第八章第4讲2016化学大一轮步步高答案

第 4 讲 难溶电解质的溶解平衡考纲要求 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡，了解溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算。2.了解难溶电解质的沉淀转化的本质。考点一 沉淀溶解平衡及应用1沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。(2)溶解平衡的建立固体溶质 溶液中的溶质 溶 解 沉 淀v 溶解 v 沉淀 ，固体溶解v 溶解 v 沉淀 ，溶解平衡v 溶解 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 正向 增大 增大 增大加水稀释 正向 不变 不变 不变加入少量AgNO3逆向 增大 减小 不变收集：樱满唯通入 HCl 逆向 减小 增大 不变通入 H2S 正向 减小 增大 不变(5)电解质在水中的溶解度20 时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：2沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成调节 pH 法如除去 NH4Cl 溶液中的 FeCl3 杂质，可加入氨水调节 pH 至 78，离子方程式为Fe3 3NH 3H2O=Fe(OH)33NH 。 4沉淀剂法如用 H2S 沉淀 Cu2 ，离子方程式为 H2SCu 2 =CuS2H 。(2)沉淀的溶解酸溶解法如 CaCO3 溶于盐酸，离子方程式为 CaCO32H =Ca2 H 2OCO 2。盐溶液溶解法如 Mg(OH)2 溶于 NH4Cl 溶液，离子方程式为 Mg(OH)22NH =Mg2 2NH 3H2O。 4氧化还原溶解法如不溶于盐酸的硫化物 Ag2S 溶于稀 HNO3。配位溶解法如 AgCl 溶于氨水，离子方程式为 AgCl2NH 3H2O=Ag(NH3)2 Cl 2H 2O。(3)沉淀的转化实质：沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大，越容易转化) 。应用：锅炉除垢、矿物转化等。深度思考1下列方程式AgCl(s) Ag (aq)Cl (aq)、AgCl= =Ag Cl 、 CH 3COOH CH3COO H 各表示什么意义？答案 AgCl 的沉淀溶解平衡； AgCl 是强电解质，溶于水的 AgCl 完全电离；CH 3COOH 的电离平衡。2(1)在实验室中怎样除去 NaCl 溶液中的 BaCl2?(2)怎样除去 AgI 中的 AgCl?答案 (1)向溶液中加入过量的 Na2CO3 溶液充分反应，过滤，向滤液中加适量盐酸。(2)把混合物与饱和 KI 溶液混合，振荡静置，溶度积大的 AgCl 就慢慢转化为溶度积小的AgI。题组一 沉淀溶解平衡及其影响因素1下列说法正确的是( )难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各种离子的溶解(或沉淀) 速率都相等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向 Na2SO4 溶液中加入过量的 BaCl2 溶液，则 SO 沉淀完全，溶液中只含 Ba2 、Na 24和 Cl ，不含 SO24K sp 小的物质其溶解能力一定比 Ksp 大的物质的溶解能力小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 沉淀洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好A BC D答案 C解析 难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，不同离子溶解(或沉淀)的速率不一定相等，这与其化学计量数有关；难溶电解质是固体，其 浓度可视为常数，增加它的量对平衡无影响；生成 BaSO4 沉淀后的溶液中仍然存在 Ba2 和 SO ，因 为 有 BaSO4 的沉淀溶解平衡存在；24同类型物质的 Ksp 越小，溶解能力越小，不同类型的物质则不能直接比较；稀 H2SO4 可以抑制 BaSO4 的溶解；洗涤沉淀一般 23 次即可，次数过多会使沉淀溶解。2已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s) Ca2 (aq)2OH (aq) HKsp：溶液过饱和，有沉淀析出Q cK sp：溶液饱和，处于 平衡状态Q cKsp：溶液未饱和，无沉淀析出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)外因浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动，但 Ksp 不变。温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，K sp 增大。其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但 Ksp 不变。深度思考1判断正误，正确的划“” ，错误的划“”(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1.0105 molL1 时，沉淀已经完全( )(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)常温下，向 BaCO3饱和溶液中加入 Na2CO3 固体，BaCO 3 的 Ksp 减小( )(5)溶度积常数 Ksp 只受温度影响，温度升高 Ksp 增大( )(6)常温下，向 Mg(OH)2饱和溶液中加入 NaOH 固体， Mg(OH)2 的 Ksp 不变( )答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6)解析 (1)溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大，只有组成相似的难溶电解质才有可比性。2已知 25 时 BaSO4饱和溶液中存在 BaSO4(s) Ba2 (aq)SO (aq)，Ksp1.102 2451010 ，向 c(SO )为 1.05105 molL1 的 BaSO4 溶液中加入 BaSO4 固体，SO 的浓24 24度怎样变化？试通过计算说明。答案 根据溶度积的定义可知 BaSO4 饱和溶液中 c(SO ) 24 1.102 510 10molL 11.05 105 molL1 ，说明该溶液是饱和 BaSO4 溶液，因此再加入 BaSO4 固体，溶液仍处于饱和状态，c(SO )不变。241溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，K sp 增大，但 Ca(OH)2 相反。2对于沉淀溶解平衡：A mBn(s) mAn (aq)nB m (aq)，K spc m(An )cn(Bm )，对于相同类型的物质，K sp 的大小反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小，也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。与平衡常数一样，K sp 与温度有关。不过温度改变不大时，K sp 变化也不大，常温下的计算可不考虑温度的影响。题组一 沉淀溶解平衡曲线1在 t 时，AgBr 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知 t 时 AgCl 的Ksp 41010 ，下列说法不正确的是( )A在 t 时，AgBr 的 Ksp 为 4.91013B在 AgBr 饱和溶液中加入 NaBr 固体，可使溶液由 c 点变到 b 点C图中 a 点对应的是 AgBr 的不饱和溶液D在 t 时，AgCl(s)Br (aq) AgBr(s)Cl (aq)的平衡常数 K816答案 B解析 根据图中 c 点的 c(Ag )和 c(Br )可得该温度下 AgBr 的 Ksp为 4.91013 ，A 正确；在 AgBr 饱和溶液中加入 NaBr 固体后， c(Br )增大，溶解平衡逆向移动，c(Ag )减小，故 B错；在 a 点时 QcK sp，故为 AgBr 的不饱和溶液， C 正确；选项 D 中 Kc(Cl )/c(Br )K sp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入数据得 K816，D 正确。2已知 25 时，CaSO 4 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，向 100 mL 该条件下的CaSO4 饱和溶液中加入 400 mL 0.01 molL1 Na2SO4 溶液，下列叙述正确的是( )A溶液中析出 CaSO4 固体沉淀，最终溶液中 c(SO )比原来的大24B溶液中无沉淀析出，溶液中 c(Ca2 )、c (SO )都变小24C溶液中析出 CaSO4 固体沉淀，溶液中 c(Ca2 )、c (SO )都变小24D溶液中无沉淀析出，但最终溶液中 c(SO )比原来的大24答案 D解析 由图像可知 Ksp(CaSO4)9.010 6 ，当加入 400 mL 0.01 molL1 Na2SO4 溶液时，此时 c(Ca2 ) 610 4 molL1 ，c(SO )3.010 3 molL 10.1 L0.5 L 248.610 3 molL1 ，Qc5.163.010 3 molL 10.1 L 0.01 molL 10.4 L0.5 L106 Ksp(CaSO4)，所以溶液中无沉淀析出，但最 终溶液中 c(SO )比原来大。24题组二 K sp 及其应用3已知 25 时，FeS 、CuS 的溶度积常数( Ksp)分别为 6.31018 、1.310 36 。常温时下列有关说法正确的是( )A除去工业废水中的 Cu2 可以选用 FeS 作沉淀剂B将足量 CuSO4 溶解在 0.1 molL1 H2S 溶液中，Cu 2 的最大浓度为 1.31035 molL1C因为 H2SO4 是强酸，所以反应 CuSO4H 2S=CuSH 2SO4 不能发生D向 H2S 的饱和溶液中通入少量 SO2 气体，溶液的酸性增强答案 A解析 由于 Ksp(CuS)K sp(FeS)，所以 FeS(s)Cu 2 (aq)=CuS(s)Fe 2 (aq)，A 项正确；B项，Cu 2 的最大浓度应为 molL1 ，错误；C 项，CuS 不溶于 H2SO4，该反应1.310 36能发生，错误；D 项，2H 2SSO 2=3S2H 2O，酸性应减弱，错误。4根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：(1)已知 25 时，K spMg(OH)25.610 12 ；酸碱指示剂百里酚蓝变色的 pH 范围如下：pH 8.0 8.09.6 9.6颜色 黄色 绿色 蓝色25 时，在 Mg(OH)2 饱和溶液中滴加 2 滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为_。(2)向 50 mL 0.018 molL1 的 AgNO3 溶液中加入 50 mL 0.020 molL1 的盐酸，生成沉淀。已知该温度下 AgCl 的 Ksp1.0 1010 ，忽略溶液的体积变化，请计算：完全沉淀后，溶液中 c(Ag )_。完全沉淀后，溶液的 pH _。如果向完全沉淀后的溶液中继续加入 50 mL 0.001 molL1 的盐酸，是否有白色沉淀生成？_(填“是” 或“否”) 。(3)在某温度下，K sp(FeS)6.25 1018 ，FeS 饱和溶液中 c(H )与 c(S2 )之间存在关系：c2(H )c(S2 )1.010 22 ，为了使溶液里 c(Fe2 ) 达到 1 molL1 ，现将适量 FeS 投入其饱和溶液中，应调节溶液中的 c(H )约为_。答案 (1)蓝色(2)1.010 7 molL1 2 否(3)4103 molL1解析 (1)设 Mg(OH)2饱和溶液中 c(OH )为 x molL1 ，则0.5x35.610 12 ，x110 4 ，c(H )110 10 molL1 ，pH10，溶液 为蓝色。(2) 反应前，n(Ag )n(Ag )0.018 molL1 0.05 L0.910 3 mol，n(Cl )0.020 molL1 0.05 L110 3 mol；反应后剩余的 Cl 为 0.1103 mol，则混合溶液中，c(Cl )1.010 3 molL 1，c(Ag )K sp(AgCl)/c(Cl )1.010 7 molL1 。H 没有参与反应，完全沉淀后，c(H )0.010 molL1 ，pH2。 因为加入的盐酸中 c(Cl )和反应后所得溶液中的 c(Cl )相同，c(Cl )没有改变，c (Ag )变小，所以 Qcc (Ag )c(Cl )K sp(AgCl)，没有沉淀产生。(3)根据 Ksp(FeS)得：c(S 2 ) 6.2510 18 molL1 ，根据 c2(H )c(S2 )6.2510 1811.010 22 得：c(H ) 1.010 226.2510 18410 3 molL1 。沉淀溶解平衡图像题的解题策略1沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。2从图像中找到数据，根据 Ksp 公式计算得出 Ksp 的值。3比较溶液的 Qc 与 Ksp 的大小，判断溶液中有无沉淀析出。4涉及 Qc 的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。探究高考 明确考向全国卷、高考题调研1(2014新课标全国卷， 11)溴酸银(AgBrO 3)溶解度随温度变化曲线如下图所示。下列说法错误的是( )A溴酸银的溶解是放热过程B温度升高时溴酸银溶解速度加快C60 时溴酸银的 Ksp 约等于 6104D若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯答案 A解析 A 项，由题图可知，随着温度升高，溴酸银的溶解度逐渐增大，因此 AgBrO3 的溶解是吸热过程；B 项，由图像曲线可知，温度升高斜率增大，因此 AgBrO3 的溶解速度加快；C 项，由溶解度曲线可知，60 时， AgBrO3 的溶解度约为 0.6 g，则其物质的量浓度约为 0.025 molL 1，AgBrO3 的 Kspc (Ag )c(BrO )0.0250.025 610 4 ；D 项，若 KNO3 中含有 3少量 AgBrO3，可通过蒸发浓缩得到 KNO3 的饱和溶液，再冷却结晶获得 KNO3 晶体，而AgBrO3 留在母液中。2(2013新课标全国卷， 13)室温时，M(OH) 2(s) M2 (aq)2OH (aq) Ksp a。 c(M2 )b molL 1 时，溶液的 pH 等于( )A. lg( ) B. lg( )12 ba 12 abC14 lg( ) D14 lg( )12 ab 12 ba答案 C解析 由 Kspc(M 2 )c2(OH )