人教版高中化学选修4教学讲义,复习补习资料(含知识讲解,巩固练习):18【基础】难溶电解质的溶解平衡

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名称 人教版高中化学选修4教学讲义,复习补习资料(含知识讲解,巩固练习):18【基础】难溶电解质的溶解平衡
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科目 化学
更新时间 2020-01-07 16:11:41

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难溶电解质的溶解平衡

【学习目标】
  1、知道难溶物在水中的溶解情况及沉淀溶解平衡的建立过程,能描述沉淀溶解平衡;
  2、知道沉淀转化的本质;
  3、知道沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。
【要点梳理】
要点一、沉淀溶解平衡
1.物质的溶解性
电解质在水中的溶解度,有的很大,有的很小,但仍有度。在20℃时溶解性与溶解度的关系如下:
溶解性
易溶
可溶
微溶
难溶
溶解度
>10 g
1 g~10 g
0.01 g~1 g
<0.01 g
说明:物质在水中“溶”与“不溶”是相对的,“不溶”是指难溶,没有绝对不溶的物质。
2.难溶物的溶解平衡
难溶电解质的离子进入溶液的速率和从溶液里转回到电解质固体表面沉积的速率相等,溶液里的离子处于饱和及固态电解质的量保持不变的状态,叫做难溶电解质的沉淀溶解平衡状态,简称沉淀溶解平衡。例如:
AgCl(s) / Ag+(aq)+Cl―(aq)
未溶解的固体 溶液中的离子
PbI2(s) /Pb2+(aq)+2I―(aq)
未溶解的固体 溶液中的离子
3.溶解平衡特征。
(1)“动”——动态平衡,溶解的速率和沉淀的速率都不为0;
(2)“等”——v溶解=v沉淀;
(3)“定”——达到平衡时,溶液中离子的浓度保持不变;
(4)“变”——当改变外界条件时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。
4.沉淀溶解平衡常数——溶度积。
(1)定义:在一定条件下,难溶强电解质AmBn溶于水形成饱和溶液时,溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡,叫做沉淀溶解平衡。这时,离子浓度幂的乘积为一常数,叫做溶度积Ksp。
(2)表达式:
AmBn(s)mAn+(aq)+nBm―(aq)
Ksp=[c(An+)]m·[c(Bm―)]n
要点诠释: 溶度积(Ksp)的大小只与难溶电解质的性质和温度有关,与浓度无关。
(3)溶度积规则:
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小,可以判断难溶电解质在给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,直至溶液饱和,达到新的平衡;
Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;
Qc<Ksp,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。
要点诠释:(1)对同种类型物质,Ksp越小其溶解度越小,越容易转化为沉淀。
(2)对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶电解质,不能直接比较Ksp的大小来确定其溶解能力的大小,需转化为溶解度来计算。
(3)溶液中的各离子浓度的变化只能使沉淀溶解平衡移动,并不改变溶度积。
5.影响沉淀溶解平衡的因素。
内因:难溶电解质本身的性质。
外因:(1)浓度:加水冲稀,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,但Ksp不变。
(2)温度:多数难溶电解质溶解于水是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,同时Ksp变大。
(3)同离子效应:向沉淀溶解平衡体系中,加入相同的离子,使平衡向沉淀方向移动,但Ksp不变。
(4)其他:向沉淀溶解平衡体系中,加入可与体系中某些离子反应生成更难溶的沉淀或气体,使平衡向溶解的方向移动,Ksp不变。
要点诠释:溶解度随温度升高而增大的难溶电解质,升高温度后,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动;溶解度随温度升高而减小的难溶电解质,升高温度后,沉淀溶解平衡向沉淀的方向移动。
要点二、沉淀溶解平衡的应用
难溶电解质的沉淀溶解平衡在生产、科研和环保等领域有着许多应用。沉淀溶解平衡是一个动态平衡,当条件发生改变时,平衡也会相应地发生移动。我们在生产、生活中经常根据平衡移动原理,选择适当的条件,使平衡向着需要的方向移动。
1.沉淀的生成。
(1)沉淀的方法:
①调节pH法:
例如:除去硫酸铜溶液中混有的少量铁离子。
方法:向溶液中加入氢氧化铜或碱式碳酸铜,调节溶液的pH在3~4之间,铁离子就会转化为氢氧化铁而除去。
流程图:
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等沉淀,也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下:
Cu2++S2―=CuS↓ Cu2++H2S=CuS↓+2H+
Hg2++S2―=HgS↓ Hg2++H2S=HgS↓+2H+
(2)不同沉淀方法的应用。
①直接沉淀法:除去指定的溶液中某种离子或获取该难溶电解质。
②分步沉淀法:鉴别溶液中含有哪些离子或分别获得不同难溶电解质。
③共沉淀法:除去一组某种性质相似的离子,加入合适的沉淀剂。
④氧化还原法:改变某离子的存在形式,促进其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分离除去。
要点诠释:(1)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些离子的目的。
(2)沉淀法工艺流程示意图如图:
/
2.沉淀的溶解
根据溶度积规则,当Qc<Ksp时,沉淀就向溶解的方向进行。因此,使沉淀溶解的总原则就是设法使构晶离子的浓度减小使之满足Qc<Ksp。
常用的方法是:在难溶电解质饱和溶液中加入适当试剂使之与组成沉淀的一种构晶离子结合成另一类化合物,从而使之溶解。具体办法可采用酸碱溶解法、配位溶解法、氧化还原溶解法以及沉淀转化溶解法等。
(1)酸碱溶解法。
例如:难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中
在上述反应中,气体CO2的生成和逸出,使CaCO3溶解平衡体系中的CO32―浓度不断减小,平衡向沉淀溶解方向移动。
要点诠释:①类似的可用强酸溶解的难溶电解质还有FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等。
②医学上用BaSO4作“钡餐”,但不能用BaCO3,其原因是BaCO3溶于胃酸(盐酸)。
(2)盐溶解法。

如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液。
Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH―(aq)
当加入NH4Cl溶液时,NH4++OH―NH3·H2O,使c(OH―)减小,使Mg(OH)2溶解平衡向右移动,直至沉淀完全溶解,总反应式为:
Mg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3·H2O
(3)氧化还原法。
有些金属硫化物如CuS、HgS等,其溶度积很小,在饱和溶液中c(S2―)特别小,不能溶于非氧化性强酸,只能溶于氧化性酸,减小c(S2―),从而达到沉淀溶解的目的。如:
3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O
此法适用于溶解那些具有明显氧化性或还原性的难溶物。
(4)生成配合物使沉淀溶解。
向沉淀体系中加入适当配合剂,使溶液中某离子生成稳定的配合物,减小其离子浓度,从而使沉淀溶解。如:
AgCl可溶于NH3·H2O
此法对用酸碱性不能溶解的难溶电解质具有重要意义。
(5)沉淀转化溶解法。
此法是将难溶物转化为能被前三种方法溶解的沉淀,然后再溶解。例如:
重晶石(BaSO4)BaCO3
总反应的离子方程式为:
BaSO4+CO32―BaCO3+SO42―
要点诠释:虽然BaSO4比BaCO3更难溶于水,但在CO32―浓度较大的溶液中,BaSO4溶解在水中的Ba2+能与CO32―结合形成 BaCO3溶液。转化过程是用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4溶液,待达到平衡后,移走上层溶液;再加入饱和Na2CO3溶液,重复处理多次,使绝大部分BaSO4转化为BaCO3;最后加入盐酸,Ba2+即转入到溶液中。
3.沉淀的转化。
根据难溶物质溶解度的大小,难溶物质间可以进行转化,例如:
AgNO3溶液和NaCl溶液反应,生成AgCl沉淀。当向体系中滴加KI溶液时,溶液中的Ag+和I―结合生成了更难溶解的AgI,由于溶液中Ag+浓度减小,促进了AgCl的溶解,最终AgCl全部转化为AgI。
同样,由于硫化银的溶解度比碘化银的溶解度更小,因此向体系中滴加硫化钠溶液时,碘化银转化为硫化银。
要点诠释:(1)沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般地,溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。
(2)沉淀的转化在生产、生活中的应用较多,如用FeS、MnS、H2S等除去废水中的重金属离子(Hg2+、Pb2+等):
FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)
【典型例题】
类型一、难溶电解质的溶解平衡
例1.(2019 海淀同步检测) 下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中不正确的是( )。
A.AgCl沉淀的生成和溶解仍在不断地进行,但二者速率相等
B.向AgCl饱和溶液中加入NaCl固体,AgCl的Ksp减小
C.升高温度,AgCl的溶解度增大
D.加入水,平衡向AgCl溶解的方向移动
【思路点拨】Ksp和溶解度都只与温度有关,与浓度无关。
【答案】B
v【解析】A项,AgClAg+(aq)+C1-(aq)达到沉淀溶解平衡时,v生成= v溶解,故A项正确;Ksp(AgCl)只与温度有关,与浓度无关,故B项错误;C项,AgCl溶解方向为吸热过程,升温平衡正向移动,AgCl溶解度增大,C项正确;D项,加水稀释时,平衡正向移动,D项正确。
【总结升华】沉淀溶解平衡如同前面的化学平衡和电离平衡一样,分析时也同样遵循勒夏特列原理。
举一反三:
【变式1】下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )
A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等
B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变
D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解
【答案】B
【变式2】(2019 四中同步)在有固态CaCO3存在的饱和溶液中,存在着如下平衡:
CaCO3(s) /Ca2+(aq)+CO32-(aq),加入下列溶液能使Ca/CO3质量增加的是
A.CaCl2溶液 B.KNO3溶液
C.NH4Cl溶液 D.NaCl溶液
【答案】A
【解析】加入KNO3溶液和NaCl溶液相当于加入了H2O,使平衡向右移动,使CaCO3质量减少;加入NH4Cl溶液,由于NH4+水解显酸性,消耗了CO32-,使平衡向右移动促进了CaCO3的溶解;而加入CaCl2溶液,增大了钙离子的浓度,使平衡左移,使CaCO3质量增加。
类型二、溶度积(Ksp)及其计算
例2.25℃时,Ksp (BaSO4)=1×10-10,Ksp (BaCO3)=2.6×10-9。该温度下,下列说法不正确的是( )
A.同浓度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出
B.BaCO3悬浊液中加入少量的新制氯水,c (Ba2+)增大
C.BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中,
D.BaSO4悬浊液中加入Na2CO3浓溶液,BaSO4不可能转化为BaCO3
【思路点拨】A:根据化学式相似的物质Ksp小的,溶解度也较小,容易形成沉淀。
B:根据BaCO3的溶解平衡移动分析。
C:根据Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3)的计算来分析。
D:只要溶液中c (CO32-)·c (Ba2+)>Ksp(BaCO3)就可以形成碳酸钡沉淀。
【答案】D
【解析】A项,Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),所以同浓度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出,A正确。
B项,BaCO3悬浊液中加入少量的新制氯水,氯水显酸性,消耗溶液中的CO32-,促进碳酸钡的溶解平衡右移,因此c (Ba2+)增大,B正确。
C项,BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中,,C正确。
D项,只要溶液中c (CO32-)·c (Ba2+)>Ksp(BaCO3)就可以形成碳酸钡沉淀,所以BaSO4悬浊液中加入Na2CO3浓溶液,BaSO4有可能转化为BaCO3,D不正确。
【总结升华】本题考查了沉淀之间的转化,沉淀溶解平衡的移动,Ksp的有关计算,综合性较强,注意把握沉淀溶解平衡原理及其影响因素是解题的关键。
例3.铬酸银在298 K的溶解度为0.00445 g,求其溶度积。
【答案】Ksp(Ag2CrO4)=9.62×10-12。
【解析】 因铬酸银(Ag2CrO4)饱和溶液是极稀的,其密度可认为是1 g·mL―1。已知Ag2CrO4的相对分子质量为332,所以Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度为。
因为Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42―(aq),
所以c(Ag+)=2×1.34×10―4 mol·L―1=2.68×10―4 mol·L―1,
c(CrO42―)=1.34×10―4 mol·L―1;
Ksp(Ag2CrO4)=[c(Ag+)]2·c(CrO42―)=(2.68×10-4)2×1.34×10-4=9.62×10-12。
【总结升华】正确书写Ksp的数学表达式。对于沉淀溶解平衡:一般形式如:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm―(aq),Ksp=cm(An+)·cn(Bm―),注意离子所带电荷数和其离子浓度的方次及Ksp的单位。
举一反三:
【变式1】难溶电解质AB2饱和溶液中,c(A+)=x mol·L―1,c(B―)=y mol·L―1,则Ksp值为( )
A. B.xy C.xy2 D.4xy2
【答案】C
【变式2】已知:某温度时,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl―)=1.8×10―10,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO42―)=1.1×10-12。
试求:此温度下AgCl和Ag2CrO4达到平衡状态时的物质的量浓度。
【答案】此温度下达到平衡状态时AgCl的物质的量浓度为1.3×10―5mol/L;Ag2CrO4的物质的量浓度为5.2×10―5mol/L
类型三、沉淀的生成
例4.在100 mL 0.01 mol / L KCl溶液中,加入1 mL 0.1 mol / L AgNO3溶液,有没有AgCl沉淀析出?(已知AgCl的Ksp=1.8×10―10 mol2·L―2)
【答案】 在难溶电解质溶液中,产生沉淀的唯一条件是Qc>Ksp,c(Ag+)=0.01 mol / L×=9.9×10-5 mol / L,c(Cl-)=0.01 mol / L×=9.9×10-3 mol / L,因为Qc=c(Ag+)·c(Cl-)=9.9×10-5 mol / L×9.9×10-3 mol / L=9.8×10―7 mol2·L―2>Ksp,故有AgCl沉淀析出。
【解析】见答案。
举一反三:
【变式1】污水处理的主要方法有:①中和法;②化学沉淀法;③氧化还原法;④过滤法。其中属于化学方法的有( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】A
【巩固练习】
一、选择题(每小题有1~2个选项符合题意)
1.下列说法正确的是( )
A.往NaCl饱和溶液中滴加浓盐酸,NaCl的溶解度减小
B.升高温度,物质的溶解度都会增大
C.在饱和NaCl溶液中存在溶解平衡
D.在任何溶液中都存在溶解平衡
2.(2019 北京四中)有关CaCO3的溶解平衡的说法中,不正确的是(  )
A.CaCO3沉淀析出和沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.CaCO3难溶于水,其饱和溶液不导电,属于弱电解质溶液
C.升高温度,CaCO3沉淀的溶解度增大
D.向CaCO3沉淀中加入纯碱固体,CaCO3的溶解度降低
3.(2019 海南高考)向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列数值变小的是( )。
A.c() B.c() C.c(H+) D.Ksp(Mg)
4.下列化学原理的应用,主要是利用沉淀溶解平衡原理来解释的是( )
①热纯碱溶液洗涤油污的能力强;②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当做食盐食用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒;③溶洞、珊瑚的形成;④碳酸钡不能做“钡餐”而硫酸钡则能;⑤泡沫灭火器灭火的原理。
A.②③④ B.①②③ C.③④⑤ D.全部
5.25℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I―(aq),加入KI溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液中Pb2+和I―浓度都增大 B.溶度积常数Ksp增大
C.沉淀溶解平衡向左移动 D.溶液中Pb2+浓度减小
6.把Ca(OH)2放入蒸馏水中达到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH―(aq),下列说法正确的是( )
A.恒温下向溶液中加CaO,溶液的pH升高
B.给溶液加热,溶液的pH升高
C.向溶液中加入少量Na2CO3固体,溶液的pH升高
D.向溶液中加入少量NaOH固体,Ca2+的物质的量浓度减小
7.向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继续滴加一滴KI溶液并振荡,沉淀变为淡黄色,再滴加一滴Na2S溶液并振荡,沉淀又变为黑色,根据上述变化过程,分析此三种沉淀物的溶解度关系是( )
A.AgCl=AgI=Ag2S B.AgCl<AgI<Ag2S
C.AgCl>AgI>Ag2S D.AgI>AgCl>Ag2S
8.(2019 海淀一模)将1.5mL 0.1mol/L Na2SO4溶液和1.0mL 0.1mol/L BaCl2溶液混合后得到浊液a ,过滤得到滤液b和白色沉淀c。下列分析不正确的是( ?? ) A.浊液a中存在沉淀溶解平衡: BaSO4Ba2+(aq)+ SO42-(aq)
B.若向滤液b中滴加0.01mol/L Na2SO4溶液,无明显现象
C.若向滤液b中滴加0.01mol/L BaCl2溶液,会出现白色沉淀
D.若向滤液b中滴加0.1mol/L AgNO3溶液,无明显现象

二、填空题
1.在一定温度下,难溶电解质的溶解平衡是指沉淀的________和________相等时,难溶电解质在溶液中达到“饱和”。例如,AgCl投入水中,存在如下溶解平衡:________,上述平衡存在两个过程:一方面,________;另一方面,________,当________和________相等时,AgCl在溶液中达到“饱和”。
2.将足量CaCO3粉末加入10 mL水中,充分溶解至饱和,写出CaCO3的溶解平衡:________,加入下列物质后再次达平衡时,用“变大、变小、不变”填空。
(1)再加10 mL水,c(Ca2+)________,n(Ca2+)________;
(2)加10 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液,c(Ca2+)________;
(3)加10 mL 0.1 mol/L CaCl2溶液,c(Ca2+)________;
(4)加100 mL 0.1 mol/L盐酸,c(Ca2+)________。
3.已知难溶于水的盐在水中存在溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl―(aq)。
(1)若把足量AgCl分别放入①100 mL蒸馏水;②100 mL 0.1 mol/L NaCl溶液;③100 mL 0.1 mol/L AlCl3溶液;④100 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液中,搅拌后,在相同温度下Ag+浓度由大到小的顺序是________>________>________>________(用序号回答)。
(2)在一定温度下,水溶液中Ag+的物质的量浓度和Cl―的物质的量浓度的乘积为一常数,可用Ksp表示:Ksp=c(Ag+)·c(Cl―)=1.8×10―10。在0.1 mol/L AlCl3溶液中,Ag+的物质的量浓度最多为________mol/L。
4.向含有AgI的饱和溶液中:
(1)加入固体AgNO3,则c(I―)________(填“变大”、“变小”或“不变”,下同)。
(2)若改加更多的AgI,则c(Ag+)将________。
(3)若改加AgBr固体,则c(I―) ________,c(Ag+)________。
5.牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着,它在唾液中存在下列平衡:Ca5(PO4)3OH(固)5Ca2++3PO43―+OH―,进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀,其原因是________,已知Ca5(PO4)3F(固)的溶解度比上面的矿化产物更小,质地更坚固。用离子方程式表示,当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因:__________________。根据以上原理,请你提出一种其它促进矿化的方法:________。
6.(2019 太原五中)(1)对于Ag2S(s)2Ag++S2-,其Ksp的表达式为________。
(2)下列说法中不正确的是________(填序号)。
①用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小
②一般地,物质的溶解度随温度的升高而增加,故物质的溶解大多是吸热的
③对于Al(OH)3(s)Al(OH)3Al3++3OH-,前者为溶解平衡,后者为电离平衡
④除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀比用CO好,说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3大
⑤沉淀反应中常加过量的沉淀剂,其目的是使沉淀更完全
(3)如何除去Mg(OH)2中混有的Ca(OH)2?

7.含有较多Ca2+、Mg2+的水称为硬水,长期饮用硬水,会患消化系统和泌尿系统疾病。烧硬水过程中形成水垢,不及时清除会造成导热不良、浪费燃料等。
(1)锅炉水垢中的CaSO4,可用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,写出转化的化学方程式________________。
(2)向处理后的水垢中加入NH4Cl溶液,水垢即可溶解。结合离子方程式解释原因________。
(3)已知25℃时某些物质的溶解度如下:
CaCO3
Ca(OH)2
MgCO3
Mg(OH)2
溶解度/g
1.5×10-3
0.165
2.6×10-3
9×10-4
硬水中的Ca(HCO3)2与Mg(HCO3)2受热分解生成CaCO3与MgCO3沉淀。若硬水长时间加热,请根据上表数据分析最终生成的水垢的主要成分为________(填化学式)。
【答案与解析】
一、选择题
1、AC
解析:A项,NaCl饱和溶液中存在溶解、结晶的动态平衡,滴加浓盐酸使Cl-浓度增大,平衡向结晶方向移动,析出NaCl晶体,溶解度减小;B项,如气体的溶解度随温度升高而降低;D项,在电解质溶液中存在溶解平衡。
2、B
【解析】CaCO3固体在溶液中达到溶解平衡后,沉淀溶解与沉淀生成速率相等,但不为0;一般来说,升高温度,有利于固体物质的溶解;CaCO3难溶于水,但溶解的部分是完全电离的,电离出Ca2+和CO32-,属于强电解质;向CaCO3溶解平衡体系中加入纯碱固体,增大了CO32-浓度,使溶解平衡向左移动,降低了CaCO3的溶解度。
3、A
【解析】MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡:MgCO3(s) Mg2+(aq)+CO32?(aq),加入少量稀盐酸可与CO32?促使溶解平衡正向移动,故溶液中c(CO32?)减小,c(Mg2+)及c(H+)增大,Ksp(MgCO3)只与温度有关,不变。故选A。
4、A
解析:①热纯碱溶液洗涤油污的能力强,属于水解平衡的移动;⑤泡沫灭火器灭火的原理,属于互促水解,也不是沉淀溶解平衡。所以本题选A。
5、C、D
解析:加入KI溶液,会使得c(I-)增大,进而使得溶解平衡向左移动,c(Pb2+)减小,A错CD对;由于温度不变,所以Ksp不变,B错;
6、C、D
解析:如果温度不变,则加入CaO后,溶液中的Ca(OH)2的浓度不变,所以pH应该不变,A错;当温度升高时,平衡会向左移动,所以pH会减小,B错;加入碳酸钠,会生成CaCO3,使得平衡右移,所以pH升高,C正确;加入NaOH,使得c(OH-)增大,平衡左移而减小Ca2+的物质的量,D正确。
7、C
解析:根据沉淀的转化原理,反应总是向生成溶解度更小的物质的方向进行,所以三种物质的溶解度关系为:
AgCl>AgI>Ag2S
8、D
【解析】A 项,由于浊液中的沉淀是BaSO4 ,存在的沉淀溶解平衡,因此,A正确;B项,由于在滤液b 中 Na2SO4 已经是剩余状态,因此再加 Na2SO4 ,不会出现沉淀,因此,B正确;C项,由于该反应充分反应后,溶液中的成分有没反应完的Na2SO4 ,加入BaCl2一定会生成沉淀,因此,C正确;D项,由于滤液b 中含有Cl- ,加入硝酸银后生成白色沉淀,因此,D不正确。
二、填空题
1、沉淀溶解速率 沉淀生成速率 AlCl(s) /Ag+(aq)+Cl―(aq)
Ag+和Cl―在水分子的作用下会脱离AgCl的表面溶入水中
溶液中的Ag+ 和Cl―受AgCl表面正、负离子的吸引,回到固体表面
沉淀溶解速率 沉淀生成速率
解析:本题属基本概念题目,考查溶解平衡的建立。只有能熟练把握沉淀平衡的建立,才能理解有关问题。详情可参照本节知识导学前面的讲解。
2、CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq)
(1)不变 变大 (2)变小 (3)变大 (4)变大
解析:(1)加入水后,CaCO3溶解的物质的量更多,n(Ca2+)增大,但溶解度不变,所以c(Ca2+)不变
(2) 由于c(CO32-)增大,而Ksp不变,所以c(Ca2+)变小
(3)加入CaCl2 ,所以c(Ca2+)变大
(4)加入的盐酸可以溶解CaCO3,所以c(Ca2+)变大
3、(1)① ② ④ ③ (2)6×10-10
解析:②③④三种溶液中c(Cl-)分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,而c(Cl-)越大,会使得c(Ag+)越小。
在0.1 mol/L AlCl3溶液中,c(Cl-)为0.3mol/L,将其代入Ksp公式可以算出数据。
4、(1)变小 (2)不变 (3)变小 变大
解析:(1)加入固体AgNO3,则c(Ag+)增大,所以会使得c(I―)变小;
(2)若改加更多的AgI,其溶解平衡不移动,所以c(Ag+)不变;
(3)若改加AgBr固体,由于AgBr溶解度比AgI大,所以会使得c(Ag+)增大,从而使c(I―)减小。
5、H++OH-=H2O,使平衡向脱矿方向移动 5Ca2++3PO43-+F-=Ca5(PO4)3F 加Ca2+(或加PO43-等)
解析:本题涉及沉淀平衡的移动、沉淀的转化等问题,虽然知识较陌生,但题目难度并不大。根据本节知识导学讲解的内容可以较快的解答。
6、(1)Ksp=c2(Ag+)·c(S2-) (2)④ (3)加足量MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,洗涤即得纯Mg(OH)2。
【解析】(1)由溶度积常数的概念直接写出。(2)①Cl-抑制AgCl溶解,正确;②物质的溶解大多是吸热的,正确;③正确;④除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀比用CO好,是因为Mg(OH)2的Ksp更小,剩余的Mg2+更少,错误;⑤正确。(3)根据沉淀的转化原理,向其中加Mg2+即可。
7、(1)CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4
(2) CaCO3+NH4++H2O=Ca2++HCO3-+ NH3·H2O
(3)CaCO3 和Mg(OH)2
解析:(1)用Na2CO3溶液处理CaSO4,转化为CaCO3的化学方程式为:CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4
(2)向处理后的水垢中加入NH4Cl溶液除水垢的原理及离子方程式为:NH4+水解显酸性,将CaCO3溶解 CaCO3+NH4++H2O=Ca2++HCO3-+ NH3·H2O
(3)根据原题中给出的物质的溶解度以及沉淀的转化原理,所以反应向生成溶解度更小的物质的方向进行,即最终生成的水垢的主要成分为CaCO3 和Mg(OH)2。