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人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第四节 难溶电解质的溶解平衡第1课时课后作业题
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第四节 难溶电解质的溶解平衡第1课时 沉淀溶解平衡与溶度积 沉 淀 溶 解 平 衡[基础·初探]教材整理 1.沉淀溶解平衡的概念在一定温度下,当沉淀溶解和生成速率相等时,即建立了动态平衡,叫做沉淀溶解平衡。如AgCl溶于水有AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。2.沉淀溶解平衡的特征动态平衡,溶解速率和沉淀速率不等于0。溶解速率和沉淀速率相等。平衡状态时,溶液中的离子浓度保持不变。当改变外界条件时,溶解平衡发生移动。3.沉淀溶解平衡的移动固体物质的溶解是可逆过程:固体物质溶液中的溶质(1)v溶解>v沉淀 固体溶解 (2)v溶解=v沉淀 溶解平衡 (3)v溶解<v沉淀 析出晶体4.生成难溶电解质的离子反应的限度(1)25 ℃时,溶解性与溶解度的关系(2)反应完全的标志对于常量的化学反应来说,化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,沉淀就达完全。1.沉淀溶解平衡与难溶电解质的电离(1)沉淀溶解平衡是指固体沉淀与溶液中相关离子间的平衡关系,包含了沉淀的溶解和溶解后电解质的电离两个过程。如:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq) 包含了BaSO4(s)BaSO4(aq)和BaSO4===Ba2++SO两个过程。
(2)难溶电解质的电离仅仅是沉淀溶解平衡的后一个过程。总过程沉淀溶解平衡(可逆)分过程沉淀的溶解(可逆)电解质的电离(可逆或不可逆)沉淀溶解平衡也用电离方程式表示,①须标明状态(s)、(aq),②一律用“”。Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH-(aq) (沉淀溶解平衡)Al(OH)3Al3++3OH- (电离平衡)2.影响沉淀溶解平衡的因素 (1)温度升高,多数溶解平衡向溶解的方向移动。(2)加水稀释,浓度减小,溶解平衡向溶解方向移动。(3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质,溶解平衡向生成沉淀的方向移动。(4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质,溶解平衡向溶解的方向移动。总之,沉淀溶解平衡遵循勒夏特列原理。溶 度 积 常 数[基础·初探]教材整理 1.溶度积常数Ksp在一定温度下,沉淀达溶解平衡后的溶液为饱和溶液,其离子浓度不再发生变化,溶液中各离子浓度幂之积为常数,叫做溶度积常数(简称溶度积),用Ksp表示。2.表达式AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq) Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)。3.通过比较溶度积与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能否生成或溶解:(1)Qc>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。(2)Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。(3)Qc<Ksp,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。[认知升华]1.溶度积的意义(1)溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关,与浓度无关。(2)Ksp大小反映难溶电解质的溶解能力,Ksp越小,说明难溶物越难溶解。(3)相同类型的物质,溶度积越小,其溶解度越小。2.根据溶度积能计算出饱和溶液中离子浓度,由溶液体积可计算出溶解的溶质的物质的量,Ksp与S换算时,S的单位必须用物质的量浓度(mol·L-1或mol·dm-3)。[题组·冲关]题组1 沉淀溶解平衡概念及特征1.将一定量的硫酸钡放入水中,对此有关的叙述正确的是( )A.硫酸钡不溶于水,硫酸钡固体质量不会改变B.最终会得到BaSO4的极稀的饱和溶液C.因为Ba2++SO===BaSO4↓很容易发生,所以不存在BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq)的反应D.因为BaSO4难溶于水,所以改变外界条件也不会改变BaSO4的溶解性2.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中,正确的是( )A.AgCl沉淀的生成和溶解不断进行,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的溶解度不变D.向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体,AgCl的溶解度不变3.下列关于沉淀溶解的说法正确的是( )A.只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程B.沉淀溶解平衡过程是可逆的C.在平衡状态时v溶解=v结晶=0D.达到沉淀溶解平衡的溶液不一定是饱和溶液题组2 影响沉淀溶解平衡的因素4.向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列数值变小的是( )A.c(CO) B.c(Mg2+) C.c(H+) D.Ksp(MgCO3)5.把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),下列叙述正确的是( )A.给溶液加热,溶液的pH升高B.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高C.向溶液中加入Na2CO3溶液,Ca(OH)2固体增多D.向溶液中加入少量的NaOH固体,Ca(OH)2固体增多6.将AgCl分别投入下列溶液中:①40 mL 0.03 mol·L-1的HCl溶液 ②50 mL 0.03 mol·L-1的AgNO3溶液③30 mL 0.02 mol·L-1的CaCl2溶液 ④10 mL蒸馏水AgCl的溶解度由大到小的顺序是________。
题组3 溶度积及有关计算7.下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是 ( )A.常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小B.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp减小C.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp增大D.常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变8.已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 ℃)见下表: 难溶电解质AgClAgBrAgIAg2SO4Ag2CrO4Ksp1.8×10-105.4×10-138.5×10-171.4×10-51.12×10-12下列叙述不正确的是 ( )A.由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小B.将等体积的4×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3 mol·L-1的K2CrO4溶液混合,有Ag2CrO4沉淀产生C.向AgCl的悬浊液中滴加饱和NaBr溶液可以得到黄色AgBr悬浊液D.向100 mL 0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液,有白色沉淀生成9.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO,浓度均为0.010 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )A.Cl-、Br-、CrO B.CrO、Br-、Cl-C.Br-、Cl-、CrO D.Br-、CrO、Cl-题组4 沉淀溶解平衡曲线及应用10.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )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BaSO4沉淀生成D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
11.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( )A.Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和12.20 ℃时,PbCl2(s)在不同浓度盐酸中的最大溶解量(单位:g·L-1)如图所示。下列叙述正确的是( )A.盐酸浓度越大,Ksp(PbCl2)越大B.PbCl2能与一定浓度的盐酸反应C.x、y两点对应的溶液中c(Pb2+)相等D.往含Pb2+的溶液中加入过量浓盐酸,可将Pb2+完全转化为PbCl2(s)13.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=4×10-10。(1)T ℃时,Ksp(AgBr)等于多少? (2)相同温度下,AgCl和AgBr的溶解度相对大小关系如何? (3)a点是否有沉淀析出?b点是否有沉淀析出? (4)采取什么措施可以使溶液由c点到d点?该过程中Ksp(AgBr)是否变化? (5)已知AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq) ΔH>0,则升高温度,Ksp(AgBr)如何变化?
学业分层测评[学业达标]1.下列说法中正确的是( )A.难溶电解质的Ksp越小,溶解度就一定越小B.向含AgCl沉淀的悬浊液中加入NaCl饱和溶液,AgCl的溶解度变小,溶度积常数变小C.用饱和Na2CO3溶液可以将BaSO4转化为BaCO3,说明Ksp(BaCO3)小于Ksp(BaSO4)D.一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10-5 mol/L时,离子就已沉淀完全2.溶度积常数表达式符合Ksp=c2(Ax+)·c(By-)的是( )A.AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) B.Na2S===2Na++S2-C.Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq) D.PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)3.在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀,若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数,则平衡后溶液中( )A.c(Ba2+)=c(SO)=(Ksp) B.c(Ba2+)·c(SO)>Ksp,c(Ba2+)=c(SO)C.c(Ba2+)·c(SO)=Ksp,c(Ba2+)>c(SO) D.c(Ba2+)·c(SO)≠Ksp,c(Ba2+)<c(SO)4.将氨水滴加到盛有AgCl的试管中直至AgCl完全溶解,对上述过程的有关解释或叙述正确的是( )A.所得溶液中c(Ag+ )· c(Cl-)>Ksp(AgCl) B.上述实验说明Cl-与NH间有很强的结合力C.所得溶液中形成了难电离的物质 D.上述过程中NH3·H2O的电离常数增大5.在饱和Ca(OH)2溶液中存在溶解平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入以下溶液,可使pH减小的是( )A.Na2S溶液 B.AlCl3溶液 C.NaOH溶液 D.Na2CO36.已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是( )A.AgCl>AgI>Ag2CrO4 B.AgCl>Ag2CrO4>AgI C.Ag2CrO4>AgCl>AgI D.Ag2CrO4>AgI>AgCl7.已知Zn(OH)2的溶度积常数为1.2×10-17,则Zn(OH)2在水中的溶解度为( )A.1.4×10-6 mol/L B.2.3×10-6 mol/L C.1.4×10-9 mol/L D.2.3×10-9 mol/L8.室温时,M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq) Ksp=a,c(M2+)=b mol·L-1时,溶液的pH等于( )A.lg() B.lg() C.14+lg() D.14+lg()
9.某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。 请回答下列问题: (1)A点表示Ag2SO4是________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。(2)B点对应的Ksp________(填“>”、“<”或“=”)C点对应的Ksp。(3)现将足量的Ag2SO4分别放入下列三种溶液中a.40 mL 0.01 mol·L-1 K2SO4溶液 b.10 mL蒸馏水 c.10 mL 0.02 mol·L-1 H2SO4溶液则Ag2SO4的溶解程度由大到小的排列顺序为________________(填字母)。10.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=4×10-10,下列说法不正确的是( ) A.在t ℃时,AgBr的Ksp为4.9×l0-13B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点C.图中a点对应的是t ℃ AgBr的不饱和溶液D.在t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl- (aq)的平衡常数K≈81611.已知在25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。(1)假设饱和Mg(OH)2溶液的密度为1 g·mL-1,试求Mg(OH)2的溶解度为________g。(2)在25 ℃时,向0.02 mol·L-1的MgCl2溶液中加入NaOH固体,如要生成Mg(OH)2沉淀,应使溶液中的c(OH-)最小为________mol·L-1。(3)25 ℃时,向浓度均为0.02 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,先生成______________沉淀(填化学式);生成该沉淀的离子方程式为_____________________________;当两种沉淀共存时,=________。
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