《2018-2019學年高中化學 第03章 水溶液中的離子平衡 專題3.4 難溶電解質的溶解平衡試題 新人教版選修4.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019學年高中化學 第03章 水溶液中的離子平衡 專題3.4 難溶電解質的溶解平衡試題 新人教版選修4.doc（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第四節(jié) 難溶電解質的溶解平衡 一、溶解平衡 1．溶解平衡 （1）概念：在一定溫度下，當沉淀_______和_______的速率相等時，即達到溶解平衡。 （2）表達式(以AgCl為例)_____________________。 2．生成難溶電解質的離子反應的限度 （1）25℃時，溶解性與溶解度的關系。 溶解性 易溶 可溶 微溶 難溶 溶解度 >10 g 1~10 g 0.01~1 g <0.01 g （2）反應完全的標志。 對于常量的化學反應來說，化學上通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于__________時，反應就達完全。 二、沉淀反應的應用 1．沉淀的生成 （1）應用：可利用生成沉淀來達到_________________的目的。 （2）條件： ①生成沉淀的反應能夠發(fā)生； ②生成沉淀的反應進行得越完全越好： （3）方法： 方法 實例 加入試劑 發(fā)生反應的離子方程式 調節(jié)pH法 除去NH4Cl溶液中的Fe3+ ____ ___________________________ 沉淀劑法 除去污水中的重金屬離子 ____ H2S+Cu2+CuS↓+2H+ 2．沉淀的溶解 （1）含義：減少溶解平衡體系中的相應離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動，從而使沉淀溶解。 （2）方法： ①酸溶解法：如CaCO3溶于鹽酸，離子方程式為：_______________________________。 ②鹽溶液溶解法：如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，離子方程式為：__________________________。 實驗名稱 氫氧化鎂沉淀在蒸餾水、鹽酸、氯化銨溶液中的溶解 實驗裝置 實驗原理 氫氧化鎂難溶于水，但與酸反應，溶于酸性溶液。NH4Cl水解顯酸性，能溶解氫氧化鎂。 化學方程式分別為_____________________________________________ 實驗用品 蒸餾水、鹽酸、氯化銨溶液、氫氧化鎂固體；三支試管、膠頭滴管。 實驗步驟 ①取三支干燥的試管，分別加入等量的氫氧化鎂固體。 ②分別向三支試管中依次加入蒸餾水、鹽酸、氯化銨溶液，充分振蕩，觀察沉淀的溶解情況。 實驗現(xiàn)象 氫氧化鎂中加入蒸餾水沉淀量無明顯減少；氫氧化鎂中加入鹽酸溶液，沉淀迅速____________，得無色溶液；氫氧化鎂中加入氯化銨溶液，沉淀完全溶解，得無色溶液。 實驗結論 ①氫氧化鎂溶于酸和酸性溶液。在含有難溶物氫氧化鎂的溶液中存在溶解平衡，加入酸或酸性溶液能促進沉淀的溶解。 ②加入能與沉淀溶解所產(chǎn)生的離子發(fā)生反應的試劑，生成揮發(fā)性物質或弱電解質而使溶解平衡向溶解的方向移動。 3．沉淀的轉化 （1）含義：由一種難溶物轉化為另一種難溶物的過程。 （2）實質：_____________________________的移動。(沉淀的溶解度差別______，越容易轉化) （3）應用：_______、_______等。 實驗名稱 氯化銀、碘化銀、硫化銀沉淀的轉化 實驗裝置 實驗原理 ______________________________ 實驗用品 0.1 mol/L AgNO3溶液、0.1 mol/L NaCl溶液、0.1 mol/L KI溶液、0.1 mol/L Na2S溶液；試管、膠頭滴管。 實驗步驟 ①向盛有10滴0.1 mol/L AgNO3溶液試管中滴加0.1 mol/L NaCl溶液，至不再有百色沉淀生成。 ②向上述固液混合物中滴加適量0.1 mol/L KI溶液，直到沉淀顏色不再改變?yōu)橹?，觀察并記錄現(xiàn)象。 ③向上支試管中滴加0.1 mol/L Na2S溶液，直到到沉淀顏色不再改變?yōu)橹?，觀察并記錄現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象 ①NaCl溶液和AgNO3溶液混合產(chǎn)生白色沉淀。 ②向所得固液混合物中滴加KI溶液，沉淀顏色逐漸變成黃色。 ③再向所得固液混合物中滴加Na2S溶液，沉淀顏色逐漸變成黑色。 實驗結論 ①溶解度由大到小的順序為：_________________________________________ [或Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，因沉淀類型不同通常不能比較Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)與Ksp(Ag2S)的大小]。 ②溶解度小的沉淀會轉化成溶解度更小的沉淀，且兩者差別越大，轉化越容易。 實驗說明 利用沉淀的轉化探究沉淀的溶解度大小時，與多個沉淀均相關的離子(如Ag+)不能過量。 實驗名稱 氫氧化鎂、氫氧化鐵沉淀的轉化 實驗裝置 實驗原理 ________________________________________________ 實驗用品 0.1 mol/L MgCl2溶液、0.1 mol/L FeCl3溶液、2 mol/L NaOH溶液；試管、量筒、膠頭滴管 實驗步驟 向盛有1 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液的試管中滴加1?2滴2 mol/L NaOH溶液，再滴加2滴 0.1 mol/L FeCl3溶液，靜置，觀察并記錄現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象 MgCl2溶液中加入NaOH得到白色沉淀，再加入FeCl3后，沉淀逐漸變?yōu)榧t褐色。 實驗結論 ①溶解度由大到小的順序為：__________________(因沉淀類型不同通常不能比較兩者Ksp的大小)。 ②溶解度小的沉淀會轉化成溶解度更小的沉淀，且兩者差別越大，轉化越容易。 實驗說明 利用沉淀的轉化探究沉淀的溶解度大小時，與多個沉淀均相關的離子(如OH?)不能過量。 一、1．（1）溶解 生成 （2）AgCl(s)Ag+(aq)+Cl?(aq) 2．（2）110?5 molL?1 二、1．（1）分離或除去某些離子 （3）氨水 Fe3+ +3NH3H2OFe(OH)3↓+3 Na2S或H2S 2．（2）①CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O ②Mg (OH)2+2Mg2++2NH3 H2O Mg(OH)2+2H+Mg2++H2O，Mg(OH)2 +2Mg2++2NH3?H2O 完全溶解 3．（2）難溶電解質溶解平衡 越大 （3）鍋爐除垢 礦物轉化 Ag+ +Cl?AgCl↓，AgCl+I?AgI+Cl?，2AgI+S2?Ag2S+2I? AgCl>AgI>Ag2S Mg2++2OH?Mg(OH)2↓，3Mg(OH)2+2Fe3+3Mg2++2Fe(OH)3 Mg(OH)2>Fe(OH)3 溶度積規(guī)則 1．表達式 對于一般的溶解平衡：AmBn(s)mAn+(aq)+nBm?(aq)，Ksp=[c(An+)]m[c(Bm?)]n。 2．通過比較溶度積與溶液中有關離子濃度冪的乘積——離子積Qc的相對大小，可以判斷難溶電解質在給定條件下能否生成沉淀或溶解。 Qc＞Ksp：溶液過飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，達到新的平衡； Qc=Ksp：溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)； Qc＜Ksp：溶液未飽和，無沉淀析出，若加入過量難溶電解質，難溶電解質溶解直至溶液飽和。 注意事項：（1）Ksp只與難溶電解質的性質和溫度有關，與沉淀的量無關。 （2）溶液中離子濃度的變化只能使平衡移動，并不能改變溶度積。 （3）沉淀的生成和溶解這兩個相反過程相互轉化的條件是離子濃度的大小，改變反應所需的離子濃度，可使反應向著所需的方向轉化。 （4）只有組成相似的物質（如AgCl與AgI、CaCO3與BaCO3），才能用Ksp的相對大小來判斷物質溶解度的相對大小。 （5）Ksp小的難溶電解質也能向Ksp大的難溶電解質轉化，需看溶液中生成沉淀的離子濃度的大小。 AgCl和Ag2CrO4的溶度積分別為1.810－10和2.010－12，若用難溶鹽在溶液中的濃度來表示其溶解度，則下面的敘述中正確的是 A．AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等 B．AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度 C．兩者類型不同，不能由Ksp的大小直接判斷溶解能力的大小 D．都是難溶鹽，溶解度無意義 【解析】AgCl和Ag2CrO4陰、陽離子比類型不同，不能直接利用Ksp來比較二者溶解能力的大小，所以只有C對；其余三項敘述均錯誤。比較溶解度大小，若用溶度積必須是同類型，否則不能比較。 【答案】C 1．下列物質的溶解度隨溫度升高而減小的是 ①KNO3?、贑a(OH)2?、跙aSO4?、蹸O2 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 2．下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是 A．沉淀開始溶解時，溶液中各離子濃度相等 B．沉淀溶解達到平衡時，沉淀的速率和溶解的速率相等 C．沉淀溶解達到平衡時，溶液中溶質的離子濃度相等，且保持不變 D．沉淀溶解達到平衡時，如果再加入難溶性的該沉淀物，將促進溶解 3．下列說法中，正確的是 A．水的離子積KW隨溫度、外加酸(堿)濃度的改變而改變 B．能自發(fā)進行的化學反應，一定是ΔH<0、ΔS>0 C．對已達化學平衡的反應，僅改變濃度，若平衡移動，則平衡常數(shù)(K)一定改變 D．Ksp只與難溶電解質的性質和溫度有關，而與溶液中的離子濃度無關 4．牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質保護著，它在唾液中存在下列溶解平衡： Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3(aq)+OH?(aq)。試回答問題： （1）小孩吃糖后，如果不及時刷牙或漱口，細菌和酶就會作用于糖，在口腔內產(chǎn)生有機羧酸，久而久之，牙齒就會受到腐蝕，其原因是 。 （2）已知Ca5 (PO4)3F(s)的溶解度比上述礦化產(chǎn)物Ca5(PO4)3OH的溶解度更小，質地更堅硬。當牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒，其原因是(用離子方程式和簡要文字說明)_______________________。 （3）根據(jù)以上原理，請你提出一種其他促進礦化的方法：_________________________________。 5．海水中含有豐富的鎂資源。某同學設計了從模擬海水中制備MgO的實驗方案： 模擬海水中的離子濃度/molL－1 Na＋ Mg2＋ Ca2＋ Cl－ HCO3－ 0.439 0.050 0.011 0.560 0.001 注：溶液中某種離子的濃度小于1.010－5 molL－1，可認為該離子不存在；實驗過程中，假設溶液體積不變。 Ksp[CaCO3]＝4.9610－9　　Ksp[MgCO3]＝6.8210－6 Ksp[Ca(OH)2]＝4.6810－6 Ksp[Mg(OH)2]＝5.6110－12 下列說法正確的是 A．沉淀物X為CaCO3 B．濾液M中存在Mg2＋，不存在Ca2＋ C．濾液N中存在Mg2＋、Ca2＋ D．步驟②中若改為加入4.2 g NaOH固體，沉淀物Y為Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物 6．一定溫度下的難溶電解質AmBn在水溶液中達到沉淀溶解平衡時，其平衡常數(shù)Ksp = cm(An+)cn(Bm?)，稱為難溶電解質的溶度積。已知下表數(shù)據(jù)： 物質 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3 Ksp(25C) 8.010?16 2.210?20 4.010?38 完全沉淀時的pH范圍 ≥9.6 ≥6.4 3~4 對含等物質的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的說法，不科學的是 A．向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到紅褐色沉淀 B．該溶液中c(SO42?)：[c(Cu2+)+c(Fe2+)+ c(Fe3+)]＞5：4 C．向該溶液中加入適量氯水，并調節(jié)pH到3?4后過濾，可獲得純凈的CuSO4溶液 D．在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在 7．[2018新課標3卷]用0.100 molL-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 molL-1 Cl-溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關描述錯誤的是 A．根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計算可知Ksp(AgCl)的數(shù)量級為10-10 B．曲線上各點的溶液滿足關系式c(Ag+)c(Cl-)=Ksp(AgCl) C．相同實驗條件下，若改為0.0400 molL-1 Cl-，反應終點c移到a D．相同實驗條件下，若改為0.0500 molL-1 Br-，反應終點c向b方向移動 8．[2017新課標Ⅱ]由下列實驗及現(xiàn)象不能推出相應結論的是 實驗 現(xiàn)象 結論 A． 向2 mL 0.1 的溶液中加足量鐵粉，振蕩，加1滴KSCN溶液 黃色逐漸消失，加KSCN溶液顏色不變 還原性： B． 將金屬鈉在燃燒匙中點燃，迅速伸入集滿CO2的集氣瓶 集氣瓶中產(chǎn)生大量白煙，瓶內有黑色顆粒產(chǎn)生 CO2具有氧化性 C． 加熱盛有少量NH4HCO3固體的試管，并在試管口放置濕潤的紅色石蕊試紙 石蕊試紙變藍 NH4HCO3顯堿性 D． 向2支盛有2 mL相同濃度銀氨溶液的試管中分別加入2滴相同濃度的NaCl和NaI溶液 一只試管中產(chǎn)生黃色沉淀，另一支中無明顯現(xiàn)象 9．[2017新課標Ⅲ]在濕法煉鋅的電解循環(huán)溶液中，較高濃度的會腐蝕陽極板而增大電解能耗?？上蛉芤褐型瑫r加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀從而除去。根據(jù)溶液中平衡時相關離子濃度的關系圖，下列說法錯誤的是 A．的數(shù)量級為 B．除反應為Cu+Cu2++2=2CuCl C．加入Cu越多，Cu+濃度越高，除效果越好 D．2Cu+=Cu2++Cu平衡常數(shù)很大，反應趨于完全 1．【答案】D 【解析】Ca(OH)2的溶解度比較特殊，隨溫度升高而減小，其他絕大多數(shù)固體物質隨溫度升高，溶解度增大；氣體物質溶解度隨溫度升高而減小。 2．【答案】B 3．【答案】D 【解析】A項中KW只與溫度有關。B項只要滿足ΔH－TΔS<0，都是自發(fā)反應。C項中化學平衡常數(shù)K只與溫度有關。 4．【答案】（1）有機羧酸電離出H+與Ca5(PO4)3OH電離出的OH?發(fā)生反應：H++OH?H2O，使Ca5(PO4)3OH的溶解平衡向右移動 （2）F?與Ca5(PO4)3OH溶解產(chǎn)生的Ca2+、發(fā)生反應生成更難溶的Ca5(PO4)3F：5Ca2++3+F? Ca5(PO4)3F↓ （3）在牙膏中加Ca2+，使題中溶解平衡向左移動 5．【答案】A 【解析】由HCO3－＋OH－===CO32－＋H2O知步驟①反應后c(Ca2＋)c(CO32－)＝0.0111.010－3＝1.110－5＞Ksp(CaCO3)，故有CaCO3生成。Ca2＋過量，其濃度為0.011 molL－1－1.010－3 molL－1＝0.010 molL－1，故B選項錯誤。溶液中c(CO32－)＝ molL－1＝4.9610－7molL－1，c(Mg2＋)c(CO32－)＝0.0504.9610－7＝2.4810－8＜Ksp(MgCO3)，故無MgCO3生成，A選項正確。同理可通過類似計算判斷濾液N中有Ca2＋而無Mg2＋，C選項錯誤，D選項中沉淀物Y中無Ca (OH)2，D選項錯誤。 6．【答案】C 【解析】根據(jù)溶度積常數(shù)可判斷A正確；由于c(Cu2+)、c(Fe2+)、c(Fe3+)在溶液中均發(fā)生水解反應而使金屬陽離子濃度減小，因此B正確；由選項C的操作可知，溶液中還有氯離子，即溶液中還存在CuCl2，C錯誤；由表中數(shù)據(jù)知Fe3+在pH=3?4的環(huán)境中已沉淀完全，因此選項D正確。 7．【答案】C 【解析】A．選取橫坐標為50mL的點，此時向50mL 0.05mol/L的Cl-溶液中，加入了50mL 0.1mol/L的AgNO3溶液，所以計算出此時溶液中過量的Ag+濃度為0.025mol/L（按照銀離子和氯離子1:1沉淀，同時不要忘記溶液體積變?yōu)樵瓉?倍），由圖示得到此時Cl-約為110-8mol/L（實際稍?。訩SP(AgCl)約為0.02510-8=2.510-10，所以其數(shù)量級為10-10，選項A正確。 B．由于KSP(AgCl)極小，所以向溶液滴加硝酸銀就會有沉淀析出，溶液一直是氯化銀的飽和溶液，所以c(Ag+)c(Cl-)＝KSP(AgCl)，選項B正確。 C．滴定的過程是用硝酸銀滴定氯離子，所以滴定的終點應該由原溶液中氯離子的物質的量決定，將50mL 0.05mol/L的Cl-溶液改為50mL 0.04mol/L的Cl-溶液，此時溶液中的氯離子的物質的量是原來的0.8倍，所以滴定終點需要加入的硝酸銀的量也是原來的0.8倍，因此應該由c點的25mL變?yōu)?50.8=20mL，而a點對應的是15mL，選項C錯誤。 D．鹵化銀從氟化銀到碘化銀的溶解度應該逐漸減小，所以KSP(AgCl)應該大于KSP(AgBr)，將50mL 0.05mol/L的Cl-溶液改為50mL 0.05mol/L的Br-溶液，這是將溶液中的氯離子換為等物質的量的溴離子，因為銀離子和氯離子或溴離子都是1:1沉淀的，所以滴定終點的橫坐標不變，但是因為溴化銀更難溶，所以終點時，溴離子的濃度應該比終點時氯離子的濃度更小，所以有可能由a點變?yōu)閎點。選項D正確。 點睛：本題雖然選擇了一個學生不太熟悉的滴定過程——沉淀滴定，但是其內在原理實際和酸堿中和滴定是一樣的。這種滴定的理論終點都應該是恰好反應的點，酸堿中和滴定是酸堿恰好中和，沉淀滴定就是恰好沉淀，這樣就能判斷溶液發(fā)生改變的時候，滴定終點如何變化了。 8．【答案】C 9．【答案】C 【解析】A．Ksp(CuCl)=c(Cu+)c(Cl－)，在橫坐標為1時，縱坐標大于－6，小于?5，所以Ksp(CuCl)的數(shù)量級是10－7，A正確；B．除去Cl－反應應該是Cu+Cu2＋＋2Cl－＝2CuCl，B正確；C．溶液中存在平衡：Cu++Cl－CuCl、2Cu+Cu2++Cu，加入純固態(tài)物質Cu對平衡無影響，故C錯誤；D．在沒有Cl－存在的情況下，反應2Cu＋Cu2＋＋Cu的平衡常數(shù)約為，平衡常數(shù)很大，反應趨于完全，D正確。答案選C。