2019-2020学年高中化学第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡课时训练新人教版
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第三章第四节第1课时一、选择题1.下列说法正确的是( C )A.硫酸钡放入水中不导电,则硫酸钡是非电解质B.物质溶于水达到饱和时,溶解过程就停止了C.绝对不溶解的物质是不存在的D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0解析:A项,硫酸钡是强电解质,其在水中的溶解度比较小,错误;B项,溶解平衡为动态平衡,错误;D项,残留离子浓度小于10-5mol·L-1时,则认为该离子沉淀完全,错误。
2.已知K sp(AgCl)=1.8×10-10,K sp(AgI)=8.5×10-17,K sp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是( C )A.AgCl>AgI>Ag2CrO4B.AgCl>Ag2CrO4>AgIC.Ag2CrO4>AgCl>AgID.Ag2CrO4>AgI>AgCl解析:设Ag2CrO4饱和溶液中Ag+的浓度为x,则CrO2-4的浓度为0.5x,则有K sp(Ag2CrO4)=x2×0.5x=0.5x3=2.0×10-12,则有x=34×10-12≈1×10-4,因为AgCl饱和溶液中c(Ag+)= 1.8×10-10≈1×10-5,所以Ag+浓度Ag2CrO4>AgCl,化学式相似的AgCl和AgI的K sp 越小,c(Ag+)越小,即AgCl>AgI,Ag+浓度大小顺序为Ag2CrO4>AgCl>AgI,故选C。
3.磷酸钙用于制造乳色玻璃、陶瓷、涂料、媒染剂、药物、肥料、家畜饲料添加剂、糖浆澄清剂、塑料稳定剂等。
磷酸钙容易形成结石。
已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中c(Ca2+)=2.0×10-6mol·L-1,c(PO3-4)=2.0×10-6mol·L-1,则Ca3(PO4)2的K sp为( B )A.2.0×10-29B.3.2×10-29C.6.3×10-18D.5.1×10-27解析:Ca3(PO4)2的饱和溶液中存在Ca3(PO4)2(s)3Ca2+(aq)+2PO3-4(aq),c(Ca2+)=2.0×10-6mol·L-1,c(PO3-4)=2.0×10-6mol·L-1,则K sp[Ca3(PO4)2]=(2.0×10-6mol·L-1)3×(2.0×10-6mol·L-1)2=3.2×10-29。
〖第四节难溶电解质的溶解平衡〗之小船创作从容说课在学生学习了弱电解质的电离平衡、水的电离和溶液的酸碱性、盐类水解平衡之后,教科书接着介绍“难溶电解质的溶解平衡”,可帮助学生更全面地了解水溶液中离子平衡相关的理论,使他们更为透彻地理解在溶液中发生离子反应的原理。
本节内容的基本知识框架是:在教学方法上,本节教材以理论分析与实验探究并重,注重学习过程的作用。
先后以四个【思考与交流】为主线,辅助以必要的【资料】查询、“废水处理化学沉淀法工艺流程”介绍和“实验”活动,始终强调学生的主动参与。
关于学习过程中的思维训练,教科书突出地以辩证思维为特征,以溶解与沉淀这两个互逆的过程作为研究的对象,从“沉淀的生成”“沉淀的溶解”和“沉淀的转化”等不同角度反复地论证物质溶解的绝对性和物质溶解限度大小的相对性,并且在论证物质的“溶”与“不溶”之间更使水溶液中各种微观粒子的相互作用以动态的形式展示出来,最终得出结论:沉淀的生成、溶解和转化实质就是沉淀溶解平衡的建立和移动的过程。
教学中应注意的问题:1.为了便于学生深入理解难溶电解质的溶解平衡,教科书通过【科学视野】提供了有关“溶度积”的阅读材料供学生选学和参考,教学中不要求学生掌握有关“溶度积”的计算。
2.把握住知识的深度和教学语言的科学性,在难电离物质的溶解平衡问题上的讨论宜粗不宜细。
需要指出的是,难溶电解质的溶解平衡和难电离物质(弱电解质)的电离平衡不能混为一谈。
首先从物质类别方面看,难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质[如BaSO4是强电解质,而Al(OH)3是弱电解质],而难电离物质只能是弱电解质。
再从变化的过程来看,溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态;而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。
关于这类问题要让学生了解,但不必深入探讨。
1.新课引入。
通过一组补充实验,帮助学生回顾溶解平衡的相关知识,为后面将“有难溶物生成的离子反应”转化为“难溶电解质溶解的问题”来作铺垫。
人教版(2019)选择性必修1第三章水溶液中的离子反应与平衡第四节沉淀溶解平衡教学设计1、理解难溶电解质的沉淀溶解平衡,能应用化学平衡理论描述溶解平衡O2、了解溶度积的意义,明确溶度积与离子积的关系。
3、了解沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质。
重点:沉淀溶解平衡及溶度积的理解应用难点:沉淀溶解平衡及溶度积的理解应用一、导入新课将硝酸银溶液与氯化钠溶液混合,会生成白色沉淀。
如果上述两种溶液中硝酸银和氯化钠的物质的量相对且充分反应,此时溶液中还有Ag+和CT吗?二、新课讲授【师】在初中化学中,我们曾根据物质溶解度的大小,将物质分为易溶物、可溶物、微溶物和难溶物。
例如,AgCl、BaSCU、Fe(OH)3等都属于难溶物。
根据书中表格信息回答下列问题。
(1)通常我们所说的难溶物在水中是否完全不能溶解?(2)生成AgCl沉淀的离子反应完成后,溶液中是否还有Ag+和CT?【学生】讨论回答【师】从固体溶解和沉淀生成的角度,AgCl在溶液中存在两个过程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+和CT脱离AgCl的表面进入水中一溶解;另一方面,溶液中的Ag+和CT受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析出一沉淀。
【提问】什么时刻可以达到平衡呢?【学生】沉淀溶解等于沉淀生成【师】在一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,得到AgCl的饱和溶液,即可建立动态平衡,即沉淀溶解平衡。
【师】回忆我们学过的影响化学反应平衡的因素,想一想沉淀溶解平衡的影响因素有哪些呢?【学生】浓度、温度【师】①内因:难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
②外因温度一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;少量平衡向生成沉淀的方向移动,如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡。
浓度一加水稀释,平衡向溶解的方向移动。
同离子效应一向平衡体系中加入难溶物相应的离子,平衡向生成沉淀的方向移动。
其他一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,平衡向溶解的方向移动。
人教版高中化学选修4第三章第四节难溶电解质的溶解平衡(解析版)1 / 11第第第 第第第 第第第第第第第第第第课后巩固一、单选题(本大题共12小题,共60分)1. 在一定温度下,当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时:Mg(OH)2(s)⇌Mg 2+(aq)+2OH −(aq),若使固体Mg(OH)2的量减少,而且c(Mg 2+)不变,可采取的措施是( )A. 加MgCl 2B. 加H 2OC. 加NaOHD. 加HCl【答案】B 【解析】【分析】本题考查难溶电解质的溶解平衡,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,题目难度不大,注意从平衡移动的角度解答该题。
【解答】A.加入MgCl 2,增大了c(Mg 2+),使溶解平衡逆向移动,Mg(OH)2固体的量增加,故A 错误;B.加入适量水,使溶解平衡正向移动,Mg(OH)2固体的量减少,由于仍是Mg(OH)2的饱和溶液,所以c(Mg 2+)不变,故B 正确;C.加入NaOH ,增大了c(OH −),使溶解平衡逆向移动,Mg(OH)2固体的量增加,c(Mg 2+)减小,故C 错误;D.加HCl ,消耗了氢氧根离子,使溶解平衡正向移动,Mg(OH)2固体的质量减少,c(Mg 2+)增加,故D 错误;故选:B 。
2. 某温度下向含AgCl 固体的AgCl 饱和溶液中加少量稀盐酸,下列说法正确的是( ) A. AgCl 的溶解度、K sp 均减小 B. AgCl 的溶解度、K sp 均不变C. AgCl 的溶解度减小、K sp 不变D. AgCl 的溶解度不变、K sp 减小【答案】C 【解析】【分析】本题考查难溶电解质的溶解平衡,为高频考点,把握离子浓度对平衡移动的影响、K sp 的影响因素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意K sp 与温度有关,题目难度不大。
【解答】AgCl 饱和溶液中加少量稀盐酸,c(Cl −)增大,导致AgCl(s)⇌Ag +(aq)+Cl −(aq)逆向移动,则AgCl 的溶解度减小,且温度不变,则K sp 不变,故C 正确。
2019-2020学年高中化学第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡课时训练新人教版1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )A.BaSO4属于难溶物,它在水中完全不能溶解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,将促进溶解解析:虽然难溶电解质的溶解度很小,但在水中仍有极少量的溶解,A项不正确。
沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等,如Ag2SO4沉淀溶解达到平衡时,c(Ag+)=2c(SO2-4),C项不正确。
沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,由于固体的浓度为常数,故平衡不发生移动,D项不正确。
v(沉淀)=v(溶解)是溶解平衡的特征,B项正确。
答案:B2.CaCO3在下列哪种液体中溶解度最大( )A.H2O B.Na2CO3溶液C.CaCl2溶液D.乙醇解析:在B、C选项的溶液中,分别含有CO2-3、Ca2+,会抑制CaCO3的溶解,而CaCO3在乙醇中是不溶的。
答案:A3.在一定温度下,Mg(OH)2固体在水溶液中达到平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),若使固体Mg(OH)2的量减少,而且c(Mg2+)不变,可采取的措施是( )A.加MgCl2B.加H2OC.加NaOH D.加HCl解析:无论加多少水,只要Mg(OH)2固体没完全溶解,溶液一定为饱和溶液,c(Mg2+)不变。
答案:B4.下列有关溶度积常数K sp的说法正确的是( )A.常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的K sp减小B.溶度积常数K sp只受温度影响,温度升高K sp减小C.溶度积常数K sp只受温度影响,温度升高K sp增大D.常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的K sp不变解析:温度不变,溶度积常数不变,故A项不正确;大多数的难溶物温度升高,K sp增大,但也有少数物质相反,故B 、C 均不正确。
答案:D5.在100 mL 0.01 mol·L -1KCl 溶液中,加入1 mL 0.01 mol ·L -1AgNO 3溶液,下列说法正确的是(AgCl 的K sp =1.8×10-10)( )A .有AgCl 沉淀析出B .无AgCl 沉淀析出C .无法确定D .有沉淀但不是AgCl 沉淀解析:由Q c =c (Ag +)·c (Cl -)=0.01100×0.01=1×10-6>K sp ,故应有AgCl 沉淀析出。
答案:A6.现向含AgBr 的饱和溶液中:(1)加入固体AgNO 3,则c (Ag +)________(填“变大”“变小”或“不变”,下同); (2)加入更多的AgBr 固体,则c (Ag +)________;(3)加入AgCl 固体,则c (Br -)________,c (Ag +)________; (4)加入Na 2S 固体,则c (Br -)________,c (Ag +)________。
解析:(1)向AgBr 饱和溶液中加入AgNO 3,溶解平衡逆向移动,但c (Ag +)增大; (2)加入AgBr 固体,对溶解平衡无影响,c (Ag +)不变。
(3)因AgCl 溶解度大于AgBr ,加入AgCl 固体时,c (Ag +)增大,溶解平衡向左移动,c (Br-)变小。
(4)因Ag 2S 溶解度小于AgBr ,加入Na 2S 固体时,生成Ag 2S ,溶解平衡向右移动,c (Br-)增大,但c (Ag +)减小。
答案:(1)变大 (2)不变 (3)变小 变大 (4)变大 变小(时间:40分钟 满分:100分)一、选择题(本题包括6个小题,每小题8分,共48分。
每小题只有一个选项符合题意) 1.下列有关AgCl 沉淀的溶解平衡说法正确的是( ) A .AgCl 沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行 B .AgCl 难溶于水,溶液中没有Ag +和Cl -C .升高温度,AgCl 沉淀的溶解度增大D .向AgCl 沉淀中加入N aCl 固体,AgCl 沉淀的溶解度不变解析:难溶物达到溶解平衡时沉淀的生成和溶解都不停止,但溶解速率和生成速率相等;没有绝对不溶的物质;温度越高,一般物质的溶解度越大;向AgCl 沉淀中加入NaCl 固体,使溶解平衡左移,AgCl 的溶解度减小。
答案:C2.下列说法正确的是( )A .溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积B .溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积C .可用离子积Q c 判断沉淀溶解平衡进行的方向D .所有物质的溶度积都是随温度的升高而增大的解析:溶度积不是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的简单乘积,还与平衡式中化学计量数的幂指数有关,溶度积受温度的影响,不受离子浓度的影响。
答案:C3.室温时,M(O H)2(s)M 2+(aq)+2OH -(aq) K sp =a 。
c (M 2+)=b mol ·L -1时,溶液的pH 等于( )A.12lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫ b aB.12lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫ a b C .14+12lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫a bD .14+12lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a解析:根据M(OH)2的K sp =c (M 2+)·c 2(OH -),则溶液中c (OH -)=K sp c (M 2+)=a b,则pH =-lg c (H +)=-lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫10-14÷a b =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14-12lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b =14+12lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b 。
答案:C4.已知Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度,且随pH 的升高,Fe(OH)3首先析出,为除去MgCl 2酸性溶液中的Fe 3+可在加热搅拌的条件下,加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸,这种试剂不可以是( )A .NH 3·H 2OB .MgOC .Mg(OH)2D .MgCO 3解析:MgO 消耗Fe 3+水解生成的盐酸,促使Fe 3+水解生成Fe(OH)3,同时MgO 转化为MgCl 2,不会引入新的杂质,即使MgO 过量,由于MgO 难溶于水,也不会引起二次污染。
Mg(OH)2和MgCO 3原理与MgO 相同。
答案:A5.已知25 ℃时,CaSO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,向100 mL 该条件下的CaSO 4饱和溶液中加入400 mL 0.01 mol·L -1Na 2SO 4溶液,下列叙述正确的是( )A .溶液中析出CaSO 4固体沉淀,最终溶液中c (SO 2-4)比原来的大B .溶液中无沉淀析出,溶液中c (Ca 2+)、c (SO 2-4)都变小 C .溶液中析出CaSO 4固体沉淀,溶液中c (Ca 2+)、c (SO 2-4)都变小 D .溶液中无沉淀析出,但最终溶液中c (SO 2-4)比原来的大解析:由图象可知K sp (CaSO 4)=9.0×10-6,当加入400 mL 0.01 mol ·L -1Na 2SO 4溶液时,此时c (Ca 2+)=3.0×10-3mol ·L -1×0.1 L 0.5 L=6×10-4 mol ·L -1,c (SO 2-4)=3.0×10-3 mol ·L -1×0.1 L +0.01 mol·L -1×0.4 L0.5 L=8.6×10-3mol ·L -1,Q c =5.16×10-6<K sp (CaSO 4),所以溶液中无沉淀析出,但最终溶液中c (SO 2-4)比原来大。
答案:D6.已知K sp (AgCl)=1.56×10-10,K sp (AgBr)=7.7×10-13,K sp (Ag 2CrO 4)=9.0×10-12。
某溶液中含有Cl -、Br -和CrO 2-4,浓度均为0.010 mol·L -1,向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO 3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( ) A .Cl -、Br -、CrO 2-4 B .CrO 2-4、Br -、Cl -C .Br -、Cl -、CrO 2-4D .Br -、CrO 2-4、Cl -解析:设加入一定体积的AgNO 3溶液时,溶液中Cl -、Br -和CrO 2-4的浓度均为c mol ·L-1,则形成AgCl 、AgBr 、Ag 2CrO 4沉淀所需Ag +浓度分别是K sp (AgCl )c mol ·L -1、K sp (AgBr )cmol ·L -1、K sp (Ag 2CrO 4)cmol ·L -1,比较K sp 数值可知,Br -形成沉淀时所需Ag +浓度最小,即最先产生沉淀;CrO 2-4形成沉淀时所需Ag +浓度最大,即最后产生沉淀。
答案:C二、非选择题(本题包括3个小题,共52分)7.(12分)(1)工业废水中常含有一定量的Cr 2O 2-7和CrO 2-4,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。
Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr 3+(aq)+3OH -(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积K sp =c (Cr 3+)·c 3(OH -)=10-32,要使c (Cr 3+)降低为10-5mol ·L -1,溶液的pH 应调至________。
(2)在0.10 mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH =8 时,c (Cu 2+)=________mol·L -1(K sp [Cu(OH)2]=2.2×10-20)。
若在0.1 mol·L -1硫酸铜溶液中通入过量H 2S 气体,使Cu 2+完全沉淀为CuS ,此时溶液中的H +浓度是________mol·L -1。
解析:(1)K sp =c (Cr 3+)·c 3(OH -)=10-32,则c (OH -)=3K spc (Cr 3+)=310-3210-5 mol ·L-1=10-9 mol·L-1,c(H+)=K Wc(OH-)=10-1410-9mol·L-1=10-5 mol·L-1,pH=-lg c(H+)=-lg 10-5=5。