2023版 创新设计 高考总复习 化学 苏教版专题8　溶液中的离子反应

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第四单元 难溶电解质的 沉淀溶解平衡
专题8 溶液中的离子反应
夯·必备知识
提·关键能力
微专题
目录
CONTENTS
成·学科素养
练·高考真题
热点强化练
方法篇
1.含义
一、沉淀溶解平衡原理
在一定温度下的水溶液中，当难溶电解质沉淀______和______的速率相等时，即建立了沉淀溶解平衡状态。
溶解
生成
2.平衡建立过程图示
3.特征
=
≠
不变
4.影响沉淀溶解平衡的因素
沉淀溶
解方向
增大
沉淀溶解方向
不变
不变
生成沉淀方向
沉淀溶解方向
向
吸热
5.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成：如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH，离子方程式为__________________________________________________________。(2)沉淀的溶解：如AgCl溶于氨水，离子方程式为______________________________________________________。
AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O
(3)沉淀的转化Ⅰ转化实质：沉淀溶解平衡的移动，沉淀的溶解度差别______，越容易转化。
越大
Ⅱ.应用：①锅炉除垢：将CaSO4转化为易溶于酸的CaCO3，离子方程式为__________________________________________________________________。②矿物转化：CuSO4溶液遇PbS转化为CuS，离子方程式为__________________________________________________________________。
【判一判】 判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)沉淀溶解时，溶液中各离子浓度相等(　　)(2)沉淀溶解达到平衡时，v(沉淀)＝v(溶解)(　　)(3)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动(　　)(4)室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度(　　)(5)常温下，向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体，会有BaCO3生成(　　)
答案 (1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√
1.溶度积与离子积
二、溶度积常数
cm(An＋)·cn(Bm－)
沉淀
平衡
未饱和
2.Ksp的意义
Ksp可以反映难溶电解质在水中的溶解能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp越大的难溶电解质在水中的溶解能力______，一般溶解度也______。
越强
越大
3.Ksp的影响因素
(1)内因：难溶电解质本身的性质。(2)外因：温度，绝大多数难溶电解质升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp______。
增大
【判一判】 判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)Cu(OH)2的Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c(OH－)(　　)(2)常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小(　　)(3)溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大(　　)(4)常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2 的Ksp减小(　　)(5)25 ℃时，Ksp(Ag2CrO4)Ag2S，即Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)>Ksp(Ag2S)。[注意问题]　试管(1)中NaCl必须过量，若AgNO3溶液过量，则得不到上述实验结论。
比较难溶电解质Ksp大小的实验设计方法方法一　沉淀转化法先制得沉淀A，然后使沉淀A自发地转化为沉淀B，则说明沉淀A的溶解度大于沉淀B。即Ksp(A)>Ksp(B)，实验时要求沉淀的转化有明显的实验现象。方法二　沉淀先后顺序法❶以AgCl、AgI为例向等浓度NaCl和NaI的混合溶液中滴入几滴AgNO3溶液，首先产生黄色沉淀，说明KSP(AgCl)>Ksp(AgI)
【迁移应用】1.根据下列实验操作和现象得到的结论正确的是(　　)
A
2.(2021·安徽芜湖模拟)已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 ℃)见表：
下列叙述正确的是(　　)A.向2 mL KCl、KI混合溶液中滴加2滴0.01 mol·L－1的AgNO3溶液，振荡沉淀呈黄色，说明Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)B.向0.1 mol·L－1的Na2CrO4溶液中滴入AgNO3溶液至不再有砖红色沉淀(Ag2CrO4)产生，再滴加0.1 mol·L－1的NaCl溶液， 砖红色沉淀逐渐转变为白色，说明Ksp(AgCl)c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)C.FeS溶于稀硫酸，而CuS不溶于稀硫酸，则Ksp(FeS)>Ksp(CuS)D.在1 mol·L－1 Na2S溶液中，c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝1 mol·L－1
解析　酸根离子的水解能力越强，对应酸的酸性越弱，HF的酸性比HCOOH强，A项错误；等浓度的CH3COOH和CH3COONa混合溶液呈酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，则离子浓度关系：c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，B项正确；FeS溶于稀硫酸，而CuS不溶于稀硫酸，说明FeS的溶解度大于CuS，Ksp(FeS)>Ksp(CuS)，C项正确；根据物料守恒可知，c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝1 mol·L－1，D项正确。
2.已知氢硫酸(H2S) 的电离平衡常数为：Ka1(H2S)＝9.1×10－8，Ka2(H2S)＝1.1×10－12。H2S溶液中c(总)＝c(H2S)＋c(HS－)＋c(S2－)。室温下向25.00 mL 0.100 0 mol·L－1 H2S 溶液中逐滴滴入NaOH溶液。下列说法正确的是(　　)
A.随着NaOH溶液滴入，溶液中水的电离程度不断增大B.c(Na＋)＝c(总)的溶液： c(Na＋)>c(S2－)＞c(H2S)＞c(H＋)C.pH＝7的溶液： c(Na＋)>c(S2－)>c(HS－)>c(OH－)＝c(H＋)D.c(H＋)＝9.1×10－8 mol·L－1时： c(H2S)＋2c(S2－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
D
3.(2021·广东惠州第一次调研)25 ℃时，向10 mL 0.01 mol·L－1 NaCN溶液中逐滴滴加0.01 mol·L－1的盐酸，其pH变化曲线如图所示。下列溶液中的关系一定正确的是(忽略体积微小变化)(　　)
A.a点的溶液的pH≥12B.b点的溶液：c(CN－)＞c(HCN)C.c点的溶液：c(CN－)＋c(HCN)＋c(Cl－)＝0.01 mol·L－1D.pH＝7的溶液：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(CN－)
C
解析　NaCN溶液的pH＞7，说明NaCN是强碱弱酸盐，CN－在水溶液中部分水解，若NaCN完全水解，则溶液的pH等于12，而CN－不能完全水解，故a点溶液pH小于12，A项错误；b点加入了5 mL 盐酸，溶液中的溶质为等物质的量的NaCN、NaCl、HCN，此时溶液显碱性，说明NaCN的水解程度大于HCN的电离程度，c(CN－)＜c(HCN)，B项错误；c点加入10 mL 盐酸，溶液中的溶质为NaCl、HCN，根据物料守恒知溶液中c(CN－)＋c(HCN)＋c(Cl－)＝(10×10－3 L×0.01 mol·L－1＋10×10－3 L×0.01 mol·L－1)÷(20×10－3 L)＝0.01 mol·L－1，C项正确；pH＝7时c(OH－)＝c(H＋)，根据电荷守恒：c(CN－)＋c(OH－)＋c(Cl－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，可得c(CN－)＋c(Cl－)＝c(Na＋)，D项错误。
D
4.常温下，用0.1 mol/L NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL 、浓度均为0.1 mol/L的HX、HY溶液，pH随NaOH溶液体积变化如图。下列结论正确的是(　　)
A.水解常数：X－＞Y－B.10.00 mL 时，有c(Na＋)＞c(HX)＞c(X－)＞c(H＋)C.pH＝7时，c(Y－)＞c(X－)D.a、b两点溶液混合后，c(HX)＋c(HY)＋c(H＋)＝c(OH－)
解析　根据图像知，开始时pH(HX)＜pH(HY)，则酸性：HX＞HY，酸性越弱，对应阴离子的水解常数越大，A错误；B项，当向HX溶液中加入10.00 mL NaOH溶液时，溶液中溶质为HX和NaX，且物质的量之比为1∶1，分析图像知，HX的电离程度大于X－的水解程度，故c(X－)＞c(Na＋)＞c(HX)＞c(H＋)，B错误；pH＝7时，溶液中c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒，分别存在c(Na＋)＝c(X－)，c(Na＋)＝c(Y－)，但HX消耗的NaOH的量比HY大，故c(Y－)＜c(X－)，C错误；a、b两点溶液分别是完全中和后得到的NaX、NaY溶液，混合后根据质子守恒有c(HX)＋c(HY)＋c(H＋)＝c(OH－)，D正确。
D
6.(2021·河南郑州一检)常温下，用0.10 mol·L－1的盐酸滴定20 mL 相同浓度的某一元碱BOH溶液，滴定过程中pH及电导率变化曲线如图所示：
D
下列说法正确的是(　　)A.BOH的Kb约为1×10－3B.a点的c(B＋)大于b点C.a点溶液中：c(B＋)＋c(H＋)＝2c(OH－)＋c(BOH) D.滴定至pH＝7时，c(B＋)＝c(Cl－)＜0.1 mol·L－1
a点溶液中存在电荷守恒c(B＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)、存在物料守恒c(B＋)＋c(BOH)＝2c(Cl－)，所以存在c(B＋)＋2c(H＋)＝2c(OH－)＋c(BOH)，故C错误；混合溶液pH＝7时，溶液呈中性，c(H＋)＝c(OH－)，溶液中存在电荷守恒c(B＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，则c(B＋)＝c(Cl－)，酸碱混合后导致溶液体积增大，则导致溶液中c(Cl－)减小，所以存在c(B＋)＝c(Cl－)＜0.1 mol/L，故D正确。
A.常温下，HPP的一级电离常数Kb1＝10－5B.常温下，含等量HPP和HPPHCl的溶液显酸性C.HPP与过量稀硫酸反应得到的盐为HPPH2(HSO4)2D.HPPH2Cl2溶液中：c(H＋)＝c(HPPH＋)＋c(HPP)＋c(OH－)
C
8.(2021·湖北卷)常温下，已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1 mol·L－1，溶液中各含磷物种的pc－pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc＝－lgc)，pOH表示OH－的浓度负对数[pOH＝－lgc(OH－)]；x、y、z三点的坐标：x(7.3，1.3)，y(10.0，3.6)，z(12.6，1.3)。
下列说法正确的是(　　)
D
热点强化练16　Ksp在化工流程中的应用
1.七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：
煅粉主要含MgO和________，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若滤液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6mol·L－1，则溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp＝5×10－12]；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________。
答案　CaO　11 　易生成硫酸钙微溶物，在过滤时被除去，导致碳酸钙产率降低
2.工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2，还含有Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素的氧化物)进行烟气脱硫，并制备MnSO4和Mg(OH)2的工艺流程如下图所示。
(1)“沉锰”过程中pH和温度对Mn2＋和Mg2＋沉淀率的影响如下图所示。
①由图可知，“沉锰”的合适条件是___________________________。②当温度高于45 ℃时，Mn2＋沉淀率减小的原因是_____________________。
答案　(1)①45 ℃、pH＝7.5　②随着温度升高，NH4HCO3分解(或NH3·H2O分解挥发)
(2)“沉镁”中MgSO4溶液的浓度为0.03 mol·L－1，加入某浓度氨水至溶液体积增加1倍时，恰好使Mg2＋完全沉淀即溶液中c(Mg2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，此时溶液中NH3·H2O的物质的量浓度为________mol·L－1(计算结果保留2位小数。已知：Ksp[Mg(OH)2]＝4.9×10－12，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5)。
1.17
3.制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板，产生的废液称“烂板液”。“烂板液”中除含有硝酸锌外，还含有自来水带入的Cl－和Fe3＋。在实验室里用“烂板液”制取ZnSO4·7H2O的过程如下：
(1)若步骤①的pH>12，则Zn(OH)2溶解生成四羟基合锌酸钠，写出Zn(OH)2被溶解的离子方程式__________________________________________________。(2)滤液D中除了含有OH－外，还含有的阴离子有________(填离子符号)。(3)若滤液E的pH＝4, c(Zn2＋)＝2 mol/L，c(Fe3＋)＝2.6×10－9 mol/L能求得的溶度积是________(填字母)。A.Ksp[Zn(OH)2] B.Ksp[Zn(OH)2]和Ksp[Fe(OH)3] C.Ksp[Fe(OH)3]
4.一种从乙醛工业中产生的废钯(Pd)催化剂(钯5%～6%，炭93%～94%，铁、铜、锌、镍1%～2%)中提取PdCl2和CuCl2的工艺流程如图所示：
请回答：(1)“酸溶”时，Pd转化为PdCl2，其化学方程式为____________________；该过程需控温70～80 ℃，温度不能太低或太高的原因为_________________________________________________________________。(2)“络合”时，溶液的pH需始终维持8～9，则络合后溶液中含铁离子的浓度≤________。[已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3的Ksp分别为4×10－17、2.8×10－39]
答案　(1)Pd＋3HCl＋HNO3===PdCl2＋NOCl＋2H2O　温度太低反应速率过慢，温度太高王水易分解挥发(2)2.8×10－21 mol·L－1
5.二次电池锂离子电池广泛应用于手机和电脑等电子产品中。某常见锂离子电池放电时电池的总反应为： Li1－xCoO2＋ LixC6=== LiCoO2＋C6(x