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文檔簡介

1、第4講難溶電解質(zhì)的溶解平衡考綱要求1.了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡。2.了解難溶電解質(zhì)的沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。考點一沉淀溶解平衡及應(yīng)用1沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定溫度下,當難溶強電解質(zhì)溶于水形成飽和溶液時,溶解速率和生成沉淀速率相等的狀態(tài)。(2)溶解平衡的建立固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì)v溶解>v沉淀,固體溶解v溶解v沉淀,溶解平衡v溶解<v沉淀,析出晶體(3)溶解平衡的特點(4)影響沉淀溶解平衡的因素內(nèi)因難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì),這是決定因素。外因以AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)H>0為例外界條件移動方向平衡后c(Ag)平衡后c(Cl)Ksp升高溫度正向增大增大增大加

2、水稀釋正向減小減小不變加入少量AgNO3逆向增大減小不變通入HCl逆向減小增大不變通入H2S正向減小增大不變(5)電解質(zhì)在水中的溶解度20 時,電解質(zhì)在水中的溶解度與溶解性存在如下關(guān)系:2沉淀溶解平衡的應(yīng)用(1)沉淀的生成調(diào)節(jié)pH法如除去NH4Cl溶液中的FeCl3雜質(zhì),可加入氨水調(diào)節(jié)pH至78,離子方程式為Fe33NH3·H2O=Fe(OH)33NH。沉淀劑法如用H2S沉淀Cu2,離子方程式為H2SCu2=CuS2H。(2)沉淀的溶解酸溶解法如CaCO3溶于鹽酸,離子方程式為CaCO32H=Ca2H2OCO2。鹽溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,離子方程式為Mg(OH)

3、22NH=Mg22NH3·H2O。氧化還原溶解法如不溶于鹽酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。配位溶解法如AgCl溶于氨水,離子方程式為AgCl2NH3·H2O=Ag(NH3)2Cl2H2O。(3)沉淀的轉(zhuǎn)化實質(zhì):沉淀溶解平衡的移動(沉淀的溶解度差別越大,越容易轉(zhuǎn)化)。應(yīng)用:鍋爐除垢、礦物轉(zhuǎn)化等。深度思考1(1)0.1 mol·L1的鹽酸與0.1 mol·L1的AgNO3溶液等體積混合完全反應(yīng)后溶液中含有的微粒有_。(2)下列方程式AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)、AgCl=AgCl、CH3COOHCH3COOH各表示什么意義?答案(1)H2O、H、

4、OH、Ag、Cl、NO、AgCl(2)AgCl的溶解平衡;AgCl是強電解質(zhì),溶于水的AgCl完全電離;CH3COOH的電離平衡。2難溶的氯化銀在水中也存在著溶解平衡AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq),怎樣用實驗證明溶液中可以同時存在著少量的Ag和Cl?答案取適量的AgCl溶解于試管中,滴加酸化的AgNO3溶液,生成白色沉淀,證明溶液中含Cl,另取適量AgCl溶解于試管中,滴加Na2S溶液,生成黑色沉淀,證明溶液中含Ag。3(1)在實驗室中怎樣除去NaCl溶液中的BaCl2?(2)怎樣除去AgI中的AgCl?答案(1)向溶液中加入過量的Na2CO3溶液充分反應(yīng),過濾,向濾液中加適量鹽酸。(

5、2)把混合物與飽和KI溶液混合,振蕩靜置,溶度積大的AgCl就慢慢轉(zhuǎn)化為溶度積小的AgI。題組一沉淀溶解平衡及其影響因素1下列說法正確的是()難溶電解質(zhì)達到沉淀溶解平衡時,溶液中各種離子的溶解(或沉淀)速率都相等難溶電解質(zhì)達到沉淀溶解平衡時,增加難溶電解質(zhì)的量,平衡向溶解方向移動向Na2SO4溶液中加入過量的BaCl2溶液,則SO沉淀完全,溶液中只含Ba2、Na和Cl,不含SOKsp小的物質(zhì)其溶解能力一定比Ksp大的物質(zhì)的溶解能力小為減少洗滌過程中固體的損失,最好選用稀H2SO4代替H2O來洗滌BaSO4沉淀洗滌沉淀時,洗滌次數(shù)越多越好A BC D答案C解析難溶電解質(zhì)達到沉淀溶解平衡時,不同離

6、子溶解(或沉淀)的速率不一定相等,這與其化學(xué)計量數(shù)有關(guān)。難溶電解質(zhì)是固體,其濃度可視為常數(shù),增加它的量對平衡無影響,故D錯誤。生成BaSO4沉淀后的溶液中仍然存在Ba2和SO,因為有BaSO4的沉淀溶解平衡存在。同類型物質(zhì)的Ksp越小,溶解能力越小,不同類型的物質(zhì)則不能直接比較。稀H2SO4可以抑制BaSO4的溶解。洗滌沉淀一般23次即可,次數(shù)過多會使沉淀溶解。2已知溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)H<0,下列有關(guān)該平衡體系的說法正確的是()升高溫度,平衡逆向移動向溶液中加入少量碳酸鈉粉末能增大鈣離子濃度除去氯化鈉溶液中混有的少量鈣離子,可以向溶液中加入適

7、量的NaOH溶液恒溫下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高給溶液加熱,溶液的pH升高向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固體質(zhì)量增加向溶液中加入少量NaOH固體,Ca(OH)2固體質(zhì)量不變A BC D答案A解析會生成CaCO3,使Ca2濃度減小,錯誤;加入氫氧化鈉溶液會使平衡左移,有Ca(OH)2沉淀生成,但Ca(OH)2的溶度積較大,要除去Ca2,應(yīng)把Ca2轉(zhuǎn)化為更難溶的CaCO3,錯誤;恒溫下Ksp不變,加入CaO后,溶液仍為Ca(OH)2的飽和溶液,pH不變,錯;加熱,Ca(OH)2的溶解度減小,溶液的pH降低,錯;加入Na2CO3溶液,沉淀溶解平衡向右移動,Ca(OH)2固體轉(zhuǎn)化為CaCO

8、3固體,固體質(zhì)量增加,正確;加入NaOH固體平衡向左移動,Ca(OH)2固體質(zhì)量增加,錯。題組二沉淀溶解平衡在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用(一)廢水處理3水是人類生存和發(fā)展的寶貴資源,而水質(zhì)的污染問題卻越來越嚴重。目前,世界各國已高度重視這個問題,并采取積極措施進行治理。(1)工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物,可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法都正確的是_(填字母編號)。選項污染物處理措施方法類別A廢酸加生石灰中和物理法BCu2等重金屬離子加硫化物沉降化學(xué)法C含純堿的廢水加石灰水反應(yīng)化學(xué)法(2)下圖是某市污水處理的工藝流程示意圖:下列物質(zhì)中不可以作為混凝劑(沉降劑)使用的是_(填字母編號)。A偏鋁

9、酸鈉 B氧化鋁C堿式氯化鋁 D氯化鐵混凝劑除去懸浮物質(zhì)的過程是_(填字母編號)。A物理變化 B化學(xué)變化C既有物理變化又有化學(xué)變化(3)在氯氧化法處理含CN的廢水過程中,液氯在堿性條件下可以將氰化物氧化成氰酸鹽(其毒性僅為氰化物的千分之一),氰酸鹽進一步被氧化為無毒物質(zhì)。某廠廢水中含KCN,其濃度為650 mg·L1?,F(xiàn)用氯氧化法處理,發(fā)生如下反應(yīng):KCN2KOHCl2=KOCN2KClH2O,再投入過量液氯,可將氰酸鹽進一步氧化為氮氣。請配平下列化學(xué)方程式:KOCNKOHCl2CO2N2KClH2O。若處理上述廢水20 L,使KCN完全轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),至少需液氯_g。答案(1)BC(

10、2)BC(3)243216235.5解析(1)工業(yè)廢水中的廢酸可加生石灰中和,屬于化學(xué)變化。CuS、HgS、Ag2S均難溶,所以加硫化物如Na2S可沉淀Cu2等重金屬離子,消除污染;純堿可加入石灰水生成CaCO3沉淀而除去。(2)偏鋁酸鈉、堿式氯化鋁、氯化鐵水解生成膠體,除去懸浮物,而Al2O3難溶于水,不能產(chǎn)生膠體,不能作混凝劑。在除去懸浮物的過程中既有物理變化又有化學(xué)變化。(3)根據(jù)KCN2KOHCl2=KOCN2KClH2O、2KOCN4KOH3Cl2=2CO2N26KCl2H2O,n(KCN)0.2 mol,n(Cl2)0.2 mol×30.5 mol,所以m(Cl2)0.5

11、 mol×71 g·mol135.5 g。(二)廢物利用4硫酸工業(yè)中廢渣稱為硫酸渣,其成分為SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計以下方案,進行硫酸渣中金屬元素的提取實驗。已知溶液pH3.7時,F(xiàn)e3已經(jīng)沉淀完全;一水合氨電離常數(shù)Kb1.8×105,其飽和溶液中c(OH)約為1×103 mol·L1。請回答:(1)寫出A與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。(2)上述流程中兩次使用試劑,推測試劑應(yīng)該是_(填字母編號)。A氫氧化鈉 B氧化鋁C氨水 D水(3)溶液D到固體E過程中需要控制溶液pH13,如果pH過小,可能導(dǎo)

12、致的后果是_(任寫一點)。(4)H中溶質(zhì)的化學(xué)式:_。(5)計算溶液F中c(Mg2)_(25 時,氫氧化鎂的Ksp5.6×1012)。答案(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(2)A(3)鎂離子沉淀不完全或氫氧化鋁溶解不完全等(4)NaHCO3(5)5.6×1010 mol·L1解析(1)固體A為SiO2,SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。(2)一水合氨飽和溶液中c(OH)1×103 mol·L1,達不到0.1 mol·L1,所以應(yīng)加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值。(3)根據(jù)信息,調(diào)節(jié)pH3.7時,使Fe3完全沉淀,調(diào)節(jié)pH

13、13時,使Mg2沉淀,使Al(OH)3溶解。若pH過小,會造成鎂離子沉淀不完全或Al(OH)3溶解不徹底。(4)溶液F為NaAlO2溶液,通入足量CO2后,生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3溶液。(5)c(Mg2) mol·L1 mol·L15.6×1010 mol·L1??键c二溶度積常數(shù)及應(yīng)用1溶度積和離子積以AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)為例:溶度積離子積概念沉淀溶解的平衡常數(shù)溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積符號KspQc表達式Ksp(AmBn)cm(An)·cn(Bm),式中的濃度都是平衡濃度Qc(AmBn)cm(An)·

14、;cn(Bm),式中的濃度是任意濃度應(yīng)用判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解Qc>Ksp:溶液過飽和,有沉淀析出QcKsp:溶液飽和,處于平衡狀態(tài)Qc<Ksp:溶液未飽和,無沉淀析出2.Ksp的影響因素(1)內(nèi)因:難溶物質(zhì)本身的性質(zhì),這是主要決定因素。(2)外因濃度:加水稀釋,平衡向溶解方向移動,但Ksp不變。溫度:絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程,升高溫度,平衡向溶解方向移動,Ksp增大。其他:向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶物質(zhì)或更難電離物質(zhì)或氣體的離子時,平衡向溶解方向移動,但Ksp不變。深度思考1判斷正誤,正確的劃“”,錯誤的劃“×”(1)Ksp(AB

15、2)小于Ksp(CD),則AB2的溶解度小于CD的溶解度()(2)不可能使要除去的離子全部通過沉淀除去。一般認為殘留在溶液中的離子濃度小于1.0×105mol·L1時,沉淀已經(jīng)完全()(3)在一定條件下,溶解度較小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀()(4)常溫下,向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體,BaCO3的Ksp減小()(5)溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響,溫度升高Ksp增大()(6)常溫下,向Mg(OH)2飽和溶液中加入NaOH固體,Mg(OH)2的Ksp不變()答案(1)×(2)(3)(4)×(5)×(6)解析(1)溶度積大的難

16、溶電解質(zhì)的溶解度不一定大,只有組成相似的難溶電解質(zhì)才有可比性。2AgCl的Ksp1.80×1010,將0.002 mol·L1的NaCl和0.002 mol·L1的AgNO3溶液等體積混合,是否有AgCl沉淀生成?答案c(Cl)·c(Ag)0.001×0.001106>Ksp,有沉淀生成。3已知25 時BaSO4飽和溶液中存在BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq),Ksp1.102 5×1010,向c(SO)為1.05×105 mol·L1的BaSO4溶液中加入BaSO4固體,SO的濃度怎樣變化?試通過計

17、算說明。答案根據(jù)溶度積的定義可知BaSO4飽和溶液中c(SO) mol·L11.05×105 mol·L1,說明該溶液是飽和BaSO4溶液,因此再加入BaSO4固體,溶液仍處于飽和狀態(tài),c(SO)不變。反思歸納(1)溶解平衡一般是吸熱的,溫度升高平衡右移,Ksp增大,但Ca(OH)2相反。(2)對于溶解平衡:AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq),Kspcm(An)·cn(Bm),對于相同類型的物質(zhì),Ksp的大小反映了難溶電解質(zhì)在溶液中溶解能力的大小,也反映了該物質(zhì)在溶液中沉淀的難易。與平衡常數(shù)一樣,Ksp與溫度有關(guān)。不過溫度改變不大時,Ksp變化也

18、不大,常溫下的計算可不考慮溫度的影響。1在t 時,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。又知t 時AgCl的Ksp4×1010,下列說法不正確的是()A在t 時,AgBr的Ksp為4.9×1013B在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體,可使溶液由c點變到b點C圖中a點對應(yīng)的是AgBr的不飽和溶液D在t 時,AgCl(s)Br(aq)AgBr(s)Cl(aq)的平衡常數(shù)K816答案B解析根據(jù)圖中c點的c(Ag)和c(Br)可得該溫度下AgBr的Ksp為4.9×1013,A正確;在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體后,c(Br)增大,溶解平衡逆向移動,c(Ag)減

19、小,故B錯;在a點時QcKsp,故為AgBr的不飽和溶液,C正確;選項D中Kc(Cl)/c(Br)Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr),代入數(shù)據(jù)得K816,D正確。2根據(jù)題目提供的溶度積數(shù)據(jù)進行計算并回答下列問題:(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后過濾,若測得濾液中c(CO)103 mol·L1,則Ca2是否沉淀完全?_(填“是”或“否”)。已知c(Ca2)105 mol·L1時可視為沉淀完全;Ksp(CaCO3)4.96×109(2)已知25 時,KspMg(OH)25.6×1012;酸堿指示劑百里酚藍變色的pH范圍如下:pH

20、8.08.09.69.6顏色黃色綠色藍色25 時,在Mg(OH)2飽和溶液中滴加2滴百里酚藍指示劑,溶液的顏色為_。(3)向50 mL 0.018 mol·L1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L1的鹽酸,生成沉淀。已知該溫度下AgCl的Ksp1.0×1010,忽略溶液的體積變化,請計算:完全沉淀后,溶液中c(Ag)_。完全沉淀后,溶液的pH_。如果向完全沉淀后的溶液中繼續(xù)加入50 mL 0.001 mol·L1的鹽酸,是否有白色沉淀生成?_(填“是”或“否”)。答案(1)是(2)藍色 (3)1.0×107 mol·

21、;L12否解析(1)根據(jù)Ksp(CaCO3)c(Ca2)·c(CO)4.96×109,得c(Ca2) mol·L14.96×106 mol·L1105 mol·L1,可視為沉淀完全。(2)設(shè)Mg(OH)2飽和溶液中c(OH)為x mol·L1,則0.5x35.6×1012,x1×104,c(H)1×1010 mol·L1,pH10,溶液為藍色。(3)反應(yīng)前,n(Ag)0.018 mol·L1×0.05 L0.9×103 mol,n(Cl)0.020 mol

22、·L1×0.05 L1×103 mol;反應(yīng)后剩余的Cl為0.1×103 mol,則混合溶液中,c(Cl)1.0×103 mol·L1,c(Ag)Ksp(AgCl)/c(Cl)1.0×107 mol·L1。H沒有參與反應(yīng),完全沉淀后,c(H)0.010 mol·L1,pH2。因為加入的鹽酸中c(Cl)和反應(yīng)后所得溶液中的c(Cl)相同,c(Cl)沒有改變,c(Ag)變小,所以Qcc(Ag)·c(Cl)Ksp(AgCl),沒有沉淀產(chǎn)生。3已知25 時,電離常數(shù)Ka(HF)3.6×104,

23、溶度積常數(shù)Ksp(CaF2)1.46×1010?,F(xiàn)向1 L 0.2 mol·L1 HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L1 CaCl2溶液,則下列說法中,正確的是(雙選)()A25 時,0.1 mol·L1 HF溶液的pH>1 BKsp(CaF2)隨溫度和濃度的變化而變化C該體系中沒有沉淀產(chǎn)生D該體系中HF與CaCl2反應(yīng)產(chǎn)生沉淀答案AD解析A項,HF為弱酸,0.1 mol·L1 HF溶液的pH1;B項,Ksp只與溫度有關(guān);C項,混合后HF的濃度為0.1 mol·L1,設(shè)0.1 mol·L1的HF溶液中c(F)c(H

24、)x mol·L1,則3.6×104,x6×103,混合后c(Ca2)0.1 mol·L1,c(Ca2)·c2(F)0.1×(6×103)23.6×1061.46×1010,應(yīng)有CaF2沉淀生成。沉淀溶解平衡圖像題的解題策略(1)沉淀溶解平衡曲線類似于溶解度曲線,曲線上任一點都表示飽和溶液,曲線上方的任一點均表示過飽和,此時有沉淀析出,曲線下方的任一點,均表示不飽和溶液。(2)從圖像中找到數(shù)據(jù),根據(jù)Ksp公式計算得出Ksp的值。(3)比較溶液的Qc與Ksp的大小,判斷溶液中有無沉淀析出。(4)涉及Qc的計

25、算時,所代入的離子濃度一定是混合溶液中的離子濃度,因此計算離子濃度時,所代入的溶液體積也必須是混合溶液的體積。探究高考明確考向廣東五年高考1判斷正誤,正確的劃“”,錯誤的“×”廢水中的Cu2等重金屬離子,加入硫酸鹽可以沉降,此方法為化學(xué)法(×)(2009·廣東理基,27B)解析應(yīng)加入Na2S。2(2009·廣東,18)硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下。下列說法正確的是()A溫度一定時,Ksp(SrSO4)隨c(SO)的增大而減小B三個不同溫度中,313 K時Ksp(SrSO4)最大C283 K時,圖中a點對應(yīng)的溶液是不飽和溶液D283 K

26、下的SrSO4飽和溶液升溫到363 K后變?yōu)椴伙柡腿芤捍鸢窧C解析溫度一定,Ksp(SrSO4)不變,A錯誤;由題中沉淀溶解平衡曲線可看出,313 K時,c(Sr2)、c(SO)最大,Ksp最大,B正確;a點c(Sr2)小于平衡時c(Sr2),故未達到飽和,沉淀繼續(xù)溶解,C正確;從283 K升溫到363 K要析出固體,依然為飽和溶液。3(2010·廣東理綜,32)碳酸鋰廣泛應(yīng)用于陶瓷和醫(yī)藥等領(lǐng)域。已知­鋰輝石(主要成分為Li2O·Al2O3·4SiO2)為原材料制備Li2CO3的工藝流程如下:已知:Fe3、Al3、Fe2和Mg2以氫氧化物形式完全沉淀時,

27、溶液的pH分別為3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分別為34.2 g、12.7 g和1.3 g。(1)步驟前,­鋰輝石要粉碎成細顆粒的目的是_。(2)步驟中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li、SO,另含有Al3、Fe3、Fe2、Mg2、Ca2、Na等雜質(zhì),需在攪拌下加入_(填“石灰石”、“氯化鈣”或“稀硫酸”)以調(diào)節(jié)溶液的pH到6.06.5,沉淀部分雜質(zhì)離子,然后分離得到浸出液。(3)步驟中,將適量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的雜質(zhì)金屬離子有_。(4)步驟中,生成沉淀的離子方程式為_。(5)從

28、母液中可回收的主要物質(zhì)是_。答案(1)增大固液接觸面積,加快浸出反應(yīng)速率,提高浸出率(2)石灰石(3)Fe2、Mg2、Ca2(4)2LiCO=Li2CO3(5)Na2SO4解析(1)固體顆粒越小,化學(xué)反應(yīng)速率越快,同時可使鋰元素盡可能多地溶解到酸中。(3)步驟中加入H2O2溶液,可將Fe2氧化為Fe3,然后加入石灰乳可除去其中的Fe3和Mg2,再加入Na2CO3溶液可除去Ca2。此時溶液中的離子主要有Li、Na、SO。(4)步驟加入飽和Na2CO3溶液后,主要使Li轉(zhuǎn)化為Li2CO3沉淀。(5)反應(yīng)后,溶液中的Na2SO4以及加入的過量Na2CO3便留在母液中,可回收的主要物質(zhì)為Na2SO4。

29、4(2009·廣東,22)某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中鎂的工藝流程如下:沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3.25.212.4部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH見上表,請回答下列問題:(1)“浸出”步驟中,為提高鎂的浸出率,可采取的措施有_(要求寫出兩條)。(2)濾渣I的主要成分有_。(3)從濾液中可回收利用的主要物質(zhì)有_。(4)Mg(ClO3)2在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑,可采用復(fù)分解反應(yīng)制備:MgCl22NaClO3=Mg(ClO3)22NaCl已知四種

30、化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如右圖所示:將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計量數(shù)比混合制備Mg(ClO3)2。簡述可制備Mg(ClO3)2的原因是: _。按中條件進行制備實驗。在冷卻降溫析出Mg(ClO3)2過程中,常伴有NaCl析出,原因是:_。除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是: _。答案(1)增大硫酸濃度,加熱升高溫度,邊加硫酸邊攪拌(要求寫出兩條)(2)Fe(OH)3、Al(OH)3(3)CaSO4、Na2SO4(4)該反應(yīng)的生成物為Mg(ClO3)2和NaCl的混合溶液,NaCl的溶解度隨溫度變化不大,Mg(ClO3)2的溶解度隨溫度升高而升高。利用兩物質(zhì)的溶解度差異,通過加熱蒸發(fā),析出Na

31、Cl晶體,過濾,將Mg(ClO3)2與NaCl分離,制得Mg(ClO3)2在蒸發(fā)析出NaCl晶體后,NaCl為飽和溶液,在冷卻結(jié)晶過程中,NaCl的溶解度也在降低,所以會有少量NaCl隨Mg(ClO3)2析出重結(jié)晶解析從整個生產(chǎn)工藝流程可看出,首先讓固體廢料中鎂元素轉(zhuǎn)化為Mg2,然后調(diào)節(jié)pH使不同金屬陽離子產(chǎn)生沉淀從而將雜質(zhì)離子Fe3、Al3除去,最后得到純凈Mg(OH)2從而制備MgCl2。(2)由沉淀物和pH關(guān)系可知濾渣應(yīng)為Fe(OH)3、Al(OH)3;(3)濾液中陽離子主要為Ca2,其他Mg2、Al3、Fe3均已沉淀完全。(4)S(NaCl)<S(MgCl2)可以實現(xiàn)題中轉(zhuǎn)化從而

32、制備Mg(ClO3)2。按中配比所形成的溶液中,在Mg(ClO3)2達到飽和析出時NaCl也已達到飽和,因此有NaCl析出。S(NaCl)受溫度影響小,可采用重結(jié)晶法提純Mg(ClO3)2。各省市兩年高考1判斷正誤,正確的劃“”,錯誤的劃“×”(1)AgCl沉淀易轉(zhuǎn)化為AgI沉淀且K(AgX)c(Ag)·c(X),故K(AgI)K(AgCl)()(2013·重慶理綜,2D)(2)CaCO3難溶于稀硫酸,也難溶于醋酸()(2013·天津理綜,5B)(3)飽和石灰水中加入少量CaO,恢復(fù)至室溫后溶液的pH不變()(2012·重慶理綜,10C)(4)

33、在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固體,c(Ba2)增大()(2012·天津理綜,5B)答案(1)(2)×(3)(4)×2(2013·北京理綜,10)實驗:0.1 mol·L1AgNO3溶液和0.1 mol·L1NaCl溶液等體積混合得到濁液a,過濾得到濾液b和白色沉淀c;向濾液b中滴加0.1 mol·L1KI溶液,出現(xiàn)渾濁;向沉淀c中滴加0.1 mol·L1KI溶液,沉淀變?yōu)辄S色。下列分析不正確的是()A濁液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)B濾液b中不含有AgC中顏色變化說明

34、AgCl轉(zhuǎn)化為AgID實驗可以證明AgI比AgCl更難溶答案B解析A項,在濁液a中,存在AgCl的沉淀溶解平衡,正確;B項,向濾液b中加入0.1 mol·L1 KI溶液,出現(xiàn)渾濁,說明含有少量Ag,錯誤;由于AgI比AgCl更難溶解,向有AgCl存在的c中加入0.1 mol·L1KI溶液,能發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng),生成黃色的AgI,C項和D項都正確。3(2013·江蘇,14改編)一定溫度下,三種碳酸鹽MCO3(M:Mg2、Ca2、Mn2)的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。已知:pMlg c(M),p(CO)lg c(CO)。下列說法正確的是()AMgCO3、CaCO3、MnC

35、O3的Ksp依次增大Ba點可表示MnCO3的飽和溶液,且c(Mn2)c(CO)Cb點可表示CaCO3的飽和溶液,且c(Ca2)<c(CO)Dc點可表示MgCO3的不飽和溶液,且c(Mg2)c(CO)答案B解析結(jié)合沉淀溶解平衡曲線及溶度積常數(shù)進行分析。碳酸鹽MCO3的溶度積可表示為Ksp(MCO3)c(M2)·c(CO),由圖像可知,MgCO3、CaCO3、MnCO3的pM為一定值時,其p(CO)逐漸增大,由溶度積表達式可知三種物質(zhì)的Ksp逐漸減小,A錯;a點在MnCO3的沉淀溶解平衡曲線上,為其飽和溶液,結(jié)合MnCO3圖中曲線可知,c(CO)c(Mn2),B對;b點在CaCO3

36、的沉淀溶解平衡曲線上,為其飽和溶液,結(jié)合CaCO3圖中曲線可知,c(CO)c(Ca2),C錯;c點在MgCO3的沉淀溶解平衡曲線的上方,為其不飽和溶液,溶液中c(CO)>c(Mg2),D錯誤。4(2013·新課標全國卷,13)室溫時,M(OH)2(s)M2(aq)2OH(aq)Kspa。c(M2)b mol·L1時,溶液的pH等于()A.lg() B.lg()C14lg() D14lg()答案C解析由Kspc(M2)·c2(OH)得c(OH)() mol·L1,由Kwc(H)·c(OH)得c(H) mol·L1,pHlg14lg

37、()。5(2013·新課標全國卷,11)已知Ksp(AgCl)1.56×1010,Ksp(AgBr)7.7×1013,Ksp(Ag2CrO4)9.0×1012。某溶液中含有Cl、Br和CrO,濃度均為0.010 mol·L1,向該溶液中逐滴加入0.010 mol·L1的AgNO3溶液時,三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序為()ACl、Br、CrO BCrO、Br、ClCBr、Cl、CrO DBr、CrO、Cl答案C解析根據(jù)已知的三種陰離子的濃度計算出要產(chǎn)生三種沉淀所需Ag的最小濃度,所需Ag濃度最小的先沉淀。要產(chǎn)生AgCl沉淀,c(Ag)

38、mol·L11.56×108 mol·L1;要產(chǎn)生AgBr沉淀,c(Ag) mol·L17.7×1011 mol·L1;要產(chǎn)生Ag2CrO4,需c2(Ag)·c(CrO)Ksp(Ag2CrO4)9.0×1012,即c(Ag) mol·L13.0×105 mol·L1;顯然沉淀的順序為Br、Cl、CrO。6(2013·北京理綜,27)用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的鋁灰制備Al2(SO4)3·18H2O,工藝流程如下(部分操作和條件略)

39、:.向鋁灰中加入過量稀H2SO4,過濾:.向濾液中加入過量KMnO4溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH約為3;.加熱,產(chǎn)生大量棕色沉淀,靜置,上層溶液呈紫紅色;.加入MnSO4至紫紅色消失,過濾;.濃縮、結(jié)晶、分離,得到產(chǎn)品。(1)H2SO4溶解Al2O3的離子方程式是_。(2)將MnO氧化Fe2的離子方程式補充完整:MnOFe2_=Mn2Fe3_。(3)已知:生成氫氧化物沉淀的pHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3開始沉淀時3.46.31.5完全沉淀時4.78.32.8注:金屬離子的起始濃度為0.1 mol·L1根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟的目的_。(4)已知:一定條件下,MnO可與Mn2反應(yīng)生

40、成MnO2。向的沉淀中加入濃HCl并加熱,能說明沉淀中存在MnO2的現(xiàn)象是_。中加入MnSO4的目的是_。答案(1)Al2O36H=2Al33H2O(2)58H54H2O(3)pH約為3時,F(xiàn)e2和Al3不能形成沉淀,將Fe2氧化為Fe3,可使鐵完全沉淀(4)生成黃綠色氣體除去過量的MnO解析(1)H2SO4溶解Al2O3的離子方程式為Al2O36H=2Al33H2O,在操作中,F(xiàn)eO·xFe2O3也同時被溶解,濾液中含有Al3、Fe2、Fe3等。(2)步驟所得溶液中會有過量H2SO4,故反應(yīng)在酸性條件下進行,由氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可知MnO和Fe2的化學(xué)計量數(shù)之比為15,然后

41、觀察配平。得MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O。(3)步驟中,加入過量KMnO4溶液目的是把Fe2氧化成易除去的Fe3。調(diào)節(jié)pH約為3,分析表中數(shù)據(jù),可知該條件使Fe3完全沉淀而Al3不被沉淀,從而達到分離Fe3和Al3的目的。(4)聯(lián)想Cl2的實驗室制法,很容易分析實驗設(shè)計的意圖,即通過是否產(chǎn)生Cl2來判斷沉淀中有無MnO2。操作中加入MnSO4,紫紅色消失,說明過量的MnO因加入MnSO4而被轉(zhuǎn)化成沉淀,然后過濾除去MnO,保證產(chǎn)品的純度。一、單項選擇題1下列說法不正確的是()AKsp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)B由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS),所以ZnS在一定條件下可轉(zhuǎn)化

42、為CuSC其他條件不變,離子濃度改變時,Ksp不變D兩種難溶電解質(zhì)作比較時,Ksp越小的電解質(zhì),其溶解度一定越小答案D解析Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和外界溫度有關(guān),故A、C正確;由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS),所以ZnS在一定條件下可轉(zhuǎn)化為CuS,B正確;同類型的難溶電解質(zhì)(如AgCl、AgBr、AgI),Ksp越小,溶解度越小,而不同類型的難溶電解質(zhì)(如Ag2SO4和AgI),Ksp小的溶解度不一定小,需要進行換算,故D錯誤。2把氫氧化鈣放入蒸餾水中,一定時間后達到如下平衡:Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)。加入以下溶液,可使Ca(OH)2減少的是()ANa2S溶液 B

43、AlCl3溶液CNaOH溶液 DCaCl2溶液答案B解析欲使Ca(OH)2減少,題述溶解平衡必須向右移動。Al3與OH結(jié)合為Al(OH)3使OH減少,平衡右移,Ca(OH)2的量減少;S2水解顯堿性,NaOH是強電解質(zhì)可發(fā)生電離,使溶液中OH濃度增大,CaCl2會使溶液中Ca2的濃度增大,所以A、C、D都會使題述溶解平衡向左移動,使Ca(OH)2增多。3純凈的NaCl并不潮解,但家庭所用的食鹽因含有MgCl2雜質(zhì)而易于潮解。為得到純凈的氯化鈉,有人設(shè)計這樣一個實驗:把買來的食鹽放入純NaCl的飽和溶液中一段時間,過濾即得純凈的NaCl固體。對此有下列說法,其中正確的是()A食鹽顆粒大一些有利于

44、提純B設(shè)計實驗的根據(jù)是MgCl2比NaCl易溶于水C設(shè)計實驗的根據(jù)是NaCl的溶解平衡D在整個過程中,NaCl的物質(zhì)的量濃度會變大答案C解析純NaCl飽和溶液已不再溶解NaCl,但對于MgCl2而言,并未達到飽和。溶液中存在溶解平衡:NaCl(s)Na(aq)Cl(aq),當MgCl2被溶解時,c(Cl)增大,平衡左移,還可得到比原來更多的NaCl。425 時,PbCl2固體在不同濃度鹽酸中的溶解度曲線如圖。在制備PbCl2的實驗中,洗滌PbCl2固體最好選用()A蒸餾水B1.00 mol·L1鹽酸C5.00 mol·L1鹽酸D10.00 mol·L1鹽酸答案B解

45、析觀察題圖知,PbCl2固體在濃度為1.00 mol·L1的鹽酸中溶解度最小。5已知:pAglgc(Ag),Ksp(AgCl)1×1012。如圖是向10 mL AgNO3溶液中逐漸加入0.1 mol·L1的NaCl溶液時,溶液的pAg隨著加入NaCl溶液的體積變化的圖像(實線)。根據(jù)圖像所得下列結(jié)論正確的是提示:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)()A原AgNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.1 mol·L1B圖中x點的坐標為(100,6)C圖中x點表示溶液中Ag被恰好完全沉淀D把0.1 mol·L1的NaCl換成0.1 mol·L

46、1 NaI則圖像在終點后變?yōu)樘摼€部分答案B解析A項,加入NaCl之前,pAg0,所以c(AgNO3)1 mol·L1,錯誤;B項,由于c(Ag)106 mol·L1,所以Ag沉淀完全,n(NaCl)n(AgNO3)0.01 L×1 mol·L10.01 mol,所以V(NaCl)100 mL,B正確,C錯誤;若把NaCl換成NaI,由于Ksp(AgI)更小,所以c(Ag)更小,pAg更大,D錯誤。6在溶液中有濃度均為0.01 mol·L1的Fe3、Cr3、Zn2、Mg2等離子,已知:KspFe(OH)32.6×1039;KspCr(O

47、H)37.0×1031;KspZn(OH)21.0×1017;KspMg(OH)21.8×1011。當氫氧化物開始沉淀時,下列離子中所需pH最小的是()AFe3 BCr3 CZn2 DMg2答案A解析當Fe3開始沉淀時,所需OH的濃度為 mol·L16.4×1013 mol·L1。同理求得,當Cr3、Zn2、Mg2開始沉淀時,所需OH的濃度分別為 mol·L14.1×1010 mol·L1; mol·L13.2×108 mol·L1; mol·L14.2×

48、105 mol·L1。顯然,開始沉淀時,F(xiàn)e3所需OH的濃度最小,pH最小。7已知25 時,BaCO3的溶度積Ksp2.58×109,BaSO4的溶度積Ksp1.07×1010,則下列說法不正確的是()A25 時,當溶液中c(Ba2)·c(SO)1.07×1010時,此溶液為BaSO4的飽和溶液B因為Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4),所以無法將BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3C25 時,在含有BaCO3固體的飽和溶液中滴入少量Na2SO4溶液后有BaSO4沉淀析出,此時溶液中c(CO)c(SO)24.11D在飽和BaCO3溶液中加入少量Na2

49、CO3固體,可使c(Ba2)減小,BaCO3的溶度積不變答案B解析A項中c(Ba2)·c(SO)Ksp(BaSO4),此時所得溶液為BaSO4的飽和溶液,A正確;向BaSO4溶液中加入可溶性碳酸鹽,當c(Ba2)·c(CO)Ksp(BaCO3)時,BaSO4即可轉(zhuǎn)化為BaCO3,B錯誤;當BaCO3和BaSO4兩種沉淀共存時,溶液中離子濃度滿足:c(Ba2)·c(CO)Ksp(BaCO3),c(Ba2)·c(SO)Ksp(BaSO4),兩式相比得:c(CO)c(SO)Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4)24.11,C正確;在飽和BaCO3溶液中加入少

50、量Na2CO3固體,平衡:BaCO3(s)Ba2(aq)CO(aq)逆向移動,c(Ba2)減小,由于溫度不變,故BaCO3的溶度積不變,D正確。二、雙項選擇題8已知25 時,Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp5.6×1012,MgF2的溶度積常數(shù)Ksp7.4×1011。下列說法正確的是()A25 時,向飽和MgF2溶液中加入飽和NaOH溶液后,不可能有Mg(OH)2生成B25 時,飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比,前者c(Mg2)大C25 時,在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體,c(Mg2)增大D25 時,Mg(OH)2固體在同體積同濃度的氨水和N

51、H4Cl溶液中的Ksp相等答案CD解析Mg(OH)2與MgF2的化學(xué)式形式相同,由于后者的Ksp較大,則其溶解度較大,因此在飽和MgF2溶液中加入飽和NaOH溶液,有溶解度更小的Mg(OH)2生成,故A錯誤;由于Mg(OH)2的Ksp較小,所以其溶解度較MgF2小,故飽和Mg(OH)2溶液中c(Mg2)小,B錯誤;在Mg(OH)2的懸濁液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),加入NH4Cl,它電離出的NH與OH結(jié)合為NH3·H2O,使沉淀溶解平衡正向移動,故c(Mg2)增大,C正確;Ksp只與溫度有關(guān),D正確。9已知298 K時,Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ks

52、p5.6×1012,取適量的MgCl2溶液,加入一定量的燒堿溶液達到沉淀溶解平衡,測得pH13.0,則下列說法不正確的是()A所得溶液中c(H)1.0×1013 mol·L1B所得溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH)1×101 mol·L1C所加燒堿溶液的pH13.0D所得溶液中c(Mg2)5.6×1010 mol·L1答案BC解析pH13的溶液中,c(H)1.0×1013 mol·L1,A正確;溶液中c(OH)101 mol·L1,NaOH抑制水的電離,水電離產(chǎn)生的c(OH)c(H)1×1013 mol·L1,B錯誤;因為向MgCl2溶液中加NaOH溶液后混合溶液的pH13,所以所加NaOH溶液的pH13,C錯誤;溶液中的c(Mg2)5.6×1012÷0.125.6×1010 mol·L1,D正確。10下表是三種難溶金屬硫化物的溶度積常數(shù)(25 ):化學(xué)式FeSCuSMnS溶度積6.3×10181.3×10362.5×1013下列有關(guān)說法中正確的是()A25 時,CuS的溶解度小于MnS的溶解度B25 時,飽和Cu

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