3.4.1 难溶电解质的沉淀溶解平衡(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中化学选择性必修1(人教版2019,通用版)
2024-11-05
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教辅
内容正文:
第四节 沉淀溶解平衡
学习目标 重点难点
1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡,能通过实验证明难溶电解质沉淀溶解平衡的存在,进一步发展粒子观、平衡观。
2.能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解、生成与转化的实质;学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题。 重点 难溶电解质沉淀溶解平衡的原理
难点 应用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解和转化
难溶电解质的沉淀溶解平衡
第1课时
3
目
录
01
02
03
新知探究(一)——难溶电解质的沉淀溶解平衡
新知探究(二)——溶度积常数
课时跟踪检测
01
新知探究(一)——难溶电解质的沉淀溶解平衡
1.25 ℃时,溶解性与溶解度的关系
[微点拨] 大多数电解质的溶解度随温度升高而增大,但也有例外,如Ca(OH)2温度越高,溶解度越小。
2.沉淀溶解平衡(以AgCl为例分析)
(1)沉淀溶解平衡建立
AgCl在溶液中存在下述两个过程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表面进入水中,这一过程就是 ;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析出,这一过程就是 。在一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,达到平衡状态,得到AgCl的 。
溶解
沉淀
饱和溶液
(2)沉淀溶解平衡的概念
一定温度下,当沉淀和溶解的速率 时,即建立了动态平衡,叫做沉淀溶解平衡。
相等
(3)沉淀溶解平衡方程式
以AgCl沉淀溶解平衡为例:
[微点拨] ①书写沉淀溶解平衡方程式时要标明各微粒的状态。②要与AgCl电离方程式区分开,强电解质完全电离:AgCl===Ag++Cl-。③对于常量的化学反应来说,化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,生成沉淀的反应进行完全。
(4)沉淀溶解平衡的特征
不等于0
相等
保持不变
发生移动
3.难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因
溶质本身的 。绝对不溶的物质是没有的;同是微溶物质,溶解度差别也很大;易溶溶质只要是饱和溶液也存在沉淀溶解平衡。
性质
(2)外界条件改变对沉淀溶解平衡的影响
①温度升高,多数沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。
②加水稀释,浓度减小,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。
③加入与难溶电解质构成粒子相同的物质,沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动。
④加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。
条件改变 移动方向 c(Mg2+) c(OH-)
加少量水 移动 _____ _____
升温 _____移动 _____ _____
加MgCl2(s) _____移动 _____ _____
加盐酸 _____移动 _____ _____
加NaOH(s) _____移动 _____ _____
正向
不变
不变
正向
增大
增大
逆向
增大
减小
正向
增大
减小
逆向
减小
增大
[题点多维训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)等体积等浓度的AgNO3和NaCl溶液混合,充分反应后体系中不存在Ag+和Cl- ( )
(2)AgCl达到沉淀溶解平衡时,其溶解速率与沉淀速率相等,c(Ag+)和c(Cl-)均不变 ( )
×
√
(3)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动 ( )
(4)为减少洗涤过程中固体的损耗,最好选用稀硫酸代替H2O来洗涤BaSO4沉淀 ( )
×
√
√
2.(2024·黄山期末检测)难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,下列说法中错误的是( )
A.沉淀的速率和溶解的速率相等
B.难溶电解质在水中形成饱和溶液
C.再加入难溶电解质,溶液中各离子的浓度不变
D.难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等
解析:达到沉淀溶解平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等,各离子浓度保持不变,故A正确;
达到沉淀溶解平衡时,已经达到难溶电解质的溶解限度,溶液为饱和溶液,故B正确;
加入难溶电解质会以沉淀的形式存在,对于溶液中各离子的浓度无影响,故C正确;
难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,会有少部分电解质发生电离,得到相应的离子,阴、阳离子的浓度不一定相等,如Fe(OH)3,故D错误。
√
4.现向含AgBr的饱和溶液中:
(1)加入固体AgNO3,则c(Ag+)________(填“变大”“变小”或“不变”,下同)。
(2)加入更多的AgBr固体,则c(Ag+)________。
(3) 加入AgCl固体,则c(Br-)________,c(Ag+)________。
解析:(1)向AgBr饱和溶液中加入固体AgNO3,溶解平衡向左移动,但c(Ag+)变大。
(2)加入AgBr固体,对溶解平衡无影响,c(Ag+)不变。
(3)因AgCl溶解度大于AgBr,加入AgCl固体时,c(Ag+)变大,溶解平衡向左移动,c(Br-)变小。
答案:(1)变大 (2)不变 (3)变小 变大
02
新知探究(二)——溶度积常数
1.概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在 ,称为 ,简称溶度积,符号为 。
写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式
Ksp= 。
平衡常数
溶度积常数
Ksp
c(Ag+)·c(Cl-)
2.影响因素
溶度积Ksp只与 的性质和 有关。
c(Fe3+)·c3(OH-)
cm(An+)·cn(Bm-)
难溶电解质
温度
3.意义
反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
[微点拨] ①对于同类型物质(如AgCl、AgBr、AgI等),可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力,Ksp越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强。②对于不同类型的物质,Ksp不能直接作为比较依据,而应通过计算将Ksp转化为饱和溶液中溶质的物质的量浓度确定溶解能力的强弱。
4.应用
(1)离子积:难溶电解质溶液在任意时刻离子浓度幂的乘积,用Q表示,如Ag2S的Q= 。
(2)根据Q与Ksp的关系判断溶液状态
Q>Ksp,溶液中 沉淀析出;
Q=Ksp,沉淀与溶解处于平衡状态;
Q<Ksp,溶液中 沉淀析出。
c2(Ag+)·c(S2-)
有
无
应用化学
石灰石的主要成分为CaCO3,闻名于世的桂林溶洞、北京石花洞、娄底梅山龙宫,它们就是由于石灰石被水和二氧化碳的缓慢侵蚀而创造出来的杰作。
1.在CaCO3溶于水的起始阶段,v溶解和v沉淀怎样变化?当v溶解=v沉淀时,可逆过程达到一种什么样的状态?画出v-t图。
提示:CaCO3溶于水的起始阶段,v溶解开始最大,后逐渐减小,v沉淀开始为0,后逐渐增大,直到v溶解=v沉淀,说明溶解达到平衡状态。v-t图如图所示。
2.向CaCO3饱和溶液中加水,CaCO3的溶解度增大吗?溶解平衡移动吗?Ksp是否增大?升高温度Ksp如何变化?
提示:向CaCO3饱和溶液中加水,CaCO3溶解平衡向右移动,但是CaCO3的溶解度不增大,Ksp不变。升高温度,CaCO3的Ksp将增大。
[题点多维训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积 ( )
(2)溶度积受离子浓度大小的影响 ( )
(3)改变外界条件使沉淀溶解平衡正向移动,Ksp一定增大 ( )
×
×
×
(4)Ksp小的难溶电解质的溶解度一定小于Ksp大的难溶电解质的溶解度 ( )
(5)可利用溶液混合后的Q与Ksp的相对大小来判断溶液混合后是否有沉淀生成 ( )
×
√
2.下表是五种银盐的溶度积常数(25 ℃),下列有关说法错误的是( )
√
化学式 Ag2S Ag2SO4 AgCl AgBr AgI
溶度积 6.3×10-50 1.2×10-5 1.8×10-10 5.4×10-13 8.5×10-17
A.五种物质在常温下的饱和溶液中c(Ag+)最大的是Ag2SO4
B.将AgI固体加入水中形成悬浊液,再加入NaI固体,AgI的溶解度将减小
C.沉淀溶解平衡的建立是有条件的,外界条件改变时,平衡也会发生移动
D.常温下,AgCl、AgBr和AgI三种物质的溶解度逐渐增大
解析:由表中数据可知在常温下Ag2SO4溶解度最大,且其阳离子与阴离子个数比是2∶1,故在常温下的饱和溶液中c(Ag+)最大的是Ag2SO4,A正确;
加入NaI固体,I-浓度增大,沉淀溶解平衡逆向进行,会析出AgI固体,AgI的溶解度减小,B正确;
沉淀溶解平衡为动态平衡,当外界条件发生改变时,沉淀溶解平衡被破坏而发生移动,直至建立新的平衡状态,C正确;
AgCl、AgBr、AgI的类型相同,由于Ksp:AgCl>AgBr>AgI,则AgCl、AgBr、AgI的溶解度依次减小,D错误。
3.已知几种难溶电解质在25 ℃时的溶度积常数如表。
化学式 Ksp
化学式 Ksp
AgCl 1.8×10-10 Ag2S 6.3×10-50
AgBr 5.4×10-13 Mg(OH)2 5.6×10-12
AgI 8.5×10-17 Fe(OH)2 4.9×10-17
请思考下列问题:
(1)25 ℃时AgCl(s)、AgBr(s)、AgI(s)溶于水形成的饱和溶液中,c(Ag+)大小关系能否直接判断?三种物质的溶解能力由大到小排序如何?
提示:能。溶解能力由大到小:AgCl>AgBr>AgI。
(2)AgCl、Mg(OH)2哪个更难溶?
提示:Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=c2(Ag+)=1.8×10-10,
c(Ag+)≈1.34×10-5 mol·L-1,即AgCl的溶解浓度为1.34×10-5 mol·L-1;Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)=4c3(Mg2+)=5.6×10-12,
c(Mg2+)≈1.12×10-4 mol·L-1,即Mg(OH)2的溶解浓度为1.12×
10-4 mol·L-1,则AgCl更难溶。
03
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解析:向悬浊液中加入少量生石灰,发生反应:CaO+H2O===Ca(OH)2,反应消耗水,会析出氢氧化钙,则n(Ca2+)减小,故A错误;
反应后仍为饱和溶液,则c(Ca2+)不变,故B正确;
反应后仍为饱和溶液,c(OH-)不变,溶液体积减小,所以n(OH-)减小,故C、D错误。
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2.下列说法中,正确的是( )
A.两种难溶电解质,其中Ksp小的溶解度一定小
B.溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子,则Ksp小的一定先生成沉淀
C.难溶电解质的Ksp与温度有关
D.同离子效应使难溶电解质的溶解度变小,也使Ksp变小
解析:Ksp与难溶电解质的性质和温度有关。
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3.(2024·宁波高二期末)在某温度下,向含有AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸,下列说法不正确的是( )
A.AgCl的溶解度不变
B.AgCl的Ksp不变
C.溶液中银离子的浓度减小
D.溶液中氯离子的浓度增大
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解析:当加入少量稀盐酸时,溶液中c(Cl-)增大,抑制了AgCl的溶解,部分AgCl析出,AgCl的溶解度减小,故A错误;
Ksp与温度有关,温度不变,则AgCl的Ksp不变,故B正确;
当加入少量稀盐酸时,Cl-与Ag+结合生成AgCl沉淀,但加入的量远大于结合沉淀减少的量,则最终溶液中c(Cl-)增大,则c(Ag+)减小,故C、D正确。
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4.将足量的BaCO3粉末分别加入下列溶液中,充分溶解至溶液饱和。下列溶液中Ba2+的浓度最小的是( )
A.10 mL 0.2 mol·L-1 Na2CO3溶液
B.40 mL 水
C.50 mL 0.01 mol·L-1 BaCl2溶液
D.100 mL 0.01 mol·L-1 盐酸
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C项,BaCl2电离产生的Ba2+的浓度为0.01 mol·L-1,虽然BaCO3的溶解受到抑制,但Ba2+的浓度仍较大;
D项,BaCO3与盐酸反应生成Ba2+的浓度为0.005 mol·L-1,Ba2+的浓度较大。
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A.溶液中Pb2+和I-的浓度都增大
B.溶度积常数Ksp增大
C.沉淀溶解平衡向右移动
D.溶液中Pb2+的浓度减小
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解析:加入KI溶液时,溶液中c(I-)增大,使PbI2的沉淀溶解平衡逆向移动,因此溶液中c(Pb2+)减小,但由于溶液的温度未发生改变,故PbI2的溶度积常数Ksp不变。
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6.下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是( )
A.Ksp(AB2)小于Ksp(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度
B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大
C.可比较离子积Q与溶度积Ksp的相对大小来判断沉淀溶解平衡进行的方向
D.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,平衡不移动
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解析:由于AB2与CD组成形式不同,因此不能根据Ksp大小来比较溶解度的大小,故A错误;
Ksp只与温度有关,与浓度无关,B错误;
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7.下列有关溶度积常数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.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp减小
C.难溶电解质的溶度积Ksp越小,则它的溶解度越小
D.常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变
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解析:温度不变,溶度积常数不变,故A项不正确,D项正确;
大多数难溶电解质的Ksp随温度的升高而增大,但也有少数物质相反,如Ca(OH)2,故B项不正确;
只有相同类型的难溶电解质,才能满足Ksp越小溶解度越小的规律,C项不正确。
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8.在100 mL 0.01 mol·L-1 KCl溶液中,加入1 mL 0.01 mol·L-1 AgNO3溶液,下列说法正确的是(AgCl的Ksp=1.8×10-10)( )
A.有AgCl沉淀析出
B.无AgCl沉淀析出
C.无法确定是否有AgCl沉淀析出
D.有沉淀析出,但不是AgCl沉淀
9.(2024·辽河高二期中)已知25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,在该温度下,下列判断正确的是( )
A.向0.001 mol·L-1 AgNO3溶液中滴入0.001 mol·L-1 KCl溶液,无沉淀析出
B.向饱和AgCl溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)减小
C.在Mg(OH)2悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
D.Mg(OH)2固体在氨水中的Ksp比在NH4Cl溶液中的Ksp小
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解析:向0.001 mol·L-1 AgNO3溶液中滴入0.001 mol·L-1 KCl溶液,Q=10-3×10-3=10-6>Ksp,有沉淀生成,A错误;
Ksp只受温度影响,向饱和AgCl溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)不变,B错误;
Ksp只受温度影响,Mg(OH)2固体在氨水中的Ksp和在NH4Cl溶液中的Ksp一样大,D错误。
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10.某同学为了验证难溶的氯化银在水中也存在沉淀溶解平衡,设计了如下实验方案。下列说法正确的是( )
A.步骤①中应加入过量的AgNO3溶液
B.步骤①中应使NaCl溶液过量
C.步骤②中现象是无沉淀产生
D.步骤②中选用的AgNO3溶液的浓度应小于步骤①
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解析:为了验证难溶的氯化银在水中也存在沉淀溶解平衡,要证明在氯化钠溶液中加入过量的硝酸银溶液完全反应后的滤液中还存在氯离子,由图可知:步骤①中应加入过量的AgNO3溶液,使NaCl完全反应,B错误;
步骤②中现象是产生了白色沉淀,这样才能证明滤液中存在氯离子,C错误;
步骤②中选用的AgNO3溶液的浓度应大于步骤①,D错误。
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温度不变,溶度积不变,C项错误;
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12.(2024·保定高二期末)现将某浓度的CaCl2溶液与2.0×10-3 mol·L-1的Na2SO4溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用CaCl2溶液的浓度至少为(已知该温度下CaSO4的Ksp=4.9×10-5)( )
A.9.8×10-2 mol·L-1 B.4.9×10-2 mol·L-1
C.2.0×10-3 mol·L-1 D.1.0×10-3 mol·L-1
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13.除了酸以外,某些盐也能溶解沉淀。利用下表三种试剂进行实验,相关分析不正确的是( )
编号 ① ② ③
分散质 Mg(OH)2 HCl NH4Cl
备注 悬浊液 1 mol·L-1 1 mol·L-1
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解析:酚酞显红色的溶液呈碱性,说明Mg(OH)2在水中有一定的溶解度,电离使溶液呈碱性,A项正确;
同浓度NH4Cl溶液酸性比盐酸弱,反应较慢,B项错误;
盐酸能够与Mg(OH)2发生中和反应,促使Mg(OH)2的溶解,D项正确。
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14.(2024·大连高二检测)常温下几种难溶电解质的溶度积如表所示:
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+
物质名称 硫化亚铁 硫化铜 硫化锌
溶度积/Ksp 6.3×10-18 6.3×10-36 1.6×10-24
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高阶思维训练
15.已知20 ℃,Ksp[Mg(OH)2]=1.6×10-11,Ksp[Co(OH)2]=6.4×10-15,Co(OH)2为玫瑰红色难溶物。某同学进行下列实验,依据下述实验操作及现象,下列说法错误的是( )
实验操作 现象
实验一 将镁条用砂纸打磨光亮后置于饱和氯化钠溶液中,滴加几滴酚酞 有无色气体和较多白色沉淀产生,溶液变红色
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实验二 取出镁条,将悬浊液加热 红色加深
实验三 冷却后滴加适量CoCl2溶液 部分白色难溶物变成玫瑰红色难溶物
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续表
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解析:由实验一的现象可知,镁条和水反应生成H2和难溶物Mg(OH)2,故A正确;
氯化钠对Mg(OH)2在水中的溶解度无影响,故B错误;
由实验二加热悬浊液红色加深可知,Mg(OH)2(s)在水中的溶解过程是吸热的,故C正确;
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(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为_________________________
____________________________________________________________;
该反应的平衡常数表达式为____________;该反应能发生的原因是__________________________ (用沉淀溶解平衡的有关理论解释)。
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AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
(3)示例
已知沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),请分析当改变下列条件时,对该沉淀溶解平衡的影响,填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较)。
3.在一定温度下,当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2+)不变,可采取的措施是( )
A.加MgSO4固体 B.加HCl溶液
C.加NaOH固体 D.加少量水
解析: Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),加MgSO4固体使该沉淀溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多,c(Mg2+)变大;加HCl溶液使该沉淀溶解平衡右移,Mg(OH)2固体减少,c(Mg2+)变大;加NaOH固体使该沉淀溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多,c(Mg2+)变小;加少量水,使沉淀溶解平衡右移,Mg(OH)2固体减少,因为加水后仍是饱和溶液,所以c(Mg2+)不变。
(1)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
(2)Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)
Ksp= 。
(3)AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)
Ksp= 。
1.(2024·西安高二期末)在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液中存在平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法正确的是( )
A.n(Ca2+)增大 B.c(Ca2+)不变
C.n(OH-)增大 D.c(OH-)减小
解析: A项,CO的浓度变大,抑制BaCO3的溶解,则Ba2+的浓度最小;
B项,饱和溶液中存在BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO(aq),溶液中存在一定浓度的Ba2+,但浓度较小;
5.常温下,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( )
碳酸钙的沉淀溶解平衡为CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq),加入稀盐酸,H+能与CO反应,促进碳酸钙的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,故D错误。
解析:由Q=c(Ag+)·c(Cl-)=×≈1×10-6>Ksp,故应有AgCl沉淀析出。
NH与OH-结合生成NH3·H2O,使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动,c(Mg2+)增大,C正确;
11.已知:常温下,Ksp(BaSO4)=a。取过量BaSO4溶于蒸馏水,过滤得到滤液R溶液。下列有关说法正确的是( )
A.R溶液中c(Ba2+)= mol·L-1
B.常温下,向R溶液中加入少量Na2SO4固体,不能产生白色沉淀
C.常温下,向R溶液中加入少量BaCl2固体,Ksp(BaSO4)增大
D.向R溶液中加水,c(Ba2+)、c(SO)均增大
解析: R溶液中c(Ba2+)= mol·L-1,A项正确;
加入Na2SO4,平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq)向左移动,产生白色沉淀,B项错误;
向R溶液中加水,c(Ba2+)、c(SO)均减小,D项错误。
解析:现将某浓度的CaCl2溶液与2.0×10-3 mol·L-1的Na2SO4溶液等体积混合,混合液中c(SO)=×2.0×10-3 mol·L-1=1.0×
10-3 mol·L-1,根据CaSO4的Ksp=c(SO)·c(Ca2+)=4.9×10-5可知,c(Ca2+)= mol·L-1=4.9×10-2 mol·L-1,原溶液CaCl2溶液的最小浓度为混合溶液中c(Ca2+)的2倍,所以原溶液CaCl2溶液的最小浓度为2×4.9×10-2 mol·L-1=9.8×10-2 mol·L-1。
A.向①中加入酚酞显红色说明物质的“不溶性”是相对的
B.分别向少量Mg(OH)2沉淀中加入适量等体积②③均能使沉淀快速彻底溶解
C.①③混合发生反应:Mg(OH)2(s)+2NHMg2++2NH3·H2O
D.向①中加入②,c(OH-)减小,Mg(OH)2溶解平衡正向移动
NH结合Mg(OH)2溶液中的OH-,促使Mg(OH)2沉淀溶解,C项正确;
解析:生成硫化亚铁沉淀需要的最小c(Fe2+)===6.3×10-16 mol·L-1;生成硫化铜沉淀需要的最小c(Cu2+)===6.3×10-34 mol·L-1;生成硫化锌沉淀需要的最小c(Zn2+)===1.6×10-22 mol·L-1。所以沉淀的先后顺序为Cu2+、Zn2+、Fe2+。
A.镁条和水发生置换反应生成H2和Mg(OH)2
B.NaCl增大了Mg(OH)2(s)在20 ℃水中的溶解度
C.Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq) ΔH>0
D.加入适量CoCl2溶液后,c(Mg2+)∶c(Co2+)=2 500∶1
由实验三现象可知,向Mg(OH)2饱和溶液中滴加CoCl2溶液后,发生反应Mg(OH)2(s)+Co2+(aq)Co(OH)2(s)+Mg2+(aq),则
c(Mg2+)∶c(Co2+)=[c(Mg2+)·c2(OH-)]∶[c(Co2+)·c2(OH-)]=Ksp[Mg(OH)2]∶Ksp[Co(OH)2]=2 500∶1,故D正确。
16.钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。
已知:SrSO4(s)Sr2+(aq)+SO(aq) Ksp=2.5×10-7
SrCO3(s)Sr2+(aq)+CO(aq)Ksp=2.5×10-9
(2)对于上述反应,实验证明增大CO的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”“减小”或“不变”)。
①升高温度,平衡常数K将______________。
②增大CO的浓度,平衡常数K将__________。
解析:(1)SrSO4转化成SrCO3的离子反应为SrSO4(s)+CO(aq)SrCO3(s)+SO(aq),平衡常数表达式为K=;根据沉淀转化的原理,该反应能够发生是因为Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4)。
(2)①降低温度有利于提高SrSO4的转化率,说明降温平衡向正反应方向移动,因此升高温度,平衡向逆反应方向移动,故平衡常数K减小。②平衡常数只与温度有关,增大CO的浓度,平衡常数不变。
答案:(1)SrSO4(s)+CO(aq)SrCO3(s)+SO(aq) K= Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4),加入CO后,平衡SrSO4(s)+CO(aq)SrCO3(s)+SO(aq)正向移动,生成SrCO3 (2)①减小 ②不变
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