《(新課改省份專版)2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 7.6 點點突破 難溶電解質(zhì)的溶解平衡學(xué)案(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課改省份專版)2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 7.6 點點突破 難溶電解質(zhì)的溶解平衡學(xué)案(含解析)(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、(新課改省份專版)2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 7.6 點點突破 難溶電解質(zhì)的溶解平衡學(xué)案(含解析)
1.沉淀溶解平衡的含義
在一定溫度下的水溶液中,當(dāng)沉淀溶解和生成的速率相等時,即建立了沉淀溶解平衡狀態(tài)。
2.沉淀溶解平衡的建立
固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì)
3.沉淀溶解平衡的特點
4.影響沉淀溶解平衡的因素
(1)內(nèi)因:難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì),這是決定因素。
(2)外因:以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0為例
外界條件
移動方向
平衡后
c(Ag+)
平衡后
c(Cl-)
Ksp
升高溫度
正向
增大
增大
增大
加水稀釋
2、正向
不變
不變
不變
加入少量
AgNO3
逆向
增大
減小
不變
通入HCl
逆向
減小
增大
不變
通入H2S
正向
減小
增大
不變
[對點訓(xùn)練]
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。
(1)沉淀達到溶解平衡時,溶液中溶質(zhì)離子濃度一定相等,且保持不變(×)
(2)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)表示AgCl的電離平衡(×)
(3)升高溫度,沉淀溶解平衡一定正向移動(×)
(4)碳酸鈣在水中的溶解度比在氯化鈣溶液中的溶解度大(√)
(5)難溶電解質(zhì)達到沉淀溶解平衡時,增加難溶電解質(zhì)的量,平衡向溶解方向移動
3、(×)
(6)根據(jù)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),CH3COOHCH3COO-+H+,可以判斷AgCl、CH3COOH均為弱電解質(zhì)(×)
(7)為減少洗滌過程中固體的損耗,最好選用稀H2SO4代替H2O來洗滌BaSO4沉淀(√)
2.有關(guān)AgCl沉淀的溶解平衡的說法中,不正確的是( )
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不斷進行,但速率相等
B.AgCl難溶于水,溶液中沒有Ag+和Cl-
C.升高溫度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固體,AgCl沉淀的溶解度降低
解析:選B 沉淀溶解平衡的實質(zhì)是v(沉淀)=v(溶解)≠0,A對。A
4、gCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)是動態(tài)平衡,B錯。溶解過程吸熱,C對。加入NaCl固體,c(Cl-)增大,AgCl溶解平衡左移,D對。
3.在一定溫度下,當(dāng)Mg(OH)2固體在水溶液中達到下列平衡時:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),要使Mg(OH)2固體減少而c(Mg2+)不變,可采取的措施是( )
A.加MgSO4 B.加HCl溶液
C.加NaOH D.加水
解析:選D 加MgSO4會使該溶解平衡左移,Mg(OH)2 固體增多,c(Mg2+)變大;加HCl溶液使該溶解平衡右移,Mg(OH)2固體減少,c(Mg2+)變大;加N
5、aOH使該溶解平衡左移,Mg(OH)2固體增多,c(Mg2+)變小。
知識點二 溶度積(Ksp)
對應(yīng)學(xué)生用書P142
1.溶度積和離子積
以AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)為例:
溶度積
離子積
概念
沉淀溶解的平衡常數(shù)
溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積
符號
Ksp
Qc
表達式
Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),表達式中的濃度都是平衡濃度
Qc(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),表達式中的濃度是任意濃度
應(yīng)用
判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解
①Q(mào)cKsp:溶液過飽和,有沉淀析出
②QcKsp:
6、溶液飽和,處于平衡狀態(tài)
③QcKsp:溶液未飽和,無沉淀析出
2.Ksp的影響因素
(1)內(nèi)因:難溶物質(zhì)本身的性質(zhì),這是主要決定因素。
(2)外因
①濃度:加水稀釋,平衡向溶解方向移動,但Ksp不變。
②溫度:絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程,升高溫度,平衡向溶解方向移動,Ksp增大。
③其他:向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶物質(zhì)或更難電離物質(zhì)或氣體的離子時,平衡向溶解方向移動,但Ksp不變。
[對點訓(xùn)練]
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。
(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD),則AB2的溶解度小于CD的溶解度(×)
(2)向濃度
7、均為0.1 mol·L-1NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,出現(xiàn)黃色沉淀,說明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)(√)
(3)常溫下,向BaCO3的飽和溶液中加入Na2CO3固體,BaCO3的Ksp減小(×)
(4)溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響,溫度升高,Ksp增大(×)
(5)常溫下,向Mg(OH)2飽和溶液中加入NaOH固體,Mg(OH)2的Ksp不變(√)
2.(2019·孝義模擬)25 ℃,向100 mL 0.09 mol·L-1 BaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液生成BaSO4沉淀。已知:Ksp(BaSO4)=1.1×1
8、0-10,且溶液的溫度和體積的變化都忽略不計,則生成沉淀后的體系中c(Ba2+)和pH分別為( )
A.1.1×10-9 mol·L-1、1 B.1.1×10-9 mol·L-1、2
C.2.2×10-8 mol·L-1、1 D.2.2×10-8 mol·L-1、2
解析:選C BaCl2與H2SO4溶液發(fā)生反應(yīng):BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl,n(BaCl2)=0.09 mol·L-1×0.1 L=0.009 mol,n(H2SO4)=0.1 L×0.1 mol·L-1=0.01 mol,故兩溶液反應(yīng)后剩余0.001 mol H2SO4,此時c(H2SO4)=
9、=0.005 mol·L-1,故生成沉淀后的體系中c(Ba2+)== mol·L-1=2.2×10-8 mol·L-1。溶液中H+未參與離子反應(yīng),則有c(H+)=0.1 mol·L-1×2×=0.1 mol·L-1,故溶液的pH=-lg c(H+)=-lg 0.1=1。
3.(2019·昌樂二中月考)已知25 ℃時,電離常數(shù)Ka(HF)=3.6×10-4,溶度積常數(shù)Ksp(CaF2)=1.46×10-10?,F(xiàn)向1 L 0.2 mol·L-1 HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L-1 CaCl2溶液,下列說法正確的是( )
A.25 ℃時,0.1 mol·L-1 HF溶液中pH=1
10、B.Ksp(CaF2)隨溫度和濃度的變化而變化
C.該體系中Ksp(CaF2)=
D.該體系中有CaF2沉淀產(chǎn)生
解析:選D HF為弱酸,不能完全電離,則25 ℃時,0.1 mol·L-1 HF溶液中pH>1,A項錯誤;Ksp只與溫度有關(guān),B項錯誤;由已知得Ksp(CaF2)≠,C項錯誤;兩溶液混合后,c(Ca2+)=0.1 mol·L-1,c(F-)==6×10-3 mol·L-1,則Qc=c2(F-)·c(Ca2+)=3.6×10-6>Ksp(CaF2),故體系中有CaF2沉淀產(chǎn)生,D項正確。
知識點三 沉淀溶解平衡的應(yīng)用
1.沉淀的生成
(1)原理:當(dāng)Qc>Ksp時,難溶電解
11、質(zhì)的溶解平衡向左移動,生成沉淀。
(2)應(yīng)用:可利用生成沉淀來達到除去溶液中雜質(zhì)離子的目的。
(3)方法:
①調(diào)節(jié)pH法:如除去NH4Cl溶液中的FeCl3雜質(zhì),可加入氨水調(diào)節(jié)pH至4左右,離子方程式為Fe3++3NH3·H2O=== 。
②沉淀劑法:如用H2S沉淀Cu2+,離子方程式為Cu2++H2S===CuS↓+2H+。
[提醒] 若一種沉淀劑可使溶液中多種離子產(chǎn)生沉淀時,則可控制條件,使這些離子先后分別沉淀。
①對同一類型的沉淀,Ksp越小越先沉淀,且Ksp相差越大分步沉淀效果越好。
②對不同類型的沉淀,其沉淀先后順序要通過計算才能確定。
2.沉淀的溶解
(1)原理:
12、當(dāng)Qc<Ksp時,難溶電解質(zhì)的溶解平衡向右移動,沉淀溶解。
(2)方法:
①酸溶解法: CaCO3溶于鹽酸,離子方程式為CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。
②鹽溶解法:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,離子方程式為Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O。
③氧化還原溶解法:不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
④配位溶解法:AgCl溶于氨水,離子方程式為AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。
3.沉淀的轉(zhuǎn)化
(1)實質(zhì):沉淀溶解平衡的移動。
(2)舉例:MgCl2溶液Mg(OH)2Fe(OH)3,則Ks
13、p[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]。
(3)規(guī)律:一般說來,溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實現(xiàn)。
(4)應(yīng)用
①鍋爐除水垢:將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,離子方程式為CaSO4+CO===CaCO3+SO。
②礦物轉(zhuǎn)化:CuSO4溶液遇ZnS轉(zhuǎn)化為CuS,離子方程式為ZnS+Cu2+===CuS+Zn2+。
[對點訓(xùn)練]
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。
(1)BaCO3不溶于水,故可用作鋇餐(×)
(2)在含有Mg(OH)2沉淀的飽和溶液中加入固體NH4Cl,沉淀量不變(×)
(3)FeS可使Hg2+轉(zhuǎn)化為HgS而除去,是因為HgS
14、的溶解度比FeS的溶解度更小(√)
(4)一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5 mol·L-1時,沉淀已經(jīng)完全(√)
(5)在一定條件下,溶解度較小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀(√)
(6)向AgCl懸濁液中滴加Na2S溶液,白色沉淀變成黑色沉淀,離子方程式為2AgCl+S2-===Ag2S+2Cl-(√)
(7)向Na2SO4溶液中加入過量的BaCl2溶液,則SO沉淀完全,溶液中只含Ba2+、Na+和Cl-,不含SO(×)
2.要使工業(yè)廢水中的Pb2+沉淀,可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑,已知Pb2+與這些離子形成的化合物的溶解度如下:
化合物
PbS
15、O4
PbCO3
PbS
溶解度/g
1.03×10-4
1.81×10-7
1.84×10-14
由上述數(shù)據(jù)可知,沉淀劑最好選用( )
A.硫化物 B.硫酸鹽
C.碳酸鹽 D.以上沉淀劑均可
解析:選A 沉淀工業(yè)廢水中的Pb2+時,生成沉淀的反應(yīng)進行得越完全越好,由于PbS的溶解度最小,故選硫化物作為沉淀劑。
3.化工生產(chǎn)中常用MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),下列說法錯誤的是( )
A.MnS的Ksp比CuS的Ksp大
B.該反應(yīng)達平衡時c(Mn2+)=c(Cu2+)
C.往平衡體系中加入少量CuSO4固體后,c(Mn2+)變大
D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
解析:選B 根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化向溶度積小的方向進行,Ksp(MnS)>Ksp(CuS),A對;該反應(yīng)達平衡時c(Mn2+)、c(Cu2+)保持不變,但不一定相等,B錯;往平衡體系中加入少量CuSO4固體后,平衡正向移動,c(Mn2+)變大,C對;該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===,D對。