2021届（鲁科版）高考化学一轮复习沉淀溶解平衡学案

2021届（鲁科版）高考化学一轮复习沉淀溶解平衡学案

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CaCO3,当它遇到溶有CO2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CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2,‎ Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O。‎ 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.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),加入硝酸后C与H+反应生成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),加入硝酸后, Ba2+、S都不与H+和N反应,两者浓度都不改变,平衡不移动,故BaSO4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+‎ Mg2+‎ Ca2+‎ 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:‎ Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,Ksp(MgCO3)=6.82×10-6 ,‎ Ksp[Ca(OH)2]=4.68×10-6,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12。‎ 下列说法中正确的是 (　　)‎ 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(Ca2+)·‎ c(C)=0.011×0.001=1.1×10-5>Ksp(CaCO3),c(Mg2+)·c(C)=0.050×0.001‎ ‎=5×10-5>Ksp(MgCO3),由于Ksp(CaCO3)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>Ksp[Mg(OH)2],c(Ca2+)·c2(OH-)‎ ‎=0.010×(0.105)2=1.10×10-4>Ksp[Ca(OH)2],由于Ksp[Mg(OH)2]T2>T3‎ C.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(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Ksp=c2(Ca2+)·c2(K+)·‎ c(Mg2+)·c4(S),故D错误。‎ ‎ ‎ 关闭Word文档返回原板块