第9讲 难溶电解质的溶解平衡 讲义-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2026-09-14
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摘要:
本高中化学讲义聚焦难溶电解质的溶解平衡核心知识点,系统梳理沉淀溶解平衡的建立与方程式书写,深入分析浓度、温度、同离子效应等影响因素,详细讲解溶度积Ksp的计算及应用,通过图像分析构建从基础概念到实际应用的学习支架。
该资料以考向预测明确高考重点,知识清单与热点题型结合,通过真题实例培养学生科学思维中的证据推理能力。结合化工除杂等真实情境体现科学探究与实践,课后提升助力查漏补缺,课中辅助教师授课,课后帮助学生巩固知识。
内容正文:
第9讲 难溶电解质的溶解平衡
【考向预测】
1.此部分内容常出现在高考选择题,也常结合化工流程、原理大题在非选择题中考查。
2.高考主要考查点:一是溶度积Ksp的判断与简单计算,利Qc与Ksp关系判断沉淀生成与溶解;二是沉淀转化规律,沉淀溶解平衡图像分析;三是以化工除杂为背景,考查沉淀溶解平衡的实际应用。
(
知识梳理
·
题型预览
)
热点题型一:沉淀溶解平衡
热点题型二:沉淀溶解平衡的影响因素
热点题型三:溶度积的相关计算
热点题型四:溶度积的应用
热点题型五:沉淀溶解平衡图像分析
(
知识点1:沉淀溶解平衡
)
【知识清单】
1.沉淀溶解平衡的建立
在一定温度下,当难溶电解质在水中形成饱和溶液时,沉淀速率与溶解速率相等,达到平衡状态。
2.沉淀溶解平衡方程式
Mg(OH)2(s)Mg2++(aq)+2OH-(aq)
沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了Mg2+与OH-的反应不能完全进行到底。一般情况下,当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5mol·L-1时,化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。
热点题型一:沉淀溶解平衡
1.(25-26高二上·云南曲靖·期末)(多选)下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.难溶电解质的溶解度很小,但不会等于零
B.沉淀溶解达到平衡时,溶液中离子浓度不再变化
C.向AgCl饱和溶液中加入NaCl固体,AgCl的溶解度不变
D.沉淀的生成、溶解和转化都遵循勒夏特列原理
2.(25-26高二上·云南文山·阶段检测)下列关于沉淀溶解平衡的理解,正确的是
A.增加难溶电解质的量,可促进沉淀溶解平衡向溶解方向移动
B.在氯化银饱和溶液中,增大浓度,的溶度积增大
C.在水中的溶解度与在饱和溶液中的溶解度相同
D.在白色沉淀上滴加溶液,变为黑色沉淀,则
3.(【育博苑】3.3.1沉淀溶解平衡与溶度积)下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.Ksp(AB2)小于Ksp(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度
B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大
C.可比较浓度商Q与溶度积Ksp的相对大小来判断沉淀溶解平衡移动的方向
D.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,平衡不移动
(
知识点2:沉淀溶解平衡的影响因素
)
1.影响沉淀溶解平衡的因素
(1)内因:难溶电解质本身的性质。
(2)外因:
①浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,但Ksp不变。
②温度:多数难溶电解质的溶解过程是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,同时Ksp变大,但Ca(OH)2相反。
③同离子效应:向沉淀溶解平衡体系中,加入相同的离子,使平衡向沉淀方向移动,但Ksp不变。
④其他:向沉淀溶解平衡体系中,加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子,使平衡向溶解的方向移动,Ksp不变。
2.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
热点题型二:沉淀溶解平衡的影响因素
4.(25-26高二上·全国·课后作业)已知溶解平衡:,请分析当改变下列条件时,对该溶解平衡的影响,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
溶解度
加水
___________移动
___________
___________
___________
升温
___________移动
___________
___________
___________
加
___________移动
___________
___________
___________
加盐酸
___________移动
___________
___________
___________
加
___________移动
___________
___________
___________
5.(25-26高二上·山西·阶段检测)25℃时,在溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.25℃时,溶度积常数:
B.b、d两点对应的都是过饱和溶液
C.通过蒸发可使b点对应溶液变为a点对应溶液
D.25℃时,向a点对应溶液中加入溶液,可变为d点对应溶液
6.(25-26高二上·辽宁鞍山·期中)下列说法正确的是
A.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp也发生改变
B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积
C.所有物质的溶度积都随温度的升高而增大
D.可用离子积Q判断沉淀溶解平衡进行的方向
7.(24-25高二上·吉林长春·阶段检测)下列有关BaSO4沉淀的溶解平衡说法正确的是
A.BaSO4沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行
B.BaSO4难溶于水,溶液中没有Ba2+和SO
C.升高温度,BaSO4沉淀的溶解度减小
D.向BaSO4沉淀溶解平衡体系中加入Na2SO4固体,溶液中Ba2+浓度减小
8.(25-26高二上·重庆·期中)25℃时,在含有大量的饱和溶液中存在着平衡:,加入少量固体,下列说法正确的是
A.溶液中浓度减小 B.溶度积常数减小
C.沉淀溶解平衡向左移动 D.溶液中浓度增大
9.(【育博苑】3.3.1沉淀溶解平衡与溶度积)下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是
A.达到沉淀溶解平衡时,溶液中溶质的离子浓度一定相等,且保持不变
B.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
C.室温下,AgCl在水中的溶解度大于其在食盐水中的溶解度
D.向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液,则沉淀完全,溶液中只含Ba2+、Na+和Cl-,不含
10.(24-25高二上·云南丽江·阶段检测)下列说法中正确的是
A.AgCl悬浊液中加入KI溶液,白色沉淀变成黄色,证明此条件下
B.AgCl悬浊液中存在平衡:,往其中加入少量NaCl粉末,平衡向左移动,溶液中离子的总浓度减小
C.硬水中含有较多的、、加热煮沸可以完全除去其中的、
D.饱和石灰水中加入一定量生石灰,溶液温度明显升高,pH增大
(
知识点3:溶度积的相关计算
)
【知识清单】
1.溶度积的相关计算
(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
Qc
表达式
Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度都是平衡浓度
Qc(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度是任意浓度
应用
判断在一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;②Qc=Ksp:溶液饱和,处于平衡状态;③Qc<Ksp:溶液未饱和,无沉淀析出。
(2)已知溶度积求溶解度
以AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl−(aq)为例,已知Ksp,则饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl−)=,结合溶液体积即可求出溶解的AgCl的质量,利用公式=即可求出溶解度。
(3)已知溶解度求溶度积
已知溶解度S(因为溶液中溶解的电解质很少,所以溶液的密度可视为1 g·cm−3),则100 g水即0.1 L溶液中溶解的电解质的质量m为已知,则1 L溶液中所含离子的物质的量(离子的物质的量浓度)便可求出,利用公式即可求出Ksp。
(4)两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能产生多种沉淀时判断产生沉淀先后顺序的问题,均可利用溶度积的计算公式或离子积与浓度积的关系加以判断。
注意:
(1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关。
(2)溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动,并不能改变溶度积。
(3)沉淀的生成和溶解这两个相反过程相互转化的条件是离子浓度的大小,改变反应所需的离子浓度,可使反应向着所需的方向转化。
(4)只有组成相似的物质(如AgCl与AgI、CaCO3与BaCO3),才能用Ksp的相对大小来判断物质溶解度的相对大小。
热点题型三:溶度积的相关计算
11.(26-27高三上·北京房山·开学考试)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:,其水溶液呈弱碱性。已知:,。下列有关说法正确的是
A.上层清液中存在
B.向体系中通入气体,溶液中保持不变
C.向体系加水达到新平衡后,与加水之前相同
D.通过加溶液可实现向的有效转化
12.(25-26高二下·云南曲靖·期中)已知,Ksp(AgBr)=5.0×10-13,现向等浓度NaCl和NaBr的混合溶液中逐滴加入稀AgNO3溶液,下列判断正确的是
A.先有AgCl沉淀生成 B.无沉淀生成 C.先有AgBr沉淀生成 D.无法判断
13.(25-26高二上·福建厦门·期末)水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中,研究水溶液中的离子反应有着重要的意义。下列说法正确的是
A.常温下,的HA溶液加水稀释10倍后,若,则HA一定为弱电解质
B.某温度下, 溶液的,则该溶液中水的电离度为
C.常温下,向20.00 mL 溶液中加入等物质的量浓度的溶液,当溶液中时,加入溶液的体积等于20.00 mL[忽略混合过程中溶液的体积变化]
D.在一定温度下,用固体除去“钙、镁”时,若原溶液中,当除钙率达到99%时,溶液中为[已知,,忽略混合过程中溶液的体积变化]
14.(25-26高二上·浙江杭州·期末)已知:常温下,,,常温下,下列说法不正确的是
A.溶液呈中性
B.pH=3的醋酸溶液中与纯水中由水电离产生的比为
C.
D.溶液中,
15.(25-26高二上·天津蓟州·阶段检测)已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.0×10-16,下列说法错误的是
A.常温下,用pH计分别测定0.1mol/L的NaCl溶液和0.1mol/L CH3COONH4溶液的pH等于7,说明水的电离程度相同
B.在含浓度均为0.001mol/L的Cl-、I-的溶液中缓慢滴加AgNO3稀溶液,先析出AgI
C.某温度下,AgCl在蒸馏水、NaCl溶液中的溶解度不同
D.在该温度下,的平衡常数为1.8×106
16.(25-26高二上·陕西商洛·阶段检测)下列说法错误的是
A.向浓度均为的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量溶液,有黄色沉淀生成,则
B.向AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸,则AgCl的溶解度减小
C.当时溶液过饱和,会有沉淀析出
D.用溶液将水垢中的转化为溶于酸的
17.(25-26高二上·海南·阶段检测)已知:①常温下,几种金属硫化物的溶度积常数()如下表所示:
物质
CuS
ZnS
FeS
②溶液中离子浓度 时,认为离子沉淀完全。
常温下,向含有、、的混合溶液中逐滴加入溶液,下列说法正确的是
A.最先析出的沉淀是ZnS
B.当开始沉淀时,已完全沉淀
C.当溶液中同时存在ZnS和FeS沉淀时,溶液中
D.若向反应后的混合体系中加入固体,CuS的溶度积常数会减小
(
知识点4:溶度积的应用
)
【知识清单】
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)沉淀生成的应用
在无机物的制备和提纯、废水处理等领域,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(3)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
除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至4左右
Fe3+与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3沉淀
沉淀剂法
以Na2S等沉淀污水中的Hg2+、Cu2+等重金属离子
Na2S与Cu2+、Hg2+反应生成沉淀
2.沉淀的溶解
(1)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Q<Ksp,平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。
(2)沉淀溶解的方法
酸溶解法
用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。
如CaCO3难溶于水,却易溶于盐酸,原因是:CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡为CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq),当加入盐酸后发生反应:CO+2H+=H2O+CO2↑,c(CO)降低,溶液中CO与Ca2+的离子积Q(CaCO3)<Ksp(CaCO3),沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
盐溶液溶解法
Mg(OH)2难溶于水,能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为Mg(OH)2+2NH=Mg2++2NH3·H2O。
3.沉淀的转化
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,其实质是沉淀溶解平衡的移动
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,两者溶解度相差越大转化越容易。
应用
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↑
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
工业废水处理
FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)
热点题型四:溶度积的应用
18.(25-26高二下·山东青岛·期末)下列说法错误的是
A.PbS难溶于水,可用FeS处理废水中的
B.实验室制备时,可用NaOH溶液吸收尾气
C.液溴需进行水封,并存放在带有玻璃塞的广口试剂瓶中
D.水银温度计打碎时,用硫磺粉撒在汞的表面,除去洒落的水银
19.(25-26高二上·吉林松原·期末)劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述化学知识均错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
化工运输:用橡胶塞玻璃瓶储存Na2CO3溶液
Na2CO3溶液显碱性,不能用磨口玻璃塞
B
环保行动:用FeS除去废水中的
溶度积:
C
工业实践:用溶液刻蚀覆铜板
Fe3+具有氧化性
D
学农活动:将草木灰与氯化铵同时加入土壤
同时含有氮元素和钾元素,提高肥效
A.A B.B C.C D.D
20.(25-26高二上·陕西榆林·期中)下列有关沉淀溶解平衡的应用说法错误的是
A.误食可溶性钡盐可尽快用5%的溶液洗胃
B.用稀硫酸洗涤沉淀,可以减少溶解损失
C.用碳酸钠溶液使锅炉中的水垢转化成疏松、易溶于酸的碳酸钙
D.含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应
(
知识点5:沉淀溶解平衡图像分析
)
【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。
热点题型五:沉淀溶解平衡图像分析
21.(26-27高三上·贵州遵义·开学考试)室温下,向某Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中逐滴加入BaCl2溶液,溶液中lgc(Ba2+)与的变化关系如图所示。下列说法正确的是
(已知:H2CO3的Ka1、Ka2分别为、)
A.a对应溶液的pH小于b
B.b对应溶液的
C.对应的溶液中不变
D.a对应的溶液中一定存在:
22.(25-26高二上·广西柳州·期末)25℃下,用NaOH溶液分别滴定、两种溶液,(、),pM随pH变化关系如图所示。已知比更难溶,当离子浓度时,认为该离子沉淀完全。下列说法错误的是
A.①代表滴定溶液的变化关系
B.25℃下,的的数量级为10
C.调控溶液的,可使工业废水中的完全沉淀
D.当与共沉淀时溶液中
23.(26-27高三上·重庆北碚·开学考试)在水中存在两种平衡:①;②。在25℃时,pc与pH的关系如图所示,pc表示或浓度的负对数(),下列说法错误的是
A.曲线①代表与pH的关系
B.a点坐标为
C.25℃时,的
D.向溶液中加入NaOH至,Al元素主要以的形式存在
24.(25-26高二下·广东惠州·期中)常温下,Mg(OH)2和Cu(OH)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法错误的是
A.Ksp[Mg(OH)2]的数量级为10-11
B.Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[CuOH)2]
C.向d点的溶液中加入少量NaOH,溶液组成由d点移向c点
D.Cu(OH)2的分散系在a点时,
25.(25-26高二下·广西桂林·开学考试)常温下,CuS和Ag2S的沉淀溶解曲线如图所示,Mn+代表Cu2+或Ag+,物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法错误的是
A.用Na2S处理某含Cu2+、Ag+的废水,当c(S2-)=0.1mol·L−1时,溶液中
B.b点的坐标为(23,13)
C.a点有CuS沉淀生成,无Ag2S沉淀生成
D.常温下,CuS和Ag2S的溶解度:c(CuS)>c(Ag2S)
(
课后提升
·
查漏补缺
)
1.(24-25高二上·广东茂名·期中)下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.“”说明没有完全电离,是弱电解质
B.等物质的量的和溶于水,溶液中一定有和
C.向饱和溶液中加入盐酸,一定会有沉淀生成
D.向饱和溶液中滴加少量饱和溶液,生成黄色沉淀,说明
2.(24-25高二上·山西太原·阶段检测)下列叙述中,正确的是
A.沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度一定相等
B.向含有固体的溶液中加入适量的水使溶解又达到平衡时,和的浓度不变
C.将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
D.水溶液的导电性很弱,所以为弱电解质
3.(25-26高二上·河南·阶段检测)25℃时,、AgCl和(砖红色)的溶度积常数分别为,, 。下列叙述正确的是
A.升高温度,若的溶解度增大,则减小
B.25℃时,饱和溶液中
C.向5 mL浓度均为0.01 KCl和的混合溶液中滴入0.01 溶液,先产生白色沉淀
D.向饱和溶液中加入固体,溶解平衡逆向移动,减小,随之减小
4.(25-26高二上·吉林·期末)在一定温度下,向AgCl的悬浊液通HCl气体,下列说法正确的是
A.该悬浊液中存在沉淀溶解平衡:
B.增大
C.有AgCl固体析出
D.减小
5.(24-25高二上·广西桂林·期末)AgCl的沉淀溶解平衡表示为。下列说法错误的是
A.AgCl饱和溶液中
B.加入水后溶解平衡不移动,和均不变
C.向AgCl饱和溶液中滴加溶液,可观察到黄色沉淀
D.用稀盐酸代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀的溶解损失
6.(26-27高二上·浙江·开学考试)已知常温下,的,,,,下列说法不正确的是
A.反应的平衡常数K的数值为
B.气体通入1 L 0.5 mol/L的硫酸铜溶液,能观察到黑色沉淀
C.0.1 mol/L NaHS溶液中
D.可以用FeS除去污水中的
7.(25-26高三上·江西景德镇·期末)下列实验根据现象能得出相应结论的是
选项
实验
现象
结论
A
相同条件下,向等体积、等浓度的HA溶液和HB溶液中,分别加Zn粉
HA溶液初始反应速率较快
酸性:HA<HB
B
向Na2S2O3溶液中滴加过量H2SO4溶液,将产生的气体通入溴水中
溴水褪色
体现产生气体的还原性
C
向Ag2CrO4(砖红色)悬浊液中加入少量NaCl粉末
产生白色沉淀
Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4)
D
向NaHCO3溶液中滴加Na[Al(OH)4]溶液
出现白色沉淀
和[Al(OH)4]-发生了相互促进的水解反应
A.A B.B C.C D.D
8.(26-27高三上·湖南永州·阶段检测)常温下,向溶液中缓慢滴加溶液,溶液中pCu、pH与V(溶液)的关系如图所示。
下列叙述错误的是
A.m、n点所在曲线代表pCu与(溶液)的关系
B.时,溶液中
C.常温下
D.b、c、d点溶液中,水的电离程度最大的是b
9.(25-26高二上·内蒙古·期末)已知25℃时,,。
(1)向溶液中加入NaOH固体,要生成沉淀,溶液中最小为______mol/L。
(2)向浓度均为的和混合液中逐滴加入NaOH溶液,先生成______沉淀,当两种沉淀共存时,______(保留两位小数)。
(3)的水解平衡常数约为______(保留1位小数)。
(4)25℃,已知溶液的pH=8,则HA的=______(近似值)。
(5)25℃,在HA与NaA的混合液中,当时,,则25℃时,HA的=______,的=______。
(6)某溶液中含有杂质,可向溶液中加入足量的______________,充分反应后过滤,即可除去。
(7)锅炉水垢既会降低燃料的利用率,又会影响锅炉的使用寿命。为了除去水垢中的,可先用溶液处理,写出该反应的离子方程式____________________________。
10.(25-26高二上·山东济宁·阶段检测)已知:
电离平衡常数(25℃)
电离平衡常数(25℃)
HClO
(1)浓度均为的下列四种溶液,pH最小的是________(填标号)。
A. B. C.HClO D.
(2)写出的第一步电离方程式________________。
(3)①溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是________(填标号)。
A. B. C. D.
②25℃时,将的盐酸1 mL加水稀释至100 mL,稀释后溶液中水电离出的氢离子浓度为________。
(4)现有4.66g 固体,用1 L 溶液处理,忽略混合时溶液体积的细微变化,若使固体全部转化为,则溶液的物质的量浓度至少为________。[已知:,]
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第9讲 难溶电解质的溶解平衡
【考向预测】
1.此部分内容常出现在高考选择题,也常结合化工流程、原理大题在非选择题中考查。
2.高考主要考查点:一是溶度积Ksp的判断与简单计算,利Qc与Ksp关系判断沉淀生成与溶解;二是沉淀转化规律,沉淀溶解平衡图像分析;三是以化工除杂为背景,考查沉淀溶解平衡的实际应用。
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知识梳理
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题型预览
)
热点题型一:沉淀溶解平衡
热点题型二:沉淀溶解平衡的影响因素
热点题型三:溶度积的相关计算
热点题型四:溶度积的应用
热点题型五:沉淀溶解平衡图像分析
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知识点1:沉淀溶解平衡
)
【知识清单】
1.沉淀溶解平衡的建立
在一定温度下,当难溶电解质在水中形成饱和溶液时,沉淀速率与溶解速率相等,达到平衡状态。
2.沉淀溶解平衡方程式
Mg(OH)2(s)Mg2++(aq)+2OH-(aq)
沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了Mg2+与OH-的反应不能完全进行到底。一般情况下,当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5mol·L-1时,化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。
热点题型一:沉淀溶解平衡
1.(25-26高二上·云南曲靖·期末)(多选)下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.难溶电解质的溶解度很小,但不会等于零
B.沉淀溶解达到平衡时,溶液中离子浓度不再变化
C.向AgCl饱和溶液中加入NaCl固体,AgCl的溶解度不变
D.沉淀的生成、溶解和转化都遵循勒夏特列原理
【答案】ABD
【知识点】勒夏特列原理的应用、难溶电解质溶解平衡定义及特征、同离子效应对难溶电解质溶解平衡的影响、沉淀的溶解与生成
【详解】A.绝对不溶的物质不存在,难溶电解质的溶解度虽小但始终大于0,不会等于零,A正确;
B.沉淀溶解平衡为动态平衡,达到平衡时沉淀速率和溶解速率相等,溶液中各离子浓度保持不变,B正确;
C.向饱和溶液中加入固体,溶液中浓度升高,使平衡逆向移动,溶解度减小,C错误;
D.沉淀溶解平衡属于动态化学平衡,沉淀的生成、溶解和转化本质都是沉淀溶解平衡的移动,均遵循勒夏特列原理,D正确;
故选ABD。
2.(25-26高二上·云南文山·阶段检测)下列关于沉淀溶解平衡的理解,正确的是
A.增加难溶电解质的量,可促进沉淀溶解平衡向溶解方向移动
B.在氯化银饱和溶液中,增大浓度,的溶度积增大
C.在水中的溶解度与在饱和溶液中的溶解度相同
D.在白色沉淀上滴加溶液,变为黑色沉淀,则
【答案】D
【知识点】难溶电解质溶解平衡定义及特征、浓度对难溶电解质溶解平衡的影响、同离子效应对难溶电解质溶解平衡的影响、沉淀转化、溶度积规则及其应用
【详解】A.难溶电解质为固体,其浓度可视为常数,增加它的量对沉淀溶解平衡无影响,A错误;
B.溶度积只与温度有关,温度不变时,增大浓度,的不变,B错误;
C.饱和溶液中存在大量,会抑制的溶解,故在饱和溶液中的溶解度小于在水中的溶解度,C错误;
D.沉淀向更难溶的方向转化,白色沉淀变为黑色沉淀,说明溶解度更小,则,D正确;
故选D。
3.(【育博苑】3.3.1沉淀溶解平衡与溶度积)下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.Ksp(AB2)小于Ksp(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度
B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大
C.可比较浓度商Q与溶度积Ksp的相对大小来判断沉淀溶解平衡移动的方向
D.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,平衡不移动
【答案】C
【知识点】难溶电解质溶解平衡定义及特征、浓度对难溶电解质溶解平衡的影响、温度对难溶电解质溶解平衡的影响、溶度积常数与溶解度的关系
【详解】A.与属于阴阳离子配比形式不同的难溶电解质,二者溶解度和的换算公式不一样,无法直接凭借数值大小对比溶解度大小,A错误;
B.只由物质本身性质与温度决定,温度不变时向氯化银沉淀体系加蒸馏水,氯化银的数值保持恒定,B错误;
C.浓度商Q大于时,溶液过饱和,反应向生成沉淀方向移动;Q等于时处于平衡状态,Q小于时,溶液未饱和,沉淀向溶解方向进行,故依靠二者的数值大小关系就能够判断沉淀溶解平衡的移动方向,C正确;
D.碳酸钙存在沉淀溶解平衡,加入稀盐酸后氢离子会结合碳酸根离子生成二氧化碳与水,碳酸根浓度下降,沉淀溶解平衡向着沉淀溶解的正向发生移动,D错误;
故选C。
(
知识点2:沉淀溶解平衡的影响因素
)
1.影响沉淀溶解平衡的因素
(1)内因:难溶电解质本身的性质。
(2)外因:
①浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,但Ksp不变。
②温度:多数难溶电解质的溶解过程是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,同时Ksp变大,但Ca(OH)2相反。
③同离子效应:向沉淀溶解平衡体系中,加入相同的离子,使平衡向沉淀方向移动,但Ksp不变。
④其他:向沉淀溶解平衡体系中,加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子,使平衡向溶解的方向移动,Ksp不变。
2.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
热点题型二:沉淀溶解平衡的影响因素
4.(25-26高二上·全国·课后作业)已知溶解平衡:,请分析当改变下列条件时,对该溶解平衡的影响,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
溶解度
加水
___________移动
___________
___________
___________
升温
___________移动
___________
___________
___________
加
___________移动
___________
___________
___________
加盐酸
___________移动
___________
___________
___________
加
___________移动
___________
___________
___________
【答案】 正向 不变 不变 不变 正向 增大 增大 增大 逆向 增大 减小 减小 正向 增大 减小 增大 逆向 减小 增大 减小
【知识点】难溶电解质溶解平衡定义及特征、浓度对难溶电解质溶解平衡的影响、温度对难溶电解质溶解平衡的影响、同离子效应对难溶电解质溶解平衡的影响
【详解】已知沉淀溶解平衡:,
加水后,平衡正向移动,但是溶液还是饱和溶液,c(Mg2+)不变,c(OH-)不变,溶解度不变;
溶解过程吸热,升高温度,平衡正向移动,c(Mg2+)增大,c(OH-)增大,升温溶解度增大;
加MgCl2(s),c(Mg2+)增大,平衡逆向移动,c(OH-)减小,溶解度减小;
加盐酸,c(OH-)减小,平衡正向移动,c(Mg2+)增大,溶解度增大;
加NaOH(s),c(OH-)增大,平衡逆向移动,c(Mg2+)减小,溶解度减小。
5.(25-26高二上·山西·阶段检测)25℃时,在溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.25℃时,溶度积常数:
B.b、d两点对应的都是过饱和溶液
C.通过蒸发可使b点对应溶液变为a点对应溶液
D.25℃时,向a点对应溶液中加入溶液,可变为d点对应溶液
【答案】D
【知识点】浓度对难溶电解质溶解平衡的影响、同离子效应对难溶电解质溶解平衡的影响、溶度积定义及表达式、溶度积规则及其应用、沉淀溶解平衡图像
【分析】图中横坐标表示硫酸根离子浓度,纵坐标表示钡离子浓度。离子积。曲线上的a、c、d点均满足,对应饱和溶液;曲线下方的b点满足,对应不饱和溶液。温度不变时溶度积常数不变,改变离子浓度后应结合离子积与曲线位置判断溶液状态。
【详解】A. 在25℃时,溶度积常数只与温度有关,a、c两点均位于同一条沉淀溶解平衡曲线上,因此,并非a>c,A错误;
B. 由图可知,,b点对应不饱和溶液;,d点对应饱和溶液,二者并非都是过饱和溶液,B错误;
C. 蒸发溶剂会使溶液中两种离子的浓度同时增大,而图中b、a两点的硫酸根离子浓度相同、钡离子浓度不同,故仅通过蒸发不能由b点变为a点,C错误;
D. 向a点对应溶液中加入硫酸钠溶液,硫酸根离子浓度增大,发生沉淀反应,钡离子浓度减小,重新达到平衡后可沿曲线变为d点对应溶液,D正确;
故选D。
6.(25-26高二上·辽宁鞍山·期中)下列说法正确的是
A.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp也发生改变
B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积
C.所有物质的溶度积都随温度的升高而增大
D.可用离子积Q判断沉淀溶解平衡进行的方向
【答案】D
【知识点】难溶电解质溶解平衡定义及特征、浓度对难溶电解质溶解平衡的影响、温度对难溶电解质溶解平衡的影响、溶度积定义及表达式、溶度积规则及其应用
【详解】A.(溶度积常数)只与难溶电解质自身性质和温度有关,与离子浓度无关,离子浓度改变时不变,A错误;
B.溶度积常数受温度影响,并不是不受任何条件影响的常数,B错误;
C.大多数难溶电解质的随温度升高而增大,但存在例外,如的随温度升高而减小,并非所有物质都符合该规律,C错误;
D.通过比较离子积与的相对大小可判断沉淀溶解平衡的进行方向:时生成沉淀,时处于平衡状态,时沉淀溶解,D正确;
故选D。
7.(24-25高二上·吉林长春·阶段检测)下列有关BaSO4沉淀的溶解平衡说法正确的是
A.BaSO4沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行
B.BaSO4难溶于水,溶液中没有Ba2+和SO
C.升高温度,BaSO4沉淀的溶解度减小
D.向BaSO4沉淀溶解平衡体系中加入Na2SO4固体,溶液中Ba2+浓度减小
【答案】D
【知识点】难溶电解质溶解平衡定义及特征、温度对难溶电解质溶解平衡的影响、同离子效应对难溶电解质溶解平衡的影响
【详解】A.BaSO₄的沉淀溶解平衡为动态平衡,达平衡时沉淀生成和溶解的速率相等,仍在进行,并未停止,故A错误;
B.BaSO4难溶于水,但仍有极少量溶解并完全电离,因此溶液中存在少量和,故B错误;
C.大多数难溶电解质的溶解度随温度升高而增大,BaSO4升高温度其溶解度增大,故C错误;
D.向BaSO4沉淀溶解平衡体系中加入Na2SO4固体,浓度增大,使平衡逆向移动,因此溶液中浓度减小,故D正确;
选D。
8.(25-26高二上·重庆·期中)25℃时,在含有大量的饱和溶液中存在着平衡:,加入少量固体,下列说法正确的是
A.溶液中浓度减小 B.溶度积常数减小
C.沉淀溶解平衡向左移动 D.溶液中浓度增大
【答案】C
【知识点】浓度对化学平衡移动的影响、同离子效应对难溶电解质溶解平衡的影响、溶度积规则及其应用
【详解】
A.加入固体,,溶液中增大,A错误;
B.溶度积常数只与温度有关,温度不变,不变,B错误;
C.增大,根据勒夏特列原理,沉淀溶解平衡向消耗的方向,即向左移动,C正确;
D.平衡逆向移动,减小,D错误;
故选C。
9.(【育博苑】3.3.1沉淀溶解平衡与溶度积)下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是
A.达到沉淀溶解平衡时,溶液中溶质的离子浓度一定相等,且保持不变
B.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
C.室温下,AgCl在水中的溶解度大于其在食盐水中的溶解度
D.向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液,则沉淀完全,溶液中只含Ba2+、Na+和Cl-,不含
【答案】C
【知识点】难溶电解质溶解平衡定义及特征、浓度对难溶电解质溶解平衡的影响、同离子效应对难溶电解质溶解平衡的影响、溶度积常数与溶解度的关系
【详解】A.达到沉淀溶解平衡时,溶液中溶质离子浓度保持不变,但不一定相等,A错误;
B.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡不移动。因为固体浓度视为常数,增加固体不会改变离子浓度,平衡不发生移动,B错误;
C.食盐水中含有大量的氯离子,根据同离子效应,氯化银的沉淀溶解平衡被破坏,平衡向左移动,溶液中银离子浓度减小,氯化银在水中的溶解度大于其在食盐水中的溶解度,C正确;
D.硫酸钡达到的沉淀溶解平衡为动态平衡,溶液中还含有硫酸根离子,D错误;
故答案选C。
10.(24-25高二上·云南丽江·阶段检测)下列说法中正确的是
A.AgCl悬浊液中加入KI溶液,白色沉淀变成黄色,证明此条件下
B.AgCl悬浊液中存在平衡:,往其中加入少量NaCl粉末,平衡向左移动,溶液中离子的总浓度减小
C.硬水中含有较多的、、加热煮沸可以完全除去其中的、
D.饱和石灰水中加入一定量生石灰,溶液温度明显升高,pH增大
【答案】A
【知识点】温度对难溶电解质溶解平衡的影响、同离子效应对难溶电解质溶解平衡的影响、沉淀转化、溶度积规则及其应用
【详解】A.AgCl悬浊液中加入KI溶液,白色沉淀转化为黄色AgI沉淀,说明相同条件下AgI溶解度更小,因此,A正确;
B.往AgCl悬浊液中加入少量NaCl粉末,增大,平衡左移,但引入了,且增大量大于减小量,溶液中离子总浓度增大,B错误;
C.硬水加热煮沸时,分解生成碳酸盐沉淀,可降低、浓度,但沉淀仍有少量溶解,无法完全除去两种离子,C错误;
D.的溶解度随温度升高而减小,加入生石灰后温度升高,饱和石灰水中减小,pH减小,D错误;
故选A。
(
知识点3:溶度积的相关计算
)
【知识清单】
1.溶度积的相关计算
(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
Qc
表达式
Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度都是平衡浓度
Qc(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度是任意浓度
应用
判断在一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;②Qc=Ksp:溶液饱和,处于平衡状态;③Qc<Ksp:溶液未饱和,无沉淀析出。
(2)已知溶度积求溶解度
以AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl−(aq)为例,已知Ksp,则饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl−)=,结合溶液体积即可求出溶解的AgCl的质量,利用公式=即可求出溶解度。
(3)已知溶解度求溶度积
已知溶解度S(因为溶液中溶解的电解质很少,所以溶液的密度可视为1 g·cm−3),则100 g水即0.1 L溶液中溶解的电解质的质量m为已知,则1 L溶液中所含离子的物质的量(离子的物质的量浓度)便可求出,利用公式即可求出Ksp。
(4)两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能产生多种沉淀时判断产生沉淀先后顺序的问题,均可利用溶度积的计算公式或离子积与浓度积的关系加以判断。
注意:
(1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关。
(2)溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动,并不能改变溶度积。
(3)沉淀的生成和溶解这两个相反过程相互转化的条件是离子浓度的大小,改变反应所需的离子浓度,可使反应向着所需的方向转化。
(4)只有组成相似的物质(如AgCl与AgI、CaCO3与BaCO3),才能用Ksp的相对大小来判断物质溶解度的相对大小。
热点题型三:溶度积的相关计算
11.(26-27高三上·北京房山·开学考试)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:,其水溶液呈弱碱性。已知:,。下列有关说法正确的是
A.上层清液中存在
B.向体系中通入气体,溶液中保持不变
C.向体系加水达到新平衡后,与加水之前相同
D.通过加溶液可实现向的有效转化
【答案】C
【知识点】浓度对难溶电解质溶解平衡的影响、沉淀转化、溶度积规则及其应用、溶度积常数相关计算
【详解】A.上层清液中发生水解使溶液呈弱碱性,结合电荷守恒可知,A错误;
B.向体系中通入,发生反应,减小,的溶解平衡正向移动,增大,B错误;
C.温度不变时不变,加水后仍有过量固体存在,新平衡仍为的饱和溶液,故与加水前相同,C正确;
D.转化反应的平衡常数,正向进行程度极小,无法实现有效转化,D错误;
故选C。
12.(25-26高二下·云南曲靖·期中)已知,Ksp(AgBr)=5.0×10-13,现向等浓度NaCl和NaBr的混合溶液中逐滴加入稀AgNO3溶液,下列判断正确的是
A.先有AgCl沉淀生成 B.无沉淀生成 C.先有AgBr沉淀生成 D.无法判断
【答案】C
【知识点】沉淀的溶解与生成、溶度积规则及其应用、溶度积常数相关计算
【详解】的浓度积分别为:,当生成沉淀时,所需银离子的浓度,当生成沉淀时,所需银离子的浓度,由于,则生成沉淀需要的较小,所以沉淀的先后顺序为:,故选C。
13.(25-26高二上·福建厦门·期末)水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中,研究水溶液中的离子反应有着重要的意义。下列说法正确的是
A.常温下,的HA溶液加水稀释10倍后,若,则HA一定为弱电解质
B.某温度下, 溶液的,则该溶液中水的电离度为
C.常温下,向20.00 mL 溶液中加入等物质的量浓度的溶液,当溶液中时,加入溶液的体积等于20.00 mL[忽略混合过程中溶液的体积变化]
D.在一定温度下,用固体除去“钙、镁”时,若原溶液中,当除钙率达到99%时,溶液中为[已知,,忽略混合过程中溶液的体积变化]
【答案】B
【知识点】溶液中水的电离程度及计算、酸碱混合时的定性判断及计算、弱电解质在水溶液中的电离平衡、盐溶液中微粒间的电荷守恒、物料守恒、质子守恒原理、溶度积常数相关计算
【详解】A.若HA为强酸,当原溶液pH接近7时,稀释10倍pH变化也小于1,不能证明HA为弱电解质,A错误;
B.溶液,则水电离的,1L水的物质的量为,水的电离度为,B正确;
C.若加入溶液体积为,则恰好完全反应生成,水解使溶液显碱性,根据电荷守恒则有,不符合要求,C错误;
D.除钙率达到99%时,剩余,由得,代入得,与选项数值不符,D错误;
故选B。
14.(25-26高二上·浙江杭州·期末)已知:常温下,,,常温下,下列说法不正确的是
A.溶液呈中性
B.pH=3的醋酸溶液中与纯水中由水电离产生的比为
C.
D.溶液中,
【答案】B
【知识点】溶液中水的电离程度及计算、电离平衡常数及影响因素、盐类水解规律理解及应用、盐溶液中微粒间的电荷守恒、物料守恒、质子守恒原理、溶度积常数相关计算
【详解】A.和的电离常数相等,故和水解程度相等,溶液呈中性,A正确;
B.的醋酸溶液中,水电离产生的,纯水中水电离产生的,二者比值为,B错误;
C.该反应的平衡常数,C正确;
D.根据物料守恒得,结合、,联立可得,D正确;
故选B。
15.(25-26高二上·天津蓟州·阶段检测)已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.0×10-16,下列说法错误的是
A.常温下,用pH计分别测定0.1mol/L的NaCl溶液和0.1mol/L CH3COONH4溶液的pH等于7,说明水的电离程度相同
B.在含浓度均为0.001mol/L的Cl-、I-的溶液中缓慢滴加AgNO3稀溶液,先析出AgI
C.某温度下,AgCl在蒸馏水、NaCl溶液中的溶解度不同
D.在该温度下,的平衡常数为1.8×106
【答案】A
【知识点】影响水电离的因素、盐类水解规律理解及应用、沉淀转化、溶度积规则及其应用、溶度积常数相关计算
【详解】A.为强酸强碱盐,不发生水解,对水的电离无影响;为弱酸弱碱盐,和均水解促进水的电离,二者均为7时水的电离程度不相同,A错误;
B.、浓度均为时,生成沉淀所需,远小于生成所需的,故先析出,B正确;
C.溶液中存在较高浓度的,同离子效应使的溶解平衡逆向移动,因此在蒸馏水和溶液中溶解度不同,C正确;
D.反应平衡常数,D正确;
因此答案选A。
16.(25-26高二上·陕西商洛·阶段检测)下列说法错误的是
A.向浓度均为的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量溶液,有黄色沉淀生成,则
B.向AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸,则AgCl的溶解度减小
C.当时溶液过饱和,会有沉淀析出
D.用溶液将水垢中的转化为溶于酸的
【答案】A
【知识点】沉淀的溶解与生成、沉淀转化、溶度积规则及其应用、溶度积常数与溶解度的关系、水垢的形成与消除
【详解】A.相同浓度的和中滴加少量,优先生成黄色沉淀,说明溶解度更小,对于同类型难溶电解质,溶解度越小越小,故,A错误;
B.饱和溶液中存在平衡,加少量稀盐酸,浓度增大,平衡逆向移动,溶解度减小,B正确;
C.根据溶度积规则,当离子积时,溶液过饱和,沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动,有沉淀析出,C正确;
D.的小于,可发生沉淀转化:,将微溶的转化为可溶于酸的,D正确;
故选A。
17.(25-26高二上·海南·阶段检测)已知:①常温下,几种金属硫化物的溶度积常数()如下表所示:
物质
CuS
ZnS
FeS
②溶液中离子浓度 时,认为离子沉淀完全。
常温下,向含有、、的混合溶液中逐滴加入溶液,下列说法正确的是
A.最先析出的沉淀是ZnS
B.当开始沉淀时,已完全沉淀
C.当溶液中同时存在ZnS和FeS沉淀时,溶液中
D.若向反应后的混合体系中加入固体,CuS的溶度积常数会减小
【答案】B
【知识点】难溶电解质溶解平衡定义及特征、沉淀的溶解与生成、溶度积规则及其应用、溶度积常数相关计算
【详解】A.计算各离子开始沉淀所需浓度:对应,同理可知对应,对应,所需浓度越小越先沉淀,最先析出的是,A错误;
B.开始沉淀时,此时,已完全沉淀,B正确;
C.同时存在和沉淀时,溶液中浓度相同,,不是,C错误;
D.仅与温度有关,温度不变时加入固体,的不变,D错误;
故答案为B。
(
知识点4:溶度积的应用
)
【知识清单】
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)沉淀生成的应用
在无机物的制备和提纯、废水处理等领域,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(3)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
除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至4左右
Fe3+与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3沉淀
沉淀剂法
以Na2S等沉淀污水中的Hg2+、Cu2+等重金属离子
Na2S与Cu2+、Hg2+反应生成沉淀
2.沉淀的溶解
(1)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Q<Ksp,平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。
(2)沉淀溶解的方法
酸溶解法
用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。
如CaCO3难溶于水,却易溶于盐酸,原因是:CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡为CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq),当加入盐酸后发生反应:CO+2H+=H2O+CO2↑,c(CO)降低,溶液中CO与Ca2+的离子积Q(CaCO3)<Ksp(CaCO3),沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
盐溶液溶解法
Mg(OH)2难溶于水,能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为Mg(OH)2+2NH=Mg2++2NH3·H2O。
3.沉淀的转化
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,其实质是沉淀溶解平衡的移动
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,两者溶解度相差越大转化越容易。
应用
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↑
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
工业废水处理
FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)
热点题型四:溶度积的应用
18.(25-26高二下·山东青岛·期末)下列说法错误的是
A.PbS难溶于水,可用FeS处理废水中的
B.实验室制备时,可用NaOH溶液吸收尾气
C.液溴需进行水封,并存放在带有玻璃塞的广口试剂瓶中
D.水银温度计打碎时,用硫磺粉撒在汞的表面,除去洒落的水银
【答案】C
【知识点】氯气的实验室制法、沉淀转化、实验安全防护、实验室事故处理方法
【详解】A.硫化铅的溶度积小于硫化亚铁,所以硫化亚铁能将废水中铅离子转化为硫化铅除去,A正确;
B.氯气能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,所以实验室制备氯气时用氢氧化钠溶液吸收氯气,防止污染空气,B正确;
C.液溴易挥发,且能与橡胶中的碳碳双键发生加成反应使橡胶老化,液溴保存时需进行水封,并存放在带有玻璃塞的细口试剂瓶中,C错误;
D.常温下汞能与硫反应生成硫化汞,水银温度计打碎时,用硫磺粉撒在汞的表面,除去洒落的水银,防止挥发出的汞蒸气被人体吸收造成汞中毒,D正确;
故选C。
19.(25-26高二上·吉林松原·期末)劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述化学知识均错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
化工运输:用橡胶塞玻璃瓶储存Na2CO3溶液
Na2CO3溶液显碱性,不能用磨口玻璃塞
B
环保行动:用FeS除去废水中的
溶度积:
C
工业实践:用溶液刻蚀覆铜板
Fe3+具有氧化性
D
学农活动:将草木灰与氯化铵同时加入土壤
同时含有氮元素和钾元素,提高肥效
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】氧化还原反应在生活、生产中的应用、盐类水解在生活、生产中的应用、沉淀转化、溶度积规则及其应用
【详解】A.Na2CO3溶液因水解显碱性,会与磨口玻璃中的反应生成粘性的导致瓶塞粘连,故可用橡胶塞玻璃瓶储存,劳动项目和化学知识均正确,A不符合题意;
B.FeS的大于HgS,可发生沉淀转化将转化为更难溶的HgS沉淀除去,劳动项目和化学知识均正确,B不符合题意;
C.FeCl3溶液中具有氧化性,可发生反应刻蚀覆铜板,劳动项目和化学知识均正确,C不符合题意;
D.草木灰的主要成分为,与混合时会发生双水解反应,促使NH3挥发降低肥效,不能同时施加,劳动项目错误,所述提高肥效的化学知识也错误,D符合题意;
故选D。
20.(25-26高二上·陕西榆林·期中)下列有关沉淀溶解平衡的应用说法错误的是
A.误食可溶性钡盐可尽快用5%的溶液洗胃
B.用稀硫酸洗涤沉淀,可以减少溶解损失
C.用碳酸钠溶液使锅炉中的水垢转化成疏松、易溶于酸的碳酸钙
D.含氟牙膏能预防龋齿是因为发生了沉淀的转化反应
【答案】A
【知识点】沉淀的溶解与生成、沉淀转化、龋齿与含氟牙膏、水垢的形成与消除
【详解】A.与可溶性钡盐反应生成的可与胃酸(主要成分为)反应重新释放出有毒的,无法解毒,应使用硫酸盐生成不溶于酸的,A错误;
B.稀硫酸中存在大量,根据同离子效应,可抑制的溶解平衡正向移动,减少沉淀溶解损失,B正确;
C.锅炉水垢中的溶度积大于,加入碳酸钠溶液可将转化为更难溶、疏松且易溶于酸的,C正确;
D.含氟牙膏中的可与牙齿表面的羟基磷灰石反应生成更难溶的氟磷灰石,属于沉淀转化反应,能预防龋齿,D正确;
故选A。
(
知识点5:沉淀溶解平衡图像分析
)
【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。
热点题型五:沉淀溶解平衡图像分析
21.(26-27高三上·贵州遵义·开学考试)室温下,向某Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中逐滴加入BaCl2溶液,溶液中lgc(Ba2+)与的变化关系如图所示。下列说法正确的是
(已知:H2CO3的Ka1、Ka2分别为、)
A.a对应溶液的pH小于b
B.b对应溶液的
C.对应的溶液中不变
D.a对应的溶液中一定存在:
【答案】C
【知识点】电离平衡常数及影响因素、盐溶液中微粒间的电荷守恒、物料守恒、质子守恒原理、溶度积常数相关计算、碳酸盐、碳酸氢盐、沉淀溶解平衡图像
【详解】A.温度不变水解平衡常数不变,,则横坐标数值越大,溶液中c(OH-)越小,溶液的pH值越小,则溶液的pH:a点大于b点,A错误;
B.b点=2,则==,c(H+)=5.6×10-11×100=5.6×10-9,B错误;
C.温度不变电离平衡常数、水的离子积不变,则不变,C正确;
D.任何电解质溶液中都存在电荷守恒,a点横坐标等于0,说明,根据电荷守恒得,所以得,D错误;
故选C。
22.(25-26高二上·广西柳州·期末)25℃下,用NaOH溶液分别滴定、两种溶液,(、),pM随pH变化关系如图所示。已知比更难溶,当离子浓度时,认为该离子沉淀完全。下列说法错误的是
A.①代表滴定溶液的变化关系
B.25℃下,的的数量级为10
C.调控溶液的,可使工业废水中的完全沉淀
D.当与共沉淀时溶液中
【答案】C
【知识点】沉淀的溶解与生成、溶度积规则及其应用、溶度积常数相关计算、沉淀溶解平衡图像
【详解】A.比更难溶,相同pH条件下更小,对应更大,因此①代表滴定溶液的变化关系,A正确;
B.当曲线①时,,此时,,,25℃下,的的数量级为,B正确;
C.当曲线②时,,此时,,;时,此时,未完全沉淀,C错误;
D.两者共沉淀时,溶液中,即,D正确;
故选C。
23.(26-27高三上·重庆北碚·开学考试)在水中存在两种平衡:①;②。在25℃时,pc与pH的关系如图所示,pc表示或浓度的负对数(),下列说法错误的是
A.曲线①代表与pH的关系
B.a点坐标为
C.25℃时,的
D.向溶液中加入NaOH至,Al元素主要以的形式存在
【答案】B
【知识点】铝三角转化、沉淀的溶解与生成、溶度积规则及其应用、溶度积常数相关计算、沉淀溶解平衡图像
【分析】由平衡可知,随着溶液的碱性增强,铝离子转化为氢氧化铝、氢氧化铝转化为,因此随着pH的增大,铝离子的浓度逐渐减小,而的浓度逐渐增大,结合图像可知,曲线①代表与pH的关系、曲线②代表与pH的关系,据此作答。
【详解】A.由分析可知,曲线①代表与pH的关系,A正确;
B.由(10,3.37)可知,pH=10,则,,曲线②的反应为:,,a点pH=14,则,,,故a点坐标为(14,-0.63),B错误;
C.25℃时,由图曲线①上点(5,6)可知,pH=5,则,,曲线①的反应为:,,则反应②-①得:,则,C正确;
D.由图可知,时,Al元素主要以存在,D正确;
故选B。
24.(25-26高二下·广东惠州·期中)常温下,Mg(OH)2和Cu(OH)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法错误的是
A.Ksp[Mg(OH)2]的数量级为10-11
B.Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[CuOH)2]
C.向d点的溶液中加入少量NaOH,溶液组成由d点移向c点
D.Cu(OH)2的分散系在a点时,
【答案】C
【知识点】同离子效应对难溶电解质溶解平衡的影响、溶度积规则及其应用、溶度积常数相关计算、沉淀溶解平衡图像
【详解】A.由题图可知,当pH=9时,,则,数量级为,A正确;
B.由b点可知,Ksp只与温度有关,故,B正确;
C.向d点的溶液中加入少量NaOH溶液,c(OH-)增大,pH升高,则c(Mg2+)减小,-lg c(Mg2+)增大,溶液组成不可能由d点移向c点,C错误;
D.当pH相同时,a点分散系中c(Cu2+)比沉淀溶解平衡时的浓度大,平衡向生成沉淀的方向移动,故沉淀速率较大,D正确;
故选C。
25.(25-26高二下·广西桂林·开学考试)常温下,CuS和Ag2S的沉淀溶解曲线如图所示,Mn+代表Cu2+或Ag+,物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法错误的是
A.用Na2S处理某含Cu2+、Ag+的废水,当c(S2-)=0.1mol·L−1时,溶液中
B.b点的坐标为(23,13)
C.a点有CuS沉淀生成,无Ag2S沉淀生成
D.常温下,CuS和Ag2S的溶解度:c(CuS)>c(Ag2S)
【答案】D
【知识点】溶度积规则及其应用、溶度积常数相关计算、溶度积常数与溶解度的关系、沉淀溶解平衡图像
【分析】的沉淀溶解平衡为,,负对数关系为,横纵截距相等,故曲线Ⅰ为的溶解曲线,;的沉淀溶解平衡为,,负对数关系为,故曲线Ⅱ为的溶解曲线,。
【详解】A.当时,,,故,A正确;
B.设b点横坐标为,纵坐标为,联立方程,解得,即b点坐标为,B正确;
C.a点在曲线Ⅰ下方,,有沉淀生成;a点在曲线Ⅱ上方,,无沉淀生成,C正确;
D.饱和溶液中溶解度,饱和溶液中溶解度,故,D错误;
故选D。
(
课后提升
·
查漏补缺
)
1.(24-25高二上·广东茂名·期中)下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.“”说明没有完全电离,是弱电解质
B.等物质的量的和溶于水,溶液中一定有和
C.向饱和溶液中加入盐酸,一定会有沉淀生成
D.向饱和溶液中滴加少量饱和溶液,生成黄色沉淀,说明
【答案】B
【知识点】难溶电解质溶解平衡定义及特征、同离子效应对难溶电解质溶解平衡的影响、沉淀转化、溶度积常数与溶解度的关系
【详解】A.“”说明AgCl是极少部分溶解,但溶解部分完全电离,AgCl是强电解质,A错误;
B.等物质的量的和溶于水生成AgCl沉淀,但AgCl存在沉淀溶解平衡,则溶液中一定有Ag+和Cl−,B正确;
C.向饱和溶液中加入盐酸,若加入盐酸后溶液中Cl-的浓度小于原饱和溶液中Cl-的浓度,此时不产生沉淀,则不一定会有沉淀生成,C错误;
D.向饱和溶液中滴加少量饱和溶液,生成AgI黄色沉淀,即沉淀向AgI沉淀转化,说明AgI的溶解度小于AgCl,且两者组成和结构相似,则,D错误;
故选B。
2.(24-25高二上·山西太原·阶段检测)下列叙述中,正确的是
A.沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度一定相等
B.向含有固体的溶液中加入适量的水使溶解又达到平衡时,和的浓度不变
C.将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
D.水溶液的导电性很弱,所以为弱电解质
【答案】B
【知识点】难溶电解质溶解平衡定义及特征
【详解】A.沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度不一定相等,例如重铬酸银沉淀溶解平衡中,银离子和重铬酸根离子浓度不等,故A错误;
B.,由方程式可知,含有固体的溶液中加入适量的水使溶解又达到平衡时,平衡常数不变,则和的浓度不变,故B正确;
C.溶度积是难溶强电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方之积,故C错误;
D.AgCl在水溶液中溶解部分完全电离,是强电解质,故D错误;
故选B。
3.(25-26高二上·河南·阶段检测)25℃时,、AgCl和(砖红色)的溶度积常数分别为,, 。下列叙述正确的是
A.升高温度,若的溶解度增大,则减小
B.25℃时,饱和溶液中
C.向5 mL浓度均为0.01 KCl和的混合溶液中滴入0.01 溶液,先产生白色沉淀
D.向饱和溶液中加入固体,溶解平衡逆向移动,减小,随之减小
【答案】C
【知识点】浓度对难溶电解质溶解平衡的影响、温度对难溶电解质溶解平衡的影响、溶度积常数相关计算、溶度积常数与溶解度的关系
【详解】A.仅与温度有关,升高温度,溶解度增大说明溶解过程吸热,应增大,A错误;
B.的溶解平衡为,饱和溶液中,代入,得 ,B错误;
C.生成沉淀所需最低,生成沉淀所需最低,生成所需浓度更低,先产生白色沉淀,C正确;
D.仅与温度有关,温度不变时不变,D错误;
故选C。
4.(25-26高二上·吉林·期末)在一定温度下,向AgCl的悬浊液通HCl气体,下列说法正确的是
A.该悬浊液中存在沉淀溶解平衡:
B.增大
C.有AgCl固体析出
D.减小
【答案】C
【知识点】浓度对难溶电解质溶解平衡的影响、同离子效应对难溶电解质溶解平衡的影响
【详解】A.沉淀溶解平衡应该用“”表示,此处用“=”不正确,A错误;
B.通入HCl气体,增大了Cl-浓度,平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)逆向移动,c(Ag⁺)减小,B错误;
C.通入HCl气体,增大了Cl-浓度,平衡逆向移动,有AgCl固体析出,C正确;
D.Ksp只与温度有关,温度不变,Ksp不变,D错误;
故答案选C。
5.(24-25高二上·广西桂林·期末)AgCl的沉淀溶解平衡表示为。下列说法错误的是
A.AgCl饱和溶液中
B.加入水后溶解平衡不移动,和均不变
C.向AgCl饱和溶液中滴加溶液,可观察到黄色沉淀
D.用稀盐酸代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀的溶解损失
【答案】B
【知识点】浓度对难溶电解质溶解平衡的影响、沉淀转化、溶度积规则及其应用、溶度积常数相关计算
【详解】A. 的沉淀溶解平衡为,饱和溶液中溶解产生的与的物质的量相等,且无其他离子来源,因此,A正确;
B.加入水后,溶液被稀释,和均会减小,导致,沉淀溶解平衡会向溶解方向移动,新平衡和均不变,B错误;
C.的溶度积小于,向饱和溶液中滴加溶液时,会发生沉淀转化:,生成黄色的沉淀,C正确;
D.稀盐酸中含有大量,会使的沉淀溶解平衡逆向移动,从而减少沉淀的溶解损失,D正确;
故答案选B。
6.(26-27高二上·浙江·开学考试)已知常温下,的,,,,下列说法不正确的是
A.反应的平衡常数K的数值为
B.气体通入1 L 0.5 mol/L的硫酸铜溶液,能观察到黑色沉淀
C.0.1 mol/L NaHS溶液中
D.可以用FeS除去污水中的
【答案】C
【知识点】化学平衡常数的计算、电离平衡常数及影响因素、盐溶液中离子浓度大小的比较、沉淀的溶解与生成、沉淀转化
【详解】A.该反应平衡常数,计算结果正确,A正确;
B.数值极小,与过量反应时离子积,可生成黑色沉淀,B正确;
C.的水解常数,大于其电离常数;变形可得,,同一溶液中相同,故,选项描述相反,C错误;
D.,可发生沉淀转化,能除去污水中的,D正确;
故选C。
7.(25-26高三上·江西景德镇·期末)下列实验根据现象能得出相应结论的是
选项
实验
现象
结论
A
相同条件下,向等体积、等浓度的HA溶液和HB溶液中,分别加Zn粉
HA溶液初始反应速率较快
酸性:HA<HB
B
向Na2S2O3溶液中滴加过量H2SO4溶液,将产生的气体通入溴水中
溴水褪色
体现产生气体的还原性
C
向Ag2CrO4(砖红色)悬浊液中加入少量NaCl粉末
产生白色沉淀
Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4)
D
向NaHCO3溶液中滴加Na[Al(OH)4]溶液
出现白色沉淀
和[Al(OH)4]-发生了相互促进的水解反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】二氧化硫与其他强氧化剂的反应、一元强酸与一元弱酸的比较、盐类双水解反应、沉淀转化、溶度积规则及其应用
【详解】A.等浓度的、溶液与反应,初始反应速率更快说明电离出的浓度更高,酸性,结论错误,A错误;
B.与过量反应生成气体,通入溴水发生反应时元素化合价升高,作还原剂,体现还原性,B正确;
C.是型难溶物,是型难溶物,二者溶度积表达式结构不同,不能仅通过沉淀转化现象直接比较大小,C错误;
D.反应实质是电离出的与结合生成沉淀,属于强酸制弱酸的反应,并非相互促进的水解反应,D错误;
故答案选B。
8.(26-27高三上·湖南永州·阶段检测)常温下,向溶液中缓慢滴加溶液,溶液中pCu、pH与V(溶液)的关系如图所示。
下列叙述错误的是
A.m、n点所在曲线代表pCu与(溶液)的关系
B.时,溶液中
C.常温下
D.b、c、d点溶液中,水的电离程度最大的是b
【答案】D
【知识点】影响水电离的因素、盐类水解规律理解及应用、溶度积常数相关计算、酸碱滴定图像、沉淀溶解平衡图像
【分析】该过程发生反应为,加入溶液,减少,pCu增加,完全沉淀后保持不变,故m、n点所在曲线代表pCu的变化;溶液中因水解显弱酸性,溶液中因水解显弱碱性,完全沉淀后因浓度影响其水解平衡,因此反应过程中pH持续增加,故a、b、c、d点所在曲线代表pH的变化;n点位于曲线突跃中点,则此时和的物质的量比为1:1,因此可知初始溶液的浓度为;据此解答。
【详解】A.据分析,m、n点所在曲线代表pCu的变化,A正确;
B.据分析,初始溶液的浓度为,即时,溶液中,,B正确;
C.n点时,,则,C正确;
D.c、d点溶液中,V越大,的浓度越大,水的电离程度越大,b点溶液中溶质是,不能促进水的电离,水的电离程度最小,D错误;
故选D。
9.(25-26高二上·内蒙古·期末)已知25℃时,,。
(1)向溶液中加入NaOH固体,要生成沉淀,溶液中最小为______mol/L。
(2)向浓度均为的和混合液中逐滴加入NaOH溶液,先生成______沉淀,当两种沉淀共存时,______(保留两位小数)。
(3)的水解平衡常数约为______(保留1位小数)。
(4)25℃,已知溶液的pH=8,则HA的=______(近似值)。
(5)25℃,在HA与NaA的混合液中,当时,,则25℃时,HA的=______,的=______。
(6)某溶液中含有杂质,可向溶液中加入足量的______________,充分反应后过滤,即可除去。
(7)锅炉水垢既会降低燃料的利用率,又会影响锅炉的使用寿命。为了除去水垢中的,可先用溶液处理,写出该反应的离子方程式____________________________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)(或 、 等合理答案)
(7)
【知识点】盐类水解规律理解及应用、溶度积规则及其应用
【详解】(1)开始生成沉淀时,离子积等于溶度积,且沉淀尚未大量生成,可取镁离子浓度为初始浓度。代入题给数据可得;
(2)初始金属离子浓度相同,开始沉淀所需的氢氧根离子浓度越小,越先生成沉淀。对氢氧化铜,;对氢氧化镁,。前者更小,故先生成氢氧化铜沉淀。两种沉淀共存时,用同一氢氧根离子浓度写出两种溶度积表达式并相除,得;
(3)铜离子的水解平衡为。该平衡可由水的电离与氢氧化铜的沉淀溶解平衡组合,故;
(4)的水解平衡为。由pH=8得pOH=6,故。水解量远小于初始浓度,因此,HA的电离常数;
(5)弱酸的电离平衡为。题给弱酸与其酸根离子浓度相等,故。又由共轭酸碱对的电离常数与水解常数的关系,得;
(6)三价铁离子水解并生成难溶的氢氧化铁:。加入氧化镁可消耗水解产生的氢离子,促进三价铁离子沉淀,且不引入除镁离子外的新阳离子;过量固体与沉淀可过滤。因此可加入足量氧化镁,氢氧化镁或碳酸镁也可;
(7)碳酸钙比硫酸钙更难溶,加入碳酸根离子可使硫酸钙转化为碳酸钙。离子方程式为。
10.(25-26高二上·山东济宁·阶段检测)已知:
电离平衡常数(25℃)
电离平衡常数(25℃)
HClO
(1)浓度均为的下列四种溶液,pH最小的是________(填标号)。
A. B. C.HClO D.
(2)写出的第一步电离方程式________________。
(3)①溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是________(填标号)。
A. B. C. D.
②25℃时,将的盐酸1 mL加水稀释至100 mL,稀释后溶液中水电离出的氢离子浓度为________。
(4)现有4.66g 固体,用1 L 溶液处理,忽略混合时溶液体积的细微变化,若使固体全部转化为,则溶液的物质的量浓度至少为________。[已知:,]
【答案】(1)D
(2)
(3) BD
(4)0.52
【知识点】溶液中水的电离程度及计算、弱电解质在水溶液中的电离平衡、电离平衡常数及影响因素、沉淀转化、溶度积常数相关计算
【详解】(1)相同浓度的弱酸溶液,酸的电离平衡常数越大,其酸性越强,溶液中电离出的氢离子浓度越大,越小。根据表格数据可知,的第一步电离平衡常数()在四种酸中最大,故其酸性最强,最小。
(2)草酸()是二元弱酸,在水溶液中分步电离,且为部分电离,需使用可逆符号。其第一步电离方程式为:。
(3)① A.加水稀释促进醋酸电离,但溶液体积增大的影响程度更大,因此溶液中减小;A错误;
B.,稀释促进电离,导致增大、减小,故该比值变大;B正确;
C.为水的离子积常数,温度不变则不变;C错误;
D.稀释时减小,由于不变,则增大,故变大;D正确;
故选BD。
② 的盐酸加水稀释倍后,,溶液中。盐酸溶液中水电离出的氢离子浓度等于溶液中的氢氧根离子浓度,即。
(4)的物质的量为。若使其在溶液中全部转化为,则溶液中生成的浓度为。沉淀转化反应为,该反应的平衡常数。平衡时溶液中。根据物料守恒,原溶液的浓度至少为。
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