2020年高考化学热点专练四 沉淀溶解平衡的应用
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沉淀溶解平衡在物质分离中的应用高考频度:★★★★☆难易程度:★★★☆☆工业上采用湿法炼锌过程中,以ZnSO4为主要成分的浸出液中,含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-等杂质,这些杂质不利于锌的电解,必须事先除去。
现有下列试剂可供选择:①酸性KMnO4溶液②NaOH溶液③ZnO ④H2O2溶液⑤Zn ⑥Fe ⑦AgNO3⑧Ag2SO4下列说法不正确的是A.用酸性KMnO4溶液将Fe2+氧化成Fe3+,再转化为Fe(OH)3沉淀除去B.用ZnO调节浸出液的酸碱性,可使某些离子形成氢氧化物沉淀C.在实际生产过程中,加入Ag2SO4可除去Cl-,利用的是沉淀转化的原理D.可以用ZnCO3代替ZnO调节溶液的酸碱性【参考答案】A沉淀转化1.沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。
一般是溶解度小的沉淀会转化生成溶解度更小的沉淀。
2.当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时,生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀;如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大,就能分步沉淀,从而达到分离离子的目的。
3.溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀,如在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液,也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。
1.下列事实不能用平衡移动原理解释的是A.Mg(OH)2不溶于水,但能溶于浓NH4Cl溶液中B.水垢中含有的CaSO4,先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,再用酸除去C.洗涤BaSO4沉淀时,用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀比用蒸馏水洗涤损失少D.FeCl3溶液中混有FeCl2,常加入少量的H2O2,使Fe2+氧化为Fe3+2.25 ℃时,已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(K sp)分别为K sp(FeS)=6.3×10-18;K sp(CuS)=1.3×10-36;K sp(ZnS)=1.6×10-24。
下列关于常温时的有关叙述正确的是A.硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大B.将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 mol·L-1的Na2S溶液中,Zn2+的浓度最大只能达到1.6×10-23mol·L−1C.除去工业废水中含有的Cu2+,可采用FeS固体作为沉淀剂D.向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后,混合液中c(Fe2+)变大、c(S2-)变小,但K sp(FeS)变大3.化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3K sp近似值10-1710-1710-39用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀H2SO4和H2O2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1×10-5mol·L-1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Zn2+浓度为0.1 mol·L-1)。
2019-2020年高中化学《沉淀溶解平衡的应用》教案新人教版选修4课题:第四节难溶电解质的溶解平衡(二) 授课班级课时教学目的知识与技能了解沉淀溶解平衡在生产生活中的应用(沉淀生成、分步沉淀,沉淀的溶解和转化)过程与方法引导学生动手实验、分析实验、自主学习、独立思考,根据实验现象,学会分析、解决问题情感态度价值观在活动中增强团结、协作的合作意识,培养学生学习化学的兴趣,以及对立统一的辩证唯物主义观点重点难溶电解质的溶解平衡,沉淀的转化难点沉淀的转化和溶解知识结构与板书设计二、沉淀溶解平衡的应用1、沉淀的生成(1)方法:A、调节PH法B、加沉淀剂法C、同离子效应法D、氧化还原法(2)原则:生成沉淀的反应能发生,且进行得越完全越好(3)意义:物质的检验、提纯及工厂废水的处理等(4) 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,促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分离除去2、沉淀的溶解(1) 酸碱溶解法(2) 盐溶解法(3) 生成配合物使沉淀溶解(4) 发生氧化还原反应使沉淀溶解3、沉淀的转化(1) 方法: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。
使平衡向溶解的方向移动。
(2) 实质:生成溶解度更小的难溶物教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[新课引入]难溶电解质的沉淀溶解平衡作为一种动态的平衡,我们可以通过改变条件,控制其进行的方向,沉淀转为溶液中的离子,或者溶液中的离子转化为沉淀。
本节课我们共同探究沉淀反应的应用。
[板书]二、沉淀溶解平衡的应用[探究问题]向饱和NaCl溶液中加浓盐酸会有什么现象?运用平衡移动原理,讨论产生现象的原因[讲]加入相同离子,平衡向沉淀方向移动。
[问]以上是存在溶解平衡时的情况,如果不存在溶解平衡,如何生成沉淀呢?[探究问题]如何处理工业废水中的Fe3+?[讲]加入含OH-的溶液将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,OH-的溶液就是“沉淀剂”。
沉淀溶解平衡在电解质溶液问题中的应用【考情解读】往往结合化学平衡移动综合考察,难度中等。
考查的核心素养以证据推理与模型认知为主。
2020年高考备考的重点仍以K sp的相关计算及应用为主,可能会与盐类水解的应用及溶液中微粒浓度关系相结合,以选择题的形式出现。
【查缺补漏】1.沉淀溶解平衡K SP 曲线的分析图示分析常见变化a→c 同为曲线上,增大SO2-4浓度b→c c(SO2-4)不变,c(Ba2+)减少。
是加入SO2-4d→c c(SO2-4)不变,c(Ba2+)增大。
是加入Ba2+c→a 同为曲线上,增大Ba2+浓度曲线上方的点表示过饱和溶液;曲线下方的点表示不饱和溶液2.沉淀溶解平衡对数图像分析图示分析图像解读解题方法一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
已知:pM=-lg c(M),p(CO2-3)=-lg c(CO2-3)。
1.坐标:横纵坐标数值越大,对应离子浓度反而越小2.线与点的关系线上方的点为不饱和溶液线上的点为恰好处于平衡状态线下方的点表示有沉淀生成①弄清横纵坐标的含义及其对应的关系②指弄清随横坐标递增,纵坐标的值是递增或是递减的,进一步分析其中的对应关系③根据变化趋势判断线上、线下的点所表示的意义,以及变化的原因【2020最新模拟题】1.已知Cr(OH)3是类似Al(OH)3的两性氢氧化物,K sp [Al(OH)3]=1.3×10-33,K sp [Cr(OH)3]=6.3×10-31。
如图为Cr 和Al 两种元素在水溶液中存在的形式与pH 的关系,图中纵轴表示lgc(M 3+)或lgc[M(OH)4-](其中M=Al 或Cr)。
下列说法错误的是( )A .曲线N 表示Al 3+的浓度变化B .在Al(OH)3和Cr(OH)3混合悬浊液中滴加NaOH 溶液,Al(OH)3先溶解C .在Al(OH)3和Cr(OH)3共沉淀的体系中3+3+c(Cr )c(Al )≈4.8×102 D .若溶液中Al 3+和Cr 3+起始浓度均为0.1mol•L -1,通过调节pH 能实现两种元素的分离 【答案】D 【解析】A.根据图像以及溶度积常数分析可知pH 相同时溶液中铝离子浓度小于铬离子浓度,所以曲线N 表示3Al +的浓度变化,故A 正确;B.根据图像分析可知在3Al(OH)和3Cr(OH)混合悬浊液中滴加NaOH 溶液,3Al(OH)先溶解,故B 正确;C.在3Al(OH)和3Cr(OH)共沉淀的体系中()()(](]31sp 333233sp 3K [Cr OH) 6.310c Cr /c Al 4.810K [Al OH) 1.310-++-⨯==≈⨯⨯,故C 正确;D.铝离子沉淀完全时()3332851.310cOH 1.310110----⨯==⨯⨯,此时溶液中铬离子浓度为313286.310mol /L 4.810mol /L 1.310---⨯≈⨯⨯,因此不能通过调节pH 实现两种元素的分离,故D 错误2.常温时,向120 mL 0.005 mol·L -1 CaCl 2溶液中逐滴加入0.1 mol·L -1 Na 2CO 3溶液,混合溶液的电导率变化曲线如图所示。
人教版高中化学选修四课时训练18沉淀溶解平衡的应用Word版含解析一、沉淀的溶解与生成1.为了除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入的试剂是( )A.NaOHB.Na2CO3C.NH3·H2OD.MgO解析:要除去FeCl3实际上就是要除去Fe3+,除去Fe3+的方法是加入某种物质,使之转化为沉淀过滤即可。
同时,本题要抓住Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度,从而可使Fe(OH)3沉淀析出而Mg2+不会生成Mg(OH)2沉淀析出。
NaOH、Na2CO3、N H3·H2O能使两种离子同时沉淀,且引入杂质离子,不能使用,只有D项正确。
答案:D2.已知BaCO3、BaSO4溶度积常数分别为Ksp=5.1×10-9 mol2·L-2,Ksp=1.1×10-10 mol2·L-2,则BaSO4可作钡餐,BaCO3不能作钡餐的主要理由是( )A.BaSO4的溶度积常数比BaCO3的小B.S没有毒性,C有毒性C.BaSO4的密度大D.胃酸能与C结合,生成CO2和H2O,使BaCO3的溶解平衡向右移动,Ba2+浓度增大,造成人体Ba2+中毒解析:BaSO4可作钡餐是因为硫酸钡不溶于酸。
而BaCO3能与酸反应:BaCO3+2H+Ba2++H2O+CO2↑,生成的Ba2+进入人体,会造成重金属盐中毒。
所以D 项正确。
答案:D3.要使工业废水中的重金属离子Pb2+沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:由上述数据可知,选用沉淀剂最好为( )A.硫化物B.硫酸盐C.碳酸盐D.以上沉淀剂均可解析:要将Pb2+沉淀,就要形成溶解度更小的物质,由表中数据可知,PbS的溶解度最小,故沉淀剂最好为硫化物。
答案:A4.下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是( )①Al(OH)3具有两性②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒③蛋壳能溶于食醋④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能A.②③④B.①②③C.①③④D.①②③④解析:①H++Al+H2OAl(OH)3(s)Al3++3OH-,加强酸或强碱分别使上述平衡向碱式电离或酸式电离方向移动;②因能形成更难溶解的BaSO4而解毒,生成BaSO4时也存在沉淀溶解平衡;③CaCO3(s)Ca2++C,加入CH3COOH,消耗C,使上述平衡正向移动;④BaCO3能溶于胃酸,而BaSO4不能。
高考化学专练题盐类水解沉淀溶解平衡7考点一盐类水解原理及其应用1.(2020届陕西合阳中学开学调研,16)下列比较中,正确的是()A.常温下,同浓度的一元酸HA比HB易电离,则相同浓度的NaA溶液比NaB溶液的pH大B.0.2 mol/L NH4NO3溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合后:c(N H4+)>c(N O3-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)C.物质的量浓度相等的醋酸溶液和氢氧化钠溶液等体积混合:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(CH3COOH)D.同浓度的下列溶液:①NH4Al(SO4)2②NH4Cl③NH3·H2O④CH3COONH4,其中c(N H4+)由大到小的顺序是①>②>④>③答案 D2.(2020届山西霍州一中开学模拟,15)向20 mL 0.1 mol/L NH4Cl溶液中滴入0.1 mol/L NaOH溶液至恰好反应完全,下列说法错误的是()A.整个反应过程中:c(H+)+c(Na+)+c(N H4+)=c(OH-)+c(Cl-)B.当溶液呈中性时:c(N H4+)>c(Cl-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-)C.当滴入20 mL NaOH溶液时:c(Cl-)=c(NH3·H2O)+c(N H4+)D.当滴入10 mL NaOH溶液时(pH>7):c(N H4+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)答案 B3.(2019四川成都顶级名校零诊,20)下列说法不正确的是()A.0.2 mol·L-1的NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HC O3-)>c(OH-)>c(H+)B.叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相似,NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(N3-)>c(OH-)>c(H+)C.常温下,向氨水中逐滴滴入盐酸至溶液的pH=7,则混合液中c(N H4+)=c(Cl-)D.常温下pH=13的NaOH溶液与pH=1的醋酸溶液等体积混合后溶液pH>7答案 D4.(2018安徽江南十校综合素质检测,12)常温下,下列有关叙述不正确的是()A.若NH4Cl溶液的pH=6,则c(Cl-)-c(N H4+)=9.9×10-7 mol·L-1B.CH3COONa和CaCl2混合溶液中:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)C.等物质的量浓度的Na2CO3与NaHCO3的混合溶液中:2c(Na+)=3c(C O32-)+3c(HC O3-)+3c(H2CO3)D.已知H2A的K a1=4.17×10-7,K a2=4.9×10-11,则NaHA溶液呈碱性答案 B考点二沉淀溶解平衡及其应用1.(2020届四川南充高中摸底,13)下列选项正确的是()A.25 ℃时,AgBr在水中和在0.01 mol/L的NaBr溶液中的溶解度相同B.NaCN溶液和盐酸混合呈中性的溶液中:c(Na+)=c(Cl-)+c(CN-)C.25 ℃时,将0.01 mol/L的醋酸溶液加水不断稀释,c(H +)·c(CH3COO-)c(CH3COOH)减小D.Na2CO3、NaHCO3溶液等浓度等体积混合后:3c(Na+)=2[c(C O32-)+c(HC O3-)+c(H2CO3)]答案 B2.(2020届山西霍州一中开学模拟,17)下表是25 ℃时某些盐的溶度积常数和弱酸的电离平衡常数,下列说法正确的是()化学式AgCl Ag2CrO4CH3COOH HClO H2CO3K sp或K aK sp=1.8×10-10K sp=2.0×10-12K a=1.8×10-5K a=3.0×10-8K a1=4.1×10-7K a2=5.6×10-11A.相同浓度CH3COONa和Na2CO3的混合液中,各离子浓度的关系有:c(Na+)>c(C O32-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)B.少量碳酸氢钠固体加入新制的氯水中,c(HClO)增大C.向0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=5,此时c(CH3COOH)∶c(CH3COO-)=9∶5D.向浓度均为1×10-3 mol·L-1的KCl和K2CrO4混合液中滴加1×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液,Cr O42-先形成沉淀答案 B3.(2019四川成都顶级名校零诊,19)已知t ℃时AgCl的K sp=4×10-10,在t ℃时,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
第8章(水溶液中的离子平衡)李仕才第四节难溶电解质的溶解平衡考点一沉淀溶解平衡及应用1.沉淀溶解平衡(1)定义:在一定温度下,当沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等时,形成饱和溶液,达到平衡状态,把这种平衡称之为沉淀溶解平衡。
(2)沉淀溶解平衡的建立:固体溶质溶解沉淀溶液中的溶质⎩⎪⎨⎪⎧①v溶解>v沉淀,固体溶解②v溶解=v沉淀,溶解平衡③v溶解<v沉淀,析出晶体(3)特点:(适用勒夏特列原理)(4)影响因素①内因难溶电解质本身的性质。
溶度积(K sp)反映难溶电解质在水中的溶解能力。
对同类型的电解质而言,K sp数值越大,电解质在水中溶解度越大;K sp数值越小,难溶电解质的溶解度也越小。
②外因a.浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,但K sp不变。
b.温度:多数难溶电解质的溶解过程是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,同时K sp变大。
c.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K sp 不变。
d.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或气体的离子,使平衡向溶解的方向移动,K sp不变。
以BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO2-3(aq) ΔH>0为例2.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成加入沉淀剂,应用同离子效应,控制溶液的pH,当Q c>K sp时,有沉淀生成。
可利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)沉淀的溶解当Q c<K sp时,沉淀发生溶解。
(3)沉淀的转化判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)1.沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度一定相等。
( ×)2.升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动。
( ×)3.某物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水。
( ×)4.因溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化,故ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS 沉淀。
2020届高中化学二轮专题复习提分特训之填空题(四)沉淀溶解平衡应用及溶度积的计算1.某温度下,Ca(OH)2、CaWO4的相关数据见下表项目CaWO4Ca(OH)2-lg c(阴离子)42-lg c(Ca2+)64将钨酸钠溶液加入石灰乳中,发生反应的离子方程式为WO2-4(aq)+Ca(OH)2(s)CaWO4(s)+2OH-(aq)该温度下此反应的平衡常数为________。
2.已知常温下,H2S的电离常数:K1=1.3×10-7,K2=7.1×10-15,则0.1mol·L-1H2S溶液的pH约为________(取近似整数值);向浓度均为0.001mol·L-1的AgNO3和Hg(NO3)2混合溶液中通入H2S气体,开始生成沉淀的c(S2-)为________。
(已知:K sp(Ag2S)=6.3×10-50,K sp(HgS)=1.6×10-52)3.用惰性电极电解浓度较大的CuCl2溶液,阳极的电极反应式为________________,当电解到一定程度,阴极附近出现蓝色Cu(OH)2絮状物。
常温下,经测定阴极附近溶液的pH=m,此时阴极附近c(Cu2+)=______________mol·L-1(已知:Cu(OH)2的K sp=2.2×10-20)。
4.镁-H2O2酸性燃料电池的反应原理为Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O,则正极反应式:________________________________________________________________________。
常温下,若起始电解质溶液pH=1,则pH=2时,溶液中Mg2+浓度为________。
当溶液pH=6时,________(填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出(已知K sp[Mg(OH)2]=5.6×10-12)。
热点4 沉淀溶解平衡的应用【命题规律】本专题的考查频率较高;本考点往往结合化学平衡移动综合考察,题型可以是填空题,也可以是选择题,难度中等。
考查的核心素养以证据推理与模型认知为主。
【备考建议】2020年高考备考的重点仍以K sp 的相关计算及应用为主,可能会与盐类水解的应用及溶液中微粒浓度关系相结合,以选择题的形式出现。
【限时检测】(建议用时:30分钟)1.(2019·湖北省黄冈中学高考模拟)水垢中含有的CaSO 4,可先用Na 2CO 3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO 3。
某化学兴趣小组用某浓度的Na 2CO 3溶液处理一定量的CaSO 4固体,测得所加Na 2CO 3溶液体积与溶液中-lgc(CO 32-)的关系如下。
已知Ksp(CaSO 4)=9×10-6,Ksp(CaCO 3)=3×10-9,lg3=0.5,下列说法不正确的是( ) A. 曲线上各点的溶液满足关系式:c(Ca 2+)·c(SO 42-)=Ksp(CaSO 4) B. CaSO 4(s)+CO 32-(aq) ƒ CaCO 3(s)+SO 42-(aq) K=3×103 C. 该Na 2CO 3溶液的浓度为1mol/LD. 相同实验条件下,若将Na 2CO 3溶液的浓度改为原浓度的2倍,则上图曲线整体向上平移1个单位即可 【答案】D【详解】A. CaSO 4的溶度积表达式K sp (CaSO 4)= c(Ca 2+)·c(SO 42-),A 项正确; B. CaSO 4(s)+CO 32-(aq)ƒCaCO 3(s)+SO 42-(aq)的化学平衡常数2-2-2+sp 43442-2-269+33sp 3K (CaSO )c(SO )c(SO )c(Ca )=310c(CO )c(CO )c(Ca )K (CaCO )910310K --⨯====⨯⨯⨯⨯,B 项正确;C. 依据上述B 项分析可知,CaSO 4(s)+CO 32-(aq)ƒCaCO 3(s)+SO 42-(aq) K=3×103,每消耗1mol CO 32-会生成1mol SO42-,在CaSO4完全溶解前溶液中的c(SO42-)等于Na2CO3溶液的浓度,设Na2CO3溶液的浓度为1mol/L,则c(SO42-)=1mol/L,根据2-3 42-3c(SO)K310c(CO)==⨯可得溶液中c(CO32-)=-31103⨯,-lg c(CO32-)=3.5,与图像相符,C项正确;D. 依据题意可知,起始CaSO4的物质的量为0.02mol,相同实验条件下,若将Na2CO3溶液的浓度改为原浓度的2倍,则消耗碳酸钠的体积为10mL,在CaSO4完全溶解前溶液中的c(SO42-)=2mol/L,根据2-342-3c(SO)K310c(CO)==⨯可得溶液中c(CO32-)=-32103⨯,-lg c(CO32-)=3.2,图像中的横纵坐标都要改变,D项错误。
2020届届届届届届届届届届届届届届——届届届届届届届届届1.下列图示与对应的叙述相符的是()A. 图6表示已达平衡的某反应,在t0时改变某一条件后反应速率随时间变化,则改变的条件可能是加入催化剂,也可能是改变压强B. 图7表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况,将t1℃时A、B的饱和溶液分别升温至t2℃时,溶质的质量分数B>AC. 图8表示在其他条件相同时,分别在T1、T2温度下由CO2和H2合成甲醇的物质的量随时间变化情况,则CO2和H2合成甲醇是吸热反应D. 图9表示在饱和Na2CO3溶液中逐步加BaSO4固体后,溶液中c(CO32−)的浓度变化2.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是()选项实验操作现象解释或结论A 在新生成的AgCl沉淀中滴入稀KI溶液,振荡白色沉淀转化为黄色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)B向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4,在管口观察到红棕色气体HNO3分解成了NO2C向CH3CH2X中加入少量AgNO3溶液,加热有浅黄色沉淀生成CH3CH2X中含有Br−D 向淀粉溶液中加入稀H2SO4,加热几分钟,冷却后再加入新制Cu(OH)2浊液,加热,没有红色沉淀生成淀粉没有水解成葡萄糖3.下列有关说法正确的是()A. 对于反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),压缩气体体积使压强增大(其他条件不变),则SO2的转化率增大,平衡常数K也增大B. 电解法精炼铜时,精铜作阳极,粗铜作阴极C. 在硫酸钡悬浊液中加入足量饱和Na2CO3溶液处理,向所得沉淀中加入盐酸有气体产生,说明K sp(BaSO4)>K sp(BaCO3)D. CH3COOH溶液加水稀释后,电离程度增大,溶液中c(CH3COO−)c(CH3COOH)⋅c(OH−)的值不变4.下列关于生产生活中的化学知识,说法不正确的是()A. 农药波尔多液不能用铁制器皿盛放B. 维生素C能帮助人体将摄取的Fe3+还原为Fe2+,这说明维生素C有还原性C. 用硫酸可以洗去锅炉水垢D. 氮气常用作保护气,如填充灯泡、焊接保护等5.下列叙述和推论都正确的是()叙述推论A酸性:HCl>H2CO3>H2SiO3非金属性:Cl>C>SiB 组成原电池时,通常是还原性较强的物质做负极镁和铝在氢氧化钠溶液中组成原电池时,镁做负极C −OH是亲水基,含有−OH的有机物都易溶于水常温时,C2H5OH和都易溶于水D 溶解度小的沉淀可转化成溶解度更小的沉淀向AgCl悬浊液中滴加KI溶液可以得到AgI沉淀A. AB. BC. CD. D6.下列事实与所对应的离子方程式正确的是()A.室温下,测定醋酸钠溶液的pH>7:CH3COONa=CH3COO−+Na+B. 实验室用氯化铝溶液和氨水制备氢氧化铝:Al3++3OH−=Al(OH)3↓C. 用稀硫酸除去硫酸钠溶液中少量的硫代硫酸钠:Na2S2O3+2H+=SO2↑+S↓+2Na++H2OD. 用碳酸钠溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙:CaSO4(s)+CO32−(aq)=CaCO3(s)+SO42−(aq)7.下列实验操作及现象能够达到对应实验目的的是()实验操作及现象实验目的A 将SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色;加热褪色后的品红溶液,溶液恢复红色证明亚硫酸的不稳定性B 常温下,向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有少量气泡产生证明常温下K sp(BaCO3)>K sp(BaSO4)C 常温下测定物质的量浓度相同的盐酸和醋酸溶液的pH:盐酸pH小于醋酸pH证明相同条件下,在水中HCl电离程度大于CH3COOHD 将浓硫酸和碳混合加热,直接将生成的气体通入足量的澄清石灰水,石灰水变浑浊检验气体产物中CO2的存在A. AB. BC. CD. D8.下列有关说法正确的是A. 恒温时,向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,水的离子积常数Kw不变B. 0.1mol/LCH3COONa溶液中:c(Na+)>c(CH3COO−)>c(H+)>c(OH−)C. 对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其他条件不变,充入N2,正反应速率增大,逆反应速率减小D. 在硫酸钡悬浊液中加入足量饱和Na2CO3溶液,振荡、过滤、洗涤,沉淀中加入盐酸有气体产生,说明K sp(BaSO4)>K sp(BaCO3)9.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是()选项实验操作实验现象结论A 向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液均有固体析出蛋白质均发生变性B 向溶液X中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀溶液X 中一定含有SO42−C 向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体出现白色沉淀H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强D 向浓度均为0.1mol⋅L−1 NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液出现黄色沉淀K sp(AgCl)>K sp(AgI)A.AB. BC. CD. D10.化学与生产、生活密切相关。
3—3-2 沉淀溶解平衡的应用【学习目标】1. 能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。
2。
学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题。
【学习重难点】学习重点:沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质.学习难点:沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。
【自主预习】1.判断下列结论的正误(1)难溶电解质的K sp数值越大,在水中的溶解能力越强( )(2)K sp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀量无关( )(3)改变溶液中的离子浓度,会使沉淀溶解平衡移动,但K sp 不变()(4)当浓度商Q等于溶度积K sp时,沉淀处于平衡状态,溶液为饱和溶液( )(5)BaSO4溶液的导电性很弱,所以BaSO4为弱电解质( )(6)沉淀溶解平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)的K sp=[Pb2+]+[I-]2( )2.25℃时,AgCl的溶解度是0。
001 92 g·L-1,求它的溶度积。
【预习检测】1.下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是()①热纯碱溶液的洗涤油污能力强②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用时,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒③溶洞、珊瑚的形成④碳酸钡不能作“钡餐"而硫酸钡能⑤泡沫灭火器灭火的原理A.②③④B.①②③C。
③④⑤ D.①②③④⑤2.除去NaCl中的FeCl3需加入的试剂是()A.NaOH B.石灰水C.铜片D.氨水合作探究探究活动一:沉淀的溶解与生成1.根据沉淀溶解平衡及溶度积规则,分析回答下列问题:(1)BaCO3和BaSO4都难溶于水,在医学上常用BaSO4作钡餐透视,而不能用BaCO3的原因是什么?(2)可溶性钡盐(如BaCl2等)当作食盐食用,会造成钡中毒.中毒患者常用5.0%的Na2SO4溶液洗胃的原因是什么?2.沉淀生成的应用主要涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域,常利用达到分离或除去某些离子的目的。
热点4 沉淀溶解平衡的应用【命题规律】本专题的考查频率较高;本考点往往结合化学平衡移动综合考察,题型可以是填空题,也可以是选择题,难度中等。
考查的核心素养以证据推理与模型认知为主。
【备考建议】2020年高考备考的重点仍以K sp 的相关计算及应用为主,可能会与盐类水解的应用及溶液中微粒浓度关系相结合,以选择题的形式出现。
【限时检测】(建议用时:30分钟)1.(2019·湖北省黄冈中学高考模拟)水垢中含有的CaSO 4,可先用Na 2CO 3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO 3。
某化学兴趣小组用某浓度的Na 2CO 3溶液处理一定量的CaSO 4固体,测得所加Na 2CO 3溶液体积与溶液中-lgc(CO 32-)的关系如下。
已知Ksp(CaSO 4)=9×10-6,Ksp(CaCO 3)=3×10-9,lg3=0.5,下列说法不正确的是( ) A. 曲线上各点的溶液满足关系式:c(Ca 2+)·c(SO 42-)=Ksp(CaSO 4) B. CaSO 4(s)+CO 32-(aq) ƒ CaCO 3(s)+SO 42-(aq) K=3×103 C. 该Na 2CO 3溶液的浓度为1mol/LD. 相同实验条件下,若将Na 2CO 3溶液的浓度改为原浓度的2倍,则上图曲线整体向上平移1个单位即可 【答案】D【详解】A. CaSO 4的溶度积表达式K sp (CaSO 4)= c(Ca 2+)·c(SO 42-),A 项正确; B. CaSO 4(s)+CO 32-(aq)ƒCaCO 3(s)+SO 42-(aq)的化学平衡常数2-2-2+sp 43442-2-269+33sp 3K (CaSO )c(SO )c(SO )c(Ca )=310c(CO )c(CO )c(Ca )K (CaCO )910310K --⨯====⨯⨯⨯⨯,B 项正确;C. 依据上述B 项分析可知,CaSO 4(s)+CO 32-(aq)ƒCaCO 3(s)+SO 42-(aq) K=3×103,每消耗1mol CO 32-会生成1mol SO42-,在CaSO4完全溶解前溶液中的c(SO42-)等于Na2CO3溶液的浓度,设Na2CO3溶液的浓度为1mol/L,则c(SO42-)=1mol/L,根据2-3 42-3c(SO)K310c(CO)==⨯可得溶液中c(CO32-)=-31103⨯,-lg c(CO32-)=3.5,与图像相符,C项正确;D. 依据题意可知,起始CaSO4的物质的量为0.02mol,相同实验条件下,若将Na2CO3溶液的浓度改为原浓度的2倍,则消耗碳酸钠的体积为10mL,在CaSO4完全溶解前溶液中的c(SO42-)=2mol/L,根据2-342-3c(SO)K310c(CO)==⨯可得溶液中c(CO32-)=-32103⨯,-lg c(CO32-)=3.2,图像中的横纵坐标都要改变,D项错误。
2.(2019·新课标Ⅱ卷)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T1、T2温度下CdS在水中的溶解度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Na2S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【答案】B【详解】A. CdS在水中存在沉淀溶解平衡:CdS(s)ƒCd2+(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的溶解度,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)ƒCd 2+(aq)+S 2-(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(Cd 2+)与c(S 2-)同时减小,会沿qp 线向p 点方向移动,D 项正确。
3.(2019·山东省德州市高考联考模拟)铍铜合金是综合性能良好的合金材料,广泛应用于制造高级弹性元件。
以下是从某废旧铍铜元件(含BeO 约25%、CuS 约71%、少量FeS 和SiO 2)中回收铍和铜两种金属的流程:已知:I .铍、铝元素处于元素周期表中的对角线位置,化学性质相似;II .常温下:K SP [Cu(OH)2]=2.2×10-20 K SP [Fe(OH)3]=2.8×l0-38K SP [Mn(OH)2]=2.1×10-13(1)①中BeO 发生反应的化学方程式________________________________;固体D 的化学式为_____________________________。
(2)将BeCl 2溶液蒸干得到BeCl 2固体,应在HCl 气流中进行,其原因是__________________(用离子方程式表示)。
溶液C 中含NaC1、BeC12和少量HC1,为提纯BeCl 2溶液,选择最佳步骤依次为_________。
a .通入过量的CO 2 b .加入适量的HCl c .加入过量的NaOH d .加入过量的氨水 e .过滤 f .洗涤(3)溶液E 中含c (Cu 2+)=2.2mol·L -1、c(Mn 2+)=0.21mol·L -1、c(Fe 3+)=0.0028mol·L -1,逐滴加入稀氨水调节pH ,产生沉淀的先后顺序是___________________,为使铜离子开始沉淀,常温下应调节溶液的pH 大于____________。
(4)取铍铜元件1kg ,最终获得Be 的质量为76.5g ,则产率约为________________。
【答案】(1)BeO+2NaOH=Na 2BeO 2+H 2O 或BeO+2NaOH+H 2O=Na 2[Be(OH)4] H 2SiO 3(或H 4SiO 4) (2) Be 2++2H 2OBe(OH)2+2H + defb(3)Fe(OH)3、Cu(OH)2、Mn(OH)2 4 (4)85%【分析】①BeO+2NaOH=Na 2BeO 2+H 2O 或BeO+2NaOH+H 2O=Na 2[Be(OH)4],SiO 2+2NaOH=Na 2SiO 3+H 2O ,滤液A 主要含有Na 2BeO 2、Na 2SiO 3,滤渣B 为 CuS 、FeS ;②Na 2BeO 2+4HCl=2NaCl+BeCl 2+2H 2O 、Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓或Na2SiO3+2HCl+H2O=2NaCl+H4SiO4↓,滤液C主要含有NaCl、BeCl2、HCl,固体D为H2SiO3(H4SiO4);③CuS+MnO2+2H2SO4=CuSO4+MnSO4+S↓+2H2O、2FeS+3MnO2+6H2SO4=3MnSO4+Fe2(SO4)3+2S↓+6H2O,溶液E为CuSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液,固体主要为S。
【详解】(1)①铍、铝元素处于元素周期表中的对角线位置,化学性质相似,则①中BeO发生反应的化学方程式BeO+2NaOH=Na2BeO2+H2O或者BeO+2NaOH+H2O=Na2[Be(OH)4];②中发生反应Na2BeO2+4HCl=2NaCl+BeCl2+2H2O、Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓或者Na2SiO3+2HCl+H2O=2NaCl+H4SiO4↓,则固体D为H2SiO3(或H4SiO4);(2)BeCl 2为易挥发性强酸的弱碱盐,溶液蒸干时由于Be2++2H2O Be(OH)2+2H+,盐酸易挥发,使得水解正向进行,得不到BeCl2固体,应在HCl气流中进行抑制Be2+的水解;提纯BeCl2溶液步骤①先生成Be(OH)2沉淀便于分离,因为Be(OH)2溶于过量强碱,所以选择弱碱;②过滤、洗涤③加入适量盐酸Be(OH)2+2HCl=BeCl2+H2O;(3)根据K sp计算开始生成沉淀所需pH:K SP[Cu(OH)2]=2.2×10-20 =c(Cu2+)×c(OH-)2得c(OH-)=10-10,pH=4;K SP[Fe(OH)3]=2.8×l0-38=c(Fe3+)×c(OH-)3得c(OH-)=10-35/3,pH≈2.3;K SP[Mn(OH)2]=2.1×10-13==c(Mn2+)×c(OH-)2得c(OH-)=10-6,pH=8;则逐滴加入稀氨水调节pH,产生沉淀的先后顺序是Fe(OH)3、Cu(OH)2、Mn(OH)2,为使铜离子开始沉淀,常温下应调节溶液的pH大于4;(4)理论产量约为:1000×25%×925=90g,则产率约为76.5100%90=85%;4.高考题、名校高考模拟题精选(1)(2019·东北育才学校科学高中部高考模拟)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)母液生产重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程如图所示:①通过冷却结晶能析出大量K2Cr2O7的原因是__________________。
②上述流程中K2Cr2O7发生氧化还原反应后所得溶液中除含有Cr3+外,还含有一定浓度的Fe3+杂质,可通过加碱调pH的方法使两者转化为沉淀。
已知c(Cr3+)=3×10-5 mol·L-1,则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时Fe3+是否沉淀完全?____(填“是”或“否”)。
{已知: K sp[Fe(OH)3]=4.0×10-38, K sp[Cr(OH)3]=6.0×10-31}(2)(2019·宁夏银川一中高考模拟,节选)①已知:H2S的电离常数K1=1.0×10−7,K2=7.0×10−15。
0.1 mol/L NaHS的pH____7(填“>”“=”或“<”),理由是________________________________________________________。