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高考化学总复习专题十二盐类的水解和沉淀溶解平衡完美课件PPT
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这是一份高考化学总复习专题十二盐类的水解和沉淀溶解平衡完美课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了考点42，考点43，考点44，考点45，试做真题，高手必备，萃取高招，对点精练，盐类水解的应用，答案B等内容，欢迎下载使用。
盐类的水解是历年高考的考查热点,而沉淀溶解平衡则是实施新课标以来的新增考点,几乎每年必考,而且难度一般在中等偏上的水平,是许多考生的失分点。在复习本专题时,有以下几点心得: (1)要运用化学平衡移动原理分析盐类水解的应用,如纯碱去污、泡沫灭火器的灭火原理、明矾净水、胶体的制备、物质除杂等。 (2)注意理解盐类水解的实质及影响因素,抓住盐类水解一般程度较小这一特点,结合电荷守恒、物料守恒、质子守恒的关系,分析、判断溶液中离子浓度的大小关系。
1.(2009课标全国Ⅱ,10)现有等浓度的下列溶液:①醋酸,②苯酚,③苯酚钠,④碳酸,⑤碳酸钠,⑥碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是( )A.④①②⑤⑥③B.④①②⑥⑤③C.①④②⑥③⑤D.①④②③⑥⑤【答案】 C 此题应按照强酸—弱酸—水解显酸性的盐—中性的盐—水解显碱性的盐—弱碱—强碱的顺序将各物质进行排列;由于酸性:碳酸>苯酚>碳酸氢钠,则有碱性:碳酸氢钠溶液<苯酚钠溶液<碳酸钠溶液,由以上分析可推知答案。
2.(2015天津,5)室温下,将0.05 ml Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是( )
【答案】 B 0.05 ml的Na2CO3中加入50 mL 1 ml·L-1 H2SO4溶
3.(2014福建,10)下列关于0.10 ml·L-1NaHCO3溶液的说法正确的是( )
1.盐类水解及其规律
2.表示方法——水解离子方程式(1)一般来说,盐类水解的程度不大,应该用可逆号“ ”表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体,所以不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。
(3)多元弱碱阳离子的水解简化成一步完成,如FeCl3水解:
总之,水解离子方程式的书写规律为:谁弱写谁,都弱都写;阳离子水解生成弱碱,阴离子水解生成弱酸。
3.影响盐类水解的因素(1)内因:生成的弱酸或弱碱越弱,其对应离子的水解程度越大,溶液的碱性或酸性越强。(2)外因:
5.盐溶液蒸干、灼烧时所得产物的判断(1)盐水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如
(2)盐水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如
(3)酸根阴离子易水解的强碱盐,如Na2CO3溶液等蒸干后可得到原溶质。(4)考虑盐受热时是否分解。
(5)还原性盐在蒸干过程中会被O2氧化。例如Na2SO3(aq) Na2SO4(s)。
【疑难辨析】 (1)水解平衡右移,盐的水解程度不一定增大。如加水稀释时,水解平衡右移,水解程度增大,但增大盐的浓度,平衡也右移,水解程度却是减小。(2)AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分类型不同。AlCl3与Al2(SO4)3的水解方程式分别为
2Al(OH)3+3H2SO4,加热促进水解,由于盐酸为挥发性酸,硫酸为难挥发性酸,故前者最终产物为Al2O3,后者最终产物为Al2(SO4)3。(3)为了增大产生CO2的速率,泡沫灭火器中常使用的是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,而不是Na2CO3溶液和Al2(SO4)3溶液。
(4)配制FeCl2溶液要加入铁粉,配制FeCl3溶液要加入盐酸,二者原理不同。加入Fe粉是为了防止Fe2+被氧化,加入盐酸是为了抑制Fe3+的水解。
典例导引(2017河南开封模拟)25 ℃时,0.1 ml·L-1下列溶液的pH如表所示,有关比较错误的是( )A.酸的强度:HF>H2CO3B.水的电离程度:①=②C.溶液中离子的总浓度:①>②
高招理解盐类水解规律及其拓展应用(1)“谁弱谁水解,越弱越水解”。如酸性:HCNCH3COONa。(2)强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液显酸性。
(3)弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
(4)由于多元弱酸的逐级电离常数依次减小,故多元弱酸正盐的水解程度大于相应的酸式盐。如相同物质的量浓度的Na2CO3溶液比NaHCO3溶液碱性强。(5)一般来说,水解程度:相互促进水解的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。如相同物质的量浓度的盐溶液,水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
1.(2017湖南百所重点中学诊断)下列有关电解质溶液的说法不正确的是( )
【答案】 D 在一定条件下,Na2CO3溶液中存在水解平衡:
2.(2017江苏盐城一模)下列说法错误的是( )A.实验室配制FeCl3溶液时,需将FeCl3 (s)溶解在较浓盐酸中,然后加水稀释B.0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液中c(OH-)是0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液中c(OH-)的2倍
【答案】 B 氯化铁水解显酸性,将氯化铁溶解在盐酸中,能抑制其
体NaOH,NaOH中和乙酸,导致乙酸浓度降低,平衡右移,故乙酸甲酯的水解转化率增大,D正确。
3.(2017江西南昌模拟)在一定条件下,Na2CO3溶液中存在水解平衡:
B.升高温度,溶液pH减小C.稀释溶液,溶液中所有离子浓度都减小
>c(H+),故A正确;水解反应是吸热反应,升温可以促进水解平衡正向移动,氢氧根离子浓度增大,氢离子浓度减小,溶液pH增大,故B错误;稀释溶液,水的离子积常数不变,溶液中氢氧根离子浓度减小,氢离子浓度增大,故C错误;加入的Ba(OH)2固体溶解后,钡离子和碳酸根离子结合生成碳酸钡沉淀,溶液中碳酸根离子浓度减小,故D错误。
离子浓度大小的比较1.(2014课标全国Ⅱ,11)一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5 ml·L-1B.将pH=a的氨水稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1C.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液以任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+D.pH相同的①CH3COONa ②NaHCO3 ③NaClO三种溶液中的c(Na+):①>②>③
【答案】 D H2S在水溶液中存在两步电离,c(H+)=1×10-5 ml·L-1>c(HS-),A项错误;一水合氨是弱电解质,加水稀释时其电离平衡正向移动,c(OH-)减小程度小于10倍,即a<(b+1),B项错误;根据电荷守
2.(2015安徽,13)25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 ml·L-1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 ml·L-1盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是( )A.未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)
C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-)=c(Na+)
1.“一个比较”比较同浓度的弱酸(或弱碱)的电离能力与对应的强碱弱酸盐(或强酸弱碱盐)的水解能力。(1)如果是电离能力大于水解能力,如CH3COOH的电离程度大于CH3COO-水解的程度,则等浓度的CH3COOH与CH3COONa溶液等体积混合后溶液显酸性。(2)如果是水解能力大于电离能力,如HClO的电离程度小于ClO-水解的程度,则等浓度的HClO与NaClO溶液等体积混合后溶液显碱性。(3)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式酸根离子电离能力和水解能力的相对强弱。如NaHCO3溶液显碱性;NaHSO3溶液显酸性。
2.“三个守恒”(1)电荷守恒电荷守恒是指溶液必须保持电中性,即溶液中所有阳离子的正电荷总浓度等于所有阴离子的负电荷总浓度。如NaHCO3溶液中:
(2)物料守恒物料守恒也就是原子守恒,变化前后某种元素的原子个数守恒。如0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液中:
(3)质子守恒指由水电离产生的c(H+)和c(OH-)始终相等,溶液中由水电离产生的H+或OH-虽会被其他离子结合,以不同形式存在,但其总量始终相等。
同理可知,在Na2S溶液中,c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)。
典例导引(2017湖南怀化质检)在25 ℃时,将0.2 ml CH3COONa晶体和0.1 ml HCl气体同时溶于水中制得1 L溶液,若此溶液中c(CH3COO-)>c(Cl-),则下列判断不正确的是( )A.该溶液的pH小于7B.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.20 ml·L-1C.c(CH3COOH)
高招比较离子浓度大小的方法(1)单一溶液中各离子浓度的比较
混合溶液中离子浓度的比较,要综合分析电离、水解等因素。如0.1 ml·L-1 NH4Cl溶液和0.1 ml·L-1 氨水的混合溶液呈碱性,各离子浓度大小的顺序为c( )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(3)酸、碱中和型离子浓度的关系:
(4)不同溶液中同一离子浓度的比较该类情况要看溶液中其他离子对该离子的影响。如25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:a.NH4Cl、b.CH3COONH4、c.NH4HSO4、d.(NH4)2SO4、e.(NH4)2Fe(SO4)2,c( )由大到小的顺序为e>d>c>a>b。
1.(2016山东潍坊一模)常温下,取0.2 ml·L-1 HX溶液与0.2 ml·L-1NaOH溶液等体积混合(忽略混合中溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,则对混合溶液的下列说法(或关系式)正确的是( )A.c(Na+)-c(X-)=9.9×10-7 ml·L-1B.c(Na+)=c(X-)+c(HX)=0.2 ml·L-1C.c(OH-)-c(HX)=c(H+)=1.0×10-6 ml·L-1D.由水电离出的c(OH-)=1.0×10-8 ml·L-1
【答案】 A 由电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),c(Na+)-c(X-)=c(OH-)-c(H+)=1.0×10-6 ml·L-1-1.0×10-8 ml·L-1=9.9×10-7 ml·L-1,A正确;0.2 ml·L-1 HX溶液与0.2 ml·L-1 NaOH溶液等体积混合恰好完全反应生成NaX,X-水解使溶液呈碱性,由物料守恒知c(Na+)=c(X-)+c(HX)=0.1 ml·L-1,B错误;由质子守恒,c(OH-)=c(H+)+c(HX),则c(OH-)-c(HX)=c(H+)=1.0×10-8 ml·L-1,C错误;混合溶液为NaX溶液,水解时盐溶液中c(OH-)即水电离出的c(OH-),等于1.0×10-6 ml·L-1,D错误。
2.(2017黑龙江大庆二模)25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 ml·L-1的盐酸和醋酸混合溶液中滴加0.1 ml·L-1 NaOH溶液,下列有关溶液中离子浓度关系正确的是 ( )A.未加NaOH溶液时,c(H+)>c(Cl-)=c(CH3COOH)B.加入10 mL NaOH溶液时:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)C.加入NaOH溶液至pH=7时:c(Na+)=c(Cl-)D.加入20 mL NaOH溶液时:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)
【答案】 B 未加NaOH溶液时,混合溶液中HCl完全电离,CH3COOH仅部分电离,由于原浓度均为0.1 ml·L-1,所以c(H+)>c(Cl-)>c(CH3COOH),A项错误;加入10 mL 0.1 ml·L-1 NaOH溶液时,HCl恰好完全反应生成0.001 ml NaCl,还存在0.001 ml CH3COOH,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(OH-),由于c(Na+)=c(Cl-),所以c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),B项正确;加入10 mL NaOH溶液时,得到NaCl与CH3COOH等物质的量的混合物,由于CH3COOH的电离使溶液呈酸性,所以需要再加部分NaOH溶液才可能呈中性,故pH=7时c(Na+)>c(Cl-),C项错误;加入20 mL NaOH溶液后,原溶液中两种酸都恰好完全反应,生成的NaCl、CH3COONa物质的量之比为1∶1,CH3COONa水解使溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(OH-),可知c(Na+)>c(Cl-)+c(CH3COO-),D项错误。
影响沉淀溶解平衡的因素1.(2014课标全国Ⅰ,11)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化的曲线如图所示,下列说法错误的是( )A.溴酸银的溶解是放热过程B.温度升高时溴酸银溶解速率加快C.60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
【答案】 A 由图像可知随着温度的升高,AgBrO3的溶解度逐渐增
即AgBrO3的溶解是吸热过程,A项错误;温度升高,其溶解速率加快,B项正确;60 ℃时AgBrO3饱和溶液中
KNO3中混有AgBrO3,可采用降温重结晶的方法提纯,D项正确。
2.(经典考题)下列电解质溶液的有关叙述正确的是( )A.同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH=7B.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(Ba2+)增大C.含1 ml KOH的溶液与1 ml CO2完全反应后,溶液中
D.在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)
【答案】 D 若强酸为二元强酸,强碱为一元强碱,则混合后酸过量,
错误;在醋酸钠溶液中,由于CH3COO-水解,使c(CH3COO-)比c(Na+)小一些,加入适量醋酸后,醋酸能电离出一定量的CH3COO-,可能出现c(CH3COO-)=c(Na+),D项正确。
3.[2015福建23(2)]25 ℃,在0.10 ml·L-1 H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如下图(忽略溶液体积的变化及H2S的挥发)。(1)pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)= ml·L-1。 (2)某溶液含0.020 ml·L-1 Mn2+、0.10 ml·L-1 H2S,当溶液pH= 时,Mn2+开始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13]
【答案】 (1)0.043(2)5【解析】 (1)根据物料守恒:c(S2-)+c(H2S)+c(HS-)=0.10 ml·L-1,故c(H2S)+c(HS-)=0.10 ml·L-1-c(S2-)=0.10 ml·L-1-5.7×10-2 ml·L-1=0.043 ml·L-1。
ml·L-1=1.4×10-11 ml·L-1,再对照图像找出pH=5。
1.物质的溶解度(1)定义:在一定温度下,某固体物质在100 g溶剂中形成饱和溶液时,溶解的溶质质量为该物质在该温度下的溶解度,用S表示。(2)在20 ℃时,物质的溶解度与溶解性的关系:(3)固体物质溶解度的变化规律:绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如KNO3;少数固体物质的溶解度随温度的改变变化不大,如NaCl;个别固体物质随温度的升高溶解度减小,如Ca(OH)2。
2.沉淀溶解平衡(1)定义:在一定温度下,当沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等时,形成饱和溶液,达到平衡状态,把这种平衡称之为沉淀溶解平衡。(2)沉淀溶解平衡的建立:
(3)特点:(适用勒夏特列原理)
(4)影响因素:内因:难溶电解质本身的性质——决定因素。外因:①浓度:加水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动;②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动;③同离子效应:向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子,平衡向生成沉淀的方向移动;④其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时,平衡向该沉淀溶解的方向移动。
(2)沉淀完全并不是指溶液中该离子浓度为0,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 ml·L-1时,就达到完全沉淀。(3)长时间煮沸Mg(HCO3)2溶液得到的产物是Mg(OH)2而不是MgCO3,因为Mg(OH)2比MgCO3更难溶解。水垢的成分为CaCO3和Mg(OH)2。
典例导引已知:AgCl、AgBr及AgI的Ksp依次为1.6×10-10、4.8×10-13和1.6×10-16,现将物质的量均为1.5×10-2 ml的NaI、NaBr、NaCl和4.0×10-2 ml AgNO3混合配成1.0 L水溶液,达到平衡时,下列说法正确的是( )A.只生成AgBr及AgI两种沉淀B.溶液中c(I-)≈1.0×10-9 ml·L-1C.溶液中c(Br-)≈3.0×10-5 ml·L-1D.溶液中c(Ag+)≈3.2×10-8 ml·L-1【解析】 物质的量均为1.5×10-2 ml的NaI、NaBr、NaCl和4.0×10-2 ml AgNO3混合配成1.0 L水溶液,Ksp小的先转化为沉淀,则
1.5×10-2 ml1.5×10-2 ml
1.5×10-2 ml1.5×10-2 ml剩余硝酸银为4.0×10-2 ml-3.0×10-2 ml=1.0×10-2 ml,则发生反应NaCl+AgNO3 AgCl↓+NaNO3,NaCl过量1.5×10-2 ml-1.0×10-2 ml=5×10-3 ml,结合Ksp(AgCl)计算。由上述分析可知,反应生成AgI、AgBr、AgCl三种沉淀,A错误;
ml·L-1≈1.5×10-5 ml·L-1,C错误;由对选项B的分析可知,溶液中c(Ag+)≈3.2×10-8 ml·L-1,D正确。【答案】 D
高招运用沉淀溶解平衡解决的实际问题1.沉淀的生成加入沉淀剂,应用同离子效应,控制溶液的pH,生成沉淀。可利用生成沉淀来达到分离或除去溶液中某些离子的目的。
3.沉淀的转化(1)实质:难溶电解质溶解平衡的移动。(2)特征:若难溶电解质类型相同,则Ksp较大的沉淀易转化为Ksp较小的沉淀,沉淀的溶解度差别越大,越容易转化。(3)应用:①锅炉除垢。将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为
②矿物转化。CuSO4溶液遇ZnS(闪锌矿)转化为CuS(铜蓝)的离子方程式为
1.(2017广东湛江一模)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)【答案】 B Ksp(PbCl2)只受温度的影响,温度不变,则Ksp(PbCl2)不变,A错误;c(HCl)大于1 ml·L-1时,可发生络合反应而促进溶解,B正确;X、Y两点对应的溶液中的溶质不同,则c(Pb2+)不相等,C错误;往含Pb2+的溶液中加入过量浓盐酸,发生络合反应,产物不是PbCl2,D错误。
2.(2016安徽淮南二模)含Cd2+的废水可通过如下反应转化为CdS,以消除镉对环境的污染:Cd2+(aq)+H2S(g) CdS(s)+2H+(aq) ΔH<0该反应达到平衡后,改变横坐标表示的条件,下列示意图正确的是( )
【答案】 B 正反应放热,升温K减小,A错误;达到平衡后增大H2S的压强,平衡向正反应方向移动,Cd2+的转化率增大,B正确;c(H+)增大,平衡左移,c(Cd2+)增大,C错误;升温平衡向逆反应方向移动,Cd2+的转化率减小,D错误。
3.(2017河南安阳二模)硫酸锶(SrSO4)可用于烟火和陶瓷工业,该物质是矿物天青石的主要成分,可由Na2SO4溶液加入锶盐溶液沉淀而得。如图是硫酸锶的溶解曲线,下列说法正确的是( )A.图像中a、c两点的溶度积:Ksp(a)
溶度积常数及应用1.(2017课标全国Ⅲ,13)在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是( )
A.Ksp(CuCl)的数量级为10-7C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好
【答案】 C A项,Ksp(CuCl)=c(Cu+)·c(Cl-),Ksp(CuCl)仅与温度有关,为方便计算,取横坐标为1时,即c(Cl-)=0.1 ml·L-1,对应的c(Cu+)约为10-6 ml·L-1,所以Ksp(CuCl)的数量级约为0.1×10-6=10-7,正确;B项,Cu2+和Cu发生归中反应生成Cu+,Cu+与Cl-结合生成CuCl沉淀,
2.(2016课标全国Ⅲ,13)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
ml·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
Ag+浓度最大,即最后产生沉淀。
3.(2013课标全国Ⅰ,11)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-、
4.(2016课标全国Ⅰ,27)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、
Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体。回答下列问题:(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是 。
① 用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应 。
大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为 。
0(填“大于”“小于”或“等于”)。 (3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶
ml·L-1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)
【答案】 (1)蓝紫色溶液颜色变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液
②增大 1.0×1014③小于(3)2.0×10-5 5.0×10-3
【解析】 (1)根据Cr3+与Al3+化学性质相似可知,Cr2(SO4)3 溶液中加入NaOH溶液,先生成Cr(OH)3灰蓝色沉淀,继续滴加NaOH溶
【疑难辨析】 溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡发生移动,改变该沉淀的溶解度,但不会改变溶度积。相同类型的难溶电解质的Ksp越小越难溶。如:由Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)可得出溶解性大小为AgCl>AgBr>AgI。
典例导引(2017河北沧州模拟)已知:25 ℃时Ksp(BaSO4)=1.0×10-10。该温度下,CaSO4悬浊液中,c(Ca2+)与c( )的关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A.向a点的溶液中加入等物质的量固体Na2SO4或Ca(NO3)2,析出的沉淀量不同B.a、b、c、d四点对应的体系中,d点体系最稳定C.升高温度后,溶液可能会由a点转化为b点D.反应Ba2+(aq)+CaSO4(s) BaSO4(s)+Ca2+(aq)的平衡常数K=9×104
【解析】 向a点的溶液中加入等物质的量固体Na2SO4或Ca(NO3)2,抑制固体溶解的作用相同,则析出的沉淀量相同,A错误;曲线上的点为平衡点,c为不饱和溶液,d为过饱和溶液,则d点体系最
高招1解决相关沉淀溶解平衡图像题的四大技巧(1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点,均表示不饱和溶液。(2)从图像中找到数据,根据Ksp公式计算得出Ksp的值。(3)比较溶液的Qc与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。(4)涉及Qc的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
典例导引(2017河南周口模拟)已知298 K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,取适量的MgCl2溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡,测得pH=13.0,则下列说法不正确的是( )A.所得溶液中的c(H+)=1.0×10-13 ml·L-1B.加入Na2CO3固体,可能生成沉淀C.所加的烧碱溶液pH=13.0D.所得溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-10 ml·L-1
【解析】 pH=13的溶液中,c(H+)=10-13 ml·L-1,A项正确;加入
ml·L-1=5.6×10-10 ml·L-1,D项正确。【答案】 C
高招2根据溶度积常数计算离子浓度的方法(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度,如Ksp=a的饱和AgCl溶液中c(Cl-)=c(Ag+)= ml·L-1。(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度,如某温度下AgCl的Ksp=a,在0.1 ml·L-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后
1.(2017黑龙江哈尔滨模拟)已知25 ℃时,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中,加入400 mL 0.01 ml·L-1的Na2SO4溶液,针对此过程的下列叙述正确的是( )
【答案】 D 由图示可知,在该条件下,CaSO4饱和溶液中,
以混合液中无沉淀析出,最终溶液中硫酸根离子浓度增大。
2.(2017江苏无锡模拟)一定温度下,卤化银AgX(X:Cl-、Br-、I-)及Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图示。横坐标p(Ag+)表示“-lgc(Ag+)”,纵坐标Y表示“-lgc(X-)”或“-lgc( )”。下列说法正确的是( )
A.a点表示c(Ag+)=c( )B.b点可表示AgI的饱和溶液C.该温度下AgI的Ksp约为1×10-16D.该温度下AgCl、AgBr饱和溶液中:c(Cl-)
AgI溶解平衡曲线的上方,QcKsp(AgBr),故该温度下AgCl、AgBr饱和溶液中:c(Cl-)>c(Br-),D错误。
3.(2017山东东营模拟)25 ℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+四种金属离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.Ksp(CuS)约为1×10-20B.向Cu2+浓度为10-5 ml·L-1的废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出C.向100 mL浓度均为10-5 ml·L-1 Zn2+、Fe2+、Mn2+的混合溶液中逐滴加入10-4 ml·L-1 Na2S溶液,Zn2+先沉淀D.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)
【答案】 B 由图示可知,Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=1×10-10×1×10-25=1×10-35,A错误;由图像知,Ksp(CuS)
盐类的水解是历年高考的考查热点,而沉淀溶解平衡则是实施新课标以来的新增考点,几乎每年必考,而且难度一般在中等偏上的水平,是许多考生的失分点。在复习本专题时,有以下几点心得: (1)要运用化学平衡移动原理分析盐类水解的应用,如纯碱去污、泡沫灭火器的灭火原理、明矾净水、胶体的制备、物质除杂等。 (2)注意理解盐类水解的实质及影响因素,抓住盐类水解一般程度较小这一特点,结合电荷守恒、物料守恒、质子守恒的关系,分析、判断溶液中离子浓度的大小关系。
1.(2009课标全国Ⅱ,10)现有等浓度的下列溶液:①醋酸,②苯酚,③苯酚钠,④碳酸,⑤碳酸钠,⑥碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是( )A.④①②⑤⑥③B.④①②⑥⑤③C.①④②⑥③⑤D.①④②③⑥⑤【答案】 C 此题应按照强酸—弱酸—水解显酸性的盐—中性的盐—水解显碱性的盐—弱碱—强碱的顺序将各物质进行排列;由于酸性:碳酸>苯酚>碳酸氢钠,则有碱性:碳酸氢钠溶液<苯酚钠溶液<碳酸钠溶液,由以上分析可推知答案。
2.(2015天津,5)室温下,将0.05 ml Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是( )
【答案】 B 0.05 ml的Na2CO3中加入50 mL 1 ml·L-1 H2SO4溶
3.(2014福建,10)下列关于0.10 ml·L-1NaHCO3溶液的说法正确的是( )
1.盐类水解及其规律
2.表示方法——水解离子方程式(1)一般来说,盐类水解的程度不大,应该用可逆号“ ”表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体,所以不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。
(3)多元弱碱阳离子的水解简化成一步完成,如FeCl3水解:
总之,水解离子方程式的书写规律为:谁弱写谁,都弱都写;阳离子水解生成弱碱,阴离子水解生成弱酸。
3.影响盐类水解的因素(1)内因:生成的弱酸或弱碱越弱,其对应离子的水解程度越大,溶液的碱性或酸性越强。(2)外因:
5.盐溶液蒸干、灼烧时所得产物的判断(1)盐水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如
(2)盐水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如
(3)酸根阴离子易水解的强碱盐,如Na2CO3溶液等蒸干后可得到原溶质。(4)考虑盐受热时是否分解。
(5)还原性盐在蒸干过程中会被O2氧化。例如Na2SO3(aq) Na2SO4(s)。
【疑难辨析】 (1)水解平衡右移,盐的水解程度不一定增大。如加水稀释时,水解平衡右移,水解程度增大,但增大盐的浓度,平衡也右移,水解程度却是减小。(2)AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分类型不同。AlCl3与Al2(SO4)3的水解方程式分别为
2Al(OH)3+3H2SO4,加热促进水解,由于盐酸为挥发性酸,硫酸为难挥发性酸,故前者最终产物为Al2O3,后者最终产物为Al2(SO4)3。(3)为了增大产生CO2的速率,泡沫灭火器中常使用的是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,而不是Na2CO3溶液和Al2(SO4)3溶液。
(4)配制FeCl2溶液要加入铁粉,配制FeCl3溶液要加入盐酸,二者原理不同。加入Fe粉是为了防止Fe2+被氧化,加入盐酸是为了抑制Fe3+的水解。
典例导引(2017河南开封模拟)25 ℃时,0.1 ml·L-1下列溶液的pH如表所示,有关比较错误的是( )A.酸的强度:HF>H2CO3B.水的电离程度:①=②C.溶液中离子的总浓度:①>②
高招理解盐类水解规律及其拓展应用(1)“谁弱谁水解,越弱越水解”。如酸性:HCN
(3)弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
(4)由于多元弱酸的逐级电离常数依次减小,故多元弱酸正盐的水解程度大于相应的酸式盐。如相同物质的量浓度的Na2CO3溶液比NaHCO3溶液碱性强。(5)一般来说,水解程度:相互促进水解的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。如相同物质的量浓度的盐溶液,水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
1.(2017湖南百所重点中学诊断)下列有关电解质溶液的说法不正确的是( )
【答案】 D 在一定条件下,Na2CO3溶液中存在水解平衡:
2.(2017江苏盐城一模)下列说法错误的是( )A.实验室配制FeCl3溶液时,需将FeCl3 (s)溶解在较浓盐酸中,然后加水稀释B.0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液中c(OH-)是0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液中c(OH-)的2倍
【答案】 B 氯化铁水解显酸性,将氯化铁溶解在盐酸中,能抑制其
体NaOH,NaOH中和乙酸,导致乙酸浓度降低,平衡右移,故乙酸甲酯的水解转化率增大,D正确。
3.(2017江西南昌模拟)在一定条件下,Na2CO3溶液中存在水解平衡:
B.升高温度,溶液pH减小C.稀释溶液,溶液中所有离子浓度都减小
>c(H+),故A正确;水解反应是吸热反应,升温可以促进水解平衡正向移动,氢氧根离子浓度增大,氢离子浓度减小,溶液pH增大,故B错误;稀释溶液,水的离子积常数不变,溶液中氢氧根离子浓度减小,氢离子浓度增大,故C错误;加入的Ba(OH)2固体溶解后,钡离子和碳酸根离子结合生成碳酸钡沉淀,溶液中碳酸根离子浓度减小,故D错误。
离子浓度大小的比较1.(2014课标全国Ⅱ,11)一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5 ml·L-1B.将pH=a的氨水稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1C.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液以任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+D.pH相同的①CH3COONa ②NaHCO3 ③NaClO三种溶液中的c(Na+):①>②>③
【答案】 D H2S在水溶液中存在两步电离,c(H+)=1×10-5 ml·L-1>c(HS-),A项错误;一水合氨是弱电解质,加水稀释时其电离平衡正向移动,c(OH-)减小程度小于10倍,即a<(b+1),B项错误;根据电荷守
2.(2015安徽,13)25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 ml·L-1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 ml·L-1盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是( )A.未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)
C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-)=c(Na+)
1.“一个比较”比较同浓度的弱酸(或弱碱)的电离能力与对应的强碱弱酸盐(或强酸弱碱盐)的水解能力。(1)如果是电离能力大于水解能力,如CH3COOH的电离程度大于CH3COO-水解的程度,则等浓度的CH3COOH与CH3COONa溶液等体积混合后溶液显酸性。(2)如果是水解能力大于电离能力,如HClO的电离程度小于ClO-水解的程度,则等浓度的HClO与NaClO溶液等体积混合后溶液显碱性。(3)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式酸根离子电离能力和水解能力的相对强弱。如NaHCO3溶液显碱性;NaHSO3溶液显酸性。
2.“三个守恒”(1)电荷守恒电荷守恒是指溶液必须保持电中性,即溶液中所有阳离子的正电荷总浓度等于所有阴离子的负电荷总浓度。如NaHCO3溶液中:
(2)物料守恒物料守恒也就是原子守恒,变化前后某种元素的原子个数守恒。如0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液中:
(3)质子守恒指由水电离产生的c(H+)和c(OH-)始终相等,溶液中由水电离产生的H+或OH-虽会被其他离子结合,以不同形式存在,但其总量始终相等。
同理可知,在Na2S溶液中,c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)。
典例导引(2017湖南怀化质检)在25 ℃时,将0.2 ml CH3COONa晶体和0.1 ml HCl气体同时溶于水中制得1 L溶液,若此溶液中c(CH3COO-)>c(Cl-),则下列判断不正确的是( )A.该溶液的pH小于7B.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.20 ml·L-1C.c(CH3COOH)
高招比较离子浓度大小的方法(1)单一溶液中各离子浓度的比较
混合溶液中离子浓度的比较,要综合分析电离、水解等因素。如0.1 ml·L-1 NH4Cl溶液和0.1 ml·L-1 氨水的混合溶液呈碱性,各离子浓度大小的顺序为c( )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(3)酸、碱中和型离子浓度的关系:
(4)不同溶液中同一离子浓度的比较该类情况要看溶液中其他离子对该离子的影响。如25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:a.NH4Cl、b.CH3COONH4、c.NH4HSO4、d.(NH4)2SO4、e.(NH4)2Fe(SO4)2,c( )由大到小的顺序为e>d>c>a>b。
1.(2016山东潍坊一模)常温下,取0.2 ml·L-1 HX溶液与0.2 ml·L-1NaOH溶液等体积混合(忽略混合中溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,则对混合溶液的下列说法(或关系式)正确的是( )A.c(Na+)-c(X-)=9.9×10-7 ml·L-1B.c(Na+)=c(X-)+c(HX)=0.2 ml·L-1C.c(OH-)-c(HX)=c(H+)=1.0×10-6 ml·L-1D.由水电离出的c(OH-)=1.0×10-8 ml·L-1
【答案】 A 由电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),c(Na+)-c(X-)=c(OH-)-c(H+)=1.0×10-6 ml·L-1-1.0×10-8 ml·L-1=9.9×10-7 ml·L-1,A正确;0.2 ml·L-1 HX溶液与0.2 ml·L-1 NaOH溶液等体积混合恰好完全反应生成NaX,X-水解使溶液呈碱性,由物料守恒知c(Na+)=c(X-)+c(HX)=0.1 ml·L-1,B错误;由质子守恒,c(OH-)=c(H+)+c(HX),则c(OH-)-c(HX)=c(H+)=1.0×10-8 ml·L-1,C错误;混合溶液为NaX溶液,水解时盐溶液中c(OH-)即水电离出的c(OH-),等于1.0×10-6 ml·L-1,D错误。
2.(2017黑龙江大庆二模)25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 ml·L-1的盐酸和醋酸混合溶液中滴加0.1 ml·L-1 NaOH溶液,下列有关溶液中离子浓度关系正确的是 ( )A.未加NaOH溶液时,c(H+)>c(Cl-)=c(CH3COOH)B.加入10 mL NaOH溶液时:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)C.加入NaOH溶液至pH=7时:c(Na+)=c(Cl-)D.加入20 mL NaOH溶液时:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)
【答案】 B 未加NaOH溶液时,混合溶液中HCl完全电离,CH3COOH仅部分电离,由于原浓度均为0.1 ml·L-1,所以c(H+)>c(Cl-)>c(CH3COOH),A项错误;加入10 mL 0.1 ml·L-1 NaOH溶液时,HCl恰好完全反应生成0.001 ml NaCl,还存在0.001 ml CH3COOH,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(OH-),由于c(Na+)=c(Cl-),所以c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),B项正确;加入10 mL NaOH溶液时,得到NaCl与CH3COOH等物质的量的混合物,由于CH3COOH的电离使溶液呈酸性,所以需要再加部分NaOH溶液才可能呈中性,故pH=7时c(Na+)>c(Cl-),C项错误;加入20 mL NaOH溶液后,原溶液中两种酸都恰好完全反应,生成的NaCl、CH3COONa物质的量之比为1∶1,CH3COONa水解使溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(OH-),可知c(Na+)>c(Cl-)+c(CH3COO-),D项错误。
影响沉淀溶解平衡的因素1.(2014课标全国Ⅰ,11)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化的曲线如图所示,下列说法错误的是( )A.溴酸银的溶解是放热过程B.温度升高时溴酸银溶解速率加快C.60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
【答案】 A 由图像可知随着温度的升高,AgBrO3的溶解度逐渐增
即AgBrO3的溶解是吸热过程,A项错误;温度升高,其溶解速率加快,B项正确;60 ℃时AgBrO3饱和溶液中
KNO3中混有AgBrO3,可采用降温重结晶的方法提纯,D项正确。
2.(经典考题)下列电解质溶液的有关叙述正确的是( )A.同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH=7B.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(Ba2+)增大C.含1 ml KOH的溶液与1 ml CO2完全反应后,溶液中
D.在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)
【答案】 D 若强酸为二元强酸,强碱为一元强碱,则混合后酸过量,
错误;在醋酸钠溶液中,由于CH3COO-水解,使c(CH3COO-)比c(Na+)小一些,加入适量醋酸后,醋酸能电离出一定量的CH3COO-,可能出现c(CH3COO-)=c(Na+),D项正确。
3.[2015福建23(2)]25 ℃,在0.10 ml·L-1 H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如下图(忽略溶液体积的变化及H2S的挥发)。(1)pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)= ml·L-1。 (2)某溶液含0.020 ml·L-1 Mn2+、0.10 ml·L-1 H2S,当溶液pH= 时,Mn2+开始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13]
【答案】 (1)0.043(2)5【解析】 (1)根据物料守恒:c(S2-)+c(H2S)+c(HS-)=0.10 ml·L-1,故c(H2S)+c(HS-)=0.10 ml·L-1-c(S2-)=0.10 ml·L-1-5.7×10-2 ml·L-1=0.043 ml·L-1。
ml·L-1=1.4×10-11 ml·L-1,再对照图像找出pH=5。
1.物质的溶解度(1)定义:在一定温度下,某固体物质在100 g溶剂中形成饱和溶液时,溶解的溶质质量为该物质在该温度下的溶解度,用S表示。(2)在20 ℃时,物质的溶解度与溶解性的关系:(3)固体物质溶解度的变化规律:绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如KNO3;少数固体物质的溶解度随温度的改变变化不大,如NaCl;个别固体物质随温度的升高溶解度减小,如Ca(OH)2。
2.沉淀溶解平衡(1)定义:在一定温度下,当沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等时,形成饱和溶液,达到平衡状态,把这种平衡称之为沉淀溶解平衡。(2)沉淀溶解平衡的建立:
(3)特点:(适用勒夏特列原理)
(4)影响因素:内因:难溶电解质本身的性质——决定因素。外因:①浓度:加水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动;②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动;③同离子效应:向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子,平衡向生成沉淀的方向移动;④其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时,平衡向该沉淀溶解的方向移动。
(2)沉淀完全并不是指溶液中该离子浓度为0,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 ml·L-1时,就达到完全沉淀。(3)长时间煮沸Mg(HCO3)2溶液得到的产物是Mg(OH)2而不是MgCO3,因为Mg(OH)2比MgCO3更难溶解。水垢的成分为CaCO3和Mg(OH)2。
典例导引已知:AgCl、AgBr及AgI的Ksp依次为1.6×10-10、4.8×10-13和1.6×10-16,现将物质的量均为1.5×10-2 ml的NaI、NaBr、NaCl和4.0×10-2 ml AgNO3混合配成1.0 L水溶液,达到平衡时,下列说法正确的是( )A.只生成AgBr及AgI两种沉淀B.溶液中c(I-)≈1.0×10-9 ml·L-1C.溶液中c(Br-)≈3.0×10-5 ml·L-1D.溶液中c(Ag+)≈3.2×10-8 ml·L-1【解析】 物质的量均为1.5×10-2 ml的NaI、NaBr、NaCl和4.0×10-2 ml AgNO3混合配成1.0 L水溶液,Ksp小的先转化为沉淀,则
1.5×10-2 ml1.5×10-2 ml
1.5×10-2 ml1.5×10-2 ml剩余硝酸银为4.0×10-2 ml-3.0×10-2 ml=1.0×10-2 ml,则发生反应NaCl+AgNO3 AgCl↓+NaNO3,NaCl过量1.5×10-2 ml-1.0×10-2 ml=5×10-3 ml,结合Ksp(AgCl)计算。由上述分析可知,反应生成AgI、AgBr、AgCl三种沉淀,A错误;
ml·L-1≈1.5×10-5 ml·L-1,C错误;由对选项B的分析可知,溶液中c(Ag+)≈3.2×10-8 ml·L-1,D正确。【答案】 D
高招运用沉淀溶解平衡解决的实际问题1.沉淀的生成加入沉淀剂,应用同离子效应,控制溶液的pH,生成沉淀。可利用生成沉淀来达到分离或除去溶液中某些离子的目的。
3.沉淀的转化(1)实质:难溶电解质溶解平衡的移动。(2)特征:若难溶电解质类型相同,则Ksp较大的沉淀易转化为Ksp较小的沉淀,沉淀的溶解度差别越大,越容易转化。(3)应用:①锅炉除垢。将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为
②矿物转化。CuSO4溶液遇ZnS(闪锌矿)转化为CuS(铜蓝)的离子方程式为
1.(2017广东湛江一模)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)【答案】 B Ksp(PbCl2)只受温度的影响,温度不变,则Ksp(PbCl2)不变,A错误;c(HCl)大于1 ml·L-1时,可发生络合反应而促进溶解,B正确;X、Y两点对应的溶液中的溶质不同,则c(Pb2+)不相等,C错误;往含Pb2+的溶液中加入过量浓盐酸,发生络合反应,产物不是PbCl2,D错误。
2.(2016安徽淮南二模)含Cd2+的废水可通过如下反应转化为CdS,以消除镉对环境的污染:Cd2+(aq)+H2S(g) CdS(s)+2H+(aq) ΔH<0该反应达到平衡后,改变横坐标表示的条件,下列示意图正确的是( )
【答案】 B 正反应放热,升温K减小,A错误;达到平衡后增大H2S的压强,平衡向正反应方向移动,Cd2+的转化率增大,B正确;c(H+)增大,平衡左移,c(Cd2+)增大,C错误;升温平衡向逆反应方向移动,Cd2+的转化率减小,D错误。
3.(2017河南安阳二模)硫酸锶(SrSO4)可用于烟火和陶瓷工业,该物质是矿物天青石的主要成分,可由Na2SO4溶液加入锶盐溶液沉淀而得。如图是硫酸锶的溶解曲线,下列说法正确的是( )A.图像中a、c两点的溶度积:Ksp(a)
溶度积常数及应用1.(2017课标全国Ⅲ,13)在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是( )
A.Ksp(CuCl)的数量级为10-7C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好
【答案】 C A项,Ksp(CuCl)=c(Cu+)·c(Cl-),Ksp(CuCl)仅与温度有关,为方便计算,取横坐标为1时,即c(Cl-)=0.1 ml·L-1,对应的c(Cu+)约为10-6 ml·L-1,所以Ksp(CuCl)的数量级约为0.1×10-6=10-7,正确;B项,Cu2+和Cu发生归中反应生成Cu+,Cu+与Cl-结合生成CuCl沉淀,
2.(2016课标全国Ⅲ,13)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
ml·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
Ag+浓度最大,即最后产生沉淀。
3.(2013课标全国Ⅰ,11)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-、
4.(2016课标全国Ⅰ,27)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、
Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体。回答下列问题:(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是 。
① 用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应 。
大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为 。
0(填“大于”“小于”或“等于”)。 (3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶
ml·L-1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)
【答案】 (1)蓝紫色溶液颜色变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液
②增大 1.0×1014③小于(3)2.0×10-5 5.0×10-3
【解析】 (1)根据Cr3+与Al3+化学性质相似可知,Cr2(SO4)3 溶液中加入NaOH溶液,先生成Cr(OH)3灰蓝色沉淀,继续滴加NaOH溶
【疑难辨析】 溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡发生移动,改变该沉淀的溶解度,但不会改变溶度积。相同类型的难溶电解质的Ksp越小越难溶。如:由Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)可得出溶解性大小为AgCl>AgBr>AgI。
典例导引(2017河北沧州模拟)已知:25 ℃时Ksp(BaSO4)=1.0×10-10。该温度下,CaSO4悬浊液中,c(Ca2+)与c( )的关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A.向a点的溶液中加入等物质的量固体Na2SO4或Ca(NO3)2,析出的沉淀量不同B.a、b、c、d四点对应的体系中,d点体系最稳定C.升高温度后,溶液可能会由a点转化为b点D.反应Ba2+(aq)+CaSO4(s) BaSO4(s)+Ca2+(aq)的平衡常数K=9×104
【解析】 向a点的溶液中加入等物质的量固体Na2SO4或Ca(NO3)2,抑制固体溶解的作用相同,则析出的沉淀量相同,A错误;曲线上的点为平衡点,c为不饱和溶液,d为过饱和溶液,则d点体系最
高招1解决相关沉淀溶解平衡图像题的四大技巧(1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点,均表示不饱和溶液。(2)从图像中找到数据,根据Ksp公式计算得出Ksp的值。(3)比较溶液的Qc与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。(4)涉及Qc的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
典例导引(2017河南周口模拟)已知298 K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,取适量的MgCl2溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡,测得pH=13.0,则下列说法不正确的是( )A.所得溶液中的c(H+)=1.0×10-13 ml·L-1B.加入Na2CO3固体,可能生成沉淀C.所加的烧碱溶液pH=13.0D.所得溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-10 ml·L-1
【解析】 pH=13的溶液中,c(H+)=10-13 ml·L-1,A项正确;加入
ml·L-1=5.6×10-10 ml·L-1,D项正确。【答案】 C
高招2根据溶度积常数计算离子浓度的方法(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度,如Ksp=a的饱和AgCl溶液中c(Cl-)=c(Ag+)= ml·L-1。(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度,如某温度下AgCl的Ksp=a,在0.1 ml·L-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后
1.(2017黑龙江哈尔滨模拟)已知25 ℃时,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中,加入400 mL 0.01 ml·L-1的Na2SO4溶液,针对此过程的下列叙述正确的是( )
【答案】 D 由图示可知,在该条件下,CaSO4饱和溶液中,
以混合液中无沉淀析出,最终溶液中硫酸根离子浓度增大。
2.(2017江苏无锡模拟)一定温度下,卤化银AgX(X:Cl-、Br-、I-)及Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图示。横坐标p(Ag+)表示“-lgc(Ag+)”,纵坐标Y表示“-lgc(X-)”或“-lgc( )”。下列说法正确的是( )
A.a点表示c(Ag+)=c( )B.b点可表示AgI的饱和溶液C.该温度下AgI的Ksp约为1×10-16D.该温度下AgCl、AgBr饱和溶液中:c(Cl-)
AgI溶解平衡曲线的上方,Qc
3.(2017山东东营模拟)25 ℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+四种金属离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.Ksp(CuS)约为1×10-20B.向Cu2+浓度为10-5 ml·L-1的废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出C.向100 mL浓度均为10-5 ml·L-1 Zn2+、Fe2+、Mn2+的混合溶液中逐滴加入10-4 ml·L-1 Na2S溶液,Zn2+先沉淀D.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)
【答案】 B 由图示可知,Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=1×10-10×1×10-25=1×10-35,A错误;由图像知,Ksp(CuS)
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