内容正文:
高中
化学
二轮精准复习45讲
2023
第33讲
溶度积的有关计算
与沉淀溶解平衡图像
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沉淀溶解平衡图像以及通过计算控制沉淀的生成及转化是高考的热点题型。图像题通过设计新颖纵横坐标含义、新颖的情境等对题目进行创新,通过图像获取信息、数据,而且与元素化合物及滴定图像结合也日趋紧密,解题的关键是抓住纵横坐标的含义,充分挖掘蕴含的信息,紧扣化学原理,找准切入点解决问题;有关Ksp的计算题目常以工农业生产为背景,设置物质的分离、提纯、制备等问题,解答时以溶度积Ksp或Ksp与其他平衡常数的联系建立模型,结合生产目的与数据进行突破,促进学生模型认知素养的发展。
[考情分析]
考点一 溶度积(Ksp)的有关计算
[典例导航]
实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体,其实验流程如下:
(2)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料,制取CaCl2溶液的实验方案:
[已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。实验中必须使用的试剂:盐酸和Ca(OH)2]。
1.6×104
在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣,待观察不到气泡产生后,过滤,向滤液中分批加入少量Ca(OH)2,用pH试纸测量溶液pH,当pH介于5~8.5时,过滤
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考向一 判断沉淀生成和计算溶液某些离子的浓度
1.若“滤液”中c(Mg2+)=0.02 mol·L-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?________________________________________(列式计算)。
FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24
[考向专练]
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答案:(1)5
考向二 结合Ksp计算开始沉淀与完全沉淀问题
(2)要使0.2 mol·L-1CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH为 。
答案:(2)6
2.已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度均小于1×10-6mol·L-1),需调节溶液pH范围为________________________________。
5.0<pH<7.1
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1.某实验小组探究常温下难溶电解质的溶解平衡,查得如下资料:
难溶
电解质 FeS CuS Mg(OH)2 Fe(OH)3
Ksp
(溶解平
衡常数) 6.3×10-18 6.3×10-36 1.8×10-11 4.0×10-38
考向三 判断沉淀的先后顺序
依据上述数据进行的预测不合理的是( )
A.向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体,有浑浊出现
B.除去FeSO4溶液中的CuSO4,可选用FeS作沉淀剂
C.向含等物质的量的MgCl2和FeCl3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先出现Mg(OH)2沉淀
D.向1 mL 0.1 mol·L-1MgCl2溶液中滴加2 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,取澄清溶液滴加2滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,有浑浊出现
C
Cu(OH)2 1.45×109
1.45×109
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考点二 沉淀溶解平衡图像分析
[典例导航]
绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)
C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
答案:B
考点二 沉淀溶解平衡图像分析
在曲线右上方Q>Ksp,溶液处于过饱和,有沉淀析出,直至Q=Ksp。