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专题八 水溶液中的离子反应与平衡
第44讲 沉淀溶解平衡
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专题八 水溶液中的离子反应与平衡
高考总复习·化学(SJ)
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目
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CONTENTS
考点一
01
考点二
02
考点三
03
感悟高考真题
04
知能达标训练
05
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考点一 沉淀溶解平衡
01
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饱和溶液
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正向
增大
增大
增大
正向
不变
不变
不变
逆向
增大
减小
不变
逆向
减小
增大
不变
正向
减小
增大
不变
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考点二 溶度积常数及其应用
02
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cm(An+)·cn(Bm-)
cm(An+)·cn(Bm-)
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沉淀
平衡
增大
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溶度能力大小的比较
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有关溶度积的计算
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沉淀滴定中的数据处理
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考点三 沉淀溶解平衡的应用
03
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Cu(OH)2
CuCO3
Cu2(OH)2CO3
CuO与H+反应,促进Fe3+水解生
成Fe(OH)3沉淀
氨水
Fe3+与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3
沉淀
Na2S
Na2S与Cu2+、Hg2+反应生成沉淀
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Q<Ksp
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
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AgCl+2NH3·H2O===
[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
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CaSO4(s)+
ZnS(s)+Cu2+===CuS(s)+Zn2+
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沉淀溶解平衡与实验探究
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沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用
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感悟高考真题
04
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知 能 达 标 训 练
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谢谢观看
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专题八 水溶液中的离子反应与平衡
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[课程标准] 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.理解溶度积Ksp的含义,能进行相关的计算。3.了解沉淀的生成、溶解与转化,并能应用化学平衡原理解释。
1.在20 ℃时,物质的溶解度与溶解性的关系
2.沉淀溶解平衡
(1)概念:在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成__________时,溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。
(2)影响沉淀溶解平衡的因素
①内因:难溶电解质本身的性质。
②外因:难溶电解质在水溶液中会建立动态平衡,改变温度和某离子浓度,会使沉淀溶解平衡发生移动。以AgCl(s)Ag++Cl- ΔH>0为例:
外界条件
移动方向
平衡后c(Ag+)
平衡后c(Cl-)
Ksp
升高温度
_____
_____
_____
_____
加水稀释
_____
_____
_____
_____
加入少量AgNO3
_____
_____
_____
_____
通入HCl
_____
_____
_____
_____
通入H2S
_____
_____
_____
_____
正确的打“√”,错误的打“×”。
1.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止( )
2.相同温度下,AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同( )
3.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动( )
答案 1.× 2.× 3.×
1.大气中CO2含量的增多除了导致地球表面温度升高外,还会影响海洋生态环境。某研究小组在实验室测得不同温度下(T1,T2)海水中COeq \o\al(2-,3)浓度与模拟空气中CO2浓度的关系曲线。已知:海水中存在以下平衡:CO2(aq)+COeq \o\al(2-,3)(aq)+H2O(aq)2HCOeq \o\al(-,3)(aq),下列说法不正确的是( )
A.T1>T2
B.海水温度一定时,大气中CO2浓度增加,海水中溶解的CO2随之增大,COeq \o\al(2-,3)浓度降低
C.当大气中CO2浓度确定时,海水温度越高,COeq \o\al(2-,3)浓度越低
D.大气中CO2含量增加时,海水中的珊瑚礁将逐渐溶解
解析 升高温度可以使HCOeq \o\al(-,3)分解,海水中的COeq \o\al(2-,3)浓度增加;当CO2浓度一定时,T1温度下的海水中COeq \o\al(2-,3)浓度更高,因而:T1>T2,A正确、C错误;观察图像可知,随CO2浓度增加,海水中的COeq \o\al(2-,3)浓度下降,B正确;珊瑚礁的主要成分是CaCO3,CaCO3的沉淀溶解平衡方程式为CaCO3(s)Ca2++COeq \o\al(2-,3),若海水中的COeq \o\al(2-,3)浓度下降,会导致平衡正向移动,珊瑚礁会逐渐溶解,D正确。
答案 C
2.已知溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s)Ca2++2OH- ΔH<0,下列有关该平衡体系的说法正确的是( )
①升高温度,平衡逆向移动
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度
③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液
④恒温下,向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
⑤给溶液加热,溶液的pH升高
⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加
⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
A.①⑥
B.①⑥⑦
C.②③④⑥
D.①②⑥⑦
解析 加入碳酸钠粉末会生成CaCO3,使Ca2+浓度减小,②错误;加入氢氧化钠溶液会使平衡左移,有Ca(OH)2沉淀生成,但Ca(OH)2的溶度积较大,要除去Ca2+,应把Ca2+转化为更难溶的CaCO3,③错误;恒温下Ksp不变,加入CaO后,溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液,pH不变,④错误;加热,Ca(OH)2的溶解度减小,溶液的pH降低,⑤错误;加入 Na2CO3溶液,沉淀溶解平衡向右移动,Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体,固体质量增加,⑥正确;加入NaOH固体,沉淀溶解平衡向左移动,Ca(OH)2固体质量增加,⑦错误。
答案 A
3.将足量BaCO3固体分别加入:①30 mL水;②10 mL 0.2 mol·L-1Na2CO3溶液;③50 mL 0.01 mol·L-1 BaCl2溶液;④100 mL 0.01 mol·L-1盐酸中溶解至溶液饱和。所得溶液中c(Ba2+)由大到小的顺序为________。
答案 ③>④>①>②
1.溶度积和离子积
(1)以AmBn(s)mAn++nBm-为例。
溶度积
离子积
概念
沉淀溶解的平衡常数
溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号
Ksp
Q
表达式
Ksp(AmBn)=__________________,式中的浓度都是平衡浓度
Q(AmBn)=___________________,式中的浓度都是任意浓度
(2)应用:在一定条件下,判断沉淀能否生成或溶解
①Q>Ksp:溶液过饱和,有_____析出;
②Q=Ksp:溶液饱和,处于_____状态;
③Q<Ksp:溶液未饱和,无沉淀析出。
2.Ksp的影响因素
(1)内因:难溶物质本身的性质,这是主要决定因素。
(2)外因:只受温度影响,与其他外界条件无关。绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,Ksp_____。
1.分别进行下列操作,由现象得出的结论正确的是( )
选项
操作
现象
结论
A
将稀硫酸和Na2S反应生成的气体通入AgNO3与AgCl组成的悬浊液中
出现黑色沉淀
Ksp(AgCl)>
Ksp(Ag2S)
B
向盛有2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液的试管中滴加1 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液,再向其中滴加4~5滴0.1 mol·L-1KI溶液
先有白色沉淀生成,后又产生黄色沉淀
Ksp(AgCl)> Ksp(AgI)
C
向AgI悬浊液中滴入Na2S溶液
固体变黑
Ksp(Ag2S)>
Ksp(AgI)
D
将H2S气体通入浓度均为0.01 mol·L-1的ZnSO4和CuSO4溶液中
先出现CuS黑色沉淀
Ksp(CuS)< Ksp(ZnS)
解析 生成的硫化氢会与硝酸银溶液反应生成硫化银沉淀,没有沉淀的转化,无法判断Ksp(AgCl)、Ksp(Ag2S)的大小,A错误;AgNO3溶液过量,KI直接与AgNO3反应,无法判断Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)的大小关系,B错误;溶度积常数大的物质能转化为溶度积常数小的物质,AgI悬浊液中滴入Na2S溶液,固体变黑,Ag2S与AgI虽属于不同类型的沉淀,但Ksp(Ag2S)与Ksp(AgI)相差较大,故可以直接比较大小,说明Ksp(Ag2S)<Ksp(AgI),C错误;难溶的物质先沉淀出来,说明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),D正确。
答案 D
2.(能否沉淀)25 ℃时,在1.00 L 0.03 mol·L-1 AgNO3 溶液中加入0.50 L 0.06 mol·L-1的CaCl2溶液,能否生成AgCl沉淀?(已知:AgCl的Ksp=1.8×10-10)
答案 c(Ag+)=eq \f(0.03 mol·L-1×1.00 L,1.00 L+0.50 L)=0.02 mol·L-1,c(Cl-)=eq \f(0.06 mol·L-1×2×0.50 L,1.00 L+0.50 L)=0.04 mol·L-1,Q=c(Ag+)·c(Cl-)=0.02×0.04=8.0×10-4>Ksp,所以有AgCl沉淀生成。
3.(沉淀时的pH)常温下,Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20,计算有关Cu2+沉淀的pH。
(1)某CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于________。
(2)要使0.2 mol·L-1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液中加入NaOH溶液,使溶液的pH为________。
解析 (1)根据题给信息,当c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20时开始出现沉淀,则c(OH-)=eq \r(\f(2×10-20,0.02)) mol·L-1=10-9 mol·L-1,c(H+)=10-5 mol·L-1,pH=5,所以要生成Cu(OH)2沉淀,应调整pH>5。
(2)要使Cu2+浓度降至eq \f(0.2 mol·L-1,1 000)=2×10-4 mol·L-1,c(OH-)= eq \r(\f(2×10-20,2×10-4)) mol·L-1=10-8 mol·L-1,c(H+)=10-6 mol·L-1,此时溶液的pH=6。
答案 (1)5 (2)6
4.(沉淀的顺序)已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrOeq \o\al(2-,4),浓度均为0.01 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的AgNO3溶液时,计算三种阴离子沉淀的先后顺序。
答案 三种阴离子浓度均为0.01 mol·L-1时,分别产生AgCl、AgBr和Ag2CrO4沉淀,所需要Ag+浓度依次为c1(Ag+)=eq \f(KspAgCl,cCl-)=eq \f(1.56×10-10,0.01) mol·L-1=1.56×10-8 mol·L-1,
c2(Ag+)=eq \f(KspAgBr,cBr-)=eq \f(7.7×10-13,0.01) mol·L-1=7.7×10-11 mol·L-1,
c3(Ag+)= eq \r(\f(KspAg2CrO4,cCrO\o\al(2-,4)))= eq \r(\f(9.0×10-12,0.01)) mol·L-1=3×10-5 mol·L-1,沉淀时Ag+浓度最小的优先沉淀,因而沉淀的顺序为Br-、Cl-、CrOeq \o\al(2-,4)。
5.(沉淀能否转化)Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(CaSO4)=9.1×10-6,溶解能力:CaSO4大于CaCO3。请用数据说明溶解能力小的CaCO3能否转化为溶解能力大的CaSO4?
答案 在CaCO3的饱和溶液中c(Ca2+)= eq \r(KspCaCO3)=eq \r(2.8×10-9) mol·L-1≈5.3×10-5 mol·L-1,若向CaCO3饱和溶液中加入Na2SO4溶液,产生CaSO4(s)时SOeq \o\al(2-,4)的最小浓度为c(SOeq \o\al(2-,4))=eq \f(KspCaSO4,cCa2+)=eq \f(9.1×10-6,5.3×10-5)≈0.17 mol·L-1,则当溶液中c(SOeq \o\al(2-,4))大于0.17 mol·L-1时,CaCO3(s)可以转化为CaSO4(s)。
6.(共沉淀溶液中离子浓度比)某温度下,溶液中含有I-、Cl-等离子,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中eq \f(cI-,cCl-)=________。[已知:Ksp(AgCl)=1.6×10-10,Ksp(AgI)=8×10-17]
解析 同一溶液中c(Ag+)相等,eq \f(cI-,cCl-)=eq \f(cI-·cAg+,cCl-·cAg+)=eq \f(KspAgI,KspAgCl)=eq \f(8×10-17,1.6×10-10)=5×10-7。
答案 5×10-7
7.(2023·浙江联考模拟)若制得的NOCl中含有少量N2O4杂质,为测定产品纯度进行如下实验:称取1.662 5 g样品溶于50.00 mL NaOH溶液中,加入几滴K2CrO4溶液作指示剂,用足量硝酸酸化的0.40 mol·L-1AgNO3溶液滴定至产生砖红色沉淀,消耗AgNO3溶液50.00 mL。则样品的纯度为________(保留1位小数)。
解析 用AgNO3滴定反应后溶液中的Cl-,可得关系式NOCl~Cl-~AgNO3,则50 mL的样品反应液中NOCl的物质的量是0.05 L×0.40 mol·L-1=0.02 mol,所以样品中NOCl质量分数为eq \f(0.02 mol×65.5 g/mol,1.6625 g)×100%=78.8%。
答案 78.8%
1.沉淀的生成
(1)生成溶解能力小的难溶电解质,越小越好。
(2)方法与实例
方法
举例
解释
调节pH法
除去CuCl2溶液中的FeCl3,可向溶液中加入CuO[或_____________或_________或___________________]
________________________________________________
除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入_____调节pH至4左右
_______________________________________
沉淀剂法
以_____等沉淀污水中的Hg2+、Cu2+等重金属离子
________________________________
2.沉淀的溶解
(1)原理:不断减少溶解平衡体系中的相应离子,使__________,平衡向沉淀溶解的方向移动。
(2)应用实例
①酸溶解法:用离子方程式表示难溶于水的CaCO3可溶于盐酸:__________________________________________。
②盐溶液溶解法:用离子方程式表示Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液:_______________________________________________________。
③氧化还原溶解法:如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3:__________________________________________________________________。
④配位溶解法:如AgCl溶于氨水,离子方程式为______________________ _____________________________。
3.沉淀的转化
(1)原理:由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程,实质是沉淀溶解平衡的移动。
(2)应用实例
①锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为:_______________ _______________________________。
②矿物转化:CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS,离子方程式为:______________________________。
1.(2024·北京海淀区模拟)取1 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 mol·L-1),下列说法不正确的是( )
A.实验①白色沉淀是难溶的AgCl
B.若按②①顺序实验,能看到白色沉淀
C.若按①③顺序实验,能看到黑色沉淀
D.由实验②说明AgI比AgCl更难溶
解析 AgNO3溶液中的Ag+和过量的NaCl溶液中的Cl-生成AgCl白色沉淀,离子方程式为Ag++Cl-===AgCl↓,所以沉淀为难溶的AgCl,故A项正确;一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,AgI的溶解度比AgCl小,所以AgI不易转化为AgCl,所以若按②①顺序实验,看不到白色沉淀,故B项错误;2AgCl(s)+S2-Ag2S(s)+2Cl-,Ag2S比AgCl更难溶,溶解度更小,所以若按①③顺序实验,能看到黑色沉淀,故C项正确;实验②白色沉淀AgCl转化为黄色沉淀AgI,说明AgI比AgCl更难溶,故D项正确。
答案 B
2.(2023·扬州高三开学考试)用废铜屑(含Cu、CuO、Fe2O3等)制备胆矾的流程如下:
下列说法正确的是( )
A.“溶解”时,铜发生反应的离子方程式为:Cu+4H++Oeq \o\al(2-,2)===Cu2++2H2O
B.“调pH”时,可用NaOH代替CuO
C.“滤渣”的主要成分为CuO
D.“酸化”时,加入稀硫酸的目的是抑制Cu2+的水解
解析 H2O2是弱电解质,在离子方程式书写时不能拆,故“溶解”时,铜发生反应的离子方程式为:Cu+2H++H2O2===Cu2++2H2O,A错误;“调pH”时,若用NaOH代替CuO则滤液中将引入Na2SO4杂质,不利于制备胆矾,B错误;“调pH”的目的是利用促进铁离子水解的方法将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去,“滤渣”的主要成分为Fe(OH)3,C错误;向滤液中加入稀硫酸进行“酸化”,其目的是抑制Cu2+的水解,D正确。
答案 D
3.可溶性钡盐有毒,医院中常用无毒硫酸钡作为内服“钡餐”造影剂。医院抢救钡离子中毒者时,除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知:某温度下,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。下列推断正确的是( )
A.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为碳酸钡比硫酸钡更难溶
B.可以用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃
C.抢救钡离子中毒者时,若没有硫酸钠也可以用碳酸钠溶液代替
D.误饮c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒
解析 碳酸钡能与胃酸反应生成可溶性钡盐,钡离子有毒,所以不能用碳酸钡作为内服造影剂,A错误;用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃,反应后c(Ba2+)=eq \f(1.1×10-10,0.36) mol·L-1≈3.1×10-10 mol·L-1< eq \r(1.1×10-10) mol·L-1,B正确;碳酸钡与胃酸反应转化为可溶性钡盐,起不到解毒的作用,C错误;饱和BaSO4溶液中c(Ba2+)=eq \r(KspBaSO4)=eq \r(1.1×10-10) mol·L-1>1.0×10-5 mol·L-1,所以误饮c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1的溶液时,不会引起钡离子中毒,D错误。
答案 B
4.(2023·江苏统考)处理某铜冶金污水(含Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+)的部分流程如下:
已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
物质
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Zn(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
3.5
完全沉淀pH
3.2
6.7
8.2
4.6
②Ksp(CuS)=6.4×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24。
下列说法错误的是( )
A.“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3
B.Na2S溶液呈碱性,其主要原因是S2-+H2OHS-+OH-
C.“沉淀池Ⅱ”中,当Cu2+和Zn2+完全沉淀时,溶液中eq \f(cCu2+,cZn2+)=4.0×10-12
D.“出水”经阴离子交换树脂软化处理后,可用作工业冷却循环用水
解析 Fe(OH)3当pH=1.9时开始沉淀,Al(OH)3当pH=3.5时开始沉淀,当pH=4时,则会生成Al(OH)3和Fe(OH)3,即“沉渣I”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3,A正确;硫化钠溶液中的硫离子水解使溶液显碱性,其第一步水解的方程式为:S2-+H2OHS-+OH-,B正确;当铜离子和锌离子完全沉淀时,则硫化铜和硫化锌都达到了沉淀溶解平衡,则eq \f(cCu2+,cZn2+)=eq \f(cCu2+·cS2-,cZn2+·cS2-)=eq \f(KspCuS,KspZnS)=eq \f(6.4×10-36,1.6×10-24)=4×10-12,C正确;污水经过处理后其中含有较多的钙离子以及没有除净的铝离子,故“出水”应该经过阳离子交换树脂软化处理,达到工业冷却循环用水的标准后,才能使用,D错误;故选D。
答案 D
1.(2023·浙江1月卷改编)碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+COeq \o\al(2-,3)(aq),判断下列说法是否正确(填“正确”或“错误”)。
(1)上层清液中存在ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Ca2+))=ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO\o\al(2-,3)))( )
(2)向体系中通入CO2气体,溶液中ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Ca2+))保持不变( )
解析 (1)上层清液为碳酸钙的饱和溶液,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子,因此ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Ca2+))>ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO\o\al(2-,3))),错误。
(2)向体系中通入CO2,COeq \o\al(2-,3)+CO2+H2O===2HCOeq \o\al(-,3),c(COeq \o\al(2-,3))减小,CaCO3(s)Ca2++COeq \o\al(2-,3)正向移动,溶液中钙离子浓度增大,错误。
答案 (1)错误 (2)错误
2.(2023·江苏卷)室温下,用含少量Mg2+的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如题图所示。已知Ksp(MgF2)=5.2×10-11,Ka(HF)=6.3×10-4。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1NaF溶液中:c(F-)=c(Na+)+c(H+)
B.“除镁”得到的上层清液中:c(Mg2+)=eq \f(KspMgF2,cF-)
C.0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中:c(COeq \o\al(2-,3))=c(H+)+c(H2CO3)-c(OH-)
D.“沉锰”后的滤液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCOeq \o\al(-,3))+2c(COeq \o\al(2-,3))
解析 0.1 mol·L-1NaF溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(F-)=c(Na+)+c(H+),A错误;“除镁”得到的上层清液为MgF2的饱和溶液,有Ksp(MgF2)=c(Mg2+) c2(F-),故c(Mg2+)=eq \f(KspMgF2,c2F-),B错误;0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中存在质子守恒:c(COeq \o\al(2-,3))+c(OH-)=c(H+)+c(H2CO3),故c(COeq \o\al(2-,3))=c(H+)+c(H2CO3)-c(OH-),C正确;“沉锰”后的滤液中还存在F-、SOeq \o\al(2-,4)等离子,故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立,D错误。
答案 C
3.(2023·浙江6月卷改编)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下实验:往20 mL 0.10 mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.10 mol·L-1CaCl2溶液。[已知:H2C2O4的电离常数Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5,Kspeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CaC2O4))=2.4×10-9,溶液混合后体积变化忽略不计]
判断下列说法是否正确(填“正确”或“错误”)。
(1)实验中发生反应HC2Oeq \o\al(-,4)+Ca2+===CaC2O4↓+H+( )
(2)实验中Veq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CaCl2))=80 mL时,溶液中ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(C2O\o\al(2-,4)))=4.0×10-8mol·L-1( )
解析 (1)实验中,由于开始滴加的氯化钙量较少而NaHC2O4过量,因此该反应在初始阶段发生的是2HC2Oeq \o\al(-,4)+Ca2+===CaC2O4↓+H2C2O4,该反应的平衡常数为K=eq \f(cH2C2O4,cCa2+·c2HC2O\o\al(-,4))=eq \f(cH2C2O4·cH+·cC2O\o\al(2-,4),cCa2+·cC2O\o\al(2-,4)·c2HC2O\o\al(-,4)·cH+)=eq \f(Ka2,Ka1·Ksp)=eq \f(5.4×10-5,5.4×10-2×2.4×10-9)=eq \f(1,2.4)×106≈4.2×105,因为平衡常数很大,说明反应能够完全进行,当NaHC2O4完全消耗后,H2C2O4再和CaCl2发生反应,故错误。
(2)实验中Veq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CaCl2))=80 mL时,溶液中的钙离子浓度为c(Ca2+)=
eq \f(0.1 mol·L-1×0.080 L-0.1 mol·L-1×0.020 L,0.1 L)=0.06 mol·L-1,溶液中ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(C2O\o\al(2-,4)))=eq \f(Ksp\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CaC2O4)),cCa2+)=eq \f(2.4×10-9,0.06) mol·L-1=4.0×10-8mol·L-1,故正确。
答案 (1)错误 (2)正确
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