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化学高二教案案例( 五 )

生活百科水解


A.CaO、MgO B.CaCO3、MgCO3
C.CaCO3、Mg(OH)2 D.CaCO3、MgO
答案　C
解析　考查沉淀转化的原理，加热暂时硬水，发生分解反应：Ca(HCO3)2=====△CaCO3↓+CO2↑+H2O，Mg(HCO3)2=====△MgCO3↓+CO2↑+H2O，生成的MgCO3在水中建立起平衡：MgCO3(s) Mg2+(aq)+CO2-3(aq)，而CO2-3发生水解反应：CO2-3+H2O HCO-3+OH-，使水中的OH-浓度增大，由于Ksp[Mg(OH)2]
6.某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示 。提示：BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO2-4(aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)?c(SO2-4)，称为溶度积常数，下列说法正确的是()
提示：BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO2-4(aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)?c(SO2-4)，称为溶度积常数 。
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
答案　C
解析　由溶度积公式可知，在溶液中当c(SO2-4)升高时，c(Ba2+)要降低，而由a点变到b点c(Ba2+)没有变化，A错;蒸发浓缩溶液时，离子浓度都升高，而由d点变到c点时，c(SO2-4)却没变化，B错;d点落在平衡图象的下方，说明Ksp>c(Ba2+)?c(SO2-4)，此时是未饱和溶液，无沉淀析出，C正确;该图象是BaSO4在某一确定温度下的平衡曲线，温度不变，溶度积不变，a点和c点的Ksp相等，D错 。
练综合拓展
7.已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡：
MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=[c(Mn+)]m?[c(Am-)]n，称为溶度积 。
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，查得如下资料：(25℃)
难溶电
解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3 Mg(OH)2
Ksp 2.8×10-9
mol2?L-2 9.1×10-6
mol2?L-2 6.8×10-6
mol2?L-2 1.8×10-12
mol3?L-3
实验步骤如下：
①往100 mL 0.1 mol?L-1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol?L-1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成 。
②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液 。
③再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液 。
④________________________________________________________________________ 。
(1)由题中信息知Ksp越大，表示电解质的溶解度越______(填“大”或“小”) 。
(2)写出第②步发生反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ 。
(3)设计第③步的目的是
________________________________________________________________________ 。
(4)请补充第④步操作及发生的现象：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ 。
答案　(1)大
(2)Na2CO3+CaSO4===Na2SO4+CaCO3↓
(3)洗去沉淀中附着的SO2-4
(4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解并放出无色无味气体
解析　本题考查的知识点为教材新增加的内容，题目在设计方式上为探究性实验，既注重基础知识，基本技能的考查，又注重了探究能力的考查 。由Ksp表达式不难看出其与溶解度的关系，在硫酸钙的悬浊液中存在着：CaSO4(aq)===SO2-4(aq)+Ca2+(aq)，而加入Na2CO3后，溶液中CO2-3浓度较大，而CaCO3的Ksp较小，故CO2-3与Ca2+结合生成沉淀，即CO2-3+Ca2+===CaCO3↓ 。既然是探究性实验，必须验证所推测结果的正确性，故设计了③④步操作，即验证所得固体是否为碳酸钙 。
8.(1)在粗制CuSO4?5H2O晶体中常含有杂质Fe2+ 。
①在提纯时为了除去Fe2+，常加入合适的氧化剂，使Fe2+转化为Fe3+，下列物质可采用的是______ 。
A.KMnO4 B.H2O2 C.氯水 D.HNO3
②然后再加入适当物质调整溶液pH至4，使Fe3+转化为Fe(OH)3，调整溶液pH可选用下列中的______ 。
A.NaOH B.NH3?H2O C.CuO D.Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整溶液pH至4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10-38，Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol?L-1时就认定沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol?L-1，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为______，Fe3+完全沉淀[即c(Fe3+)≤1.0×10-5 mol?L-1]时溶液的pH为______，通过计算确定上述方案______(填“可行”或“不可行”) 。
答案　(1)①B　②CD　(2)4　3　可行
(2)Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)?c2(OH-)，则c(OH-)=3.0×10-203.0=1.0×10-10(mol?L-1)，则c(H+)=1.0×10-4 mol?L-1，pH=4 。
Fe3+完全沉淀时：Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)?c3(OH-)，则c(OH-)=31.0×10-381.0×10-5=1.0×10-11 mol?L-1 。此时c(H+)=1×10-3 mol?L-1，pH=3，因此上述方案可行 。

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