沉淀溶解平衡

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上沉淀溶解平衡一、選擇題(本題包括6小題,每題4分,共24分)1.有關(guān)CaCO3的溶解平衡的說(shuō)法中,不正確的是()A.CaCO3沉淀析出和沉淀溶解不斷進(jìn)行,但速率相等B.CaCO3難溶于水,其飽和溶液幾乎不導(dǎo)電,屬于弱電解質(zhì)溶液C.升高溫度,CaCO3沉淀的溶解度增大D.向CaCO3沉淀中加入純堿固體,CaCO3的溶解度降低【解析】選B。達(dá)到平衡v沉淀溶解=v沉淀析出,A正確; CaCO3難溶于水,但溶解的部分完全電離出離子,屬于強(qiáng)電解質(zhì)溶液,B錯(cuò)誤;一般溫度越高,溶解度越大,C正確;純堿電離出CO32-抑制CaCO3沉淀溶解,CaCO3的溶解度降低,D正確。2.25

2、時(shí),5種銀鹽的溶度積常數(shù)(Ksp)如表所示,下列選項(xiàng)正確的是()AgClAg2SO4Ag2SAgBrAgI1.810-101.410-56.310-505.010-138.310-17A.AgCl、AgBr和AgI的溶解度依次增大B.將Ag2SO4溶于水后,向其中加入少量Na2S溶液,不可能得到黑色沉淀C.室溫下,AgCl在水中的溶解性小于在食鹽水中的溶解性D.將淺黃色溴化銀浸泡在飽和NaCl溶液中,會(huì)有少量白色固體生成【解析】選D。由表中數(shù)據(jù)可知,AgCl、AgBr、AgI的Ksp依次減小,因此溶解度依次減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Ksp(Ag2SO4)Ksp(Ag2S),因此向Ag2SO4溶液中加入少

3、量Na2S溶液,Ag2SO4會(huì)轉(zhuǎn)化為Ag2S,產(chǎn)生黑色沉淀,B項(xiàng)錯(cuò)誤;食鹽水相對(duì)于水,c(Cl-)增大,則AgCl在食鹽水中的溶解平衡逆向移動(dòng),溶解性減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在氯化鈉的飽和溶液中,氯離子的濃度較大,溴化銀固體浸泡在其中,在溴化銀溶解過(guò)程中會(huì)使氯離子與銀離子的離子積大于其溶度積,所以會(huì)有少量白色固體生成,D項(xiàng)正確?！炯庸逃?xùn)練】下列說(shuō)法中,正確的是()A.難溶電解質(zhì)在水溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí),沉淀和溶解即停止B.Ksp越小,難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力一定越弱C.Ksp的大小與離子濃度無(wú)關(guān),只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)D.相同溫度下,AgCl在水中的溶解能力與在NaCl溶液中的相同【解析

4、】選C。難溶電解質(zhì)在水溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí),沉淀溶解平衡是動(dòng)態(tài)平衡,沉淀和溶解速率相同,A錯(cuò)誤;Ksp可用來(lái)判斷相同類型的化合物在水中溶解度的大小,但是如果化合物的類型不同,就不能進(jìn)行直接判斷,Ksp越小的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力不一定越弱,B錯(cuò)誤;沉淀溶解平衡存在溶度積常數(shù),Ksp的大小與離子濃度無(wú)關(guān),只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),C正確;相同溫度下,AgCl在水中的溶解能力大于在NaCl溶液中的溶解能力,因?yàn)槁然c溶液中氯離子對(duì)氯化銀溶解起到抑制作用,D錯(cuò)誤。3.已知25 時(shí),AgI飽和溶液中c(Ag+)為1.2310-8 molL-1,AgCl的飽和溶液中c(Ag+)為1.251

5、0-5 molL-1。若在5 mL含有KCl和KI各為0.01 molL-1的溶液中,加入8 mL 0.01 molL-1 AgNO3溶液,下列敘述正確的是()A.混合溶液中c(K+)c(NO3-)c(Ag+)c(Cl-)c(I-)B.混合溶液中c(K+)c(NO3-)c(Cl-)c(Ag+)c(I-)C.加入AgNO3溶液時(shí)首先生成AgCl沉淀D.混合溶液中c(Cl-)c(I-)約為1.0210-3【解析】選B。KCl、KI混合溶液中加入AgNO3溶液,先生成AgI,再生成AgCl,AgNO3+KIAgI+KNO3,n(KCl)=n(KI)=0.01 molL-15 mL=5.010-5mo

6、l,生成AgI消耗n(AgNO3)=5.010-5 mol,與KCl發(fā)生反應(yīng),剩余的AgNO3為0.01 molL-18 mL10-3-5.010-5 mol=3.010-5 mol,與KCl發(fā)生反應(yīng)則KCl過(guò)量,生成AgCl為3.010-5 mol,由此得出反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)為KNO3、KCl,生成AgCl、AgI沉淀,由上所述可知,A、C錯(cuò)誤,B正確;混合溶液中c(Cl-)c(I-),c(Cl-)c(I-)1,D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】可溶性鋇鹽有毒,醫(yī)院中常用硫酸鋇這種鋇鹽作為內(nèi)服造影劑。醫(yī)院搶救鋇離子中毒患者時(shí),除催吐外,還需要向中毒者胃中灌入硫酸鈉溶液。已知:某溫度下,Ksp(BaCO3)

7、=5.110-9;Ksp(BaSO4)=1.110-10。下列推斷正確的是()A.不用碳酸鋇作為內(nèi)服造影劑,是因?yàn)镵sp(BaCO3)Ksp(BaSO4)B.搶救鋇離子中毒患者時(shí),若沒(méi)有硫酸鈉,可以用碳酸鈉溶液代替C.若誤飲c(Ba2+)=1.010-5 molL-1的溶液時(shí),會(huì)引起鋇離子中毒D.可以用0.36 molL-1的Na2SO4溶液給鋇離子中毒患者洗胃【解析】選D。胃液中為鹽酸環(huán)境,難溶的碳酸鹽在胃液中會(huì)溶解,故A、B錯(cuò)誤;硫酸鋇作內(nèi)服造影劑,說(shuō)明硫酸鋇電離出的鋇離子濃度是安全的,此時(shí)c(Ba2+)=Ksp(BaSO4)=1.0510-5molL-11.010-5molL-1,故誤飲

8、c(Ba2+)=1.010-5molL-1的溶液時(shí),不會(huì)引起鋇離子中毒,故C錯(cuò)誤;用0.36 molL-1的Na2SO4溶液洗胃時(shí),胃液中:c(Ba2+)=Ksp(BaSO4)c(SO42-)=1.110-100.36 molL-1=3.110-10molL-11.0510-5molL-1,故D正確。4.(2020渭南模擬)已知lg2=0.301 0,KspMn(OH)2=2.010-13 mol3L-3。實(shí)驗(yàn)室制氯氣的廢液中含Mn2+=0.1 molL-1,向該溶液中滴加稀氫氧化鈉溶液至Mn2+完全沉淀的最小pH等于()A.8.15B.9.3C.10.15D.11.6【解析】選C。Mn2+沉

9、淀較為完全時(shí)的濃度為110-5 molL-1,已知Ksp=Mn2+OH-2,OH-=KspMn2+=210-13110-5 molL-1=210-4 molL-1,H+=KwOH-=10-14210-4 molL-1=2210-10 molL-1,所以pH=-lg2210-10=10+12lg210.15。5.溶洞的形成與碳酸鈣的溶解平衡有關(guān)。如圖是碳酸鈣(CaCO3)在25 和100 兩種情況下,在水中的沉淀溶解平衡曲線。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)H0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Ksp僅與溫度有關(guān),但a、d點(diǎn)溫度不確定,B項(xiàng)錯(cuò)誤;25 時(shí),用c點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算

10、,Ksp=c(Ca2+)c(CO32-)=2.010-51.410-4=2.810-9,C項(xiàng)正確;揮發(fā)水分,c(Ca2+)、c(CO32-)均增大,而a點(diǎn)到c點(diǎn),c(Ca2+)不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.氫氧化鈣是一種微溶于水的堿。如圖是Ca(OH)2在溫度分別為T1、T2時(shí)的兩種沉淀溶解平衡曲線(濃度單位為molL-1,與曲線對(duì)應(yīng)的Ksp=410-6,341.6)。下列說(shuō)法中正確的是()A.溫度:T1T2B.在溫度為T1時(shí),P點(diǎn)分散系中分散質(zhì)粒子直徑1 nmC.Q點(diǎn)的溶液中c(OH-)約為0.012 5 molL-1D.加水稀釋時(shí)溶液堿性減弱,Z點(diǎn)溶液可轉(zhuǎn)化為Q點(diǎn)溶液【解析】選C。因Ca(OH)2溶

11、解度隨著溫度的升高而減小,故曲線對(duì)應(yīng)的溫度較高,A錯(cuò)誤;P點(diǎn)分散系相對(duì)T1是過(guò)飽和的,屬于不穩(wěn)定的濁液,B錯(cuò)誤;由Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)及Ksp可求出c(OH-)=0.012 5 molL-1,C正確;加水稀釋時(shí),Ca2+、OH-濃度均減小,D錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括2小題,共26分)7.(12分)(1)在粗制CuSO45H2O晶體中常含有雜質(zhì)Fe2+。在提純時(shí)為了除去Fe2+,常加入合適氧化劑,使Fe2+氧化為Fe3+,下列物質(zhì)可采用的是。A.KMnO4B.H2O2C.Cl2D.HNO3然后再加入適當(dāng)物質(zhì)調(diào)整至溶液pH=3.6,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)

12、3,可以達(dá)到除去Fe3+而不損失CuSO4的目的,調(diào)整溶液pH可選用下列物質(zhì)中的。A.NaOHB.NH3H2OC.CuOD.Cu(OH)2(2)甲同學(xué)懷疑調(diào)整至溶液pH=3.6是否能達(dá)到除去Fe3+而不損失Cu2+的目的,乙同學(xué)認(rèn)為可以通過(guò)計(jì)算確定,他查閱有關(guān)資料得到如下數(shù)據(jù),常溫下Fe(OH)3的溶度積Ksp=8.010-38,Cu(OH)2的溶度積Ksp=3.010-20,通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于110-5 molL-1時(shí)就沉淀完全,設(shè)溶液中CuSO4的濃度為3.0 molL-1,則Cu(OH)2開(kāi)始沉淀時(shí)溶液的pH為,Fe3+完全沉淀時(shí)溶液的pH為,通過(guò)計(jì)算確定上述方案(填“可

13、行”或“不可行”)。(已知lg2=0.3)【解析】(1)A、C、D三項(xiàng)雖然能氧化Fe2+,但引入了新的雜質(zhì)離子,故只有B項(xiàng)符合要求。加入 CuO、Cu(OH)2能中和溶液中的H+,達(dá)到調(diào)節(jié)溶液pH的效果,而沒(méi)有引入新的雜質(zhì)離子。(2)由KspCu(OH)2=c(Cu2+)c2(OH-)=3.010-20,求得c(OH-)=10-10 molL-1,pH=4,而Fe3+沉淀完全時(shí),則滿足KspFe(OH)3=8.010-38,此時(shí)c(Fe3+)=110-5 molL-1,此時(shí)c(OH-)=210-11 molL-1,pH=3.3,也就是說(shuō),當(dāng)Cu2+還未沉淀時(shí),Fe3+早已沉淀完全,可行。答案:

14、(1)BC、D(2)43.3可行8.(14分)根據(jù)題目提供的溶度積數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并回答下列問(wèn)題:(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后過(guò)濾,若測(cè)得濾液中c(CO32-)=10-3 molL-1,則Ca2+是否沉淀完全?(填“是”或“否”)。已知c(Ca2+)10-5 molL-1時(shí)可視為沉淀完全;Ksp(CaCO3)=4.9610-9(2)已知:25 時(shí),KspMg(OH)2=5.610-12;酸堿指示劑百里酚藍(lán)變色的pH范圍如下:pH9.6顏色黃色綠色藍(lán)色25 時(shí),在Mg(OH)2飽和溶液中滴加2滴百里酚藍(lán)指示劑,溶液的顏色為。(3)向50 mL 0.018 molL-1的

15、AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 molL-1的鹽酸,生成沉淀。已知該溫度下AgCl的Ksp=1.010-10,忽略溶液的體積變化,請(qǐng)計(jì)算:完全沉淀后,溶液中c(Ag+)=。完全沉淀后,溶液中pH=。如果向完全沉淀后的溶液中繼續(xù)加入50 mL 0.001 molL-1的鹽酸,是否有白色沉淀生成?(填“是”或“否”)?！窘馕觥?1)根據(jù)Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)c(CO32-)=4.9610-9,得c(Ca2+)=4.9610-910-3 molL-1=4.9610-6 molL-1110-4,c(H+)10,溶液為藍(lán)色。(3)反應(yīng)前,n(Ag+)=0.018 molL-10

16、.05 L=0.910-3 mol,n(Cl-)=0.020 molL-10.05 L=110-3 mol;反應(yīng)后剩余的Cl-為0.110-3 mol,則混合溶液中,c(Cl-)=1.010-3 molL-1,c(Ag+)=Ksp(AgCl)c(Cl-)=1.010-7 molL-1。H+沒(méi)有參與反應(yīng),完全沉淀后,c(H+)=0.010 molL-1,pH=2。因?yàn)榧尤氲柠}酸中c(Cl-)和反應(yīng)后所得溶液中的c(Cl-)相同,c(Cl-)沒(méi)有改變,c(Ag+)變小,所以Qc=c(Ag+)c(Cl-)bcC.若將上述NaCl溶液濃度改為0.2molL-1,則a1點(diǎn)會(huì)平移至a2點(diǎn)D.用AgNO3標(biāo)

17、準(zhǔn)溶液滴定NaCl溶液時(shí),可用K2CrO4溶液作指示劑【解析】選B。根據(jù)pM=-lg c(Cl-)或pM=-lg c(CrO42-)可知,c(CrO42-)越小,pM越大,根據(jù)圖象,向10 mL 0.1 molL-1 NaCl溶液和10 mL 0.1 molL-1 K2CrO4溶液中分別滴加0.1 molL-1 AgNO3溶液。當(dāng)?shù)渭?0 mL 0.1 molL-1 AgNO3溶液時(shí),氯化鈉恰好反應(yīng),滴加20 mL 0.1 molL-1 AgNO3溶液時(shí),K2CrO4恰好反應(yīng),因此a1所在曲線為氯化鈉,b、c所在曲線為K2CrO4,據(jù)此分析解答。b點(diǎn)時(shí)恰好反應(yīng)生成Ag2CrO4,-lg c(C

18、rO42-)=4.0,c(CrO42-)= 10-4molL-1,則c(Ag+)=2 10-4molL-1,該溫度下,Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO42-)c2(Ag+)=410-12,故A正確;a1點(diǎn)恰好反應(yīng),-lg c(Cl-)=4.9,c(Cl-)=10-4.9 molL-1,則c(Ag+)=10-4.9 molL-1,b點(diǎn)c(Ag+)=210-4 molL-1,c點(diǎn),K2CrO4過(guò)量,c(CrO42-)約為原來(lái)的14,則c(CrO42-)= 0.025 molL-1,則c(Ag+)=410-120.025=1.610-5 molL-1,a1、b、c三點(diǎn)所示溶液中b點(diǎn)的c(Ag+)

19、最大,故B錯(cuò)誤;溫度不變,氯化銀的溶度積不變,若將上述NaCl溶液濃度改為0.2 molL-1,平衡時(shí),-lg c(Cl-)=4.9,但需要的硝酸銀溶液的體積變成原來(lái)的2倍,因此a1點(diǎn)會(huì)平移至a2點(diǎn),故C正確;根據(jù)上述分析,當(dāng)溶液中同時(shí)存在Cl-和CrO42-時(shí),加入硝酸銀溶液,Cl-先沉淀,用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定NaCl溶液時(shí),可用K2CrO4溶液作指示劑,滴定至終點(diǎn)時(shí),會(huì)生成Ag2CrO4紅棕色沉淀,故D正確。二、非選擇題(本題包括2小題,共32分)4.(16分)海水礦物質(zhì)中鎂的含量?jī)H次于氯和鈉,居第三位。由于對(duì)鎂的需求非常巨大,很多沿海國(guó)家都建有大型海水提鎂工廠,有關(guān)物質(zhì)的Ksp如表所

20、示,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。物質(zhì)CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Ksp2.810-96.810-65.510-61.810-11(1)能否直接把貝殼研磨成粉末撒入海水中使Mg2+轉(zhuǎn)化為MgCO3沉淀?(填“能”或“不能”),其原因是。(2)實(shí)際生產(chǎn)中是把Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀,而不是轉(zhuǎn)化為MgCO3沉淀,其理由是;請(qǐng)你推測(cè)應(yīng)將貝殼進(jìn)行怎樣的加工處理: 。(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬該生產(chǎn)過(guò)程,在加試劑時(shí),誤將純堿溶液加入海水中,他思考了一下,又在得到的混合體系中加入過(guò)量的燒堿溶液,你覺(jué)得他(填“能”或“不能”)將Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀,理由是。(4)過(guò)濾出Mg(O

21、H)2沉淀后,用試劑(填化學(xué)式)將其溶解,選擇該試劑的理由是?！窘馕觥?1)CaCO3和MgCO3的組成中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同,從Ksp看,CaCO3的溶解能力比MgCO3的小,所以不能直接加貝殼粉末使Mg2+轉(zhuǎn)化為MgCO3沉淀。(2)MgCO3的溶解度比Mg(OH)2的溶解度大,所以應(yīng)把Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀,即應(yīng)把貝殼研磨、煅燒、加水制成石灰乳Ca(OH)2。(3)由沉淀的轉(zhuǎn)化知,燒堿電離產(chǎn)生的OH-能與MgCO3溶解產(chǎn)生的Mg2+生成溶解度更小的Mg(OH)2沉淀,使MgCO3的沉淀溶解平衡不斷向右移動(dòng)。(4)鹽酸電離的H+與Mg(OH)2溶解產(chǎn)生的OH-結(jié)合生成水,使Mg(

22、OH)2的沉淀溶解平衡不斷向右移動(dòng)。答案:(1)不能MgCO3的溶度積比CaCO3的溶度積大,直接加貝殼粉末得不到MgCO3沉淀(2)為使Mg2+沉淀完全,應(yīng)將Mg2+轉(zhuǎn)化為溶解度更小的Mg(OH)2研磨、煅燒、加水制成石灰乳(3)能燒堿電離產(chǎn)生的OH-能結(jié)合MgCO3溶解產(chǎn)生的Mg2+生成溶解度更小的Mg(OH)2沉淀,使MgCO3的沉淀溶解平衡不斷向右移動(dòng)(4)HCl鹽酸電離的H+與Mg(OH)2溶解產(chǎn)生的OH-結(jié)合生成水,使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡不斷向右移動(dòng)5.(16分)以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸所得的酸性廢水中砷元素含量極高,為控制砷的排放,采用化學(xué)沉降法處理含砷廢水,相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。表1幾種砷酸鹽的Ksp難溶物KspCa3(AsO4)26.810-19AlAsO41.610-16FeAsO45.710-21表2工廠污染物排放濃度及允許排放標(biāo)準(zhǔn)污染物H2SO4As濃度28.42 gL-11.6 gL-1排放標(biāo)準(zhǔn)pH 690.5 mgL-1回答下列問(wèn)題:(1)該硫酸工廠排放的廢水中硫酸的物質(zhì)的量濃度c(H2SO4)=molL-1。 (2)寫出難溶物Ca3(AsO4)2的K