第42讲 难溶电解质的溶解平衡—2025年高考化学大一轮复习讲义(新教材新高考)

2024-08-02
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—2025年高考化学大一轮复习讲义(新教材新高考) ( 知识体系 )第42讲 难溶电解质溶解平衡 溶解平衡及影响因素 ( 知识梳理一 ) 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 1.沉淀溶解平衡 (1)含义 在一定温度下的水溶液中,当难溶电解质 和 的速率相等时,即建立了沉淀溶解平衡状态。 (2)溶解平衡的建立 固体溶质溶液中的溶质 (3)特点(同其他化学平衡):逆、等、定、动、变(适用 原理) 2.难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素 (1)内因(决定因素):难溶电解质 的性质。 (2)外因:温度、浓度等条件的影响符合 原理。 (3)已知沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),请分析当改变下列条件时,对该沉淀溶解平衡的影响,填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较): 条件改变 移动方向 c(Mg2+) c(OH-) 加少量水 移动 不变 不变 升温 移动 增大 增大 加MgCl2(s) 移动 增大 减小 加盐酸 正向移动 减小 加NaOH(s) 逆向移动 增大 【答案】1.(1)沉淀溶解 沉淀生成 (3)平衡移动 2.(1)本身 (2)勒夏特列原理 (3)正向 正向 逆向 增大 减小 ( 经典典例 ) 1.常温下,利用硝酸调节溶液的,实验测得醋酸银的溶解度随着的变化曲线如图所示.已知:常温下,,在酸性条件下忽略的水解.下列说法错误的是 A.x的取值范围: B.b点的溶液中存在: C.c点溶液中: D.随着酸性的增强,会结合,使醋酸银的沉淀溶解平衡正向移动 2.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、温度下CdS在水中的物质的量浓度 B.图中各点对应的的关系为: C.向m点的溶液中加入少量固体,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 3.某温度下,分别向的和溶液中滴加溶液,滴加过程中为或与溶液体积的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是 A.曲线表示与的变化关系 B.点溶液中: C.该温度下,的数量级为 D.相同实验条件,若改为的和溶液,曲线中点移到点 4.已知溶液中存在平衡:,下列有关该平衡体系的说法正确的是 ①升高温度,平衡逆向移动 ②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度 ③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 ④恒温下,向悬浊液中加入CaO,溶液的c(Ca2+)变大 ⑤给溶液加热,溶液的pH升高 ⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加 ⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变 A.①⑥ B.①④⑥ C.①②③④⑥ D.①③⑥ ( 知识梳理二 ) 二、沉淀溶解平衡常数(溶度积) 1.概念 的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数,简称 ,符号为Ksp,Ksp的大小反映难溶电解质在水中的 能力。 2.表达式 AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq) Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)。 如:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq) Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)。 3.影响因素 溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和 有关。 4.应用 定量判断给定条件下有无沉淀生成。 Q:离子积对于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)任意时刻Q=cm(An+)·cn(Bm-)。 (1)Q>Ksp,溶液 ,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。 (2)Q=Ksp,溶液 ,沉淀与溶解处于平衡状态。 (3)Q<Ksp,溶液 ,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。 【答案】1.难溶电解质 溶度积 溶解 3.温度 4.(1)过饱和 (2)饱和 (3)未饱和 ( 经典典例 ) 1.某小组模拟成垢—除垢过程,实验过程如下图所示。已知。下列说法正确的是 A.步骤①中将溶液和溶液等体积混合(忽略体积变化),可以形成沉淀 B.饱和溶液中存在: C.溶液中存在: D.用饱和溶液浸泡固体,生成的反应趋势较大 2.一定温度下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 (、分别为白色、砖红色固体,图中浓度的单位均为) A.曲线②代表与的变化关系 B.点,此时 C.点条件下,会出现沉淀 D.用滴定含的溶液时,可以滴加少量溶液作指示剂 3.ZnS常用于制造分析试剂、荧光体、光导体材料、染料、涂料、颜料、玻璃、固化油等。以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO,还含有等杂质)为原料制备纳米ZnS并回收铜,其工业生产流程如下图: 已知:常温下,;。下列说法正确的是 A.“滤渣2”是Fe和Zn B.常温下使沉淀完全的最小 C.第二次调节pH也可以用ZnO,但不能用 D.沉淀过程中发生反应的离子方程式为: 4.工业废水中的、等可通过沉淀法除去.现有、均约为的工业废水1L,下列说法不正确的是 已知:25℃,只存在于溶液中,固体立刻分解,饱和溶液的浓度约为. 难溶物 电离常数,,[当溶液中离子浓度小于时可视为完全沉淀,不考虑与的进一步反应,不考虑废水中其它离子参与反应]. A.可用除去废水中的、 B.调节至,溶液中未沉淀完全 C.通过滴加溶液,可使沉淀和沉淀分离 D.向废液中通入至饱和,大于 ( 知识梳理三 ) 三、沉淀溶解平衡的应用 1.沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用 在无机物的制备和提纯、废水处理等领域,常利用生成 来达到分离或除去某些离子的目的。 (2)沉淀的方法 ① 法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节pH至7~8,使Q[Fe(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下:Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH。 ② 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等沉淀,即离子积Q>Ksp时,生成沉淀,也是分离、除去杂质常用的方法。 a.通入H2S除去Cu2+的离子方程式:H2S+Cu2+===CuS↓+2H+。 b.加入Na2S除去Hg2+的离子方程式:Hg2++S2-===HgS↓。 (3)【小结】 ①一般来说,当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时, (Ksp越小)的越先沉淀。 ②当离子浓度小于 mol·L-1时,认为已完全沉淀。 2.沉淀的溶解 沉淀溶解的原理 根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子,使平衡向 的方向移动,就可以使沉淀溶解。 3.沉淀溶解常用的方法 (1) 法:如CaCO3溶于盐酸,Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸等。 (2) 法:如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中。 (3) 法:如AgCl可溶于氨水。 (4) 法:如CuS、HgS等可溶于HNO3中。 4. 沉淀的转化 (1)沉淀转化的过程探究 ①实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化 实验操作 实验现象 有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色沉淀 黄色沉淀转化为黑色沉淀 化学方程式 NaCl+AgNO3=== AgCl↓+NaNO3 AgCl+KI=== AgI+KCl 2AgI+Na2S=== Ag2S+2NaI 实验结论:AgCl沉淀转化为AgI沉淀,AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀,说明溶解度由小到大的顺序为 。 理论分析: AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10 AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq) Ksp=8.5×10-17 由Ksp值可看出AgI的溶解度远比AgCl小得多。 当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时,Q(AgI)>Ksp(AgI)导致AgCl溶解,AgI生成,离子方程式可表示为:I-(aq)+AgCl(s)AgI(s)+Cl-(aq), K===≈2.1×106>1×105。 反应向正方向进行完全,即AgCl可转化为AgI沉淀。 ②实验探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化 实验操作 实验现象 产生白色沉淀 白色沉淀转化为红褐色沉淀 化学方程式 MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl 3Mg(OH)2+2FeCl3===2Fe(OH)3+3MgCl2 实验结论:Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀,说明溶解度:Fe(OH)3<Mg(OH)2。 (2)沉淀转化的实质与条件 ①实质:沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程,其实质是 。 ②条件:两种沉淀的溶解度不同,溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀,两者溶解度相差 转化越容易。 (3)沉淀转化的应用 ①锅炉除水垢(含有CaSO4):CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq),反应为CaSO4+Na2CO3===CaCO3+Na2SO4,CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。 ②自然界中矿物的转化:原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS),反应为CuSO4+ZnS===CuS+ZnSO4,CuSO4+PbS===CuS+PbSO4。 ③工业废水处理 工业废水处理过程中,重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。用FeS除去Hg2+的离子方程式:FeS(s)+Hg2+(aq)HgS(s)+Fe2+(aq)。 【答案】1.(1)沉淀 (2)①调节pH ②加沉淀剂 (3)①越难溶 ②1×10-5 2.沉淀溶解 3.(1)酸溶解 (2)盐溶解 (3)生成配合物 (4)氧化还原 4.(1)①Ag2S<AgI<AgCl (2)①沉淀溶解平衡的移动 ②越大 ( 经典典例 ) 1.常温,用溶液分别滴定浓度均为的KCl、溶液,所得沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑的水解)。下列有关说法不正确的是 A.常温,的数量级为 B.常温,向AgCl饱和溶液中加入少量NaCl浓溶液,AgCl的不变,的浓度减小 C.N点表示的过饱和溶液 D.向的混合液中滴入溶液时,先生成AgCl沉淀 2.在饱和溶液(有足量固体)中,一定范围内,存在平衡关系:;;;;,平衡常数依次为、、、、。已知、,、随的变化关系如图所示,下列说法错误的是 A.曲线1表示的变化情况 B. C.该过程中一定满足 D.随增大,保持不变 3.一定温度下,和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示,其中浓度的单位均为0.1。 下列说法正确的是 A.a点条件下能生成沉淀,也能生成沉淀 B.b点时,, C.向NaOH、均为的混合溶液中滴加溶液,优先产生沉淀 D.的平衡常数 4.25℃时,三种沉淀溶解平衡体系中相应离子浓度关系如图,表示、、。下列说法正确的是 A.点表示的不饱和溶液、的过饱和溶液 B. C.沉淀转化反应的平衡常数 D.向悬浊液中加入固体,的沉淀溶解平衡逆向移动,变小 拓展练习 1.下列事实与平衡移动有关的说法中,不符合事实的是 A.室温下将氯水放置一段时间后pH会降低 B.将溶液蒸干可以得到固体 C.用稀硫酸洗涤沉淀比用等体积蒸馏水洗涤损失的少 D.向溶液中滴加几滴KSCN溶液,溶液呈红色,再加入少量铁粉,溶液红色变浅 2.下列有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法中,正确的是 A.AgCl的生成和溶解不断进行,但速率相等 B.AgCl难溶于水,溶液中没有和 C.升高温度,AgCl的溶解度不变 D.向AgCl的沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体,AgCl溶解的量不变 3.常温下,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知常温下。下列说法正确的是 A.升高温度曲线会往右上方移动 B.d点表示的过饱和溶液,b点表示的不饱和溶液 C.b点加水可以变到如图的曲线上,且此时的 D.加入,可以使溶液由c点变到a点 4.石灰水是实验室中常用的一种化学试剂,其在室温下的溶度积Ksp[Ca(OH)2]=4.7×10-6,在不同温度下的溶解度变化如图所示。下列有关饱和澄清石灰水的说法错误的是 A. B.加入少量粉末,溶液变浑浊 C.在空气中敞口久置只析出 D.水浴加热,溶液变浑浊 5.常温下,改变某含溶液的pH,测得或与pH的关系如图所示。常温下,下列说法正确的是 A. B.时,向体系中加入固体,溶液中不变 C.,mol⋅L-1 D.时发生的反应: 6.以下有关春节习俗中的化学知识说法错误的是 A.骨白遇氟盐转化为 B.铅白遇得到黑色 C.饺子与糯米年糕的口感差异与支链淀粉的含量有关 D.高速路面使用的改性沥青是无机材料 7.常温时,已知.下列说法错误的是 A.在和的饱和溶液中,的大小关系: B.向的饱和溶液中加入增大,增大 C.的平衡常数 D.向溶液中滴入同浓度的KCl和混合溶液,先沉淀 8.25℃时,用NaOH溶液分别滴定弱酸三种溶液,pM随pH变化关系如图所示[p表示负对数,M表示等],已知,溶液中离子浓度可以认为已经除去,下列说法不正确的是 A.直线③表示的是pH和的关系 B. C.调整溶液的,可除去工业废水中的 D.固体难溶解于HA溶液 9.某些难溶性铅盐可用作涂料,如秦俑彩绘中使用的铅白()和黄金雨中黄色的。室温下和在不同的溶液中分别达到溶解平衡时,与或的关系如图所示: 下列说法错误的是 A.L1对应的是与的关系变化 B.p点的结晶速率小于其溶解速率 C.将浸泡到饱和KI溶液中几乎不能转化为 D.q点是L2对应溶液的悬浊液,通过加水可以使浊液由q点向m点方向移动 10.秦俑彩绘中含有难溶的铅白(PbCO3)和黄色的PbI2。常温下,PbCO3和PbI2在水溶液中各自分别达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系如图所示,其中pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数。下列说法正确的是 A.PbCO3转化为PbI2的反应趋势很大 B.z点溶液对于PbCO3来说尚未饱和 C.Ksp(PbI2)的数量级为10-14 D.完全沉淀废液中的Pb2+,I-的效果不如CO 11.常温下,,,下列说法正确的是 A.向盛有2mL0.1AgNO3溶液的试管中滴加2滴0.1NaCl溶液,产生白色沉淀,再滴加4滴0.1KI溶液,产生黄色沉淀,可得出结论:Ksp(AgCl)>Ksp(Ag) B.向含过量AgCl的悬浊液中加入少量蒸馏水,充分搅拌后,溶液中c(Ag+)降低 C.向和均为0.1的混合溶液中加入浓AgNO3溶液,先产生AgCl沉淀 D.因为,所以饱和溶液物质的量浓度:AgCl>Ag2CrO4 12.某兴趣小组将4g铁钉放入溶液中,溶液pH变化如下图所示。一段时间后,取出铁钉,过滤,取反应后的滤液,加适量KSCN溶液,溶液立即变红,但红色很快褪去,产生白色沉淀。下列说法不正确的是 已知: ①CuSCN:白色固体,不溶于水; ②室温下,,,。 A.溶液的原因是 B.0~6000s,随着反应进行,溶液pH下降的原因可能是被氧化为 C.反应后期溶液pH略有上升的可能原因是 D.溶液先变红后又褪色的可能原因是的反应速率快,的反应限度大 13.水溶液中的离子平衡是中学学习的一个重要内容。 (1)已知在水中存在以下平衡:,。常温下溶液的pH___________(填序号)。 A.大于7 B.小于7 C.等于7 D.无法确定 (2)在25℃下,将的氨水与的盐酸等体积混合充分反应后溶液呈中性。则反应后溶液存在的离子浓度由大到小顺序为 。 (3)25℃时,向溶液中逐滴加入溶液,溶液中含碳微粒的物质的量分数随溶液pH变化如图所示: ①曲线Ⅱ代表 的物质的量分数。(填微粒的化学式) ②若,第一步电离的电离常数为,则 ③a点溶液中, (填“>”“=”或“<”) (4)向足量溶液中加入少量氯水,写出反应的离子方程式: (已知;) (5)利用数字化手持技术测定溶于水后电导率的变化,具体操作步骤是先测定100mL蒸馏水的电导率,然后向其中加入;当电导率不变时,再向其中加入10mL蒸馏水,观察电导率的变化;继续向其中加入10mL蒸馏水,再次观察电导率的变化。溶于水后电导率的变化如图所示,请问d~e点,电导率增大后直至保持不变的原因是 (结合化学用语从沉淀溶解平衡的角度解释)。 14.电解质水溶液中存在电离平衡,水解平衡、沉淀溶解平衡。请回答下列问题: (1)常温下,部分弱酸的电离平衡常数如表: 弱酸 电离平衡常数 ①等浓度、、和溶液中,碱性最强的是 (写化学式)。 ②等浓度的与混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。 (2)室温下,用盐酸溶液滴定氨水溶液,滴定曲线如图所示。 ①该中和滴定选用 (填“甲基橙”或“酚酞”)作指示剂。 ②室温下,氨水溶液中的电离平衡常数约为 ③b点所示的溶液中 (用溶液的其它离子浓度表示)。 (3)工业上向锅炉里注入所得到的溶液浸泡,将水垢中的转化为,写出该反应的离子方程式: 。当把水垢中完全转化时,混合溶液中的,则 (保留小数点后一位)。 已知:, 15.依据水溶液中的离子平衡规律,回答下列问题: (1)除去酸性溶液中的,可加入 物质(至少回答两种),可以使转化为而除去。 (2)时,若体积为的某一元强酸与体积为的某一元强碱混合,恰好中和,且已知和,则a的取值范围是 。 (3)工业上用化学法除锅炉的水垢时,先向锅炉中注入饱和溶液浸泡,将水垢中的转化为,再用盐酸除去[已知:]。 ①沉淀转化的离子方程式为 。 ②该温度下,根据,计算在水中的溶解度的为 g。 (4)在化学分析中,以标准溶液滴定溶液中的时,采用为指示剂,利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中恰好沉淀完全(浓度等于)时,溶液中: , 。(已知时的分别为和 学科网(北京)股份有限公司 $$—2025年高考化学大一轮复习讲义(新教材新高考) ( 知识体系 )第42讲 难溶电解质溶解平衡 溶解平衡及影响因素 ( 知识梳理一 ) 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 1.沉淀溶解平衡 (1)含义 在一定温度下的水溶液中,当难溶电解质 和 的速率相等时,即建立了沉淀溶解平衡状态。 (2)溶解平衡的建立 固体溶质溶液中的溶质 (3)特点(同其他化学平衡):逆、等、定、动、变(适用 原理) 2.难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素 (1)内因(决定因素):难溶电解质 的性质。 (2)外因:温度、浓度等条件的影响符合 原理。 (3)已知沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),请分析当改变下列条件时,对该沉淀溶解平衡的影响,填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较): 条件改变 移动方向 c(Mg2+) c(OH-) 加少量水 移动 不变 不变 升温 移动 增大 增大 加MgCl2(s) 移动 增大 减小 加盐酸 正向移动 减小 加NaOH(s) 逆向移动 增大 【答案】1.(1)沉淀溶解 沉淀生成 (3)平衡移动 2.(1)本身 (2)勒夏特列原理 (3)正向 正向 逆向 增大 减小 ( 经典典例 ) 1.常温下,利用硝酸调节溶液的,实验测得醋酸银的溶解度随着的变化曲线如图所示.已知:常温下,,在酸性条件下忽略的水解.下列说法错误的是 A.x的取值范围: B.b点的溶液中存在: C.c点溶液中: D.随着酸性的增强,会结合,使醋酸银的沉淀溶解平衡正向移动 【答案】B 【详解】A.a点醋酸银的溶解度为,则,根据,得出,因此,根据,得出,即介于和之间,因此x的取值范围为,A项正确; B.b点溶液的,根据,得出:,离子浓度大小顺序为,B项错误; C.根据电荷守恒:点溶液的,因此在此溶液中存在:,又因为,C项正确; D.随着酸性的增强,会结合,使醋酸银的沉淀溶解平衡正向移动,D项正确; 故选B。 2.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、温度下CdS在水中的物质的量浓度 B.图中各点对应的的关系为: C.向m点的溶液中加入少量固体,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 【详解】A.硫化镉溶液中CdS在水中的物质的量浓度=c(S2-)=c(Cd2+),a和b分别为、温度下CdS在水中的物质的量浓度,故A正确; B.溶度积常数只与温度有关,图中各点对应的的关系为:,故B错误; C.向m点的溶液中加入少量固体,c(S2-)增大,Ksp不变,c(Cd2+)减小,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动,故C正确; D.温度降低时,CdS的溶解度减小,c(S2-)、c(Cd2+)同时减小,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动,故D正确; 选B。 3.某温度下,分别向的和溶液中滴加溶液,滴加过程中为或与溶液体积的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是 A.曲线表示与的变化关系 B.点溶液中: C.该温度下,的数量级为 D.相同实验条件,若改为的和溶液,曲线中点移到点 【答案】D 【分析】和溶液均为,所以表示与的变化关系表示与的变化关系。由点(与比为,恰好作用完全)推知:,同理由坐标推知:,以此解题。 【详解】A.由分析可知,曲线表示与的变化关系,A正确; B.点溶液中过量了,溶液显酸性:(过量,则,B正确; C.由分析可知,该温度下,,,的数量级为,C正确; D.根据的计算知,与恰好完全反应时,溶液中,故点移至坐标,不是点,D错误。 故选D。 4.已知溶液中存在平衡:,下列有关该平衡体系的说法正确的是 ①升高温度,平衡逆向移动 ②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度 ③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 ④恒温下,向悬浊液中加入CaO,溶液的c(Ca2+)变大 ⑤给溶液加热,溶液的pH升高 ⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加 ⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变 A.①⑥ B.①④⑥ C.①②③④⑥ D.①③⑥ 【答案】A 【详解】①Ca(OH)2(s)溶于水的过程中放出热量,升高温度,平衡逆向移动,①正确; ②向溶液中加入少量碳酸钠粉末,溶于水后能与Ca2+反应生成CaCO3沉淀,从而减小溶液中钙离子的浓度,②不正确; ③向溶液中加入适量的NaOH溶液,可以降低Ca(OH)2的溶解量,但不能除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,③不正确; ④恒温下,向悬浊液中加入CaO,会生成Ca(OH)2沉淀,但Ca(OH)2的溶解度不变,溶液中c(Ca2+)不变,④不正确; ⑤给溶液加热,Ca(OH)2的溶解平衡逆向移动,溶液中c(OH-)减小,溶液的pH减小,⑤不正确; ⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,会生成CaCO3沉淀,则固体质量增加,⑥正确; ⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2的溶解平衡逆向移动,Ca(OH)2固体质量增加,⑦不正确; 综合以上分析,①⑥正确,故选A。 ( 知识梳理二 ) 二、沉淀溶解平衡常数(溶度积) 1.概念 的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数,简称 ,符号为Ksp,Ksp的大小反映难溶电解质在水中的 能力。 2.表达式 AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq) Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)。 如:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq) Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)。 3.影响因素 溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和 有关。 4.应用 定量判断给定条件下有无沉淀生成。 Q:离子积对于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)任意时刻Q=cm(An+)·cn(Bm-)。 (1)Q>Ksp,溶液 ,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。 (2)Q=Ksp,溶液 ,沉淀与溶解处于平衡状态。 (3)Q<Ksp,溶液 ,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。 【答案】1.难溶电解质 溶度积 溶解 3.温度 4.(1)过饱和 (2)饱和 (3)未饱和 ( 经典典例 ) 1.某小组模拟成垢—除垢过程,实验过程如下图所示。已知。下列说法正确的是 A.步骤①中将溶液和溶液等体积混合(忽略体积变化),可以形成沉淀 B.饱和溶液中存在: C.溶液中存在: D.用饱和溶液浸泡固体,生成的反应趋势较大 【答案】B 【分析】氯化钙与硫酸钠反应生成硫酸钙,硫酸钙与碳酸钠反应转化为碳酸钙,碳酸钙被醋酸溶解,据此回答。 【详解】A.步骤①中将0.01mol / LCaCl2溶液和0.01mol / LNa2SO4溶液等体积混合(忽略体积变化),==2.5<Ksp (CaSO4),不可形成沉淀,A错误; B.饱和CaCO3溶液中存在,会发生水解,所以,B正确; C.Na2CO3溶液中存在质子守恒,失去的氢离子和得到的氢离子数目相等,则:,所以,C错误; D.根据Ksp(CaSO4) > Ksp(CaCO3 ),所以CaSO4转化为CaCO3反应趋势更大,D错误; 故选B。 2.一定温度下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 (、分别为白色、砖红色固体,图中浓度的单位均为) A.曲线②代表与的变化关系 B.点,此时 C.点条件下,会出现沉淀 D.用滴定含的溶液时,可以滴加少量溶液作指示剂 【答案】D 【分析】 ,溶度积常数只与温度有关,与为反比例函数,则①表示与的变化关系,则②表示与的变化关系。=0时=10,则10-10;=6时=0,=10-12。 【详解】A.根据以上分析,曲线②代表表示与的变化关系,故A错误; B.溶度积常数只与温度有关,,故B错误; C.点,不会出现沉淀,故C错误; D.、分别为白色、砖红色固体,用滴定含的溶液时,可以滴加少量溶液作指示剂,故D正确; 选D。 3.ZnS常用于制造分析试剂、荧光体、光导体材料、染料、涂料、颜料、玻璃、固化油等。以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO,还含有等杂质)为原料制备纳米ZnS并回收铜,其工业生产流程如下图: 已知:常温下,;。下列说法正确的是 A.“滤渣2”是Fe和Zn B.常温下使沉淀完全的最小 C.第二次调节pH也可以用ZnO,但不能用 D.沉淀过程中发生反应的离子方程式为: 【答案】B 【分析】锌灰(主要成分为Zn、ZnO,还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)加入稀硝酸溶解,根据硝酸的强氧化性,所得溶液中含有Fe3+、Zn2+、Cu2+,再加入ZnO调节pH,先使Fe3+以氢氧化铁沉淀而过滤除去,再加Zn置换溶液中铜而过滤除去,第二次调节pH后,再用Na2S沉淀得到纳米ZnS。 【详解】A.根据上述分析可知“滤渣2”是置换出的Cu和过量的Zn,A错误; B.常温下Fe(OH)3沉淀的溶度积常数Ksp=1×10-39,使Fe3+沉淀完全,则c(OH-)=,pOH=-lg()=11+=11.33,所以溶液的pH最小为:pH=14-11.33=2.67,B正确; C.第二次调节pH时只要不引入杂质离子即可,可以用ZnO,也可以用Zn(OH)2、ZnCO3,C错误; D.加入Na2S时,Na2S与Zn(OH)2发生反应产生ZnS、NaOH,由于Zn(OH)2难溶于水,主要以固体形式存在,应该写化学式,发生沉淀转化反应的离子方程式应该为:Zn(OH)2+S2-=ZnS+2OH-,D错误; 故选B。 4.工业废水中的、等可通过沉淀法除去.现有、均约为的工业废水1L,下列说法不正确的是 已知:25℃,只存在于溶液中,固体立刻分解,饱和溶液的浓度约为. 难溶物 电离常数,,[当溶液中离子浓度小于时可视为完全沉淀,不考虑与的进一步反应,不考虑废水中其它离子参与反应]. A.可用除去废水中的、 B.调节至,溶液中未沉淀完全 C.通过滴加溶液,可使沉淀和沉淀分离 D.向废液中通入至饱和,大于 【答案】D 【详解】A.由于和溶度积常数小于,可使、形成沉淀物,过滤除去,A正确; B.时,,,溶液中,大于,溶液中未沉淀完全,B正确; C.开始沉淀需要,完全沉淀需要;开始沉淀需要,完全沉淀需要,当完全沉淀时还未开始沉淀,可进行分离,C正确; D.向废液中通入至饱和,、,生成,此时已完全沉淀,,,,D错误; 答案选D。 ( 知识梳理三 ) 三、沉淀溶解平衡的应用 1.沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用 在无机物的制备和提纯、废水处理等领域,常利用生成 来达到分离或除去某些离子的目的。 (2)沉淀的方法 ① 法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节pH至7~8,使Q[Fe(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下:Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH。 ② 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等沉淀,即离子积Q>Ksp时,生成沉淀,也是分离、除去杂质常用的方法。 a.通入H2S除去Cu2+的离子方程式:H2S+Cu2+===CuS↓+2H+。 b.加入Na2S除去Hg2+的离子方程式:Hg2++S2-===HgS↓。 (3)【小结】 ①一般来说,当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时, (Ksp越小)的越先沉淀。 ②当离子浓度小于 mol·L-1时,认为已完全沉淀。 2.沉淀的溶解 沉淀溶解的原理 根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子,使平衡向 的方向移动,就可以使沉淀溶解。 3.沉淀溶解常用的方法 (1) 法:如CaCO3溶于盐酸,Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸等。 (2) 法:如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中。 (3) 法:如AgCl可溶于氨水。 (4) 法:如CuS、HgS等可溶于HNO3中。 4. 沉淀的转化 (1)沉淀转化的过程探究 ①实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化 实验操作 实验现象 有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色沉淀 黄色沉淀转化为黑色沉淀 化学方程式 NaCl+AgNO3=== AgCl↓+NaNO3 AgCl+KI=== AgI+KCl 2AgI+Na2S=== Ag2S+2NaI 实验结论:AgCl沉淀转化为AgI沉淀,AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀,说明溶解度由小到大的顺序为 。 理论分析: AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10 AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq) Ksp=8.5×10-17 由Ksp值可看出AgI的溶解度远比AgCl小得多。 当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时,Q(AgI)>Ksp(AgI)导致AgCl溶解,AgI生成,离子方程式可表示为:I-(aq)+AgCl(s)AgI(s)+Cl-(aq), K===≈2.1×106>1×105。 反应向正方向进行完全,即AgCl可转化为AgI沉淀。 ②实验探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化 实验操作 实验现象 产生白色沉淀 白色沉淀转化为红褐色沉淀 化学方程式 MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl 3Mg(OH)2+2FeCl3===2Fe(OH)3+3MgCl2 实验结论:Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀,说明溶解度:Fe(OH)3<Mg(OH)2。 (2)沉淀转化的实质与条件 ①实质:沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程,其实质是 。 ②条件:两种沉淀的溶解度不同,溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀,两者溶解度相差 转化越容易。 (3)沉淀转化的应用 ①锅炉除水垢(含有CaSO4):CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq),反应为CaSO4+Na2CO3===CaCO3+Na2SO4,CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。 ②自然界中矿物的转化:原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS),反应为CuSO4+ZnS===CuS+ZnSO4,CuSO4+PbS===CuS+PbSO4。 ③工业废水处理 工业废水处理过程中,重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。用FeS除去Hg2+的离子方程式:FeS(s)+Hg2+(aq)HgS(s)+Fe2+(aq)。 【答案】1.(1)沉淀 (2)①调节pH ②加沉淀剂 (3)①越难溶 ②1×10-5 2.沉淀溶解 3.(1)酸溶解 (2)盐溶解 (3)生成配合物 (4)氧化还原 4.(1)①Ag2S<AgI<AgCl (2)①沉淀溶解平衡的移动 ②越大 ( 经典典例 ) 1.常温,用溶液分别滴定浓度均为的KCl、溶液,所得沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑的水解)。下列有关说法不正确的是 A.常温,的数量级为 B.常温,向AgCl饱和溶液中加入少量NaCl浓溶液,AgCl的不变,的浓度减小 C.N点表示的过饱和溶液 D.向的混合液中滴入溶液时,先生成AgCl沉淀 【答案】C 【详解】A.由图中可知,当c(Cl-)=10-7.75mol/L时,c(Ag+)=10-2mol/L,所以常温时Ksp(AgCl)=c(Ag+)‧ c(Cl-)=10-9.75,故A正确; B.溶度积只与温度有关,常温下向AgCl饱和溶液中加入少量NaCl浓溶液,AgCl的不变,Cl-浓度增大,所以Ag+的浓度减小,故B正确; C.图像显示当相同时,N点表示的溶液中,c(Ag+)小于平衡时溶液中c(Ag+),所以N点表示Ag2C2O4的不饱和溶液,故C错误; D.由图像可知,若,则达到沉淀溶解平衡时,Ag2C2O4所需要的c(Ag+)更大,所以向的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成AgCl沉淀,故D正确; 故答案为:C。 2.在饱和溶液(有足量固体)中,一定范围内,存在平衡关系:;;;;,平衡常数依次为、、、、。已知、,、随的变化关系如图所示,下列说法错误的是 A.曲线1表示的变化情况 B. C.该过程中一定满足 D.随增大,保持不变 【答案】C 【分析】由题意可知随着增大,和逐渐减小,和逐渐增大,根据K1、K2的表达式可确定随变化曲线的斜率的绝对值大于随变化曲线的斜率的绝对值,可知曲线1表示,曲线2 表示,据此分析; 【详解】A.根据分析,曲线1表示的变化情况,A正确; B.由M点可知 ,,则,B正确; C.根据电荷守恒可知c(Hg2+)和前面的系数为2,且外加I−的时候可能引入其他阳离子,C错误; D.溶液中存在含HgI2(s)的情况下的溶解平衡,随着增大,c[HgI2(aq)]始终不变,D正确; 故选C。 3.一定温度下,和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示,其中浓度的单位均为0.1。 下列说法正确的是 A.a点条件下能生成沉淀,也能生成沉淀 B.b点时,, C.向NaOH、均为的混合溶液中滴加溶液,优先产生沉淀 D.的平衡常数 【答案】D 【分析】由图可知,b点时,溶液中镁离子浓度为0.1mol/L时,溶液中氢氧根离子浓度和碳酸根离子浓度均为10—6mol/L,则氢氧化镁的溶度积Ksp[Mg(OH)2]= 0.1×(10—6)2=10—13,碳酸镁的溶度积Ksp(MgCO3)= 0.1×0—6=10—7。 【详解】A.由图可知,a点条件下,溶液中氢氧化镁、碳酸镁的离子积均小于对应溶度积,不能生成碳酸镁沉淀,也不能生成氢氧化镁沉淀,故A错误; B.由分析可知,氢氧化镁的溶度积Ksp[Mg(OH)2]小于碳酸镁的溶度积Ksp(MgCO3),故B错误; C.由分析可知,向浓度均为0.1mol/L的氢氧化钠、碳酸钠的混合溶液中滴加氯化镁溶液时,形成氢氧化镁沉淀时Mg2+的浓度大于10-11mol/L,形成碳酸镁沉淀时Mg2+的浓度大于10-6mol/L,则先生成氢氧化镁沉淀,故C错误; D.由方程式可知,反应的平衡常数K=====106,故D正确; 故选D。 4.25℃时,三种沉淀溶解平衡体系中相应离子浓度关系如图,表示、、。下列说法正确的是 A.点表示的不饱和溶液、的过饱和溶液 B. C.沉淀转化反应的平衡常数 D.向悬浊液中加入固体,的沉淀溶解平衡逆向移动,变小 【答案】B 【分析】在=15时,与y轴平衡线画一条平行线,,则Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),以此分析; 【详解】A.w点离子积常数大于Ksp(ZnS),对于ZnS是过饱和溶液,w点离子积常数小于Ksp(MnS),对于MnS是不饱和溶液,A错误。 B.根据分析,Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),B正确; C.反应平衡常数,,根据图中信息得到Ksp(ZnS)=10−25,Ksp(MnS) =10−15,则K=1010,C错误; D.Ksp受温度影响,与离子浓度无关,D错误; 综上所述,答案为B。 拓展练习 1.下列事实与平衡移动有关的说法中,不符合事实的是 A.室温下将氯水放置一段时间后pH会降低 B.将溶液蒸干可以得到固体 C.用稀硫酸洗涤沉淀比用等体积蒸馏水洗涤损失的少 D.向溶液中滴加几滴KSCN溶液,溶液呈红色,再加入少量铁粉,溶液红色变浅 【答案】B 【详解】A.新制的氯水放置一段时间,次氯酸分解,导致促进氯气与水反应平衡正向移动,导致溶液的pH会减小,故A不选; B.将溶液蒸干铝离子发生水解,盐酸易挥发,所以最终得到的是Al(OH)3而得不到固体,故B选; C.用稀硫酸洗涤沉淀比用等体积蒸馏水洗涤损失的少,由于硫酸根离子浓度增大,抑制溶解,与平衡移动有关,故C不选; D.向溶液中滴加几滴KSCN溶液,溶液呈红色,再加入少量铁粉,铁离子被还原为亚铁离子,平衡逆向移动,溶液红色变浅,与平衡移动有关,故D不选; 故选B。 2.下列有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法中,正确的是 A.AgCl的生成和溶解不断进行,但速率相等 B.AgCl难溶于水,溶液中没有和 C.升高温度,AgCl的溶解度不变 D.向AgCl的沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体,AgCl溶解的量不变 【答案】A 【详解】A.达到沉淀溶解平衡时,AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,平衡时速率相等,达到动态平衡,A正确; B.AgCl难溶于水,溶解度很小,但是不为零,所以溶液中含有少量的Ag+和Cl-,B错误; C.溶解度与温度有关,氯化银的溶解为吸热过程,则升高温度后AgCl沉淀的溶解度变大,C错误; D.加入NaCl固体,氯离子浓度增大,抑制氯化银沉淀的溶解,平衡逆向进行,会析出AgCl固体,AgCl的溶解的量减小,D错误; 故选A。 3.常温下,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知常温下。下列说法正确的是 A.升高温度曲线会往右上方移动 B.d点表示的过饱和溶液,b点表示的不饱和溶液 C.b点加水可以变到如图的曲线上,且此时的 D.加入,可以使溶液由c点变到a点 【答案】A 【详解】A.升高温度的溶解度会增大,曲线应该往右上方移动,A项正确; B.d点表示的不饱和溶液,b点表示的过饱和溶液,B项错误; C.b点为的过饱和溶液,加水可使其与如图的沉淀溶解平衡曲线重合,但只与温度有关,此时的,C项错误; D.加入增大,平衡逆向移动,减小,可使溶液由a点变到c点,D项错误; 故答案为:A。 4.石灰水是实验室中常用的一种化学试剂,其在室温下的溶度积Ksp[Ca(OH)2]=4.7×10-6,在不同温度下的溶解度变化如图所示。下列有关饱和澄清石灰水的说法错误的是 A. B.加入少量粉末,溶液变浑浊 C.在空气中敞口久置只析出 D.水浴加热,溶液变浑浊 【答案】C 【详解】A.饱和澄清石灰水中有溶解平衡,则,A正确; B.加入少量粉末,增大,平衡逆向移动,生成,溶液变浑浊,B正确; C.饱和澄清石灰水在空气中敞口久置,与空气中的CO2反应生成CaCO3沉淀,因此在空气中敞口久置析出和CaCO3,C错误; D.由溶解度变化图像可知,的溶解度随温度的升高而减小,则加热饱和澄清石灰水,溶液变浑浊,D正确; 答案选C。 5.常温下,改变某含溶液的pH,测得或与pH的关系如图所示。常温下,下列说法正确的是 A. B.时,向体系中加入固体,溶液中不变 C.,mol⋅L-1 D.时发生的反应: 【答案】C 【详解】A.当溶液的pH=8.0时,c(Zn2+)=10-5mol•L-1,常温下,Ksp=c(Zn2+)∙c2(OH-)=10-5•(10-6)2=1×10-17,故A错误; B.时,向体系中加入固体,由于铵根离子发生水解反应造成氢离子浓度增大,c(OH-)减小,根据Ksp=c(Zn2+)∙c2(OH-),溶液中变大,故B错误; C.,,则mol⋅L-1,故C正确; D.由图可知时=10-5mol/L即反应程度较小,说明发生的主要反应是Zn2++2 OH-=Zn(OH)2↓,故D错误; 故选C。 6.以下有关春节习俗中的化学知识说法错误的是 A.骨白遇氟盐转化为 B.铅白遇得到黑色 C.饺子与糯米年糕的口感差异与支链淀粉的含量有关 D.高速路面使用的改性沥青是无机材料 【答案】D 【详解】A.羟基磷灰石的溶解度小于氟磷灰石,所以骨白遇氟盐会发生沉淀的转化生成氟磷灰石,故A正确; B.铅白的溶解度小于硫化铅,所以铅白与硫化氢会发生沉淀的转化生成,故B正确; C.饺子皮与糯米年糕的主要成分都是淀粉,糯米中支链淀粉的含量较高,所以会有比较黏的口感,所以饺子与糯米年糕的口感差异与支链淀粉的含量有关,故C正确; D.沥青的主要成分是碳氢化合物,属于有机材料,故D错误; 故选D。 7.常温时,已知.下列说法错误的是 A.在和的饱和溶液中,的大小关系: B.向的饱和溶液中加入增大,增大 C.的平衡常数 D.向溶液中滴入同浓度的KCl和混合溶液,先沉淀 【答案】B 【详解】A.,则其饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl-)=mol·L-1,,则其饱和溶液中c(Ag+)=2c(CO)=mol/L,则有c(Ag+)的大小:Ag2CO3>AgCl,A正确; B.在Ag2CO3的饱和溶液中存在溶解平衡:Ag2CO3(s)2Ag+(aq)+CO (aq),加入,c()增大,平衡逆向移动,由于温度不变,则Ksp不变,B错误; C.的平衡常数K==2.5×108,C正确; D.由A项分析可知,氯化银溶解度更小,故AgNO3溶液中滴入同浓度的KCl和K2CO3混合溶液,Cl-先沉淀,D正确; 故选B。 8.25℃时,用NaOH溶液分别滴定弱酸三种溶液,pM随pH变化关系如图所示[p表示负对数,M表示等],已知,溶液中离子浓度可以认为已经除去,下列说法不正确的是 A.直线③表示的是pH和的关系 B. C.调整溶液的,可除去工业废水中的 D.固体难溶解于HA溶液 【答案】D 【分析】、的结构相似,随变化关系图中应该是平行线,因更难溶,①②分别代表滴定溶液、溶液的变化关系,③代表滴定溶液的变化关系;由点(4.2,0)可知,pOH=14-4.2=9.8,;由点(6.5,0)可知,pOH=14-6.5=7.5,由点(5.0,0)可知,pH=5.0,; 【详解】A.由分析可知,直线③表示的是pH和的关系,A正确; B.由分析可知,,B正确; C.,调整溶液的,溶液中,所以可使沉淀完全,C正确; D.,>10-5,能够发生,D错误; 故选D。 9.某些难溶性铅盐可用作涂料,如秦俑彩绘中使用的铅白()和黄金雨中黄色的。室温下和在不同的溶液中分别达到溶解平衡时,与或的关系如图所示: 下列说法错误的是 A.L1对应的是与的关系变化 B.p点的结晶速率小于其溶解速率 C.将浸泡到饱和KI溶液中几乎不能转化为 D.q点是L2对应溶液的悬浊液,通过加水可以使浊液由q点向m点方向移动 【答案】B 【详解】A., 平衡常数只与温度有关,是反比例函数,所以L1对应的是与的关系变化、所以L2对应的是与的关系变化,故A正确; B.p点的离子积大于溶度积常数,所以结晶速率大于其溶解速率,故B错误; C.(s)+2I-(aq)PbI2(s)+(aq),k=,将浸泡到饱和KI溶液中几乎不能转化为,故C正确; D.q点是L2对应溶液的悬浊液,,加水稀释,不变,减小,增大,最终、几乎相等,可以使浊液由q点向m点方向移动,故D正确; 选B。 10.秦俑彩绘中含有难溶的铅白(PbCO3)和黄色的PbI2。常温下,PbCO3和PbI2在水溶液中各自分别达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系如图所示,其中pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数。下列说法正确的是 A.PbCO3转化为PbI2的反应趋势很大 B.z点溶液对于PbCO3来说尚未饱和 C.Ksp(PbI2)的数量级为10-14 D.完全沉淀废液中的Pb2+,I-的效果不如CO 【答案】D 【分析】、,可知,中pM受pR的影响更大,故L1为的曲线、L2为的曲线。 【详解】A.结合分析可知,由点(0,13.1)可知,,则,其,故转化为的反应趋势很小,,A错误; B.z点在L2之下,溶液中的浓度商大于其沉淀溶解常数,故,溶液处于过饱和状态,B错误; C.结合分析可知,由点(0,8)可知,,C错误; D.由图可知,相同浓度的中,碳酸根离子的浓度更小,故完全沉淀废液中的,的效果不如,D正确; 故选D。 11.常温下,,,下列说法正确的是 A.向盛有2mL0.1AgNO3溶液的试管中滴加2滴0.1NaCl溶液,产生白色沉淀,再滴加4滴0.1KI溶液,产生黄色沉淀,可得出结论:Ksp(AgCl)>Ksp(Ag) B.向含过量AgCl的悬浊液中加入少量蒸馏水,充分搅拌后,溶液中c(Ag+)降低 C.向和均为0.1的混合溶液中加入浓AgNO3溶液,先产生AgCl沉淀 D.因为,所以饱和溶液物质的量浓度:AgCl>Ag2CrO4 【答案】C 【详解】A.向过量的硝酸银溶液中加入氯化钠溶液,会产生氯化银白色沉淀,再加入碘化钾溶液,只有碘化银黄色沉淀的生成过程,没有氯化银沉淀转化为碘化银沉淀的过程,无法比较碘化银和氯化银溶度积的大小,故A错误; B.温度不变,氯化银的溶度积不变,则向含过量氯化银的悬浊液中加入少量蒸馏水,充分搅拌后,溶液中银离子的物质的量增大,但银离子、氯离子的浓度不变,故B错误; C.由溶度积可知,混合溶液中氯离子开始沉淀时,溶液中银离子浓度为=1.8×10—9mol/L,铬酸根离子开始沉淀时,溶液中银离子浓度为=×10—5.5mol/L,所以向混合溶液中加入浓硝酸银溶液时先产生氯化银沉淀,故C正确; D.由溶度积可知,氯化银饱和溶液中氯离子浓度为mol/L =×10—5mol/L,铬酸银饱和溶液中铬酸根离子的浓度为mol/L≈×10—4.3mol/L,所以氯化银饱和溶液的浓度小于铬酸银饱和溶液的浓度,故D错误; 故选C。 12.某兴趣小组将4g铁钉放入溶液中,溶液pH变化如下图所示。一段时间后,取出铁钉,过滤,取反应后的滤液,加适量KSCN溶液,溶液立即变红,但红色很快褪去,产生白色沉淀。下列说法不正确的是 已知: ①CuSCN:白色固体,不溶于水; ②室温下,,,。 A.溶液的原因是 B.0~6000s,随着反应进行,溶液pH下降的原因可能是被氧化为 C.反应后期溶液pH略有上升的可能原因是 D.溶液先变红后又褪色的可能原因是的反应速率快,的反应限度大 【答案】B 【详解】A.溶液pH<7的原因是Cu2+发生水解反应所致,离子方程式是:,故A正确; B.红色物质为Fe(SCN)3,根据题中信息②可知,氯化铜与KSCN溶液反应生成(SCN)2,根据信息③可知(SCN)2化学性质与氯气相似,具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,故B错误; C.反应后期溶液pH略有上升的可能原因是,H+浓度减小,故C 正确; D.Fe3+和SCN-反应生成红色的,是白色沉淀,溶液先变红后又褪色的可能原因是的反应速率快,的反应限度大,导致逆向进行,故D正确; 故选B。 13.水溶液中的离子平衡是中学学习的一个重要内容。 (1)已知在水中存在以下平衡:,。常温下溶液的pH___________(填序号)。 A.大于7 B.小于7 C.等于7 D.无法确定 (2)在25℃下,将的氨水与的盐酸等体积混合充分反应后溶液呈中性。则反应后溶液存在的离子浓度由大到小顺序为 。 (3)25℃时,向溶液中逐滴加入溶液,溶液中含碳微粒的物质的量分数随溶液pH变化如图所示: ①曲线Ⅱ代表 的物质的量分数。(填微粒的化学式) ②若,第一步电离的电离常数为,则 ③a点溶液中, (填“>”“=”或“<”) (4)向足量溶液中加入少量氯水,写出反应的离子方程式: (已知;) (5)利用数字化手持技术测定溶于水后电导率的变化,具体操作步骤是先测定100mL蒸馏水的电导率,然后向其中加入;当电导率不变时,再向其中加入10mL蒸馏水,观察电导率的变化;继续向其中加入10mL蒸馏水,再次观察电导率的变化。溶于水后电导率的变化如图所示,请问d~e点,电导率增大后直至保持不变的原因是 (结合化学用语从沉淀溶解平衡的角度解释)。 【答案】(1)B (2) (3) 1.2 < (4) (5)加水后沉淀溶解平衡正向移动,重新建立新的沉淀溶解平衡后还是饱和溶液,、不变 【详解】(1)常温下溶液中存在、,则溶液呈酸性,pH小于7;故选B。 (2)在25℃下,将的氨水与的盐酸等体积混合充分反应后溶液呈中性。结合电荷守恒可知:反应后溶液存在的离子浓度由大到小顺序为:。 (3)①25℃时,向溶液中逐滴加入溶液,向浓度减小,草酸氢根浓度先增加后减小,随着草酸氢根浓度减小草酸根浓度增加,则曲线Ⅱ代表的物质的量分数。 ②根据曲线Ⅰ、Ⅱ的交点可知:第一步电离的电离常数为,若,则1.2。 ③a点溶液中,,又知,溶液中存在电荷守恒, 则<。 (4)相同温度下电离常数越大、电离能力越大,等物质的量浓度的酸提供的氢离子浓度越大、酸性越强,已知;,则酸性排序为:,向足量溶液中加入少量氯水,碳酸根转化为碳酸氢根,反应的离子方程式:。 (5)ab段,H2O是弱电解质,能发生微弱的电离,电离方程式为H2O⇌H++OH-;bc段,向蒸馏水中加入足量粉末,溶解,产生Ca2+和,电导率增大;cd段,再加入少量蒸馏水,相当于稀释,Ca2+和浓度减小,电导率减小;de段,沉淀溶解平衡移动,ef段再加入少量蒸馏水,Ca2+和浓度减小,使得<,平衡向着沉淀溶解的方向移动,fg段逐渐达到溶解平衡,Ca2+和浓度逐渐增到饱和后不变,故答案为:加水后沉淀溶解平衡正向移动,重新建立新的沉淀溶解平衡后还是饱和溶液,、不变。 14.电解质水溶液中存在电离平衡,水解平衡、沉淀溶解平衡。请回答下列问题: (1)常温下,部分弱酸的电离平衡常数如表: 弱酸 电离平衡常数 ①等浓度、、和溶液中,碱性最强的是 (写化学式)。 ②等浓度的与混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。 (2)室温下,用盐酸溶液滴定氨水溶液,滴定曲线如图所示。 ①该中和滴定选用 (填“甲基橙”或“酚酞”)作指示剂。 ②室温下,氨水溶液中的电离平衡常数约为 ③b点所示的溶液中 (用溶液的其它离子浓度表示)。 (3)工业上向锅炉里注入所得到的溶液浸泡,将水垢中的转化为,写出该反应的离子方程式: 。当把水垢中完全转化时,混合溶液中的,则 (保留小数点后一位)。 已知:, 【答案】(1) (2) 甲基橙 (3) 2.7 【详解】(1)①根据表中电离平衡常数数据可知,酸性CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO,酸性越弱,其阴离子水解程度越大,等浓度的钠盐溶液碱性越强,所以碱性最强的是; ②由于ClO-的水解程度大于CH3COO-的水解程度,故等浓度的CH3COONa与NaClO混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为; (2)①用强酸滴定弱碱时,达到滴定终点时生成强酸弱碱盐,其水溶液显酸性,故应选择酸性指示剂甲基橙,故答案为:甲基橙; ②起始时氨水的pH为11,0.10mol/L氨水溶液中:NH3•H2ONH+OH-,则Kb(NH3•H2O)=mol/L=1×10-5mol/L; ③b点为加入盐酸体积为10mL,恰好反应生成起始时生成等量的NH4Cl和NH3•H2O,根据物料守恒:; (3)工业上向锅炉里注入所得到的溶液浸泡,将水垢中的转化为,属于沉淀的转化,该反应的离子方程式为;根据Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)c(CO),有c(Ca2+)=mol/L,则=2.7mol/L。 15.依据水溶液中的离子平衡规律,回答下列问题: (1)除去酸性溶液中的,可加入 物质(至少回答两种),可以使转化为而除去。 (2)时,若体积为的某一元强酸与体积为的某一元强碱混合,恰好中和,且已知和,则a的取值范围是 。 (3)工业上用化学法除锅炉的水垢时,先向锅炉中注入饱和溶液浸泡,将水垢中的转化为,再用盐酸除去[已知:]。 ①沉淀转化的离子方程式为 。 ②该温度下,根据,计算在水中的溶解度的为 g。 (4)在化学分析中,以标准溶液滴定溶液中的时,采用为指示剂,利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中恰好沉淀完全(浓度等于)时,溶液中: , 。(已知时的分别为和) 【答案】(1)或 (2) (3) (4) 2.0×10-5 5.0×10-3 【详解】(1)溶液中存在水解平衡,加入或,消耗溶液中的氢离子,促使平衡正向移动,使转化为而除去,且不会引入其他的杂质; (2)的某一元强碱溶液呈碱性,则,的某一元强酸,则,且,可得的强酸,pH=b的强碱,恰好中和,则有,可得:,,则,故,又,则,所以,; (3)①由可知,更难溶,故沉淀转化的离子方程式为; ②由,设溶液为,则,解得,该条件下的溶解度约为; (4)当溶液中氯离子完全沉淀时,,结合计算得到,此时溶液中。 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第42讲 难溶电解质的溶解平衡—2025年高考化学大一轮复习讲义(新教材新高考)
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