2021届高考化学复习之小题必练16 难溶电解质的电离平衡 教师版
小题必练16:难溶电解质的电离平衡
主要考查沉淀溶解平衡的特点和影响因素,溶度积常数及其计算,沉淀的生成、溶解和转化的应用,利用溶度积常数判断难溶电解质的溶解度,离子沉淀时应调节的pH范围等。
1.【2020年江苏卷】25℃时,Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中,金属阳离子的物质的量浓
度的负对数[-lgc(M2+)]与溶液pH的变化关系如图所示,已知该温度下K sp[Cu(OH)2]<K sp[Fe(OH)2]。下列说法不正确的是()
A.K sp[Cu(OH)2]的数量级为10?20
B.当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=104.6∶1
C.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入适量CuO
D.向Z点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体,可转化为Y点对应的溶液
【答案】C
【解析】25℃时,由K sp[Cu(OH)2]<K sp[Fe(OH)2]可知溶液pH相同时,饱和溶液中c(Fe2+)>c(Cu2+),则曲线a表示Cu(OH)2的饱和溶液中金属阳离子的物质的量浓度的负对数与溶液pH的变化关系,曲线b表示Fe(OH)2的饱和溶液中金属阳离子的物质的量浓度的负对数与溶液pH的变化关系。A项、由图可知,曲线a中pH=10时,-lgc(M2+)=11.7,则K sp[Cu(OH)2]= c(Cu2+)·c2(OH?)=10?11.7×(10?4)2=10?19.7,故A正确;B项、当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(OH?)相同,当pH=10时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=10?7.1∶10?11.7=104.6∶1,故B正确;C项、该温度下K sp[Cu(OH)2]<K sp[Fe(OH)2]可知,Cu(OH)2比Fe(OH)2更难溶,加入适量CuO调节溶液pH,先沉淀的是Cu2+,无法达到除去少量Fe2+的目的,故C错误;D项、向Z点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体,溶液中c(OH?)增大,温度不变
K sp[Fe(OH)2],c(Fe2+)减小,可能由Z点转化为Y点,故D正确。
【点睛】本题考查难溶物的溶解平衡,注意掌握难溶物的溶解平衡及其影响因素,明确溶度积的概念及计算方法是解答关键。
2.【2020南昌市顶级名校阶段考】常温下,将11.65g BaSO4粉末置于盛有250mL蒸馏水的烧杯中,然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽视溶液体积的变化)并充分搅拌,加入Na2CO3固体的过程中,溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示,下列说法中不正确的是()
A.相同温度时,K sp(BaSO4) B.若使0.05mol BaSO4全部转化为BaCO3,至少加入1.3mol Na2CO3 C.BaSO4恰好全部转化为BaCO3时,溶液中离子浓度大小为:c(CO2?3)>c(SO2?4)>c(OH?)>c(Ba2+) D.BaSO4在水中的溶解度、K sp均比在BaCl2溶液中的大 【答案】D 【解析】A.根据图像,CO2?3浓度为0时,c(Ba2+)、c(SO2?4)都是1×10?5,所以K sp(BaSO4)= 1×10?10,碳酸钡饱和溶液中当c(CO2?3)=5×10?4时,c(Ba2+)=0.5×10?5,K sp(BaCO3)=2.5×10?9,相同温度时,K sp(BaSO4) =2.5×10?9,反应的平衡常数K1= () () 2 4 4 2 33 S = C sp sp K BaSO c O c O K BaCO () () - - =0.04,若使0.05mol BaSO4全部转 化为BaCO3,则反应生成0.05mol SO2?4, 2 4 2 3 S C c O c O - - () () =K=0.04,则平衡时n(CO2?3)=1.25mol,则 至少需要Na2CO3的物质的量为1.25mol+0.05mol=1.3mol,B项正确;C.0.05mol BaSO4恰好全部转化为BaCO3时,溶液中存在大量的SO2?4,平衡时CO2?3的浓度大于SO2?4,CO2?3水解促进OH?的形成,因此溶液中浓度最小的是Ba2+,因此离子浓度大小关系为:c(CO2?3)>