内容正文:
化学 选择性必修1 作业与测评
第2课时 沉淀溶解平衡原理的应用
(建议用时:15分钟)
1.沉淀的转化
(1)沉淀转化的实质是__________________。一般来说,溶解能力相对________的物质易转化为溶解能力相对________的物质。
(2)应用:在分析化学中常常先将难溶强酸盐转化为________,然后用酸溶解,使阳离子进入溶液。如BaSO4转化为BaCO3的离子方程式为______________________________。
答案 (1)沉淀溶解平衡的移动 较强 较弱
(2)难溶弱酸盐 BaSO4(s)+COBaCO3(s)+SO
2.沉淀的生成
(1)调节pH法
除去CuSO4溶液中少量Fe3+,可向溶液中加入CuO或__________或______________,调节溶液的pH至3~4,Fe3+就会全部转化为__________沉淀除去。
(2)加沉淀剂法
误食可溶性钡盐,可用Na2SO4解毒,反应的离子方程式为____________________________;除去食盐溶液中的MgCl2,可加入少量NaOH,反应的离子方程式为______________________________。
答案 (1)Cu(OH)2 Cu2(OH)2CO3 Fe(OH)3
(2)Ba2++SO===BaSO4↓ Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
1.已知常温下溶解度:CaSO4>CaCO3>CaC2O4,欲将NaCl溶液中的Ca2+除去,加入最适宜的沉淀剂是( )
A.Na2SO4 B.Na2CO3
C.NaOH D.Na2C2O4
答案 D
2.25 ℃时,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=7.8×10-13。现向等浓度的NaCl和NaBr的混合溶液中逐滴加入稀AgNO3溶液,先沉淀的是( )
A.AgCl B.AgBr
C.同时沉淀 D.无法判断
答案 B
解析 由于25 ℃时,Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),向等浓度的NaCl和NaBr的混合溶液中逐滴加入稀AgNO3溶液,先达到AgBr的溶度积,故先析出AgBr沉淀,B正确。
3.常温下几种难溶电解质的溶度积如下表所示:
物质名称
硫化亚铁
硫化铜
硫化锌
溶度积
6.3×10-18
6.3×10-36
1.6×10-24
向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01 mol·L-1 Na2S溶液时,Fe2+、Cu2+、Zn2+沉淀的先后顺序为( )
A.Fe2+、Zn2+、Cu2+
B.Cu2+、Zn2+、Fe2+
C.Zn2+、Fe2+、Cu2+
D.Cu2+、Fe2+、Zn2+
答案 B
解析 物质的组成形式相似时,难溶电解质的溶度积越小,代表该物质越难溶于水,所以形成沉淀的时候,应该先析出溶度积相对较小的沉淀,因为溶度积的大小:硫化亚铁>硫化锌>硫化铜,所以沉淀的先后顺序为Cu2+、Zn2+、Fe2+,B正确。
4.化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2++MnS(s)CuS(s)+Mn2+。下列说法错误的是( )
A.Ksp(MnS)>Ksp(CuS)
B.该反应达到平衡时,c(Mn2+)=c(Cu2+)
C.向平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大
D.该反应的平衡常数K=
答案 B
解析 根据沉淀转化的方向可知,Ksp(MnS)>Ksp(CuS),A正确;该反应达到平衡时,c(Mn2+)、c(Cu2+)保持不变,但不相等,B错误;向平衡体系中加入少量CuSO4固体后,平衡正向移动,c(Mn2+)变大,C正确;该反应的平衡常数K===,D正确。
5.25 ℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9。若溶液中某离子浓度小于等于1×10-5 mol·L-1,可视为该离子已沉淀完全,则在该温度下,下列说法不正确的是( )
A.Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4),所以BaSO4比BaCO3溶解度更小
B.若误饮c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1的溶液,会引起Ba2+中毒
C.向同浓度的Na2SO4和Na2CO3的混合液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出
D.在将BaSO4固体溶于水所得的饱和溶液中,c(SO)=1.0×10-5 mol·L-1
答案 B
解析 BaCO3与BaSO4组成形式相似,且Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4),故BaSO4比BaCO3溶解度更小,A正确;钡餐为硫酸钡的悬浊液,水中溶解的BaSO4达到饱和,此时c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1,饮用钡餐不会引起中毒,故若误饮c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1的溶液,不会引起钡离子中毒,B错误;向同浓度的Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中滴加BaCl2溶液,由于BaCO3与BaSO4组成形式相似,且Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4),故BaSO4开始沉淀时所需Ba2+浓度更小,BaSO4先析出,C正确;在将BaSO4固体溶于水所得的饱和溶液中,Qc=Ksp,则c(SO)=c(Ba2+)== mol·L-1=1.0×10-5 mol·L-1,D正确。
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.已知:25 ℃时,CaCO3的Ksp=2.8×10-9,现将浓度为2×10-4 mol·L-1的Na2CO3溶液与某浓度的CaCl2溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用CaCl2溶液的浓度至少应大于( )
A.2.8×10-2 mol·L-1
B.5.6×10-5 mol·L-1
C.2.8×10-5 mol·L-1
D.1.4×10-5 mol·L-1
答案 B
解析 Na2CO3溶液的浓度为2×10-4 mol·L-1,与某浓度的CaCl2溶液等体积混合后溶液中c(CO)=1×10-4 mol·L-1,根据Ksp=c(CO)·c(Ca2+)=2.8×10-9可知,若要产生沉淀,混合后溶液中c(Ca2+)≥ mol·L-1=2.8×10-5 mol·L-1,故将溶液等体积混合前,原CaCl2溶液的最小浓度为2×2.8×10-5 mol·L-1=5.6×10-5 mol·L-1,故B正确。
2.已知:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),在有白色固体ZnS存在的饱和溶液中滴加适量CuSO4溶液,产生的实验现象是( )
A.固体逐渐溶解,最后消失
B.固体由白色变为黑色
C.固体颜色变化但质量不变
D.固体逐渐增多,但颜色不变
答案 B
3.某温度下,已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9。下列说法正确的是( )
A.BaSO4比BaCO3的溶解度小,所以BaSO4不可能转化为BaCO3
B.BaCO3、BaSO4均不溶于水,所以都可以作钡餐试剂
C.该温度下,BaCO3要在Na2SO4溶液中转化为BaSO4,则Na2SO4溶液的浓度至少为2.2×10-6mol/L
D.任何温度下,向Na2CO3溶液中加入BaCl2和Na2SO4,当两种沉淀共存时,=4.4×10-2
答案 C
解析 C项,该温度下BaCO3的Ksp(BaCO3)=2.5×10-9,所以c(Ba2+)=5×10-5 mol/L,BaCO3要在Na2SO4溶液中转化为BaSO4,则c(Ba2+)·c(SO)≥Ksp(BaSO4),则c(SO)≥2.2×10-6 mol/L,即Na2SO4溶液的浓度至少为2.2×10-6mol/L,正确。
4.Cu(OH)2在水中存在着沉淀溶解平衡:
Cu(OH)2(s)Cu2++2OH-,在常温下,Ksp=2×10-20。某CuSO4溶液中,c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液中加入碱来调节pH(溶液体积变化可忽略),使溶液的pH大于( )
A.2 B.3
C.4 D.5
答案 D
解析 若要生成Cu(OH)2沉淀,则c(Cu2+)·c2(OH-)>Ksp,故c(OH-)>= mol·L-1,故c(OH-)>1×10-9 mol·L-1,则c(H+)<1×10-5 mol·L-1,因此pH应大于5。
5.下列对水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的原因解释中正确的有( )
A.Mg(OH)2的溶度积大于MgCO3的溶度积,且在水中发生了沉淀转化
B.Mg(OH)2的溶度积小于MgCO3的溶度积,且在水中发生了沉淀转化
C.MgCO3电离出的CO发生水解,使水中c(OH-)减小,对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言,Qc<Ksp,生成Mg(OH)2沉淀
D.MgCO3电离出的CO发生水解,使水中c(OH-)增大,对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言,Qc>Ksp,生成Mg(OH)2沉淀
答案 D
解析 Mg(OH)2、MgCO3属于不同类型的物质,不能直接通过比较溶度积来看沉淀的转化,A、B错误;水垢的主要成分之所以是Mg(OH)2和CaCO3,而不是MgCO3和CaCO3,是因为MgCO3的溶解度较Mg(OH)2大,且MgCO3溶于水的部分电离产生的CO能发生水解反应:CO+H2OHCO+OH-,使溶液中的c(OH-)增大,导致Qc=c(Mg2+)·c2(OH-)>Ksp[Mg(OH)2],生成Mg(OH)2沉淀,最终使CO的水解平衡和MgCO3的沉淀溶解平衡都向右移动,逐渐转化为Mg(OH)2沉淀,C错误,D正确。
[归纳总结] 沉淀的溶解、转化及生成实质是沉淀溶解平衡的应用
(1)消耗沉淀溶解平衡中的离子,促进平衡右移,沉淀溶解。
(2)向AgCl饱和溶液中加入KI,AgCl转化为AgI,不能说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),只能说明c(Ag+)·c(I-)>Ksp(AgI)。
(3)增大沉淀溶解平衡中离子的浓度,使Qc>Ksp,则平衡左移,沉淀生成。
6.已知25 ℃时,RSO4(s)+CORCO3(s)+SO的平衡常数K=1.75×104,Ksp(RCO3)=2.80×10-9,下列叙述中正确的是( )
A.向c(CO)=c(SO)的混合液中滴加RCl2溶液,首先析出RSO4沉淀
B.将浓度均为6×10-5 mol·L-1的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后可得到RCO3沉淀
C.25 ℃时,RSO4的Ksp约为4.9×10-5
D.相同温度下,RCO3在水中的Ksp大于在Na2CO3溶液中的Ksp
答案 C
解析 RSO4(s)+CORCO3(s)+SO的平衡常数K====1.75×104,Ksp(RSO4)=1.75×104×Ksp(RCO3)=4.9×10-5。RSO4、RCO3的组成形式相似且Ksp(RSO4)>Ksp(RCO3),向c(CO)=c(SO)的混合液中滴加RCl2溶液,首先析出RCO3沉淀,A错误,C正确;将浓度均为6×10-5 mol·L-1的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后,c(R2+)=c(CO)=3×10-5 mol·L-1,此时溶液中RCO3的离子积Qc=c(R2+)·c(CO)=3×10-5×3×10-5=9×10-10<Ksp(RCO3),不会产生RCO3沉淀,B错误;Ksp只与温度有关,与浓度无关,相同温度下RCO3在水中的Ksp与在Na2CO3溶液中的Ksp相等,D错误。
7.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO,浓度均为0.010 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A.Cl-、Br-、CrO B.CrO、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、CrO D.Br-、CrO、Cl-
答案 C
解析 设Cl-、Br-、CrO刚开始产生沉淀时,银离子的浓度分别为x mol·L-1、y mol·L-1、z mol·L-1,滴加少量AgNO3溶液时,对原溶液中阴离子浓度几乎无影响,则根据Ksp可得:0.01x=1.56×10-10,0.01y=7.7×10-13,0.01z2=9×10-11,可分别解出x=1.56×10-8,y=7.7×10-11,z=3×10-4.5,可知y<x<z,开始沉淀时所需要的银离子浓度越小,则越先沉淀,因此产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、CrO,C正确。
[归纳总结] 沉淀的先后次序
举例
结论
同类型(如AB型)
Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13;向Cl-、Br-浓度均为0.010 mol·L-1的溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1AgNO3溶液,先有AgBr沉淀生成
Ksp越小,越先沉淀
不同类型(AB、A2B)
Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4) =9×10-11;向Cl-、CrO浓度均为0.010 mol·L-1的溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1AgNO3溶液,先有AgCl沉淀生成
不同类型的沉淀不能根据Ksp大小直接比较,要通过计算得出达到平衡时所需的离子浓度,达到平衡时需要的离子浓度越小,越先沉淀
8.常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 mol·L-1的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O的水解,X表示Cl-或C2O)。下列叙述正确的是( )
A.Ksp(Ag2C2O4)的数量级为10-7
B.n点表示AgCl的不饱和溶液
C.向c(Cl-)=c(C2O)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O4沉淀
D.Ag2C2O4(s)+2Cl-2AgCl(s)+C2O的平衡常数为109.04
答案 D
解析 Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)·c(C2O)=(10-4)2×10-2.46=10-10.46,数量级为10-11,故A错误;-lg c(Ag+)越小,c(Ag+)越大,由题图知,n点时c(Ag+)大于与其c(Cl-)相同的点对应沉淀溶解平衡时c(Ag+),故n点的浓度商Qc(AgCl)>Ksp(AgCl),为氯化银的过饱和溶液,将有沉淀析出,故B错误;由题图知,当阴离子浓度相同时,生成AgCl沉淀所需的c(Ag+)小,故向c(Cl-)=c(C2O)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先析出氯化银沉淀,故C错误;Ag2C2O4(s)+2Cl-2AgCl(s)+C2O的平衡常数K=,此时溶液中的c(Ag+)相同,则可有K===109.04,故D正确。
9.将等体积的0.1 mol·L-1 AgNO3溶液和0.1 mol·L-1 NaCl溶液混合得到浊液,过滤后进行如下实验:
下列分析不正确的是( )
A.①的现象说明上层清液中不含Ag+
B.②的现象说明该温度下Ag2S比Ag2SO4更难溶
C.③中生成[Ag(NH3)2]+,促进AgCl(s)的沉淀溶解平衡正向移动
D.若向③中滴加一定量的硝酸,也可以出现白色沉淀
答案 A
解析 由题图知,向①中溶液滴加0.1 mol·L-1 Na2S溶液,出现黑色浑浊,即Ag2S,说明上层清液中仍然存在银离子,A错误;向上层清液中滴加0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液时无明显现象,再滴加0.1 mol·L-1Na2S溶液,出现黑色浑浊,说明在此温度下Ag2S比Ag2SO4更难溶,B正确;向氯化银沉淀中滴加氨水,发生反应AgCl(s)+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O,沉淀逐渐溶解,C正确;若向③中滴加一定量的硝酸,氨水浓度减小,AgCl(s)+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O平衡逆向移动,出现氯化银沉淀,D正确。
[规律方法] 与沉淀溶解平衡的应用有关的试题要掌握以下规律
(1)沉淀的溶解主要有以下三种方法:
①只要能有效地降低沉淀溶解平衡体系中有关离子的浓度,就会发生沉淀的溶解,Ksp越大、生成的弱电解质越弱,沉淀越易溶解,而CuS、HgS、As2S3等的Ksp太小,即使浓盐酸也不能有效降低S2-的浓度使其溶解。
②发生氧化还原反应:利用氧化还原反应降低难溶电解质离子浓度,例如,3CuS+8H++2NO===3S+2NO↑+3Cu2++4H2O。
③生成难电离的配离子:利用络合反应降低难溶电解质离子浓度,例如,2NH3·H2O+AgOH===[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O。
(2)沉淀的生成主要有以下两种方法:
①在难溶电解质的溶液中加入沉淀剂,析出沉淀,例如,以Na2S、H2S等作沉淀剂,使Cu2+、Hg2+等生成相对难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。
②控制溶液的pH使沉淀生成,例如,Fe3+水解会使溶液呈酸性,并且Fe3+稳定存在时溶液的pH≤1.62,当溶液pH>1.62时,Fe3+会生成Fe(OH)3沉淀,所以要使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,就必须使溶液pH>1.62。
做此类试题的时候需根据具体题目所给条件来分析问题,不要生搬硬套和死记硬背,需要结合题目实际来处理问题。
10.T K时,现有25 mL含KCl和KCN的溶液,用0.1000 mol·L-1的硝酸银标准溶液对该混合液进行电位滴定(CN-与H+的反应可以忽略),获得的电动势(E)和消耗的硝酸银标准溶液体积(V)的电位滴定曲线如图所示。已知:Ag+与CN-的反应过程为①Ag++2CN-===[Ag(CN)2]- K1;②[Ag(CN)2]-+Ag+===2AgCN↓ K2。
T K时,Ksp(AgCN)=2×10-16,Ksp(AgCl)=2×10-10。下列说法错误的是( )
A.V1=5.00,B点时生成AgCN
B.c(KCN)=0.02000 mol·L-1,c(KCl)=0.03000 mol·L-1
C.K1·K2=2Ksp(AgCN)
D.C点时,溶液中=106
答案 C
解析 由T K时AgCN与AgCl(同类型)的Ksp的相对大小可知,用硝酸银标准溶液滴定的过程中应先生成AgCN沉淀,再生成AgCl沉淀,结合Ag+与CN-的反应过程可知得到的电位滴定曲线上有3个特殊点。对题图进行如下分析:
由上述分析知B正确;K1=,K2=,K1·K2=,C错误;C点时,溶液中===106,D正确。
11.还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O和CrO)工业废水的常用方法,过程如下:
CrOCr2OCr3+Cr(OH)3↓
已知转换过程中的反应为2CrO(aq)+2H+(aq)Cr2O(aq)+H2O(l),达到平衡时CrO有转换为Cr2O。转换后所得溶液中铬元素的含量为28.6 g·L-1,下列说法不正确的是( )
A.溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到平衡状态
B.若用绿矾(FeSO4·7H2O)作还原剂,处理1 L废水至少需要绿矾458.7 g
C.常温下转换反应的平衡常数K=1×1014,则转换后所得溶液的pH=5
D.常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使处理后废水中的c(Cr3+)降至1×10-5 mol·L-1,应调节溶液pH=5
答案 C
解析 由题干可知转换过程中存在平衡:2CrO(aq,黄色)+2H+(aq)Cr2O(aq,橙色)+H2O(l),如溶液颜色不变,说明CrO、Cr2O浓度不变,则上述可逆反应达到平衡状态,A正确;若用绿矾(FeSO4·7H2O)作还原剂,处理1 L废水,设需要x mol FeSO4·7H2O,由于该转换为可逆反应,消耗Cr2O使平衡正向移动,最终Cr元素将完全转化为Cr3+,由氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等可知×(6-3)=x mol×(3-2),解得x=1.65,m(FeSO4·7H2O)=1.65 mol×278 g·mol-1=458.7 g,B正确;转换后所得溶液中铬元素含量为28.6 g·L-1,则1 L废水中n(Cr)==0.55 mol,CrO有转换为Cr2O,则转换后c(CrO)=0.55 mol·L-1×=0.05 mol·L-1,c(Cr2O)=0.55 mol·L-1××=0.25 mol·L-1,常温下转换反应的平衡常数K=1×1014,则K==1×1014,解得c(H+)=1×10-6 mol·L-1,所以pH=6,C错误;常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使处理后的废水中c(Cr3+)降至1×10-5 mol·L-1,结合c(Cr3+)·c3(OH-)=1×10-32,解得c(OH-)=1×10-9 mol·L-1,pH=5,D正确。
12.已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物的性质相似。如图所示,横轴为25 ℃时溶液的pH,纵轴为Zn2+或[Zn(OH)4]2-的物质的量浓度的对数。下列说法不正确的是( )
A.向ZnCl2溶液中加入过量NaOH溶液,反应的离子方程式为Zn2++4OH-===[Zn(OH)4]2-
B.若要将某废液中Zn2+完全沉淀,通常调控该溶液的pH在8.0~12.0之间
C.pH=8.0与pH=12.0的两种废液中,Zn2+浓度的比值为108
D.该温度时,Zn(OH)2的溶度积常数Ksp为1×10-10
答案 D
解析 由题图知,向ZnCl2溶液中加入过量NaOH溶液,Zn2+最终以[Zn(OH)4]2-的形式存在,故反应的离子方程式为Zn2++4OH-===[Zn(OH)4]2-,A正确;控制溶液的pH在8.0~12.0之间,可以将该废液中的Zn2+完全沉淀,B正确;由a点可知,pH=7.0,即c(OH-)=10-7 mol·L-1时,lg c(Zn2+)=-3.0,即c(Zn2+)=10-3 mol·L-1,则
Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)×c2(OH-)=10-3×(10-7)2=10-17,pH=8.0,即c(OH-)=10-6 mol·L-1时,c(Zn2+)== mol·L-1=10-5 mol·L-1,pH=12.0,即c(OH-)=10-2 mol·L-1时,c(Zn2+)== mol·L-1=10-13 mol·L-1,故两种废液中Zn2+浓度的比值为=108,C正确,D错误。
二、非选择题
13.已知在25 ℃的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,且Ksp(AgX)=1.8×10-10,Ksp(AgY)=1.0×10-12,Ksp(AgZ)=8.7×10-17。
(1)根据以上信息,判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为________________________________。
(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y-)________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在25 ℃时,若取0.188 g的AgY(相对分子质量188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化),则溶液中Y-的浓度为__________________。
(4)由上述Ksp判断,在上述(3)的体系中,AgY________向AgZ转化(填“能”或“不能”),理由为__________________________________________。
答案 (1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)
(2)减小
(3)1.0×10-6 mol·L-1
(4)能 Ksp(AgY)>Ksp(AgZ),一般来说,难溶物质易转化为更难溶物质
解析 (1)由于AgX、AgY、AgZ为同一类型的盐,所以其溶解度大小可以根据Ksp大小予以确定,因为Ksp(AgX)>Ksp(AgY)>Ksp(AgZ),所以S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)。
(2)向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,由于AgX的溶解度大于AgY,溶液中的c(Ag+)增大,AgY的沉淀溶解平衡向着形成沉淀的方向移动,则c(Y-)减小。
(3)AgY饱和溶液中,c(Ag+)= mol·L-1=1.0×10-6 mol·L-1,假设AgY固体完全溶解,则c(Ag+)=10-2 mol·L-1,故0.188 g AgY不能完全溶解,其溶液中c(Y-)=1.0×10-6 mol·L-1。
14.(2023·山东济宁高三期末检测)一种从铋冶炼浸渣(浸渣中的铅多数以硫酸铅的形态存在,少量以氧化铅、碳酸铅的形态存在)为原料生产三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O)的工艺流程如图所示。
已知常温下,Ksp(PbCO3)=7.4×10-14,Ksp(PbSO4)=1.6×10-8,Kh(NH4HCO3)=1.25×10-3,Ka1(H2CO3)=4×10-7。
回答下列问题:
(1)常温下,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=________。
(2)写出转化过程PbSO4发生反应的化学方程式:________________________________________________________________________,Pb的转化率随着NH4HCO3用量的增加而增加,醋酸可以促进硫酸铅溶解,但实验表明:Pb的转化率随醋酸用量的增加而减少,这是由于______________________________________________。
(3)测得滤液1中c(SO)=0.1 mol·L-1,则该滤液中c(CO)=________mol·L-1(保留一位小数);滤液2中可以循环利用的物质是________;从滤液3中可提取出一种含结晶水的钠盐副产品,若测定该晶体中结晶水的含量,所需的仪器除三脚架、托盘天平、瓷坩埚、干燥器、酒精灯、玻璃棒,还需要的仪器有________________。
(4)合成三盐基硫酸铅时,影响产品纯度的因素很多,其中反应终点pH对产品中PbO和SO3含量的影响如下图(将PbSO4看作是PbO和SO3,经测定三盐基硫酸铅中PbO理论含量90.10%,SO3理论含量8.08%),则反应终点控制pH的范围是________(填字母)。
A.<8.4 B.8.4~8.8
C.8.8~9.2 D.>9.2
答案 (1)2×10-5
(2)PbSO4+2NH4HCO3===PbCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑ 醋酸易与碳酸氢铵反应,降低了碳酸氢铵的量
(3)4.6×10-7 硝酸 坩埚钳、泥三角
(4)B
解析 (1)在NH4HCO3溶液中,反应NH+HCO+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数Kh=====1.25×10-3,则常温下,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5。
(3)测得滤液1中c(SO)=0.1 mol·L-1,PbSO4(s)+COPbCO3(s)+SO,==,则该滤液中c(CO)=4.6×10-7 mol·L-1。
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