1、贵州省册亨一中 2011 届高三化学备考学案 15：多离子盐溶液的结晶多离子盐溶液中晶体的析出属初中所学内容，但初中所学不能满足于高考的要求，因此高中阶段有必要加深。难点磁场请试做以下题目，然后自我界定学习本篇是否需要。已知四种物质在水中、液氨中的溶解度(g 溶质/100 g 溶剂)如下表：溶质溶剂 AgNO3 Ba(NO3)2 AgCl BaCl2水 170 9.3 1.5104 33.3液氨 86 97.2 0.8 0(1)分别是 1.0 mol L1 的 Ag 、Ba 2 、NO 3 和 Cl 在水中发生反应的离子方程式是 。(2)分别是 0.50 molL1 的以上四种离子在液氨中发生
2、反应的离子方程式是 。(3)得出以上结论的依据是 。(4)将以上四种离子按适当浓度混合于液氨之中，能否有 AgCl 沉淀析出？答：_(“能”或“否 ”)。案例探究例题下面是四种盐在不同温度下的溶解度(g100 g H 2O)：NaNO3 KNO3 NaCl KCl10 80.5 20.9 35.7 31.0100 175 246 39.1 56.6(计算时假定：盐类共存时不影响各自的溶解度； 过滤晶体时，溶剂损耗忽略不计)(1)取 23.4 g NaCl 和 40.4 g KNO3，加 70.0 g H2O，加热溶解。在 100时蒸发掉 50.0 g H2O，维持该温度，过滤析出晶体，计算所得
3、晶体的质量 (m 高温 )。将滤液冷却至 10 ，待充分结晶后过滤。计算所得晶体的质量(m 低温 )。(2)另取 34.0gNaNO3 和 29.8 g KCl，同样进行如上实验。10时析出的晶体是_(写化学式)。100和 10得到的晶体质量 (m 高温 和 m 低温 )分别是多少?命题意图：本题考查多离子溶液中晶体的析出(实为沉淀生成) 和溶解度的计算技能。知识依托：物质的结晶。错解分析：不了解物质的结晶与复分解反应的关系，(1)问无解；没看出 (2)问数据的巧妙而费解。解题思路：(1)100时 S (NaCl)最小，所以析出 NaCl 晶体，则不析出KCl、NaNO 3； KNO3 溶液未
4、达饱和，亦不会析出。m 高温 23.4 g39.1 g(70.0 g50.0 g)100 g23.4 g7.82 g15.6 g将溶液冷却到 10，析出晶体为 KNO3 和 NaCl，析出 KNO3 晶体质量为：40.4 g20.9 g(70.0g50.0 g)100 g40.4 g4.18 g=36.2 g析出 NaCl 晶体的质量为：(39.1 g35.7 g) (70.0 g50.0 g)100 g=0.68 g则：m 低温 =0.68 g36.2 g=36.9 g(2)两种原始溶液中，各种盐的物质的量都相等。n(NaCl)= =n(KNO3)= =n(NaNO3)1ol58.234 1
5、mol04.= =n(KCl)= =0.400 mol。1mlg.0 1lg5.74829因而溶解后得到的两种溶液中四种离子浓度完全相同，根据溶解度数据可知，100时蒸发后得到的是 NaCl 晶体，冷却后得到的是 KNO3 晶体 ，但也含有少量的 NaCl。所以第(2)小题不必再计算，便知：m 高温 =m 高温 =15.6 g m 低温 =m 低温 =36.9 g答案：(1)15.6 g 36.9 g (2)15.6 g 36.9 g锦囊妙计多离子溶液中的任何一种阳离子与任何一种阴离子相结合都可构成为溶液的一种溶质，若忽略同离子效应和盐效应( 即假定盐类共存时不影响各自的溶解度) ，当溶液中各
6、离子浓度相等时，不论蒸发还是降温，溶解度最小的溶质首先析出，且析出盐的阳离子(或阴离子) 与溶液中的其他阴离子(或其他阳离子 )不会结晶析出，但与析出盐晶体中阴、阳离子无关的其他阴、阳离子所形成的溶质有析出的可能。若溶液中各离子浓度不等，则有析出多种晶体的可能。若 SAS BS CS D，则晶体析出的先后顺序为：D、C、B，一般不会析出 A。歼灭难点训练1.() 取 100 g H2O，配成 10饱和 KCl 溶液，又取 50 g 水，加入 35.4 g NaNO3，配成 10 NaNO 3 溶液。将以上两溶液混合后，10时有 种晶体析出，质量是_g，该晶体的化学式为 ，析出该晶体的原因是 (
7、溶解度见例题)。2.( )将 例 题 中 的 “40.4 g KNO3”改 为 “29.8 g KCl”， 其 他 不 变 ， 试 求 m 高 温 和 m 低 温 。3.() 将例题中的“23.4 g NaCl 和 40.4 g KNO3”改为“0.120 mol KCl 和 0.110 mol NaNO 3”，其他不变，求 m 高温 和 m 低温 。4.()某化学兴趣小组欲从 NaNO3 和 KCl 的混合溶液中分离出 KNO3，设计了如下实验方案：假设：混合溶液中，n(KCl)=n(NaNO 3)；盐类共存时不影响各自的溶解度。溶液中各种溶质在 100和 10的溶解度参照例题。试回答下列问
8、题：(1)的主要操作是 ；的主要操作是 。(2)晶体 A 的主要成分是 _，若含有杂质可能是_。晶体 C 的主要成分是_，若含有杂质可能_；通过实验确定晶体 C 中是否含有该杂质的方法是 。(3)若晶体 C 中确实含有杂质，进一步提纯的方法是_。附：参考答案难点磁场解析：(4)若析出 BaCl2 沉淀之后，Ag 与剩余 Cl 的浓度超过了饱和 AgCl 液氨溶液中Ag 和 Cl 的浓度就会有 AgCl 沉淀析出。答案：(1)Ag Cl =AgCl Ba2 2NO =Ba(NO3)23(2)Ba2 2Cl =BaCl2(3)溶液中复分解反应发生的条件之一是有沉淀生成，而溶解度小者首先形成沉淀析出
9、(4)能歼灭难点训练1.解析：10时，KNO 3 溶解度最小，所以首先计算是否有 KNO3 晶体析出。100 g50 g=150 g 水中能溶解 KNO3 质量为：=31.4 g1059.2而 n(NaNO3)= =n(KCl)= =0.416 mol1-mol85.4 1-molg74.503则析出 KNO3 质量为：101 gmol1 0.416 mol31.4 g=42.0 g31.4 g=10.6 g析出 KNO3 晶体，则不析出 KCl 晶体和 NaNO3 晶体。其次，计算是否有 NaCl 晶体析出。150 g 水能溶解 NaCl 质量为：=53.6 g1057.此时溶液中共有 Na
10、Cl 质量为：58.5 gmol1 0.416 mol=24.3 g可见，不会有 NaCl 晶体析出。答案：一 10.6 KNO3 因为溶液中存在 K 、Na 、NO 、Cl 四种离子，可以自由3组合成 KCl、KNO 3、NaCl、 NaNO3 四种物质，在 10时，S(KNO 3)S(KCl) ，所以可能有KNO3 晶体析出，S(NaCl)S(NaNO 3)，所以可能有 NaCl 晶体析出，经计算知，只析出KNO3 晶体。2.解析：100时。70.0 g50.0 g=20.0 g 水溶解 NaCl 和 KCl 的质量分别是：m(NaCl)=39.1 g20.0 g100 g=7.82 gm
11、(KCl)=56.6 g20.0 g100 g=11.3 g10时，20.0 g 水溶解 NaCl 和 KCl 的质量分别是：m(NaCl)=35.7 g20.0 g100 g=7.14 gm(KCl)=31.0 g20.0 g100 g=6.20 g则：m 高温 =23.4 g7.82 g29.8 g11.3 g=34.1 gm 低温 =7.82 g 7.14 g11.3 g6.20 g=5.8 g答案：34.1 g 5.8 g3.解析：100时，NaCl 不析出，因为：58.5 gmol1 0.110 mol =6.44 g7.82 g0g10)5.-(7.39那么，NaNO 3 亦不析出
12、，因 NaNO3 与 NaCl 物质的量相等，且溶解度大；同理 KNO3 亦不析出，因 KNO3 与 NaNO3 物质的量相等，且溶解度大。KCl 亦不析出，因为：74.5 gmol1 0.120 mol =8.94 g11.3 g0g10)5.-(7.6.5则：m 高温 =0降温至 10，析出 KNO3：101 gmol1 0.110 mol =11.1 g4.18 g=6.9 gg10)5.-(7.9.2那么，NaNO 3 不会析出。KCl 亦不析出，因为：74.5 gmol1 (0.120 mol 0.110 mol) =0.745 g6.20 g00).-(.3NaCl 亦不析出，因为
13、：58.5 gmol1 0.110 mol =6.44 g7.14 g0g10)5.-(7.5则：m 低温 =6.9 g答案：0 6.9 g4.解析：从含有 4 种离子：K 、Na 、Cl 和 NO 的溶液中提取 KNO3，应该采取冷却3热饱和溶液的方法。而原溶液可能是不饱和的(对 KNO3 而言)、低温的。欲冷却，应制成高温的；欲使 KNO3 饱和，要蒸发水分此为操作。高温 (100)下蒸发水，溶解度小者就会首先析出(NaCl)此为 A 主要成分。过滤出 NaCl 晶体，然后冷却的饱和溶液此即操作，可析出晶体主要是 KNO3，也含有少量 NaClC 的主要成分。进行再结晶可提纯 KNO3。答案：(1)蒸发水分，并将溶液控制在较高温度( 如 100)下，过滤析出晶体冷却至较低温度(如 10)，过滤析出晶体(2)NaCl KNO3 KNO3 NaCl 用焰色反应检验是否含有 Na ，用 AgNO3(aq)和稀 HNO3 检验是否含有 Cl(3)重结晶w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
