2021高考化学一轮复习 8.4 难溶电解质的沉淀溶解平衡练习（含解析）苏教版

难溶电解质的沉淀溶解平衡闻名于世的桂林溶洞、北京石花洞、娄底梅山龙宫,它们就是由于水和二氧化碳的缓慢侵蚀而创造出来的杰作。石灰石的主要成分为caco3,当它遇到溶有co2的水时就会发生反应变成可溶性的碳酸氢钙,溶有碳酸氢钙的水,当从溶洞顶滴到洞底时,由于水分的蒸发或压强减小,以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙的沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚,渐渐形成了钟乳石、石笋等,洞顶的钟乳石与地面的石笋连接起来了,就会形成奇特的石柱。反应的化学方程式为caco3+co2+h2oca(hco3)2,ca(hco3)2caco3+co2+h2o。在自然界中不断发生上述反应于是就形成了溶洞中的各种景观。问题1.caco3难溶于水,属于电解质吗?(素养角度宏观辨识与微观探析)提示:是。caco3难溶于水,但其属于盐类,属于强电解质。问题2.试从溶解平衡的角度解释碳酸钙溶于含有co2的水的原理?(素养角度变化观念与平衡思想)提示:caco3溶于水的溶解平衡为caco3(s)ca2+(aq)+co32-(aq),当遇到含有co2的水时发生:co2+h2o+co32-2 hco3-,促进碳酸钙的溶解平衡向右进行,逐渐溶解,生成ca(hco3)2溶液。问题3.“滴水石穿”是物理变化还是化学变化?你能解释其道理吗?(素养角度变化观念与平衡思想)提示:化学变化。原理同问题2。问题4.碳酸钙可以溶于强酸(如硝酸),但硫酸钡不能溶于强酸,为什么?(素养角度变化观念与平衡思想)提示:caco3的溶解平衡为caco3(s)ca2+(aq)+co32-(aq),加入硝酸后co32-与h+反应生成co2,使c(co32-)减小,溶解平衡右移,碳酸钙逐渐溶解;baso4的溶解平衡为baso4(s)ba2+(aq)+so42-(aq),加入硝酸后, ba2+、so42-都不与h+和no3-反应,两者浓度都不改变,平衡不移动,故baso4不溶解。1.镁在自然界中以化合态存在,主要分布于镁矿石(白云石矿、菱镁矿等)、盐湖、海水等资源中。某同学设计了从模拟海水中制备mgo的实验方案:模拟海水中的离子浓度/moll-1na+mg2+ca2+cl-hco3-0.4390.0500.0110.5600.001注:溶液中某种离子的浓度小于1.010-5 moll-1,可认为该离子不存在;实验过程中,假设溶液体积不变。已知:ksp(caco3)=4.9610-9,ksp(mgco3)=6.8210-6 ,kspca(oh)2=4.6810-6,kspmg(oh)2=5.6110-12。下列说法中正确的是()a.沉淀物x为caco3 b.滤液m中存在mg2+,不存在ca2+ c.滤液n中存在mg2+、ca2+ d.步骤中若改为加入4.2 g naoh固体,沉淀物y为ca(oh)2和mg(oh)2的混合物【解析】选a。加入naoh溶液, hco3-与oh-反应生成co32-,此时c(ca2+)c(co32-)=0.0110.001=1.110-5ksp(caco3),c(mg2+)c(co32-)=0.0500.001=510-5ksp(mgco3),由于ksp(caco3)ksp(mgco3),因此先生成caco3沉淀,生成沉淀后溶液中c(co32-)=ksp(caco3)c(ca2+)=4.510-7110-5,因此co32-完全沉淀,则无mgco3沉淀生成,a对;滤液m中c(ca2+)=0.010 moll-1,c(mg2+)=0.050 moll-1,b错;ph=11时,c(oh-)=10-3 moll-1,c(ca2+)c2(oh-)=10-210-6=10-85.6110-12,mg2+沉淀,故滤液n中存在ca2+,不存在mg2+,c错;若改为加入4.2 g naoh固体,则c(oh-)=0.105 moll-1,则c(mg2+)c2(oh-)=0.050(0.105)2=5.5110-4kspmg(oh)2,c(ca2+)c2(oh-)=0.010(0.105)2=1.1010-4kspca(oh)2,由于kspmg(oh)2kspca(oh)2,则先生成mg(oh)2沉淀,并且沉淀完全,生成沉淀后溶液中c(oh-)=(0.105-0.052) moll-1=0.005 moll-1,此时c(ca2+)c2(oh-)=0.010(0.005)2=2.510-7kspca(oh)2,故无ca(oh)2沉淀生成,d错。2.溶洞的形成与碳酸钙的溶解平衡有关。如图是碳酸钙(caco3)在25 和100 两种情况下,在水中的沉淀溶解平衡曲线。下列有关说法正确的是()a.caco3(s)ca2+(aq)+co32-(aq)h0,a项错误;ksp仅与温度有关,但a、d点温度不确定,b项错误;25 时,用c点数据计算,ksp=c(ca2+)c(co32-)=2.010-51.410-4=2.810-9,c项正确;挥发水分,c(ca2+)、c(co32-)均增大,而a点到c点,c(ca2+)不变,d项错误。3.氢氧化钙是一种微溶于水的碱。如图是ca(oh)2在温度分别为t1、t2时的两种沉淀溶解平衡曲线(浓度单位为moll-1,与曲线对应的ksp=410-6,341.6)。下列说法中正确的是()a.温度:t1t2b.在温度为t1时,p点分散系中分散质粒子直径1 nmc.q点的溶液中c(oh-)约为0.012 5 moll-1d.加水稀释时溶液碱性减弱,z点溶液可转化为q点溶液【解析】选c。因ca(oh)2溶解度随着温度的升高而减小,故曲线对应的温度较高