高考难点:溶度积常数及其应用(2)

2020-03-27 02:22

【例题4】(09广东高考)硫酸锶(SrSO4)在水中的深沉溶解平衡曲线如上图。下列说法正确的是

A. 温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO42-)的增大而减小 B. 三个不同温度中,313K时Ksp(SrSO4)最大 C. 283K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液

D. 283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液

解析:平衡常数只与温度有关,与物质的浓度无关,A错误;温度一定时Ksp=[Sr2+][SO42-],由图像可知:在相同条件下,温度越低,c(SO42-)·c(Sr2-)越大,Ksp(SrSO4)越大,B正确;a点在283K的下方,Qc小于Ksp(283K),属于不饱和溶液,C正确;283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后会有晶体析出,还是属于饱和溶液,D错。

答案:BC

【例题5】(2009浙江高考)已知:25°C时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[MgF2]=7.42×10-11。下列说法正确的是

A. 25°C时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大 B. 25°C时,在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大

C. 25°C时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20mL 0.01mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小

D. 25°C时,在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成为MgF2 解析:因为Mg(OH)2的溶度积小,故其电离出的Mg2+浓度要小一些,故A项错;NH+ 4可以结合Mg(OH)2电离出的OH-离子,从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动,c(Mg2+)增大,故B项正确;C项Ksp仅与温度有关,故错;D项,由于MgF2的溶度积更小,所以沉淀会向更难溶的方向进行,即可以生成MgF2沉淀。

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答案:B

做题方法:

明确图象中纵、横坐标的含义→理解图线中线上的点、线外点的含义→抓住Ksp 的特点,结合选项分析判断

练习1.(08年山东高考)某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是

(提示:BaSO4(s)为溶度积常数。)

A. 加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点 B. 通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 C. d点无BaSO4沉淀生成

D. a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp

解析:A项,当加入Na2SO4溶液时,c(SO42-)增大,因Ksp为常数,则c(Ba2+ )就会减小,故A错;B项,蒸发可以会使溶液的c(SO42-)和c(Ba2+ )都变大,故B错;C项,在d点时,因其在沉淀溶解平衡点c点的下方,c(Ba2+ )较小,故它们浓度的乘积小于Ksp,则无无BaSO4沉淀生成,C正确;D项,因a、c两点对应的都是在相同的温度下的Ksp,故二者的Ksp相同,D错。

答案:C

练习2.(2010年浙江高考)已知:①25℃时弱电解质电离平衡数:Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13;难溶电解质的溶度积常数:Kap(CaF2)=1.5×10-10;②

Ba2+ (aq)+SO42-(aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)·c(SO42-),称

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25℃时,2.0×10-3mol·L-1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、

c(F-)与溶液pH的变化关系,如下图所示:

请根据以下信息回答下旬问题: 图2

(1)25℃时,将20mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和20mL 0.10 mol·L-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 mol·L-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图为图2所示:反应初始阶段,两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 ,反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO-) c(SCN-)(填“>”、“<”或“=”)

(2)25℃时,HF电离平衡常数的数值Ka≈ ,列式并说明得出该常数的理由 。 (3)4.0×10-3 mol·L-1HF溶液与4.0×10-4mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合,调节混合液pH为4.0(忽略调节混合液体积的变化),通过列式计算说明是否有沉淀产生。

解析:信息分析:①HSCN比CH3COOH易电离,CaF2难溶。②F-:pH=6,pH=0时以HF存在。F-与HF总量不变。(1)相同的起始条件,只能是因为两种酸的电离度不同导致溶液中起始反应时H+ 浓度不同引起反应速率的不同。反应结束后,溶质为CH3COONa和NaSCN,因CH3COOH酸性弱于HSCN,故CH3COONa水解程度大,c(CH3COO-)<c(SCN-)。(2)HF电离平衡常数Ka=[c(H+)× c (F-)]/ c(HF),其中c(H+)、

c (F-)、c(HF)都是电离达到平衡时的浓度,选择中间段图像求解。根据图像:pH=4时,c(H+)=10-4,c (F-)=1.6×10-3、 c(HF)=4.0×10-4。Ka=0.4×10-3。(3)pH=4.0,

则c(H+)=10-4,此时:根据HF电离,产生的c (F-)=1.6×10-3,而溶液中的c(Ca2+)=2.0×10-4。C2 (F-)×c(Ca2+)=5.12×10-10,5.12×10-10大于Kap(CaF2)=1.5×10-10少量沉淀产生。

点拨:本题给出的信息多,先对信息进行初步分析,也可以根据问题再去取舍信息。比较全面地考察了电离平衡常数与溶解平衡常数的知识内容。要求会读图,掌握平衡常数的表达式和含义:达到饱和溶液时的最大值,大于则沉淀析出,小于则不析出。明确平衡常数是随温度变化的,不随溶液中的离子浓度的实际值而发生变化。在平衡常数的学习中,可以对

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比化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数,有触类旁通地系统地研究和学习平衡常数问题。

淀溶解平衡高考分类汇编(2011—2013)

1. (2013江苏卷)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下图所示。已知:

pM=-lg c(M),

pc(CO32-)= -lg cc(CO32-)。下列说法正确的是 A.MgCO3、CaCO3、MnCO3 的Ksp依次增大

B.a 点可表示MnCO3 的饱和溶液,且c(Mn2+)= c(CO32-) C.b 点可表示CaCO3 的饱和溶液,且c(Ca2+)

【解析】本题属于基本概念与理论的考查,落点在水解与电离平衡、物料守恒和电荷守恒、 离子浓度大小比较。图线变化隐含 pH 的实质。

A.pM 、p(CO32-)与pH一样,图线中数值越大,实际浓度越小。因此,MgCO3、CaCO3、MnCO3 依次减小。

B.a 点在曲线上,可表示 MnCO 3 的饱和溶液,又在中点,故c(Mn2+)= c(CO32-)。 C.b 点可表示 CaCO 3 的饱和溶液,图线中数值越大,实际浓度越小,故c(Ca2+)

-).

D.c 点在曲线上方,可表示 MgCO3 的不饱和溶液,且图线中数值越大,实际浓度越小,故c(Mg2+)

2.(2013新课标Ⅰ)已知氯化银、溴化银、铬酸银的Ksp分别为1.56×10-10、7.7×10-13、9×10-11某溶液中含有C1-, Br-和CrO42-,浓度均为0.010mo1·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1

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的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )

A. C1- 、Br-、CrO42- B. CrO42-、Br-、C1- C. Br-、C1-、CrO42- D. Br- 、CrO42-、C1-

【答案】C

【解析】设Cl-、Br-、CrO42- 刚开始沉淀时,银离子的浓度分别为x mol、y mol、z mol,则根据Ksp可得: 0.01x=1.56×10-10

0.01y=7.7×10-13 0.01z2=9×10-11

可分别解出x≈1.56×10-8 y≈7.7×10-13 z≈3××10-4.5

可知y

M2+(aq)+2OH-(aq) Ksp=a; c(M2+)=b

12ba

C.14+1g() 【答案】C

12abab1b D.14+ 1g()

2a

B.1g()

12【解析】考察沉淀溶解平衡与PH值的关系。C(M2+)·C2(OH-)= a ;C2(OH-)=a/b,经过计算。 4. (2013新课标北京卷)实验:①0.1mol·L-1AgNO3溶液和0.1mol·L-1NaCI溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c; ② 像滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液,出现浑浊; ③ 像沉淀c中滴加0.1mol·L-1KI溶液,沉淀变为黄色。 下列分析不正确的是

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