廖磊
一、對溶度積常數意義理解的考查
例1 25℃時,已知FeS、CuS、ZnS的溶度積常數(K)分別為:K(FeS)=6.3x10-18; K(CuS)=6.3x10-36、K(ZnS)=1.6x10-24。下列有關敘述正確的是()。
A.ZnS、CuS、FeS的溶解度依次增大
B.將足量的ZnSO。晶體加入0.1mol·L—'的Na2S溶液中,Zn+的濃度最大只能達到1.6x10-23mol·L-
C.除去工業(yè)廢水中含有的Cu2+,可采用FeS固體作為沉淀劑
D.向飽和的FeS溶液中加入FeSO,溶液后,混合液中c(Fe2+)變大、c(S2—)變小,但K(FeS)變大
解析本題考查了難溶電解質的溶解平衡的相關知識,需充分理解溶度積常數的意義,試題難度一般。A.化學式所表示的組成中陰、陽離子個數比相同時,K數值越大的難溶電解質在水中的溶解能力越強,由K可知,常溫下,CuS的溶解度最小,A項錯誤;B.將足量的ZnSO4晶體加入0.1 mol·L—的Na2S溶液中,c(S2—)將減至非常小,而Zn+的濃度遠遠大于1.6x10—23mol·L—',B項錯誤;C.因CuS比FeS更難溶,FeS沉淀可轉化為CuS沉淀,C項正確;D.溫度不變,K(FeS)不變,D項錯誤。答案:C
二、對溶度積常數圖像的考查
例2 某溫度下,AgCl、AgBr、AgI的沉淀溶解平衡曲線如圖1所示,已知:pAg=—lgc(Ag+),pX=-lgc(X),X代表Cl、Br、I,a、b、c三點的橫縱坐標分別相等。下列說法錯誤的是()。
A.b點對應的橫坐標的數值為6.5
B.向等濃度的NaBr、NaI的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液,先生成AgI沉淀
C.n點可析出AgBr沉淀
D.向a點溶液中加入少量NaCl固體,可使溶液組成由a點向m點方向移動
解析本題主要考查難溶電解質的溶解平衡圖像,充分理解圖像并從圖像中得出解題所需要的信息為解答關鍵,試題難度一般。A.AgCl、AgBr、AgI的溶度積依次減小,由圖可知,a、b、c三點所在曲線分別代表AgCl、AgBr、AgI的沉淀溶解平衡曲線,K(AgBr)=1x10—13,b點對應的c(Br-)=1x10-6.5mol·L-,故b點對應的橫坐標的數值為6.5,A正確;B.向等濃度的NaBr、Nal的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液,先生成AgI沉淀,B正確;C.n點為AgBr的不飽和液,不可能析出AgBr沉淀,C錯誤;D.向a點溶液中加入少量NaCl固體,可使溶液組成由a點向m點方向移動,D正確。答案:C
例3 已知:pNi=-lgc(Ni2+);常溫下, K(NiCO3)=1.4x10-7,H2S的電離平衡常數: K=1.3x10—7,K2=7.1x10—15。常溫下,向10 mL 0.1 mol·L-Ni(NO3)2溶液中滴加 0.1 mol·L-Na2S溶液,滴加過程中pNi與Na2S 溶液體積的關系如圖2所示。下列說法不正確的是()。
A.E,F,G三點中,F點對應溶液中水電離程度最小
B.常溫下,K(NiS)=1x10-21
C.在NiS和NiCO3的濁液中c(CO23-): c(S2-)=1.4x1014
D.G點溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(NO3)>c(OH-)>c(H+)
解析本題考查影響水電離的因素、溶度積的計算、混合溶液離子濃度大小比較等,題目難度中等,正確分析圖像是解題的關鍵。A.Ni(NO3)2是強酸弱堿鹽,Na2S是強堿弱酸鹽,它們都能促進水的電離,F點表示Ni(NO3)2和Na2S恰好完全反應,溶液中溶質是NaNO3,水的電離程度最小,故A正確;B.F點,10mL0.1 mol·L-Ni(NO3)2 溶液和10mL0.1 mol·L—Na2S溶液恰好完全反應,c(Ni2+)=c(S2-)=1x10-10.5mol·L-'。NiS(s)→Ni2+(aq)+S2-(aq)
k(NiS)=c(Ni2+)·c(S2-)=1x10-21,故B正確;C項:
NiCO3(s)+S2-(aq)NiS(s)+CO3-(aq) k=((o)=k(Nic)
=1.4x1014
故C正確;D.生成的NaNO3的濃度是過量的Na2S的濃度的2倍,且S2—水解,c(NO5)>c(S2—),故D錯誤。答案:D
三、對溶度積常數應用的考查
例4 難溶電解質的沉淀溶解平衡及其溶度積在生產、科研等領域有著許多的應用。25℃時,各物質的溶度積見表1。
(1)現將足量AgCl(s)分別加人下列四種溶液:①100mL蒸餾水;②100mL 0.1 mol·L-'鹽酸;③100 mL 0.1 mol·L-'AICl,溶液,④100mL 0.1 mol·L—MgCl2溶液。充分攪拌后,相同溫度下,Ag+濃度由大到小的順序是(填序號)。
(2)在0.1mol·L-'AICI,溶液中,Ag+的濃度最大可達_mol·L—。
(3)現向含有NaBr、KI均為0.002 mol·L- 的溶液中加入等體積的濃度為4x10—3mol·L—AgNO,溶液,則產生的沉淀是(填化學式),若向其中再加入適量的Nal固體,則最終可發(fā)生沉淀轉化的總反應離子方程式表示為。
(4)25℃時,1L水中溶解BaSO4固體后,測得Ba2+濃度為1.03x10-5mol·L-'。
①試計算25℃時BaSO4的溶度積常數:K(BaSO4)=。
②當人體中Ba2+濃度達到2x10—3mol·L—1時會影響健康,那么BaSO4能作鋇餐的原因是。
解析本題考查難溶電解質溶度積的相關計算,對學生要求比較高,難度中等,側重考查學生計算能力、分析能力,明確化學反應原理、物質性質是解本題關鍵,知道影響溶解平衡移動的因素。
(1)K(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-),溶液中氯離子濃度越大,銀離子濃度越小,Ag+濃度由大到小的順序是①>②>④>③。
(2)在0.1 mol·L—'AICl,溶液中,氯離子濃度為0.3 mol·L-,由K(AgCl)=c(Ag+)x c(Cl—)計算,Ag+的濃度最大可達到6.0 mol·L-。
(3)NaBr、KI均為0.002 mol·L-'的溶液中加入等體積的濃度為4x10—3mol·L—1AgNO3溶液,c(Br)=0.001 mol·L-,c(I)=0.001 mol·L-,c(Ag+)=0.002 mol·L-',根據K(AgBr)=c(Ag+)c(Br),Kp(AgI)= c(Ag*)c(I)計算得出0.001x0.002=2x10-6 >4.9x10-13,0.001x0.002=2x10-6>8.3x 10—7,故生成的沉淀有AgI、AgBr;溶液中AgI溶度積小于AgBr溶度積,在溴化銀懸濁液中加碘離子可以轉化成碘化銀,離子方程式為:
AgBr(s)+I(aq)=AgI(s)+Br(aq)
(4)計算25℃時 BaSO4的溶度積常數:K(BaSO4)=1.03x10-5x1.03x10-5=1.06x 10—10;②當人體中Ba2+濃度達到2x10—3mol·L—'時會影響健康,BaSO。不溶于胃酸,且c(Ba2+)=1.03x10-5mol·L-1<2x 10-3mol·L-,所以可用BaSO4作鋇餐。答案:(略)
(收稿日期:2022—03—18)D57E5BFA-A10E-401C-BB68-0F299F330A20