2022版高考化学一轮复习第8章4沉淀溶解平衡练习(含解析)鲁科版

精品文档 欢迎下载

- 1 - 沉淀溶解平衡

闻名于世的桂林溶洞、北京石花洞、娄底梅山龙宫,它们就是由于水和二氧化碳的缓慢侵蚀而创造出来的杰作。

石灰石的主要成分为CaCO 3,当它遇到溶有CO 2的水时就会发生反应变成可溶性的碳酸氢钙,溶有碳酸氢钙的水,当从溶洞顶滴到洞底时,由于水分的蒸发或压强减小,以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙的沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚,渐渐形成了钟乳石、石笋等,洞顶的钟乳石与地面的石笋连接起来了,就会形成奇特的石柱。反应的化学方程式为CaCO 3+CO 2+H 2O

Ca(HCO 3)2,Ca(HCO 3)2CaCO 3↓+CO 2↑+H 2

O 。 在自然界中不断发生上述反应于是就形成了溶洞中的各种景观。

问题1.CaCO 3难溶于水,属于电解质吗?(素养角度——宏观辨识与微观探析)

提示:是。CaCO 3难溶于水,但其属于盐类,属于强电解质。

问题2.试从溶解平衡的角度解释碳酸钙溶于含有CO 2的水的原理?(素养角度——变化观念与平衡思想) 提示:CaCO 3溶于水的溶解平衡为CaCO 3(s)Ca 2+(aq)+C (aq),当遇到含有CO 2的水时发生:CO 2+H 2O+C 2 HC ,促进碳酸钙的溶解平衡向右进行,逐渐溶解,生成Ca(HCO 3)2溶液。

问题3.“滴水石穿”是物理变化还是化学变化?你能解释其道理吗?(素养角度——变化观念与平衡思想) 提示:化学变化。原理同问题2。

问题4.碳酸钙可以溶于强酸(如硝酸),但硫酸钡不能溶于强酸,为什么?(素养角度——变化观念与平衡思想)

精品文档 欢迎下载 - 2 - 提示:CaCO 3的溶解平衡为CaCO 3(s)Ca 2+(aq)+C (aq),加入硝酸后C 与H +

反应生成CO 2,使c(C )减小,溶解平衡右移,碳酸钙逐渐溶解;BaSO 4的溶解平衡为BaSO 4(s)Ba 2+(aq)+S (aq),加入硝酸后, Ba 2+、S 都不与H +和N

反应,两者浓度都不改变,平衡不移动,故BaSO 4不溶解。

镁在自然界中以化合态存在,主要分布于镁矿石(白云石矿、菱镁矿等)、盐湖、海水等资源中。 某同学设计了从模拟海水中制备MgO 的实验方案:

模拟海水中

的离子浓度

/mol ·L -1 Na + Mg 2+ Ca 2+ Cl - HC 0.439

0.050 0.011 0.560 0.001 注:溶液中某种离子的浓度小于1.0×10-5 mol ·L -1,可认为该离子不存在;实验过程中,假设溶液体积不变。

已知:

K sp (CaCO 3)=4.96×10-9,K sp (MgCO 3)=6.82×10-6

,

K sp [Ca(OH)2]=4.68×10-6,K sp [Mg(OH)2]=5.61×10-12。

下列说法中正确的是 ( )

A.沉淀物X 为CaCO 3

B.滤液M 中存在Mg 2+,不存在Ca 2+

C.滤液N 中存在Mg 2+、Ca 2+

D.步骤②中若改为加入4.2 g NaOH 固体,沉淀物Y 为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物 【解析】选A 。加入NaOH 溶液, HC 与OH -反应生成C ,此时c(Ca 2+

)· c(C )=0.011×0.001=1.1×10-5>K sp (CaCO 3),c(Mg 2+)·c(C )=0.050×0.001=5×10-5

>K sp (MgCO 3),由于K sp (CaCO 3)

精品文档欢迎下载

c(C)==4.5×10-7<1×10-5,因此C完全沉淀,则无MgCO3沉淀生成,A对;滤液M中

c(Ca2+)=0.010 mol·L-1,c(Mg2+)=0.050 mol·L-1,B错;pH=11时,c(OH-)=10-3

mol·L-1,c(Ca2+)·c2(OH-)=10-2×10-6=10-8<4.68×10-6,Ca2+不沉

淀,c(Mg2+)·c2(OH-)=5×10-2×10-6=5×10-8>5.61×10-12,Mg2+沉淀,故滤液N中存在Ca2+,不存在Mg2+,C错;若改为加入4.2 g NaOH固体,则c(OH-)=0.105 mol·L-1,则

c(Mg2+)·c2(OH-)=0.050×(0.105)2=5.51×10-4>K sp[Mg(OH)2],c(Ca2+)·c2(OH-)

=0.010×(0.105)2=1.10×10-4>K sp[Ca(OH)2],由于K sp[Mg(OH)2]

2) mol·L-1=0.005 mol·L-1,此时c(Ca2+)·c2(OH-)=0.010×(0.005)2=2.5×10-7<

K sp[Ca(OH)2],故无Ca(OH)2沉淀生成,D错。

【加固训练】

杂卤石是主要的固体钾矿物。杂卤石中含有K2SO4·MgSO4·2CaSO4,其在水中存在如下平衡:

K2SO4·MgSO 4·2CaSO4(s)2Ca2+(aq)+2K +(aq)+Mg2+(aq)+4S (aq),不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如图所示。则下列说法错误的是( )

A.向该体系中分别加入饱和NaOH溶液和饱和碳酸钠溶液,沉淀溶解平衡均向右移动

B.分析可知T1>T2>T3

C.升高温度,溶浸速率增大,平衡向右移动

D.该物质的K sp=c2(Ca2+)·c2(K+)·c(Mg2+)·c4(S)/c(K2SO4·MgSO4·2CaSO4)

【解析】选D。加入饱和NaOH溶液和饱和碳酸钠溶液,Ca2+和Mg2+浓度减小,则溶解平衡向右移动,故A正确;温度越高,溶浸速率越快,达到平衡所需要时间越短,据题干图示可知温度由高到低的顺序为T1>T2>T3,故B 正确;由题图可知,溶解平衡吸热,则升高温度,溶浸速率增大,平衡向正反应方向移动,故C正确;K2SO4·MgSO4·2CaSO4是纯固体,则由反应可知,该平衡的K sp=c2(Ca2+)·c2(K+)·c(Mg2+)

- 3 -

精品文档欢迎下载

·c4(S),故D错误。

- 4 -

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4n0q.html