人教版(2019)高二选择性必修第一册第三章水溶液中的离子反应与平衡第四节沉淀溶解平衡
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第三章水溶液中的离子反应与平衡第一节电离平衡.......................................................................................................... - 1 - 第二节水的电离和溶液的pH .................................................................................... - 5 - 第三节盐类的水解.................................................................................................... - 19 - 第四节沉淀溶解平衡................................................................................................ - 29 -第一节电离平衡一、强电解质和弱电解质1.实验探究酸 1.0 mol·L-1盐酸 1.0 mol·L-1醋酸pH大小小大导电能力强弱与镁反应现象剧烈反应,产生气体缓慢反应,产生气体结论Mg与盐酸反应速率大,表明盐酸中c(H+)较大,说明在水中盐酸的电离程度大于醋酸的电离程度实验结论盐酸比醋酸电离程度大微点拨:①电解质的强弱与溶液导电能力没有必然联系。
电解质溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷数有关,强电解质溶液的导电能力不一定强。
②电解质的强弱与其溶解度无关。
某些难溶盐,虽然溶解度小,但其溶于水的部分完全电离,仍属于强电解质。
有少数盐尽管能溶于水,但只有部分电离,属于弱电解质,如(CH3COO)2Pb等。
二、弱电解质的电离平衡1.弱电解质的电离平衡在一定条件下(如温度和浓度),弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到电离平衡状态。
人教版(2019)高二选择性必修第一册第三章水溶液中的离子反应与平衡第四节沉淀溶解平衡学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.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2.向含有MgCO 3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(23CO -)B .c(2+Mg )C .c(H +)D .K sp (Mg 3CO )3.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T 1、T 2温度下CdS 在水中的物质的量浓度B .图中各点对应的K sp 的关系为:K sp (m)=K sp (n)<K sp (p)<K sp (q)C .向m 点的溶液中加入少量Na 2S 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 4.由下列实验及现象推出的相应结论正确的是( )A.A B.BC.C D.D5.用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 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K sp(AgCl)的数量级为10-10B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=K sp(AgCl)C.相同实验条件下,若改为0.0400 mol·L-1 Cl-,反应终点c移到aD.相同实验条件下,若改为0.0500 mol·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动6.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 .SP (CuCl)K 的数量级为710-B .除Cl -反应为Cu+Cu 2++2Cl -=2CuClC .加入Cu 越多,Cu +浓度越高,除Cl -效果越好D .2Cu +=Cu 2++Cu 平衡常数很大,反应趋于完全二、计算题7.在化学分析中采用24K CrO 为指示剂,以3AgNO 标准溶液滴定溶液中Cl -,利用Ag +与24CrO -生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。
当溶液中Cl -恰好沉淀完全(浓度等于51.010⨯1mol L -⋅)时,溶液中()Ag c +为__________1mol L -⋅,此时溶液中()24CrO c -等于__________1mol L -⋅。
(已知24Ag CrO 、AgCl 的sp K 分别为122.010-⨯和102.010-⨯)。
三、原理综合题8.酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由炭粉、2MnO 、2ZnCl 和4NH Cl 等组成的糊状填充物。
该电池放电过程产生MnOOH 。
回收处理该废电池可得到多种化工原料。
有关数据如表所示: i.物质的溶解度/(g/100g 水)ii.物质的溶度积常数回答下列问题:(1)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有2ZnCl 和4NH Cl ,二者可通过___分离回收;滤渣的主要成分是2MnO 、______和______,欲从中得到较纯的2MnO ,最简便的方法为_____,其原理是_____。
(2)用废电池的锌皮制备42ZnSO 7H O ⋅的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是:加稀24H SO 和22H O 溶解,铁变为______,加碱调节至pH 为_____时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于51110mol L --⨯⋅时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH 为______时,锌开始沉淀(假定2Zn +浓度为10.1mol L -⋅)。
若上述过程不加22H O 后果是_______,原因是________。
参考答案1.C【详解】在含AgCl固体的AgCl饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),当加入少量稀盐酸时,c(Cl-)增大,平衡逆向移动,c(Ag+)减小,溶解的氯化银质量减小,AgCl的溶解度减小;AgCl的Ksp只受温度影响,温度不变,AgCl的Ksp不变。
故答案选C。
【点睛】本题涉及难溶电解质的溶解度和溶度积常数两个概念,解题时要注意两个概念的区别和联系。
注意溶度积常数只和温度有关,温度不变,K sp不变。
溶解度则随沉淀溶解平衡的移动而改变,不仅和温度有关,还和影响平衡的离子浓度有关。
2.A【详解】MgCO 3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,K sp(MgCO3)只与温度有关,不变。
故选A。
3.B【详解】A. CdS在水中存在沉淀溶解平衡:CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq),其溶度积K sp=c(Cd2+)·c(S2-),在饱和溶液中,c(Cd2+)= c(S2-),结合图象可以看出,图中a和b分别表示T1和T2温度下CdS 的物质的量浓度,A项正确;B. CdS的沉淀溶解平衡中的溶度积受温度影响,m、n和p点均在温度为T1条件下所测的对应离子浓度,则其溶度积相同,B项错误;C. m点达到沉淀溶解平衡,向其中加入硫化钠后,平衡向逆反应方向移动,c(Cd2+)减小,c(S2-)增大,溶液组成由m沿mnp向p方向移动,C项正确;D. 从图象中可以看出,随着温度的升高,离子浓度增大,说明CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq)为吸热反应,则温度降低时,q点对应饱和溶液的溶解度下降,溶液中的c(Cd2+)与c(S2-)同时减小,会沿qp线向p点方向移动,D项正确;答案选B。
4.D【详解】A .因为I -、Cl -浓度相等,所以先生成沉淀的物质溶度积小,黄色沉淀为AgI ,则()sp K AgI <()sp K AgCl ,A 项错误;B .向AgCl 浊液中滴加2Na S 溶液,有黑色沉淀生成,证明()()sp sp 2K AgCl >K Ag S ,B 项错误;C .欲验证()()sp sp CuS ZnS K K >,应该向ZnS 的饱和溶液(或悬浊液)中滴加4CuSO 溶液,观察是否有黑色沉淀生成,而不是向含有ZnS 和2Na S 的悬浊液中滴加4CuSO 溶液,C 项错误;D .(根据题中描述可知黄色沉淀为AgI ,另一支试管中无明显现象,说明没有AgCl 生成,可证明()()sp sp K AgI <K AgCl ,D 项正确。
故选:D 。
5.C 【分析】本题应该从题目所给的图入手,寻找特定数据判断题目中的沉淀滴定的具体过程。
注意:横坐标是加入的硝酸银溶液的体积,纵坐标是氯离子浓度的负对数。
【详解】A.选取横坐标为50mL 的点,此时向50mL 0.05mol/L 的Cl -溶液中,加入了50mL 0.1mol/L 的AgNO 3溶液,所以计算出此时溶液中过量的Ag +浓度为0.025mol/L (按照银离子和氯离子1:1沉淀,同时不要忘记溶液体积变为原来2倍),由图示得到此时Cl -约为1×10-8mol/L (实际稍小),所以K SP (AgCl)约为0.025×10-8=2.5×10-10,所以其数量级为10-10,选项A 正确;B.由于K SP (AgCl)极小,所以向溶液滴加硝酸银就会有沉淀析出,溶液一直是氯化银的饱和溶液,所以c(Ag +)·c(Cl -)=K SP (AgCl),选项B 正确;C.滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子,所以滴定的终点应该由原溶液中氯离子的物质的量决定,将50mL 0.05mol/L 的Cl -溶液改为50mL 0.04mol/L 的Cl -溶液,此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的0.8倍,所以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的0.8倍,因此应该由c 点的25mL 变为25×0.8=20mL,而a 点对应的是15mL ,选项C 错误;D.卤化银从氟化银到碘化银的溶解度应该逐渐减小,所以K SP (AgCl)应该大于K SP (AgBr),将50mL 0.05mol/L 的Cl -溶液改为50mL 0.05mol/L 的Br -溶液,这是将溶液中的氯离子换为等物质的量的溴离子,因为银离子和氯离子或溴离子都是1:1沉淀的,所以滴定终点的横坐标不变,但是因为溴化银更难溶,所以终点时,溴离子的浓度应该比终点时氯离子的浓度更小,所以有可能由a 点变为b 点。
选项D 正确; 故答案选C 。
【点睛】本题虽然选择了一个学生不太熟悉的滴定过程——沉淀滴定,但是其内在原理实际和酸碱中和滴定是一样的。
这种滴定的理论终点都应该是恰好反应的点,酸碱中和滴定是酸碱恰好中和,沉淀滴定就是恰好沉淀,这样就能判断溶液发生改变的时候,滴定终点如何变化了。
6.C 【解析】A .Ksp(CuCl)=c(Cu +)·c(Cl -),在横坐标为1时,纵坐标()lg·c Cu mol L +-大于-6,所以Ksp(CuCl)的数量级是10-7,A 正确;B .除去Cl -反应应该是Cu+Cu 2++2Cl -=2CuCl ,B 正确;C .加入Cu 越多,Cu +浓度越高,除Cl -效果越好,但同时溶液中,Cu 2+浓度也增大,会在阴极被还原为Cu ,影响炼锌的产率和纯度,故C 错误;D .在没有Cl -存在的情况下,反应2Cu +=Cu 2++Cu 趋于完全,D 正确,答案选C 。
7.52.010-⨯ 35.010-⨯ 【分析】 根据()()()sp AgCl Ag ClK c c +-=和()()()sp 24242Ag CrO CrOAg K c c -+=计算。
【详解】根据溶度积计算:()()()110sp 551AgCl 2.010Ag1.0mol L2.01010C m l L l o K c c --+----⨯==⨯⋅=⨯⋅,此时溶液中()()()()12sp 2421314225Ag CrO 2.010CrOmol L 5.010mol L Ag 2.010K c c -----+-⨯==⋅=⨯⋅⨯;故答案为:52.010-⨯;35.010-⨯。