内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第四节 沉淀溶解平衡
第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡
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[学习目标]
1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2.理解溶度积(Ksp)的意义,能进行相关的计算。
[思维导图建框架]
[核心知识梳理]
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
1.溶解性与溶解度的关系
溶解性
易溶
可溶
微溶
难溶
溶解度
>10g
1-10g
0.01-1g
<0.01g
结论:难溶电解质的溶解度 ,在水中并不是绝对 。
2.沉淀溶解平衡的概念
(1)沉淀溶解平衡的建立
固体溶质溶液中的溶质 (
沉淀
) (
溶解
)
(2)沉淀溶解平衡的概念:在一定温度下,当沉淀和溶解的 相等时,形成溶质的饱和溶液,各离子的浓度保持不变,达到平衡状态,这种平衡称为沉淀溶解平衡。
如:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
3.沉淀溶解平衡的特征:和其它平衡相似,沉淀溶解平衡也有五大特征
(1)“逆”——沉淀溶解平衡是一个 过程。
(2)“动”——动态平衡,溶解速率和沉淀速率不等于零。
(3)“等”——溶解速率和沉淀速率 。
(4)“定”——平衡状态时,溶液中的离子浓度保持 。
(5)“变”——当改变外界条件时,溶解平衡发生 。
4.沉淀溶解平衡的移动:固体物质的溶解是可逆过程
(1)v溶解 > v沉淀 固体
(2)v溶解 = v沉淀 溶解
(3)v溶解 < v沉淀 析出
5.影响沉淀溶解平衡的因素
(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。
(2)外因
①浓度:加水,平衡向 方向移动
②温度:升温,多数平衡向 方向移动(原因:溶解 );但少数向沉淀方向移动(如Ca(OH)2,原因:溶解放热)
③同离子效应:加入相同的离子,平衡向 方向移动
④加入与体系中某些离子反应的物质,产生气体或更难溶的物质,导致平衡向 方向移动
以BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO(aq) ΔH>0为例
外界条件
移动方向
平衡后c(Ba2+)
平衡后c(CO)
升高温度
方向
增大
增大
加水稀释
方向
不变
不变
加入少量BaCl2(s)
方向
增大
减小
加入少量Na2CO3(s)
方向
减小
增大
加入Na2SO4(s)
方向
减小
增大
二、溶度积常数
1.概念:在一定温度下,沉淀达溶解平衡后的溶液为 溶液,其离子浓度不再发生变化,溶液中各离子浓度幂之积为常数,叫做溶度积常数,简称 ,用Ksp表示
2.表达式:对于溶解平衡:MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq) 反应, Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n
3.意义:对于同类型(阴、阳离子个数相同)的难溶电解质,在相同温度下,Ksp越大则S(溶解度)越大
(1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
(2)同温条件时,对于 类型物质,Ksp数值越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由Ksp数值可知,溶解能力:AgCl>AgBr>AgI,Cu(OH)2<Mg(OH)2。
(3) 类型的物质,Ksp差距不大时不能直接作为比较依据。如(25 ℃):AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),Ksp=1.8×10-10;Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=1.8×10-11,虽然Mg(OH)2的Ksp较小,但不能认为Mg(OH)2比AgCl更难溶。
4.Ksp应用——溶度积规则:
对于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),任意时刻离子积Q=cm(An+)·cn(Bm-),判断有无沉淀生成
(1)Q>KSP时,溶液中有沉淀析出
(2)Q=KSP时,沉淀与溶解处于平衡状态
(3)Q<KSP时,溶液中无沉淀析出
[典例分析]
知识点一 难溶电解质的沉淀溶解平衡
[典例1]下列有关AgCl的沉淀-溶解平衡的说法中,正确的是
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,且c(Cl-)一定等于c(Ag+)
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固体,AgCl沉淀溶解的量不变
[典例2]石灰乳中存在下列平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq);加入下列溶液,可使固体明显减少的是
A.Na2CO3溶液 B.盐酸 C.NaCl固体 D.CaCl2溶液
[典例3]25℃时,饱和溶液中,与的物质的量浓度的负对数关系如图所示。对于图中的a点,下列说法正确的是
A.a点表示的饱和溶液,且
B.a点表示的饱和溶液。且
C.a点表示的不饱和溶液,且
D.a点表示的不饱和溶液,且
知识点二 溶度积常数
[典例4]可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡作为内服造影剂。已知:、,在饱和的BaSO4溶液中,下列说法错误的是
A.BaSO4的溶解方程式为:
B.向饱和的BaSO4溶液中加入固体BaSO4,不变
C.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为
D.向BaCO3、BaSO4的饱和混合溶液中加入少量BaCl2,溶液中不变
[典例5]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
[典例6]已知pAg+=-lgc(Ag+),Px-=-lgc(X-)。某温度下,AgBr、AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.a和c两点的Kw不同
B.
C.向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,可使a点变到d点
D.平衡常数
[基础达标训练]
1.25℃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.沉淀溶解平衡向左移动 B.溶度积常数Ksp增大
C.溶液中Pb2+浓度增大 D.溶液中Pb2+和I- 浓度都减小
2.向AgCl悬浊液中加入少量水,下列说法正确的是
A.AgCl的溶解度、Ksp均不变 B.AgCl的溶解度、Ksp均变大
C.溶液中c(Ag+)增大 D.悬浊液中固体质量不变
3.已知,现将溶液与的溶液等体积混合,若要产生沉淀,则原溶液的浓度至少为
A. B.
C. D.
4.将足量的AgCl分别放入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小排列的顺序是
①20 mL 0.01 mol·L-1NH4Cl溶液
②30 mL 0.02 mol·L-1 CaCl2溶液
③40 mL 0.03 mol·L-1盐酸
④10 mL蒸馏水
⑤50 mL 0.05 mol·L-1AgNO3溶液
A.①②③④⑤ B.④①③②⑤ C.⑤④②①③ D.④③⑤②①
5.已知:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq) ∆H>0;Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2。改变含大量Mg(OH)2固体的浊液一个条件,下列判断错误的是
A.加热,Ksp增大 B.加少量水,c(Mg2+)减小
C.加少量FeCl3,pH降低 D.加少量NaOH,c(OH-)增大
6.向氯化铁溶液中加入过量氢氧化钠溶液,振荡后静置一段时间。下列关于该体系的说法中错误的是
A.溶液中不再存在Fe3+
B.生成了氢氧化铁沉淀
C.体系中存在氢氧化铁的沉淀溶解平衡
D.加入少量盐酸,则溶液中Fe3+浓度会上升
7.一定温度下,难溶电解质CaCO3在水中的沉淀溶解平衡:CaCO3Ca2++,其平衡常数Ksp=c(Ca2+)∙c(),称为CaCO3的溶度积。该温度下,向CaCO3悬浊液中加入少量水,下列叙述正确的是
A.CaCO3的溶解平衡不移动 B.CaCO3的Ksp不变
C.c(Ca2+)增大 D.CaCO3的溶解度增大
8.欲使的沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动,可采用的方法是
A.增大pH B.加入固体
C.加入固体 D.加入适量95%乙醇
9.已知饱和溶液中存在沉淀溶解平衡,下列有关该平衡体系的说法正确的是
①升高温度,该沉淀溶解平衡逆向移动
②向溶液中加入少量粉末能增大浓度
③恒温条件下,向溶液中加入,溶液的pH升高
④加热溶液,溶液的pH升高
⑤向溶液中加入溶液,其中固体质量增加
⑥向溶液中加入少量固体,固体质量不变
A.①⑤ B.①④⑥ C.②③⑤ D.①②⑤⑥
10.25℃时,M(OH)2在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.25℃时,M(OH)2的溶度积常数Ksp为1x10-8
B.向饱和M(OH)2溶液中加入NaOH固体不能使溶液由Z点变为X点
C.25℃时,M(OH)2在水中的溶度积和溶解度比其在KOH溶液中的大
D.升高温度,可使溶液由Y点变为X点
【点睛】溶度积常数只与温度有关,温度不变,无论放入任何溶液中,溶度积不变。
[素养提升训练]
11.某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.含有大量的溶液中肯定不存在Ag+
B.该温度下,Ag2SO4的溶度积常数(Ksp)的数量级是10-3
C.可以通过改变温度或加入硫酸银固体使a点移动到b点
D.向AgNO3溶液中滴加Na2SO4溶液不一定会生成沉淀
12.秦俑彩绘中含有难溶的和,常温下,和达到沉淀溶解平衡时,阳离子浓度的负对数(pM)与阴离子浓度的负对数(pR)的关系如图所示,下列说法正确的是
A.代表的是沉淀溶解平衡曲线
B.反应的化学平衡常数
C.向x点对应溶液中加入对应阴离子的固态钠盐,x点向y点移动
D.向w点对应溶液中加入,无法继续溶解
13.25℃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
浅黄
黄
黑
Ksp
1.8×10-10mol2·L-2
7.7×10-13mol2·L-2
1.5×10-16mol2·L-2
1.8×10-50mol2·L-2
下列叙述中不正确的是
A.向AgCl的白色悬浊液中加入0.1mol·L-1KI溶液,有黄色沉淀产生
B.在100mL1.8×10-6mol·L-1NaCl溶液中,加入1mL1×10-3mol·L-1AgNO3溶液,不能产生白色沉淀
C.25℃,AgCl固体在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
D.25℃时,AgCl、AgBr、AgI、Ag2S饱和水溶液中Ag+的浓度相同
14.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
15.一定温度下,平衡体系中,和的关系如图所示。下列说法正确的是
A.在水中形成的饱和溶液中
B.a、b、c三点对应的不相等
C.a、b、c三点对应的数值,a点最大
D.向a点对应溶液中加入固体,沿曲线向b、c点方向变化
16.室温时,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知的溶度积(室温),下列说法中不正确的是
A.的数值为 B.点时有生成
C.加入蒸馏水可使溶液由点变成点 D.点与点对应的溶度积相等
17.常用MnS做沉淀剂处理含Cu2+废水,原理为Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+ (aq)。下列有关该反应的说法错误的是
A.该反应达到平衡时,c(Mn2+)浓度不再变化 B.CuS的溶解度比MnS的溶解度小
C.平衡后再加入少量MnS (s),c(Mn2+)增大 D.该反应平衡常数K=
18.t℃时,已知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,的
B.图中a、c两点对应的溶液都是饱和溶液,b、d两点对应的溶液都是不饱和溶液
C.向c点的溶液中加入少量NaI固体,有固体析出
D.c点的溶液恒温蒸发部分水,可变到a点
19.室温下,用饱和溶液浸泡粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸、产生气泡,固体未完全溶解。已知,。下列说法正确的是
A.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:
B.饱和溶液中存在:
C.反应正向进行,需满足
D.过滤后所得溶液中一定存在且
20.铬酸银(Ag2CrO4)微溶于水,常用作分析试剂、有机合成催化剂、电镀、卤化物滴定终点指示剂等。在T℃时,Ag2CrO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:T℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10。下列说法错误的是
A.T℃时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等
B.向T℃饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点
C.T℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-6
D.T℃时,将0.01molAgNO3溶液滴入20mL0.01mol·L-1KCl和0.01mol·L-1K2CrO4的混合溶液中,Cl-先沉淀
21.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
22.某温度下,向10mL0.1mol/LCaCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2CO3溶液,滴加过程中溶液中-lgc(Ca2+)与Na2CO3溶液体积(V)的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A.z点所在溶液未达到饱和
B.w、x、y三点中,水的电离程度最大的为y点
C.若用等浓度的Na2SO4溶液代替Na2CO3溶液,则图象在x点后的变化如虚线部分所示
D.Ksp(CaCO3)=5×10-10
23.已知如下物质的溶度积常数:Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=6.3×10-36.下列说法正确的是
A.同温度下,CuS的溶解度大于FeS的溶解度
B.同温度下,向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后,Ksp(FeS)变小
C.向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,最先出现的沉淀是FeS
D.除去工业废水中的Cu2+和Hg2+,可以选用FeS作沉淀剂
24.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水垢,将水垢中的转化为,再用盐酸除去[已知常温下:,]。下列说法错误的是
A.温度升高,溶液的和均会增大
B.沉淀转化的离子方程式为
C.该条件下,的溶解度约为大于
D.和共存的悬浊液中,
25.回答问题:
Ⅰ.常温下,CaS的Ksp=10-8,饱和溶液中存在平衡: CaS(s)Ca2+(aq)+S2-(aq)
(1)①该温度下,将10-4mol/L氯化钙溶液与2×10-4mol/L硫化钠溶液等体积混合,能否产生沉淀?答 ;温度升高时,Ksp (填“增大”、“减小”或“不变”下同)。
②滴加少量浓盐酸,c(Ca2+) ,原因是 (用文字和离子方程式说明)。
(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 。
Ⅱ.(已知Ksp[Fe(OH)3]=10-38)若0.01mol/L FeCl3溶液中,如果要生成Fe(OH)3沉淀,应调整溶液pH,使pH ,若要使其沉淀完全,pH应 。(提示:填数据时,要有>,<,=)
(
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第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第四节 沉淀溶解平衡
第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡
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[学习目标]
1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2.理解溶度积(Ksp)的意义,能进行相关的计算。
[思维导图建框架]
[核心知识梳理]
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
1.溶解性与溶解度的关系
溶解性
易溶
可溶
微溶
难溶
溶解度
>10g
1-10g
0.01-1g
<0.01g
结论:难溶电解质的溶解度很小,在水中并不是绝对不溶。
2.沉淀溶解平衡的概念
(1)沉淀溶解平衡的建立
固体溶质溶液中的溶质 (
沉淀
) (
溶解
)
(2)沉淀溶解平衡的概念:在一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,形成溶质的饱和溶液,各离子的浓度保持不变,达到平衡状态,这种平衡称为沉淀溶解平衡。
如:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
3.沉淀溶解平衡的特征:和其它平衡相似,沉淀溶解平衡也有五大特征
(1)“逆”——沉淀溶解平衡是一个可逆过程。
(2)“动”——动态平衡,溶解速率和沉淀速率不等于零。
(3)“等”——溶解速率和沉淀速率相等。
(4)“定”——平衡状态时,溶液中的离子浓度保持不变。
(5)“变”——当改变外界条件时,溶解平衡发生移动。
4.沉淀溶解平衡的移动:固体物质的溶解是可逆过程
(1)v溶解 > v沉淀 固体溶解
(2)v溶解 = v沉淀 溶解平衡
(3)v溶解 < v沉淀 析出晶体
5.影响沉淀溶解平衡的因素
(1)内因
溶质本身的性质。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。
(2)外因
①浓度:加水,平衡向溶解方向移动
②温度:升温,多数平衡向溶解方向移动(原因:溶解吸热);但少数向沉淀方向移动(如Ca(OH)2,原因:溶解放热)
③同离子效应:加入相同的离子,平衡向沉淀方向移动
④加入与体系中某些离子反应的物质,产生气体或更难溶的物质,导致平衡向溶解方向移动
以BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO(aq) ΔH>0为例
外界条件
移动方向
平衡后c(Ba2+)
平衡后c(CO)
升高温度
溶解方向
增大
增大
加水稀释
溶解方向
不变
不变
加入少量BaCl2(s)
沉淀方向
增大
减小
加入少量Na2CO3(s)
沉淀方向
减小
增大
加入Na2SO4(s)
溶解方向
减小
增大
二、溶度积常数
1.概念:在一定温度下,沉淀达溶解平衡后的溶液为饱和溶液,其离子浓度不再发生变化,溶液中各离子浓度幂之积为常数,叫做溶度积常数,简称溶度积,用Ksp表示
2.表达式:对于溶解平衡:MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq) 反应, Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n
3.意义:对于同类型(阴、阳离子个数相同)的难溶电解质,在相同温度下,Ksp越大则S(溶解度)越大
(1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
(2)同温条件时,对于同类型物质,Ksp数值越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由Ksp数值可知,溶解能力:AgCl>AgBr>AgI,Cu(OH)2<Mg(OH)2。
(3)不同类型的物质,Ksp差距不大时不能直接作为比较依据。如(25 ℃):AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),Ksp=1.8×10-10;Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=1.8×10-11,虽然Mg(OH)2的Ksp较小,但不能认为Mg(OH)2比AgCl更难溶。
4.Ksp应用——溶度积规则:
对于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),任意时刻离子积Q=cm(An+)·cn(Bm-),判断有无沉淀生成
(1)Q>KSP时,溶液中有沉淀析出
(2)Q=KSP时,沉淀与溶解处于平衡状态
(3)Q<KSP时,溶液中无沉淀析出
[典例分析]
知识点一 难溶电解质的沉淀溶解平衡
[典例1]下列有关AgCl的沉淀-溶解平衡的说法中,正确的是
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,且c(Cl-)一定等于c(Ag+)
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.在有AgCl沉淀生成的溶液中加入NaCl固体,AgCl沉淀溶解的量不变
【答案】C
【详解】A.沉淀溶解平衡是动态平衡,沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但c(Cl-)不一定等于 c(Ag+),例如向硝酸银溶液中加入过量氯化钠生成氯化银沉淀时,溶液中c(Cl-)大于 c(Ag+),故A错误;
B.AgCl在水中存在沉淀溶解平衡,溶液中有极少量的Ag+和Cl-,故B错误;
C.AgCl溶解是一个吸热过程,升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大,故C正确;
D.向含AgCl沉淀的溶液中加入NaCl固体,增大了Cl-的浓度,会使AgCl的溶解平衡向左移动,减少了AgCl的溶解量,故D错误;
故选C。
[典例2]石灰乳中存在下列平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq);加入下列溶液,可使固体明显减少的是
A.Na2CO3溶液 B.盐酸 C.NaCl固体 D.CaCl2溶液
【答案】B
【详解】A.加入Na2CO3溶液,增大溶液中CO浓度,使溶解平衡逆移,固体增多,A项错误;
B.盐酸会消耗CO,使溶解平衡正移,固体减少,B项正确;
C.NaCl固体直接溶解,对平衡无影响,固体量不变,C项错误;
D.加入CaCl2溶液,增大溶液中Ca2+浓度,使溶解平衡逆移,固体增多,D项错误;
答案选B。
[典例3]25℃时,饱和溶液中,与的物质的量浓度的负对数关系如图所示。对于图中的a点,下列说法正确的是
A.a点表示的饱和溶液,且
B.a点表示的饱和溶液。且
C.a点表示的不饱和溶液,且
D.a点表示的不饱和溶液,且
【答案】D
【详解】由图象知,纵坐标越大,亚铁离子浓度越小,横坐标越大,硫离子浓度越小,a点处于图象的上方,说明其表示的是FeS的不饱和溶液,且亚铁离子浓度为10-10mol/L,硫离子浓度为10-12mol/L,即亚铁离子浓度大于硫离子浓度,故选 D。
知识点二 溶度积常数
[典例4]可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡作为内服造影剂。已知:、,在饱和的BaSO4溶液中,下列说法错误的是
A.BaSO4的溶解方程式为:
B.向饱和的BaSO4溶液中加入固体BaSO4,不变
C.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为
D.向BaCO3、BaSO4的饱和混合溶液中加入少量BaCl2,溶液中不变
【答案】C
【详解】A.BaSO4的饱和溶液中存在平衡:,A正确;
B.向饱和的BaSO4溶液即浓度最大值,加入固体BaSO4,不变,B正确;
C.胃液中含有盐酸,不用碳酸钡作为内服造影剂的原因是:碳酸钡能和盐酸反应而溶解,和溶度积常数无关,C错误;
D.BaCO3、BaSO4的饱和混合溶液中存在平衡:,溶液中,少量BaCl2,温度不变,和不变,不变,D正确;
故选C。
[典例5]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
【详解】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。
[典例6]已知pAg+=-lgc(Ag+),Px-=-lgc(X-)。某温度下,AgBr、AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.a和c两点的Kw不同
B.
C.向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,可使a点变到d点
D.平衡常数
【答案】A
【详解】A.在相同温度下,a和c两点的Kw相同, A错误;
B.由于,因此b点所在的实线表示溶解平衡曲线,根据b点数据计算,B正确;
C.向饱和溶液中加入NaCl固体,根据平衡移动原理,加入NaCl固体增大,相对减小,所以可使a点变到d点,C正确;
D.平衡常数,D正确;
故选A。
[基础达标训练]
1.25℃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.沉淀溶解平衡向左移动 B.溶度积常数Ksp增大
C.溶液中Pb2+浓度增大 D.溶液中Pb2+和I- 浓度都减小
【答案】A
【分析】加入KI溶液,I-浓度增大,沉淀溶解平衡逆向移动,溶液中Pb2+浓度减小;
【详解】A.据分析,沉淀溶解平衡向左移动,A正确;
B.溶度积常数Ksp只与温度有关,温度不变其值不变, B错误;
C.据分析,溶液中Pb2+浓度减小,C错误;
D.据分析,溶液中Pb2+浓度减小, I-浓度增大,D错误;
故合理选项是A。
2.向AgCl悬浊液中加入少量水,下列说法正确的是
A.AgCl的溶解度、Ksp均不变 B.AgCl的溶解度、Ksp均变大
C.溶液中c(Ag+)增大 D.悬浊液中固体质量不变
【答案】A
【详解】A.AgCl的溶解度、Ksp均不变,与加水的多少无关,与温度有关,故A正确;
B.温度不变,AgCl的溶解度、Ksp均不变,故B错误;
C.AgCl悬浊液中加入少量水,溶解平衡正向移动,但由于是悬浊液,依然是饱和溶液,因此溶液中c(Ag+)不变,故C错误;
D.AgCl悬浊液中加入少量水,溶解平衡正向移动,悬浊液中固体质量减小,故D错误。
综上所述,答案为A。
3.已知,现将溶液与的溶液等体积混合,若要产生沉淀,则原溶液的浓度至少为
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据题意得到,,解得,故C符合题意。
综上所述,答案为C。
4.将足量的AgCl分别放入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小排列的顺序是
①20 mL 0.01 mol·L-1NH4Cl溶液
②30 mL 0.02 mol·L-1 CaCl2溶液
③40 mL 0.03 mol·L-1盐酸
④10 mL蒸馏水
⑤50 mL 0.05 mol·L-1AgNO3溶液
A.①②③④⑤ B.④①③②⑤ C.⑤④②①③ D.④③⑤②①
【答案】B
【分析】根据氯化银沉淀在溶液中的溶解平衡的移动进行判断溶解度的大小。同离子的浓度越大,对沉淀溶解平衡的抑制程度越大,相应沉淀的溶解度越小。
【详解】氯化银的溶解平衡:根据此平衡的移动进行判断,①中氯离子的浓度为0.01 mol·L-1,②中氯离子浓度为0.04mol·L-1,③中氯离子浓度为0.03mol·L-1,⑤银离子的浓度为0.05 mol·L-1,根据氯离子或银离子的浓度越大对平衡的抑制程度越大,氯化银的溶解度越小,由此判断氯化银的溶解度由大到小顺序为:④①③②⑤。
故选答案B。
【点睛】注意对沉淀溶解平衡的影响的主要因素是同离子效应。
5.已知:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq) ∆H>0;Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2。改变含大量Mg(OH)2固体的浊液一个条件,下列判断错误的是
A.加热,Ksp增大 B.加少量水,c(Mg2+)减小
C.加少量FeCl3,pH降低 D.加少量NaOH,c(OH-)增大
【答案】B
【详解】A.该反应焓变大于0为吸热反应,升高温度平衡正向移动,Ksp增大,A正确;
B.由于该浊液中含有大量Mg(OH)2固体,所以加水后仍是Mg(OH)2的饱和溶液,所以c(Mg2+)不变,B错误;
C.Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2,加少量FeCl3,Fe3+与OH-结合生成Fe(OH)3沉淀,虽然平衡正向移动,但c(OH-)依然会降低,则c(H+)增大,pH降低,C正确;
D.加少量NaOH,NaOH为强电解质,可以电离出OH-,所以c(OH-)增大,D正确;
综上所述答案为B。
6.向氯化铁溶液中加入过量氢氧化钠溶液,振荡后静置一段时间。下列关于该体系的说法中错误的是
A.溶液中不再存在Fe3+
B.生成了氢氧化铁沉淀
C.体系中存在氢氧化铁的沉淀溶解平衡
D.加入少量盐酸,则溶液中Fe3+浓度会上升
【答案】A
【详解】A.存在氢氧化铁溶解沉淀平衡,一定含有Fe3+,A错误;
B.氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀,Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,B正确;
C.存在氢氧化铁溶解沉淀平衡,C正确;
D.氢氧化铁溶解于盐酸溶液中,促进溶解平衡正移,溶液中Fe3+浓度会上升,D正确;
故选:A。
7.一定温度下,难溶电解质CaCO3在水中的沉淀溶解平衡:CaCO3Ca2++,其平衡常数Ksp=c(Ca2+)∙c(),称为CaCO3的溶度积。该温度下,向CaCO3悬浊液中加入少量水,下列叙述正确的是
A.CaCO3的溶解平衡不移动 B.CaCO3的Ksp不变
C.c(Ca2+)增大 D.CaCO3的溶解度增大
【答案】B
【详解】A.沉淀溶解平衡:CaCO3Ca2++,悬浊液中加入少量水,瞬间溶液中c(Ca2+)和c()降低,平衡正向移动,故A错误;
B.Ksp只受温度的影响,与其他因素无关,温度不变,则CaCO3的Ksp不变,故B正确;
C.加水瞬间溶液中c(Ca2+)和c()降低,平衡正向移动,最终溶液中c(Ca2+)不变,故C错误;
D.溶解度是指在一定温度下,在100g水中达到饱和时所能溶解的溶质的质量,与水的量无关,故D错误。
综上所述,答案为B。
8.欲使的沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动,可采用的方法是
A.增大pH B.加入固体
C.加入固体 D.加入适量95%乙醇
【答案】B
【详解】饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:,
A. 增大pH,增大,沉淀溶解平衡左移,故A不符合题意;
B. 加入固体,与结合生成弱电解质,减小,的沉淀溶解平衡向沉淀溶解方向移动,故B符合题意;
C. 加入固体,增大,沉淀溶解平衡左移,故C不符合题意;
D. 加入适量95%乙醇对的沉淀溶解平衡无影响,故D不符合题意;
故选B。
9.已知饱和溶液中存在沉淀溶解平衡,下列有关该平衡体系的说法正确的是
①升高温度,该沉淀溶解平衡逆向移动
②向溶液中加入少量粉末能增大浓度
③恒温条件下,向溶液中加入,溶液的pH升高
④加热溶液,溶液的pH升高
⑤向溶液中加入溶液,其中固体质量增加
⑥向溶液中加入少量固体,固体质量不变
A.①⑤ B.①④⑥ C.②③⑤ D.①②⑤⑥
【答案】A
【详解】①因为该沉淀溶解平衡为放热过程,升高温度,该沉淀溶解平衡逆向移动,故①正确;
②加入粉末,会与结合生成更难溶的,浓度减小,故②错误;
③恒温条件下,不变,加入后,虽然与水反应生成,但溶液仍为的饱和溶液,和的浓度都不变,pH不变,故③错误;
④加热溶液,该沉淀溶解平衡逆向移动,浓度减小,溶液的pH降低,故④错误;
⑤加入溶液,该沉淀溶解平衡正向移动,固体转化为固体,固体质量增加,故⑤正确;
⑥加入固体,浓度增大,该沉淀溶解平衡逆向移动,固体质量增加,故⑥错误。
故答案:A。
10.25℃时,M(OH)2在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.25℃时,M(OH)2的溶度积常数Ksp为1x10-8
B.向饱和M(OH)2溶液中加入NaOH固体不能使溶液由Z点变为X点
C.25℃时,M(OH)2在水中的溶度积和溶解度比其在KOH溶液中的大
D.升高温度,可使溶液由Y点变为X点
【答案】B
【详解】A. 25℃时,M(OH)2的溶度积常数,故A错误;
B.向饱和M(OH)2溶液中加入NaOH固体,OH-的浓度会增加,M2+的浓度会减小,新达到的点依然会在曲线上,因此不能使溶液由Z点变为X点,故B正确;
C. 25℃时,M(OH)2在水中的溶解度比其在KOH溶液中的大,但M(OH)2在水中的溶解度比其在KOH溶液中溶度积相等,因为温度相同,故C错误;
D. 升高温度,溶解平衡正向移动,c(M+)增大,c(OH-)也增大,因此不能使溶液由Y点变为X点,故D错误;
综上所述,答案为B。
【点睛】溶度积常数只与温度有关,温度不变,无论放入任何溶液中,溶度积不变。
[素养提升训练]
11.某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.含有大量的溶液中肯定不存在Ag+
B.该温度下,Ag2SO4的溶度积常数(Ksp)的数量级是10-3
C.可以通过改变温度或加入硫酸银固体使a点移动到b点
D.向AgNO3溶液中滴加Na2SO4溶液不一定会生成沉淀
【答案】D
【详解】A.Ag2SO4在水溶液中存在溶解平衡,含有大量的溶液中抑制Ag2SO4溶解,但是也有少量的溶解,所以存在Ag+,故A错误;
B.Ksp=c2(Ag+)•c()=(2×10-2)2×(5×10-2)=2×10-5,故B错误;
C.如果改变温度,溶液中c(Ag+)、c()都改变,a点为不饱和溶液,如果加入Ag2SO4,c(Ag+)、c()都增大,所以不能通过升高温度或加入硫酸银固体使a点移动到b点,故C错误;
D.向AgNO3溶液中滴加Na2SO4溶液混合,若Qc=c2(Ag+)×c()<Ksp,不会生成沉淀,故D正确;
故选:D。
12.秦俑彩绘中含有难溶的和,常温下,和达到沉淀溶解平衡时,阳离子浓度的负对数(pM)与阴离子浓度的负对数(pR)的关系如图所示,下列说法正确的是
A.代表的是沉淀溶解平衡曲线
B.反应的化学平衡常数
C.向x点对应溶液中加入对应阴离子的固态钠盐,x点向y点移动
D.向w点对应溶液中加入,无法继续溶解
【答案】D
【分析】由Ksp(PbI2)和Ksp(PbCO3)表达式可知,中pM受pR的影响更大,故为达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系曲线,为达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系曲线。
【详解】A.由分析可知,为达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系曲线,A错误;
B.取点(0,8),可求出Ksp(PbI2)=10-8,反应PbI2(s)+(aq)PbCO3(s)+2I-(aq)的平衡常数K====105.1,B错误;
C.向x点对应溶液中加入对应阴离子的固态钠盐,则阴离子变多,变小,应该向左上方移动,C错误;
D.由图可知,w点在L2下方,则为碳酸铅的过饱和溶液,容易析出碳酸铅,则向w点对应溶液中加入,无法继续溶解,D正确;
故选D。
13.25℃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
浅黄
黄
黑
Ksp
1.8×10-10mol2·L-2
7.7×10-13mol2·L-2
1.5×10-16mol2·L-2
1.8×10-50mol2·L-2
下列叙述中不正确的是
A.向AgCl的白色悬浊液中加入0.1mol·L-1KI溶液,有黄色沉淀产生
B.在100mL1.8×10-6mol·L-1NaCl溶液中,加入1mL1×10-3mol·L-1AgNO3溶液,不能产生白色沉淀
C.25℃,AgCl固体在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
D.25℃时,AgCl、AgBr、AgI、Ag2S饱和水溶液中Ag+的浓度相同
【答案】D
【详解】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,溶度积大小AgI<AgBr<AgCl,所以在AgCl悬浊液中加入KI溶液,会有AgI生成,即有黄色沉淀产生,故A正确;
B.加入1mL 1×10-3mol/LAgNO3溶液,c(Cl-)可认为保持不变,即c(Cl-)=1.8×10-6mol/L,而AgNO3溶液相当于稀释100倍,故c(Ag+)=1×10-5mol/L,c(Cl-)•c(Ag+)=1.8×10-11<Ksp(AgCl),故没有沉淀生成,故B正确;
C.溶度积只与温度有关,所以25℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同,故C正确;
D.由表中数据可知溶度积最大的是AgCl,其溶解度也最大,所以AgCl饱和溶液中c(Ag+)最大,故D错误;
故选D。
14.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
【详解】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。
15.一定温度下,平衡体系中,和的关系如图所示。下列说法正确的是
A.在水中形成的饱和溶液中
B.a、b、c三点对应的不相等
C.a、b、c三点对应的数值,a点最大
D.向a点对应溶液中加入固体,沿曲线向b、c点方向变化
【答案】A
【详解】A.BaSO4在水中形成的饱和溶液,由知,c(Ba2+)=c(),A正确;
B.水的离子积常数只与温度有关。温度一定,则a、b、c三点对应的KW相等,B不正确;;
C.曲线上的点都处于溶解平衡,溶度积常数只与温度有关。a、b、c三点对应KSP(BaSO4)=c(Ba2+)•c()的数值相等,C不正确
D. a点对应的溶液处于溶解平衡,且c(Ba2+) c(),若加入BaSO4固体,c(Ba2+) 、c()的浓度几乎不变,即使有变化,结果仍满足c(Ba2+) c(),故不会沿曲线向b、c点方向变化,D不正确;
答案选A。
16.室温时,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知的溶度积(室温),下列说法中不正确的是
A.的数值为 B.点时有生成
C.加入蒸馏水可使溶液由点变成点 D.点与点对应的溶度积相等
【答案】C
【分析】图像为在水中的沉淀溶解平衡曲线,曲线上b点和d点为饱和状态,a点不饱和,而c为过饱和状态,据此分析。
【详解】A.在d点c()=1.410-4,因室温时,CaCO3的溶度积 Ksp =2.810-9,所以 c(Ca2+)=210-5,故x的数值为210-5,故 A 正确;
B.在 c 点 c (Ca2 +)>210-5,即相当于增大钙离子浓度,平衡左移,有CaCO3生成,B正确;
C.d 点为饱和溶液,加入蒸馏水后如仍为饱和溶液,则 c (Ca2 +)、c()都不变,如为不饱和溶液,则二者浓度都减小,故不可能使溶液由 d 点变成 a 点, C错误;
D. b 点与 d 点在相同的温度下,溶度积相等,D正确;
故本题选C。
17.常用MnS做沉淀剂处理含Cu2+废水,原理为Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+ (aq)。下列有关该反应的说法错误的是
A.该反应达到平衡时,c(Mn2+)浓度不再变化 B.CuS的溶解度比MnS的溶解度小
C.平衡后再加入少量MnS (s),c(Mn2+)增大 D.该反应平衡常数K=
【答案】C
【详解】A.该反应达到平衡时,各微粒的浓度保持不变,所以c(Mn2+)浓度不再变化,A正确;
B.可逆反应发生后,向生成更难溶物质的方向移动,所以CuS的溶解度比MnS的溶解度小,B正确;
C.平衡后再加入少量MnS (s),对各离子浓度不产生影响,所以平衡不发生移动,c(Mn2+)不变,C错误;
D.该反应平衡常数K==,D正确;
故选C。
18.t℃时,已知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,的
B.图中a、c两点对应的溶液都是饱和溶液,b、d两点对应的溶液都是不饱和溶液
C.向c点的溶液中加入少量NaI固体,有固体析出
D.c点的溶液恒温蒸发部分水,可变到a点
【答案】C
【详解】A.曲线上的点均处于沉淀溶解平衡状态,则PdI2的Ksp=c(Pd2+)×c2(I-)=(5×10-5)×(1×10-4)2=5.0×10-13,故A错误;
B.t℃时,a、c两点在曲线上、为饱和溶液,b点在曲线下方、为不饱和溶液,d点在曲线上方、为过饱和溶液,即a、c点是饱和溶液,d点是过饱和溶液,b点为不饱和溶液,故B错误;
C.c点溶液是饱和溶液,Ksp=c(Pd2+)×c2(I-),加入少量NaI固体,溶液中c(I-)增大,此时浓度积Q>Ksp,则有PdI2固体析出,故C正确;
D.c点的溶液为饱和溶液,恒温蒸发部分水,有晶体析出,溶液中c(Pd2+)、c(I-)不变,则不能变到a点,故D错误;
故选C。
19.室温下,用饱和溶液浸泡粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸、产生气泡,固体未完全溶解。已知,。下列说法正确的是
A.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:
B.饱和溶液中存在:
C.反应正向进行,需满足
D.过滤后所得溶液中一定存在且
【答案】C
【详解】A.向滤渣中加入过量盐酸产生气泡,是BaCO3和盐酸反应,反应的离子方程式为:2H++ BaCO3=H2O+CO2↑+Ba2+,A错误;
B.饱和Na2CO3溶液中存在电荷守恒为:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO),B错误;
C.反应BaSO4+CO=BaCO3+SO达到平衡时,其平衡常数K====,要使BaSO4+CO=BaCO3+S0正向进行,则要满足Qc<K,<,C正确;
D.过滤后得滤渣和滤液,则过滤前BaSO4+CO=BaCO3+SO达到平衡状态, BaSO4和BaCO3均达到溶解平衡状态,即c(CO)=,c(SO)=,D错误;
故选C。
20.铬酸银(Ag2CrO4)微溶于水,常用作分析试剂、有机合成催化剂、电镀、卤化物滴定终点指示剂等。在T℃时,Ag2CrO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:T℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10。下列说法错误的是
A.T℃时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等
B.向T℃饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点
C.T℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-6
D.T℃时,将0.01molAgNO3溶液滴入20mL0.01mol·L-1KCl和0.01mol·L-1K2CrO4的混合溶液中,Cl-先沉淀
【答案】C
【详解】A.T℃时,曲线上都是铬酸银的溶解平衡的点,温度相同则溶度积相同,因此Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等,A项正确;
B.T℃时饱和Ag2CrO4溶液中Ag+和CrO的浓度只能在曲线上变化,即向饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点,B项正确;
C.T℃时,根据曲线上最高点可知,Ag2CrO4的Ksp=c2(Ag+)c(CrO)=(1×10-3)2×(1×10-3)=1×10-9,C项错误;
D.T℃时,将AgNO3溶液滴入20 mL 0.01 mol·L−1 KCl和0.01 mol·L−1 K2CrO4的混合溶液中,AgCl的Ksp=1.8×10-10,所需c(Ag+)=,Ag2CrO4的Ksp=1×10-9,所需,因此Cl-先沉淀,D项正确;
故选C。
21.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
【答案】D
【详解】A.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;
B.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;
C.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;
D.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;
故选:D。
22.某温度下,向10mL0.1mol/LCaCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2CO3溶液,滴加过程中溶液中-lgc(Ca2+)与Na2CO3溶液体积(V)的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A.z点所在溶液未达到饱和
B.w、x、y三点中,水的电离程度最大的为y点
C.若用等浓度的Na2SO4溶液代替Na2CO3溶液,则图象在x点后的变化如虚线部分所示
D.Ksp(CaCO3)=5×10-10
【答案】B
【详解】A.z点在曲线下方,c(Ca2+)偏大,是过饱和状态,A错误;
B.三个点中,y点碳酸钠过量最多,水解促进水的电离,因此水的电离程度最大的为y点,B正确;
C.若用等浓度的Na2SO4液代替Na2CO3溶液,生成的CaSO4微溶,因此c(Ca2+)和c()都增大,图象在x点后的变化应该在实线下方,C错误;
D.x点二者恰好反应,此时溶液中、Ca2+浓度均是10-4.3mol/L,所以Ksp(CaCO3)= c(Ca2+)c()=10-8.6,D错误;
故答案为:B
23.已知如下物质的溶度积常数:Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=6.3×10-36.下列说法正确的是
A.同温度下,CuS的溶解度大于FeS的溶解度
B.同温度下,向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后,Ksp(FeS)变小
C.向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,最先出现的沉淀是FeS
D.除去工业废水中的Cu2+和Hg2+,可以选用FeS作沉淀剂
【答案】D
【详解】A.由于FeS的Ksp大,且FeS与CuS的Ksp表达式是相同类型的,因此FeS的溶解度比CuS的大,错误;
B.Ksp不随浓度变化而变化,它只与温度有关,错误;
C.先达到CuS的Ksp,先出现CuS沉淀,错误;
D.向含有Cu2+的工业废水中加入FeS,FeS会转化为更难溶的CuS和HgS,可以用FeS作沉淀剂,正确。
故选D。
24.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水垢,将水垢中的转化为,再用盐酸除去[已知常温下:,]。下列说法错误的是
A.温度升高,溶液的和均会增大
B.沉淀转化的离子方程式为
C.该条件下,的溶解度约为大于
D.和共存的悬浊液中,
【答案】C
【详解】A.水电离、盐水解都是吸热反应,温度升高,溶液的和均会增大,故A正确;
B.一般溶解度小的沉淀易转化为溶解度更小的沉淀,沉淀转化的离子方程式为,故B正确;
C.该条件下,设溶液体积为1L,由,则,的溶解度约为,且和的组成形成相似,,所以溶解度小于,故C错误;
D.和共存的悬浊液中,,故D正确。
故选C。
25.回答问题:
Ⅰ.常温下,CaS的Ksp=10-8,饱和溶液中存在平衡: CaS(s)Ca2+(aq)+S2-(aq)
(1)①该温度下,将10-4mol/L氯化钙溶液与2×10-4mol/L硫化钠溶液等体积混合,能否产生沉淀?答 ;温度升高时,Ksp (填“增大”、“减小”或“不变”下同)。
②滴加少量浓盐酸,c(Ca2+) ,原因是 (用文字和离子方程式说明)。
(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 。
Ⅱ.(已知Ksp[Fe(OH)3]=10-38)若0.01mol/L FeCl3溶液中,如果要生成Fe(OH)3沉淀,应调整溶液pH,使pH ,若要使其沉淀完全,pH应 。(提示:填数据时,要有>,<,=)
【答案】浓度商Qc= c(Ca2+)c(S2-)=5×10-5 mol/L×1×10-4mol/L=5×10-9 mol/L<Ksp=10-8,无沉淀生成 增大 增大 滴加少量浓盐酸后,HCl电离出的氢离子与硫离子结合,发生反应:2H++S2-=H2S,使溶液平衡CaS(s)Ca2+(aq)+S2-(aq)向正向移动,c(Ca2+)增大 CaS(s) + Cu2+(aq)= CuS(s)+ Ca2+(aq) >2 >3
【分析】Ⅰ.(1)①计算溶液混合后溶液中离子的浓度商Qc与Ksp的大小关系判断是否有沉淀产生;一般情况下,Ksp随着温度的升高而增大;
②根据化学反应对该沉淀溶解平衡的影响效果分析作答。
(2)铜离子会与硫离子结合生成硫化铜黑色沉淀;
Ⅱ.要生成Fe(OH)3沉淀,根据溶液中铁离子浓度为0.01mol/L计算;沉淀完全时,根据溶液中铁离子浓度最多为10-5mol/L计算,根据Ksp推导。
【详解】(1)将10-4mol/L氯化钙溶液与2×10-4mol/L硫化钠溶液等体积混合后,c(Ca2+) =510-5 mol/L,c(S2-)=1×10-4mol/L,则浓度商Qc= c(Ca2+)c(S2-)=5×10-5 mol/L×1×10-4mol/L=5×10-9 mol/L<Ksp=10-8,故无沉淀生成;CaS(s)Ca2+(aq)+S2-(aq)为吸热反应,则温度升高时,Ksp增大,故答案为浓度商Qc= c(Ca2+)c(S2-)=5×10-5 mol/L×1×10-4mol/L=5×10-9 mol/L<Ksp=10-8,无沉淀生成;增大;
②滴加少量浓盐酸后会与硫离子结合生成硫化氢,其离子方程式为:2H++S2-=H2S,因此会破坏溶解平衡CaS(s)Ca2+(aq)+S2-(aq),使平衡向正向移动,使c(Ca2+)增大,故答案为增大;滴加少量浓盐酸后,HCl电离出的氢离子与硫离子结合,发生反应:2H++S2-=H2S,使溶液平衡CaS(s)Ca2+(aq)+S2-(aq)向正向移动,c(Ca2+)增大。
(2)CaS悬浊液存在CaS(s)Ca2+(aq)+S2-(aq) 平衡,若向中加入CuSO4溶液,发生复分解反应,生成黑色固体CuS,反应的离子方程式:CaS(s) + Cu2+(aq)= CuS(s)+ Ca2+(aq);
Ⅱ.0.01mol/L FeCl3溶液中开始沉淀时c(Fe3+)=0.01mol/L,则c(OH-)===1×10-12mol/L,根据Kw=1×10-14,因此c(H+)==1×10-2 mol/L,pH = -lgc(H+) = 2,也就是使Fe3+沉淀溶液所需的最小pH为2,即pH>2;若要使其沉淀完全,则溶液中Fe3+最大浓度为1×10-5,则c(OH-)===1×10-11 mol/L,根据Kw=1×10-14,因此c(H+)==1×10-3 mol/L,pH = -lgc(H+) = 3,pH应大于3,故答案为>2;>3。
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