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化學高二教案案例( 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　考查沉淀轉化的原理，加熱暫時硬水，發生分解反應：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發生水解反應：CO2-3+H2O HCO-3+OH-，使水中的OH-濃度增大，由于Ksp[Mg(OH)2]
6.某溫度時，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示 。提示：BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO2-4(aq)的平衡常數Ksp=c(Ba2+)?c(SO2-4)，稱為溶度積常數，下列說法正確的是()
提示：BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO2-4(aq)的平衡常數Ksp=c(Ba2+)?c(SO2-4)，稱為溶度積常數 。
A.加入Na2SO4可以使溶液由a點變到b點
B.通過蒸發可以使溶液由d點變到c點
C.d點無BaSO4沉淀生成
D.a點對應的Ksp大于c點對應的Ksp
答案　C
解析　由溶度積公式可知，在溶液中當c(SO2-4)升高時，c(Ba2+)要降低，而由a點變到b點c(Ba2+)沒有變化，A錯;蒸發濃縮溶液時，離子濃度都升高，而由d點變到c點時，c(SO2-4)卻沒變化，B錯;d點落在平衡圖象的下方，說明Ksp>c(Ba2+)?c(SO2-4)，此時是未飽和溶液，無沉淀析出，C正確;該圖象是BaSO4在某一確定溫度下的平衡曲線，溫度不變，溶度積不變，a點和c點的Ksp相等，D錯 。
練綜合拓展
7.已知難溶電解質在水溶液中存在溶解平衡：
MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=[c(Mn+)]m?[c(Am-)]n，稱為溶度積 。
某學習小組欲探究CaSO4沉淀轉化為CaCO3沉淀的可能性，查得如下資料：(25℃)
難溶電
解質 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
實驗步驟如下：
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向上述懸濁液中加入固體Na2CO3 3 g，攪拌，靜置，沉淀后棄去上層清液 。
③再加入蒸餾水攪拌，靜置，沉淀后再棄去上層清液 。
④________________________________________________________________________ 。
(1)由題中信息知Ksp越大，表示電解質的溶解度越______(填“大”或“小”) 。
(2)寫出第②步發生反應的化學方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ 。
(3)設計第③步的目的是
________________________________________________________________________ 。
(4)請補充第④步操作及發生的現象：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________ 。
答案　(1)大
(2)Na2CO3+CaSO4===Na2SO4+CaCO3↓
(3)洗去沉淀中附著的SO2-4
(4)向沉淀中加入足量的鹽酸，沉淀完全溶解并放出無色無味氣體
解析　本題考查的知識點為教材新增加的內容，題目在設計方式上為探究性實驗，既注重基礎知識，基本技能的考查，又注重了探究能力的考查 。由Ksp表達式不難看出其與溶解度的關系，在硫酸鈣的懸濁液中存在著：CaSO4(aq)===SO2-4(aq)+Ca2+(aq)，而加入Na2CO3后，溶液中CO2-3濃度較大，而CaCO3的Ksp較小，故CO2-3與Ca2+結合生成沉淀，即CO2-3+Ca2+===CaCO3↓ 。既然是探究性實驗，必須驗證所推測結果的正確性，故設計了③④步操作，即驗證所得固體是否為碳酸鈣 。
8.(1)在粗制CuSO4?5H2O晶體中常含有雜質Fe2+ 。
①在提純時為了除去Fe2+，常加入合適的氧化劑，使Fe2+轉化為Fe3+，下列物質可采用的是______ 。
A.KMnO4 B.H2O2 C.氯水 D.HNO3
②然后再加入適當物質調整溶液pH至4，使Fe3+轉化為Fe(OH)3，調整溶液pH可選用下列中的______ 。
A.NaOH B.NH3?H2O C.CuO D.Cu(OH)2
(2)甲同學懷疑調整溶液pH至4是否能達到除去Fe3+而不損失Cu2+的目的，乙同學認為可以通過計算確定，他查閱有關資料得到如下數據，常溫下Fe(OH)3的溶度積Ksp=1.0×10-38，Cu(OH)2的溶度積Ksp=3.0×10-20，通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于1.0×10-5 mol?L-1時就認定沉淀完全，設溶液中CuSO4的濃度為3.0 mol?L-1，則Cu(OH)2開始沉淀時溶液的pH為______，Fe3+完全沉淀[即c(Fe3+)≤1.0×10-5 mol?L-1]時溶液的pH為______，通過計算確定上述方案______(填“可行”或“不可行”) 。
答案　(1)①B?、贑D　(2)4　3　可行
(2)Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)?c2(OH-)，則c(OH-)=3.0×10-203.0=1.0×10-10(mol?L-1)，則c(H+)=1.0×10-4 mol?L-1，pH=4 。
Fe3+完全沉淀時：Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)?c3(OH-)，則c(OH-)=31.0×10-381.0×10-5=1.0×10-11 mol?L-1 。此時c(H+)=1×10-3 mol?L-1，pH=3，因此上述方案可行 。

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