内容正文:
3.4 沉淀溶解平衡
考点一 沉淀溶解平衡的理解
【例1-1】(2024北京)下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡
B.沉淀溶解平衡是可逆的
C.在平衡状态时
D.达到沉淀溶解平衡的溶液不一定是饱和溶液
【例1-2】(2023湖北)对“AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)”的理解正确的是
①说明AgCl没有完全电离,AgCl是弱电解质
②说明溶解的AgCl已完全电离,是强电解质
③说明Cl-与Ag+的反应不能完全进行到底
④说明Cl-与Ag+的反应可以完全进行到底
A.③④ B.②③ C.①③ D.②④
【变式】
1.(2024西藏)把NaCl晶体溶于水充分搅拌后,溶液中仍有晶体存在,下列说法正确的是
A.溶解过程停止 B.此时溶解速率等于结晶速率
C.此时溶质不再溶解 D.溶解过程停止
2(2024云南玉溪)下列有关BaSO4沉淀的溶解平衡状态的说法中,正确的是
A.BaSO4沉淀的生成和溶解不断进行,但速率相等
B.BaSO4难溶于水,溶液中没有Ba2+和SO
C.升高温度,BaSO4的溶解度不变
D.向BaSO4沉淀的溶解平衡体系中加入NaSO4固体,BaSO4的溶解度不变
3.(2024黑龙江)下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )
A.沉淀达到溶解平衡时,溶液中溶质离子浓度一定相等,且保持不变
B.升高温度,沉淀溶解平衡一定向溶解方向移动
C.室温下,AgCl在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度
D.向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液,则SO沉淀完全,溶液中只含Ba2+、Na+和Cl-,不含SO
考点二 影响沉淀溶解平衡的因素
【例2-1】(2023重庆渝中·期中)能使悬浊液中的固体明显减少的措施是
A.滴入NaOH溶液 B.滴入溶液 C.滴入溶液 D.加热
【例2-2】(23-24高二上·山东青岛·期末)已知溶液中存在平衡:,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,向悬浊液中加入CaO,溶液的c(Ca2+)变大
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.①④⑥ C.①②③④⑥ D.①③⑥
【变式】
1.(22-23高二上·重庆黔江·期中)当氢氧化钙固体在水中达到溶解平衡时,为使Ca(OH)2固体的量减少,可以加入少量的
A.NaOH固体 B.CaCl2固体 C.NH4NO3固体 D.Ca(OH)2固体
2.(2024·全国·高二课时练习)25 ℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说法正确的是
A.溶液中Pb2+和I-浓度都增大 B.溶液中Pb2+和I-浓度都减小
C.沉淀溶解平衡向右移动 D.溶液中Pb2+浓度减小
3.(23-24高二上·北京·阶段练习)Mg(OH) 2在水中存在溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),下列能使Mg(OH)2(s)减少的是
A.加入MgCl2溶液 B.加入少量NaOH固体
C.加入NH4NO3溶液 D.加入CH3COOK固体
4.(23-24高二上·浙江杭州·期中)某悬浊溶液(以下简称溶液)中存在平衡:,下列有关该平衡体系的说法不正确的是
A.恒温下,向溶液中加入,溶液的pH升高
B.给溶液加热,平衡逆向移动
C.向溶液中加入少量固体,溶液质量增重
D.向溶液中加入少量水,pH不变
考点三 溶度积的理解与应用
【例3-1】(23-24高二上·河北邢台·期中)25℃时,的,该温度下,将足量的投入等体积的下列溶液中,溶液中的由大到小的排列顺序是
①溶液 ②溶液 ③溶液 ④饱和溶液
A.①>②>③>④ B.④>③>②>① C.③>④>①>② D.④>①=③>②
【例3-2】(23-24高二上·陕西汉中·阶段练习)25℃时有关物质的颜色和溶度积()如下表:
物质
颜色
白
淡黄
黄
黑
下列叙述错误的是
A.向AgCl悬浊液中加入溶液,有黑色沉淀产生
B.25℃时,AgCl、AgBr、AgI、的饱和水溶液中的浓度相同
C.该温度下,饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:
D.在溶液中,加入1滴(20滴约为1mL)溶液,不能产生白色沉淀
【例3-3】(23-24高二上·辽宁葫芦岛·期中)现将某浓度的溶液与mol⋅L的溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用溶液的浓度至少为(已知该温度下的)
A. mol⋅L B. mol⋅L
C. mol⋅L D. mol⋅L
【变式】
1.(23-24高二上·全国·课后作业)下列说法中,正确的是
A.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解均停止
B.Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱
C.Ksp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关
D.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积
2.(23-24高二上·内蒙古赤峰·期中)有关的沉淀溶解平衡,下列说法中错误的是
A.饱和溶液中
B.用溶液代替蒸馏水洗涤沉淀,可以减少沉淀的损失
C.向悬浊液中加少量水,一定减小
D.,,说明溶解度:
3.(23-24高二上·天津·阶段练习)下列有关难溶电解质及其溶度积常数Ksp的说法正确的是
A.常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小
B.Ksp小的物质其溶解度一定比Ksp大的物质的溶解度小
C.Mg(OH)2可溶于盐酸,不溶于NH4Cl溶液
D.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗的AgCl少
4.(22-23高二上·山东临沂·期中)一定温度下,将足量的AgCl分别加入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是
①30mLNaCl溶液
②20mLCaCl2溶液
③40mLHCl溶液
④10mL蒸馏水
⑤50mLAgNO3溶液
A.④>⑤>①>③>② B.④>①>③>②>⑤
C.⑤>④>②>①>③ D.④>③>⑤>②>①
5.(23-24高二上·山西临汾·阶段练习)分别向、溶液通入少量的离子方程式可能为:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
已知:①常温时,水相中;②当时,该反应基本进行完全,当时,该反应基本不发生;③相关数据如下表所示。
根据已知信息请判断下列说法错误是
A.酸性:,因此向溶液通入,发生反应ⅰ
B.计算,因此反应ⅱ不易发生
C.计算式
D.向溶液中通入少量,反应ⅰ比反应ⅲ进行的程度大
考点四 沉淀溶解平衡图像分析
【例4-1】(23-24高二上·重庆黔江·阶段练习)t℃时,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.t℃时,Ag2CrO4的Ksp=1×10﹣9
B.d点有Ag2CrO4沉淀生成
C.加入AgNO3可使溶液由b点变成c点
D.常温下,向Ag2CrO4饱和溶液中加入Na2CrO4固体,有沉淀析出,但Ag2CrO4的Ksp不变
【例4-2】(23-24高二上·广东·期中)一定温度下,将过量的固体溶于100mL水中,充分搅拌,慢慢加入NaOH固体,随着增大,溶液中的变化曲线如图所示(未按比例画出),P为Y~Z曲线上的任意一点。下列说法错误的是
A.该温度下,
B.
C.P点溶液中,一定存在
D.Z点溶液中,
【变式】
1 .(22-23高二下·四川绵阳·阶段练习)25 ℃和100 ℃两种情况下,碳酸钙在水中的溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.100℃时,d点已经饱和,会有沉淀析出
B.25℃时,CaCO3的Ksp=2.8×10-9
C.25℃时加入Na2CO3,可以使溶液由c点变为d点
D.升高温度可以使溶液由a点变为曲线上的任一点
2 .(23-24高二下·安徽亳州·期末)、温度下在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。下列说法错误的是
A.的值:
B.温度下,加入可使溶液由a点变到b点
C.温度下,蒸发溶剂可能使溶液由d点变为b点
D.温度下,在曲线下方区域(不含曲线)任意一点均没有沉淀生成
3 .(2023高二上·广东佛山·学业考试)草酸钙()是肾结石成分之一,常温下,溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.a点溶液中:
B.c点溶液中:
C.由b点可知:
D.向草酸钙悬浊液中加少量水,再次平衡后减小
4.(2024·四川成都·三模)为处理工业废水中的重金属离子,经常用Na2S作沉淀剂。室温下CuS和Ag2S在不同溶液中分别达到沉淀溶解平衡时,-lgc(S2−)与-lgc(Ag+)或-lgc(Cu2+)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线①代表-lgc(S2−)与-lgc(Ag+)的关系
B.a点对应的是未饱和的CuS溶液
C.向浓度均为1 mol·L−1 AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,先析出Ag2S沉淀
D.向b点溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成向a点方向移动
考点五 综合运用
【例5】(2024陕西延安·期中)某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示:
(1)a点表示Ag2SO4 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)b点对应的Ksp (填“<”“>”或“=”)c点对应的Ksp。
(3)现将足量的Ag2SO4分别放入:
a.40 mL 0.01 mol·L-1 K2SO4溶液
b.10 mL蒸馏水
c.10 mL 0.02 mol·L-1 H2SO4溶液
则Ag2SO4的溶解度由大到小的排列顺序为 (填字母)。
(4)下列有关Ag2SO4的说法中正确的是 。
A.含有大量SO 的溶液中肯定不存在Ag+
B.Ag2SO4的溶度积常数Ksp=1.6×10-5 (mol·L-1)3
C.0.02 mol·L-1的AgNO3溶液与0.2 mol·L-1的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀
(5)往Ag2SO4固体中加入足量的Na2CrO4溶液,可观察到砖红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色),写出沉淀转化的离子方程式: 。
【变式】
1.(2024辽宁·期中)固体的研究是化学中的重要课题,回答下列问题:
(1)实验室在配制硝酸铜的溶液时,加蒸馏水前常将硝酸铜固体先溶于适量硝酸中,其主要目的是 。
(2)将下列固体物质溶于水,再将其溶液加热、蒸发结晶,再充分灼烧,得到化学组成与原固体物质相同的是 (填选项字母)。
A.胆矾 B.氯化铝 C.硫酸铝 D.氯化铜 E.硫酸亚铁 F.碳酸钠
(3)已知常温下Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9。
①BaSO4和BaCO3均为沉淀,二者可以相互转化。医疗上做“钡餐”的是 ,向等浓度的Na2CO3、Na2SO4的混合溶液中逐滴加入BaCl2溶液,最先出现的沉淀是 。
②用下列流程得到BaCl2溶液:BaSO4BaCO3BaCl2,计算反应(i)的平衡常数K= 。
③向1LNa2CO3溶液中加入足量BaSO4固体,假定溶液体积不变、温度不变,当溶液中c(CO)=1×10-3mol•L-1时,溶解BaSO4的物质的量为 mol。
(4)常温下用废电池的锌皮制备ZnSO4•7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解使铁变为Fe3+。已知:
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp的近似值
1×10-17
1×10-17
1×10-39
①若上述过程不加H2O2将导致Zn2+和Fe2+不能分离,原因是 。
②加碱调节至pH为 (保留到小数点后1位)时,铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5mol•L-1时,即可认为该离子沉淀完全)。
2.(23-24高二上·天津宁河·期末)电离平衡、化学平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡是重要的化学反应原理内容:
(1)常温下,将稀释,则稀释后的数目 (填“增多”或“减少”)
(2)常温下,稀释溶液时,的不变,水的离子积 (填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)时,将和两种气体混合于密闭容器中,发生如下反应:末达到平衡,生成.
该反应的平衡常数表达式为: ;已知,则 0(填“>”或“<”),在末时,D的平均反应速率为
(4)在实验室配制溶液时,常滴加几滴溶液,试用离子方程式及简要文字解释说明原因:
(5)某温度下,向含有固体的饱和溶液中加入少量稀盐酸,则 (填“增大”、“减小”或“不变”)
(6)冰融化为水的过程: 0(填“>”、或“<”)
3.(23-24高二上·海南省直辖县级单位·阶段练习)常温下,在25℃下,几种物质的溶度积常数见下表:
物质
Cu(OH)2
Mg(OH)2
AgCl
AgBr
Ksp
2.2×10-20
3.2×10-11
1.8×10-10
5.4×10-13
(1)在25℃下,向浓度均为0.1 mol∙L−1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成 沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为 。
(2)相同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、 ②0.1 mol∙L−1盐酸、 ③0.1 mol∙L−1氯化镁溶液、④0.1 mol∙L−1硝酸银溶液中,c(Ag+)由大到小的顺序为: 。
(3)在25℃下,向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,= 。
(4)25℃时,向0.02 mol∙L−1的MgCl2溶液中加入NaOH固体,如要生成Mg(OH)2沉淀,应使溶液中的c(OH-)最小为 mol∙L−1。
(5)某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图,下列说法正确的是_______。
A.加入Na2SO4可使溶液由a点往c点移动 B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.b点有BaSO4沉淀生成 D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
4.(23-24高二上·辽宁葫芦岛·期中)是一种重要的化工原料,25°C时,,;:,。
(1)写出硫化氢在水中的电离方程式: (写出第一步电离即可)。
(2)常温下,将10 mL 0.1 mol·L 溶液和10 mL 0.1 mol·LHCl溶液混合,混合后溶液的pH (填“大于”或“小于”)7,溶液中含硫微粒的浓度大小顺序为 。
(3)常温下,水溶液中和的浓度变化如图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.将硫化氢通入水中,溶液中的变化:a→b
B.b点溶液中可大量存在的离子:,,、
C.将硫氢化钾固体加到水中,水的电离程度减小
D.c点时加入少量硫化钠固体,最终不变
(4)常温下,实验室常用硫酸铜溶液除去硫化氢,其反应原理为,该反应的平衡常数为 (保留3位有效数字)。
(5)硫化物也常用于除去废水中的重金属离子。向含的废水中加入沉淀剂FeS,发生反应的离子方程式为 ,当反应达到平衡时, 。
一、单选题(本题共16题,共44分,第1-10题,每题2分;第11-16题,每题4分。每题只有一个选项为正确答案)
1.(24-25高二上·全国·课后作业)下列方程式书写错误的是
A.Al(OH)3Al3++3OH- B.Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH-(aq)
C.BaSO4(s)Ba2+(aq)+(aq) D.BaSO4Ba2++
2.(22-23高二下·四川雅安·期末)时,在含有晶体的饱和溶液中存在平衡:,加入少量KI固体时,下列说法中错误的是
A.的质量增大
B.溶液中的溶度积增大
C.溶液中的浓度减少
D.该沉淀溶解平衡向左移动
3.(22-23高二上·湖北武汉·期末)下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.在同浓度的和溶液中的溶解度相同,也相同
B.升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动
C.洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好
D.向饱和的混合溶液中加入少量,溶液中不变
4.(23-24高二上·重庆·期中)当CaCO3固体在水中溶解达到平衡时:为使CaCO3固体质量减少而c(Ca2+)不变,可加入适量的下列物质是
A.CaCl2 B.NaNO3 C.HCl D.H2O
5.(23-24高二上·广东广州·期末)对饱和AgCl溶液(有AgCl固体存在)进行下列操作后,c(Ag+)保持不变的是
A.加少量水稀释 B.加热
C.加入少量浓盐酸 D.加入少量固体AgNO3
6.(23-24高二上·广西北海·期末)下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.向饱和溶液中加水,的溶解度和均增大
B.将饱和溶液加入到饱和石灰水中,有白色沉淀产生,说明大于
C.难溶于水,溶液中不存在和
D.已知时,在溶液中加入氨水调混合液的,产生沉淀,则此时溶液中的
7.(23-24高二上·北京东城·期末)碳酸钙是一种难溶于水的强电解质,以上发生分解反应:。关于碳酸钙的下列说法正确的是
A.在水中的电离方程式是
B.向碳酸钙的浊液中加少量水,可促进碳酸钙的溶解,使离子浓度增大
C.处理锅炉水垢中的,可将其转化为,是利用了
D.保持温度不变,在碳酸钙固体分解的平衡体系中,通入,达到新的平衡时,与原平衡相同
8.(23-24高二上·河北张家口·期末)常温下,CaCO3的沉淀溶解平衡曲线如下图。下列叙述错误的是
A.常温下,
B.b点时会有CaCO3沉淀析出
C.将a点溶液蒸发浓缩可以达到c点
D.相同温度下,CaCO3在水中的溶解度大于其在Na2CO3溶液中的溶解度
9.(2024高二下·河南洛阳 )已知Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=6.3×10-36,K1×K2 (H2S)=1.3×10-20.向0.10molL-1 Fe2+ 和0.10molL-1 Cu2+ 的混合溶液中通入H2S气体至饱和(c(H2S) 0.10molL-1)。请推断沉淀生成情况是下列哪一种
A.先生成CuS 沉淀,后生成FeS 沉淀
B.先生成FeS 沉淀,后生成CuS 沉淀
C.先生成CuS 沉淀,不生成FeS 沉淀
D.先生成CuS 沉淀,反应一段时间FeS和CuS同时沉淀
10.(23-24高二上·四川乐山 )已知25℃时,物质的溶度积常数为Ksp(FeS)=6.3×10﹣18;Ksp(CuS)=1.3×10﹣36;Ksp(ZnS)=1.6×10﹣24.下列说法不正确的是
A.足量CuSO4溶解在0.1mol/L的H2S溶液中,Cu2+能达到的最大浓度为1.3×10﹣35mol/L
B.除去工业废水Fe2+中的Cu2+,可选用FeS作沉淀剂
C.在相同温度下,CuS的溶解度小于ZnS的溶解度
D.在ZnS的饱和溶液中,加入ZnCl2溶液,平衡向生成沉淀方向移动,Ksp(ZnS)不变
11.(22-23高二上·内蒙古呼和浩特·期末)氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),常温下其Ksp=2×10-20,某硫酸铜溶液中c(Cu2+)=0.02mol/L,若要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH值大于
A.3 B.5 C.7 D.9
12.(23-24高二上·海南省直辖县级单位·期中)已知常温下Ksp(CaCO3)=5.0×10-9,Ksp(PbCO3)=1.0×10-13。CaCO3的悬浊液中存在溶解平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq) ΔH<0 ,改变下列条件c(Ca2+)变化正确的是
A.加入少量Pb(NO3)2固体,c(Ca2+) 不变 B.加入少量蒸馏水,c(Ca2+) 减小
C.加入少量盐酸,c(Ca2+) 增大 D.适当升高温度,c(Ca2+) 增大
13.(23-24高二上·湖北恩施·期中)常温下,向溶液中滴加溶液,滴定曲线如图所示。已知:;常温下。下列说法正确的是
A.常温下,溶液的(Kh2为二级水解常数)
B.G点溶液中
C.常温下,的数量级为
D.其他条件相同,用溶液替代溶液,F点向G点迁移
14.(23-24高二下·云南迪庆·期中)铬酸钡常用于制颜料、玻璃和陶瓷等。已知:常温下,。相关溶度积曲线如图所示。下列推断正确的是
A.升温可使c点迁移到b点 B.b点溶度积大于c点
C. D.蒸发d点溶液可迁移到b点
15.(23-24高二下·浙江台州·期中)向的草酸钠溶液中滴加等浓度的溶液,形成的与变化如下图所示。已知的,。下列有关说法中不正确的是
A.向草酸氢钠溶液中加入同浓度溶液,存在
B.向草酸钠溶液中加入等体积溶液,溶液中约为
C.向草酸钠稀溶液中滴加溶液,当溶液中时,
D.向草酸氢钠溶液中加入同浓度溶液的反应为
16.(2024辽宁大连·期中)25℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表:
物质
AgCl
AgBr
AgI
Ag2S
颜色
白
淡黄
黄
黑
Ksp
1.8×10-10
5.4×10-13
8.5×10-17
1.8×10-50
下列叙述中不正确的是
A.在5mL1.8×10-6mol·L-1NaCl溶液中,加入1滴(20滴约为1mL)1×10-3mol·L-1AgNO3溶液,有AgCl沉淀生成
B.向AgCl的白色悬浊液中加入0.1mol·L-1Na2S溶液,有黑色沉淀产生
C.25℃,AgCl固体在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中的溶解度不相同
D.AgCl(s)+Br-(aq)⇌AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数约为333
二、非选择题(本大题共4小题,共56分)
17.(23-24高二上·广东湛江·阶段练习)回答下列问题。
(1)某课外活动小组为探究BaSO4的溶解度,分别将足量BaSO4放入:①5mL水;②20mL0.5mol·L-1的Na2SO4溶液;③40mL0.2mol·L-1的Ba(OH)2溶液;④40mL0.1mol·L-1的H2SO4溶液中,溶解至饱和。
以上各溶液中,c(Ba2+)的大小顺序正确的是 ,BaSO4的溶解度的大小顺序为 (填序号)。
(2)已知BiCl3水解生成BiOCl沉淀,若把适量固体BiCl3置于浓NaCl溶液中可得到澄清溶液。
①写出水解反应的方程式: 。
②医药上把BiOCl叫做次氯酸铋,你同意此名称吗?请说出你的理由 。
③把适量固体BiCl3置于浓NaCl溶液中,可得澄清溶液,可能的原因 。
④实验室还可以如何配制BiCl3溶液?
18.(23-24高二上·吉林延边·阶段练习)I.常温下,CaS的,饱和溶液中存在平衡:。试根据沉淀溶解平衡知识回答问题:
(1)该温度下,将氯化钙溶液硫化钠溶液等体积混合, (填“能”或“不能”)产生沉淀。
(2)若向CaS悬浊液中加入CuSO4溶液,生成一种黑色固体物质,写出该过程中反应的离子方程式 。
(3)已知Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,在c(Fe3+)=0.01mol/L的溶液中,当Fe(OH)3刚开始沉淀时,溶液的pH为 ;若要使其沉淀完全,溶液的pH应调至 (已知:c<1.0×10-5认为沉淀完全)。
Ⅱ.高锰酸钾常用于亚硝酸盐含量的测定。有化学小组测定某样品中的含量,设计如下实验:①称取样品ag,加水溶解,配成100mL溶液;②取25.00mL溶液于锥形瓶中,用标准溶液(酸性)进行滴定,滴定终点时消耗标准溶液VmL。
(4)向酸式滴定管中注入标准溶液之前的一步操作为 。
(5)达到滴定终点时的现象是 。
(6)测得该样品中的质量分数为 (用百分数形式表示)。
19.(22-23高二上·湖北武汉·期中)依据水溶液中的离子平衡规律,回答下列问题:
(1)除去酸性溶液中的,可加入 物质(至少回答两种),可以使转化为而除去。
(2)时,若体积为的某一元强酸与体积为的某一元强碱混合,恰好中和,且已知和,则a的取值范围是 。
(3)工业上用化学法除锅炉的水垢时,先向锅炉中注入饱和溶液浸泡,将水垢中的转化为,再用盐酸除去[已知:]。
①沉淀转化的离子方程式为 。
②该温度下,根据,计算在水中的溶解度的为 g。
(4)在化学分析中,以标准溶液滴定溶液中的时,采用为指示剂,利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中恰好沉淀完全(浓度等于)时,溶液中: , 。(已知时的分别为和)
20.(23-24高二上·陕西榆林·阶段练习)盐的水解及沉淀的溶解平衡是中学化学研究的重点之一。回答下列问题:
(1)已知常温下甲酸的电离常数。
①写出甲酸钠水解反应的离子方程式: ,若溶液中加入下列物质,促进水解的是 (填标号)。
A. B.NaOH C.NaCl D.
②常温下,向20 mL 0.1HCOOH溶液中加入0.1的NaOH溶液,溶液的pH变化曲线如图所示。d点溶液中 (保留两位有效数字);b点溶液中: (填“>”“<”或“=”)。
(2)某酸性工业废水中含有一定量的硫酸铜,其物质的量的浓度为0.10,向该溶液中加入氢氧化钠稀溶液除去{、、}。
①常温下要使降低为,溶液的pH应调至 。
②向0.10硫酸铜溶液中通入气体,该反应的离子方程式为 ,当溶液中的时, 。
1
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3.4 沉淀溶解平衡
考点一 沉淀溶解平衡的理解
【例1-1】(2024北京)下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡
B.沉淀溶解平衡是可逆的
C.在平衡状态时
D.达到沉淀溶解平衡的溶液不一定是饱和溶液
【答案】B
【解析】A.易溶电解质作溶质时,如果是饱和溶液,也存在沉淀溶解平衡,A错误;
B.沉淀溶解平衡也属于动态平衡,是可逆过程,B正确;
C.沉淀溶解平衡为动态平衡,则在平衡状态时,C错误;
D.达到沉淀溶解平衡的溶液,沉淀溶解和生成的速率相等,则一定是饱和溶液,D错误;
故选B。
【例1-2】(2023湖北)对“AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)”的理解正确的是
①说明AgCl没有完全电离,AgCl是弱电解质
②说明溶解的AgCl已完全电离,是强电解质
③说明Cl-与Ag+的反应不能完全进行到底
④说明Cl-与Ag+的反应可以完全进行到底
A.③④ B.②③ C.①③ D.②④
【答案】B
【解析】氯化银在水溶液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq),其完整过程为AgCl(s)⇌AgCl(aq)=Ag+(aq)+Cl-(aq),说明AgCl完全电离,是强电解质,故①错误,②正确;由于存在沉淀溶解平衡,说明Ag+与Cl-的反应不能完全进行到底,故③正确,④错误;所以只有②③正确;B正确;
综上所述,本题选B。
【变式】
1.(2024西藏)把NaCl晶体溶于水充分搅拌后,溶液中仍有晶体存在,下列说法正确的是
A.溶解过程停止 B.此时溶解速率等于结晶速率
C.此时溶质不再溶解 D.溶解过程停止
【答案】B
【解析】把NaCl晶体溶于水,存在钠离子氯离子离开晶体表面进入溶液的溶解过程、同时存在溶液中的钠离子和氯离子回到晶体表面的结晶过程,当溶解速率和结晶速率相等时,就处于平衡,这是动态平衡:溶解和结晶仍在进行、但是溶解已达到了最大程度,形成了饱和溶液,则B满足;
答案选B。
2(2024云南玉溪)下列有关BaSO4沉淀的溶解平衡状态的说法中,正确的是
A.BaSO4沉淀的生成和溶解不断进行,但速率相等
B.BaSO4难溶于水,溶液中没有Ba2+和SO
C.升高温度,BaSO4的溶解度不变
D.向BaSO4沉淀的溶解平衡体系中加入NaSO4固体,BaSO4的溶解度不变
【答案】A
【解析】A.达到沉淀溶解平衡时,BaSO4沉淀生成和沉淀溶解不断进行,是动态平衡,速率相等,故A正确;
B.BaSO4难溶于水,溶解度很小,但是不为零,所以溶液中含有少量的Ba2+和SO,故B错误;
C.溶解度与温度有关,氯化银的溶解为吸热过程,则升高温度后BaSO4沉淀的溶解度变大,故C错误;
D.加入NaSO4固体,SO浓度增大,沉淀溶解平衡逆向进行,会析出BaSO4固体,BaSO4的溶解度减小,故D错误;
故选:A。
3.(2024黑龙江)下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )
A.沉淀达到溶解平衡时,溶液中溶质离子浓度一定相等,且保持不变
B.升高温度,沉淀溶解平衡一定向溶解方向移动
C.室温下,AgCl在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度
D.向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液,则SO沉淀完全,溶液中只含Ba2+、Na+和Cl-,不含SO
【答案】C
【解析】A.沉淀达到溶解平衡时,溶液中溶质离子浓度保持不变,不一定相等,例如Ca(OH)2达到溶解平衡,钙离子和氢氧根离子浓度不相等,故A错误;
B.有些物质升高温度,溶解度减小,沉淀溶解平衡向逆反应方向移动,例如氢氧化钙饱和溶液升高温度,沉淀溶解平衡向逆反应反向移动,故B错误;
C.室温下,食盐水中含有大量的氯离子,根据同离子效应,氯化银的电离平衡被破坏,平衡向左移动,溶液中银离子浓度减小,降低了氯化银的溶解度,故氯化银在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度,故C正确;
D.硫酸钡达到沉淀溶解平衡为动态平衡,溶液中还含有硫酸根离子,故D错误;
故选C
考点二 影响沉淀溶解平衡的因素
【例2-1】(2023重庆渝中·期中)能使悬浊液中的固体明显减少的措施是
A.滴入NaOH溶液 B.滴入溶液 C.滴入溶液 D.加热
【答案】B
【解析】A.滴入NaOH溶液增大氢氧根离子浓度,抑制的溶解平衡,固体不减少,故A错误;
B.滴入溶液可消耗氢氧根离子,促进的溶解平衡,固体减少,故B正确;
C.滴入溶液可结合部分氢氧根离子,产生氢氧化铁沉淀,固体不减少,故C错误;
D.加热可促进的溶解平衡,但固体减少不明显,故D错误;
故选:B。
【例2-2】(23-24高二上·山东青岛·期末)已知溶液中存在平衡:,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,向悬浊液中加入CaO,溶液的c(Ca2+)变大
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.①④⑥ C.①②③④⑥ D.①③⑥
【答案】A
【解析】①Ca(OH)2(s)溶于水的过程中放出热量,升高温度,平衡逆向移动,①正确;
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末,溶于水后能与Ca2+反应生成CaCO3沉淀,从而减小溶液中钙离子的浓度,②不正确;
③向溶液中加入适量的NaOH溶液,可以降低Ca(OH)2的溶解量,但不能除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,③不正确;
④恒温下,向悬浊液中加入CaO,会生成Ca(OH)2沉淀,但Ca(OH)2的溶解度不变,溶液中c(Ca2+)不变,④不正确;
⑤给溶液加热,Ca(OH)2的溶解平衡逆向移动,溶液中c(OH-)减小,溶液的pH减小,⑤不正确;
⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,会生成CaCO3沉淀,则固体质量增加,⑥正确;
⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2的溶解平衡逆向移动,Ca(OH)2固体质量增加,⑦不正确;
综合以上分析,①⑥正确,故选A。
【变式】
1.(22-23高二上·重庆黔江·期中)当氢氧化钙固体在水中达到溶解平衡时,为使Ca(OH)2固体的量减少,可以加入少量的
A.NaOH固体 B.CaCl2固体 C.NH4NO3固体 D.Ca(OH)2固体
【答案】C
【解析】A.加入NaOH,OH-的浓度增大,溶解平衡向左移动,Ca (OH)2 固体的量增大,故A错误;
B.加入少量CaCl2固体,Ca2+的浓度增大,Ca (OH)2 固体的量增大,故B错误;
C.加入少量NH4NO3固体,铵根与OH-结合生成氨水,故氢氧根的浓度减小,故溶解平衡右移Ca(OH)2固体的量减少,故C正确;
D.加入少量Ca(OH)2固体,不能完全溶解,Ca(OH)2固体的量增大,故D错误;
故选:C。
2.(2024·全国·高二课时练习)25 ℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说法正确的是
A.溶液中Pb2+和I-浓度都增大 B.溶液中Pb2+和I-浓度都减小
C.沉淀溶解平衡向右移动 D.溶液中Pb2+浓度减小
【答案】D
【解析】A.加入KI溶液,I-浓度增大,PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)平衡逆向移动,溶液中Pb2+浓度减小,故A错误;
B.加入KI溶液,I-浓度增大,PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)平衡逆向移动,溶液中Pb2+浓度减小,故B错误;
C.加入KI溶液,I-浓度增大,PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)平衡逆向移动,故C错误;
D.加入KI溶液,I-浓度增大,PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)平衡逆向移动,溶液中Pb2+浓度减小,故D正确;
选D。
3.(23-24高二上·北京·阶段练习)Mg(OH) 2在水中存在溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),下列能使Mg(OH)2(s)减少的是
A.加入MgCl2溶液 B.加入少量NaOH固体
C.加入NH4NO3溶液 D.加入CH3COOK固体
【答案】C
【解析】A.加入MgCl2溶液,Mg2+的浓度增大,平衡向左移动,Mg(OH) 2固体的量增大,A错误;
B.加入NaOH固体,OH-的浓度增大,平衡向左移动,Mg(OH) 2固体的量增大,B错误;
C.加入NH4NO3溶液,浓度增大,消耗OH-,OH-浓度变小,平衡正向移动,Mg(OH) 2固体的量减小,C正确;
D.加入CH3COOK固体,CH3COO-水解出离子OH-,OH-离子浓度增大,平衡向左移动,Mg(OH) 2固体的量增大,D错误;
故选C。
4.(23-24高二上·浙江杭州·期中)某悬浊溶液(以下简称溶液)中存在平衡:,下列有关该平衡体系的说法不正确的是
A.恒温下,向溶液中加入,溶液的pH升高
B.给溶液加热,平衡逆向移动
C.向溶液中加入少量固体,溶液质量增重
D.向溶液中加入少量水,pH不变
【答案】A
【解析】A.恒温下,向悬浊液中加入CaO,溶解的氢氧化钙已经达到饱和,溶液的c(OH-)不变,溶液的pH不变,A错误;
B.该平衡放热,升高温度,平衡逆向移动,B正确;
C.向溶液中加入溶液,生成碳酸钙沉淀,固体质量增加,C正确;
D.向溶液中加入少量水,悬浊溶液中少量溶解,溶液仍然是的饱和溶液,pH不变,D正确;
故选A。
考点三 溶度积的理解与应用
【例3-1】(23-24高二上·河北邢台·期中)25℃时,的,该温度下,将足量的投入等体积的下列溶液中,溶液中的由大到小的排列顺序是
①溶液 ②溶液 ③溶液 ④饱和溶液
A.①>②>③>④ B.④>③>②>① C.③>④>①>② D.④>①=③>②
【答案】C
【解析】①足量的投入等体积溶液,增大,平衡逆向移动,减小;
②足量的投入等体积溶液,大于①溶液,所以小于①溶液;
③足量的投入等体积溶液,增大;
④足量的投入等体积饱和溶液,不变;
所以由大到小的顺序为:③>④>①>②;
故选C;
【例3-2】(23-24高二上·陕西汉中·阶段练习)25℃时有关物质的颜色和溶度积()如下表:
物质
颜色
白
淡黄
黄
黑
下列叙述错误的是
A.向AgCl悬浊液中加入溶液,有黑色沉淀产生
B.25℃时,AgCl、AgBr、AgI、的饱和水溶液中的浓度相同
C.该温度下,饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:
D.在溶液中,加入1滴(20滴约为1mL)溶液,不能产生白色沉淀
【答案】B
【解析】A.对于相同类型的难溶性盐,一般情况下溶度积大的沉淀较易转化成溶度积小的沉淀,由表格数据可知的溶解度小于,故向AgCl的白色悬浊液中加入溶液,有黑色沉淀产生,故A正确;
B.25℃时,AgCl、AgBr、AgI、饱和水溶液中Ag+的浓度分别为:mol/L、mol/L、mol/L、 mol/L,故各饱和水溶液中的浓度不相同,故B错误;
C.是难溶性沉淀,该温度下,饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:,故C正确;
D.1滴溶液体积为0.05mL,加入到5mL溶液中,混合溶液体积几乎不变,当硝酸银加入后,溶液中,Qc(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=1.8×10−6mol⋅L−1×1×10−5mol⋅L−1=1.8×10−11<1.8×10−10,所以不能产生白色沉淀,故D正确;
故选B。
【例3-3】(23-24高二上·辽宁葫芦岛·期中)现将某浓度的溶液与mol⋅L的溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用溶液的浓度至少为(已知该温度下的)
A. mol⋅L B. mol⋅L
C. mol⋅L D. mol⋅L
【答案】A
【解析】该温度下的,因为是等体积混合则,此时的最小浓度为9.8×10-2mol·L-1;
故选A。
【变式】
1.(23-24高二上·全国·课后作业)下列说法中,正确的是
A.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解均停止
B.Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱
C.Ksp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关
D.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积
【答案】C
【解析】A.沉淀溶解平衡是动态平衡,难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解均仍在进行,但沉淀和溶解速率相同,A项错误;
B.Ksp可用来判断相同类型化合物在水中溶解度的大小,同类型的沉淀,Ksp越小在水中的溶解能力一定越弱,但化合物的类型不同,就不能进行直接判断,B项错误;
C.Ksp的大小只与难溶电解质的性质和温度有关,C项正确;
D.溶度积常数受温度影响, D项错误;
选C。
2.(23-24高二上·内蒙古赤峰·期中)有关的沉淀溶解平衡,下列说法中错误的是
A.饱和溶液中
B.用溶液代替蒸馏水洗涤沉淀,可以减少沉淀的损失
C.向悬浊液中加少量水,一定减小
D.,,说明溶解度:
【答案】C
【解析】A.AgCl电离方程式为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),AgCl饱和溶液中银离子浓度和氯离子浓度相同,则,A正确;
B.AgCl电离方程式为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),NaCl溶液中氯离子浓度较大,用NaCl溶液替代蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可使AgCl的溶解平衡逆向移动,从而减少沉淀损失,B正确;
C.AgCl悬浊液中加入少量水,则可能仍为AgCl饱和溶液,c(Ag+)不变,C错误;
D.,,两者电离方程式相似,Ksp越大,溶解度越大,D正确;
故答案选C。
3.(23-24高二上·天津·阶段练习)下列有关难溶电解质及其溶度积常数Ksp的说法正确的是
A.常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小
B.Ksp小的物质其溶解度一定比Ksp大的物质的溶解度小
C.Mg(OH)2可溶于盐酸,不溶于NH4Cl溶液
D.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗的AgCl少
【答案】D
【解析】A.Ksp只与温度有关,与离子浓度大小无关,温度不变,则Ksp不变,故A错误;
B.当难溶物类型不同时,不能直接根据溶度积数据大小判断溶解度,则Ksp小的物质其溶解度不一定比Ksp大的物质的溶解度小,故B错误,
C.NH4Cl溶液中铵根离子发生水解反应生成HCl从而使溶液呈酸性,从而使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动,故Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液中,故C错误;
D.氯化银在水中存在沉淀溶解平衡,用稀盐酸洗涤AgCl沉淀,能使沉淀溶解平衡逆移,减少AgCl的溶解,所以用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl少,故D正确;
故选:D。
4.(22-23高二上·山东临沂·期中)一定温度下,将足量的AgCl分别加入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是
①30mLNaCl溶液
②20mLCaCl2溶液
③40mLHCl溶液
④10mL蒸馏水
⑤50mLAgNO3溶液
A.④>⑤>①>③>② B.④>①>③>②>⑤
C.⑤>④>②>①>③ D.④>③>⑤>②>①
【答案】A
【解析】AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),Ksp=c(Ag+)·c(Cl-),溶液中c(Cl-)或c(Ag+)越大,越能抑制AgCl的溶解,AgCl的溶解度就越小。AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关,而与溶液的体积无关:
①c(Cl-)=0.02mol·L-1;
②c(Cl-)=0.04mol·L-1;
③c(Cl-)=0.03mol·L-1;
④c(Cl-)=0mol·L-1;
⑤c(Ag+)=0.01mol·L-1;
Cl-浓度由小到大的排列顺序是④>⑤>①>③>②,故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是④>⑤>①>③>②;
答案选A。
5.(23-24高二上·山西临汾·阶段练习)分别向、溶液通入少量的离子方程式可能为:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
已知:①常温时,水相中;②当时,该反应基本进行完全,当时,该反应基本不发生;③相关数据如下表所示。
根据已知信息请判断下列说法错误是
A.酸性:,因此向溶液通入,发生反应ⅰ
B.计算,因此反应ⅱ不易发生
C.计算式
D.向溶液中通入少量,反应ⅰ比反应ⅲ进行的程度大
【答案】D
【解析】A.由表格数据可知,次氯酸的电离常数小于碳酸的一级电离常数,大于碳酸的二级电离常数,则酸性强弱顺序为,由强酸制弱酸的原理可知,次氯酸钠溶液与二氧化碳反应生成次氯酸和碳酸氢钠,故A正确;
B.由方程式可知,反应ⅱ的平衡常数K2=====≈4.3×10—5<1×10—5,所以反应ⅱ不易发生,故B正确;
C.由方程式可知,反应ⅲ的平衡常数K3====,故C正确;
D.由方程式可知,反应ⅰ的平衡常数K1=====≈2.6×10—2,反应ⅲ的平衡常数K3==≈1.5×104>2.6×10—2,所以向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳,反应ⅲ比反应ⅰ进行的程度大,故D错误;
故选D。
考点四 沉淀溶解平衡图像分析
【例4-1】(23-24高二上·重庆黔江·阶段练习)t℃时,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.t℃时,Ag2CrO4的Ksp=1×10﹣9
B.d点有Ag2CrO4沉淀生成
C.加入AgNO3可使溶液由b点变成c点
D.常温下,向Ag2CrO4饱和溶液中加入Na2CrO4固体,有沉淀析出,但Ag2CrO4的Ksp不变
【答案】D
【解析】A.Ag2CrO4存在沉淀溶解平衡:Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+(aq),据图可知, =c2(Ag+)•c()=(10﹣3mol/L)2×10﹣6mol/L=1×10﹣12,A错误;
B.b为溶解平衡点,b在d的上方,则d点为Ag2CrO4的不饱和溶液,没有Ag2CrO4沉淀生成,B错误;
C.Ag2CrO4的沉淀溶解平衡为:Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+(aq),加入AgNO3可使溶液中的c(Ag+)增大,平衡逆向移动,最终c(Ag+)增大、c()减小,所以不能由b点变成c点,C错误;
D.Ag2CrO4的沉淀溶解平衡为:Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+(aq),加入Na2CrO4可使溶液中的c(CrO42-)增大,平衡逆向移动,有沉淀析出;只与温度有关,在操作时温度不变,所以不变,D正确;
故选D。
【例4-2】(23-24高二上·广东·期中)一定温度下,将过量的固体溶于100mL水中,充分搅拌,慢慢加入NaOH固体,随着增大,溶液中的变化曲线如图所示(未按比例画出),P为Y~Z曲线上的任意一点。下列说法错误的是
A.该温度下,
B.
C.P点溶液中,一定存在
D.Z点溶液中,
【答案】C
【解析】A.X点是碳酸镁饱和溶液,由图可知,,该温度下,,A项正确;
B.,,B项正确;
C.接近Z点时,,C项错误;
D.由图可知,当时,开始有生成,的溶度积,Z点溶液中,,D项正确;
答案选C。
【变式】
1 .(22-23高二下·四川绵阳·阶段练习)25 ℃和100 ℃两种情况下,碳酸钙在水中的溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.100℃时,d点已经饱和,会有沉淀析出
B.25℃时,CaCO3的Ksp=2.8×10-9
C.25℃时加入Na2CO3,可以使溶液由c点变为d点
D.升高温度可以使溶液由a点变为曲线上的任一点
【答案】B
【解析】A.100℃时,d点位于100℃曲线下方,处于未饱和状态,则不会有沉淀析出,故A错误;
B.25℃时,b、c点均可表示CaCO3的Ksp,c点、,,故B正确;
C.25℃时加入Na2CO3,溶液中 增大、降低,则d点应位于25℃曲线以下,故C错误;
D.升高温度,溶解度增大,其Ksp增大,所以升高温度可以使溶液由a点不可能变为曲线上的任一点,故D错误;
答案选B。
2 .(23-24高二下·安徽亳州·期末)、温度下在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。下列说法错误的是
A.的值:
B.温度下,加入可使溶液由a点变到b点
C.温度下,蒸发溶剂可能使溶液由d点变为b点
D.温度下,在曲线下方区域(不含曲线)任意一点均没有沉淀生成
【答案】C
【解析】A.由图像可知点浓度相等,浓度,故的值:,故A正确;
B.硫酸钡溶液中存在着溶解平衡,a点在平衡曲线上,加入,会增大,平衡左移,应降低,故B正确;
C.d点时溶液不饱和,蒸发溶剂水,、均增大,所以可能使溶液变饱和、由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b),故C错误;
D.在曲线下方区域(不含曲线)任意一点时,,溶液未饱和,无沉淀析出,故D正确;
故选C。
3 .(2023高二上·广东佛山·学业考试)草酸钙()是肾结石成分之一,常温下,溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.a点溶液中:
B.c点溶液中:
C.由b点可知:
D.向草酸钙悬浊液中加少量水,再次平衡后减小
【答案】C
【解析】A.由图可知,b点时,则a点溶液中:,A错误;
B.c点为主沉淀溶解平衡的曲线上,c点溶液中Ca2+浓度小于对应曲线上钙离子浓度,则:,B错误;
C.由b点对应的c(Ca2+)=c(=1×10-5,可知:,C正确;
D.向草酸钙悬浊液中加少量水,草酸钙继续溶解,KSP不变,再次平衡后不变,D错误;
答案选C。
4.(2024·四川成都·三模)为处理工业废水中的重金属离子,经常用Na2S作沉淀剂。室温下CuS和Ag2S在不同溶液中分别达到沉淀溶解平衡时,-lgc(S2−)与-lgc(Ag+)或-lgc(Cu2+)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线①代表-lgc(S2−)与-lgc(Ag+)的关系
B.a点对应的是未饱和的CuS溶液
C.向浓度均为1 mol·L−1 AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,先析出Ag2S沉淀
D.向b点溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成向a点方向移动
【答案】D
【解析】本题考查了沉淀溶解平衡曲线,溶解平衡的移动,综合考查图像分析能力和沉淀溶解平衡知识的应用能力。
A.CuS沉淀的溶解平衡曲线中横纵坐标截距相等,故曲线②代表-lgc(S2−)与-lgc(Cu2+)的关系,曲线①代表-lgc(S2−)与-lgc(Ag+)的关系,故A正确;
B.a点在曲线②上方,纵坐标值大于曲线②上的点,但离子浓度小于曲线②上的点,故a点对应的是未饱和的CuS溶液,故B正确;
C.向浓度均为1mol·L−1AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,由图可知,横坐标为0时,S2−浓度先使Ag2S达到饱和,先析出Ag2S沉淀,故C正确;
D.向b点溶液中加入少量Na2S固体,c(S2−)增大,Ag2S的溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,故D错误;
故选D。
考点五 综合运用
【例5】(2024陕西延安·期中)某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示:
(1)a点表示Ag2SO4 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)b点对应的Ksp (填“<”“>”或“=”)c点对应的Ksp。
(3)现将足量的Ag2SO4分别放入:
a.40 mL 0.01 mol·L-1 K2SO4溶液
b.10 mL蒸馏水
c.10 mL 0.02 mol·L-1 H2SO4溶液
则Ag2SO4的溶解度由大到小的排列顺序为 (填字母)。
(4)下列有关Ag2SO4的说法中正确的是 。
A.含有大量SO 的溶液中肯定不存在Ag+
B.Ag2SO4的溶度积常数Ksp=1.6×10-5 (mol·L-1)3
C.0.02 mol·L-1的AgNO3溶液与0.2 mol·L-1的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀
(5)往Ag2SO4固体中加入足量的Na2CrO4溶液,可观察到砖红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色),写出沉淀转化的离子方程式: 。
【答案】(1)不饱和
(2)=
(3)b>a>c
(4)BC
(5)Ag2SO4+CrOAg2CrO4+SO
【解析】(1)曲线为沉淀溶解平衡状态,线上点浓度关系满足溶度积常数,线下点离子浓度小,离子积小于溶度积,为不饱和溶液,故答案为:不饱和;
(2)b、c均为沉淀溶解平衡曲线上的点,离子浓度均满足溶度积常数,且两点温度相同,故两点溶度积常数相同,故答案为:=;
(3)Ag2SO4在b蒸馏水中正常溶解,a、c溶液中因存在硫酸根离子,因此会抑制Ag2SO4得溶解,且硫酸根离子浓度越大对Ag2SO4溶解的抑制作用越大, 硫酸根离子浓度a<c,因此Ag2SO4在c中溶解度更小,溶解度:b>a>c,故答案为:b>a>c;
(4)A.含有大量SO 的溶液中存在Ag+,只是银离子浓度比较小,故A错误;
B.b点时,,Ag2SO4的溶度积常数Ksp (mol·L-1)3,故B正确;
C.0.02 mol·L-1的AgNO3溶液与0.2 mol·L-1的Na2SO4溶液等体积混合,,不会生成沉淀,故C正确;
故答案为:BC;
(5)Ag2SO4固体中加入足量的Na2CrO4溶液,可观察到砖红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色),可知硫酸银固体部分转化成Ag2CrO4,反应的方程式为:Ag2SO4+CrOAg2CrO4+SO,故答案为:Ag2SO4+CrOAg2CrO4+SO;
【变式】
1.(2024辽宁·期中)固体的研究是化学中的重要课题,回答下列问题:
(1)实验室在配制硝酸铜的溶液时,加蒸馏水前常将硝酸铜固体先溶于适量硝酸中,其主要目的是 。
(2)将下列固体物质溶于水,再将其溶液加热、蒸发结晶,再充分灼烧,得到化学组成与原固体物质相同的是 (填选项字母)。
A.胆矾 B.氯化铝 C.硫酸铝 D.氯化铜 E.硫酸亚铁 F.碳酸钠
(3)已知常温下Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9。
①BaSO4和BaCO3均为沉淀,二者可以相互转化。医疗上做“钡餐”的是 ,向等浓度的Na2CO3、Na2SO4的混合溶液中逐滴加入BaCl2溶液,最先出现的沉淀是 。
②用下列流程得到BaCl2溶液:BaSO4BaCO3BaCl2,计算反应(i)的平衡常数K= 。
③向1LNa2CO3溶液中加入足量BaSO4固体,假定溶液体积不变、温度不变,当溶液中c(CO)=1×10-3mol•L-1时,溶解BaSO4的物质的量为 mol。
(4)常温下用废电池的锌皮制备ZnSO4•7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解使铁变为Fe3+。已知:
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp的近似值
1×10-17
1×10-17
1×10-39
①若上述过程不加H2O2将导致Zn2+和Fe2+不能分离,原因是 。
②加碱调节至pH为 (保留到小数点后1位)时,铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5mol•L-1时,即可认为该离子沉淀完全)。
【答案】(1)抑制硝酸铜(Cu2+)水解
(2)CF
(3) BaSO4 BaSO4 0.04(或4×10-2) 4×10-5
(4) Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近(或二者Ksp的近似值均为10-17;或二者在一定pH下同时沉淀等) 2.7
【解析】(1)加蒸馏水前常将硝酸铜固体先溶于适量硝酸中,其主要目的是增大溶液中氢离子浓度,抑制硝酸铜(Cu2+)水解;
(2)胆矾为硫酸铜晶体,灼烧最终得到无水硫酸铜;氯化铝溶液中铝离子水解生成氢氧化铝和挥发性盐酸,灼烧最终得到氧化铝;硫酸铝中硫酸根对应酸为难挥发性酸,灼烧得到硫酸铝;氯化铜溶液中铜离子水解生成氢氧化铜和挥发性盐酸,灼烧最终得到氧化铜;硫酸亚铁灼烧亚铁离子会被空气在氧气氧化为三价铁;碳酸钠受热不分解,最终得到碳酸钠;
故选CF;
(3)①BaSO4和BaCO3均为沉淀,硫酸钡不溶于盐酸、碳酸钡溶于盐酸,医疗上做“钡餐”的是BaSO4;已知常温下Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9,可知硫酸钡更难溶,向等浓度的Na2CO3、Na2SO4的混合溶液中逐滴加入BaCl2溶液,最先出现的沉淀是BaSO4。
②反应(i) ,平衡常数K=。
③向1LNa2CO3溶液中加入足量BaSO4固体,假定溶液体积不变、温度不变,当溶液中c(CO)=1×10-3mol•L-1时,K=,,故溶解BaSO4的物质的量为4×10-5mol•L-1×1L=4×10-5mol;
(4)①Zn2+、Fe2+、Fe3+完全沉淀所需的氢氧根离子浓度分别为、、,若上述过程不加H2O2将导致Zn2+和Fe2+不能分离,原因是Zn2+、Fe2+完全沉淀所需的氢氧根离子浓度相同,两者会同时沉淀完全。
②由①计算可知,pOH=11.3,即pH=2.7时,铁离子刚好沉淀完全。
2.(23-24高二上·天津宁河·期末)电离平衡、化学平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡是重要的化学反应原理内容:
(1)常温下,将稀释,则稀释后的数目 (填“增多”或“减少”)
(2)常温下,稀释溶液时,的不变,水的离子积 (填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)时,将和两种气体混合于密闭容器中,发生如下反应:末达到平衡,生成.
该反应的平衡常数表达式为: ;已知,则 0(填“>”或“<”),在末时,D的平均反应速率为
(4)在实验室配制溶液时,常滴加几滴溶液,试用离子方程式及简要文字解释说明原因:
(5)某温度下,向含有固体的饱和溶液中加入少量稀盐酸,则 (填“增大”、“减小”或“不变”)
(6)冰融化为水的过程: 0(填“>”、或“<”)
【答案】(1)增多
(2)不变
(3) >
(4)滴加溶液使后使制浓度增大,抑制水解
(5)减小
(6)>
【解析】(1)氨水中存在电离平衡:,加水稀释,溶液体积增大,铵根离子数目增多;
(2)Kw只与温度有关,温度不变Kw不变;
(3)①根据方程式可知, ;
②根据题意,温度升高,K值在增大,说明反应为吸热反应,ΔH>0;
③化学反应速率==;
(4)在实验室配制Na2S溶液时,常滴加几滴NaOH溶液原因是:,滴加 NaOH溶液使后使OH−制浓度增大,抑制S2−水解;
(5)在AgCl饱和溶液中存在平衡,加入稀盐酸,平衡逆向移动,Ag+浓度减小;
(6)冰融化为水的过程中要吸热,ΔH>0。
3.(23-24高二上·海南省直辖县级单位·阶段练习)常温下,在25℃下,几种物质的溶度积常数见下表:
物质
Cu(OH)2
Mg(OH)2
AgCl
AgBr
Ksp
2.2×10-20
3.2×10-11
1.8×10-10
5.4×10-13
(1)在25℃下,向浓度均为0.1 mol∙L−1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成 沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为 。
(2)相同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、 ②0.1 mol∙L−1盐酸、 ③0.1 mol∙L−1氯化镁溶液、④0.1 mol∙L−1硝酸银溶液中,c(Ag+)由大到小的顺序为: 。
(3)在25℃下,向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,= 。
(4)25℃时,向0.02 mol∙L−1的MgCl2溶液中加入NaOH固体,如要生成Mg(OH)2沉淀,应使溶液中的c(OH-)最小为 mol∙L−1。
(5)某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图,下列说法正确的是_______。
A.加入Na2SO4可使溶液由a点往c点移动 B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.b点有BaSO4沉淀生成 D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
【答案】(1) Cu(OH)2 2NH3·H2O+Cu2+ =Cu(OH)2↓+2NH
(2)④>①>②>③
(3)
(4)4×10−5
(5)AC
【解析】1)在25℃下,向浓度均为0.1 mol∙L−1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,沉淀镁离子需要的氢氧根浓度;沉淀铜离子需要的氢氧根浓度,所以氢氧根浓度最先满足沉淀铜离子所需浓度,因此先生成Cu(OH)2沉淀;
生成该沉淀的离子方程式为2NH3·H2O+Cu2+ =Cu(OH)2↓+2NH;
(2)相同温度下,氯化银溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水,平衡正向移动,但银离子浓度不变;②0.1 mol∙L−1盐酸,氯离子浓度增大,平衡逆向移动;③0.1 mol∙L−1氯化镁溶液,氯离子浓度增大,比②中氯离子浓度大,平衡逆向移动比②更多,银离子浓度比②中银离子浓度小;④0.1 mol∙L−1硝酸银溶液,平衡逆向移动,但银离子浓度比原来大,因此c(Ag+)由大到小的顺序为:④>①>②>③;
(3)已知:Ksp(AgBr)=5.4×10−13,Ksp(AgCl)=1.8×10−10,向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时, ;
(4)已知在25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10−11,25℃时,向0.02 mol∙L−1的MgCl2溶液中加入NaOH固体,如要生成Mg(OH)2沉淀,应使溶液中的c(OH-)最小,则c(OH-)=4×10−5mol∙L−1;
(5)A.加入Na2SO4,硫酸根浓度增大,硫酸钡溶解平衡逆向移动,钡离子浓度减小,曲线从a点往c点移动,故A正确;
B.d点蒸发溶剂,溶液体积减小,钡离子浓度、硫酸根浓度同时增大,c点与b点硫酸根浓度不变,钡离子浓度增大,因此蒸发溶液不可能由d点变到c点,故B错误;
C.b点浓度积大于Ksp,因此有BaSO4沉淀生成,故C正确;
D.ac曲线是硫酸钡的溶度积常数变化曲线,因此a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp,故D错误;
综上所述选AC。
4.(23-24高二上·辽宁葫芦岛·期中)是一种重要的化工原料,25°C时,,;:,。
(1)写出硫化氢在水中的电离方程式: (写出第一步电离即可)。
(2)常温下,将10 mL 0.1 mol·L 溶液和10 mL 0.1 mol·LHCl溶液混合,混合后溶液的pH (填“大于”或“小于”)7,溶液中含硫微粒的浓度大小顺序为 。
(3)常温下,水溶液中和的浓度变化如图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.将硫化氢通入水中,溶液中的变化:a→b
B.b点溶液中可大量存在的离子:,,、
C.将硫氢化钾固体加到水中,水的电离程度减小
D.c点时加入少量硫化钠固体,最终不变
(4)常温下,实验室常用硫酸铜溶液除去硫化氢,其反应原理为,该反应的平衡常数为 (保留3位有效数字)。
(5)硫化物也常用于除去废水中的重金属离子。向含的废水中加入沉淀剂FeS,发生反应的离子方程式为 ,当反应达到平衡时, 。
【答案】(1)
(2) 大于
(3)AD
(4)
(5)
【解析】(1)硫化氢是弱电解质,在水溶液中主要电离为HS-、H+,电离方程式为;
(2)等浓度、等体积的Na2S和HCl反应生成等物质的量浓度的NaCl、NaHS,H2S的,其,则,HS-的电离程度弱于其水解程度,溶液显碱性;因为HS-的电离程度弱于其水解程度且其电离和水解都是微弱的,因此溶液中含硫微粒的浓度大小顺序为;
(3)硫化氢是弱电解质,在水溶液中主要电离为HS-、H+,溶液中氢离子浓度增大、氢氧根离子浓度减小,A正确;
Fe3+会将S2-氧化,二者不能大量共存,B错误;
根据第2问解析,HS-的电离程度弱于其水解程度,将硫氢化钾固体加到水中,水的电离程度增大,C错误;
,温度不变则最终不变,D正确;
(4)①
②
③
④
则①=②+③-④,①的平衡常数为;
(5)<,则向含的废水中加入沉淀剂FeS,FeS转化为CuS,离子方程式为;当反应达到平衡时,。
一、单选题(本题共16题,共44分,第1-10题,每题2分;第11-16题,每题4分。每题只有一个选项为正确答案)
1.(24-25高二上·全国·课后作业)下列方程式书写错误的是
A.Al(OH)3Al3++3OH- B.Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH-(aq)
C.BaSO4(s)Ba2+(aq)+(aq) D.BaSO4Ba2++
【答案】D
【解析】A.Al(OH)3为弱电解质,部分电离生成Al3+、OH-,电离方程式为Al(OH)3Al3++3OH-,故A正确;
B.Al(OH)3(s)在溶液中存在沉淀溶解平衡,溶解平衡离子方程式为Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH-(aq),故B正确;
C.BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡,溶解平衡离子方程式为BaSO4(s)Ba2+(aq)+(aq),故C正确;
D.BaSO4是强电解质,溶于水的部分完全电离,电离方程式为BaSO4=Ba2++,故D错误;
故选:D。
2.(22-23高二下·四川雅安·期末)时,在含有晶体的饱和溶液中存在平衡:,加入少量KI固体时,下列说法中错误的是
A.的质量增大
B.溶液中的溶度积增大
C.溶液中的浓度减少
D.该沉淀溶解平衡向左移动
【答案】B
【解析】A.加入少量 KI 固体, I−浓度增大,平衡逆向移动,溶液中 PbI2质量增大,A正确;
B.溶度积常数只与温度有关系,温度不变,溶度积常数 Ksp不变,溶液中的溶度积不变,B错误;
C.加入少量 KI 固体, I−浓度增大,平衡逆向移动,Pb2+的浓度减小,C正确;
D.加入少量 KI 固体, I−浓度增大,沉淀溶解平衡向左移动,D正确;
答案选B。
3.(22-23高二上·湖北武汉·期末)下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.在同浓度的和溶液中的溶解度相同,也相同
B.升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动
C.洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好
D.向饱和的混合溶液中加入少量,溶液中不变
【答案】D
【解析】A.在同浓度的和溶液中的相同,但由于和溶液中氯离子浓度不同所以溶解度不相同,A错误;
B.升高温度,沉淀溶解平衡不一定正向移动,比如氢氧化钙,B错误;
C.洗涤次数过多可能会造成沉淀损失,并不是越多越好,C错误;
D.,,由于是二者的混合溶液,故Ag+浓度相等,可得,而Ksp仅与温度有关,则二者Ksp之比为定值故不变,D正确;
故选D。
4.(23-24高二上·重庆·期中)当CaCO3固体在水中溶解达到平衡时:为使CaCO3固体质量减少而c(Ca2+)不变,可加入适量的下列物质是
A.CaCl2 B.NaNO3 C.HCl D.H2O
【答案】D
【解析】A.加入CaCl2溶液,溶液中Ca2+浓度增大,使CaCO3的沉淀溶解平衡逆向移动,CaCO3固体质量和c(Ca2+)都增大,故A不选;
B.加入NaNO3,对CaCO3的沉淀溶解平衡无影响,故B不选;
C.加入HCl溶液,氢离子和碳酸根离子反应,使碳酸钙的沉淀溶解平衡正向移动,使CaCO3固体质量减少而c(Ca2+)增大,故C不选;
D.加入H2O稀释,使CaCO3的沉淀溶解平衡正向移动,CaCO3固体质量减少,温度不变则Ksp不变,则c(Ca2+)不变,故D选;
故选D。
5.(23-24高二上·广东广州·期末)对饱和AgCl溶液(有AgCl固体存在)进行下列操作后,c(Ag+)保持不变的是
A.加少量水稀释 B.加热
C.加入少量浓盐酸 D.加入少量固体AgNO3
【答案】A
【解析】A.加少量水稀释,平衡正向移动,但c(Ag+)保持不变,故A符合题意;
B.加热,平衡正向移动,c(Ag+)增大,故B不符合题意;
C.加入少量浓盐酸,平衡逆向移动,c(Ag+)减小,故C不符合题意;
D.加入少量固体AgNO3,c(Ag+)增大,平衡逆向移动,c(Ag+)增大幅度减弱,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
6.(23-24高二上·广西北海·期末)下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.向饱和溶液中加水,的溶解度和均增大
B.将饱和溶液加入到饱和石灰水中,有白色沉淀产生,说明大于
C.难溶于水,溶液中不存在和
D.已知时,在溶液中加入氨水调混合液的,产生沉淀,则此时溶液中的
【答案】D
【解析】A.物质的溶解度和溶度积都是温度的函数,与溶液的浓度无关,故A错误;
B.有白色沉淀生成,说明硫酸钙的溶解度小,但溶度积表达式类型不同,不能直接比较两者的大小,故B错误;
C.AgBr难溶于水,但存在沉淀溶解平衡,溶液中仍存在Br-和Ag+,只是其浓度很小,故C错误;
D.pH=11,,,故D正确;
故答案为:D。
7.(23-24高二上·北京东城·期末)碳酸钙是一种难溶于水的强电解质,以上发生分解反应:。关于碳酸钙的下列说法正确的是
A.在水中的电离方程式是
B.向碳酸钙的浊液中加少量水,可促进碳酸钙的溶解,使离子浓度增大
C.处理锅炉水垢中的,可将其转化为,是利用了
D.保持温度不变,在碳酸钙固体分解的平衡体系中,通入,达到新的平衡时,与原平衡相同
【答案】D
【解析】A.碳酸钙是强电解质,溶解于水的部分,完全电离,电离方程式为,A错误;
B.向碳酸钙的浊液中加少量水,可促进碳酸钙的溶解,仍然是饱和溶液,温度不变,离子浓度不变,B错误;
C.处理锅炉水垢中的,可将其转化为,是利用了,C错误;
D.碳酸钙分解的平衡常数,温度不变,平衡常数不变,不变,D正确;
故选D。
8.(23-24高二上·河北张家口·期末)常温下,CaCO3的沉淀溶解平衡曲线如下图。下列叙述错误的是
A.常温下,
B.b点时会有CaCO3沉淀析出
C.将a点溶液蒸发浓缩可以达到c点
D.相同温度下,CaCO3在水中的溶解度大于其在Na2CO3溶液中的溶解度
【答案】C
【解析】A.由c点数据可知,,A正确;
B.b点时,会有CaCO3沉淀析出,B正确;
C.将a点溶液蒸发浓缩,溶液中离子浓度会沿ab线移动,不能达到c点,C错误;
D.根据沉淀溶解平衡可知,增大会使CaCO3沉淀溶解平衡逆向移动,溶解度降低,D正确;
故选C。
9.(2024高二下·河南洛阳 )已知Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=6.3×10-36,K1×K2 (H2S)=1.3×10-20.向0.10molL-1 Fe2+ 和0.10molL-1 Cu2+ 的混合溶液中通入H2S气体至饱和(c(H2S) 0.10molL-1)。请推断沉淀生成情况是下列哪一种
A.先生成CuS 沉淀,后生成FeS 沉淀
B.先生成FeS 沉淀,后生成CuS 沉淀
C.先生成CuS 沉淀,不生成FeS 沉淀
D.先生成CuS 沉淀,反应一段时间FeS和CuS同时沉淀
【答案】C
【解析】0.10mol⋅L-1Fe2+和0.10molL-1Cu2+的混合溶液中通入H2S气体至饱和(c(H2S)=0.10mol⋅L-1),此时溶液中的c(S2-)其中铜离子和硫离子反应生成硫化铜沉淀,Cu2++H2S=CuS↓+2H+,Fe2+和硫化氢不发生反应,则先生成的沉淀为CuS不生成FeS 沉淀;故选C。
10.(23-24高二上·四川乐山 )已知25℃时,物质的溶度积常数为Ksp(FeS)=6.3×10﹣18;Ksp(CuS)=1.3×10﹣36;Ksp(ZnS)=1.6×10﹣24.下列说法不正确的是
A.足量CuSO4溶解在0.1mol/L的H2S溶液中,Cu2+能达到的最大浓度为1.3×10﹣35mol/L
B.除去工业废水Fe2+中的Cu2+,可选用FeS作沉淀剂
C.在相同温度下,CuS的溶解度小于ZnS的溶解度
D.在ZnS的饱和溶液中,加入ZnCl2溶液,平衡向生成沉淀方向移动,Ksp(ZnS)不变
【答案】A
【解析】A.H2S是弱酸,0.1mol/L的H2S溶液中,硫离子的浓度小于0.1mol/L,Ksp(CuS)=1.3×10﹣36,所以溶液中Cu2+的最大浓度大于1.3×10﹣35mol/L,故A错误;
B.由于Ksp(CuS)=1.3×10﹣36<Ksp(FeS)=6.3×10﹣18,CuS的溶解度小于FeS的,所以除去工业废水Fe2+中的Cu2+,可选用FeS作沉淀剂,故B正确;
C.由B项可知,Ksp(CuS)=1.3×10﹣36<Ksp(FeS)=6.3×10﹣18,CuS的溶解度小于FeS的溶解度,故C正确;
D.溶度积受温度影响,与离子浓度无关,在ZnS的饱和溶液中,加入ZnCl2溶液,Ksp(ZnS)不变,故D正确;
故选A。
11.(22-23高二上·内蒙古呼和浩特·期末)氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),常温下其Ksp=2×10-20,某硫酸铜溶液中c(Cu2+)=0.02mol/L,若要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH值大于
A.3 B.5 C.7 D.9
【答案】B
【解析】由溶度积可知,生成氢氧化铜沉淀时,溶液中的氢氧根离子浓度应大于==1×10-9mol/L,溶液pH大于5,故选B。
12.(23-24高二上·海南省直辖县级单位·期中)已知常温下Ksp(CaCO3)=5.0×10-9,Ksp(PbCO3)=1.0×10-13。CaCO3的悬浊液中存在溶解平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq) ΔH<0 ,改变下列条件c(Ca2+)变化正确的是
A.加入少量Pb(NO3)2固体,c(Ca2+) 不变 B.加入少量蒸馏水,c(Ca2+) 减小
C.加入少量盐酸,c(Ca2+) 增大 D.适当升高温度,c(Ca2+) 增大
【答案】C
【解析】A.由Ksp可知,碳酸铅更难溶,加入少量Pb(NO3)2固体,使得碳酸钙沉淀向碳酸铅转化,CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq)正向移动,导致c(Ca2+) 发生改变,A错误;
B.Ksp(CaCO3)为定值,CaCO3的悬浊液加入少量蒸馏水,CaCO3溶解平衡向右移动c(Ca2+) 不变,B错误;
C.加入少量盐酸,碳酸根离子和氢离子反应消耗碳酸根离子,导致平衡正向移动,c(Ca2+) 增大,C正确;
D.焓变小于零,则CaCO3溶解时会放出热量,当温度升高时,CaCO3溶解平衡向吸热的方向移动,即平衡向左移动,c(Ca2+) 会减小,D错误;
故选C。
13.(23-24高二上·湖北恩施·期中)常温下,向溶液中滴加溶液,滴定曲线如图所示。已知:;常温下。下列说法正确的是
A.常温下,溶液的(Kh2为二级水解常数)
B.G点溶液中
C.常温下,的数量级为
D.其他条件相同,用溶液替代溶液,F点向G点迁移
【答案】B
【解析】A.,,,A错误;
B.由,G点c()=0.05mol/L,则
=,B正确;
C.20mL 0.1mol. L-1BaCl2溶液中滴加0.2mol.L -1Na2CO3溶液,当加入10mL Na2CO3溶液时,
Ba2+和恰好完全反应生成BaCO3,此时溶液中c(Ba2+)≈c(),F点pBa=4.5,c(Ba2+)=10-4.5 mol/L,,C错误;
D .BaCO3难溶于水,MgCO3微溶于水,若用溶液替代溶液,当恰好完全反应时,溶液中c(Mg2+)> c(Ba2+)则pMg<pBa,F点向下移动,D错误;
故选B。
14.(23-24高二下·云南迪庆·期中)铬酸钡常用于制颜料、玻璃和陶瓷等。已知:常温下,。相关溶度积曲线如图所示。下列推断正确的是
A.升温可使c点迁移到b点 B.b点溶度积大于c点
C. D.蒸发d点溶液可迁移到b点
【答案】C
【解析】A.曲线上各点代表达到铬酸钡溶解平衡状态,升温,溶度积增大,曲线上点离开曲线向上方迁移,A项错误;
B.曲线上各点对应的溶度积相等,B项错误;
C.,C项正确;
D.蒸发掉水,,都会增大,向c点方向移动,D项错误;
答案选C。
15.(23-24高二下·浙江台州·期中)向的草酸钠溶液中滴加等浓度的溶液,形成的与变化如下图所示。已知的,。下列有关说法中不正确的是
A.向草酸氢钠溶液中加入同浓度溶液,存在
B.向草酸钠溶液中加入等体积溶液,溶液中约为
C.向草酸钠稀溶液中滴加溶液,当溶液中时,
D.向草酸氢钠溶液中加入同浓度溶液的反应为
【答案】C
【解析】A.向10mL0.1mol/L草酸氢钠溶液中加入5mL同浓度NaOH溶液,反应后得到等浓度的NaHC2O4和Na2C2O4混合溶液,的水解常数,说明的水解程度小于的电离程度,所以,A正确;
B.向10mL0.1mol/L草酸钠溶液中加入等体积0.2mol/LCaCl2溶液,反应后溶液中,根据(6,4)数据可知,此时,B正确;
C.根据电荷守恒,,当溶液中,则,C错误;
D.10mL0.1mol/L草酸氢钠溶液中加入2mL同浓度CaCl2溶液,反应后溶液中,,此时,,说明有CaC2O4沉淀生成,所以反应为,D正确;
故答案为:C。
16.(2024辽宁大连·期中)25℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表:
物质
AgCl
AgBr
AgI
Ag2S
颜色
白
淡黄
黄
黑
Ksp
1.8×10-10
5.4×10-13
8.5×10-17
1.8×10-50
下列叙述中不正确的是
A.在5mL1.8×10-6mol·L-1NaCl溶液中,加入1滴(20滴约为1mL)1×10-3mol·L-1AgNO3溶液,有AgCl沉淀生成
B.向AgCl的白色悬浊液中加入0.1mol·L-1Na2S溶液,有黑色沉淀产生
C.25℃,AgCl固体在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中的溶解度不相同
D.AgCl(s)+Br-(aq)⇌AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数约为333
【答案】A
【解析】A.Qc(AgCl)=c(Ag+)•c(Cl-)=1.8×10-6 mol•L-1×××10-5mol•L-1=0.45×10-13<1.8×10-10,所以不能产生白色沉淀,故A错误;
B.一般情况下溶度积大的沉淀较易转化成溶度积小的沉淀,如向AgCl的白色悬浊液中c(Ag+)=mol/L,0.1mol•L-lNa2S溶液,Qc=c2(Ag+)∙c(S2-)=()2×0.1=1.8×10-11>Ksp(Ag2S),可生成黑色Ag2S沉淀,故B正确;
C.氯离子抑制AgCl溶解,溶液中c(Cl-)越大,AgCl的溶解度越小,物质的量浓度相同的NaCl、CaCl2溶液中c(Cl-):前者小于后者,则AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度:前者大于后者,故C正确;
D.该反应的平衡常数,故D正确;
故选:A。
二、非选择题(本大题共4小题,共56分)
17.(23-24高二上·广东湛江·阶段练习)回答下列问题。
(1)某课外活动小组为探究BaSO4的溶解度,分别将足量BaSO4放入:①5mL水;②20mL0.5mol·L-1的Na2SO4溶液;③40mL0.2mol·L-1的Ba(OH)2溶液;④40mL0.1mol·L-1的H2SO4溶液中,溶解至饱和。
以上各溶液中,c(Ba2+)的大小顺序正确的是 ,BaSO4的溶解度的大小顺序为 (填序号)。
(2)已知BiCl3水解生成BiOCl沉淀,若把适量固体BiCl3置于浓NaCl溶液中可得到澄清溶液。
①写出水解反应的方程式: 。
②医药上把BiOCl叫做次氯酸铋,你同意此名称吗?请说出你的理由 。
③把适量固体BiCl3置于浓NaCl溶液中,可得澄清溶液,可能的原因 。
④实验室还可以如何配制BiCl3溶液?
【答案】(1) ③>①>④>② ①>④>③>②
(2) BiCl3+H2O=BiOCl↓+2HCl; BiOCl中Cl为-1价,而HClO中Cl为+1价,不同意将BiOCl叫做次氯酸铋 浓NaCl溶液中Cl-浓度较高,可抑制BiCl3水解 将BiCl3溶于较浓的盐酸中,再稀释成所需浓度的溶液
【解析】(1)根据难溶电解质的溶度积常数知,溶液中硫酸根离子浓度越大,硫酸钡的溶解度越小,钡离子浓度越低,氢氧化钡能抑制硫酸钡的溶解,但氢氧化钡溶液中含有钡离子,所以钡离子浓度最大;水中的钡离子浓度次之;硫酸钠溶液和硫酸溶液中都含有硫酸根离子,抑制硫酸钡的溶解,硫酸钠中的硫酸根浓度大于硫酸中的浓度,所以硫酸钠溶液中钡离子的浓度小于硫酸溶液中钡离子浓度,所以钡离子浓度大小顺序是:③>①>④>②,BaSO4的溶解度的大小顺序为:①>④>③>②。
(2)①由于BiCl3强烈水解,且水解有HCl生成,所以固体极易潮解,水解反应可完全进行到底,水解反应的方程式:BiCl3+H2O=BiOCl↓+2HCl;
②BiOCl中Cl为-1价,而HClO中Cl为+1价,不同意将BiOCl叫做次氯酸铋;
③将BiCl3溶于浓NaCl溶液中,由于浓NaCl溶液中Cl-浓度较高,可抑制BiCl3水解;
④BiCl3水解会生成HCl,可将BiCl3溶于较浓的盐酸中,抑制BiCl3水解,再稀释成所需浓度的溶液。
18.(23-24高二上·吉林延边·阶段练习)I.常温下,CaS的,饱和溶液中存在平衡:。试根据沉淀溶解平衡知识回答问题:
(1)该温度下,将氯化钙溶液硫化钠溶液等体积混合, (填“能”或“不能”)产生沉淀。
(2)若向CaS悬浊液中加入CuSO4溶液,生成一种黑色固体物质,写出该过程中反应的离子方程式 。
(3)已知Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,在c(Fe3+)=0.01mol/L的溶液中,当Fe(OH)3刚开始沉淀时,溶液的pH为 ;若要使其沉淀完全,溶液的pH应调至 (已知:c<1.0×10-5认为沉淀完全)。
Ⅱ.高锰酸钾常用于亚硝酸盐含量的测定。有化学小组测定某样品中的含量,设计如下实验:①称取样品ag,加水溶解,配成100mL溶液;②取25.00mL溶液于锥形瓶中,用标准溶液(酸性)进行滴定,滴定终点时消耗标准溶液VmL。
(4)向酸式滴定管中注入标准溶液之前的一步操作为 。
(5)达到滴定终点时的现象是 。
(6)测得该样品中的质量分数为 (用百分数形式表示)。
【答案】(1)不能
(2)
(3) 2 3
(4)用标准液润洗2~3次
(5)最后半滴标准液滴入后,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟不褪色
(6)
【解析】(1)将1×10−4mol/L氯化钙溶液与2×10−4mol/L硫化钠溶液等体积混合,混合后氯化钙的浓度为5×10-5mol/L,硫化钠的浓度为1×10−4mol/L,Qc=5×10-5mol/L×1×10−4mol/L=5×10−9(mol/L)2<Ksp,不会生成沉淀;
(2)若向CaS悬浊液中加入CuSO4溶液,生成一种黑色固体物质,反应的离子方程式:;
(3)已知Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,在c(Fe3+)=0.01mol/L的溶液中,当Fe(OH)3刚开始沉淀时,,则溶液的pH为2,若要使其沉淀完全,溶液的pH应调至3;
(4)向酸式滴定管中注入KMnO4标准溶液之前的一步操作为:用标准液润洗2~3次;
(5)达到滴定终点时,NaNO2恰好完全反应,溶液从无色变成最后滴入的一滴KMnO4溶液所呈现的浅紫红色,且半分钟内保持不变色,所以达到滴定终点时的现象是:最后半滴标准液滴入后,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟不褪色;
(6)根据,可得亚硝酸钠的物质的量=,亚硝酸钠的物质的量0.0001V×69mol/L=0.0069Vg,该样品中NaNO2的质量分数为。
19.(22-23高二上·湖北武汉·期中)依据水溶液中的离子平衡规律,回答下列问题:
(1)除去酸性溶液中的,可加入 物质(至少回答两种),可以使转化为而除去。
(2)时,若体积为的某一元强酸与体积为的某一元强碱混合,恰好中和,且已知和,则a的取值范围是 。
(3)工业上用化学法除锅炉的水垢时,先向锅炉中注入饱和溶液浸泡,将水垢中的转化为,再用盐酸除去[已知:]。
①沉淀转化的离子方程式为 。
②该温度下,根据,计算在水中的溶解度的为 g。
(4)在化学分析中,以标准溶液滴定溶液中的时,采用为指示剂,利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中恰好沉淀完全(浓度等于)时,溶液中: , 。(已知时的分别为和)
【答案】(1)或
(2)
(3)
(4) 2.0×10-5 5.0×10-3
【解析】(1)溶液中存在水解平衡,加入或,消耗溶液中的氢离子,促使平衡正向移动,使转化为而除去,且不会引入其他的杂质;
(2)的某一元强碱溶液呈碱性,则,的某一元强酸,则,且,可得的强酸,pH=b的强碱,恰好中和,则有,可得:,,则,故,又,则,所以,;
(3)①由可知,更难溶,故沉淀转化的离子方程式为;
②由,设溶液为,则,解得,该条件下的溶解度约为;
(4)当溶液中氯离子完全沉淀时,,结合计算得到,此时溶液中。
20.(23-24高二上·陕西榆林·阶段练习)盐的水解及沉淀的溶解平衡是中学化学研究的重点之一。回答下列问题:
(1)已知常温下甲酸的电离常数。
①写出甲酸钠水解反应的离子方程式: ,若溶液中加入下列物质,促进水解的是 (填标号)。
A. B.NaOH C.NaCl D.
②常温下,向20 mL 0.1HCOOH溶液中加入0.1的NaOH溶液,溶液的pH变化曲线如图所示。d点溶液中 (保留两位有效数字);b点溶液中: (填“>”“<”或“=”)。
(2)某酸性工业废水中含有一定量的硫酸铜,其物质的量的浓度为0.10,向该溶液中加入氢氧化钠稀溶液除去{、、}。
①常温下要使降低为,溶液的pH应调至 。
②向0.10硫酸铜溶液中通入气体,该反应的离子方程式为 ,当溶液中的时, 。
【答案】(1) ① D <
(2) 6.8
【解析】(1)①甲酸钠水解反应生成少量甲酸和氢氧化钠,离子方程式:HCOO-+H2O⇌HCOOH+OH-;促进HCOO-水解,需要H+,综上所述,能电离出H+的只有D选项,故D符合;
②d点溶液中pH=8,c(H+)=10-8mol/L,Ka==1.77×10−4,==5.6×10−5;b点HCOOH溶液有剩余,NaOH 溶液完全反应,溶质为HCOONa和HCOOH,故c(Na+)<c(HCOO−);
故答案为:HCOO-+H2O⇌HCOOH+OH-;D ;5.6×10−5;<。
(2)①Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)c2(OH-)=4×10−20,常温下c(Cu2+)为10−5mol⋅L−1,c(OH-)===2×10-7.5 mol/L,c(H+)===5×10-7.5mol/L,pH=-lg c(H+)=-lg(5×10-7.5)=-0.7+7.5=6.8;
②硫酸铜溶液中通入H2S气体生成硫化铜沉淀和硫酸,离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+;Ksp(CuS)=c(Cu2+)c(S2−)=1×10−36,当溶液中的c(S2−)=10−12mol⋅L−1时,c(Cu2+)===1×10−24mol/L;
故答案为:6.8;Cu2++H2S=CuS↓+2H+;1×10−24。
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