内容正文:
2022年新高考化学二轮备考选择题高频热点
特训19 难溶电解质的沉淀溶解平衡
考向分析:(1)沉淀的溶解与转化
(2)溶解度与Ksp的相关转化与比较
(3)金属阳离子沉淀完全的pH及沉淀分离的相关计算
(一)必备知识和方法
1.外界条件对溶解平衡的影响,以AgCl的沉淀溶解平衡为例。
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0
体系变化
条件
平衡移动方向
平衡后c(Ag+)
平衡后c(Cl-)
Ksp
升高温度
向右
增大
增大
增大
加水稀释
向右
不变
不变
不变
加入少量AgNO3
向左
增大
减小
不变
通入HCl
向左
减小
增大
不变
通入H2S
向右
减小
增大
不变
2.溶度积曲线的解题方法
(1)第一步:明确图像中纵、横坐标的含义。纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。
(2)第二步:理解图像中线上的点、线外点的含义。
①以氯化银为例,在该沉淀溶解平衡图像上,曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Q=Ksp。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线外的点。
②曲线上方区域的点均为饱和溶液与沉淀共存的体系,此时Q>Ksp。
③曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时Q<Ksp。
(3)第三步:抓住Ksp的特点,结合选项分析判断。
①溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:a.原溶液不饱和时,离子浓度要增大都增大;b.原溶液饱和时,离子浓度都不变。
②溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同。
3.溶度积的相关计算
(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度,如Ksp=a的饱和AgCl溶液中c(Ag+)= mol/L。
(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度,如某温度下AgCl的Ksp=a在0.1 mol/L的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=10a mol/L。
特别提示:
(1)对于组成形式不同的物质,不能根据溶度积数值比较其溶液中离子浓度大小,需经过计算再进行比较。
(2)在沉淀溶解平衡的图像中,只有曲线上的点才表示达到沉淀溶解平衡状态,曲线上方的点表示过饱和,下方的点表示未饱和。
(3)是否生成沉淀取决于Qc与Ksp的相对大小,不能只通过Ksp大小判断。
4.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成:
①调节pH:如CuCl2溶液中含杂质FeCl3,可调节pH至4左右,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去
②加沉淀剂法:如以Na2S、H2S等作沉淀剂,使某些金属离子如Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS,这是分离、除去杂质常用的方法
(2) 沉沉淀的转化:
①由难溶的沉淀转化为更难溶的沉淀是比较容易实现的一种转化,如在AgCl悬浊液中,加入KI溶液后,沉淀变黄,再加入Na2S溶液,沉淀变黑
②由难溶的沉淀转化为易溶的沉淀是比较难以实现的一种转化,转化的前提是“两种沉淀的溶解度相差不是很大”。如虽然Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),但两者相差不大,只要用饱和Na2CO3溶液浸泡,BaSO4就可能转化为BaCO3
(3) 沉淀生成或溶解的判断:
Qc>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出;
Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀的生成与溶解处于平衡状态;
Qc<Ksp,溶液未饱和,无沉淀析出淀的溶解:如用盐酸可溶解碳酸钙沉淀,用NaOH可溶解氢氧化铝沉淀
(二)真题演练
1.(2021·全国乙)HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中随c(H+)而变化,不发生水解。实验发现,时为线性关系,如下图中实线所示。
下列叙述错误的是
A.溶液时,
B.MA的溶度积度积
C.溶液时,
D.HA的电离常数
【答案】C
【分析】
本题考查水溶液中离子浓度的关系,在解题过程中要注意电荷守恒和物料守恒的应用,具体见详解。
【解析】
A.由图可知pH=4,即c(H+)=10×10-5mol/L时,c2(M+)=7.5×10-8mol2/L2,c(M+)=mol/L<3.0×10-4mol/L,A正确;
B.由图可知,c(H+)=0时,可看作溶液中有较大浓度的OH-,此时A-的水解极大地被抑制,溶液中c(M+)=c(A-),则,B正确;
C.设调pH所用的酸为HnX,则结合电荷守恒可知
,题给等式右边缺阴离子部分nc(Xn-),C错误;
D.当时,由物料守恒知,则,,则,对应图得此时溶液中,,D正确;
故选C。
2.(2020·天津卷)常温下,下列有关电解质溶液的说法错误的是
A. 相同浓度的 HCOONa和NaF两溶液,前者的pH较大,则
B. 相同浓度的CH3COOH和