2023版高考化学一轮复习8.4难溶电解质的溶解平衡练习含解析新人教版.doc

难溶电解质的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CaCO3，当它遇到溶有CO2的水时就会发生反响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。反响的化学方程式为CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2，Ca(HCO3)2CaCO3+CO2+H2O。在自然界中不断发生上述反响于是就形成了溶洞中的各种景观。问题1.CaCO3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。CaCO3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CO2的水的原理？(素养角度变化观念与平衡思想)提示：CaCO3溶于水的溶解平衡为CaCO3(s)Ca2+(aq)+C(aq)，当遇到含有CO2的水时发生：CO2+H2O+C2 HC，促进碳酸钙的溶解平衡向右进行，逐渐溶解，生成Ca(HCO3)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)提示：CaCO3的溶解平衡为CaCO3(s)Ca2+(aq)+C(aq)，参加硝酸后C与H+反响生成CO2，使c(C)减小，溶解平衡右移，碳酸钙逐渐溶解；BaSO4的溶解平衡为BaSO4(s)Ba2+(aq)+S(aq)，参加硝酸后， Ba2+、S都不与H+和N反响，两者浓度都不改变，平衡不移动，故BaSO4不溶解。1.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/molL-1Na+ Mg2+ Ca2+ Cl- HC0.439 0.050 0.011 0.560 0.001 注：溶液中某种离子的浓度小于1.010-5 molL-1，可认为该离子不存在；实验过程中，假设溶液体积不变。：Ksp(CaCO3)=4.9610-9，Ksp(MgCO3)=6.8210-6 ，KspCa(OH)2=4.6810-6，KspMg(OH)2=5.6110-12。以下说法中正确的选项是()A.沉淀物X为CaCO3 B.滤液M中存在Mg2+，不存在Ca2+ C.滤液N中存在Mg2+、Ca2+ D.步骤中假设改为参加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。参加NaOH溶液， HC与OH-反响生成C，此时c(Ca2+)c(C)=0.0110.001=1.110-5Ksp(CaCO3)，c(Mg2+)c(C)=0.0500.001=510-5Ksp(MgCO3)，由于Ksp(CaCO3)Ksp(MgCO3)，因此先生成CaCO3沉淀，生成沉淀后溶液中c(C)=4.510-7110-5，因此C完全沉淀，那么无MgCO3沉淀生成，A对；滤液M中c(Ca2+)=0.010 molL-1，c(Mg2+)=0.050 molL-1，B错；pH=11时，c(OH-)=10-3 molL-1，c(Ca2+)c2(OH-)=10-210-6=10-85.6110-12，Mg2+沉淀，故滤液N中存在Ca2+，不存在Mg2+，C错；假设改为参加4.2 g NaOH固体，那么c(OH-)=0.105 molL-1，那么c(Mg2+)c2(OH-)=0.050(0.105)2=5.5110-4KspMg(OH)2，c(Ca2+)c2(OH-)=0.010(0.105)2=1.1010-4KspCa(OH)2，由于KspMg(OH)2KspCa(OH)2，那么先生成Mg(OH)2沉淀，并且沉淀完全，生成沉淀后溶液中c(OH-)=(0.105-0.052) molL-1=0.005 molL-1，此时c(Ca2+)c2(OH-)=0.010(0.005)2=2.510-79【解析】选C。酸溶后过滤所得废渣的主要成分为二氧化硅，A正确；双氧水具有强氧化性，参加双氧水将Fe2+全部氧化为Fe3+，所以黄钠铁矾渣中铁元素为+3价，B正确；根据流程图可知除铜后的滤液应显酸性，假设NaF的用量过大，会生成剧毒物质HF，污染环境，还会浪费原料、增加本钱，故氟化钠的用量不是越多越好，C错误；KspNi(OH)2=c(Ni2+)c2(OH-)=1.010-5c2(OH-)=2.010-15，那么c(OH-)=10-5 molL-1，c(H+)=10-9 molL-1，那么“沉镍过程中为了将镍沉淀完全，需调节溶液pH9，D正确。【加固训练】1.杂卤石是主要的固体钾矿物。杂卤石中含有K2SO4MgSO42CaSO4，其在水中存在如下平衡： K2SO4MgSO42CaSO4(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下图。那么以下说法错误的选项是()A.向该体系中分别参加饱和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T1T2T3C.升高温度，溶浸速率增大，平衡向右移动D.该物质的Ksp=c2(Ca2+)c2(K+)c(Mg2+)c4(S)/c(K2SO4MgSO42CaSO4)【解析】选D。参加饱和NaOH溶液和饱和碳酸钠溶液，Ca2+和Mg2+浓度减小，那么溶解平衡向右移动，故A正确；温度越高，溶浸速率越快，到达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T1T2T3，故B正确；由题图可知，溶解平衡吸热，那么升高温度，溶浸速率增大，平衡向正反响方向移动，故C正确；K2SO4MgSO42CaSO4是纯固体，那么由反响可知，该平衡的Ksp=c2(Ca2+)c2(K+)c(Mg2+)c4(S)，故D错误。2.溶洞的形成与碳酸钙的溶解平衡有关。如图是碳酸钙(CaCO3)在25 和100 两种情况下，在水中的沉淀溶解平衡曲线。以下有关说法正确的选项是()A.CaCO3(s)Ca2+(aq)+C(aq)H0，A项错误；Ksp仅与温度有关，但a、d点温度不确定，B项错误；25 时，用c点数据计算，Ksp=c(Ca2+)c(C)=2.010-51.410-4=2.810-9，C项正确；挥发水分，c(Ca2+)、c(C)均增大，而a点到c点，c(Ca2+)不变，D项错误。- 4 -