2020届高考化学难点点点过专题09轻松应对难溶电解质的沉淀溶解平衡（含解析）.docx

专题9轻松应对难溶电解质的沉淀溶解平衡【考向分析】水溶液中的离子平衡包括弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡以及难溶电解质的溶解平衡三大部分内容，其中的概念、规律体系、中和滴定实验以及四大平衡常数非常重要，是高考重点设题的部分，它们都遵循平衡移动原理当只改变体系的一个条件时，平衡向能够减弱这种改变的方向移动。难溶电解质的溶解平衡试题主要考查外界因素对沉淀溶解平衡的影响、沉淀转化、结合图像进行有关溶度积Ksp的计算，注意Ksp只与温度有关，完全沉淀一般隐含了离子浓度为1105 mol/L。水的离子积常数、电离平衡常数、水解平衡常数、溶度积常数是溶液中的四大常数，它们均只与温度有关，有关常数的计算，要紧紧围绕只与温度有关，而不随其离子浓度的变化而变化来进行。【考点归纳】1沉淀溶解平衡(1)难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限，习惯上将溶解度0.01g的电解质称为难溶电解质，在一般情况下，相当量的离子互相反应生成难溶电解质时，可以认为反应完全了。(2)沉淀溶解平衡是针对难溶电解质而言的，其状态为形成饱和溶液，特征是固体溶解的速率和离子沉积的速率相等，固体的质量和离子的浓度不再变化；沉淀溶解平衡同化学平衡相似，也是一个动态平衡，沉淀溶解平衡移动分析时也同样遵循勒夏特列原理。沉淀溶解达到平衡时，再加入该难溶物对平衡无影响。用沉淀法除杂不可能将杂质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1105 molL1时，沉淀已经完全。(3) 难溶电解质不一定是弱电解质，如BaSO4、AgCl等都是强电解质。沉淀溶解平衡移动过程是固体溶解和析出的相互转化过程，属于物理变化，但遵循勒夏特列原理。2. 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KspQc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)，式中的浓度是任意时刻的浓度3.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀能否生成或溶解：通过比较溶度积与非平衡状态下溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀生成或溶解的情况：QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出；Qc=Ksp，溶液饱和，沉淀的生成与溶解处于平衡状态；Qc”“”或“”)，T2时Ksp(BaSO4)_。参考答案1.解析：根据Ksp(CaCO3)c(Ca2)c(CO)4.96109，得c(Ca2) molL14.96106 molL1105 molL1，可视为沉淀完全。答案：是2.解析：设Mg(OH)2饱和溶液中c(OH)为x molL1，则0.5x35.61012，x1104，c(H)11010 molL1，pH10，溶液为蓝色。答案：蓝色3.解析：反应前，n(Ag)0.018 molL10.05 L9104 mol，n(Cl)0.020 molL10.05 L1103 mol；反应后剩余的Cl为1.0104 mol，则混合溶液中，c(Cl)1.0103 molL1，c(Ag)Ksp(AgCl)/c(Cl)1.0107 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)Ksp(AgCl)，没有沉淀产生。答案：1.0107 molL12否4.解析：Fe与稀H2SO4反应生成FeSO4，再被H2O2 氧化转化为Fe2(SO4)3。Fe(OH)3的Kspc(Fe3)c3 (OH)，则Fe3恰好沉淀完全时，c(OH) 1011.3 molL1，则溶液的pH2.7。Zn(OH)2的Kspc(Zn2)c2(OH)，则Zn2开始沉淀时，c (OH) 108 molL1，溶液的pH6。Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近，不加入H2O2将Fe2转化为Fe3，很难将Zn2和Fe2分开。答案：Fe32.76Zn2和Fe2分离不开 Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近6.解析：KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)，Fe3完全沉淀时c3(OH)，得c(OH)21011 molL1，pH3.3，Mg(OH)2开始沉淀时c2(OH)1.01010，得c(OH)1105 molL1，pH9，调节pH范围为3.3,9)。答案：3.3,9)7.解析：根据题中数据，开始生成Al(OH)3沉淀时，c(OH) 1011，同理可得开始生成Cu(OH)2沉淀时，c(OH) 1010，则逐滴加入氨水时，先生成Al(OH)3沉淀。Fe3完全沉淀时，c3(OH)4.01033，c(Al3)c3(OH)0.24.0103381034KspAl(OH)3，所以没有生成Al(OH)3沉淀。答案：Al(OH)3 不含有8.解析：Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)，当溶液中Cl恰好沉淀完全时，c(Cl)1.0105 molL1，则溶液中c(Ag) molL12.0105 molL1。Ksp(Ag2CrO4)c2(Ag)c(CrO)，则溶液中c(CrO)molL15.0103 molL1。答案：2.01055.01039.解析：根据流程图及表格中数据可知，加入NH3H2O调节pH8时，只有Fe3完全沉淀而除去。加入NaOH，调节pH12.5，对比表格中数据可知，此时Mg2完全沉淀，Ca2部分沉淀，所以滤渣中含Mg(OH)2、Ca(OH)2。根据Ksp(BaC2O4)1.6107，H2C2O4过量时Ba2会转化为BaC2O4沉淀，从而使BaCl22H2O的产量降低。答案：Fe3Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量降低10.解析：使Al3完全除去时c(OH) 1109 molL1，此时溶液pH5；使Fe3完全除去时c(OH) 1.41011 molL1，此时溶液pH3.1；而pH7.1时Mn(OH)2开始沉淀，所以调节溶液的pH范围为5.0pH7.1。答案：5.0pH7.111.解析：CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液，发生反应：CaSO3(s)SOCaSO4(s)SO(aq)，溶液中CaSO3、CaSO4均处于饱和状态，则有，所以c(SO)c(SO)；由反应CaSO3(s)SO(aq) CaSO4(s)SO(aq)可知，CaSO3水悬浮液中加入Na2SO3溶液能提高NO2的吸收率的主要原因是增大了溶液中c(SO)，使反应速率加快。答案：c(SO)CaSO3转化为CaSO4使溶液中SO的浓度增大，加快SO与NO2的反应速率12.解析：由图像可看出，三种物质的溶解度PbSZnSFeS，所以，三种沉淀中加盐酸，最先溶解的是FeS。该实验的最后ZnS转化为最难溶的 PbS。答案：FeSPbS13.解析：T 时，Ag2CrO4的Ksp=c(CrO)c(Ag)=(1105)(1103)2=11011，温度不变，Ksp=c(CrO)c2(Ag)=(1105)(1103)2=a25104，解得a=104。答案：11011 10414.解析：当Cl浓度为0.010 molL1时，要产生AgCl沉淀，所需Ag的最小浓度为1.56108 molL1，当Br的浓度为0.010 molL1时，要产生AgBr沉淀，所需Ag的最小浓度为7.71011molL1，当CrO浓度为0.010 molL1时，要产生Ag2CrO4沉淀，所需Ag的最小浓度为3.0105molL1，向混合溶液中逐滴加入0.010 molL1的硝酸银溶液时，Ag的浓度逐渐增大，所以Br最先沉淀，CrO最后沉淀。答案：Br、Cl、CrO15.