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文档简介

1、考点一沉淀溶解平衡及应用1.沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。(2)溶解平衡的建立固体溶质溶液中的溶质v溶解>v沉淀,固体溶解v溶解v沉淀,溶解平衡v溶解<v沉淀,析出晶体(3)溶解平衡的特点(4)影响沉淀溶解平衡的因素内因难溶电解质本身的性质,这是决定因素。外因以AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)H>0为例外界条件移动方向平衡后c(Ag)平衡后c(Cl)Ksp升高温度正向增大增大增大加水稀释正向不变不变不变加入少量AgNO3逆向增大减小不变通入HCl逆向减小增大不变通入H2S正向减小增

2、大不变(5)电解质在水中的溶解度20 时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:2.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成调节pH法如:除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至78,离子方程式为Fe33NH3·H2O=Fe(OH)33NH。沉淀剂法如:用H2S沉淀Cu2,离子方程式为H2SCu2=CuS2H。(2)沉淀的溶解酸溶解法如:CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO32H=Ca2H2OCO2。盐溶液溶解法如:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)22NH=Mg22NH3·H2O。氧化还原溶解法如:不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于

3、稀HNO3。配位溶解法如:AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl2NH3·H2O=Ag(NH3)2Cl2H2O。(3)沉淀的转化实质:沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大,越容易转化)。应用:锅炉除垢、矿物转化等。深度思考1.下列方程式:AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)、AgCl=AgCl、CH3COOHCH3COOH各表示什么意义?答案AgCl的沉淀溶解平衡;AgCl是强电解质,溶于水的AgCl完全电离;CH3COOH的电离平衡。2.(1)在实验室中怎样除去NaCl溶液中的BaCl2?(2)怎样除去AgI中的AgCl?答案(1)向溶液中加入过量的Na2CO3溶液充分反应,

4、过滤,向滤液中加适量盐酸。(2)把混合物与饱和的KI溶液混合,振荡静置,溶度积大的AgCl就会慢慢转化为溶度积小的AgI。题组一沉淀溶解平衡及其影响因素1.下列说法正确的是()难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,溶液中各种离子的溶解(或沉淀)速率都相等难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液,则SO沉淀完全,溶液中只含Ba2、Na和Cl,不含SOKsp小的物质其溶解能力一定比Ksp大的物质的溶解能力小为减少洗涤过程中固体的损耗,最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好A. B.C. D.答案

5、C解析难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,不同离子溶解(或沉淀)的速率不一定相等,这与其化学计量数有关;难溶电解质是固体,其浓度可视为常数,增加它的量对平衡无影响;生成BaSO4沉淀后的溶液中仍然存在Ba2和SO,因为有BaSO4的沉淀溶解平衡存在;同类型物质的Ksp越小,溶解能力越小,不同类型的物质则不能直接比较;稀H2SO4可以抑制BaSO4的溶解;洗涤沉淀一般23次即可,次数过多会使沉淀溶解。考点二溶度积常数及其应用1.溶度积和离子积以AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)为例:溶度积离子积概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号KspQc表达式Ksp(AmBn)cm(An)

6、·cn(Bm),式中的浓度都是平衡浓度Qc(AmBn)cm(An)·cn(Bm),式中的浓度都是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解Qc>Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出QcKsp:溶液饱和,处于平衡状态Qc<Ksp:溶液未饱和,无沉淀析出2.Ksp的影响因素(1)内因:难溶物质本身的性质,这是主要决定因素。(2)外因浓度:加水稀释,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变。温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,Ksp增大。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,平衡向溶解方向移动,但

7、Ksp不变。深度思考1.正误判断,正确的划“”,错误的划“×”(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度()(2)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×105mol·L1时,已经完全沉淀()(3)在一定条件下,溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀()(4)常温下,向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小()(5)溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,Ksp增大()(6)常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变()答案

8、(1)×(2)(3)(4)×(5)×(6)解析(1)溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大,只有组成相似的难溶电解质才有可比性。2.已知25 时BaSO4饱和溶液中存在:BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq),Ksp1.102 5×1010,向c(SO)为1.05×105 mol·L1的BaSO4溶液中加入BaSO4固体,SO的浓度怎样变化?试通过计算说明。答案根据溶度积的定义可知,BaSO4饱和溶液中c(SO) mol·L11.05×105 mol·L1,说明该溶液是饱和的BaSO4溶液,因此再加入B

9、aSO4固体,溶液仍处于饱和状态,SO的浓度不变。3.不同温度下(T1、T2),CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,回答下列问题(注:CaCO3均未完全溶解)(1)T1_T2(填“>”、“<”或“”)。(2)保持T1不变,怎样使A点变成B点?(3)在B点,若温度从T1升到T2,则B点变到_点(填“C”、“D”或“E”。)(4)若B点变到E点,理论上应采取的措施是_。答案(1)<(2)保持T1不变,向悬浊液中加入Na2CO3固体。(3)D(4)在缓慢升温至T2的同时,加入Na2CO3固体反思归纳(1)溶解平衡一般是吸热的,温度升高平衡右移,Ksp增大,但Ca(OH)2相

10、反。(2)对于沉淀溶解平衡:AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq),Kspcm(An)·cn(Bm),对于相同类型的物质,Ksp 的大小反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小,也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。与平衡常数一样,Ksp与温度有关。不过温度改变不大时,Ksp 变化也不大,常温下的计算可不考虑温度的影响。题组一沉淀溶解平衡曲线1.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Ksp4×1010,下列说法不正确的是()A.在t 时,AgBr的Ksp为4.9×1013B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点变到

11、b点C.图中a点对应的是AgBr 的不饱和溶液D.在t 时,AgCl(s)Br(aq)AgBr(s)Cl(aq)的平衡常数K816答案B解析根据图中c点的c(Ag)和c(Br)可得,该温度下AgBr的Ksp为4.9×1013,A正确;在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag)减小,B错;在a点时QcKsp,故为AgBr的不饱和溶液,C正确;在t 时,平衡常数Kc(Cl)/c(Br)Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr),代入数据得K816,D正确。2.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

12、饱和溶液中加入400 mL 0.01 mol·L1 Na2SO4溶液,下列叙述正确的是()A.溶液中析出CaSO4固体沉淀,最终溶液中c(SO)比原来的大B.溶液中无沉淀析出,溶液中c(Ca2)、c(SO)都变小C.溶液中析出CaSO4固体沉淀,溶液中c(Ca2)、c(SO)都变小D.溶液中无沉淀析出,但最终溶液中c(SO)比原来的大答案D解析由图像可知,Ksp(CaSO4)9.0×106,当加入400 mL 0.01 mol·L1 Na2SO4溶液时,此时c(Ca2)6×104 mol·L1,c(SO)8.6×103mol·

13、;L1,Qc5.16×106<Ksp(CaSO4),所以溶液中无沉淀析出,但最终溶液中c(SO)比原来大。题组二Ksp及其应用3.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题:(1)已知25 时,KspMg(OH)25.6×1012;酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下:pH8.08.09.69.6颜色黄色绿色蓝色25 时,在Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液的颜色为_。(2)25 向50 mL 0.018 mol·L1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L1的盐酸,生成沉淀。已知该温度下,AgCl的Ksp1.

14、8×1010,忽略溶液的体积变化,请计算: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继续加入50 mL 0.001 mol·L1的盐酸,是否有白色沉淀生成?_(填“是”或“否”)。(3)在某温度下,Ksp(FeS)6.25×1018,FeS饱和溶液中c(H)与c(S2)之间存在关系:c2(H)·c(S2)1.0×1022,为了使溶液里c(Fe2) 达到1 mol·L1,现将适量FeS投入其饱和溶液中,应调节溶液中的c(H)约为_。答案(1)蓝色(2)1.8×107 mol·L

15、12否(3)4×103 mol·L1解析(1)设Mg(OH)2饱和溶液中c(OH)为x mol·L1,则0.5x35.6×1012,x1×104,c(H)1×1010 mol·L1,pH10,溶液为蓝色。(2)反应前,n(Ag)0.018 mol·L1×0.05 L0.9×103 mol,n(Cl)0.020 mol·L1×0.05 L1×103 mol;反应后剩余的Cl为0.1×103 mol,则混合溶液中,c(Cl)1.0×103 mol&#

16、183;L1,c(Ag)Ksp(AgCl)/c(Cl)1.8×107 mol·L1。H没有参与反应,完全沉淀后,c(H)0.010 mol·L1,pH2。因为加入的盐酸中,c(Cl)和反应后所得溶液中的c(Cl)相同,c(Cl)没有改变,c(Ag)变小,所以Qcc(Ag)·c(Cl)Ksp(AgCl),没有沉淀产生。(3)根据Ksp(FeS)得:c(S2) mol·L16.25×1018 mol·L1,根据c2(H)·c(S2)1.0×1022得:c(H) mol·L14×103 mo

17、l·L1。沉淀溶解平衡图像题的解题策略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。1.正误判断,正确的划“”,错误的划“×”(1)0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合加入1 L水中,所得溶液中c(Cl)c(I)(

18、15;)(2015·重庆理综,3D)(2)将0.1 mol·L1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1 mol·L1 CuSO4溶液,现象是先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀,所以Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小()(2015·全国卷,10D)(3)Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液()(2015·天津理综,3D)(4)向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀,则Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)(×)(201

19、5·山东理综,11A)2.2015·全国卷,28(1)(2)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为_。(2)上述浓缩液中主要含有I、Cl等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为_。已知Ksp(AgCl)1.8×1010,Ksp(AgI)8.5×1017。答案(1)MnSO4(或Mn2)(2)4.7×1073.2015·全国卷,26(3)(4)酸性锌锰干电池是

20、一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示:溶解度/(g/100 g水)温度/化合物020406080100NH4Cl29.337.245.855.365.677.3ZnCl2343395452488541614化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值101710171039回答下列问题:(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过_分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、_和_,欲从中

21、得到较纯的MnO2,最简便的方法为_,其原理是_。(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解,铁变为_,加碱调节至pH为_时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×105 mol·L1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为_时,锌开始沉淀(假定Zn2浓度为0.1 mol·L1)。若上述过程不加H2O2后果是_,原因是_。答案(3)加热浓缩、冷却结晶碳粉MnOOH在足量的空气或氧气中加热碳粉转变为CO2,MnOOH被氧化成MnO2 (4)Fe32.76Zn2和Fe2不能分离Fe(O

22、H)2和Zn(OH)2的Ksp相近解析(3)由于ZnCl2的溶解度受温度影响较大,而NH4Cl的溶解度受温度影响较小,所以可采用加热浓缩、冷却结晶的方法分离ZnCl2和NH4Cl的混合物;根据废电池糊状填充物中碳粉和MnO2及正极放电产生的MnOOH都不溶于水,可确定滤渣的主要成分;碳粉在足量的空气或氧气中燃烧转变为CO2,MnOOH在足量的空气或氧气中加热转变为MnO2,因此得到较纯的MnO2最简便的方法是在足量空气或氧气中加热滤渣。(4)铁溶于稀硫酸生成Fe2,Fe2被双氧水氧化为Fe3。KspFe(OH)3c(Fe3)·c3(OH)1039,则铁刚好完全沉淀时,c(OH) mo

23、l·L14.64×1012 mol·L1,则c(H) mol·L12.16×103 mol·L1,pH2.7;KspZn(OH)2c(Zn2)·c2(OH)1017,锌开始沉淀时,c(OH) mol·L1108 mol·L1,则,c(H) mol·L1106 mol·L1,pH6;Zn(OH)2和Fe(OH)2的Ksp相近,若不加H2O2,沉淀Zn2的同时Fe2也会沉淀,从而使Zn2和Fe2不能分离。4.2015·山东理综,31(1)(2)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca

24、2、Mg2、Fe3等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是_。实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的_。a.烧杯 b.容量瓶c.玻璃棒 d.滴定管(2)加入NH3·H2O调节pH8可除去_(填离子符号),滤渣中含_(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量,原因是_。Ca2Mg2Fe3开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.2已知:Ksp(BaC2O4)1.6×107,Ksp(CaC2O4)2.3×109。答案(1)增大接触面积从而

25、使反应速率加快ac(2)Fe3Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品的产量降低解析(1)充分研磨的目的是增大反应物的接触面积,从而使反应速率加快。配制一定质量分数的溶液,可以算出所需37%的盐酸及水的体积,然后在烧杯中稀释,为使溶液混合均匀,要用玻璃棒进行搅拌。(2)根据流程图及表格中数据可知,加入NH3·H2O调节pH8时,只有Fe3完全沉淀而除去。加入NaOH,调节pH12.5,对比表格中数据可知,此时Mg2完全沉淀,Ca2部分沉淀,所以滤渣中含Mg(OH)2、Ca(OH)2。根据Ksp(BaC2O4)1.6×107,H2C2O4

26、过量时Ba2会转化为BaC2O4沉淀,从而使BaCl2·2H2O的产量降低。5.2015·江苏,18(1)(2)软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O,反应的化学方程式为MnO2SO2=MnSO4。(1)质量为17.40 g纯净MnO2最多能氧化_L(标准状况)SO2。(2)已知:KspAl(OH)31×1033,KspFe(OH)33×1039,pH7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3、Al3(使其浓度均小于1×106 mol&#

27、183;L1),需调节溶液pH范围为_。答案(1)4.48(2)5.0pH7.1解析(1)n(MnO2)0.2 mol,由题给反应可知,最多氧化0.2 mol SO2,标准状况下其体积为4.48 L。(2)使Al3完全除去时c(OH)1×109 mol·L1,此时溶液pH5;使Fe3完全除去时c(OH)1.4×1011 mol·L1,此时溶液pH3.1;而pH7.1时Mn(OH)2开始沉淀,所以调节溶液的pH范围为5.0<pH<7.1。2沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成调节pH法如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至7

28、-8左右,离子方程式为Fe33NH3·H2O=Fe(OH)33NH。沉淀剂法如用H2S沉淀Cu2,离子方程式为Cu2H2S=CuS2H。(2)沉淀的溶解酸溶解法如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO32H=Ca2CO2H2O。盐溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)22NH=Mg22NH3·H2O。(3)沉淀的转化实质:沉淀溶解平衡的移动。规律:一般说来,溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀。沉淀的溶解度差别越大,越容易转化。但溶解度小的沉淀在一定条件下也可以转化为溶解度大的沉淀。应用a锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程

29、式为CaSO4(s)CO(aq)=CaCO3(s)SO(aq)。b矿物转化:CuSO4溶液遇PbS转化为CuS,离子方程式为Cu2(aq)PbS(s)=CuS(s)Pb2(aq)。(1)由难溶的沉淀转化为较难溶的沉淀是比较容易实现的一种转化。如在PbI2悬浊液中,加入AgNO3溶液后,PbI2(s)+2Ag+(aq)2AgI(s)+Pb2+(aq),K转=1,所以只要较低物质的量浓度的Ag+即可消耗I-,从而使PbI2不断溶解,最终完全转化为更难溶的沉淀AgI。(2)由难溶的沉淀转化为较易溶的沉淀是比较难以实现的一种转化,前提是“两种沉淀的溶解度相差不是很大”。如虽然Ksp(BaSO4)<

30、;Ksp(BaCO3),但两者差异不大,BaSO4(s)+C(aq)BaCO3(s)+S(aq),K转=<1,只要加入足量的饱和Na2CO3溶液,BaSO4就可能转化为BaCO3,而BaCO3是可用酸溶解的。例题:(2013·新课标卷)已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13 ,Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11。某溶液中含有Cl-、Br-和Cr,浓度均为0.010 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1 AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()

31、A. Cl-、Br-、Cr B. Cr、Br-、Cl- C. Br-、Cl-、Cr D. Br-、Cr、Cl- 【答案】C【解析】由溶度积常数可知,Cl-、Br-、Cr刚开始沉淀时,银离子的浓度分别为mol·L-1=1.56×10-8mol·L-1、mol·L-1=7.7×10-11mol·L-1、mol·L-1=3×10-4.5mol·L-1,开始沉淀时所需要的银离子浓度越小,则越先沉淀,C正确。1. 沉淀生成的方法在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分离或除去某

32、些离子的目的。(1)调节pH:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶于水,再加入氨水调节pH至78,可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(2)加沉淀剂法:如以Na2S、H2S等作沉淀剂,使某些金属离子如Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS除去,是分离、除杂常用的方法。2. 沉淀的溶解(1)转化生成弱电解质生成弱酸:FeS(s)+2H+(aq)Fe2+(aq)+H2S(g),其实质是H+消耗S2-生成了H2S。实验室用CaCO3和HCl反应制备CO2也是此原理。生成水:Mg(OH)2(s)+2H+(aq)Mg2+(aq)+2H2O(l)。(2)发生氧化还原反应如CuS不溶

33、于HCl但却溶于硝酸,这是因为:3CuS+8HNO33Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2O(3)生成难离解的配合物离子AgCl+2NH3Ag(NH3)2+Cl-加强练习:1(1)(2016·全国乙卷节选)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl,利用Ag与CrO生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl恰好完全沉淀(浓度等于1.0×105 mol·L1)时,溶液中c(Ag)为_mol·L1,此时溶液中c(CrO)等于_mol·L1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×1012和2

34、.0×1010)(2)(2015·全国卷节选)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,该浓缩液中主要含有I、Cl等离子。取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为_。已知Ksp(AgCl)1.8×1010,Ksp(AgI)8.5×1017。解析(1)由AgCl的Kspc(Ag)·c(Cl),当溶液中Cl恰好完全沉淀(浓度等于1.0×105mol·L1)时,溶液中c(Ag)mol·L12.0×105mol·L1;由Ag2CrO4的Kspc2(Ag)·c(Cr

35、O),此时溶液中c(CrO)mol·L15.0×103mol·L1。(2)当AgCl开始沉淀时,溶液中4.7×107。答案(1)2.0×1055.0×103 (2)4.7×1072(2014·全国卷)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如下图所示。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度加快C60 时溴酸银的Ksp约等于6×104D若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯AA.由题图可知,随着温度升高,溴酸银的溶解度逐渐增大,因此AgBrO3的溶解是吸热过程。B.

36、温度越高物质的溶解速率越快。C.由溶解度曲线可知,60 时AgBrO3的溶解度约为0.6 g,则其物质的量浓度约为0.025 mol·L1,AgBrO3的Kspc(Ag)·c(BrO)0.025×0.0256×104。D.若KNO3中含有少量AgBrO3,可通过蒸发浓缩得到KNO3的饱和溶液,再冷却结晶获得KNO3晶体,而AgBrO3留在母液中。3一组判断,展示高考易误点(1)(2016·全国丙卷)向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变。()(2)(2015·全国卷)粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯。()(3)

37、(2014·全国卷)将Na2S与稀H2SO4反应生成的气体通入AgNO3与AgCl的溶液中,根据现象可得出Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)。()(4)(2013·全国卷)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2反应的方程式为3Mg(OH)22Fe3=2Fe(OH)33Mg2。()(5)0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中,所得溶液中c(Cl)c(I)。()(6)已知Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2CrO4)故溶解度S(AgCl)>S(Ag2CrO4)。()(7)常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,Ksp(

38、BaCO3)减小。()(8)AgCl(s)IAgI(s)Cl的化学平衡常数K。()(9)(2013·安徽高考)室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。()(10)向NaOH溶液中加入几滴MgCl2溶液,溶液中有白色沉淀,然后再加入FeCl3溶液,又生成红褐色沉淀,可证明KspFe(OH)3<KspMg(OH)2。()答案(1)(2)(3)×(4)(5)×(6)×(7)×(8)(9)×(10)×4.(2015·全国卷改编)有关数据如表所示:(25 )化合物Mg(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3

39、Zn(OH)2Ksp近似值1011101710391017(1)将Mg(OH)2溶于一定的水中形成Mg(OH)2的悬浊液。悬浊液中存在Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)。将悬浊液分为3份第一份加入NaOH溶液,c(Mg2)_(填“变大”、“变小”或“不变”,下同),mMg(OH)2_。第二份加入FeCl3溶液,c(OH)_,mMg(OH)2_。第三份加入NH4Cl固体,c(Mg2)_,平衡向_移动。考查沉淀溶解平衡及其影响因素(2)写出Fe(OH)3的Ksp表达式为_,25 Fe(OH)3溶于水形成的饱和溶液中c(Fe3)约为_。考查Ksp表达式及有关计算用废电池的锌皮制备ZnS

40、O4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解,铁变为_,加碱调节至pH为_时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×105 mol·L1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为_时,锌开始沉淀(假定Zn2浓度为0.1 mol·L1)。若上述过程不加H2O2后果是_,原因是_。考查Ksp的计算及应用(3)25 时,3Zn(OH)2(s)2Fe32Fe(OH)3(s)3Zn2的反应平衡常数K为_。考查沉淀转化反应率平衡常数的换算(4)25 将0.0001 mol/L的FeCl3溶液与pH9的NaOH溶液等体积混合,是

41、否有Fe(OH)3沉淀生成?写出判断过程。考查沉淀形成的条件答案(1)变小变大变小变小变大右(2)Kspc(Fe3)·c3(OH)1×109.8 mol/LFe32.76无法将Zn2和Fe2分离Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近(3)1027(4)Qc×3×1019>KspFe(OH)3有Fe(OH)3沉淀生成5. (1)(2014·四川卷)MnSO4溶液中含有Al2(SO4)3、,往溶液中加入MnCO3能除去溶液中的Al3+和Fe3+,其原因是 。(2)(2011·江苏卷)已知室温下BaSO4的Ksp=1.1

42、×10-10,欲使溶液中c(S)1.0×10-6 mol·L-1,应保持溶液中c(Ba2+) mol·L-1。(3)(2012·江苏卷)已知常温下Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11,若溶液中c(OH-)=3.0×10-6 mol·L-1,则溶液中c(Mg2+)=。6.废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下:(1)铜帽溶解时加入H2O2的目的是 (用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后,需将溶液中过

43、量的H2O2除去。除去H2O2的简便方法是。(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)的量,实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2+的含量。实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=34,加入过量的KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中发生反应的离子方程式如下:2Cu2+4I-2CuI(白色)+I22S2+I22I-+S4滴定选用的指示剂为,滴定终点观察到的现象为。若滴定前溶液中的H2O2没有除尽,所测定的Cu2+含量将会(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。(3)已知pH>11时Zn(OH)2能溶于N

44、aOH溶液生成Zn(OH)42-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe3+1.13.2Fe2+5.88.8Zn2+5.98.9实验中可选用的试剂:30%H2O2、1.0 mol·L-1HNO3、1.0 mol·L-1NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为 ; ;过滤; ;过滤、洗涤、干燥;900 煅烧。【答案】(1)Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O加热(至沸)(2)淀粉溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复偏高(3)向滤液中加入适量30%H2O2,使其

45、充分反应滴加1.0 mol·L-1NaOH溶液,调节溶液pH约为5(或3.2pH<5.9),使Fe3+沉淀完全向滤液中滴加1.0 mol·L-1NaOH,调节溶液pH约为10(或8.9pH11),使Zn2+沉淀完全【解析】(1)Cu与稀硫酸不发生反应,加入H2O2的目的是溶解铜,化学方程式为Cu+H2SO4+H2O2CuSO4+2H2O。H2O2不稳定,受热易分解生成H2O和O2,可通过加热的方法除去溶液中过量的H2O2。(2)淀粉溶液遇I2显蓝色,用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,可用淀粉溶液作滴定中的指示剂,达到终点时,溶液由蓝色变成无色,且半分钟内不恢复原

46、来颜色。若滴定前H2O2未除尽,则可将I-氧化生成I2,滴定中消耗Na2S2O3溶液的体积增大,导致测定的Cu2+含量偏高。(3)除去铜的滤液中含有Fe3+、Fe2+、Zn2+等,若制备ZnO应除去Fe3+和Fe2+。由表中信息可知,Fe2+和Zn2+开始沉淀和沉淀完全的pH均相差较小,但Fe3+与Zn2+开始沉淀和沉淀完全的pH均相差较大,故可加入30%H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再滴加NaOH溶液,调节溶液的pH(3.2pH<5.9),使Fe3+沉淀完全,此时Zn2+不产生沉淀,充分反应后过滤,向滤液中滴加NaOH溶液,调节溶液的pH(8.9pH11),使Zn2+产生Zn(OH

47、)2沉淀,并对Zn(OH)2沉淀进行洗涤、干燥、煅烧,即可得到ZnO。7(2013·江苏,14改编)一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2、 Ca2、Mn2)的沉淀溶解平衡曲线如右图所示。已知:pMlg c(M),p(CO)lg c(CO)。下列说法正确的是()AMgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大Ba点可表示MnCO3的饱和溶液,且c(Mn2)c(CO)Cb点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2)<c(CO)Dc点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2)c(CO)答案B解析结合沉淀溶解平衡曲线及溶度积常数进行分析。碳酸盐MCO3的溶度积可表示为Ksp

48、(MCO3)c(M2)·c(CO),由图像可知,MgCO3、CaCO3、MnCO3的pM为一定值时,其p(CO)逐渐增大,由溶度积表达式可知三种物质的Ksp逐渐减小,A错;a点在MnCO3的沉淀溶解平衡曲线上,为其饱和溶液,结合MnCO3图中曲线可知,c(CO)c(Mn2),B对;b点在CaCO3的沉淀溶解平衡曲线上,为其饱和溶液,结合CaCO3图中曲线可知,c(CO)c(Ca2),C错;c点在MgCO3的沉淀溶解平衡曲线的上方,为其不饱和溶液,溶液中c(CO)>c(Mg2),D错误。8(2009·广东,18改编)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下。下列

49、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,313 K时Ksp(SrSO4)最大C283 K时,图中a点对应的溶液是饱和溶液D283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液答案B解析温度一定,Ksp(SrSO4)不变,A错误;由题中沉淀溶解平衡曲线可看出,313 K时,c(Sr2)、c(SO)最大,Ksp最大,B正确;a点c(Sr2)小于平衡时c(Sr2),故未达到饱和,沉淀继续溶解,C不正确;从283 K升温到363 K要析出固体,依然为饱和溶液。9(2010·山东理综,15)某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(O

50、H)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)3<KspCu(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答案B解析根据题意,图中曲线为沉淀溶解平衡曲线,曲线上的所有点对应的溶液都是达到沉淀溶解平衡的溶液,D正确;选取曲线上的b、c两点,当溶液中两种阳离子浓度相同时,Fe(OH)3饱和溶液中的OH浓度小于Cu(OH)2饱和溶液中的OH浓度,所以KspFe(OH)3KspC

51、u(OH)2,A正确;向Fe(OH)3饱和溶液中加入NH4Cl固体,促进了氢氧化铁的溶解,溶液中铁离子浓度增大,B错误;由于一定温度下的水溶液中,水的离子积是一个常数,所以c、d两点代表的溶液中c(H)与c(OH)乘积相等,C正确。10(1)(2012·浙江理综,12D改编)相同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同体积的蒸馏水、0.1 mol·L1盐酸、0.1 mol·L1氯化镁溶液、0.1 mol·L1硝酸银溶液中,Ag浓度:_。答案>>>(2)2012·浙江理综,26(1)已知:I22S2O=S4O2I相关物质的溶度积常数

52、见下表:物质Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp2.2×10202.6×10391.7×1071.3×1012某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体,加入_,调至pH11,使溶液中的Fe3转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3)_。过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2·2H2O晶体。答案Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO326×109 mol·L1解析Fe(OH)3、Cu(OH)2的Ksp分别为2.6×

53、1039、2.2×1020,则Fe3、Cu2开始产生沉淀时c(OH)分别为2.97×1010 mol·L1、3.53×107 mol·L1。除去酸性CuCl2溶液中的少量FeCl3,可加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO3调节溶液的pH,使Fe3先转化为沉淀析出。pH4时,c(H)104 mol·L1,则c(OH) mol·L11×1010 mol·L1,此时c(Fe3) mol·L12.6×109 mol·L1。122011·福建理综,24

54、(3)已知25 时,KspFe(OH)32.79×1039,该温度下反应Fe(OH)33HFe33H2O的平衡常数K_。答案2.79×103解析根据KspFe(OH)3c(Fe3)·c3(OH),而该反应的平衡常数K的表达式为Kc(Fe3)/c3(H),又由于25 时水的离子积为Kw1×1014,从而推得KKspFe(OH)3/(Kw)3,即K2.79×1039/(1×1014)32.79×103。13在t时,Ag2CrO4(橘红色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知AgCl的Ksp1.8×1010。下列说法不正确的是()At时,Ag2CrO4的Ksp为1×108B在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点Ct时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等Dt时,将0.01 mol·L1AgNO3溶液滴入20 mL 0.01 mol·L1KCl和0.01 mol·L1K2CrO4的混合溶液中,Cl先沉淀解析:由图中数据可

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