吴建方
摘 要: 难溶电解质的沉淀溶解平衡是高考化学的一个考点,将有关试题分类,提炼方法,有助于提高复习效率。
关键词: 溶度积常数 沉淀溶解平衡 题型分析
难溶电解质的沉淀溶解平衡是高中教材《化学反应原理》主题3溶液中的离子平衡中的内容,是高考的常考考点。高考复习中,通过题型分类、方法提炼,可以提高复习教学的针对性和有效性。本文列举几种解决该类问题的思考方法。
一、运用溶度积常数(K)判断沉淀的产生或转化
溶度积常数(K)的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力的强弱,对于同种类型难溶电解质,K越小,其溶解能力越弱,越易转化为沉淀。
例1(2009江苏·9)下列化学实验事实及其解释都正确的是
D.向2.0mL浓度均为0.1mol·L的KCl、KI混合溶液中滴加1~2滴0.01mol·LAgNO溶液,振荡,沉淀呈黄色,说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp大。
解析:AgCl、AgI属于同种类型的难溶电解质,根据K的意义,即可得出结论,该选项正确。
变式:(2015苏北四市高三第一次模拟·11)下列化学实验事实及其解释都正确的是
C.向NaCl、KBr混合溶液中滴入AgNO溶液,一定先析出淡黄色沉淀
学生很容易用“溶解度越小,越容易沉淀”的经验做出错误的判断,原因是没有从Ksp的本质思考问题。正确的思路是:当c(Ag)·c(I)>Ksp(AgI),c(Ag)·c(Cl) 二、有关溶度积常数(K)的计算 有关难溶电解质沉淀、溶解的计算,主要是算离子浓度或溶液的pH。首先要理解难溶电解质沉淀溶解平衡、溶度积表达式的涵义,AB?mA+nB, K(AB)=c(A)·c(B),然后列式并运算。 例2(2015广东理综·32—1)若溶液I中c(Mg)小于5×10mol·L,则溶液pH大于 [Mg(OH)的Ksp=5×10]。 解析:将c(Mg)代入Ksp[Mg(OH)]=c(Mg)×c(OH)中,c(OH)=1×10mol·L,再换算成c(H),得pH>11。 变式:(2015海南·15—2)已知Ksp(AgCl)=1.8×10,若向50mL0.018mol·L的AgNO溶液中加入50mL0.020mol·L的盐酸,混合后溶液中的Ag的浓度为 mol·L,pH为 。 解析:两种溶液混合后,发生反应:AgNO+HCl=HNO+AgCl↓,反应后溶液中过量的Cl:n(Cl)=0.020mol·L×0.050L-0.018mol·L×0.050L=1.0×10mol, c(Cl)=1.0×10mol÷0.10L=1.0×10mol·L,Ksp(AgCl)=c(Ag)×c(Cl), c(Ag)=1.8×10mol·L;c(H)=0.020mol·L÷2=0.010mol·L,pH=2 解这类题时要注意的是:计算pH一定要把c(OH)换算成c(H),如果是混合溶液,就一定要将原溶液中的浓度换算为混合溶液中的浓度。 三、沉淀溶解平衡的图像问题 高考考查学生的信息素养,主要是对数据、图形等进行观察,并运用分析、比较、推理等方法对获取的信息进行初步加工和应用,沉淀溶解平衡的图像是其中一个考点。 例3(2009广东·18)硫酸锶(SrSO)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下,下列说法正确的是 A.温度一定时,Ksp(SrSO)随c(SO)的增大而减小 B.三个不同温度中,313K时Ksp(SrSO)最大 C.283K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液 D.283K下的SrSO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,所以A选项错误;温度一定时Ksp=c(Sr)·c(SO),由图可知,313K时,若SO浓度相同,Sr浓度最大,所以平衡常数最大,B选项正确;283K时,a点c(Sr)·c(SO)小于平衡时Ksp(283K),对应为不饱和溶液,C选项正确;283K下的饱和溶液,升温至363K,Ksp=c(Sr)·c(SO)减小,会析出沉淀,但仍然为饱和溶液,D选项错误。 变式:【2013江苏高考·14】一定温度下,三种碳酸盐MCO(M:Mg、Ca、Mn)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:pM=-lgc(M),p(CO)=-lgc(CO)。下列说法正确的是 A.MgCO、CaCO、MnCO的Ksp依次增大 B.a点可表示MnCO的饱和溶液,且c(Mn)=c(CO) C.b点可表示CaCO的饱和溶液,且c(Ca) D.c点可表示MgCO的不饱和溶液,且c(Mg) 解析略,正确答案是BD。 沉淀溶解平衡的图像题陌生度大,解题关键是仔细审题,获取相关信息,抓住图像中横、纵坐标表示的意义进行分析、推理,问题就会迎刃而解。