.ppt

第八章水溶液中的离子平衡 第4讲难溶电解质的溶解平衡 1 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡 了解溶度积的含义及其表达式 能进行相关的计算 2 了解难溶电解质的沉淀转化的本质 考纲要求 考点一沉淀溶解平衡及应用 考点二溶度积常数及应用 探究高考明确考向 练出高分 知识梳理 递进题组 考点一沉淀溶解平衡及应用 知识梳理 1 沉淀溶解平衡 1 沉淀溶解平衡的概念在一定温度下 当难溶强电解质溶于水形成时 溶解速率和生成沉淀速率相等的状态 饱和溶液 2 溶解平衡的建立固体溶质溶液中的溶质 v溶解 v沉淀 固体 v溶解 v沉淀 溶解 v溶解 v沉淀 晶体 溶解 平衡 析出 3 溶解平衡的特点 4 影响沉淀溶解平衡的因素 内因难溶电解质本身的性质 这是决定因素 外因以AgCl s Ag aq Cl aq H 0为例 5 电解质在水中的溶解度20 时 电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系 难溶 微溶 可溶 易溶 2 沉淀溶解平衡的应用 1 沉淀的生成 调节pH法如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质 可加入氨水调节pH至7 8 离子方程式为 沉淀剂法如用H2S沉淀Cu2 离子方程式为 H2S Cu2 CuS 2H 2 沉淀的溶解 酸溶解法如CaCO3溶于盐酸 离子方程式为 盐溶液溶解法如Mg OH 2溶于NH4Cl溶液 离子方程式为 CaCO3 2H Ca2 H2O CO2 氧化还原溶解法如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3 配位溶解法如AgCl溶于氨水 离子方程式为 AgCl 2NH3 H2O Ag NH3 2 Cl 2H2O 3 沉淀的转化 实质 的移动 沉淀的溶解度差别 越容易转化 应用 锅炉除垢 矿物转化等 沉淀溶解平衡 越大 深度思考 1 下列方程式 AgCl s Ag aq Cl aq AgCl Ag Cl CH3COOH CH3COO H 各表示什么意义 答案 AgCl的沉淀溶解平衡 AgCl是强电解质 溶于水的AgCl完全电离 CH3COOH的电离平衡 2 1 在实验室中怎样除去NaCl溶液中的BaCl2 答案向溶液中加入过量的Na2CO3溶液充分反应 过滤 向滤液中加适量盐酸 2 怎样除去AgI中的AgCl 答案把混合物与饱和KI溶液混合 振荡静置 溶度积大的AgCl就慢慢转化为溶度积小的AgI 递进题组 题组一沉淀溶解平衡及其影响因素 1 下列说法正确的是 难溶电解质达到沉淀溶解平衡时 溶液中各种离子的溶解 或沉淀 速率都相等 难溶电解质达到沉淀溶解平衡时 增加难溶电解质的量 平衡向溶解方向移动 向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液 则SO沉淀完全 溶液中只含Ba2 Na 和Cl 不含SO Ksp小的物质其溶解能力一定比Ksp大的物质的溶解能力小 为减少洗涤过程中固体的损耗 最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀 洗涤沉淀时 洗涤次数越多越好A B C D 解析 难溶电解质达到沉淀溶解平衡时 不同离子溶解 或沉淀 的速率不一定相等 这与其化学计量数有关 难溶电解质是固体 其浓度可视为常数 增加它的量对平衡无影响 生成BaSO4沉淀后的溶液中仍然存在Ba2 和SO 因为有BaSO4的沉淀溶解平衡存在 同类型物质的Ksp越小 溶解能力越小 不同类型的物质则不能直接比较 稀H2SO4可以抑制BaSO4的溶解 洗涤沉淀一般2 3次即可 次数过多会使沉淀溶解 答案C 2 已知溶液中存在平衡 Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq H 0 下列有关该平衡体系的说法正确的是 升高温度 平衡逆向移动 向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度 除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子 可以向溶液中加入适量的NaOH溶液 恒温下向溶液中加入CaO 溶液的pH升高 给溶液加热 溶液的pH升高 向溶液中加入Na2CO3溶液 其中固体质量增加 向溶液中加入少量NaOH固体 Ca OH 2固体质量不变A B C D 解析加入碳酸钠粉末会生成CaCO3 使Ca2 浓度减小 错 加入氢氧化钠溶液会使平衡左移 有Ca OH 2沉淀生成 但Ca OH 2的溶度积较大 要除去Ca2 应把Ca2 转化为更难溶的CaCO3 错 恒温下Ksp不变 加入CaO后 溶液仍为Ca OH 2的饱和溶液 pH不变 错 加热 Ca OH 2的溶解度减小 溶液的pH降低 错 加入Na2CO3溶液 沉淀溶解平衡向右移动 Ca OH 2固体转化为CaCO3固体 固体质量增加 正确 加入NaOH固体平衡向左移动 Ca OH 2固体质量增加 错 答案A 题组二沉淀溶解平衡在工农业生产中的应用 一 废水处理3 水是人类生存和发展的宝贵资源 而水质的污染问题却越来越严重 目前 世界各国已高度重视这个问题 并积极采取措施进行治理 1 工业废水中常含有不同类型的污染物 可采用不同的方法处理 以下处理措施和方法都正确的是 填字母 解析工业废水中的废酸可加生石灰中和 属于化学变化 CuS HgS Ag2S均难溶 所以加硫化物如Na2S可沉淀Cu2 等重金属离子 消除污染 纯碱可加入石灰水生成CaCO3沉淀而除去 答案BC 2 下图是某市污水处理的工艺流程示意图 下列物质中不可以作为混凝剂 沉降剂 使用的是 填字母 A 偏铝酸钠B 氧化铝C 碱式氯化铝D 氯化铁 混凝剂除去悬浮物质的过程是 填字母 A 物理变化B 化学变化C 既有物理变化又有化学变化 解析偏铝酸钠 碱式氯化铝 氯化铁水解生成胶体 除去悬浮物 而Al2O3难溶于水 不能产生胶体 不能作混凝剂 在除去悬浮物的过程中既有物理变化又有化学变化 答案 B C 二 制备物质4 氢氧化镁常用于制药工业 还是重要的绿色阻燃剂 1 氢氧化镁为白色晶体 难溶于水 易溶于稀酸和铵盐溶液 为治疗胃酸过多的药物 写出氢氧化镁溶于铵盐溶液发生反应的离子方程式 2 氢氧化镁在350 时开始分解 500 时分解完全 请分析氢氧化镁可用于阻燃剂的原因是 至少写两点 氢氧化镁在350 以上分解过程中要吸热 抑制可燃物温度的上升 降低燃烧速度 氢氧化镁分解过程中产生的水汽稀释了可燃性气体及氧气 可阻止燃烧 3 某工厂用六水合氯化镁和粗石灰制取的氢氧化镁含有少量氢氧化铁杂质 通过如下流程进行提纯精制 获得阻燃剂氢氧化镁 已知EDTA只能与溶液中的Fe2 反应生成易溶于水的物质 不与Mg OH 2反应 虽然Fe OH 2难溶于水 但步骤 中随着EDTA的加入 最终能够将Fe OH 2除去并获得纯度高的Mg OH 2 请从沉淀溶解平衡的角度加以解释 Fe OH 2悬浊液中存在如下平衡 Fe OH 2 Fe2 2OH 当不断滴入EDTA时 EDTA将结合Fe2 促使平衡向右移动而使Fe OH 2不断溶解 考点二溶度积常数及应用 递进题组 知识梳理 1 溶度积和离子积以AmBn s mAn aq nBm aq 为例 知识梳理 cm An cn Bm cm An cn Bm 沉淀 平衡 未饱和 2 Ksp的影响因素 1 内因 难溶物质本身的性质 这是主要决定因素 2 外因 浓度 加水稀释 平衡向方向移动 但Ksp 温度 绝大多数难溶盐的溶解是过程 升高温度 平衡向方向移动 Ksp 其他 向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时 平衡向溶解方向移动 但Ksp不变 不变 溶解 吸热 增大 溶解 深度思考 1 判断正误 正确的划 错误的划 1 Ksp AB2 小于Ksp CD 则AB2的溶解度小于CD的溶解度 解析溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大 只有组成相似的难溶电解质才有可比性 2 不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去 一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1 0 10 5mol L 1时 沉淀已经完全 3 在一定条件下 溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀 4 常温下 向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体 BaCO3的Ksp减小 5 溶度积常数Ksp只受温度影响 温度升高Ksp增大 6 常温下 向Mg OH 2饱和溶液中加入NaOH固体 Mg OH 2的Ksp不变 1 溶解平衡一般是吸热的 温度升高平衡右移 Ksp增大 但Ca OH 2相反 2 对于沉淀溶解平衡 AmBn s mAn aq nBm aq Ksp cm An cn Bm 对于相同类型的物质 Ksp的大小反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小 也反映了该物质在溶液中沉淀的难易 与平衡常数一样 Ksp与温度有关 不过温度改变不大时 Ksp变化也不大 常温下的计算可不考虑温度的影响 反思归纳 递进题组 题组一沉淀溶解平衡曲线 1 在t 时 AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示 又知t 时AgCl的Ksp 4 10 10 下列说法不正确的是 A 在t 时 AgBr的Ksp为4 9 10 13B 在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体 可使溶液由c点变到b点C 图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液D 在t 时 AgCl s Br aq AgBr s Cl aq 的平衡常数K 816解析根据图中c点的c Ag 和c Br 可得该温度下AgBr的Ksp为4 9 10 13 A正确 在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后 c Br 增大 溶解平衡逆向移动 c Ag 减小 故B错 在a点时Qc Ksp 故为AgBr的不饱和溶液 C正确 选项D中K c Cl c Br Ksp AgCl Ksp AgBr 代入数据得K 816 D正确 答案B 2 已知25 时 CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示 向100mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400mL0 01mol L 1Na2SO4溶液 下列叙述正确的是 答案D 题组二Ksp及其应用3 已知25 时 FeS CuS的溶度积常数 Ksp 分别为6 3 10 18 1 3 10 36 常温时下列有关说法正确的是 A 除去工业废水中的Cu2 可以选用FeS作沉淀剂B 将足量CuSO4溶解在0 1mol L 1H2S溶液中 Cu2 的最大浓度为1 3 10 35mol L 1C 因为H2SO4是强酸 所以反应CuSO4 H2S CuS H2SO4不能发生D 向H2S的饱和溶液中通入少量SO2气体 溶液的酸性增强 解析由于Ksp CuS Ksp FeS 所以FeS s Cu2 aq CuS s Fe2 aq A项正确 B项 Cu2 的最大浓度应为mol L 1 错误 C项 CuS不溶于H2SO4 该反应能发生 错误 D项 2H2S SO2 3S 2H2O 酸性应减弱 错误 答案A 4 根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题 1 已知25 时 Ksp Mg OH 2 5 6 10 12 酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下 25 时 在Mg OH 2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂 溶液的颜色为 解析设Mg OH 2饱和溶液中c OH 为xmol L 1 则0 5x3 5 6 10 12 x 1 10 4 c H 1 10 10mol L 1 pH 10 溶液为蓝色 答案蓝色 2 向50mL0 018mol L 1的AgNO3溶液中加入50mL0 020mol L 1的盐酸 生成沉淀 已知该温度下AgCl的Ksp 1 0 10 10 忽略溶液的体积变化 请计算 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继续加入50mL0 001mol L 1的盐酸 是否有白色沉淀生成 填 是 或 否 解析 反应前 n Ag 0 018mol L 1 0 05L 0 9 10 3mol n Cl 0 020mol L 1 0 05L 1 10 3mol 反应后剩余的Cl 为0 1 10 3mol 则混合溶液中 c Cl 1 0 10 3mol L 1 c Ag Ksp AgCl c Cl 1 0 10 7mol L 1 H 没有参与反应 完全沉淀后 c H 0 010mol L 1 pH 2 因为加入的盐酸中c Cl 和反应后所得溶液中的c Cl 相同 c Cl 没有改变 c Ag 变小 所以Qc c Ag c Cl Ksp AgCl 没有沉淀产生 答案 1 0 10 7mol L 1 2 否 3 在某温度下 Ksp FeS 6 25 10 18 FeS饱和溶液中c H 与c S2 之间存在关系 c2 H c S2 1 0 10 22 为了使溶液里c Fe2 达到1mol L 1 现将适量FeS投入其饱和溶液中 应调节溶液中的c H 约为 4 10 3mol L 1 解题策略 沉淀溶解平衡图像题的解题策略1 沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线 曲线上任一点都表示饱和溶液 曲线上方的任一点均表示过饱和溶液 此时有沉淀析出 曲线下方的任一点均表示不饱和溶液 2 从图像中找到数据 根据Ksp公式计算得出Ksp的值 3 比较溶液的Qc与Ksp的大小 判断溶液中有无沉淀析出 4 涉及Qc的计算时 所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度 因此计算离子浓度时 所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积 探究高考明确考向 全国卷 高考题调研 各省市高考题调研 1 2 3 1 2014 新课标全国卷 11 溴酸银 AgBrO3 溶解度随温度变化曲线如下图所示 下列说法错误的是 1 2 3 A 溴酸银的溶解是放热过程B 温度升高时溴酸银溶解速度加快C 60 时溴酸银的Ksp约等于6 10 4D 若硝酸钾中含有少量溴酸银 可用重结晶方法提纯解析A项 由题图可知 随着温度升高 溴酸银的溶解度逐渐增大 因此AgBrO3的溶解是吸热过程 B项 由图像曲线可知 温度升高斜率增大 因此AgBrO3的溶解速度加快 1 2 3 C项 由溶解度曲线可知 60 时 AgBrO3的溶解度约为0 6g 则其物质的量浓度约为0 025mol L 1 AgBrO3的Ksp c Ag c BrO 0 025 0 025 6 10 4 D项 若KNO3中含有少量AgBrO3 可通过蒸发浓缩得到KNO3的饱和溶液 再冷却结晶获得KNO3晶体 而AgBrO3留在母液中 答案A 1 2 3 1 2 3 答案C 1 2 3 1 2 3 解析根据已知的三种阴离子的浓度计算出要产生三种沉淀所需Ag 的最小浓度 所需Ag 浓度最小的先沉淀 要产生AgCl沉淀 c Ag mol L 1 1 56 10 8mol L 1 要产生AgBr沉淀 c Ag mol L 1 7 7 10 11mol L 1 1 2 3 答案C 1 2 3 1 2 3 4 5 6 7 9 8 1 判断正误 正确的划 错误的划 1 Ca OH 2能制成澄清石灰水 所以可配制2 0mol L 1的Ca OH 2溶液 2014 广东理综 9D 2 溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化 所以ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀 2014 安徽理综 12D 1 2 3 4 5 6 7 9 8 3 验证Fe OH 3的溶解度小于Mg OH 2 可将FeCl3溶液加入Mg OH 2悬浊液中 振荡 可观察到沉淀由白色变为红褐色 2014 四川理综 4D 4 25 时Cu OH 2在水中的溶解度大于其在Cu NO3 2溶液中的溶解度 2014 重庆理综 3D 5 AgCl沉淀易转化为AgI沉淀且K AgX c Ag c X 故K AgI K AgCl 2013 重庆理综 2D 1 2 3 4 5 6 7 9 8 6 CaCO3难溶于稀硫酸 也难溶于醋酸 2013 天津理综 5B 7 饱和石灰水中加入少量CaO 恢复至室温后溶液的pH不变 2012 重庆理综 10C 8 在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体 c Ba2 增大 2012 天津理综 5B 9 AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同 2010 天津理综 4C 1 2 3 4 5 6 7 9 8 2 2014 浙江理综 12 氯在饮用水处理中常用作杀菌剂 且HClO的杀菌能力比ClO 强 25 时氯气 氯水体系中存在以下平衡关系 Cl2 g Cl2 aq K1 10 1 2Cl2 aq H2O HClO H Cl K2 10 3 4HClO H ClO Ka 其中Cl2 aq HClO和ClO 分别在三者中所占分数 随pH变化的关系如图所示 下列表述正确的是 1 2 3 4 5 6 7 9 8 1 2 3 4 5 6 7 9 8 A Cl2 g H2O 2H ClO Cl K 10 10 9B 在氯处理水体系中 c HClO c ClO c H c OH C 用氯处理饮用水时 pH 7 5时杀菌效果比pH 6 5时差D 氯处理饮用水时 在夏季的杀菌效果比在冬季好 1 2 3 4 5 6 7 9 8 由于c ClO c HClO 所以Ka c H 10 7 5将题给的三个方程式相加可得Cl2 g H2O 2H ClO Cl K K1 K2 Ka 10 1 2 10 3 4 10 7 5 10 12 1 所以A项错误 1 2 3 4 5 6 7 9 8 B项中 H2O H OH HClO H ClO Cl2 aq H2O HClO H Cl 由质子守恒关系得c H c ClO c Cl c OH 则c H c OH c ClO c Cl 又因为c Cl c HClO 所以B项中c HClO c ClO c H c OH 该项错误 1 2 3 4 5 6 7 9 8 C项中 pH 6 5时c HClO c ClO 杀菌效果比pH 7 5时要好 该项正确 D项中 夏季温度高 氯气在水中的溶解度比冬季要小 c HClO 和c ClO 的浓度比冬季要小 杀菌效果比冬季差 该项错误 答案C 3 2013 北京理综 10 实验 0 1mol L 1AgNO3溶液和0 1mol L 1NaCl溶液等体积混合得到浊液a 过滤得到滤液b和白色沉淀c 向滤液b中滴加0 1mol L 1KI溶液 出现浑浊 向沉淀c中滴加0 1mol L 1KI溶液 沉淀变为黄色 1 2 3 4 5 6 7 9 8 下列分析不正确的是 A 浊液a中存在沉淀溶解平衡 AgCl s Ag aq Cl aq B 滤液b中不含有Ag C 中颜色变化说明AgCl转化为AgID 实验可以证明AgI比AgCl更难溶 1 2 3 4 5 6 7 9 8 解析A项 在浊液a中 存在AgCl的沉淀溶解平衡 正确 B项 向滤液b中加入0 1mol L 1KI溶液 出现浑浊 说明含有少量Ag 错误 由于AgI比AgCl更难溶解 向有AgCl存在的c中加入0 1mol L 1KI溶液 能发生沉淀转化反应 生成黄色的AgI C项和D项都正确 答案B 1 2 3 4 5 6 7 9 8 1 2 3 4 5 6 7 9 8 1 2 3 4 5 6 7 9 8 解析结合沉淀溶解平衡曲线及溶度积常数进行分析 碳酸盐MCO3的溶度积可表示为Ksp MCO3 c M2 c CO 由图像可知 MgCO3 CaCO3 MnCO3的pM为一定值时 其p CO 逐渐增大 由溶度积表达式可知三种物质的Ksp逐渐减小 A错 a点在MnCO3的沉淀溶解平衡曲线上 为其饱和溶液 结合MnCO3图中曲线可知 c CO c Mn2 B对 1 2 3 4 5 6 7 9 8 b点在CaCO3的沉淀溶解平衡曲线上 为其饱和溶液 结合CaCO3图中曲线可知 c CO c Ca2 C错 c点在MgCO3的沉淀溶解平衡曲线的上方 为其不饱和溶液 溶液中c CO c Mg2 D错误 答案B 1 2 3 4 5 6 7 9 8 5 2009 广东 18改编 硫酸锶 SrSO4 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图 下列说法正确的是 A 温度一定时 Ksp SrSO4 随c SO 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点对应的溶液是饱和溶液D 283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液 1 2 3 4 5 6 7 9 8 解析温度一定 Ksp SrSO4 不变 A错误 由题中沉淀溶解平衡曲线可看出 313K时 c Sr2 c SO 最大 Ksp最大 B正确 a点c Sr2 小于平衡时c Sr2 故未达到饱和 沉淀继续溶解 C不正确 从283K升温到363K要析出固体 依然为饱和溶液 1 2 3 4 5 6 7 9 8 答案B 6 2010 山东理综 15 某温度下 Fe OH 3 s Cu OH 2 s 分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后 改变溶液pH 金属阳离子浓度的变化如图所示 据图分析 下列判断错误的是 A Ksp Fe OH 3 Ksp Cu OH 2 B 加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点 1 2 3 4 5 6 7 9 8 C c d两点代表的溶液中c H 与c OH 乘积相等D Fe OH 3 Cu OH 2分别在b c两点代表的溶液中达到饱和解析根据题意 图中曲线为沉淀溶解平衡曲线 曲线上的所有点对应的溶液都是达到沉淀溶解平衡的溶液 D正确 选取曲线上的b c两点 当溶液中两种阳离子浓度相同时 Fe OH 3饱和溶液中的OH 浓度小于Cu OH 2饱和溶液中的OH 浓度 所以Ksp Fe OH 3 Ksp Cu OH 2 A正确 1 2 3 4 5 6 7 9 8 向Fe OH 3饱和溶液中加入NH4Cl固体 促进了氢氧化铁的溶解 溶液中铁离子浓度增大 B错误 由于一定温度下的水溶液中 水的离子积是一个常数 所以c d两点代表的溶液中c H 与c OH 乘积相等 C正确 答案B 1 2 3 4 5 6 7 9 8 7 1 2012 浙江理综 12D改编 相同温度下 将足量氯化银固体分别放入相同体积的 蒸馏水 0 1mol L 1盐酸 0 1mol L 1氯化镁溶液 0 1mol L 1硝酸银溶液中 Ag 浓度 1 2 3 4 5 6 7 9 8 1 2 3 4 5 6 7 9 8 相关物质的溶度积常数见下表 1 2 3 4 5 6 7 9 8 某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3 为得到纯净的CuCl2 2H2O晶体 加入 调至pH 4 使溶液中的Fe3 转化为Fe OH 3沉淀 此时溶液中的c Fe3 过滤后 将所得滤液低温蒸发 浓缩结晶 可得到CuCl2 2H2O晶体 解析Fe OH 3 Cu OH 2的Ksp分别为2 6 10 39 2 2 10 20 则Fe3 Cu2 开始产生沉淀时c OH 分别为2 97 10 10mol L 1 3 53 10 7mol L 1 1 2 3 4 5 6 7 9 8 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调节溶液的pH 使Fe3 先转化为沉淀析出 pH 4时 c H 10 4mol L 1 则c OH mol L 1 1 10 10mol L 1 此时c Fe3 mol L 1 2 6 10 9mol L 1 答案Cu OH 2 或Cu2 OH 2CO3或CuO或CuCO3 2 6 10 9mol L 1 8 2011 福建理综 24 3 已知25 时 Ksp Fe OH 3 2 79 10 39 该温度下反应Fe OH 3 3H Fe3 3H2O的平衡常数K 解析根据Ksp Fe OH 3 c Fe3 c3 OH 而该反应的平衡常数K的表达式为K c Fe3 c3 H 又由于25 时水的离子积为Kw 1 10 14 从而推得K Ksp Fe OH 3 Kw 3 即K 2 79 10 39 1 10 14 3 2 79 103 1 2 3 4 5 6 7 9 8 2 79 103 9 2011 浙江理综 13 海水中含有丰富的镁资源 某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案 1 2 3 4 5 6 7 9 8 1 2 3 4 5 6 7 9 8 注 溶液中某种离子的浓度小于1 0 10 5mol L 1 可认为该离子不存在 1 2 3 4 5 6 7 9 8 实验过程中 假设溶液体积不变 Ksp CaCO3 4 96 10 9Ksp MgCO3 6 82 10 6Ksp Ca OH 2 4 68 10 6Ksp Mg OH 2 5 61 10 12下列说法正确的是 A 沉淀物X为CaCO3B 滤液M中存在Mg2 不存在Ca2 C 滤液N中存在Mg2 Ca2 D 步骤 中若改为加入4 2gNaOH固体 沉淀物Y为Ca OH 2和Mg OH 2的混合物 1 2 3 4 5 6 7 9 8 Ca2 反应完后剩余浓度大于1 0 10 5mol L 1 则滤液M中存在Mg2 Ca2 B不正确 1 2 3 4 5 6 7 9 8 pH 11 0时可求得c OH 10 3mol L 1 Ksp Mg OH 2 5 61 10 12 c Mg2 mol L 1 1 0 10 5mol L 1 因此N中只存在Ca2 不存在Mg2 C不正确 加入4 2gNaOH固体时沉淀物应是Mg OH 2 D错误 答案A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 1 下列说法不正确的是 A Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关B 由于Ksp ZnS Ksp CuS 所以ZnS在一定条件下可转化为CuSC 其他条件不变 离子浓度改变时 Ksp不变D 两种难溶电解质作比较时 Ksp越小的电解质 其溶解度一定越小 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 解析Ksp只与难溶电解质的性质和外界温度有关 故A C正确 由于Ksp ZnS Ksp CuS 所以ZnS在一定条件下可转化为CuS B正确 同类型的难溶电解质 如AgCl AgBr AgI Ksp越小 溶解度越小 而不同类型的难溶电解质 如Ag2SO4和AgI Ksp小的溶解度不一定小 需要进行换算 故D错误 答案D 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 2 纯净的NaCl并不潮解 但家庭所用的食盐因含有MgCl2杂质而易于潮解 为得到纯净的氯化钠 有人设计这样一个实验 把买来的食盐放入纯NaCl的饱和溶液中一段时间 过滤即得纯净的NaCl固体 对此有下列说法 其中正确的是 A 食盐颗粒大一些有利于提纯B 设计实验的根据是MgCl2比NaCl易溶于水C 设计实验的根据是NaCl的溶解平衡D 在整个过程中 NaCl的物质的量浓度会变大 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 解析纯NaCl饱和溶液已不再溶解NaCl 但对于MgCl2而言 并未达到饱和 溶液中存在溶解平衡 NaCl s Na aq Cl aq 当MgCl2被溶解时 c Cl 增大 平衡左移 还可得到比原来更多的NaCl 答案C 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 3 25 时 PbCl2固体在不同浓度盐酸中的溶解度曲线如图 在制备PbCl2的实验中 洗涤PbCl2固体最好选用 A 蒸馏水B 1 00mol L 1盐酸C 5 00mol L 1盐酸D 10 00mol L 1盐酸解析观察题图知 PbCl2固体在浓度为1 00mol L 1的盐酸中溶解度最小 B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 4 已知 pAg lgc Ag Ksp AgCl 1 10 12 如图是向10mLAgNO3溶液中逐渐加入0 1mol L 1的NaCl溶液时 溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像 实线 根据图像所得下列结论正确的是 提示 Ksp AgCl Ksp AgI 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 A 原AgNO3溶液的物质的量浓度为0 1mol L 1B 图中x点的坐标为 100 6 C 图中x点表示溶液中Ag 被恰好完全沉淀D 把0 1mol L 1的NaCl换成0 1mol L 1NaI则图像在终点后变为虚线部分 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 解析A项 加入NaCl之前 pAg 0 所以c AgNO3 1mol L 1 错误 B项 由于c Ag 10 6mol L 1 所以Ag 沉淀完全 n NaCl n AgNO3 0 01L 1mol L 1 0 01mol 所以V NaCl 100mL B正确 C错误 若把NaCl换成NaI 由于Ksp AgI 更小 所以c Ag 更小 pAg更大 D错误 答案B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 5 在溶液中有浓度均为0 01mol L 1的Fe3 Cr3 Zn2 Mg2 等离子 已知 Ksp Fe OH 3 2 6 10 39 Ksp Cr OH 3 7 0 10 31 Ksp Zn OH 2 1 0 10 17 Ksp Mg OH 2 1 8 10 11 当氢氧化物开始沉淀时 下列离子中所需pH最小的是 A Fe3 B Cr3 C Zn2 D Mg2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 答案A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 6 实验 0 1mol L 1MgCl2溶液和0 2mol L 1NaOH溶液等体积混合得到浊液a 取少量浊液a过滤得到滤液b和白色沉淀c 向浊液a中滴加0 1mol L 1FeCl3溶液 出现红褐色沉淀 下列分析不正确的是 A滤液b的pH 7B 中颜色变化说明Mg OH 2转化为Fe OH 3C 实验可以证明Fe OH 3的溶解度比Mg OH 2的小D 浊液a中存在沉淀溶解平衡 Mg OH 2 s Mg2 aq 2OH aq 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 解析根据题意 发生的反应为Mg2 2OH Mg OH 2 3Mg OH 2 s 2Fe3 aq 3Mg2 aq 2Fe OH 3 s 由于存在Mg OH 2 s Mg2 aq 2OH aq 所以滤液b的pH应大于7 A项错误 答案A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 7 已知某温度下 Ksp AgCl 1 8 10 10 Ksp Ag2CrO4 1 9 10 12 当溶液中离子浓度小于10 5mol L 1时 沉淀就达完全 下列叙述正确的是 A 饱和AgCl溶液与饱和Ag2CrO4溶液相比 前者的c Ag 大B 向氯化银的浊液中加入氯化钠溶液 氯化银的Ksp减小C 向0 0008mol L 1的K2CrO4溶液中加入等体积的0 002mol L 1AgNO3溶液 则CrO完全沉淀D 将0 001mol L 1的AgNO3溶液滴入0 001mol L 1的KCl和0 001mol L 1的K2CrO4溶液 则先产生AgCl沉淀 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 答案D 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 8 粗制的CuSO4 5H2O晶体中含有Fe2 提纯时 为了除去Fe2 常加入少量H2O2 然后再加入少量碱至溶液pH 4 可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的 下列说法不正确的是 A 溶解CuSO4 5H2O晶体时要加入少量稀H2SO4B 加入H2O2 将Fe2 氧化 2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2OC 由于CuSO4的催化作用 会使部分H2O2分解而损失D 调溶液pH 4的依据是Cu OH 2比Fe OH 3更难溶 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 解析A项 加入少量稀H2SO4可抑制Cu2 的水解 正确 B C项均正确 D项 调溶液pH 4的依据是此时Fe3 已完全沉淀 而Cu2 还未沉淀 即Fe OH 3比Cu OH 2更难溶 答案D 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 9 已知25 时 Mg OH 2的溶度积常数Ksp 5 6 10 12 取适量的MgCl2溶液 加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡 测得pH 13 0 则下列说法不正确的是 A 所得溶液中c H 1 0 10 13mol L 1B 所得溶液中由水电离产生的c OH 1 10 13mol L 1C 所加烧碱溶液的pH 13 0D 所得溶液中c Mg2 5 6 10 10mol L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 解析pH 13的溶液中 c H 1 0 10 13mol L 1 A正确 溶液中c OH 10 1mol L 1 NaOH抑制水的电离 水电离产生的c OH c H 1 10 13mol L 1 B正确 因为向MgCl2溶液中加NaOH溶液后混合溶液的pH 13 0 所以所加NaOH溶液的pH 13 0 C错误 溶液中的c Mg2 5 6 10 12 0 12 5 6 10 10mol L 1 D正确 答案C 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 10 已知25 时 难溶化合物的饱和溶液中存在着溶解平衡 例如 AgCl s Ag aq Cl aq Ag2CrO4 s 2Ag aq CrO aq 且Ksp AgCl 1 8 10 10 Ksp Ag2CrO4 1 9 10 12 1 若把足量的AgCl分别放入 100mL蒸馏水 100mL0 1mol L 1NaCl溶液 100mL0 1mol L 1AlCl3溶液 100mL0 1mol L 1MgCl2溶液中 搅拌后在相同温度下Ag 浓度由大到小的顺序是 填序号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 解析蒸馏水 NaCl溶液 AlCl3溶液和MgCl2溶液中 c Cl 从小到大的顺序是 由题给条件知 当AgCl沉淀溶解达到平衡时 Ag 和Cl 物质的量浓度之积为一定值 可见溶液中c Cl 越小 AgCl在其中的溶解度越大 故c Ag 由大到小的顺序为 答案 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 2 现用0 001mol L 1AgNO3溶液滴定0 001mol L 1KCl和0 001mol L 1K2CrO4的混合溶液 试通过计算回答 Cl 和CrO中哪种先沉淀 解析要形成AgCl沉淀 溶液中Ag 最低浓度c1 Ag 1 8 10 7mol L 1 要形成Ag2CrO4沉淀 溶液中Ag 最低浓度c2 Ag mol L 1 4 36 10 5mol L 1 c1 Ag c2 Ag 因此Cl 先沉淀 Cl 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 11 锶 38Sr 元素广泛存在于矿泉水中 是一种人体必需的微量元素 在元素周期表中与20Ca和56Ba同属于第 A族 1 碱性 Sr OH 2 Ba OH 2 填 或 锶的化学性质与钙和钡类似 用原子结构的观点解释其原因是 同一主族元素 原子最外层电子数相同 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 2 碳酸锶是最重要的锶化合物 用含SrSO4和少量BaSO4 BaCO3 FeO Fe2O3 Al2O3 SiO2的天青石制备SrCO3 工艺流程如下 部分操作和条件略 将天青石矿粉和Na2CO3溶液充分混合 过滤 将滤渣溶于盐酸 过滤 向 所得滤液中加入浓硫酸 过滤 向 所得滤液中先加入次氯酸 充分反应后再用氨水调pH约为7 过滤 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 向 所得滤液中加入稍过量NH4HCO3 充分反应后 过滤 将沉淀洗净 烘干 得到SrCO3 已知 相同温度时的溶解度 BaSO4 SrCO3 SrSO4 CaSO4 生成氢氧化物沉淀的pH 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 中 反应的化学方程式是 中 能与盐酸反应溶解的物质有 的目的是 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 SrSO4 Na2CO3 SrCO3 Na2SO4 SrCO3 BaCO3 FeO Fe2O3 Al2O3 将Fe2 氧化为Fe3 使Fe3 和Al3 沉淀完全 下列关于该工艺流程的说法正确的是 填字母 a 该工艺产生的废液含较多的b 中反应时 升高温度一定可以提高SrCO3的生成速率c 中反应时 加入溶液一定可以提高NH4HCO3的利用率 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 ac 12 以铝灰 主要成分为Al Al2O3 另有少量CuO SiO2 FeO和Fe2O3杂质 为原料 可制得液体聚合氯化铝 Alm OH nCl3m n 生产的部分过程如下图所示 部分产物和操作已略去 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 已知某些硫化物的性质如下表 1 操作 是 Al2O3与盐酸反应的离子方程式是 过滤 Al2O3 6H 2Al3 3H2O 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 2 滤渣2为黑色 该黑色物质的化学式是 3 向滤液2中加入NaClO溶液至不再产生红褐色沉淀 此时溶液的pH约为3 7 NaClO的作用是 4 将滤液3的pH调至4 2 4 5 利用水解反应得到液体聚合氯化铝 反应的化学方程式是 CuS 将Fe2 氧化为Fe3 使Fe3 转化为Fe OH 3沉淀 mAlCl3 nH2O Alm OH nCl3m n nHCl 写 也可 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 13 金属氢氧化物在酸中溶解度不同 因此可以利用这一性质 控制溶液的pH 达到分离金属离子的目的 难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度 S mol L 1 如右图所示 1 pH 3时溶液中铜元素的主要存在形式是 写化学式 解析由图可知 在pH 3时 溶液中不会出现Cu OH 2沉淀 Cu2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 2 若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3 应该控制溶液的pH为 填字母 A 6解析要除去Fe3 的同时必须保证Cu2 不能沉淀 因此pH应保持在4左右 B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 3 在Ni NO3 2溶液中含有少量的Co2 杂质 填 能 或 不能 通过调节溶液pH的方法来除去 理由是 解析从图示关系可看出 Co2 和Ni2 沉淀的pH范围相差太小 操作时无法控制溶液的pH Co2 和Ni2 沉淀的pH范围相差太小 不能 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 4 已知一些难溶物的溶度积常数如下表 某工业废水中含有Cu2 Pb2 Hg2 最适宜向此工业废水中加入过量的 除去它们 填字母 A NaOHB FeSC Na2S 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 解析要使三种离子生成沉淀 最好选择难溶于水的FeS 使它们转化为更难溶解的金属硫化物沉淀 同时又不会引入其他离子 答案B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 14 欲降低废水中重金属元素铬的毒性 可将Cr2O转化为Cr OH 3沉淀除去 已知该条件下 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 1 某含铬废水处理的主要流程如图所示 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 初沉池中加入的混凝剂是K2SO4 Al2 SO4 3 2H2O 其作用为 用离子方程式表示 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 答案 Al3 3H2O Al OH 3 胶体 3H H OH H2OCr3 3OH Cr OH 3 测定溶液的pH 若pH 8 则证明Cr3 沉淀完全 其他合理答案也可 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 解析Cr2O 6Fe2 14H 2Cr3 6Fe3 7H2O0 01mol0 02mol0 06mol所以m 沉淀 m Cr OH 3 m Fe OH 3 0 02mol 103g mol 1 0 06mol 107g mol 1 8 48g 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14