专题3 第四单元 第1课时 沉淀溶解平衡原理与溶度积-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书word(苏教版)
2025-12-10
|
19页
|
35人阅读
|
3人下载
教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修1 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第四单元 沉淀溶解平衡 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 329 KB |
| 发布时间 | 2025-12-10 |
| 更新时间 | 2025-12-10 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-10-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54200842.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本高中化学讲义聚焦沉淀溶解平衡原理与溶度积常数核心知识点,前承化学平衡、电离平衡等动态平衡概念,后续为沉淀转化、物质分离提纯等应用奠定基础。通过实验探究(如PbI₂溶解实验)、交流研讨(AgCl平衡建立过程分析)及表格对比(溶解性与溶解度关系),搭建从宏观现象到微观本质、定性认知到定量计算的学习支架。
资料以“实验-推理-建模”为主线,特色在于将科学探究与实践、科学思维深度融合。例如通过PbI₂与AgNO₃反应实验现象推理平衡存在,培养实证精神;设计溶度积计算判断沉淀生成顺序问题,发展模型认知能力。课中辅助教师突破抽象平衡概念,课后测评分层设计,助力学生巩固知识、查漏补缺,形成严谨的科学态度。
内容正文:
第四单元 沉淀溶解平衡
第1课时 沉淀溶解平衡原理与溶度积
[学习目标] 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡,能通过实验证明难溶电解质沉淀溶解平衡的存在,进一步发展粒子观、平衡观。理解外界因素对难溶电解质沉淀溶解平衡的影响。2.了解溶度积和溶液中的离子浓度幂之积的关系,建立根据溶度积判断反应进行的方向的思维模型。
任务一 沉淀溶解平衡原理
1.25 ℃时,溶解性与溶解度的关系
溶解性
易溶
可溶
微溶
难溶
溶解度
>10 g
1~10 g
0.01~1 g
<0.01 g
2.沉淀溶解平衡
(1)【实验探究】PbI2的溶解实验
将少量PbI2固体加入盛有一定量水的烧杯中,用玻璃棒充分搅拌,静置。取2 mL上层清液于试管中,滴加AgNO3溶液。
实验现象:试管中有黄色沉淀生成。
实验结论:PbI2的溶解度很小,但仍有极少量溶于水。
PbI2溶于水的平衡方程式是PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)。
[交流研讨1] 以AgCl为例分析沉淀溶解平衡建立的过程
(1)AgCl在溶液中存在两个过程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl表面进入水中,即存在 过程;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl表面析出,即存在 过程。在一定温度下,当AgCl溶解和沉淀的速率相等时,体系中形成AgCl 。如下图所示。
(2)沉淀溶解平衡方程式以AgCl沉淀溶解平衡为例: 。
提示:(1)溶解 沉淀 饱和溶液
(2)AgCl(s)Ag++Cl-
要与AgCl电离方程式区分开,强电解质完全电离:AgClAg++Cl-。
(2)沉淀溶解平衡的概念
在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,体系中形成了饱和溶液,即建立了动态平衡,叫做沉淀溶解平衡。
(3)沉淀溶解平衡状态的特征
3.影响沉淀溶解平衡的因素
(1)内因
难溶物质溶解程度的大小,主要取决于物质本身的性质。
(2)外因
影响沉淀溶解平衡的外部因素有温度、浓度、加入的电解质等。
①温度:温度升高,多数沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。
②浓度:加水稀释,浓度减小,平衡向沉淀溶解的方向移动。
③同离子效应:加入与难溶电解质构成微粒相同的物质,平衡向生成沉淀的方向移动。
④化学反应:加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质,平衡向沉淀溶解的方向移动。
[交流研讨2] 已知沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+2OH-(aq),在Mg(OH)2悬浊液中,请分析当改变下列条件时,对该溶解平衡的影响,填写下表:
条件改变
移动方向
c(Mg2+)
c(OH-)
溶解度
加水
升温
加MgCl2(s)
加盐酸
加NaOH(s)
提示:正向移动 不变 不变 不变 正向移动 增大 增大 增大 逆向移动 增大 减小 减小 正向移动 增大 减小 增大 逆向移动 减小 增大 减小
[交流研讨3] 正误判断
(1)BaSO4在相同物质的量浓度的硫酸钠和硫酸铝溶液中的溶解度相同(×)
(2)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动(×)
(3)为减少洗涤过程中固体的损耗,最好选用稀硫酸代替H2O来洗涤BaSO4沉淀(√)
(4)向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O固体,恢复到原来温度时,溶液中的Na+总数不变(×)
1.下列关于沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag++Cl-的说法正确的是( )
A.AgCl沉淀的生成和溶解同时在不断进行,且速率相等
B.等物质的量的AgNO3和NaCl溶于水后,溶液中不存在Ag+和Cl-
C.只要向含有AgCl的饱和溶液中加入盐酸,一定会有沉淀生成
D.“”说明AgCl没有完全电离,AgCl是弱电解质
答案:A
解析:沉淀溶解平衡是一个动态平衡,A项正确;存在沉淀溶解平衡,则溶液中肯定存在Ag+和Cl-,B项错误;如果加入盐酸后溶液中Cl-的浓度小于原饱和溶液中Cl-的浓度,则不产生沉淀,C项错误;
“”说明AgCl是极少部分溶解,但溶解的部分完全电离,AgCl是强电解质,D项错误。
2.某同学为了验证难溶的氯化银在水中存在沉淀溶解平衡,设计了如下实验方案。下列说法正确的是( )
A.步骤①中应加入过量的AgNO3溶液
B.步骤①中应使NaCl溶液过量
C.步骤②中现象是无沉淀产生
D.步骤②中选用的AgNO3溶液的浓度应小于步骤①
答案:A
解析:为了验证难溶的氯化银在水中也存在沉淀溶解平衡,要证明在氯化钠溶液中加入过量的硝酸银溶液完全反应后的滤液中还存在氯离子,由图可知:步骤①中应加入过量的AgNO3溶液,使NaCl完全反应,A正确,B错误;步骤②中现象是产生了白色沉淀,这样才能证明滤液中仍存在氯离子,C错误;步骤②中选用的AgNO3溶液的浓度应大于步骤①,D错误。
3.一定温度下,在Ba(OH)2的悬浊液中,存在Ba(OH)2固体与其电离的离子间的溶解平衡关系:Ba(OH)2(s)Ba2+(aq)+2OH-(aq),向此体系中再加入少量的BaO粉末,如果保持温度不变,则下列说法正确的是( )
A.c(Ba2+)增大 B.溶液中Ba2+数目减少
C.溶液pH减小 D.溶液pH增大
答案:B
解析:Ba(OH)2(s)Ba2+(aq)+2OH-(aq),加入少量的BaO粉末,BaO与H2O反应消耗了水,溶液中有部分沉淀析出,且溶液仍为饱和溶液,因温度不变,故c(Ba2+)、c(OH-)、pH均不变。
任务二 溶度积常数
1.溶度积常数
(1)概念
在一定温度下,难溶电解质达到沉淀溶解平衡后的溶液为饱和溶液,其离子浓度不再发生变化,溶液中各离子浓度幂之积为常数,叫做溶度积常数(简称溶度积),用Ksp表示。
(2)意义:溶度积(Ksp)反映了物质在水中的溶解能力。
①对于同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr、AgI)而言,Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力越小。
②对于不同类型的物质,Ksp不能直接作为比较依据,而应通过计算将Ksp转化为饱和溶液中溶质的物质的量浓度确定溶解能力的强弱。
[交流研讨1] 已知几种难溶电解质在25 ℃时的溶度积如表。
化学式
Ksp
AgCl
1.8×10-10
AgBr
5.4×10-13
AgI
8.5×10-17
Ag2S
6.3×10-50
Mg(OH)2
5.6×10-12
Fe(OH)2
4.9×10-17
请思考下列问题:
(1)25 ℃时AgCl(s)、AgBr(s)、AgI(s)溶于水形成的饱和溶液中,c(Ag+)大小关系能否直接判断?三种物质的溶解能力由大到小排序如何?
(2)AgCl、Mg(OH)2哪个更难溶?
(3)写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式。
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
Ksp= 。
Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)
Ksp= 。
AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)
Ksp= 。
提示:(1)能 AgCl>AgBr>AgI
(2)Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=c2(Ag+)=1.8×10-10,c(Ag+)≈1.34×10-5 mol·L-1,即AgCl的溶解浓度为1.34×10-5 mol·L-1;Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)=4c3(Mg2+)=5.6×10-12,c(Mg2+)≈1.12×10-4 mol·L-1,即Mg(OH)2的溶解浓度为1.12×10-4 mol·L-1,则AgCl更难溶。
(3)c(Ag+)·c(Cl-) c(Fe3+)·c3(OH-)
cm(An+)·cn(Bm-)
2.溶度积的应用
(1)通过比较溶度积Ksp与溶液中有关离子浓度幂的乘积Qc的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解:
①Qc>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
②Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。
③Qc<Ksp,溶液不饱和,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。
[交流研讨2] 已知25 ℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20。在pH=5,c(Cu2+)=2 mol·L-1的溶液中能否生成Cu(OH)2沉淀?(写出解答步骤)
(2)用于比较生成沉淀的顺序。例如向含有等浓度Br-、Cl-和Cr的溶液中滴加AgNO3溶液,可利用AgBr、AgCl、Ag2CrO4三种银盐的Ksp计算出产生三种沉淀所需Ag+的浓度,从而确定三种阴离子形成沉淀的顺序。
提示:Qc=×2=2×10-18>Ksp[Cu(OH)2],故溶液中有Cu(OH)2沉淀生成。
[交流研讨3] 已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11。某溶液中含有Cl-、Br-和Cr,浓度均为0.010 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 。
提示:Br-、Cl-、Cr
[交流研讨4] 正误判断
(1)溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积(×)
(2)改变外界条件使沉淀溶解平衡正向移动,Ksp一定增大(×)
(3)Ksp小的难溶电解质的溶解度一定小于Ksp大的难溶电解质的溶解度(×)
(4)可利用溶液混合后的离子浓度幂之积与Ksp的相对大小来判断溶液混合后是否有沉淀生成(√)
1.下列关于沉淀溶解平衡的说法中不正确的是( )
A.难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡,且是一种动态平衡
B.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关
C.Ksp反映了物质在水中的溶解能力,可直接根据Ksp的数值大小比较电解质在水中的溶解能力大小
D.Ksp改变,可使沉淀溶解平衡移动
答案:C
解析:沉淀溶解平衡是平衡的一种,也是一种动态平衡。B、C、D三项考查的是Ksp的含义。难溶电解质的Ksp的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力。它只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关。溶液中离子浓度改变只能使平衡移动,并不改变溶度积。在一定温度下,Ksp为一常数。
2.已知CaCO3的Ksp=2.8×10-9,现将浓度为2×10-4 mol·L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用CaCl2溶液的浓度至少应大于( )
A.2.8×10-2 mol·L-1 B.1.4×10-5 mol·L-1
C.2.8×10-5 mol·L-1 D.5.6×10-5 mol·L-1
答案:D
解析:若要产生沉淀,离子浓度幂之积应大于Ksp,因为等体积混合,所以体积加倍,混合时浓度减半。设所用CaCl2溶液的浓度为x,则×>2.8×10-9,求得x>5.6×10-5 mol·L-1。
3.已知25 ℃时,BaSO4的Ksp=1.0×10-10。
(1)将一定量的BaSO4溶于水中,达到平衡状态,c(S)为 。
(2)将一定量的BaSO4加入0.01 mol·L-1的BaCl2溶液中,达到平衡时,c(S)为 。
(3)将5 mL 2.0×10-5 mol·L-1的BaCl2溶液与5 mL 1.0×10-4 mol·L-1的Na2SO4溶液混合,是否有沉淀生成?请说明原因。
答案:(1)1.0×10-5 (2)1.0×10-8
(3)混合后,c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1,c(S)=5.0×10-5 mol·L-1,Qc=c(Ba2+)×c(S)=5.0×10-10>Ksp,有沉淀生成。
1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )
A.溶解开始时,溶液中各离子浓度相等
B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的生成和溶解的速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变
D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶的该沉淀物,将促进溶解
答案:B
解析:溶解过程中,溶质电离生成的各离子的浓度与溶质的组成有关,A项不正确;沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等,C项不正确;沉淀溶解达到平衡后,再加入难溶的该沉淀物,平衡不会移动,D项不正确。
2.一定温度下,将足量的AgCl分别放入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的顺序是( )
①20 mL 0.01 mol·L-1 KCl溶液
②30 mL 0.02 mol·L-1 CaCl2溶液
③40 mL 0.03 mol·L-1 HCl溶液
④10 mL 蒸馏水
⑤50 mL 0.05 mol·L-1 AgNO3溶液
A.①>②>③>④>⑤ B.④>①>③>②>⑤
C.⑤>④>②>①>③ D.④>③>⑤>②>①
答案:B
解析:AgCl(s)Ag++Cl-,溶液中c(Cl-)或c(Ag+)越大,对AgCl的溶解抑制作用越大,AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关,而与溶液体积无关。①c(Cl-)=0.01 mol·L-1,②c(Cl-)=0.04 mol·L-1,③c(Cl-)=0.03 mol·L-1,④c(Ag+)=c(Cl-)=0,⑤c(Ag+)=0.05 mol·L-1;故AgCl的溶解度由大到小的顺序为④>①>③>②>⑤。
3.已知:Ksp(CaSO4)=7.1×10-5,Ksp(CaCO3)=5.0×10-9。室温下,反应CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)达到平衡时,下列说法错误的是( )
A.CaCO3的质量不再变化
B.溶液中=1.42×104
C.增加溶液中C的浓度,平衡右移
D.向体系中通入少量HCl,C的浓度一定减小
答案:D
解析:A项,沉淀溶解达到平衡后,v沉淀=v溶解,各离子浓度不变,固体质量不变,所以CaCO3的质量不变,正确;B项,溶液中====1.42×104,正确;C项,增加溶液中C的浓度,平衡向减弱这种改变的方向移动,即正向移动,正确;D项,体系中通入少量HCl,溶液中S浓度不变,由于=1.42×104,故c(C)也不变,错误。
4.常温下几种难溶电解质的溶度积如表所示:
物质名称
硫化亚铁
硫化铜
硫化锌
溶度积
6.3×10-18
6.3×10-36
1.6×10-24
向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01 mol·L-1 Na2S溶液时,Fe2+、Cu2+、Zn2+沉淀的先后顺序为( )
A.Fe2+、Zn2+、Cu2 B.Cu2+、Zn2+、Fe2+
C.Zn2+、Fe2+、Cu2+ D.Cu2+、Fe2+、Zn2+
答案:B
解析:生成硫化亚铁的最小c(Fe2+)== mol·L-1=6.3×10-16 mol·L-1;生成硫化铜沉淀需要的最小c(Cu2+)== mol·L-1=6.3×10-34 mol·L-1;生成硫化锌沉淀需要的最小c(Zn2+)== mol·L-1=1.6×10-22 mol·L-1。所以沉淀的先后顺序为Cu2+、Zn2+、Fe2+。
5.在0.10 mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)= mol·L-1(Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。若在0.1 mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是 mol·L-1。
答案:2.2×10-8 0.2
解析:pH=8时,c(OH-)=10-6 mol·L-1,由氢氧化铜的溶度积常数可知:Ksp=2.2×10-20=10-12×c(Cu2+),得c(Cu2+)=2.2×10-8 mol·L-1;使Cu2+沉淀完全,已知c(Cu2+)=0.1 mol·L-1,根据反应关系式:Cu2+~2H+得c(H+)=0.2 mol·L-1。
课时测评28 沉淀溶解平衡原理与溶度积
(时间:45分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1-9题,每小题3分,共27分。
题点1 沉淀溶解平衡及其影响因素
1.下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中,不正确的是( )
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,溶液中仍存在Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.向AgCl悬浊液中加入NaCl固体,AgCl的溶解度增大
答案:D
解析:沉淀溶解平衡的实质是v(沉淀)=v(溶解)≠0,A正确;AgCl在水中存在溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),该平衡是动态平衡,溶液中存在Ag+和Cl-,B正确;AgCl溶解过程为吸热过程,升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大,C正确;向AgCl悬浊液中加入NaCl固体,c(Cl-)增大,AgCl沉淀溶解平衡左移,溶解度减小,D错误。
2.一定温度下,在氢氧化钡的悬浊液中,存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解平衡关系:Ba(OH)2(s)Ba2++2OH-。向此悬浊液中加入少量的氧化钡粉末,下列叙述正确的是( )
A.溶液中氢氧根离子浓度增大
B.溶液中钡离子浓度减少
C.溶液中钡离子数目减小
D.pH减小
答案:C
解析:反应后仍为饱和溶液,溶液中氢氧根离子浓度不变,故A错误;反应后仍为饱和溶液,溶液中钡离子浓度不变,故B错误;加入氧化钡粉末,消耗水,由于原溶液已达到饱和,则平衡向逆反应方向移动,溶液中Ba2+数目减少,故C正确;反应后仍为饱和溶液,溶液中氢氧根离子浓度不变,则氢离子浓度也不变,pH不变,故D错误。
题点2 溶度积及其应用
3.下列说法正确的是( )
A.难溶电解质的溶度积Ksp越小,则它的溶解度越小
B.Ksp(Ag2CrO4)<Ksp(AgCl),则Ag2CrO4的溶解度小于AgCl的溶解度
C.溶度积常数Ksp与温度有关,温度越高,溶度积越大
D.升高温度,某沉淀溶解平衡逆向移动,说明它的溶解度是减小的,Ksp也变小
答案:D
解析:不同类型的电解质是无法由溶度积来比较溶解度大小的,同类型的难溶电解质Ksp越小,溶解度越小,A错误;电解质类型不同,不能简单由Ksp的数值大小来比较溶解度,B错误;溶度积常数Ksp与温度有关,温度越高,溶度积常数可能增大也可能减小,C错误;升高温度,沉淀溶解平衡逆向移动,则说明它的溶解度是减小的,所以Ksp也变小,D正确。
4.已知25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11、Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。在c(Mg2+)=c(Cu2+)的酸性溶液中,逐滴加入NaOH稀溶液使pH慢慢增大,下列判断正确的是( )
A.Mg2+先沉淀 B.Cu2+先沉淀
C.同时沉淀 D.Mg2+和Cu2+均不可能沉淀
答案:B
解析:Mg(OH)2和Cu(OH)2为同种类型的沉淀,Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],所以当c(Mg2+)=c(Cu2+)时,Cu2+沉淀时所需c(OH-)更小,所以逐滴加入NaOH稀溶液使pH慢慢增大,Cu2+先沉淀。
5.已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10 ,Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是( )
A.AgCl>AgI>Ag2CrO4 B.AgCl>Ag2CrO4>AgI
C.Ag2CrO4>AgCl>AgI D.Ag2CrO4>AgI>AgCl
答案:C
解析:AgCl和AgI的结构相似,由Ksp可知AgCl饱和溶液中的c(Ag+)大于AgI饱和溶液中的c(Ag+);AgCl饱和溶液中的c2(Ag+)=Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+Cr(aq)的Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(Cr)=c3(Ag+)=2.0×10-12,可得Ag2CrO4饱和溶液中的c(Ag+)大于AgCl饱和溶液中的c(Ag+);故Ag+浓度大小顺序为Ag2CrO4>AgCl>AgI。
6.已知室温时Ksp(CaCO3)=3.36×10-9,Ksp(CaF2)=3.45×10-11。下列关于CaCO3和CaF2两悬浊液说法错误的是( )
A.CaCO3和CaF2两悬浊液中前者的c(Ca2+)较小
B.分别滴加稀硫酸,CaCO3与CaF2的溶度积常数均增大
C.分别加入0.1 mol·L-1的CaCl2溶液,c(C)和c(F-)均减小
D.CaCO3和CaF2共存的饱和溶液中,的值约为97.4
答案:B
解析:CaCO3悬浊液中c(Ca2+)= mol·L-1≈5.8×10-5 mol·L-1,CaF2悬浊液中,Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-)=4c3(Ca2+),故c(Ca2+)= mol·L-1≈2.0×10-4 mol·L-1,因此CaCO3和CaF2两悬浊液中前者的c(Ca2+)较小,A正确;溶度积只与温度有关,温度不变,溶度积常数不变,B错误;加入CaCl2溶液,Ca2+浓度增大,CaCO3、CaF2沉淀溶解平衡均逆向移动,c(C)和c(F-)均减小,C正确;Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-),Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(C),同一溶液中,Ca2+浓度相等,故=≈97.4,D正确。
7.已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 ℃)见下表:
难溶电解质
AgCl
AgBr
AgI
Ag2SO4
Ag2CrO4
Ksp
1.8×10-10
5.0×10-13
8.3×10-17
1.4×10-5
1.12×10-12
下列叙述不正确的是( )
A.由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小
B.将等体积的4×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3 mol·L-1的K2CrO4溶液混合,有Ag2CrO4沉淀产生
C.向AgCl的悬浊液中滴加饱和NaBr溶液可以得到浅黄色AgBr悬浊液
D.向100 mL 0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液,有白色沉淀生成
答案:D
解析:对于结构相似的物质,溶度积常数越小,则溶解度越小,所以由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小,A正确;由离子的浓度可知,(2×10-3)2×(2×10-3)=8×10-9>Ksp=1.12×10-12,所以有Ag2CrO4沉淀产生,B正确;由表格中的Ksp可知,1.8×10-10>5.0×10-13,则AgBr的溶度积比AgCl小,所以向AgCl的悬浊液中滴加NaBr的饱和溶液可以得到浅黄色AgBr悬浊液,C正确; 混合溶液中c(Ag+)=0.1 mol·L-1×≈0.001 mol·L-1,c2(Ag+)·c(S)=0.0012×0.1=1×10-7<1.4×10-5,故不会产生沉淀,D错误。
8.一定温度下,难溶强电解质的饱和溶液中存在着沉淀溶解平衡,其平衡常数如下:
物质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp(25 ℃)
4.9×10-17
2.2×10-20
2.8×10-39
对于1 L含Fe2(SO4)3、FeSO4和CuSO4各0.5 mol的混合溶液,根据表中数据判断,下列说法错误的是( )
A.向混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.向溶液中加入双氧水,并用CuO粉末调节pH,过滤后可获得较纯净的CuSO4溶液
C.该溶液中c(S)∶[c(Fe3+)+c(Fe2+)+c(Cu2+)]=5∶4
D.将少量FeCl3粉末加入Cu(OH)2悬浊液中,c(Cu2+)增大
答案:C
解析:向混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,Fe3+开始沉淀时c(OH-)= mol·L-1=×10-13mol·L-1,Cu2+开始沉淀时c(OH-)= mol·L-1=×10-10 mol·L-1>×10-13 mol·L-1,Fe(OH)2和Cu(OH)2类型相同,Fe(OH)2的Ksp大于Cu(OH)2,Fe2+开始沉淀时c(OH-)>×10-10 mol·L-1,所以最先看到红褐色沉淀,故A正确;向溶液中加入双氧水,可将Fe2+氧化为Fe3+,当Fe3+完全沉淀时c(OH-)> mol·L-1=×10-12 mol·L-1<Cu2+开始沉淀时的c(OH-),故用CuO粉末调节pH可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤后可获得较纯净的CuSO4溶液,故B正确;该溶液中Fe3+、Fe2+、Cu2+因发生水解而消耗一部分,所以c(S)∶[c(Fe3+)+c(Fe2+)+c(Cu2+)]>5∶4,故C错误;将少量FeCl3粉末加入Cu(OH)2悬浊液中,由上述分析可知Fe3+更易与OH-结合,使平衡Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq)右移,c(Cu2+)增大,故D正确。
9.已知25 ℃时,电离常数Ka(HF)=3.6×10-4,溶度积常数Ksp(CaF2)=1.46×10-10。现向1 L 0.2 mol·L-1 HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L-1 CaCl2溶液,则下列说法中正确的是( )
A.25 ℃时,0.1 mol·L-1 HF溶液的pH=1
B.Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化
C.该体系中Ksp(CaF2)=
D.该体系中有CaF2沉淀产生
答案:D
解析:氟化氢为弱酸,在水溶液中不能完全电离,则25 ℃时,0.1 mol·L-1 HF溶液的pH>1,A错误;Ksp只与温度有关,与浓度无关,B错误;温度不变时,电离常数和溶度积常数均不变,Ka(HF)=3.6×10-4,Ksp(CaF2)=1.46×10-10,Ka(HF)·Ksp(CaF2)≠1,C错误;两溶液混合后,钙离子浓度为0.1 mol·L-1,c(F-)==6×10-3 mol·L-1,则c2(F-)·c(Ca2+)=(6×10-3)2×0.1=3.6×10-6>Ksp(CaF2),说明有沉淀生成,D正确。
10.(5分)向1 mol·L-1的Na2CO3和NaHCO3溶液中分别滴加少量FeCl2溶液,均产生白色沉淀。
查阅资料:ⅰ.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中,c(C)=1×10-2mol·L-1,c(OH-)=2×10-6mol·L-1;
ⅱ.25 ℃时,Ksp(FeCO3)=3.2×10-11,Ksp[Fe(OH)2]=5.0×10-17。
通过计算判断NaHCO3与FeCl2反应产生的沉淀是FeCO3,还是Fe(OH)2?
(要求有计算过程)。
答案:1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:生成FeCO3沉淀所需c1(Fe2+)== mol·L-1=3.2×10-9 mol·L-1;生成Fe(OH)2沉淀所需c2(Fe2+)== mol·L-1=1.25×10-5mol·L-1;c1(Fe2+) ≪c2(Fe2+),故NaHCO3与FeCl2反应产生的沉淀为FeCO3而不是Fe(OH)2
11.(12分)痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病。
关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体,有关平衡如下:
①HUr(尿酸,aq)Ur-(尿酸根,aq)+H+(aq) (37 ℃时,Ka=4.0×10-6)
②NaUr(s)Ur-(aq)+Na+(aq)
(1)37 ℃时,1.0 L水中最多可溶解8.0×10-3 mol尿酸钠,此温度下尿酸钠的Ksp为 。
(2)关节炎发作多在脚趾和手指的关节处,这说明温度降低时,尿酸钠的Ksp (填“增大”“减小”或“不变”),生成尿酸钠晶体的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)37 ℃时,某尿酸结石病人尿液中尿酸分子和尿酸根离子的总浓度为2.0×10-3 mol·L-1,其中尿酸分子的浓度为5.0×10-4 mol·L-1,该病人尿液的c(H+)为 ,pH 7(填“>”“=”或“<”)。
答案:(1)6.4×10-5 (2)减小 放热
(3)1.33×10-6 mol·L-1 <
解析:(1)尿酸钠的Ksp=c(Na+)·c(Ur-)=8.0×10-3×8.0×10-3=6.4×10-5。
(2)由题给信息,关节炎是因为形成了尿酸钠晶体,说明降温反应②的平衡向逆反应方向移动,Ksp减小。温度降低,平衡逆向移动,说明生成尿酸钠晶体的反应是放热反应。
(3)c(HUr)=5.0×10-4 mol·L-1,c(Ur-)=2.0×10-3 mol·L-1-5.0×10-4 mol·L-1=1.5×10-3 mol·L-1,根据:Ka=,c(H+)= mol·L-1≈1.33×10-6 mol·L-1。
12.(16分)已知25 ℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,Ksp(AgI)=8.5×10-17。
(1)25 ℃时,氯化银的饱和溶液中,c(Cl-)= ,向其中加入NaCl固体,溶解平衡 (填“左移”“右移”或“不移动”),溶度积常数 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)25 ℃时,若向50 mL 0.018 mol·L-1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L-1的盐酸,混合后溶液中的c(Ag+)= ,pH= 。
(3)25 ℃时,氯化银的饱和溶液和铬酸银的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序为 ,由此可得出 更难溶。
(4)将等体积的4×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3 mol·L-1的K2CrO4溶液混合 (填“有”或“没有”)Ag2CrO4沉淀产生。
答案:(1)1.3×10-5 mol·L-1 左移 不变
(2)1.8×10-7 mol·L-1 2
(3)Ag2CrO4>AgCl AgCl (4)有
解析:(1)氯化银的饱和溶液中无其他离子影响,c(Ag+)=c(Cl-)= mol·L-1≈1.3×10-5 mol·L-1;
(2)n(AgNO3)=50 mL×0.018 mol·L-1=0.9 mmol,n(HCl)=50 mL×0.020 mol·L-1=1 mmol,两溶液混合:AgNO3+HClAgCl↓+HNO3,HCl过量:1 mmol-0.9 mmol=0.1 mmol,故反应后的c(Cl-)==1×10-3 mol·L-1,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,即c(Ag+)·(1×10-3)=1.8×10-10,解得c(Ag+)=1.8×10-7 mol·L-1;H+未被消耗,c(H+)= =1×10-2 mol·L-1,pH=-lg (1×10-2)=2;(3)在Ag2CrO4的沉淀溶解平衡中Ag2CrO4(s)(aq)+(aq),(2x)2·x=2.0×10-12,x3=0.5×10-12,x=×10-4,c(Ag+)=2x=2××10-4 mol·L-1≈1.6×10-4 mol·L-1大于(1)中计算的c(Ag+),则AgCl更难溶;
(4)4×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3 mol·L-1的K2CrO4溶液等体积混合:c(Ag+)= mol·L-1=2×10-3 mol·L-1,同理可以求得c(Cr)=2×10-3 mol·L-1,故:c2(Ag+)·c(Cr)=(2×10-3)2×2×10-3=8×10-9>Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,所以有Ag2CrO4沉淀产生。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
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。