第52讲 难溶电解质的溶解平衡(课件PPT)-【正禾一本通】2025年高考化学高三一轮总复习高效讲义(鲁科版2019 双选版)
2024-11-05
|
75页
|
28人阅读
|
0人下载
教辅
内容正文:
第52讲 难溶电解质的溶解平衡
第七章 物质在水溶液中的行为
课程标准
1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2.理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。
3.了解沉淀的生成、溶解与转化,并能应用化学平衡原理解释。
考点一 沉淀溶液平衡
考点二 溶度积常数及其应用
考点三 沉淀溶解平衡的应用
内容索引
课时测评
沉淀溶液平衡
考点一
返回
要点梳理
1.在20 ℃时,物质的溶解度与溶解性的关系
2.沉淀溶解平衡
(1)概念:在一定温度下,当难溶电解质溶于水形成__________时,溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。
饱和溶液
(2)影响沉淀溶解平衡的因素
①内因:难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
②外因[以AgCl(s) ⥫⥬ Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0为例]:
外界条件 移动方向 平衡后c(Ag+) 平衡后c(Cl-) Ksp
升高温度 ______ ______ ______ ______
加水稀释 ______ ______ ______ ______
加入少量AgNO3 ______ ______ ______ ______
通入HCl ______ ______ ______ ______
通入H2S ______ ______ ______ ______
正向
增大
增大
增大
正向
不变
不变
不变
逆向
增大
减小
不变
逆向
减小
增大
不变
正向
减小
增大
不变
正误辨析
1.升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动 ( )
2.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度 ( )
3.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 ( )
4.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 ( )
×
×
×
√
典题1
典题引领
答案:错误
(2)向体系中通入CO2气体,溶液中c(Ca2+)保持不变
答案:错误
(2023·新课标卷,13A、D改编)向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应Ag++NH3⥫⥬[Ag(NH3)]+和[Ag(NH3)]++NH3
[Ag(NH3)2]+,lg [c(M)/(mol·L-1)]与lg [c(NH3)/(mol·L-1)]的关系如下图所示(其中M代表Ag+、Cl-、[Ag(NH3)]+或[Ag(NH3)2]+)。
判断下列说法是否正确。
(1)曲线Ⅰ可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线
典题2
答案:错误
氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等,向饱和溶液中滴加氨水,溶液中银离子浓度减小,氯离子浓度增大、一氨合银离子浓度增大,继续滴加氨水,一氨合银离子浓度增大的幅度小于二氨合银离子浓度增大的幅度,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线。(1)氨气的浓度较小时,AgCl(s) ⥫⥬ Ag+(aq)+Cl-(aq),浓度较大时,AgCl(s)+2NH3 ⥫⥬[Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-(aq),氯化银的溶解度曲线应与氯离子的曲线吻合,应该为曲线Ⅳ,故错误;
答案:正确
(2)c(NH3)=0.01 mol·L-1时,溶液中c([Ag(NH3)2]+)>c([Ag(NH3)]+)>c(Ag+)
氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等,向饱和溶液中滴加氨水,溶液中银离子浓度减小,氯离子浓度增大、一氨合银离子浓度增大,继续滴加氨水,一氨合银离子浓度增大的幅度小于二氨合银离子浓度增大的幅度,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线。
(2)由分析可知,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线,则c(NH3)=0.01 mol·L-1时,溶液中c([Ag(NH3)2]+)>c([Ag(NH3)]+)>c(Ag+),故正确。
考向探究
考向一 沉淀溶解平衡
1.下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中正确的是
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沉淀的溶解度减小
D.在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固体,AgCl沉淀溶解的量不变
沉淀溶解平衡是动态平衡,A项正确;AgCl在水中存在溶解平衡,溶液中有极少量的Ag+和Cl-,B项错误;通常固体的溶解度随温度的升高而增大(氢氧化钙等除外),C项错误;加入NaCl固体,增大Cl-浓度,使AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)的平衡左移,析出氯化银沉淀,因此AgCl沉淀溶解的量减少,D项错误。
√
√
3.工业上可通过如图流程回收铅酸蓄电池中的铅,下列有关说法不正确的是
√
考向二 沉淀溶解平衡的实验探究
4.为研究沉淀的生成及转化,某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是
A.①浊液中存在平衡:AgSCN(s) ⥫⥬ Ag+(aq)+SCN-(aq)
B.②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-
C.③中颜色变化说明有AgI生成
D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
√
A项,根据信息,白色沉淀是AgSCN,存在沉淀溶解平衡:AgSCN(s)
⥫⥬Ag+(aq)+SCN-(aq),故说法正确;B项,取上层清液,加入Fe3+出现红色,说明生成Fe(SCN)3,说明溶液中含有SCN-,故说法正确;C项,AgI是黄色沉淀,现象是产生黄色沉淀,说明有AgI产生,故说法正确;D项,可能是c(I-)×c(Ag+)>Ksp,出现沉淀,故说法错误。
返回
溶度积常数及其应用
考点二
返回
要点梳理
1.溶度积和离子积
以AmBn(s) ⥫⥬ mAn+(aq)+nBm-(aq)为例:
溶度积 离子积
概念 沉淀溶解的平衡常数 溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号 Ksp Q
表达式 Ksp(AmBn)=_______________,式中的浓度都是平衡浓度 Q(AmBn)=________________,式中的浓度都是任意浓度
应用 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解
①Q>Ksp:溶液过饱和,有______析出
②Q=Ksp:溶液饱和,处于______状态
③Q<Ksp:溶液________,无沉淀析出
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:只受______影响,与其他外界条件无关。绝大多数难溶电解质的溶解是______过程,升高温度,平衡向______方向移动,Ksp______。
温度
吸热
溶解
增大
正误辨析
1.Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度 ( )
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1.0×10-5 mol·L-1时,已经完全沉淀 ( )
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.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,Ksp增大 ( )
×
√
√
×
典题1
(2023·新课标卷,13B、C改编)向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应Ag++NH3⥫⥬[Ag(NH3)]+和[Ag(NH3)]++NH3
⥫⥬[Ag(NH3)2]+,lg [c(M)/(mol·L-1)]与lg [c(NH3)/(mol·L-1)]的关系如下图所示(其中M代表Ag+、Cl-、[Ag(NH3)]+或[Ag(NH3)2]+)。
(1)AgCl的溶度积常数Ksp=________。
典题引领
10-9.75
分析题图及题中信息知,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示lg c([Ag(NH3)2]+)、lg c([Ag(NH3)]+)、lg c(Ag+)、lg c(Cl-)与氨气浓度的对数变化。
由题图可知,当lg c(NH3)=-1时,c(NH3)=10-1 mol/L时,c(Cl-)=
10-2.35 mol/L,c(Ag+)=10-7.40 mol/L,则氯化银的溶度积为10-2.35×
10-7.40=10-9.75。
(2)反应[Ag(NH3)]++NH3 ⥫⥬[Ag(NH3)2]+的平衡常数K=_______。
103.81
(2023·全国甲卷,13)下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pM-pH关系图(pM=-lg [c(M)/(mol·L-1)];c(M)≤10-5 mol·L-1可认为M离子沉淀完全)。下列叙述正确的是
A.由a点可求得Ksp[Fe(OH)3]=10-8.5
B.pH=4时Al(OH)3的溶解度为 mol·L-1
C.浓度均为0.01 mol·L-1的Al3+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离
D.Al3+、Cu2+混合溶液中c(Cu2+)=0.2 mol·L-1时二者不会同时沉淀
典题2
√
结合题图可知,a点时pH=2、pM=2.5,则Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=
10-2.5×(102-14)3=10-38.5,A错误;由题图可知,pH=4时Al3+对应的pM=3,即c(Al3+)=10-3 mol·L-1,故Al(OH)3的溶解度为10-3 mol·L-1,B错误;由题图可知,
Fe3+优先沉淀,当Fe3+沉淀完全时,c3(OH-)= (mol·L-1)3=10-33.5(mol·L-1)3
此时Q[Al(OH)3]=0.01 mol/L×10-33.5 (mol·L-1)3=10-35.5<Ksp[Al(OH)3]=10-33,Al3+还未沉淀,所以浓度为0.01 mol·L-1的Al3+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离,C正确;由题图可知,Al3+沉淀完全时,pH约为4.7,Cu2+刚要开始沉淀,此时c(Cu2+)=0.1 mol·L-1,若c(Cu2+)=0.2 mol·L-1>0.1 mol·L-1,Cu2+、Al3+会同时沉淀,D错误。
考向探究
考向一 溶度积大小的比较
1.分别进行下列操作,由现象得出的结论正确的是
选项 操作 现象 结论
A 将稀硫酸和Na2S反应生成的气体通入AgNO3与AgCl组成的悬浊液中 出现黑色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)
B 向盛有2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液的试管中滴加1 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液,再向其中滴加4~5滴0.1 mol·L-1KI溶液 先有白色沉淀生成,后又产生黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C 向AgI悬浊液中滴入Na2S溶液 固体变黑 Ksp(Ag2S)>Ksp(AgI)
D 将H2S气体通入浓度均为0.01 mol·L-1的ZnSO4和CuSO4溶液中 先出现CuS黑色沉淀 Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
√
生成的硫化氢会与硝酸银溶液反应生成硫化银沉淀,没有沉淀的转化,无法判断Ksp(AgCl)、Ksp(Ag2S)的大小,A错误;AgNO3溶液过量,KI直接与AgNO3反应,无法判断Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)的大小关系,B错误;溶度积常数大的物质能转化为溶度积常数小的物质,AgI悬浊液中滴入Na2S溶液,固体变黑,Ag2S与AgI虽属于不同类型的沉淀,但Ksp(Ag2S)与Ksp(AgI)相差较大,故可以直接比较大小,说明Ksp(Ag2S)<Ksp(AgI),C错误;更难溶的物质先沉淀出来,说明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),D正确。
考向二 有关溶度积的计算
2.(能否沉淀)25 ℃时,在1.00 L 0.03 mol·L-1 AgNO3溶液中加入0.50 L 0.06 mol·L-1的CaCl2溶液,能否生成AgCl沉淀?(已知:AgCl的Ksp=1.8×10-10)
3.(沉淀时的pH)常温下,Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20,计算有关Cu2+沉淀的pH。
(1)某CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于___。
5
(2)要使0.2 mol·L-1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液中加入NaOH溶液,使溶液的pH为___。
6
4.(沉淀的顺序)已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO ,浓度均为0.01 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的AgNO3溶液时,计算三种阴离子沉淀的先后顺序。
5.(沉淀能否转化)Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(CaSO4)=9.1×10-6,溶解能力:CaSO4大于CaCO3。请用数据说明溶解能力小的CaCO3能否转化为溶解能力大的CaSO4?
6.(共沉淀溶液中离子浓度比)某温度下,溶液中含有I-、Cl-等离子,向
其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中 =__________。
[已知:Ksp(AgCl)=1.6×10-10,Ksp(AgI)=8×10-17]
5×10-7
考向三 沉淀滴定中的数据处理
7.KClO4样品中常含少量KCl杂质,为测定产品纯度进行如下实验:准确称取5.689 g样品溶于水中,配成250 mL溶液,从中取出25.00 mL于锥形瓶中,加入适量葡萄糖,加热使ClO 全部转化为Cl-,反应为3KClO4+C6H12O6===6H2O+6CO2↑+3KCl,加入少量K2CrO4溶液作指示剂,用0.200 0 mol·L-1 AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积21.00 mL。滴定达到终点时,产生砖红色Ag2CrO4沉淀。
(1)已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12,若终点时c(CrO )=1.1×10-4 mol·L-1,则此时c(Cl-)=___________mol·L-1。
1.8×10-6
(2)计算KClO4样品的纯度(请写出计算过程)。
答案:97.38%(计算过程见解析)
返回
沉淀溶解平衡的应用
考点三
返回
要点梳理
1.沉淀的生成
(1)生成溶解能力小的难溶电解质,越小越好。
(2)方法与实例
方法 举例 解释
调节pH法 除去CuCl2溶液中的FeCl3,可向溶液中加入_______________________________________ ______________________________________________
除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入____调节pH至4左右 ____________________________________
沉淀
剂法 以______等沉淀污水中的Hg2+、Cu2+等重金属离子 ___________________________________
CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3]
CuO与H+反应,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀
氨水
Fe3+与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3沉淀
Na2S
Na2S与Cu2+、Hg2+反应生成
沉淀
2.沉淀的溶解
(1)原理:不断减少溶解平衡体系中的相应离子,使Q≤Ksp,平衡向______
___________移动。
(2)应用实例
①酸溶解法:用离子方程式表示难溶于水的CaCO3可溶于盐酸:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。
②盐溶液溶解法:用离子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液:________
___________________________。
③氧化还原溶解法:如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3:3Ag2S+8HNO3(稀)===6AgNO3+2NO↑+3S+4H2O。
④配位溶解法:如AgCl溶于氨水,离子方程式为______________________
_________________________。
沉淀
溶解的方向
Mg(OH)2
AgCl+2NH3·H2O===
[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
3.沉淀的转化
(1)原理:由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程,实质是沉淀溶解平衡的
移动。
(2)应用实例
①锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为__________________
________________________。
②矿物转化:CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS,离子方程式为_____________
_____________________________。
ZnS(s)+
典题1
(2023·浙江6月选考,15C、D改编)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下实验:往20 mL 0.10 mol·L-1 NaHC2O4溶液中滴加0.10 mol·L-1 CaCl2溶液。[已知:H2C2O4的电离常数Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5,Ksp(CaC2O4)=2.4×10-9,溶液混合后体积变化忽略不计]
判断下列说法是否正确。
(1)实验中发生反应HC2O+Ca2+===CaC2O4↓+H+
答案:错误
典题引领
答案:正确
(2023·全国乙卷,13)一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b点时,c(Cl-)=c(CrO ),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl- 2AgCl+CrO 的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
典题2
√
考向探究
考向一 沉淀溶解平衡的应用
1.可溶性钡盐有毒,医院中常用无毒硫酸钡作为内服“钡餐”造影剂。医院抢救钡离子中毒者时,除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知:某温度下,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。下列推断正确的是
A.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为碳酸钡比硫酸钡更难溶
B.可以用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃
C.抢救钡离子中毒者时,若没有硫酸钠也可以用碳酸钠溶液代替
D.误饮c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒
√
2.在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-。已知:Cu+Cu2+2Cu+ K=7.6×10-7;Ksp(CuCl)=2.0×10-6。
(1)通过计算说明上述除Cl-的反应能完全进行的原因:________________
________________________________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(2)若用Zn替换Cu可加快除Cl-的速率,但需控制溶液的pH。若pH过低,除Cl-效果下降的原因是_____________________________________。
若pH过低,锌会与溶液中的氢离子反应
考向二 应用沉淀溶解平衡原理解释问题
3.试用平衡移动原理解释下列事实。
(1)BaCO3不溶于水,为什么不能作钡餐?
(2)分别用等体积的蒸馏水和0.01 mol·L-1的盐酸洗涤AgCl沉淀,用水洗涤造成AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。
答案:用水洗涤AgCl,AgCl(s) ⥫⥬ Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡右移,AgCl的质量减少,用盐酸洗涤AgCl,洗涤的同时HCl电离产生的Cl-会使平衡左移,AgCl减少的质量要小些。
返回
课 时 测 评
返回
√
1.下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是
①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞、珊瑚的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡能 ⑤泡沫灭火器灭火的原理
A.②③④ B.①②③
C.③④⑤ D.①②③④⑤
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
√
2.在100 mL 0.01 mol·L-1的KCl溶液中,加入1 mL 0.01 mol·L-1的AgNO3溶液,下列说法正确的是(已知AgCl的Ksp=1.8×10-10)
A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀析出
C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
√
3.已知25 ℃时一些难溶物质的溶度积常数如下:
根据上表数据,判断下列化学方程式不正确的是
A.2AgCl+Na2S===2NaCl+Ag2S
B.MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2↑
C.ZnS+2H2O===Zn(OH)2↓+H2S↑
D.Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
化学式 Zn(OH)2 ZnS AgCl
溶度积 5×10-17 2.5×10-22 1.8×10-10
化学式 Ag2S MgCO3 Mg(OH)2
溶度积 6.3×10-50 6.8×10-6 1.8×10-11
根据溶度积常数可知,溶解度:ZnS<Zn(OH)2,根据离子反应的实质,应生成溶解度更小的物质,故C错误。
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
√
根据溶度积公式及溶液中阴离子的浓度,可以计算开始出现BaCO3、BaCrO4、Ba(IO3)2、BaSO4沉淀时c(Ba2+)分别为8.1×10-6 mol·L-1、1.6×10-7 mol·L-1、6.5×10-4 mol·L-1、1.1×10-7 mol·L-1,故最先出现的沉淀是BaSO4。
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
加入KI固体,溶液中c(I-)增大,使PbI2的沉淀溶解平衡向左移动,所以溶液中c(Pb2+)减小,A、C项错误,D项正确;溶液的温度未发生改变,Ksp(PbI2)不变,B项错误。
√
5.(2023·首都师范大学附中练习)25 ℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:PbI2(s) ⥫⥬ Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI固体,下列说法正确的是
A.溶液中Pb2+和I-的浓度都增大
B.Ksp(PbI2)增大
C.PbI2的沉淀溶解平衡向右移动
D.溶液中c(Pb2+)减小
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
√
6.化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)
⥫⥬ CuS(s)+Mn2+(aq),下列说法错误的是
A.MnS的Ksp比CuS的Ksp大
B.该反应达平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)
C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大
D.该反应的平衡常数K=
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
√
7.已知298 K时,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=4.90×10-5。若用难溶盐在溶液中的物质的量浓度来表示其溶解度,则下列叙述中正确的是
A.298 K时,CaSO4的溶解度约为7.00×10-2 mol·L-1
C.CaCO3、CaSO4的饱和溶液的导电能力很弱,所以它们都是弱电解质
D.升高温度,两种盐的溶度积与溶解度都保持不变
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
√
8.向AgCl悬浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液,继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知:Ag++2NH3·H2O ⥫⥬[Ag(NH3)2]++2H2O,平衡常数记为K{[Ag(NH3)2]+},下列分析不正确的是
A.悬浊液中存在溶解平衡:AgCl(s) ⥫⥬ Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.实验表明实验室可用氨水洗涤附着有银的试管
C.由实验可以判断:NH3结合Ag+的能力比Cl-强
D.由资料信息可推知:加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
√
9.室温下,通过下列实验探究NaCN溶液的性质。下列说法正确的是
A.实验1溶液中存在:c(HCN)+2c(H+)=c(OH-)
B.实验2溶液中存在:2c(Cl-)=c(HCN)+c(CN-)
C.由实验2可得:K (HCN)>Kw
D.由实验3可得:Ksp(AgCN)>2.5×10-5
实验 实验操作和现象
1 测量0.1 mol·L-1 NaCN溶液的pH约为12
2 向20 mL 0.1 mol·L-1 NaCN溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液pH>7
3 将浓度均为0.01 mol·L-1的NaCN溶液和AgNO3溶液等体积混合,有白色AgCN沉淀生成
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
实验1溶液中存在质子守恒,c(OH-)=c(H+)+c(HCN),所以c(HCN)+2c(H+)>c(OH-),故A错误;根据元素质量守恒,实验2溶液中存在2c(Cl-)=c(HCN)+c(CN-),故B正确;Ka·Kh=Kw,由实验2可得Ka<Kh,所以K (HCN)<Kw,故C错误;
实验 实验操作和现象
1 测量0.1 mol·L-1 NaCN溶液的pH约为12
2 向20 mL 0.1 mol·L-1 NaCN溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液pH>7
3 将浓度均为0.01 mol·L-1的NaCN溶液和AgNO3溶液等体积混合,有白色AgCN沉淀生成
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Q>Ksp(AgCN)时有沉淀生成,将浓度均为0.01 mol·L-1的NaCN溶液和AgNO3溶液等体积混合,有白色AgCN沉淀生成,说明Q(AgCN)=c
(Ag+)·c(CN-)=0.005 mol/L×0.005 mol/L=2.5×10-5>Ksp(AgCN),即Ksp(AgCN)<2.5×10-5,故D错误。
实验 实验操作和现象
1 测量0.1 mol·L-1 NaCN溶液的pH约为12
2 向20 mL 0.1 mol·L-1 NaCN溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液pH>7
3 将浓度均为0.01 mol·L-1的NaCN溶液和AgNO3溶液等体积混合,有白色AgCN沉淀生成
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
(2)在弱酸性溶液中,反应FeS+H+ Fe2++HS-的平衡常数K的数值为_________。
5×10-5
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
(3)在pH=4~7溶液中,pH越大,FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢,原因是________________________________________________________________
____________________________________。
pH越大,c(OH-)越大,FeS表面吸附的Cr(Ⅵ)的量越少,FeS溶出量越
少,Cr(Ⅵ)中CrO 物质的量分数越大
在pH=4~7溶液中,pH越大,FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢,是由于c(OH-)越大,FeS表面吸附的Cr(Ⅵ)的量越少,FeS溶出量越少,Cr(Ⅵ)中CrO 物质的量分数越大。
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
11.(20分)我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活饮用水中镉的排放量不超过0.005 mg·L-1。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题:
(1)磷酸镉[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数的表达式为Ksp=_______________。
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
(2)一定温度下,CdCO3的Ksp=4.0×10-12,Cd(OH)2的Ksp=3.2×10-14,那么它们在水中的溶解量__________较大。
Cd(OH)2
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
(3)向某含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到7.9×10-8mol·L-1时,废水中Cd2+的浓度为______________mol·L-1[已知:Ksp(CdS)=7.9×10-27,Mr(Cd)=112],此时是否符合生活饮用水卫生标准?________(填“是”或“否”)。
1.0×10-19
是
返回
2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
谢 谢 观 看
返回
(2023·浙江1月选考,15A、C改编)碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO(aq),判断下列说法是否正确。
(1)上层清液中存在c(Ca2+)=c(CO)
上层清液为CaCO3的饱和溶液,CO存在水解平衡,根据元素质量守恒,c(Ca2+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),(1)错误;
向体系中通入CO2气体,发生反应:CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2,CaCO3(s)转化为可溶的Ca(HCO3)2,溶液中c(Ca2+)增大,(2)错误。
2.大气中CO2含量的增多除了导致地球表面温度升高外,还会影响海洋生态环境。某研究小组在实验室测得不同温度下(T1,T2)海水中CO浓度与模拟空气中CO2浓度的关系曲线。已知:海水中存在以下平衡:CO2(aq)+CO(aq)+H2O(aq) 2HCO (aq),下列说法不正确的是
A.T1>T2
B.海水温度一定时,大气中CO2浓度增加,海
水中溶解的CO2随之增大,CO浓度降低
C.当大气中CO2浓度确定时,海水温度越高,
CO浓度越低
D.大气中CO2含量增加时,海水中的珊瑚礁将逐渐溶解
升高温度可以使HCO分解,海水中的CO浓度增加,当CO2浓度一定时,T1温度下的海水中CO浓度更高,因而T1>T2,A正确、C错误;观察图像可知,随CO2浓度增加,海水中的CO浓度下降,B正确;珊瑚礁的主要成分是CaCO3,CaCO3的沉淀溶解平衡方程式为CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO (aq),若海水中的CO浓度下降,会导致平衡正向移动,珊瑚礁会逐渐溶解,D正确。
A.PbSO4在水中存在溶解平衡:PbSO4(s)Pb2+(aq)+SO(aq)
B.生成PbCO3的离子方程式为PbSO4(s)+CO(aq)PbCO3(s)+
SO(aq)
C.滤液中不存在Pb2+
D.pH:滤液<饱和Na2CO3溶液
PbSO4难溶于水,在水中存在溶解平衡:PbSO4(s)Pb2+(aq)+SO(aq),A正确;铅膏(主要成分为PbSO4)中加入饱和Na2CO3溶液,过滤得到PbCO3,则生成PbCO3的离子方程式为PbSO4(s)+CO(aq)PbCO3(s)+SO(aq),B正确;PbSO4、PbCO3都难溶于水,在水中都存在溶解平衡,故滤液中仍存在Pb2+,C错误;滤液中溶质主要为Na2SO4,含有少量CO,其中c(CO)小于饱和Na2CO3溶液中的c(CO),则滤液中CO水解产生的c(OH-)小于饱和Na2CO3溶液中CO水解产生的c(OH-),饱和Na2CO3溶液的碱性强,故pH:滤液<饱和Na2CO3溶液,D正确。
由题图可知,lg c(NH3)=-1时,溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为10-2.35 mol/L和10-5.16 mol/L,则[Ag(NH3)]++NH3 [Ag(NH3)2]+的平衡常数K===103.81。
答案:c(Ag+)==0.02 mol·L-1,c(Cl-)==0.04 mol·L-1,Q=c(Ag+)·c(Cl-)=0.02×0.04=8.0×10-4>Ksp,所以有AgCl沉淀生成。
根据题给信息,当c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20时开始出现沉淀,则c(OH-)= mol·L-1=10-9 mol·L-1,c(H+)=10-5 mol·L-1,pH=5,所以要生成Cu(OH)2沉淀,应调整pH>5。
要使Cu2+浓度降至=2×10-4 mol·L-1,c(OH-)= mol·L-1=10-8 mol·L-1,c(H+)=10-6 mol·L-1,此时溶液的pH=6。
答案:三种阴离子浓度均为0.01 mol·L-1时,分别产生AgCl、AgBr和Ag2CrO4沉淀,所需要Ag+浓度依次为:
c1(Ag+)== mol·L-1=1.56×10-8 mol·L-1,
c2(Ag+)== mol·L-1=7.7×10-11 mol·L-1,
c3(Ag+)== mol·L-1=3×10-5 mol·L-1,沉淀时Ag+浓度最小的优先沉淀,因而沉淀的顺序为Br-、Cl-、CrO。
答案:在CaCO3的饱和溶液中c(Ca2+)== mol·L-1 ≈5.3×10-5 mol·L-1,若向CaCO3饱和溶液中加入Na2SO4溶液,产生CaSO4(s)时SO的最小浓度为c(SO)==≈0.17 mol·L-1,则当溶液中c(SO)大于0.17 mol·L-1时,CaCO3(s)可以转化为CaSO4(s)。
同一溶液中c(Ag+)相等,====5×10-7。
若终点时c(CrO)=1.1×10-4mol·L-1,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO)=1.1 ×10-12,c(Ag+)=10-4 mol·L-1,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,
c(Cl-)=1.8×10-6 mol·L-1。
n(AgNO3)=0.200 0 mol·L-1×0.021 L=0.004 2 mol,25.00 mL溶液中n(KCl)总=n(AgNO3)=0.004 2 mol,n(KClO4)+n(KCl)=0.004 2 mol,n(KClO4)×138.5 g·mol-1+n(KCl)×74.5 g·mol-1=0.568 90 g,解得n(KClO4)=0.004 0 mol,n(KClO4)总=0.004 0 mol×=0.040 mol,其纯度为×100%≈97.38%。
+2NH===Mg2++2NH3·H2O
CaSO4(s)+CO(aq)
CaCO3(s)+SO(aq)
Cu2+(aq) CuS(s)+Zn2+(aq)
实验中,由于开始滴加的氯化钙量较少而NaHC2O4过量,因此该反应在初始阶段发生的是2HC2O+Ca2+===CaC2O4↓+H2C2O4,该反应的平衡常数为K=====×106≈4.2×105,因为平衡常数很大,说明反应能够完全进行,当NaHC2O4完全消耗后,H2C2O4再和CaCl2发生反应,故错误。
(2)实验中V(CaCl2)=80 mL时,溶液中c(C2O)=4.0×10-8 mol·L-1
实验中V(CaCl2)=80 mL时,溶液中的钙离子浓度为c(Ca2+)==0.06 mol·L-1,溶液中c(C2O)== mol·L-1=4.0×10-8 mol·L-1,故正确。
由题图可知,Ksp(AgCl)=10-4.8×10-5=10-9.8,Ksp (Ag2CrO4)=10-1.7× (10-5)2=10-11.7。a点时,Q(AgCl)<Ksp(AgCl),Q(Ag2CrO4)<Ksp(Ag2CrO4),二者均无沉淀产生,A错误;由题图可知,b点时,c(Cl-)=c(CrO),且二者溶液中c(Ag+)相等,但AgCl与Ag2CrO4的组成不相似,故二者的Ksp不相等,B错误;该反应的平衡常数K====107.9,C正确;
溶液中c(Cl-)=c(CrO)=0.1 mol·L-1,向混合
溶液中滴加AgNO3溶液时,产生AgCl沉淀需
要Ag+的最小物质的量浓度c(Ag+)=
=mol·L-1=10-8.8 mol·L-1,产生Ag2CrO4
沉淀需要Ag+的最小物质的量浓度c(Ag+)== mol·L-1=10-5.35mol·L-1,产生AgCl沉淀时需要的c(Ag+)最小,故先产生AgCl沉淀,D错误。
碳酸钡能与胃酸反应生成可溶性钡盐,钡离子有毒,所以不能用碳酸钡作为内服造影剂,A错误;用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃,反应后c(Ba2+)= mol·L-1≈3.1×10-10 mol·L-1 < mol·L-1,浓度很小,可起到解毒的作用,B正确;碳酸钡与胃酸反应转化为可溶性钡盐,起不到解毒的作用,C错误;饱和BaSO4溶液中c(Ba2+)== mol·L-1>1.0×10-5 mol·L-1,所以误饮c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1的溶液时,不会引起钡离子中毒,D错误。
①Cu+Cu2+
2Cu+ K=7.6×10-7;②CuCl(s)===Cl-(aq)+Cu+(aq) Ksp=2.0×10-6;则①-2×②得:Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl,此反应的平衡常数为==1.9×105,说明此反应进行程度很大,能够完全进行
答案:BaCO3(s) Ba2+(aq)+CO(aq),HCl===H++Cl-,2H++CO===H2O+CO2↑,胃酸中盐酸电离的H+与BaCO3产生的CO结合生成CO2和H2O,破坏了BaCO3的溶解平衡,c(Ba2+)增大,引起人体中毒。
Q=c(Cl-)·c(Ag+)=0.01 mol·L-1×× mol·L-1≈9.8×10-7>1.8×
10-10=Ksp,故有AgCl沉淀生成。
4.已知部分钡盐的溶度积如下:Ksp(BaCO3)=8.1×10-9,Ksp[Ba(IO3)2]=6.5×10-10,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCrO4)=1.6×10-10。一种溶液中存在相同浓度的CO、CrO、IO、SO,且浓度均为0.001 mol·L-1,若向该溶液中逐滴滴入BaCl2溶液,首先出现的离子反应的离子方程式为
A.Ba2++CO===BaCO3↓
B.Ba2++CrO===BaCrO4↓
C.Ba2++2IO===Ba(IO3)2↓
D.Ba2++SO===BaSO4↓
根据沉淀转化向溶度积小的方向进行,Ksp(MnS)>Ksp(CuS),A正确;该反应达平衡时c(Mn2+)、c(Cu2+)保持不变,但不一定相等,B错误;往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,平衡向正方向移动,c(Mn2+)变大,C正确;该反应的平衡常数K===,D正确。
B.反应CaSO4(s)+CO(aq) CaCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K=1.75×104
由Ksp表达式可求出c(Ca2+)=7×10-3 mol·L-1,A项错误;K====1.75×104,B项正确;CaCO3、CaSO4都是盐,属于强电解质,C项错误;升高温度,溶度积和溶解度均增大,D项错误。
AgCl是难溶电解质,在悬浊液中存在溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),A正确。Ag+与NH3·H2O反应生成[Ag(NH3)2]+,但单质银与NH3·H2O不能反应,可用稀硝酸洗涤附着有银的试管,B错误。AgCl悬浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液,生成[Ag(NH3)2]+,说明NH3结合
Ag+的能力比Cl-强,C正确。加浓硝酸后,NH3·H2O与H+反应生成NH,使平衡Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O逆向移动,c(Ag+)增大,Ag+再与Cl-结合生成AgCl沉淀,D正确。
10.(17分)纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)]。在pH=4~7的水溶液中,纳米FeS颗粒表面带正电荷,Cr(Ⅵ)主要以HCrO、Cr2O、CrO的形式存在,纳米FeS去除水中Cr(Ⅵ)主要经过“吸附→反应→沉淀”的
过程。
已知:Ksp(FeS)=6.5×10-18,Ksp[Fe(OH)2]=5.0×10-17;H2S电离常数分别为Ka1=1.1×10-7、Ka2=1.3×10-13。
(1)在弱碱性溶液中,FeS与CrO反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和单质S,其离子方程式为__________________________________________________。
FeS+CrO+4H2O===Fe(OH)3+Cr(OH)3+S+2OH-
在弱碱性溶液中,FeS与CrO反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和单质S的离子方程式为FeS+CrO+4H2O===Fe(OH)3+Cr(OH)3+S+2OH-。
反应FeS+H+Fe2++HS-的平衡常数K=,由题目信息可知,Ksp(FeS)=c(Fe2+)·c(S2-)=6.5×10-18,H2S电离常数Ka2==1.3×10-13,所以K==Ksp(FeS)÷Ka2=5×10-5。
c3(Cd2+)·c2(PO)
磷酸镉沉淀溶解平衡方程式为Cd3(PO4)2(s) 3Cd2+(aq)+2PO(aq),则其沉淀溶解平衡常数表达式为Ksp=c3(Cd2+)·c2(PO)。
当CdCO3达到沉淀溶解平衡时有CdCO3(s) Cd2+(aq)+CO(aq),则此时溶液中c(Cd2+)=2×10-6mol·L-1,当Cd(OH)2达到沉淀溶解平衡时有Cd(OH)2(s) Cd2+(aq)+2OH-(aq),则c(Cd2+)=2×10-5mol·L-1,据此推出在水中的溶解量较大的是Cd(OH)2。
向某含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到7.9×10-8mol·L-1时,溶液中c(Cd2+)==1.0×10-19mol·L-1,则废水中Cd2+的含量为1.0×10-19×112×103 mg·L-1=1.12×10-14mg·L-1<0.005 mg·L-1,因此符合生活饮用水卫生标准。
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。