苏教版高考化学一轮复习专题8溶液中的离子反应第26讲难溶电解质的溶解平衡学案
展开第26讲 难溶电解质的溶解平衡
【课标要求】 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.理解溶度积的含义,能进行相关的计算。
考点1 沉淀溶解平衡及其应用
1.沉淀溶解平衡
(1)溶解平衡的建立:
固体溶质溶液中的溶质
(2)特征:
2.影响沉淀溶解平衡的因素:
(1)内因:难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
(2)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或更难电离或气体的离子时,平衡向沉淀溶解的方向移动。
(3)以AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0为例,填写外因对溶解平衡的影响
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
增大
不变
3.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成:
①调节pH法:
如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,CuO+2H+===Cu2++H2O。
②沉淀剂法:
如用H2S沉淀Hg2+的离子方程式为
Hg2++H2S===HgS↓+2H+。
(2)沉淀的溶解:
①酸溶解法:如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。
②盐溶解法:如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O。
(3)沉淀的转化:
①实质:沉淀溶解平衡的移动。
②应用:锅炉除垢、矿物转化等。
(1)沉淀达到溶解平衡时,溶液中溶质离子浓度一定相等,且保持不变。( )
(2)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动。( )
(3)室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。( )
(4)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。( )
(5)Ksp大的容易向Ksp小的转化,但Ksp小的不能向Ksp大的转化。( )
(6)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。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
试用平衡移动原理解释下列事实。
(1)BaCO3不溶于水,为什么不能做钡餐?
_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)分别用等体积的蒸馏水和0.01 mol·L-1的盐酸洗涤AgCl沉淀,用水洗涤造成的AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量。
________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案:(1)BaCO3(s)⇌Ba2+(aq)+CO(aq),HCl===H++Cl-,盐酸电离的H+与BaCO3溶解产生的CO结合生成CO2和H2O,破坏了BaCO3的溶解平衡,c(Ba2+)增大,引起人体中毒
(2)用水洗涤AgCl,AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡右移,AgCl的质量减少,用盐酸洗涤AgCl,稀释的同时HCl电离产生的Cl-会使平衡左移,AgCl减少的质量要小些
题组一 沉淀溶解平衡的移动
1.25 ℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在平衡:PbI2(s)⇌Pb2+(aq)+2I-(aq),向该饱和溶液中加入KI浓溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液中Pb2+和I-的浓度都增大
B.PbI2的溶度积常数Ksp增大
C.沉淀溶解平衡向右移动
D.溶液中Pb2+的浓度减小
解析:含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)⇌Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI浓溶液,c(I-)增大,沉淀溶解平衡逆向移动,c(Pb2+)减小,故A错误;溶度积常数Ksp只与温度有关,改变c(I-)时Ksp不变,故B错误;含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)⇌Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI浓溶液,c(I-)增大,沉淀溶解平衡左移,故C错误;加入KI浓溶液,c(I-)增大,沉淀溶解平衡逆向移动,c(Pb2+)减小,故D正确。
答案:D
2.某兴趣小组进行下列实验:
①将0.1 mol·L-1 MgCl2溶液和0.5 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合得到浊液
②取少量①中浊液,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,出现红褐色沉淀
③将①中浊液过滤,取少量白色沉淀,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色沉淀
④另取少量白色沉淀,滴加饱和NH4Cl溶液,沉淀溶解
下列说法中不正确的是( )
A.将①中所得浊液过滤,所得滤液中含少量Mg2+
B.①中浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH-(aq)
C.实验②和③均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶
D.NH4Cl溶液中的NH可能是④中沉淀溶解的原因
解析:MgCl2溶液与NaOH溶液等体积混合得到Mg(OH)2悬浊液,剩余NaOH,但仍存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH-(aq)。实验②中是因为剩余的NaOH和氯化铁之间反应生成Fe(OH)3,不能比较Fe(OH)3和Mg(OH)2的溶解能力,故C错误。
答案:C
题组二 沉淀溶解平衡的应用
3.要使工业废水中的Pb2+沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等做沉淀剂,已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:
化合物
PbSO4
PbCO3
PbS
溶解度/g
1.03×10-4
1.81×10-7
1.84×10-14
由上述数据可知,沉淀剂最好选用( )
A.硫化物 B.硫酸盐
C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可
答案:A
4.肾结石和胆结石都属于“结石症”,其成分并非“CaCO3”,而是CaC2O4、Ca3(PO4)2以及尿酸(HUr,一种微溶于水的有机物)。难溶性钙盐存在溶解平衡,而尿酸同时存在两种平衡:①溶解平衡:HUr(s)⇌HUr(aq);②电离平衡:HUr⇌Ur-+H+。
下列说法中不正确的是( )
A.体内Ca2+浓度越高,结石的发病率越高
B.尿液pH升高,有利于尿酸的溶解
C.大量饮水可稀释尿液,防止结石形成,或延缓结石增长速度
D.肾(或胆)结石患者应多吃含草酸盐高的食物,如菠菜等
答案:D
题组三 溶解度曲线的理解与应用
5.溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.溴酸银的溶解是一个熵增、焓减过程
B.对应温度下,X点的分散系中,v(溶解)>v(沉淀)
C.Y点的分散系中,c(Ag+)·c(BrO)>6.25×10-4
D.60 ℃时溴酸银饱和溶液中c(BrO)=0.025 mol/L
答案:C
6.已知四种盐的溶解度(S)曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体
B.将MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固体
C.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯
D.可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2
答案:B
[归纳提升]
1.利用溶解度受温度影响分离、提纯物质
(1)溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采取蒸发结晶的方法:如NaCl溶液中含有KNO3,应采取蒸发结晶,趁热过滤的方法。
(2)溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水)采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法:如Mg(ClO3)2溶液中含有NaCl,应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。
2.利用溶解度不同可以制备物质
如侯氏制碱法:NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl;
如MgCl2+2NaClO3===2NaCl↓+Mg(ClO3)2。
考点2 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
Ksp
Qc
表达式
Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度都是平衡浓度
Qc(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度是任意浓度
应用,判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解
①Qc>Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出
②Qc=Ksp:溶液饱和,处于平衡状态
③Qc
(1)内因:难溶物质本身的性质,这是决定因素。
(2)外因
①浓度:加水稀释,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变。
②温度:绝大多数难溶物的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,Ksp增大。
③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Ksp不变。
(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1.0×10-5 mol·L-1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:(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√
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________(填“>”“<”或“=”)T2。
(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________(填“C”“D”或“E”)点。
答案:(1)<
(2)保持T1不变,向悬浊液中加入Na2CO3固体 (3)D
题组一 沉淀溶解平衡曲线
1.(双选)常温下,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=1×10-9。向20 mL 0.1 mol·L-1BaCl2溶液中滴入0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液,溶液中pBa2+[pBa2+=-lg c(Ba2+)]与Na2SO4溶液体积的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.图像中,n=1,m=5
B.若起始时c(BaCl2)=0.2 mol·L-1,m不变,b点向左移动
C.若用同浓度的Na2CO3溶液替代Na2SO4溶液,可使b点向c点移动
D.V0时,向溶液中滴加Na2CO3溶液,产生BaCO3沉淀的条件是>10
解析:n点时,图像中pBa2+=-lg c(Ba2+)=-lg 0.1=1,因此n=1,b点时,恰好完全反应,c(Ba2+)===1×10-5 mol/L,pBa2+=-lg c(Ba2+)=-lg(1×10-5)=5,因此m=5,故A正确;若起始时c(BaCl2)=0.2 mol·L-1,m不变,则加入的Na2SO4溶液体积增大,因此应该b点向右移动,故B错误;BaCO3的溶度积大于BaSO4的溶度积,恰好完全反应生成碳酸钡时,钡离子浓度大,pBa2+值小,而用等浓度的Na2CO3溶液替代Na2SO4溶液,消耗的碳酸钠溶液体积相同,因此b点应竖直向下迁移,故C错误;V0时,向溶液中滴加Na2CO3溶液,====10,因此产生BaCO3沉淀的条件是>10,故D正确。
答案:BC
2.某温度时,CuS、MnS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.a点对应的Ksp大于b点对应的Ksp
B.向CuSO4溶液中加入MnS发生如下反应:Cu2+(aq)+MnS(s)⇌CuS(s)+Mn2+(aq)
C.在含有CuS和MnS固体的溶液中c(Cu2+)∶ c(Mn2+)=(2×10-23)∶1
D.该温度下,Ksp(CuS)小于Ksp(MnS)
解析:因为a点和b点都在CuS的沉淀溶解平衡曲线上,Ksp是定值,A错误;因为Ksp(CuS)
3.一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:pM=-lg c(M),p(CO)=-lg c(CO)。下列说法正确的是( )
A.a点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2+)
C.c点可表示MnCO3的饱和溶液,且c(Mn2+)=c(CO)
D.MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大
解析:由pM=-lg c(M)可知(类比于pH),当pM越大时,c(M2+)越小,p(CO)越大时,c(CO)越小,图中沉淀溶解平衡曲线与虚线的交点是溶液中p(M)=p(CO)。a点可表示CaCO3的饱和溶液,p(Ca2+)
c(CO),A错误;b点p(Mg2+)大于饱和溶液中的p(Mg2+),即c(Mg2+)没有达到饱和溶液中的c(Mg2+),即b点可表示MgCO3的不饱和溶液,由p(Mg2+)>p(CO)可知c(Mg2+)
题组二 Ksp的计算
4.已知:Cu(OH)2(s)⇌Cu2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=2×10-20。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH大于________。
(2)要使0.2 mol·L-1 CuSO4溶液中的Cu2+沉淀较为完全(即Cu2+浓度降低至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液pH等于________。
解析:(1)依题意,当c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20时开始出现沉淀,则c(OH-)= = mol·L-1=1×10-9 mol·L-1,由c(H+)===1×10-5 mol·L-1,得pH=5。
(2)由于要生成Cu(OH)2沉淀,应调整pH≥5,要使c(Cu2+)降至=2×10-4 mol·L-1,则c(OH-)= = mol·L-1=1×10-8 mol·L-1,此时溶液的pH=6。
答案:(1)5 (2)6
5.(1)Na2SO3溶液与CaCl2溶液混合会生成难溶的CaSO3(Ksp=3.1×10-7),现将等体积的CaCl2溶液与Na2SO3溶液混合,若混合前Na2SO3溶液的浓度为2×10-3 mol·L-1,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为________。
(2)已知25 ℃时Ksp[Fe(OH3)]=4.0×10-38,此温度下若在实验室中配制5 mol·L-1 100 mL FeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入________mL 2 mol·L-1的盐酸(忽略加入盐酸体积)。
解析:(1)根据CaSO3的Ksp=3.1×10-7,生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为×2 mol·L-1=6.2×10-4 mol·L-1。(2)若不出现浑浊现象,则c(Fe3+)·c3(OH-)≤Ksp,代入有关数据后可求出c(OH-)≤2×10-13 mol·L-1,c(H+)≥5×10-2 mol·L-1,故至少要加入2.5 mL相应的盐酸。
答案:(1)6.2×10-4 mol·L-1 (2)2.5
用Ka(或Kb)、Kw、Kh推导Ksp及Ksp的应用
授课提示:对应学生用书第186页
一、用Ka(或Kb)、Kw、Kh推导Ksp
[典例1] 常温下,测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9,已知Ka1(H2SO3)=1.8×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-9,忽略SO的第二步水解,则Ksp(CaSO3)=________。
[解析] CaSO3悬浊液中:CaSO3(s)⇌Ca2+(aq)+SO(aq)
其中SO水解:SO+H2O⇌HSO+OH-
Kh==
==×10-5
由于c(HSO)≈c(OH-)
所以c(SO)=
= mol·L-1=6×10-5 mol·L-1
又由于c(Ca2+)≈c(SO)
所以Ksp(CaSO3)=c(Ca2+)·c(SO)=(6×10-5)2=3.6×10-9
[答案] 3.6×10-9
二、Ksp的应用
1.推导沉淀转化反应的化学平衡常数
[典例2] 浸渣经处理可得Ce(BF4)3,加入KCl溶液发生如下反应:Ce(BF4)3(s)+3K+(aq)⇌3KBF4(s)+Ce3+(aq)。若一定温度时,Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分别为a、b,则该反应的平衡常数K=________(用a、b表示)。
[解析] Ce(BF4)3(s)+3K+(aq)⇌3KBF3(s)+Ce3+(aq)的平衡常数K====。
[答案]
2.计算沉淀存在时溶液的pH
[典例3] 在某温度下,Ksp(FeS)=6.25×10-18,FeS饱和溶液中c(H+)与c(S2-)之间存在关系:c2(H+)·c(S2-)=1.0×10-22,为了使溶液里c(Fe2+)达到1 mol·L-1,现将适量FeS投入其饱和溶液中,应调节溶液pH约为________。
[解析] 根据Ksp(FeS)得:c(S2-)=mol·L-1=6.25×10-18mol·L-1,根据c2(H+)·c(S2-)=1.0×10-22得:c(H+)= mol·L-1=4×10-3mol·L-1,pH=2.4。
[答案] 2.4
[考能突破练]
1.已知常温下,FeS、CuS和Cu2S的溶度积分别为Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(Cu2S)=2.5×10-48。下列有关说法错误的是( )
A.在饱和FeS和CuS的混合溶液中=1.0×1018
B.向FeS悬浊液中滴加浓CuCl2溶液,发生反应的离子方程式为FeS(s)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+Fe2+(aq)
C.测得某矿物浸出液中c(Fe2+)=1.26×10-16 mol/L,加入Na2S出现沉淀时,Na2S的浓度大于0.05 mol/L
D.可以用Ksp(CuS)与Ksp(Cu2S)的大小直接比较CuS与Cu2S的溶解能力
解析:同一溶液中,硫离子浓度相同,溶液中同时存在两种关系,c(Fe2+)·c(S2-)=Ksp(FeS),c(Cu2+)·c(S2-)=Ksp(CuS),故==1.0×1018,A项不符合题意;溶度积较大的沉淀可转化为溶度积较小的沉淀,B项不符合题意;Ksp(FeS)=c(Fe2+)·c(S2-)=6.3×10-18,计算得c(S2-)==0.05 mol/L,故溶液中出现沉淀时,Na2S的浓度大于0.05 mol/L,C项不符合题意;CuS与Cu2S的阴阳离子个数比不相同,故不能直接用溶度积的大小来比较CuS与Cu2S的溶解能力,D项符合题意。
答案:D
2.已知:常温下Ksp(AgCl)=2×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12,Ag2CrO4为砖红色。
当Cl-恰好沉淀完全即溶液中残余c(Cl-)=1.0×10-5 mol·L-1,则此时溶液中的c(CrO)为________ mol·L-1。
解析:c(Ag+)=mol·L-1=2.0×10-5mol·L-1,则此时溶液中的c(CrO)==mol·L-1=2.8×10-3mol·L-1。
答案:2.8×10-3
3.已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,pH=7.1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1×10-6 mol·L-1),需调节溶液pH范围为________。
解析:使Al3+完全除去时c(OH-)= = =1×10-9(mol·L-1),此时溶液pH=5,使Fe3+完全除去时c(OH-)= = ≈1.4×10-11(mol·L-1),此时溶液pH≈3.1;而pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀,所以调节溶液的pH范围为5.0
解析:由于Ksp(MnS)=2.8×10-13,c(Mn2+)=0.020 mol·L-1,则开始形成沉淀时需要的:c(S2-)=Ksp(MnS)/c(Mn2+)=(2.8×10-13÷0.020)mol·L-1=1.4×10-11mol·L-1,根据已知中c(S2-)与溶液的pH关系可知,此时溶液pH=5。
答案:5
1.(2019·高考全国卷Ⅱ)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)
C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
解析:难溶物质的溶解度可以用物质的量浓度表示,即图中a、b分别表示T1、T2温度下,1 L CdS饱和溶液里含a mol、b mol CdS,A对;Ksp在一定温度下是一个常数,所以Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)
2.(2018·高考全国卷Ⅲ)用0.100 mol·L-1AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L-1Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是( )
A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10
B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)
C.相同实验条件下,若改为0.040 0 mol·L-1Cl-,反应终点c移到a
D.相同实验条件下,若改为0.050 0 mol·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动
解析:由题图可知,当AgNO3溶液的体积为50.0 mL时,溶液中的c(Cl-)略小于10-8mol·L-1,此时混合溶液中c(Ag+)=(0.100 mol·L-1×50.0 mL×10-3L·mL-1-0.050 0 mol·L-1×50.0 mL×10-3L·mL-1)/(100 mL×10-3L·mL-1)=2.5×10-2mol·L-1,故Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)≈2.5×10-2×10-8=2.5×10-10,A正确;因反应过程中有沉淀生成,溶液中必然存在平衡AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq),故曲线上的各点均满足c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl),B正确;C项,根据Ag++Cl-===AgCl↓可知,达到滴定终点时,消耗AgNO3溶液的体积为(0.040 0 mol·L-1×50.0 mL×10-3L·mL-1)/(0.100 mol·L-1)=20.0 mL,C错误;相同实验条件下,沉淀相同量的Cl-和Br-消耗的AgNO3的量相同,由于Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl),当滴加相等量的Ag+时,溶液中c(Br-)<c(Cl-),故反应终点c向b方向移动,D正确。
答案:C
3.(2017·高考全国卷Ⅲ)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10-7
B.除Cl-反应为Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl
C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好
D.2Cu+⇌Cu2++Cu平衡常数很大,反应趋于完全
解析: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 mol·L-1,对应的c(Cu+)约为10-6 mol·L-1,所以Ksp(CuCl)的数量级约为0.1×10-6=10-7,A正确;Cu2+和Cu发生归中反应生成Cu+,Cu+与Cl-结合生成CuCl沉淀,B正确;在反应Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl中,因为Cu为固体,增加Cu的质量不能使反应速率和限度发生改变,C错误;在反应2Cu+⇌Cu2++Cu中,其平衡常数K=,取题给图像中的c(Cu+)=c(Cu2+)=10-6 mol·L-1代入K的表达式,可得K值等于106,则该反应趋于完全,D正确。
答案:C
4.(2020·高考全国卷Ⅲ节选)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O):
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时
(c=0.01 mol·L-1)的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时
(c=1.0×10-5 mol·L-1)的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=__________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 mol·L-1,则“调pH”应控制的pH范围是________。
解析:根据溶度积的表达式得Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)×c2(OH-)=0.01×(107.2-14)2[或10-5×(108.7-14)2]。根据Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)×c2(OH-)表达式计算,当溶液中c(Ni2+)=1.0 mol·L-1时,c(OH-)===10-7.8,c(H+)===10-6.2,pH=-lg c(H+)=-lg 10-6.2=6.2。所以当pH=6.2时,Ni2+开始产生沉淀,根据流程图可知,调pH的目的是让Fe3+沉淀完全,所以需要调节pH大于3.2,综合分析,应控制pH的范围为3.2~6.2。
答案:0.01×(107.2-14)2[或10-5×(108.7-14)2]
3.2~6.2
2024届高考化学一轮复习专题5第26讲晶胞结构及有关计算能力学案: 这是一份2024届高考化学一轮复习专题5第26讲晶胞结构及有关计算能力学案,共23页。
苏教版高考化学一轮复习专题8溶液中的离子反应第25讲盐类水解学案: 这是一份苏教版高考化学一轮复习专题8溶液中的离子反应第25讲盐类水解学案,共21页。学案主要包含了课标要求等内容,欢迎下载使用。
苏教版高考化学一轮复习专题8溶液中的离子反应第24讲水的电离和溶液的酸碱性学案: 这是一份苏教版高考化学一轮复习专题8溶液中的离子反应第24讲水的电离和溶液的酸碱性学案,共30页。学案主要包含了课标要求等内容,欢迎下载使用。