第04講 沉淀溶解平衡(講義)(教師版) 2025年高考化學一輪復習講練測(新教材新高考)_第1頁
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第04講沉淀溶解平衡目錄01TOC\o"1-3"\h\u考情透視·目標導航 02知識導圖·思維引航 03考點突破·考法探究 考點一難溶電解質(zhì)的溶解平衡 知識點1沉淀溶解平衡 知識點2沉淀溶解平衡的應(yīng)用 考向1沉淀溶解平衡及影響因素 考向2沉淀溶解平衡的應(yīng)用 考點二溶度積常數(shù) 知識點1溶度積和離子積 知識點2Ksp的意義和影響因素 考向1溶度積常數(shù)及計算 考向2沉淀溶解平衡圖像 考向3XXXX 04真題練習·命題洞見 考點要求考題統(tǒng)計考情分析沉淀溶解平衡的應(yīng)用2024·浙江1月卷15題,3分;2024·江蘇卷16題,15分;2023浙江1月選考15題,3分;本講考查的重點是溶度積常數(shù)的相關(guān)計算及應(yīng)用,以選擇題、圖象題的形式呈現(xiàn),在工藝流程題中出現(xiàn)概率很大。能夠運用平衡移動的觀點對沉淀的溶解、生成和轉(zhuǎn)化進行分析,并能解釋一些生活問題,試題通常以圖象形式直觀呈現(xiàn)微觀濃度的變化,考查數(shù)形結(jié)合能力、信息整合能力和對溶解平衡的理解應(yīng)用能力。掌握沉淀溶解平衡曲線的分析技巧,能從圖像或者文字的形式沉淀溶解平衡情境問題,獲取有效信息,提高證據(jù)推理能力。離子曲線2024·遼吉黑卷15題,3分;2024·浙江6月卷15題,3分;2024·湖北卷13題,3分;2024·全國甲卷7題,3分;2023遼寧卷15題,3分;2023全國甲卷13題,6分;2023全國新課標卷13題,6分;2023山東卷15題,4分;2023北京卷14題,3分;2022福建卷7題,4分;2022湖南卷10題,3分;2022山東卷14題,4分;2022海南卷14題,4分;2021全國甲卷12題,6分;2021全國乙卷13題,6分;復習目標:1.了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡,以及影響因素。2.理解溶度積的含義,能進行相關(guān)的計算。3.利用難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡解決實際問題。4.學會分析沉淀溶解平衡圖像??键c一難溶電解質(zhì)的溶解平衡知識點1沉淀溶解平衡1.概念在一定溫度下,當沉淀溶解和生成的速率相等時,形成飽和溶液,達到平衡狀態(tài),把這種平衡稱為沉淀溶解平衡。2.影響沉淀溶解平衡的因素(1)內(nèi)因難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì),這是決定因素。(2)外因①濃度:加水稀釋,平衡向沉淀溶解的方向移動;②溫度:絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程,升高溫度,平衡向沉淀溶解的方向移動;③同離子效應(yīng):向平衡體系中加入難溶物溶解產(chǎn)生的離子,平衡向生成沉淀的方向移動;④其他:向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子時,平衡向沉淀溶解的方向移動。以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)ΔH>0為例,填寫外因?qū)θ芙馄胶獾挠绊懲饨鐥l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水稀釋正向不變不變不變加入少量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【名師提醒】1.難溶電解質(zhì)不一定是弱電解質(zhì),如BaSO4、AgCl等都是強電解質(zhì)。2.沉淀溶解平衡移動過程是固體溶解和析出的相互轉(zhuǎn)化過程,屬于物理變化,但遵循勒夏特列原理。3.沉淀溶解達到平衡時,再加入該難溶物對平衡無影響。知識點2沉淀溶解平衡的應(yīng)用1.沉淀的生成(1)調(diào)節(jié)pH法:如工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵,使其溶解于水,再加入氨水調(diào)節(jié)pH,可使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去,反應(yīng)是Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4(2)加沉淀劑法:如以Na2S、H2S等作沉淀劑,使某些金屬離子(如Cu2+、Hg2+等)生成極難溶的硫化物(如CuS、HgS等)沉淀,也是分離、除去雜質(zhì)常用的方法。2.沉淀的溶解(1)酸堿溶解法:加入酸或堿與溶解平衡體系中的相應(yīng)離子反應(yīng),降低離子濃度,使平衡向溶解方向移動。如難溶于水的BaCO3可溶于酸中。(2)用某些鹽溶解:如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中,化學方程式為Mg(OH)2(s)+2NH4Cl(aq)=MgCl2(aq)+2NH3·H2O(aq)。3.沉淀的轉(zhuǎn)化(1)實質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。一般來說,溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實現(xiàn);兩種沉淀的溶解度差別越大,沉淀轉(zhuǎn)化越容易。(2)應(yīng)用在自然界也發(fā)生著溶解度小的礦物轉(zhuǎn)化為溶解度更小的礦物的現(xiàn)象。例如,各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后可變成CuSO4溶液,并向深部滲透,遇到深層的閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS),便慢慢地轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(CuS)。其反應(yīng)為Cu2++ZnS=CuS+Zn2+,Cu2++PbS=CuS+Pb2+?!疽族e提醒】1.用沉淀法除雜不可能將雜質(zhì)離子全部轉(zhuǎn)化為沉淀而除去,一般認為殘留在溶液中的離子濃度小于或等于1×10-5mol·L-1時沉淀完全。2.對于同一類型的沉淀,Ksp越小越先沉淀,且Ksp相差越大,分步沉淀效果越好。3.對于不同類型的沉淀,其沉淀先后順序要通過計算才能確定,如AgCl和Ag2CrO4的分步沉淀??枷?沉淀溶解平衡及影響因素【例1】下列有關(guān)AgCl沉淀溶解平衡的說法中,不正確的是()A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不斷進行,但速率相等B.AgCl難溶于水,溶液中沒有Ag+和Cl-C.升高溫度,AgCl沉淀的溶解度增大D.向AgCl懸濁液中加入NaCl固體,AgCl的溶解度減小【答案】B【解析】沉淀溶解平衡的實質(zhì)是v(沉淀)=v(溶解)≠0,A正確;AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)是動態(tài)平衡,溶液中存在Ag+和Cl-,B錯誤;溶解過程吸熱,C正確;加入NaCl固體,c(Cl-)增大,AgCl沉淀溶解平衡左移,溶解度減小,D正確。【名師點睛】(1)沉淀溶解平衡與化學平衡、電離平衡一樣,具有動態(tài)平衡的特征,平衡時溶液中各離子濃度保持恒定,平衡只受溫度的影響,與濃度無關(guān)。(2)溶度積(Ksp)的大小只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溶液的溫度有關(guān),相同類型的難溶電解質(zhì)的Ksp越小,溶解度越小,越難溶?!咀兪接柧殹繛檠芯砍恋淼纳杉捌滢D(zhuǎn)化,某小組進行如圖所示實驗。①中現(xiàn)象:產(chǎn)生紅色沉淀;②中現(xiàn)象:溶液先變渾濁,后澄清;③中現(xiàn)象:產(chǎn)生白色沉淀。下列關(guān)于該實驗的分析不正確的是()。A.①濁液中存在平衡:Ag2CrO4(s)=2Ag+(aq)+CrO42-(aq)B.②中溶液變澄清的原因:AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]OH+2H2OC.③中顏色變化說明有AgCl生成D.該實驗可以證明AgCl比Ag2CrO4更難溶【答案】D【解析】AgNO3溶液過量,故余下濁液中含有Ag+,加入KCl溶液生成AgCl白色沉淀,不能證明AgCl比Ag2CrO4更難溶,D錯誤。考向2沉淀溶解平衡的應(yīng)用【例2】(2024·浙江1月卷,15,3分)常溫下、將等體積、濃度均為0.40mol·L-1BaCl2溶液與新制H2SO3溶液混合,出現(xiàn)白色渾濁;再滴加過量的H2O2溶液,振蕩,出現(xiàn)白色沉淀。已知:H2SO3Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8Ksp(BaSO3)=5.0×10-10,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,下列說法不正確的是()H2SO3溶液中存在c(H+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(OH-)B.將0.40mol·L-1H2SO3溶液稀釋到0.20mol·L-1,c(SO32-)幾乎不變C.BaCl2溶液與H2SO3溶液混合后出現(xiàn)的白色渾濁不含有BaSO3D.存在反應(yīng)BaSO3+H2SO3+H2O2=BaSO4↓+2H++H2O是出現(xiàn)白色沉淀的主要原因【答案】C【解析】A項,亞硫酸是二元弱酸,存在二次電離,電離方程式為:H2SO3H++HSO3-,HSO3-H++SO32-,則溶液中c(H+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(OH-),A正確;B項,亞硫酸根離子是其二級電離產(chǎn)生的,則稀釋的時候?qū)潆x子的影響較大,稀釋的時候,亞硫酸的濃度變?yōu)樵瓉淼囊话?,另外稀釋的平衡常?shù)不變,對第二級電離影響很小,則稀釋時亞硫酸根濃度基本不變,B正確;C項,加入雙氧水之前,生成的白色渾濁為BaSO3沉淀,C錯誤;D項,過氧化氫具有強氧化性,可以將+4價硫氧化為+6價硫酸根離子,則存在反應(yīng),BaSO3+H2O2=BaSO4↓+H2O,則出現(xiàn)白色沉淀的主要原因生成BaSO4沉淀,D正確;故選C?!久麕燑c晴】1.AgCl的澄清飽和溶液,加水稀釋,沉淀溶解平衡右移,但離子濃度減小,而AgCl懸濁液加水稀釋,平衡右移,但c(Ag+)和c(Cl-)不變。AgCl沉淀溶解達到平衡時,再加入AgCl固體對平衡無影響。2.用沉淀法除雜不可能將雜質(zhì)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1×10-5mol·L-1時,沉淀已經(jīng)完全。3.溶度積小的難溶電解質(zhì)在一定條件下也能向溶度積大的難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化。當兩種難溶電解質(zhì)的Ksp差別不是很大時,通過調(diào)節(jié)某種離子的濃度,可由溶度積小的難溶電解質(zhì)向溶度積大的難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化?!咀兪接柧殹垦烙再|(zhì)的主要成分為羥基磷酸鈣[Ca5(PO4)3OH],在牙齒表面存在著如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)Ksp=6.8×10-37mol9?L-9,已知Ca5(PO4)3F的Ksp=2.8×10-61mol9?L-9。下列說法錯誤的是()A.殘留在牙齒上的糖會發(fā)酵產(chǎn)生H+,使羥基磷酸鈣沉淀溶解平衡右移,破壞牙釉質(zhì)B.按時刷牙可減少食物殘留,從而減少有機酸的產(chǎn)生,防止腐蝕牙齒C.用含NaOH的溶液漱口,可使平衡左移,保護牙齒D.含氟牙膏使Ca5(PO4)3OH轉(zhuǎn)化為更難溶的Ca5(PO4)3F,促進牙齒表面礦物質(zhì)的沉積,修復牙釉質(zhì)【答案】C【解析】A項,殘留在牙齒上的糖會發(fā)酵產(chǎn)生H+,則將消耗OH-,導致生成物OH-濃度減小,使羥基磷酸鈣沉淀溶解平衡右移,破壞牙釉質(zhì),A正確;B項,由A項分析可知,按時刷牙可減少食物殘留,從而減少有機酸的產(chǎn)生,防止腐蝕牙齒,B正確;C項,NaOH堿性太強,具有強腐蝕性,不能用含NaOH的溶液漱口,否則將腐蝕口腔等組織,C錯誤;D項,由題干信息Ca5(PO4)3OH的Ksp=6.8×10-37mol9?L-9,而Ca5(PO4)3F的Ksp=2.8×10-61mol9?L-9可知,含氟牙膏使Ca5(PO4)3OH轉(zhuǎn)化為更難溶的Ca5(PO4)3F,促進牙齒表面礦物質(zhì)的沉積,修復牙釉質(zhì),D正確;故選C??键c二溶度積常數(shù)知識點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平衡的平衡常數(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-),式中的濃度是平衡濃度Qc(AmBn)=cm(An+)·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①Q(mào)c>Ksp:溶液過飽和,有沉淀析出②Qc=Ksp:溶液飽和,處于平衡狀態(tài)③Qc<Ksp:溶液未飽和,無沉淀析出知識點2Ksp的意義和影響因素1.Ksp的意義Ksp可以反映難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。當化學式所表示的組成中陰、陽離子個數(shù)比相同時,Ksp越大的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強,一般溶解度也越大;但陰、陽離子個數(shù)比不相同時,Ksp大的難溶電解質(zhì)的溶解度不一定大。2.Ksp的影響因素溶度積只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),而與沉淀的量和溶液中離子的濃度無關(guān)。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?!疽族e提醒】1.沉淀溶解一般是吸熱的,升高溫度,平衡右移,Ksp增大,但Ca(OH)2相反。2.并非Ksp越小,其物質(zhì)的溶解度就越小。對于陰、陽離子個數(shù)比相同的難溶電解質(zhì),它們的溶解度可以直接用Ksp的大小來比較,Ksp越小,其物質(zhì)的溶解度就越?。欢鴮τ陉?、陽離子的個數(shù)比不同的難溶電解質(zhì),它們的溶解度就不能直接用Ksp的大小來比較??枷?溶度積常數(shù)及計算【例1】(2024·江蘇卷,16,15分)貴金屬銀應(yīng)用廣泛。Ag與稀HNO3制得AgNO3,常用于循環(huán)處理高氯廢水。(1)沉淀Cl-。在高氯水樣中加入K2CrO4使CrO42-濃度約為5mol·L-1,當?shù)渭覣gNO3溶液至開始產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀(忽略滴加過程的體積增加),此時溶液中Cl-濃度約為_______mol·L-1。[已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12](2)還原AgCl。在AgCl沉淀中埋入鐵圈并壓實,加入足量0.5mol·L-1鹽酸后靜置,充分反應(yīng)得到Ag。①鐵將AgCl轉(zhuǎn)化為單質(zhì)Ag的化學方程式為_______。②不與鐵圈直接接觸的AgCl也能轉(zhuǎn)化為Ag的原因是_______。③為判斷AgCl是否完全轉(zhuǎn)化,補充完整實驗方案:取出鐵圈,攪拌均勻,取少量混合物過濾,_______[實驗中必須使用的試劑和設(shè)備:稀HNO3、AgNO3溶液,通風設(shè)備](3)Ag的抗菌性能。納米Ag表面能產(chǎn)生Ag+殺死細菌(如圖所示),其抗菌性能受溶解氧濃度影響。①納米Ag溶解產(chǎn)生Ag+的離子方程式為_______。②實驗表明溶解氧濃度過高,納米Ag的抗菌性能下降,主要原因是_______?!敬鸢浮?1)9(2)①AgCl+Ag+H2↑②形成了以Fe為負極,AgCl為正極,鹽酸為電解質(zhì)溶液的原電池,正極AgCl得到電子,電極反應(yīng)式為AgCl+e-=Ag+Cl-,生成Ag③洗滌,向最后一次洗滌液中滴加硝酸銀溶液,確保氯離子洗凈,開啟通風設(shè)備,向濾渣中加入足量稀HNO3,攪拌,若固體完全溶解,則AgCl完全轉(zhuǎn)化,若固體未完全溶解,則AgCl未完全轉(zhuǎn)化(3)①4Ag+O2+4H+=4Ag++2H2O②納米Ag與氧氣生成Ag2O,使得Ag+濃度下降【解析】(1)CrO42-濃度約為5mol·L-1,當?shù)渭覣gNO3溶液至開始產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀,此時,;(2)①在足量0.5mol·L-1鹽酸中靜置,鐵將AgCl轉(zhuǎn)化為單質(zhì)Ag,反應(yīng)的化學方程式為:AgCl+Ag+H2↑;②不與鐵圈直接接觸的AgCl也能轉(zhuǎn)化為Ag,是因為形成了以Fe為負極,AgCl為正極,鹽酸為電解質(zhì)溶液的原電池,正極AgCl得到電子,電極反應(yīng)式為AgCl+e-=Ag+Cl-,生成Ag;③判斷AgCl是否完全轉(zhuǎn)化,即檢驗混合物中是否含有AgCl,若AgCl完全轉(zhuǎn)化,則剩余固體全部為銀,可完全溶于稀硝酸,若AgCl未完全轉(zhuǎn)化,剩余AgCl不能溶于稀硝酸,則可用稀硝酸檢驗,稀硝酸參與反應(yīng)可能會產(chǎn)生氮氧化物,反應(yīng)需在通風設(shè)備中進行,反應(yīng)后的溶液中存在氯離子,若未將濾渣洗凈,氯離子會干擾實驗,所以首先需要檢驗氯離子是否洗凈,實驗方案為:取出鐵圈,攪拌均勻,取少量混合物過濾,洗滌,向最后一次洗滌液中滴加AgNO3溶液,確保氯離子洗凈,打開通風設(shè)備,向洗滌干凈的濾渣中加入足量稀HNO3,攪拌,若固體完全溶解,則AgCl完全轉(zhuǎn)化,若固體未完全溶解,則AgCl未完全轉(zhuǎn)化;(3)①納米Ag溶解時被氧化為Ag+,離子方程式為:4Ag+O2+4H+=4Ag++2H2O;②溶解氧濃度過高,納米Ag與氧氣生成Ag2O,使得Ag+濃度下降,抗菌性能下降?!舅季S建?!咳芏确e常數(shù)計算的幾種類型考查角度計算技巧判斷沉淀的生成或沉淀是否完全①把離子濃度數(shù)據(jù)代入Ksp表達式得Q,若Q>Ksp,則有沉淀生成;②利用Ksp的數(shù)值計算某一離子濃度,若該離子濃度小于10-5mol·L-1,則該離子沉淀完全常溫下,計算氫氧化物沉淀開始和沉淀完全時溶液的pH①根據(jù)氫氧化物的Ksp,先計算初始濃度溶液中的c(OH-),再求得溶液的pH;②金屬陽離子沉淀完全時的離子濃度小于或等于10-5mol·L-1,依據(jù)Ksp可計算金屬陽離子沉淀完全時溶液中的c(OH-),進而求得pH計算沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù),并判斷沉淀轉(zhuǎn)化的程度依據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化反應(yīng)和Ksp,計算該反應(yīng)的平衡常數(shù),K值越大,轉(zhuǎn)化反應(yīng)越易進行,轉(zhuǎn)化程度越大沉淀先后的計算與判斷①沉淀類型相同,則Ksp小的化合物先沉淀;②沉淀類型不同,則需要根據(jù)Ksp計算出沉淀時的離子濃度,離子濃度小的先沉淀【變式訓練】請回答下列問題:(1)在化學分析中采用K2CrO4作指示劑,以AgNO3標準溶液滴定溶液中的Cl-,利用Ag+與CrO42-生成磚紅色沉淀指示到達滴定終點。當溶液中Cl-恰好完全沉淀(濃度等于1.0×10-5mol·L-1)時,溶液中c(Ag+)為mol·L-1,此時溶液中c(CrO42-)等于mol·L-1(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×10-12和2.0×10-10)。

(2)一定溫度下,將0.1molAgCl固體加入1L0.1mol·L-1Na2CO3溶液中,充分攪拌(不考慮液體體積變化),已知:Ksp(AgCl)=2×10-10;Ksp(Ag2CO3)=1×10-11,沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)2AgCl(s)+CO32-(aq)Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)的平衡常數(shù)為。

(3)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Ksp=4×10-10,在T℃時,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常數(shù)約為。

【答案】(1)2.0×10-55.0×10-3(2)4×10-9(3)816【解析】(1)根據(jù)Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=2.0×10-10,可計算出當溶液中Cl-恰好完全沉淀(濃度等于1.0×10-5mol·L-1)時,溶液中c(Ag+)=2.0×10-5mol·L-1,然后再根據(jù)Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO42-)=2.0×10-12,又可計算出此時溶液中c(CrO42-)=5.0×10-3mol·L-1。(2)根據(jù)離子方程式可知,平衡常數(shù)K=c2(Cl-)c(CO32-)=c2考向2沉淀溶解平衡圖像【例2】(2024·全國甲卷,7,3分)將0.10mmolAg2CrO4配制成1.0mL懸濁液,向其中滴加0.10mol·L-1的NaCl溶液。(M代表Ag+、Cl-或CrO42-)隨加入NaCl溶液體積(V)的變化關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是()A.交點a處:c(Na+)=2c(Cl-)B.C.時,不變D.y1=-7.82,y2=-lg34【答案】D【解析】向1.0mL含0.10mmolAg2CrO4的懸濁液中滴加0.10mol·L-1的NaCl溶液,發(fā)生反應(yīng):Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO42-(aq),兩者恰好完全反應(yīng)時,NaCl溶液的體積為v(NaCl)=,2mL之后再加NaCl溶液,c(Cl-)增大,據(jù)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)可知,c(Ag+)會隨著c(Cl-)增大而減小,所以2mL后降低的曲線,即最下方的虛線代表Ag+,升高的曲線,即中間虛線代表Cl-,則剩余最上方的實線為CrO42-曲線。A項,2mL時Ag2CrO4與NaCl溶液恰好完全反應(yīng),則a點時溶質(zhì)為NaCl和Na2CrO4,電荷守恒:c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c(CrO42-)+c(Cl-)+c(OH-),此時c(H+)、c(OH-)、c(Ag+)可忽略不計,a點為Cl-和CrO42-曲線的交點,即c(CrO42-)=c(Cl-),則溶液中c(Na+)≈3c(Cl-),A錯誤;B項,當V(NaCl)=1.0mL時,有一半的Ag2CrO4轉(zhuǎn)化為AgCl,Ag2CrO4與AgCl共存,均達到沉淀溶解平衡,取圖中橫坐標為1.0mL的點,得Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(CrO42-)=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,則==102.21,B錯誤;C項,V<2.0mL時,Ag+未沉淀完全,體系中Ag2CrO4和AgCl共存,則=為定值,即為定值,由圖可知,在V≤2.0mL時c(Ag+)并不是定值,則的值也不是定值,即在變化,C錯誤;D項,V>2.0mL時AgCl處于飽和狀態(tài),V(NaCl)=2.4mL時,圖像顯示c(Cl-)=10-1.93mol/L,則c(Ag+)===10-7.82mol/L,故y1=-7.82,此時Ag2CrO4全部轉(zhuǎn)化為AgCl,n(CrO42-)守恒,等于起始時n(Ag2CrO4),則c(CrO42-)===mol/L,則y2=lgc(CrO42-)=lg=-lg34,D正確;故選D?!舅季S建模】溶度積圖像是沉淀溶解平衡理論的難點,溶度積圖像突破方法:第一步,識圖像。認識圖像橫坐標、縱坐標表示什么,如表示離子濃度、pM等;曲線上的點表示達到平衡狀態(tài),曲線上方的點代表“過飽和溶液”,曲線下方的點代表“不飽和溶液”。第二步,想原理。涉及的原理主要有溶度積表達式書寫、影響沉淀溶解平衡的因素以及溶度積常數(shù)的影響因素。如濃度不會改變?nèi)芏确e,溶度積只與溫度有關(guān),多數(shù)情況下,溫度越高,溶度積越大。第三步,找聯(lián)系。將圖像與溶度積原理聯(lián)系起來,分析題目設(shè)置的問題,如求離子濃度、判斷沉淀溶解平衡狀態(tài)等。【變式訓練】(2024·河北省保定市高三二模)室溫下,在含KSCN、KIO3和K2CrO4的溶液中滴加AgNO3溶液,混合液中pX[[X代表IO3-、SCN-、CrO42-]和[]的關(guān)系如圖所示。已知:Ksp(AgSCN)Ksp(AgIO3)。下列敘述正確的是()A.直線II代表pIO3-和pAg的關(guān)系B.Ksp(AgIO3)=1.0×10-7.5C.室溫下,Ag2CrO4的飽和溶液的物質(zhì)的量濃度比AgSCN大D.AgIO3+SCN-AgSCN+IO3-的平衡常數(shù)K為10-4.49【答案】C【解析】直線I、III平行,代表難溶電解質(zhì)的組成類型相同,故直線II代表pCrO42-和pAg的關(guān)系,因為Ksp(AgSCN)Ksp(AgIO3),則直線I代表pSCN-和pAg的關(guān)系,直線III代表pIO3-和pAg的關(guān)系。A項,直線I、III平行,代表難溶電解質(zhì)的組成類型相同,故直線II代表CrO42-和pAg的關(guān)系,A錯誤;B項,根據(jù)圖像中數(shù)據(jù)可知,Ksp(Ag2CrO4)=1.0×10-11.95,由于Ksp(AgSCN)Ksp(AgIO3),則Ksp(AgSCN)=1.0×10-11.99,Ksp(AgIO3)=1.0×10-7.5,B錯誤;C項,根據(jù)溶度積計算:設(shè)Ag2CrO4飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為x,AgSCN飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為y,則,C正確;D項,AgIO3+SCN-AgSCN+IO3-的平衡常數(shù),D錯誤;故選C。1.(2024·遼吉黑卷,15)下,AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲線如下圖所示。某實驗小組以K2CrO4為指示劑,用AgNO3標準溶液分別滴定含Cl-水樣、含Br-水樣。已知:①Ag2CrO4為磚紅色沉淀;②相同條件下AgCl溶解度大于AgBr;③時,,。下列說法錯誤的是()A.曲線②為AgCl沉淀溶解平衡曲線B.反應(yīng)Ag2CrO4+2H+2Ag++HCrO4-的平衡常數(shù)K=10-5.2C.滴定Cl-時,理論上混合液中指示劑濃度不宜超過10-2.0mol·L-1D.滴定Br-達終點時,溶液中【答案】D【解析】由于AgCl和AgBr中陰、陽離子個數(shù)比均為1:1,即兩者圖象平行,所以①代表Ag2CrO4,由于相同條件下,AgCl溶解度大于AgBr,即,所以②代表AgCl,則③代表AgBr,根據(jù)①上的點(2.0,7.7),可求得,根據(jù)②上的點(2.0,7.7),可求得,根據(jù)③上的點(6.1,6.1),可求得。A項,曲線②為AgCl沉淀溶解平衡曲線,A正確;B項,反應(yīng)Ag2CrO4+2H+2Ag++HCrO4-的平衡常數(shù),B正確;C項,當Cl-恰好滴定完全時,,即,因此,指示劑的濃度不宜超過10-2mol/L,C正確;D項,當Br-到達滴定終點時,,即,,D錯誤;故選D。2.(2024·浙江6月卷,15)室溫下,H2S水溶液中各含硫微粒物質(zhì)的量分數(shù)隨變化關(guān)系如下圖[例如]。已知:。下列說法正確的是()A.溶解度:FeS大于Fe(OH)2B.以酚酞為指示劑(變色的范圍8.2~10.0),用標準溶液可滴定H2S水溶液的濃度C.忽略S2-的第二步水解,0.1mol/L的Na2S溶液中S2-水解率約為D.0.010mol/L的FeCl2溶液中加入等體積的Na2S溶液,反應(yīng)初始生成的沉淀是FeS【答案】C【解析】在H2S溶液中存在電離平衡:H2SH++HS-、HS-H++S2-,隨著pH的增大,H2S的物質(zhì)的量分數(shù)逐漸減小,HS-的物質(zhì)的量分數(shù)先增大后減小,S2-的物質(zhì)的量分數(shù)逐漸增大,圖中線①、②、③依次代表H2S、HS-、S2-的物質(zhì)的量分數(shù)隨pH的變化,由①和②交點的pH=7可知Ka1(H2S)=1×10-7,由②和③交點的pH=13.0可知Ka2(H2S)=1×10-13。A項,F(xiàn)eS的溶解平衡為FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq),飽和FeS溶液物質(zhì)的量濃度為=mol/L=×10-9mol/L,F(xiàn)e(OH)2的溶解平衡為Fe(OH)2Fe2+(aq)+2OH-(aq),飽和Fe(OH)2溶液物質(zhì)的量濃度為=mol/L=×10-6mol/L>×10-9mol/L,故溶解度:FeS小于Fe(OH)2,A項錯誤;B項,酚酞的變色范圍為8.2~10,若以酚酞為指示劑,用NaOH標準溶液滴定H2S水溶液,由圖可知當酚酞發(fā)生明顯顏色變化時,反應(yīng)沒有完全,即不能用酚酞作指示劑判斷滴定終點,B項錯誤;C項,Na2S溶液中存在水解平衡S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-(忽略第二步水解),第一步水解平衡常數(shù)Kh(S2-)=====0.1,設(shè)水解的S2-的濃度為xmol/L,則=0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率約為×100%=62%,C項正確;D項,0.01mol/LFeCl2溶液中加入等體積0.2mol/LNa2S溶液,瞬間得到0.005mol/LFeCl2和0.1mol/LNa2S的混合液,結(jié)合C項,瞬時c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L-0.062mol/L)=1.9×10-4>Ksp(FeS),c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/L×(0.062mol/L)2=1.922×10-5>Ksp[Fe(OH)2],故反應(yīng)初始生成的沉淀是FeS和Fe(OH)2,D項錯誤;故選C。3.(2024·湖北卷,13)CO2氣氛下,Pb(ClO4)2溶液中含鉛物種的分布如圖。縱坐標(δ)為組分中鉛占總鉛的質(zhì)量分數(shù)。已知c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L,、,。下列說法錯誤的是()A.pH=6.5時,溶液中c(CO32-)<c(Pb2+)B.δ(Pb2+)=δ(PbCO3)時,c(Pb2+)<1.0×10-5mol/LC.pH=7時,c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(ClO4-)D.pH=8時,溶液中加入少量NaHCO3(s),PbCO3會溶解【答案】C【解析】A項,由圖可知,pH=6.5時δ(Pb2+)>50%,即c(Pb2+)>1×10-5mol/L,則c(CO32-)≤=mol/L=10-7.1mol/L<c(Pb2+),A正確;B項,由圖可知,δ(Pb2+)=δ(PbCO3)時,溶液中還存在Pb(OH)+,根據(jù)c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L和Pb守恒,溶液中c(Pb2+)<1.0×10-5mol/L,B正確;C項,溶液中的電荷守恒為2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(ClO4-)+2c[Pb(CO3)22-]+c(OH-),pH=7時溶液中c(H+)=c(OH-),則2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(ClO4-)+2c[[Pb(CO3)22-],C錯誤;D項,NaHCO3溶液中HCO3-的水解平衡常數(shù)為==10-7.6>Ka2(H2CO3),NaHCO3溶液呈堿性,加入少量NaHCO3固體,溶液pH增大,PbCO3轉(zhuǎn)化成[Pb(CO3)22-而溶解,D正確;故選C。4.(2024?浙江省1月選考,15)常溫下、將等體積、濃度均為0.40mol·L-1BaCl2溶液與新制H2SO3溶液混合,出現(xiàn)白色渾濁;再滴加過量的H2O2溶液,振蕩,出現(xiàn)白色沉淀。已知:H2SO3Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8Ksp(BaSO3)=5.0×10-10,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,下列說法不正確的是()H2SO3溶液中存在c(H+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(OH-)B.將0.40mol·L-1H2SO3溶液稀釋到0.20mol·L-1,c(SO32-)幾乎不變C.BaCl2溶液與H2SO3溶液混合后出現(xiàn)的白色渾濁不含有BaSO3D.存在反應(yīng)BaSO3+H2SO3+H2O2=BaSO4↓+2H++H2O是出現(xiàn)白色沉淀的主要原因【答案】C【解析】A項,亞硫酸是二元弱酸,存在二次電離,電離方程式為:H2SO3H++HSO3-,HSO3-H++SO32-,則溶液中c(H+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(OH-),A正確;B項,亞硫酸根離子是其二級電離產(chǎn)生的,則稀釋的時候?qū)潆x子的影響較大,稀釋的時候,亞硫酸的濃度變?yōu)樵瓉淼囊话?,另外稀釋的平衡常?shù)不變,對第二級電離影響很小,則稀釋時亞硫酸根濃度基本不變,B正確;C項,加入雙氧水之前,生成的白色渾濁為BaSO3沉淀,C錯誤;D項,過氧化氫具有強氧化性,可以將+4價硫氧化為+6價硫酸根離子,則存在反應(yīng),BaSO3+H2O2=BaSO4↓+H2O,則出現(xiàn)白色沉淀的主要原因生成BaSO4沉淀,D正確;故選C。5.(2023?全國甲卷,13)下圖為和在水中達沉淀溶解平衡時的關(guān)系圖(;可認為離子沉淀完全)。下列敘述正確的是()A.由點可求得Ksp[]=10-8.5B.pH=4時的溶解度為C.濃度均為0.01mol·L-1的和可通過分步沉淀進行分離D.混合溶液中c()0.2mol·L-1時二者不會同時沉淀【答案】C【解析】A項,由點a(2,2.5)可知,此時pH=2,pOH=12,則Ksp[]=c()·c3(OH-)=10-2.5×(10-12)3=10-38.5,故A錯誤;B項,由點(5,6)可知,此時pH=5,pOH=9,則Ksp[]=c)·c3(OH-)=10-6×(10-9)3=10-33,pH=4時的溶解度為=10-3mol·L-1,故B錯誤;C項,由圖可知,當鐵離子完全沉淀時,鋁離子尚未開始沉淀,可通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法分步沉淀和,故C正確;D項,由圖可知,沉淀完全時,pH約為4.7,剛要開始沉淀,此時c()0.1mol·L-1,若c()0.2mol·L-1>0.1mol·L-1,則會同時沉淀,故D錯誤;故選C。6.(2023?北京卷,14)利用平衡移動原理,分析一定溫度下M2+在不同的Na2CO3體系中的可能產(chǎn)物。已知:i.圖1中曲線表示Na2CO3體系中各含碳粒子的物質(zhì)的量分數(shù)與的關(guān)系。ii.2中曲線Ⅰ的離子濃度關(guān)系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ks[Mg(OH)2)];曲線Ⅱ的離子濃度關(guān)系符合c(Mg2+)·c(CO32-)=Ks(MgCO3)[注:起始c(Na2CO3)0.1mol·L-1,不同下c(CO32-)由圖1得到]。

下列說法不正確的是()A.由圖1,c(HCO3-)=c(CO32-)B.由圖2,初始狀態(tài)、c(Mg2+),無沉淀生成C.由圖2,初始狀態(tài)、c(Mg2+),平衡后溶液中存在c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=0.1mol·L-1D.由圖1和圖2,初始狀態(tài)、c(Mg2+),發(fā)生反應(yīng):Mg2++2HCO3-=MgCO3↓+CO2↑+H2O【答案】C【解析】A項,水溶液中的離子平衡

從圖1可以看出時,碳酸氫根離子與碳酸根離子濃度相同,A項正確;B項,從圖2可以看出、c(Mg2+)時,該點位于曲線Ⅰ和曲線Ⅱ的下方,不會產(chǎn)生碳酸鎂沉淀或氫氧化鎂沉淀,B項正確;C項,從圖2可以看出、c(Mg2+)時,該點位于曲線Ⅱ的上方,會生成碳酸鎂沉淀,根據(jù)物料守恒,溶液中c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)<0.1mol·L-1,C項錯誤;D項,時,溶液中主要含碳微粒是HCO3-,,c(Mg2+)時,該點位于曲線Ⅱ的上方,會生成碳酸鎂沉淀,因此反應(yīng)的離子方程式為Mg2++2HCO3-=MgCO3↓+CO2↑+H2O,D項正確;故選C。7.(2022?山東卷,14)工業(yè)上以SrSO4(s)為原料生產(chǎn)SrCO3(s),對其工藝條件進行研究。現(xiàn)有含SrCO3(s)的0.1mol·L-1、1.0mol·L-1Na2CO3溶液,含SrSO4(s)的0.1mol·L-1、1.0mol·L-1Na2SO4溶液。在一定pH范圍內(nèi),四種溶液中c(Sr2+)/mol·L-1]隨pH的變化關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是()A.反應(yīng)SrSO4(s)+CO32-SrCO3(s)+SO42-的平衡常數(shù)B.a(chǎn)=-6.5C.曲線④代表含SrCO3(s)的1.0mol·L-1溶液的變化曲線D.對含SrCO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始濃度均為1.0mol·L-1的混合溶液,時才發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化【答案】D【解析】分析題給圖象,硫酸是強酸,溶液pH變化,溶液中硫酸根離子濃度幾乎不變,則含硫酸鍶固體的硫酸鈉溶液中鍶離子的濃度幾乎不變,pH相同時,溶液中硫酸根離子越大,鍶離子濃度越小,所以曲線①代表含硫酸鍶固體的0.1mol·L-1硫酸鈉溶液的變化曲線,曲線②代表含硫酸鍶固體的1mol·L-1硫酸鈉溶液的變化曲線;碳酸是弱酸,溶液pH減小,溶液中碳酸根離子離子濃度越小,鍶離子濃度越大,pH相同時,1mol·L-1碳酸鈉溶液中碳酸根離子濃度大于0.1mol·L-1碳酸鈉溶液,則曲線③表示含碳酸鍶固體的0.1mol·L-1碳酸鈉溶液的變化曲線,曲線④表示含碳酸鍶固體的1mol·L-1碳酸鈉溶液的變化曲線。A項,反應(yīng)SrSO4(s)+CO32-SrCO3(s)+SO42-的平衡常數(shù)K===,故A正確;B項,曲線①代表含硫酸鍶固體的0.1mol/L硫酸鈉溶液的變化曲線,則硫酸鍶的溶度積Ksp(SrSO4)=10—5.5×0.1=10—6.5,溫度不變,溶度積不變,則溶液pH為7.7時,鍶離子的濃度為=10—6.5,則a為-6.5;C項,曲線④表示含碳酸鍶固體的1mol·L-1碳酸鈉溶液的變化曲線,故C正確;D項,硫酸是強酸,溶液pH變化,溶液中硫酸根離子濃度幾乎不變,則含硫酸鍶固體的硫酸鈉溶液中鍶離子的濃度幾乎不變,所以硫酸鍶的生成與溶液pH無關(guān),故D

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