高考化学一轮复习 难溶电解质的溶解平衡导学案(答案不全)
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难溶电解质的溶解平衡
李仕才
考纲解读:
1.掌握难溶电解质的溶解平衡及溶解平衡的应用
2.运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题
知识精讲
一、溶解平衡
1.难溶电解质的定义是什么?难溶物的溶解度是否为0?在20℃时电解质的溶解性与溶解度的关系如下:
2.当AgNO3与NaCl反应生成难溶AgCl时,溶液中是否含有Ag和Cl?此溶液是否为AgCl 的饱和溶液?
3.难溶电解质(如AgCl)是否存在溶解平衡?并写出AgCl的溶解平衡表达式。
4.溶解平衡的概念?其有哪些特征?
二、沉淀反应的应用
1.沉淀的生成
2.沉淀的溶解
3.沉淀的转化
三、溶度积(K sp)
1.概念:
2.表达式:
3.溶度积规则:
典型例题:
例1:对于平衡AgCl (s )
Ag + + Cl —
,若改变下列条件,对其平衡有何影响?
例2:已知Ag 2SO 4的K P 为2.0×10-3
,将适量Ag 2SO 4固体溶于100 mL 水中至刚好饱和,该过程中Ag +
和SO 42-浓度随时间变化关系如右图(饱和Ag 2SO 4溶液中c (Ag +
)=0.034 mol ·L -1
)。
若t 1时刻在上述体系中加入100 mL. 0.020 mol ·L -1
Na 2SO 4 溶液,下列示意图中,能正确表示t 1时刻后Ag +
和SO 42-浓度随时间变化关系的是( )
例3已知:25℃时,K sp [Mg(OH)2]=5.61×10-12,K sp [MgF 2]=7.42×10-11。
下列说法正确的是( )
A .25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF 2溶液相比,前者的c (Mg 2+
)大
B .25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH 4Cl 固体,c (Mg 2+
)增大
C .25℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L 氨水中的K sp 比在20 mL 0.01 mol/LNH 4Cl 溶液中的K sp 小
D .25℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF 溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF 2
例4:硫酸锶(SrSO 4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下,下列说法正确的是
A .温度一定时,K sp(SrSO 4)随24()c SO
的增大而减小 B .三个不同温度中,313K 时K sp(SrSO 4)最大 C .283K 时,图中a 点对应的溶液是不饱和溶液
D .283K 下的SrSO 4饱和溶液升温到263K 后变为不饱和溶液
例5:下列叙述正确的是
A .0.1 mol/LC 6H 5ONa 溶液中:c (Na +
)>c (C 6H 5O -)>c (H +
)>c (OH -
) B .Na 2CO 3溶液加水稀释后,恢复至原温度,pH 和K w 均减小
C.pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中,c(H+)不相等
D.在Na2S溶液中加入AgCl固体,溶液中c(S2-)下降
强化训练:
1. 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是
A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等。
B.沉淀溶解平衡达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀溶解平衡达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变。
D.沉淀溶解平衡达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解
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它电离的离子间的溶解平衡关系:Ba(OH)2(固体) Ba2++2OH-。
向此种悬浊液中加入少量的氢氧化钡粉末,下列叙述正确的是:
A.溶液中钡离子数目减小B.溶液中钡离子浓度减少
C.溶液中氢氧根离子浓度增大D.PH减小
3.有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是: ( ) 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沉淀的溶解度增大
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变
4.除去KCl中的K2CO3应选用下列哪种物质: ( ) A.H2SO4 B.HCl C.HNO3 D.三者均可
5.为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下,加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸,这试剂不可以是: ( ) A.NH3·H2O B.MgO C.Mg(OH)2 D.MgCO3
6.类似于水的离子积,难溶盐AmBn也有离子积K sp且 ( ) Ksp=〔C(A n+)〕m·〔C(B m-)〕n,已知常温下BaSO4的溶解度为2.33×10-4g,则其K sp 为:
A.2.33×10-4B.1×10-5C.1×10-10D.1×10-12
7.在100ml0.01mol/LKCl溶液中,加入1ml0.01mol/LAgNO3溶液,下列说法正确的是(AgCl 的Ksp=1.8×10-10): ( ) A.有AgCl沉淀析出B.无AgCl沉淀 C.无法确定D.有沉淀,但不是AgCl
8.将100mL 0.1mol/L的AgNO3溶液加入足量的NaCl和NaF的混合溶液中,产生1.435g沉淀,则下列说法正确的是()A. 产生的沉淀为AgCl B.产生沉淀为AgF
C. 产生的沉淀为AgF和AgCl
D. AgF溶于水
9.在NaCl溶液中含有少量的Na2S,欲将S2-除去,可加入()A.稀盐酸 B. AgCl C.NaOH D.Ag2S
10、某温度时,BaSO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
提示:BaSO 4(s)=Ba 2+
(aq)+SO 2-4(aq)的平衡常数K ap =c(Ba 2+
)·c(SO 2-
4),称为溶度积常数。
A .加入Na2SO4可以使溶液由a 点变到b 点 B .通过蒸发可以使溶液由d 点变到c 点 C .d 点无BaSO 4沉淀生成
D .a 点对应的K ap 大于c 点对应的K ap
11.向含有AgI 的饱和溶液中,分别进行如下操作:
(1)加入固体AgNO 3,则C(I -
) _________________
(2)若改加更多的AgI 固体,则C (Ag +
) ____
(3)若改加AgBr 固体,则C(I -
) _____________
12.工业上制备BaCl 2的工艺流程图如下:
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO 4
)对工业过程进行模拟实验。
查表得 BaSO 4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) △H 1 = 571.2 kJ ·mol -1
① BaSO 4(s) + 2C(s)
2CO 2(g) + BaS(s) △H 2= 226.2 kJ ·mol -1
②
⑴气体用过量NaOH 溶液吸收,得到硫化钠。
Na 2S 水解的离子方程式为 。
⑵向BaCl 2溶液中加入AgNO 3和KBr ,当两种沉淀共存时,c (Br -)
c (Cl -
)
= 。
[K sp (AgBr)=5.4×10-13,K sp (AgCl)=2.0×10-10
]
⑶反应C(s) + CO 2(g)2CO(g)的△H 2= kJ ·mol -1。
⑷实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的是 , 。
13..(14分)运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)合成氨反应N 2(g)+3H 2(g)
2NH 3(g),若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩
气,平衡移动(填“向左”、“向右”或“不”);使用催化剂反应的△H (填“增大”、“减小”或“不改变”)。
(2)已知:O2(g) = O2+(g)+e-∆H1=1175.7 kJ·mol-1
PtF6(g)+e-=PtF6-(g) ∆H2=-771.1 kJ·mol-1
O2PtF6(S)=O2+(g)+PtF6-(g) ∆H3=482.2 kJ·mol-1
则反应O2(g)+PtF6(g) = O2+PtF6-(s)的∆H=_____________ kJ·mol-1。
(3)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为。
已知25℃时K sp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,K sP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
(4)在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应时溶液中c(NH4*)=c(Cl-)。
则溶液显性(填“酸”、“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数K b= 。
14、丙烷(C3H8)和丙烯(C3H6)是重要的的能源物质。
(1)丙烷脱氢可得丙烯。
已知:C3H8(g)=CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) △H1=156.6 kJ·mol-1
CH3CH=CH2(g)=CH4(g)+HC≡CH(g ) △H2=32.4 kJ·mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g)=CH3CH=CH2(g)+H2(g) 的△H= kJ·mol-1。
(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。
电池反应方程式为;放电时CO32-移向电池的(填“正”或“负”)极。
(3)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。
常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5mol·L-1。
若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3-+H+的平衡常数K1= 。
(已知10-5.60=2.5×10-6)(4)常温下,0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3) c(CO32-)(填“>”、“=”或“<”),原因是
(用离子方程式和必要的文字说明)。
15、某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg(CO3)2、Al2O3和
Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:
沉淀物Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
pH 3.4 5.2 12.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表,请回答下列问题:
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有(要求写出两条)(2)滤渣I的主要成分有。
(3)从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有。
(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备: MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:
①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2.简述可制备Mg(ClO3)2的原因:。
②按①中条件进行制备实验。
在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是:。
除去产品中该杂质的方法是:。
参考答案:
典型例题:
例1:略例2:B例3:B 例4:BC 例5:D
1:B、2、A、3、AC、4、B、5、A 6、C、7、A、8、AD、9、B 10、C
11. 减小不变减小
12、⑴S2- + H2O HS- +OH- HS- + H2O H2S +OH-(可不写)
⑵2.7×10-3⑶172.5
⑷使BaSO 4得到充分的还原(或提高BaS 的产量)
①②为吸热反应,炭和氧气反应放热维持反应所需高温 13. (1)向左 不改变
(2)-77.6
(3)Cu(OH)2 Cu 2+
+2NH 3·H 2O = Cu(OH)2↓ +2NH 4+
(4)中 01
.0109--a mol·L -1
14、(1)124.2
(2)C 3H 8+5O 2=3CO 2+4H 2O 负 (3)4.2×10-7
mol·L -1
(4)> HCO 3-
+H 2O=CO 32-
+H 3O +
(或HCO 3-
=CO 32-
+H +
)、HCO 3-
+H 2O=H 2CO 3+OH -
,HCO 3
-
的水解程度大于电离程度
15、(1)增大硫酸浓度;加热升高温度;边加硫酸边搅拌(要求写出两条)
(2)滤渣Ⅰ主要成分有Fe(OH)3、Al(OH)3
(3)从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有CaSO 4、Na 2SO 4
(4)①该反应的生成物为Mg(ClO 3)2和NaCl 的混合溶液,NaCl 的溶解度随温度变化不大,Mg(ClO 3)2的溶解度随温度升高而升高。
利用两物的溶解度差异,通过加热蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,将Mg(ClO 3)2与NaCl 分离,制得Mg(ClO 3)2。
②因为在相同温度向下NaCl 的溶解度最小,所以在冷却结晶过程中,会有少量NaCl 随Mg(ClO 3)2析出;重结晶。