2011届第2轮化学第14课时 沉淀溶解平衡

1,第14课时沉淀溶解平衡,2011届浙江专版高考第2轮总复习,(2009广东)硫酸锶(SrSO4)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，Ksp(SrSO4)随c(SO)的增大而减小B三个不同温度中，313K时Ksp(SrSO4)最大C283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液D283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液,2,考点一沉淀的溶解平衡,解析：平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关，A错误；温度一定时Kspc(Sr2)c()，由图可知，313K时，相同浓度下，Sr2的浓度最大，所以平衡常数最大，B正确；283K时，a点对应的Sr2的浓度比平衡时要小，Qc小于Ksp(283K)，对应为不饱和溶液，C正确；283K下的饱和溶液，突然升温至363K，Ksp减少，析出沉淀，仍然为饱和溶液，D错误。,3,答案：BC点评：此题思路并不复杂，主要是用对数作坐标后，其数值的大小易判断反。先要看明白：浓度越大，对数也越大；接着，横坐标向右是数值增大的，纵坐标向上是数值增大的。,5,【变式练习】(2010山东)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是()AKspFe(OH)3KspCu(OH)2B加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点Cc、d两点代表的溶液中c(H)与c(OH)乘积相等DFe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和,B,6,解析：b、c两点金属阳离子的浓度相等，都设为x，c(OH)c109.6，c(OH)b1012.7，则KspFe(OH)3x(1012.7)3，KspCu(OH)2x(109.6)2，故KspFe(OH)3K，沉淀要析出，故D正确。,7,考点二沉淀的溶解平衡应用,【例2】(2009福建)从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：,请回答下列问题：(1)流程甲加入盐酸后生成Al3的离子方程式为_(2)流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式为_,8,(3)验证滤液B含Fe3，可取少量滤液并加入_(填试剂名称)。(4)滤液E、K中溶质的主要成分是_(填化学式)，写出该溶质的一种用途_(5)已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp5.61012，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2)_,9,解析：本题考查铝土矿中氧化铝提取的工艺流程。(3)检验Fe3的特征反应有多种，如与KSCN显血红色，与苯酚显紫色，与OH产生红褐色沉淀等。(4)生成E、K时，CO2均是过量的，故应生成NaHCO3。(5)Kspc(Mg2)c(OH)2c(Mg2)0.125.61012，解得c(Mg2)5.61010。答案：(1)Al2O36H2Al33H2O(2)SiO22OHSiOH2O(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案)(4)NaHCO3制纯碱或做发酵粉等合理答案(5)5.61010molL1,10,【变式练习】(2010青岛模拟)水体中二价汞离子可以与多种阴离子结合成不同的存在形态。水溶液中二价汞主要存在形态与Cl、OH的浓度关系如图所示：注：粒子浓度很小时常用负对数e表示，如pOHlgc(OH)，pCllgc(Cl)(1)正常海水(Cl的浓度大于0.1mol/L)中汞元素的主要存在形态是_。少量Hg(NO3)2溶于0.001mol/L的盐酸后得到无色透明溶液，其中汞元素的主要存在形态是_。,HgCl2,11,(2)Hg(NO3)2固体易溶于水，但溶于水时常常会出现浑浊，其原因是_(用离子方程式表示)，为了防止出现浑浊，可采取的措施是_。(3)处理含汞废水的方法很多。下面是常用的两种方法，汞的回收率很高。置换法：用废铜屑处理含Hg2的废水。反应的离子方程式为_。化学沉淀法：用硫化钠处理含HgCl2的废水，生成HgS沉淀。反应的离子方程式为_,Hg22H2OHg(OH)22H,在硝酸中配制,CuHg2Cu2Hg,HgCl2S2HgS2Cl。,12,解析：(1)正常海水pH7，c(Cl)0.1molL1，pCl1，该区域内只有HgCl存在。在0.001molL1盐酸中，pH3，pCl3，该区域内只有HgCl2存在。,13,1.有关AgCl沉淀的溶解平衡说法不正确的是()AAgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等BAgCl难溶于水，溶液中没有Ag和Cl，仅含AgCl分子C升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大D向含AgCl固体的AgCl溶液中加入NaCl固体，AgCl沉淀的量增多解析：AgCl是强电解质，溶解后完全电离成离子。,B,14,2.25时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表下列叙述中不正确的是()A向AgCl的白色悬浊液中加入0.1molL1KI溶液，有黄色沉淀产生B25时，AgCl、AgBr、AgI、Ag2S饱和水溶液中Ag的浓度相同C25，AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同D在5mL1.8106molL1NaCl溶液中，加入1滴(20滴约为1mL)1103molL1AgNO3溶液，不能产生白色沉淀,B,15,解析：A项是向溶度积更小的物质转化，正确。B项，按其中的顺序，其溶度积减小，在其饱和溶液中，c(Ag)也逐渐减小，B项错。C项，溶度积大小不受浓度影响，正确。D项中，c(Cl)1.8106molL1，c(Ag)105molL1，所以c(Ag)c(Cl)1051.81061.810111.81010，不会产生AgCl沉淀。,16,3.已知PbCl2是微溶化合物，溶于水存在下列平衡：PbCl2(s)Pb2(aq)2Cl(aq)，Ksp1.7105，在0.1molL1的AlCl3溶液中，Pb2的物质的量浓度最大可达到()A1.7103mol/LB1.9104mol/LC1.7104mol/LD5.7105mol/L解析：Kspc(Pb2)c2(Cl)，即：1.7105c(Pb2)0.32解得c(Pb2)1.9104mol/L。,B,17,4.一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，其平衡常数Kspcm(An)cn(Bm)，称为难溶电解质的溶度积。已知下表数据：,对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法，不科学的是()A向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀B该溶液中c(SO)c(Cu2)c(Fe2)c(Fe3)54C向该溶液中加入适量氯水，并调节pH到34后过滤，可获得纯净的CuSO4溶液D在pH等于5的溶液中Fe3不能大量存在,C,19,解析：根据溶度积常数可判断选项A正确。由于Cu2、Fe2和Fe3在溶液中均能发生水解反应使得金属阳离子浓度减小，B正确。选项C的操作可知溶液中必有氯离子存在，即溶液中溶质还存在CuCl2，C错。由表中数据知Fe3在pH4的环境中已沉淀完全，D正确。,20,5.如图表示的是难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(s,molL1)，下列说法中正确的是(),C,ApH3时溶液中铁元素的主要存在形式是Fe3B若Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2杂质，可通过调节溶液pH的方法来除去C若分离溶液中的Fe3和Cu2，可调节溶液的pH在3左右D若在含有Cu2和Ni2的溶液中加入烧碱，Ni(OH)2优先沉淀,21,解析：从图可以看出，pH3时，铁元素不能以Fe3形式存在，A项错。B项，Ni(OH)2与Co(OH)2沉淀时的pH几乎一致，所以Ni2、Co2两者用调节溶液pH的方法来除去其中任意一种都很难成功，B项错。Fe3与Cu2，pH3时Fe3已沉淀完全，而Cu2此时并没沉淀，所以C项对。Cu2、Ni2的溶液中加烧碱，从图可知，是先沉淀Cu(OH)2，D项错。,22,6.(2010日照统测)已知：25C时，KspR(OH)25.611012，Ksp(RF2)7.421011。下列说法正确的是()A25C时，饱和R(OH)2溶液与饱和RF2溶液相比，前者的c(R2)大B25C时，在R(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(R2)增大(不考虑Cl的影响)C25C时，R(OH)2固体在20mL0.01molL1氨水中的Ksp比在20mL0.01molL1NH4Cl溶液中的Ksp小D25C时，在R(OH)2悬浊液中加入NaF稀溶液后，R(OH)2不可能转化为RF2,B,23,解析：由两物质的溶度积前者小于后者，且化合物类型相同得出，A中c(R2)小，A错误；若在R(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，由于NH4Cl溶于水后显酸性，使R(OH)2的溶解平衡右移，c(R2)增大，B正确；Ksp是受温度影响的，在相同温度下的Ksp相同，C错误；根据沉淀转化原理，若在体系中加入更大浓度的F，也会产生RF2沉淀，D错误。,24,7.(2010宁波模拟)已知常温下Ksp(AgCl)1.81010mol2/L2；Ksp(AgI)1.01016mol2/L2。下列说法中正确的是()A在相同温度下，AgCl的溶解度小于AgI的溶解度BAgCl和AgI都不溶于水，因此AgCl和AgI不能相互转化C常温下，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则NaI的浓度必须不低于1011mol/LD将足量的AgCl分别放入下列物质中：20mL0.01mol/LKCl溶液；10mL0.02mol/LCaCl2溶液；30mL0.05mol/LAgNO3溶液。AgCl的溶解度由大到小的顺序为,C,25,解析：本题以溶度积常数为背景综合考查了物质的溶解性、沉淀的转化等问题。在相同温度下，Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，AgCl的溶解度大于AgI的溶解度，而且AgCl可以转化为AgI，故A、B不正确；由Ksp(AgCl)1.81010mol2/L2可求得AgCl溶液中c(Ag)mol/L，代入Ksp(AgI)1.01016mol2/L2中即可求得c(I)1011mol/L，故C正确；D选项中三种溶液中c(Cl)或c(Ag)由小到大的顺序是，故D错误。,8.室温下，Ca(OH)2饱和溶液的pH为_。Ca(OH)2的Ksp7.9106,12.4,9.某小组成员为探究Cu2、Al3在溶液中是否可以依次转化为沉淀而析出，查阅了相关资料：常温下：KspAl(OH)31.01033，KspCu(OH)22.01020。然后设计了如下实验：,27,向含有0.01molHNO3、0.001molCu(NO3)2、0.045molAl(NO3)3的溶液中逐滴加入一定浓度的NH3H2O溶液，使混合溶液的pH不断升高，当加至溶液的体积为45mL时开始产生白色沉淀，当加至溶液的体积为50mL时开始出现蓝色沉淀(不考虑溶液的体积变化)。(1)Al(OH)3开始析出时溶液的pH?(2)若溶液中离子的浓度约为1.0105molL1时可视为沉淀完全，则当Al(OH)3沉淀完全时Cu(OH)2是否析出？,28,解析：(1)据题意知当加至溶液的体积为45mL时Al3开始反应生成沉淀，此时Al3浓度为0.045mol/0.045L1.0molL1，KspAl(OH)3c(Al3)c3(OH)，即：1.010331.0c3(OH)，解得c(OH)1.01011molL1，pH3。,(2)当Al3沉淀完全时，溶液中的c(OH)为：Cu2开始沉淀时，c(Cu2)0.001mol/0.050L0.02molL1，此时需要的c(OH)为：由此可知：Al(OH)3沉淀完全时，无Cu(OH)2析出。,30,10.(2010浙江)已知：25时弱电解质电离平衡常数：Ka(CH3COOH)1.8105，Ka(HSCN)0.13；难溶电解质的溶度积常数：Ksp(CaF2)1.51010。25时，2.0103molL1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH(忽略体积变化)，得到c(HF)、c(F)与溶液pH的变化关系，如下图所示：,31,请根据以上信息回答下列问题：(1)25时，将20mL0.10molL1CH3COOH溶液和20mL0.10molL1HSCN溶液分别与20mL0.10molL1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图如下图所示：,32,反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是_，反应结束后所得两溶液中，c(CH3COO)_c(SCN)(填“”、“”或“”)。(2)25时，HF电离平衡常数的数值Ka_(或_)，列式并说明得出该常数的理由：,HSCN的酸性比CH3COOH强，其溶液中c(H)较大，故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快,103.45,3.5104,，当c(F)c(HF)时，Kac(H)，查图中的交点处即为c(F)c(HF)，故所对应的pH即为Ka的负对数。,(3)4.0103molL1HF溶液与4.0104molL1CaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0(忽略调节混合液体积的变化)，通过列式计算说明是否有沉淀产生。,34,解析：(1)相同的起始条件，只能是因为两种酸的电离度不同导致溶液中起始反应时H浓度不同引起反应速率的不同。反应结束后，溶质为CH3COONa和NaSCN，因CH3COOH酸性弱于HSCN，故CH3COONa水解程度大，c(CH3COO)c(SCN)。(3)pH4.0，则c(H)104，查图，溶液中的c(F)1.6103，而溶液中的c(Ca2)2.0104。c2(F)c(Ca2)5.121010,5.121010大于Ksp(CaF2)1.51010，此时有沉淀产生。,35,点评：本题比较全面地考查了电离平衡常数与溶解平衡常数的知识内容。要求学生会读图，要掌握平衡常数的表达式和含义：平衡时的溶液中的各种相关离子的浓度。要理解溶解平衡的含义：达到饱和溶液时的最大值，大于则沉淀析出，小于则不析出。明确平衡常数是随温度变化的，不随溶液中的离子浓度的实际值而发生变