运用控制变量思想巧解沉淀溶解平衡类试题

◇ 北京 李淑平

分析近几年高考对“难溶电解质的溶解平衡”的考查可以发现,基于实际工业生产过程中沉淀的生成、溶解或者转化是高考必考考点.考查形式和内容多样,从选择题到填空题,从工业流程题到实验探究题均有涉及.

1 提出和验证假设的探究过程中,控制变量的思想要时时印在脑海中

在实验探究中往往考查实验猜想、设计和实施能力,考查科学表达探究结果的能力.

例1某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究.实验如图1所示.

图1

(1)比较2.0mol·L－1盐酸溶液的pH1和2.0 mol·L－1NH4Cl溶液的pH2大小:pH1pH2,原因是________.

(2)用平衡移动原理解释ⅰ中沉淀溶解的原因:_______.

(3)ⅲ是ⅰ和ⅱ的对比实验,目的是排除____.

(4)推测ⅱ中沉淀溶解的原因.

推测1:NH4Cl溶液显酸性,溶液中的H＋可以结合OH－,进而使沉淀溶解.

推测2:_____________________________.

(5)为探究ⅱ中沉淀溶解的原因,小组同学继续进行实验:

① 取________溶液,向其中滴加2滴浓氨水,得到pH为8的混合溶液,再向实验Ⅰ制得的Mg(OH)2沉淀中加入该混合溶液,沉淀溶解.

② 上述实验结果证明(4)中的推测________成立,理由是________.

解析

(1)出题者搭设小台阶,降低下一步理论分析的难度.由于盐酸完全电离,NH＋4发生部分水解:＋H2O⇌NH3·H2O＋H＋,导致同浓度的两溶液中,盐酸溶液中的H＋浓度大于NH4Cl溶液中H＋浓度.

(2)考查沉淀转化的文字表述四步走(摆出平衡、谈条件、说移动、得结论).因存在平衡 Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)＋2OH－(aq),盐酸中的 H＋与 OH－中和使得OH－浓度减小,平衡向右移动,沉淀溶解.

(3)简单考查控制变量法的应用,所以ⅲ对比实验是排除实验ⅰ、ⅱ中溶剂水使沉淀溶解的干扰.但是如果只答排除水电……