内容正文:
3.4难溶电解质的沉淀溶解平衡题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】沉淀溶解平衡的特点及影响因素 1
【题型二】溶度积常数 2
【题型三】沉淀溶解平衡的应用 4
【题型四】沉淀溶解平衡图像分析 6
二、分阶培优练 9
【题型一】沉淀溶解平衡的特点及影响因素
【典例分析】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
【提分秘籍】
基本规律:
1.沉淀溶解平衡的特点:
逆——沉淀溶解平衡是一个可逆过程
等——动态平衡、溶解速率和沉淀速率不等于零
动——溶解速率和沉淀速率相等
定——平衡状态时,溶液中的离子浓度保持不变
变——当改变外界条件时,溶解平衡发生移动
【注意】生成沉淀的离子反应不能进行到底(即离子浓度≠0),一般情况下,当溶液中剩余离子的浓度小
于1×10-5mol/L时,化学上通常认为生成沉淀的反应就进行完全了。
2.影响因素
(1)内因:难溶电解质本身的性质
(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(原因:溶解放热,如Ca(OH)2)
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,导致平衡向溶解的方向移动
以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0为例,分析外因对溶解平衡的影响
外界条件
移动方向
平衡后c(Ag+)
平衡后c(Cl-)
Ksp
升高温度
正向
增大
增大
增大
加水稀释
正向
不变
不变
不变
加入少量AgNO3
逆向
增大
减小
不变
通入HCl
逆向
减小
增大
不变
通入H2S
正向
减小
增大
不变
【变式演练】
1.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
2.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列平衡:Ca(OH)2(s)Ca(OH)2(aq)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
3.25℃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
【题型二】溶度积常数
【典例分析】已知,,某溶液中含有浓度均为0.01 mol/L,向该溶液中逐滴加入0.01 mol/L的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为
A. B.
C. D.
【提分秘籍】
基本规律
1.溶度积常数(简称溶度积)——Ksp
(1)表达式:对于溶解平衡:MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq) 反应, Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n
例如:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)
(2)意义:对于同类型(正负离子个数相同)的难溶电解质,在相同温度下,Ksp越大→S(溶解度)越大
例如:Ksp(AgCl)=1.8×10-10 Ksp(AgBr)=6.3×10-15 说明S(AgCl)> S(AgBr)
不同类型物质Ksp大小与溶解度不具有可比性。25 ℃时Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,不能说明两者溶解性大小。
(3)影响因素:KSP只与难溶电解质的性质和温度有关
2.应用:判断有无沉淀生成
Q(离子积)= [c(Mn+)]m·[c(Am-)]n(任意时刻的浓度)
(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
3.溶度积(Ksp)相关计算的四种类型
(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度,如Ksp=a的饱和AgCl溶液中c(Ag+)= mol·L-1。
(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中另一种离子的浓度,如某温度下,AgCl的Ksp=a,在0.1 mol·L-1 NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=10a mol·L-1。
(3)计算反应的平衡常数,如反应Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),Ksp(MnS)=c(Mn2+)·c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-),平衡常数K==。
(4)求解开始沉淀和沉淀完全时的pH,如判断M(OH)n(s)Mn+(aq)+nOH-(aq)开始沉淀与沉淀完全时的pH。
①开始沉淀时pH的求法:c(OH-)=,c(H+)=,从而确定pH。
②沉淀完全时pH的求法:当Mn+的浓度小于或等于1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子已经沉淀完全,c(OH-)= mol·L-1,c(H+)=,从而确定pH。
【变式演练】
1.常温下,已知的溶度积常数为,则的饱和溶液的pH最接近于
A.8 B.11 C.13 D.9
2.已知反应,该反应的平衡常数表达式为
A. B.
C. D.
3.下列说法错误的是
已知:不考虑溶液混合时温度变化。
A.溶液与过量NaOH溶液反应最终可得到
B.向浓氨水中滴加饱和溶液可制得
C.常温下,AgCl和AgI的曲线如图所示,由图可知
D.常温下,往饱和的悬浊液中,滴加溶液,保持不变
【题型三】沉淀溶解平衡的应用
【典例分析】下列有关沉淀溶解平衡的应用说法不正确的是
A.白醋可除水垢中的 B.添加氟化物的牙膏可预防龋齿
C.明矾可用作消毒剂 D.可用作沉淀剂除废水中的
【提分秘籍】
基本规律
1.沉淀的生成
(1)调节pH法
如:除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH。
(2)加沉淀法:以Na2S或H2S做沉淀剂除去Cu2+和Hg2+
【注意】沉淀剂的选择:
(1)要能除去溶液中指定的离子,又不能影响其他离子的存在,并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还
要便于除去,如沉淀NaNO3溶液中的Ag+,可用NaCl作沉淀剂。
(2)溶液中沉淀物的溶解度越小,离子沉淀越完全,例如,除去SO42-,选择Ba2+比Ca2+好。
(3)要注意沉淀剂的电离程度,如欲使Mg2+沉淀为Mg(OH)2,用NaOH作沉淀剂比用氨水的效果要好。
2.沉淀的溶解
(1)酸溶解法
如:CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。
(2)盐溶液溶解法
如:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O。
(3)氧化还原溶解法
如:不溶于盐酸的硫化物CuS溶于稀HNO3,化学方程式为3CuS+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H2O。
(4)配位溶解法
如:AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。
3.沉淀的转化
(1)实质:沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。
(2)原则:①一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。两者的溶解度差别越大,转化越容易。
②当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时,生成沉淀时所需试剂离子浓度越小的越先沉淀。
③如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大,就能实现分步沉淀,从而达到提纯、分离的目的。
(3)常见转化:如AgNO3溶液AgCl(白色沉淀)AgBr(浅黄色沉淀)AgI(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。
(4)沉淀转化的应用:
①锅炉除水垢:CaSO4CaCO3CaCl2
②水垢的生成:硬水中MgHCO3MgCO3Mg(OH)2
③自然界中矿物的转化:
原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS)
CuSO4+ZnS=CuS+ZnSO4 、 CuSO4+PbS=CuS+PbSO4
【注意】溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀,如在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液,也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。
【变式演练】
1.为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,不可以使用的试剂是(已知:, )
A.NH3·H2O B.MgO C.Mg(OH)2 D.MgCO3
2.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
3.实验:①溶液和溶液等体积混合得到浊液,过滤得到滤液和白色沉淀;②向滤液b中滴加溶液,出现浑浊;③向沉淀中滴加溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是
A.浊液中存在沉淀溶解平衡:
B.滤液b中不含有
C.③中颜色变化说明转化为
D.实验可以证明比更难溶
【题型四】沉淀溶解平衡图像分析
【典例分析】。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡如图。下列说法不正确的是
A.a点无ZnS沉淀生成
B.可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2
C.向CuS悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动,c(S2-)增大
D.CuS和MnS共存的悬浊液中,
【提分秘籍】
基本规律:沉淀溶解平衡图像类题的解题步骤
1.明确图像中纵轴、横轴的含义
纵轴、横轴通常是难溶电解质溶解后电离出的离子浓度或离子浓度的对数及负对数。
2.理解图像中线上点线外点的含义
(1)以AgCl为例,在该沉淀溶解平衡图像中,曲线上任意一点都表示达到了沉淀溶解平衡状态,此时,Q=Ksp。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度都只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外。
(2)曲线上方区域的点均表示过饱和溶液,此时Q>Ksp
(3)曲线下方区域的点均表示不饱和溶液,此时Q<Ksp
3.抓住Ksp的特点,结合选项分析判断
(1)溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:
①原溶液不饱和时,离子浓度都增大;
②原溶液饱和时,离子浓度都不变。
(2)溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同。
(3)实现曲线上的点之间的转化需保持温度不变,改变相关微粒的浓度;实现曲线上的点与曲线外的点之间的转化一定要改变温度。
【变式演练】
1.常温下,已知、的沉淀溶解平衡曲线如图所示,溶液中和阴离子(、)浓度的负对数分别用pM和pR表示。
已知:。下列说法正确的是
A.曲线XY代表的是
B.的为mol⋅L
C.在饱和溶液中加少量固体,,浓度均减小
D.阴影区域内,可析出,而不析出
2.氯化银和溴化银常用于制造感光材料。它们在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
已知:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),M为Cl-或Br-,pM表示-lgc(M)。下列说法不正确的是
A.点和 点对应的大小关系
B.两点溶液中的
C.曲线Ⅱ代表AgCl的沉淀溶解平衡曲线
D.向点的溶液中加入少量AgM固体,溶液组成由沿曲线向方向移动
3.某温度下AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。pX=-lgc(X),X可代表Ag+、Cl-、CrO。下列说法不正确的是
A.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=10-11.4
B.区域II存在AgCl沉淀
C.反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO(aq)的平衡常数K=108.2
D.向NaCl和Na2CrO4均为0.1mol•L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生AgCl沉淀
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.下列对“难溶”的理解正确的是
A.“难溶”是指物质常温时在水中溶解的质量小于0.01g
B.在水中难溶的物质,也难溶于其他溶剂
C.只有难溶的物质才能建立溶解平衡
D.相同条件下,难溶的物质更容易形成饱和溶液
2.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.加热蒸发饱和Ag2CrO4溶液再恢复到t℃,可使溶液由Y点变到Z点
B.在X点没有Ag2CrO4沉淀生成,则此时温度低于t℃
C.向饱和Ag2CrO4溶液中加入少量AgNO3固体,可使溶液由Z点到Y点
D.在t℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-9
3.难溶电解质AB2饱和溶液中,c(A+) = xmol·L-1,c(B-) = ymol·L-1,则Ksp值为
A.
; B.xy; C.xy2 D.4xy2
4.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法,正确的是
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度不变
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变
5.不同温度(T1和T2)时,硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法不正确的是
A.T1<T2
B.T2温度时c点对应的分散系均一稳定
C.T1温度时b点和c点的Ksp相等
D.加入BaCl2固体,可使分散系由a点变到b点
6.下列关于难溶电解质沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.可直接根据Ksp的数值大小比较同温度下不同难溶电解质在水中的溶解度大小
B.在AgCl的饱和溶液中,加入蒸馏水,Ksp(AgCl)不变
C.难溶电解质的溶解平衡过程是可逆的,且在平衡状态时
D.25 ℃时,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),向AgCl的饱和溶液中加入少量KI固体,一定有黄色沉淀生成
7.要使工业废水中的Pb2+沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:
化合物
PbSO4
PbCO3
PbS
溶解度/g
1.03×10-4
1.81×10-7
1.84×10-14
由上述数据可知,沉淀剂最好选用。
A.硫化物 B.硫酸盐 C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均不可
8.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
9.某小组同学设计如下实验探究沉淀的生成与转化。下列有关说法不正确的是
A.步骤①产生的浊液中存在平衡:
B.步骤②中溶液先变浑浊的反应:
C.步骤③中浊液颜色变化说明有生成
D.该实验可证明沉淀可以转化为沉淀
10.已知Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI),某溶液中含有等物质的量浓度的Cl-、Br-、I-,当逐滴加入AgNO3溶液时,沉淀出现的先后顺序是
A.AgCl、AgI、AgBr B.AgCl、AgBr、AgI
C.AgBr、AgI、AgCl D.AgI、AgBr、AgCl
培优第二阶——能力提升练
11.要想除去废水中Pb2+,最好选用下列哪种试剂[已知:Ksp(PbCl2)= 1.9×10-14、Ksp(PbSO4)=1.06×10-8、Ksp(PbCO3)=3.3×10-14、Ksp(PbS)=3.4×10-28]
A.NaCl B.Na2S C.Na2SO4 D.Na2CO3
12.绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A.向n点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由n沿mpn线向p方向移动
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)<Ksp(q)
C.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
13.时,、在水中的溶解平衡曲线如图所示(X表示Cl或Br),已知。下列说法错误的是
A.代表在水中的溶解平衡曲线
B.其他条件不变,增大,N点会向P点移动
C.在水中的溶解度和在氯化钠溶液中的溶解度不同
D.向溶液中加入3~4滴溶液,得到白色沉淀,再滴加3~4滴溶液,出现浅黄色沉淀,可以证明
14.化工生产中常用作为沉淀剂除去工业废水中的:,下列说法正确的是
A.的比的小
B.该反应达平衡时
C.该反应的平衡常数
D.若平衡后再加入少量,则变小
15.下列应用或现象主要体现的是沉淀溶解平衡原理的有
①热纯碱溶液洗涤油污的能力强
②泡沫灭火器灭火
③溶洞的形成
④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡能
⑤误将钡盐[、]当作食盐食用后,常用0.5%的溶液解毒
A.仅②③④ B.仅①②③ C.仅③④⑤ D.全部
16.已知某温度下CaCO3的Ksp=2.8×10-9,现将浓度为4×10-4mol/L的Na2CO3溶液与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.7.0×10-6 mol/L B.1.4×10-5 mol/L C.2.8×10-5 mol/L D.5.6×10-5 mol/L
17.常温下,CuS、FeS饱和溶液中阳离子、阴离子的浓度负对数关系如图所示。已知,。下列说法中错误的是
A.FeS固体能用于去除工业废水中的
B.曲线A代表FeS,q点可表示FeS的不饱和溶液
C.向曲线B代表的体系中加入少量固体,可实现由p点到q点的移动
D.向和混合溶液中加入溶液,当两种沉淀共存时,
18.从含Cl-和I-的混合溶液中得到AgCl和AgI的流程如图:
下列说法不正确的是
A.“沉淀I”步骤中发生的反应有:Ag++Cl-=AgCl↓,Ag++I-=AgI↓
B.AgCl可溶于4 mol∙L−1的氨水,原因是生成配离子[Ag(NH3)2]+,使AgCl的沉淀溶解平衡向溶解方向移动,可以用勒夏特列原理解释
C.“溶解”步骤反应的离子方程式:Ag++2NH3=[Ag(NH3)2]+
D.“沉淀Ⅱ”步骤中可以用盐酸代替硝酸
19.一定温度下,向足量的固体中加入100 mL水充分搅拌,慢慢加入固体,随着增大,溶液中的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.该温度下
B.从Y点到Z点发生的离子反应为:
C.与在一定条件下可以相互转化
D.P点溶液中
20.下列说法正确的是
A.相同温度下,溶度积越大,溶解度越大
B.相同温度下,在水中和溶液中的相等
C.向悬浊液中,加入固体,溶液中增加
D.已知常温下,则常温下饱和AgCl溶液中为 mol/L
培优第三阶——培优拔尖练
21.某温度下,分别向浓度均为的溶液和溶液中滴加溶液,滴加过程中或与加入溶液体积的关系如图所示(已知)。下列说法不正确的是
A. B.曲线Ⅰ代表溶液
C.约为 D.
22.已知相同温度下,。某温度下,饱和溶液中、与的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线②中c点:
B.时,两溶液中,
C.加适量固体可使溶液由a点变到b点
D.的数量级为
23.已知。三种金属硫化物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.向悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动
B.可用除去溶液中混有的少量
C.和共存的悬浊液中,
D.a点有沉淀生成
24.已知某温度下:,,若加入来沉淀和,当溶液中和共存时,溶液中的为
A.105 B.106 C.10-4 D.10-7
25.AgCl溶液在下列四种情况下,其溶解度最小的是
A.在纯水中 B.在0.1mol•L-1的AgNO3溶液中
C.在0.1mol•L-1的HCl中 D.在0.1mol•L-1的CaCl2溶液中
26.现进行实验:
(1)将溶液和溶液等体积混合,得到悬浊液a;将悬浊液a过滤,得到滤液b和白色沉淀c。
(2)向滤液b中滴加溶液,滤液出现浑浊。
(3)向沉淀c中滴加溶液,沉淀变为黄色。
下列关于上述实验的分析错误的是
A.悬浊液a中存在沉淀溶解平衡:
B.滤液b中不含
C.实验(3)表明转化为
D.实验可以证明
27.常温下,FeS和ZnS 的饱和溶液中,金属阳离子(M2+)与S2-的物质的量浓度的负对数关系如图所示。下列说法正确的是
A.取一定量主要含Fe2+、Zn2+的浓缩液,向其中滴加 Na2S溶液,当ZnS开始沉淀时,溶液中的
B.上述FeS饱和溶液中,只含有Fe2+和S2-,不含其他离子
C.常温下,
D.常温下,向ZnS饱和溶液中加入稀硝酸,发生的反应为
28.常温下,将0.025molBaSO4粉末置于盛有蒸馏水的烧杯中形成1L悬浊液,然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽略溶液体积的变化)并充分搅拌,加入Na2CO3固体的过程中,溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示,下列说法中不正确的是
A.曲线MP表示的变化
B.BaSO4固体恰好完全溶解时,溶液中离子浓度关系为
C.BaSO4的Ksp为1×10-10
D.若要使反应正向进行,需满足
29.锅炉水垢中含有的常用溶液浸泡一段时间,放出浸泡液,再用稀盐酸处理。下列说法错误的是[已知,]
A.放出的浸泡液中存在
B.将稀盐酸换成同浓度稀硫酸达不到除水垢的目的
C.使用溶液浸泡的过程中,浸泡液pH下降
D.转化为的过程中,
30.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mol/L氯化钙溶液mol/L硫化钠溶液等体积混合, (填“能”或“不能”)产生沉淀。试解释原因 。
(2)若向CaS悬浊液中加入溶液,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,在mol/L的溶液中,当刚开始沉淀时,溶液的pH为 (保留1位小数),请写出计算过程。
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3.4难溶电解质的沉淀溶解平衡题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】沉淀溶解平衡的特点及影响因素 1
【题型二】溶度积常数 3
【题型三】沉淀溶解平衡的应用 6
【题型四】沉淀溶解平衡图像分析 8
二、分阶培优练 12
【题型一】沉淀溶解平衡的特点及影响因素
【典例分析】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。
【提分秘籍】
基本规律:
1.沉淀溶解平衡的特点:
逆——沉淀溶解平衡是一个可逆过程
等——动态平衡、溶解速率和沉淀速率不等于零
动——溶解速率和沉淀速率相等
定——平衡状态时,溶液中的离子浓度保持不变
变——当改变外界条件时,溶解平衡发生移动
【注意】生成沉淀的离子反应不能进行到底(即离子浓度≠0),一般情况下,当溶液中剩余离子的浓度小
于1×10-5mol/L时,化学上通常认为生成沉淀的反应就进行完全了。
2.影响因素
(1)内因:难溶电解质本身的性质
(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(原因:溶解放热,如Ca(OH)2)
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,导致平衡向溶解的方向移动
以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0为例,分析外因对溶解平衡的影响
外界条件
移动方向
平衡后c(Ag+)
平衡后c(Cl-)
Ksp
升高温度
正向
增大
增大
增大
加水稀释
正向
不变
不变
不变
加入少量AgNO3
逆向
增大
减小
不变
通入HCl
逆向
减小
增大
不变
通入H2S
正向
减小
增大
不变
【变式演练】
1.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。
2.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列平衡:Ca(OH)2(s)Ca(OH)2(aq)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
【答案】B
【详解】悬浊液氢氧化钙已经饱和,当向此悬浊液中加入少量生石灰时,CaO和水发生反应:CaO+H2O=Ca(OH)2,溶剂水减少,溶质也减少,但是由于是同一温度下的饱和溶液,所以c(Ca2+)、c(OH-)不变,n(Ca2+)、n(OH-)减少,故选B。
3.25℃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。
【题型二】溶度积常数
【典例分析】已知,,某溶液中含有浓度均为0.01 mol/L,向该溶液中逐滴加入0.01 mol/L的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】浓度均为0.01 mol/L的形成沉淀时,所需分别为、、,所需越小,越先产生沉淀,所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为,故选C。
【提分秘籍】
基本规律
1.溶度积常数(简称溶度积)——Ksp
(1)表达式:对于溶解平衡:MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq) 反应, Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n
例如:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)
(2)意义:对于同类型(正负离子个数相同)的难溶电解质,在相同温度下,Ksp越大→S(溶解度)越大
例如:Ksp(AgCl)=1.8×10-10 Ksp(AgBr)=6.3×10-15 说明S(AgCl)> S(AgBr)
不同类型物质Ksp大小与溶解度不具有可比性。25 ℃时Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,不能说明两者溶解性大小。
(3)影响因素:KSP只与难溶电解质的性质和温度有关
2.应用:判断有无沉淀生成
Q(离子积)= [c(Mn+)]m·[c(Am-)]n(任意时刻的浓度)
(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
3.溶度积(Ksp)相关计算的四种类型
(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度,如Ksp=a的饱和AgCl溶液中c(Ag+)= mol·L-1。
(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中另一种离子的浓度,如某温度下,AgCl的Ksp=a,在0.1 mol·L-1 NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=10a mol·L-1。
(3)计算反应的平衡常数,如反应Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),Ksp(MnS)=c(Mn2+)·c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-),平衡常数K==。
(4)求解开始沉淀和沉淀完全时的pH,如判断M(OH)n(s)Mn+(aq)+nOH-(aq)开始沉淀与沉淀完全时的pH。
①开始沉淀时pH的求法:c(OH-)=,c(H+)=,从而确定pH。
②沉淀完全时pH的求法:当Mn+的浓度小于或等于1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子已经沉淀完全,c(OH-)= mol·L-1,c(H+)=,从而确定pH。
【变式演练】
1.常温下,已知的溶度积常数为,则的饱和溶液的pH最接近于
A.8 B.11 C.13 D.9
【答案】B
【详解】的饱和溶液中2c(Mg2+)=c(OH-),设c(OH-)=xmol/L,则的溶度积常数Ksp[]=c(Mg2+)c2(OH-)=x3=,解得x=3.3×10-4mol/L,c(H+)==3×10-11mol/L,pH=-lgc(H+)=11-lg3≈11,故选B。
2.已知反应,该反应的平衡常数表达式为
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】固体纯物质的浓度为定值,不列入化学平衡常数,已知反应,则化学平衡常数K=,答案选C。
3.下列说法错误的是
已知:不考虑溶液混合时温度变化。
A.溶液与过量NaOH溶液反应最终可得到
B.向浓氨水中滴加饱和溶液可制得
C.常温下,AgCl和AgI的曲线如图所示,由图可知
D.常温下,往饱和的悬浊液中,滴加溶液,保持不变
【答案】A
【详解】A. 氢氧化镁难溶于水,碳酸镁微溶于水,则溶液与过量NaOH溶液反应最终可得到沉淀,故A不正确;
B.不溶于氨水,则向浓氨水中滴加饱和溶液可发生复分解反应,制得沉淀,故B正确;
C. 常温下,AgCl和AgI的曲线如图所示,由图可知Ksp(AgCl)=c(Ag+)•c(Cl-)=10-10×100=1×10-10,Ksp(AgI)=c(Ag+)•c(I-)=10-17×100=1×10-17,,故C正确;
D. 常温下,往饱和的悬浊液中,滴加溶液,硫酸根浓度增大、沉淀溶解平衡左移,但溶度积只与温度有关,温度不变则保持不变,故D正确;
选A。
【题型三】沉淀溶解平衡的应用
【典例分析】下列有关沉淀溶解平衡的应用说法不正确的是
A.白醋可除水垢中的 B.添加氟化物的牙膏可预防龋齿
C.明矾可用作消毒剂 D.可用作沉淀剂除废水中的
【答案】C
【详解】A.白醋的主要成分是醋酸,醋酸的酸性比碳酸强,醋酸能与碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳和水,故白醋可除水垢中的,A项正确;
B.牙齿表面釉质层的主要成分是难溶的Ca5(PO4)3OH,使用含氟牙膏,可发生沉淀的转化Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq),Ca5(PO4)3F更难溶于水、且能抵抗酸的侵蚀,故牙膏中添加氟化物可预防龋齿,B项正确;
C.明矾溶于水,电离产生的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附性,能吸附水中悬浮物并使之沉降,所以明矾不能作消毒剂,C项错误;
D.与Cu2+反应生成CuS沉淀,所以Na2S可用作沉淀剂除去废水中的Cu2+,D项正确;
答案选C。
【提分秘籍】
基本规律
1.沉淀的生成
(1)调节pH法
如:除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH。
(2)加沉淀法:以Na2S或H2S做沉淀剂除去Cu2+和Hg2+
【注意】沉淀剂的选择:
(1)要能除去溶液中指定的离子,又不能影响其他离子的存在,并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还
要便于除去,如沉淀NaNO3溶液中的Ag+,可用NaCl作沉淀剂。
(2)溶液中沉淀物的溶解度越小,离子沉淀越完全,例如,除去SO42-,选择Ba2+比Ca2+好。
(3)要注意沉淀剂的电离程度,如欲使Mg2+沉淀为Mg(OH)2,用NaOH作沉淀剂比用氨水的效果要好。
2.沉淀的溶解
(1)酸溶解法
如:CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。
(2)盐溶液溶解法
如:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O。
(3)氧化还原溶解法
如:不溶于盐酸的硫化物CuS溶于稀HNO3,化学方程式为3CuS+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H2O。
(4)配位溶解法
如:AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。
3.沉淀的转化
(1)实质:沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。
(2)原则:①一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。两者的溶解度差别越大,转化越容易。
②当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时,生成沉淀时所需试剂离子浓度越小的越先沉淀。
③如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大,就能实现分步沉淀,从而达到提纯、分离的目的。
(3)常见转化:如AgNO3溶液AgCl(白色沉淀)AgBr(浅黄色沉淀)AgI(黄色沉淀)Ag2S(黑色沉淀)。
(4)沉淀转化的应用:
①锅炉除水垢:CaSO4CaCO3CaCl2
②水垢的生成:硬水中MgHCO3MgCO3Mg(OH)2
③自然界中矿物的转化:
原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS)
CuSO4+ZnS=CuS+ZnSO4 、 CuSO4+PbS=CuS+PbSO4
【注意】溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀,如在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液,也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。
【变式演练】
1.为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,不可以使用的试剂是(已知:, )
A.NH3·H2O B.MgO C.Mg(OH)2 D.MgCO3
【答案】A
【详解】由溶度积可知,向溶液中加入氨水,镁离子和铁离子均会转化为氢氧化镁、氢氧化铁沉淀,铁离子在溶液中存在如下水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,向溶液中加入氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁,氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁会消耗溶液中的氢离子,使平衡向正反应方向移动,促进铁离子水解,使溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,且不引入新的杂质,所以不可以使用的试剂是氨水,故选A。
2.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。
3.实验:①溶液和溶液等体积混合得到浊液,过滤得到滤液和白色沉淀;②向滤液b中滴加溶液,出现浑浊;③向沉淀中滴加溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是
A.浊液中存在沉淀溶解平衡:
B.滤液b中不含有
C.③中颜色变化说明转化为
D.实验可以证明比更难溶
【答案】B
【详解】A.浊液a中含有AgCl,存在沉淀的溶解平衡:,故A正确;
B.滤液为AgCl的饱和溶液,也存在沉淀的溶解平衡,即存在Ag+,故B错误;
C.向AgCl中滴加0.1mol•L-1KI溶液,白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀,故C正确;
D.向AgCl中滴加0.1mol•L-1KI溶液,白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀,实验证明AgI比AgCl更难溶,故D正确;
故选B。
【题型四】沉淀溶解平衡图像分析
【典例分析】。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡如图。下列说法不正确的是
A.a点无ZnS沉淀生成
B.可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2
C.向CuS悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动,c(S2-)增大
D.CuS和MnS共存的悬浊液中,
【答案】C
【详解】A.a点在ZnS溶解平衡曲线的上方,此时若p(S2-)相同的情况下,a点对应的p(Zn2+)>沉淀溶解平衡曲线对应的p(Zn2+),即a点c(Zn2+)<沉淀溶解平衡曲线对应的c(Zn2+),因此此时无ZnS沉淀生成,A正确;
B.从图中可知,p(S2-)相同的情况下,MnS沉淀时对应的c(Mn2+)>ZnS沉淀时对应的c(Zn2+),即Ksp(MnS)>Ksp(ZnS),因此MnS会与ZnCl2反应生成ZnS,B正确;
C.向CuS悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动,但是溶液仍为悬浊液的情况下,CuS悬浊液仍为饱和状态,且Ksp(CuS)不变,且饱和溶液中c(Cu2+)=c(S2-),则c(S2-)不变,C错误;
D.根据图示可知,MnS的Ksp(MnS)=10-15,CuS的Ksp(CuS)=10-35,CuS和MnS共存的悬浊液中,硫离子浓度相同,则,D正确;
故答案选C。
【提分秘籍】
基本规律:沉淀溶解平衡图像类题的解题步骤
1.明确图像中纵轴、横轴的含义
纵轴、横轴通常是难溶电解质溶解后电离出的离子浓度或离子浓度的对数及负对数。
2.理解图像中线上点线外点的含义
(1)以AgCl为例,在该沉淀溶解平衡图像中,曲线上任意一点都表示达到了沉淀溶解平衡状态,此时,Q=Ksp。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度都只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外。
(2)曲线上方区域的点均表示过饱和溶液,此时Q>Ksp
(3)曲线下方区域的点均表示不饱和溶液,此时Q<Ksp
3.抓住Ksp的特点,结合选项分析判断
(1)溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:
①原溶液不饱和时,离子浓度都增大;
②原溶液饱和时,离子浓度都不变。
(2)溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同。
(3)实现曲线上的点之间的转化需保持温度不变,改变相关微粒的浓度;实现曲线上的点与曲线外的点之间的转化一定要改变温度。
【变式演练】
1.常温下,已知、的沉淀溶解平衡曲线如图所示,溶液中和阴离子(、)浓度的负对数分别用pM和pR表示。
已知:。下列说法正确的是
A.曲线XY代表的是
B.的为mol⋅L
C.在饱和溶液中加少量固体,,浓度均减小
D.阴影区域内,可析出,而不析出
【答案】B
【分析】,,,则;同理,;结合图像可知,曲线XY、XZ分别代表的是、;
【详解】A.由分析可知,曲线XY代表的是,A错误;
B.由X坐标可知,的,B正确;
C.在饱和溶液中加少量固体,则碳酸根离子浓度增大,沉淀溶解平衡逆向移动,浓度减小,碳酸根离子浓度增大,水解生成的氢氧根离子浓度增大,C错误;
D.阴影区域内,可析出,而不析出,D错误;
故选B。
2.氯化银和溴化银常用于制造感光材料。它们在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
已知:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),M为Cl-或Br-,pM表示-lgc(M)。下列说法不正确的是
A.点和 点对应的大小关系
B.两点溶液中的
C.曲线Ⅱ代表AgCl的沉淀溶解平衡曲线
D.向点的溶液中加入少量AgM固体,溶液组成由沿曲线向方向移动
【答案】D
【分析】因为Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),当c(Ag+)相同时,c(Cl-)>c(Br-),pM(Cl-)<pM(Br-),则Ⅰ表示AgBr的沉淀溶解平衡曲线,Ⅱ表示AgCl的沉淀溶解平衡曲线。
【详解】A.点和 点都在曲线Ⅰ上,都是相同温度下的AgBr的饱和溶液,则对应的大小关系 ,A正确;
B.两点,溶液中的c(Ag+)相同,Ⅰ表示AgBr的沉淀溶解平衡曲线,Ⅱ表示AgCl的沉淀溶解平衡曲线,由于Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),所以,B正确;
C.由分析可知,曲线Ⅱ代表AgCl的沉淀溶解平衡曲线,C正确;
D.向点的溶液中加入少量AgM固体,由于m点的溶液是AgBr的饱和溶液,AgBr难溶于水,所以溶液组成仍在点,不会沿曲线向方向移动,D不正确;
故选D。
3.某温度下AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。pX=-lgc(X),X可代表Ag+、Cl-、CrO。下列说法不正确的是
A.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=10-11.4
B.区域II存在AgCl沉淀
C.反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO(aq)的平衡常数K=108.2
D.向NaCl和Na2CrO4均为0.1mol•L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生AgCl沉淀
【答案】B
【分析】利用b点坐标(10,0.7)可得Ksp(Ag2CrO4)===10-11.4,同理,利用a点坐标(2.8,7)可得Ksp(AgCl)===10-9.8。
【详解】A.该温度下,利用b点坐标(10,0.7)可得Ksp(Ag2CrO4)===10-11.4,A正确;
B.区域II在AgCl曲线的上方,坐标是浓度的负对数,坐标值越大则浓度越小,故曲线上方各点的浓度积小于Ksp(AgCl),则不存在AgCl沉淀,B不正确;
C.反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO(aq)的平衡常数K==108.2,C正确;
D.向NaCl和Na2CrO4均为0.1mol•L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,产生沉淀时最低Ag+浓度分别是和,则先产生AgCl沉淀,D正确;
故选B。
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.下列对“难溶”的理解正确的是
A.“难溶”是指物质常温时在水中溶解的质量小于0.01g
B.在水中难溶的物质,也难溶于其他溶剂
C.只有难溶的物质才能建立溶解平衡
D.相同条件下,难溶的物质更容易形成饱和溶液
【答案】D
【详解】A.“难溶”是指物质常温时在100g水中溶解的质量小于0.01g,A错误;
B.在水中难溶的物质,不一定难溶于其他溶剂,如苯难溶于水、易溶于CCl4,B错误;
C.不只有难溶的物质才能建立溶解平衡,如微溶的CaSO4也能建立溶解平衡,C错误;
D.相同条件下,难溶的物质更容易形成饱和溶液,D正确;
故选D。
2.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.加热蒸发饱和Ag2CrO4溶液再恢复到t℃,可使溶液由Y点变到Z点
B.在X点没有Ag2CrO4沉淀生成,则此时温度低于t℃
C.向饱和Ag2CrO4溶液中加入少量AgNO3固体,可使溶液由Z点到Y点
D.在t℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-9
【答案】C
【详解】A.加热蒸发饱和Ag2CrO4溶液再恢复到t℃,沉淀析出后c(CrO42-)浓度不变,故A错误;
B.在X点没有Ag2CrO4沉淀生成,则此时温度高于t℃,故B错误;
C.向饱和Ag2CrO4溶液中加入少量AgNO3固体,溶解平衡逆向移动,c(CrO42-)浓度减小,可以使溶液由Z点到Y点,故C正确;
D.依据 图象曲线上的数据结合溶度积常数概念计算得到;曲线上的点是沉淀溶解平衡,Ag2CrO4的沉淀溶剂平衡为:Ag2CrO4(s)⇌2Ag+CrO42-,Ksp=c2(Ag+)c(CrO42-)=(10-3)2•10-6=10-12,故D错误;
故答案为C。
3.难溶电解质AB2饱和溶液中,c(A+) = xmol·L-1,c(B-) = ymol·L-1,则Ksp值为
A.
; B.xy; C.xy2 D.4xy2
【答案】C
【详解】试题分析:根据难溶电解质的化学式可知,Ksp=c(A+)·c2(B-)=xy2,答案选C。
考点:考查溶度积常数的有关判断
点评:本题是常识性知识的考查,难度不大,主要是识记性,不难得分。
4.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法,正确的是
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度不变
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变
【答案】A
【详解】试题分析:A.沉淀溶解平衡是动态平衡,AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等且不为零,A项正确;B.AgCl难溶于水,在水中建立沉淀溶解平衡,溶液中有Ag+和Cl-,B项错误;C.沉淀溶解平衡是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动,AgCl沉淀的溶解度增大;C项错误;D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动,AgCl沉淀的溶解度减小,D项错误;选A。
考点:考查沉淀溶解平衡的应用。
5.不同温度(T1和T2)时,硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法不正确的是
A.T1<T2
B.T2温度时c点对应的分散系均一稳定
C.T1温度时b点和c点的Ksp相等
D.加入BaCl2固体,可使分散系由a点变到b点
【答案】D
【详解】A.硫酸钡在水中溶解时吸收热量,温度越高,Ksp越大,在T2时硫酸钡的Ksp大,故T2>T1,故A正确;
B.在T2时c点表示Qc<Ksp,溶液未达饱和,没有有沉淀析出,此时为不饱和溶液,分散系均一稳定,故B正确;
C.Ksp是一常数,温度不变Ksp不变,故C正确;
D.硫酸钡溶液中存在着溶解平衡,a点在平衡曲线上,加入BaCl2,会增大c(Ba2+),平衡左移,c(SO)应降低,所以不能使溶液由a点变到b点,故D错误;
故选:D。
6.下列关于难溶电解质沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.可直接根据Ksp的数值大小比较同温度下不同难溶电解质在水中的溶解度大小
B.在AgCl的饱和溶液中,加入蒸馏水,Ksp(AgCl)不变
C.难溶电解质的溶解平衡过程是可逆的,且在平衡状态时
D.25 ℃时,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),向AgCl的饱和溶液中加入少量KI固体,一定有黄色沉淀生成
【答案】B
【详解】A.比较不同类型的难溶物的溶解度大小,必须通过计算溶解度比较,不能通过溶度积直接比较,A项错误;
B.因难溶盐电解质的Ksp与温度有关,不受其他因素的影响,所以加入蒸馏水,氯化银的Ksp不变,B项正确;
C.难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时生成沉淀的速率和沉淀溶解的速率相等,且不等于零,即沉淀溶解平衡是一种动态平衡,C项错误;
D.Qc(AgI)<Ksp(AgI)时,无沉淀生成,则向AgCl的饱和溶液中加入少量KI固体,不一定有黄色沉淀生成,D项错误;
答案选B。
7.要使工业废水中的Pb2+沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:
化合物
PbSO4
PbCO3
PbS
溶解度/g
1.03×10-4
1.81×10-7
1.84×10-14
由上述数据可知,沉淀剂最好选用。
A.硫化物 B.硫酸盐 C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均不可
【答案】A
【详解】对于组成和结构相似的化合物,一般情况下,溶度积越小,溶解度越小;溶度积常数越小,沉淀时需要的离子浓度越小;PbSO4、PbCO3、PbS中,PbS的溶解度最小,因此最好选用硫化物将工业废水中的Pb2+转化为PbS沉淀来除去,综上所述A符合;
故答案为:A。
8.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
【详解】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。
9.某小组同学设计如下实验探究沉淀的生成与转化。下列有关说法不正确的是
A.步骤①产生的浊液中存在平衡:
B.步骤②中溶液先变浑浊的反应:
C.步骤③中浊液颜色变化说明有生成
D.该实验可证明沉淀可以转化为沉淀
【答案】D
【详解】A.反应①中沉淀是Ag2CrO4,存在溶解平衡:,故A正确;
B.反应①中存在溶解体系,即①的上层清液中存在Ag+,加入NH3·H2O,先发生,继续滴加NH3·H2O,发生AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]OH+2H2O,因此溶液显变浑浊,再变澄清,故B正确;
C.浊液中加入NaCl,有白色沉淀产生,该沉淀为AgCl,故C正确;
D.根据实验,加入AgNO3是过量的,加入NaCl会有AgCl沉淀产生,因此本实验不能证明沉淀可以转化为AgCl沉淀,故D错误;
故选D。
10.已知Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI),某溶液中含有等物质的量浓度的Cl-、Br-、I-,当逐滴加入AgNO3溶液时,沉淀出现的先后顺序是
A.AgCl、AgI、AgBr B.AgCl、AgBr、AgI
C.AgBr、AgI、AgCl D.AgI、AgBr、AgCl
【答案】D
【详解】含有等物质的量浓度的Cl-、Br-、I-,当逐滴加入AgNO3溶液时,溶解度小的优先析出,溶解度AgI<AgBr<AgCl,则沉淀出现的先后顺序是AgI、AgBr、AgCl,D满足;
答案选D。
培优第二阶——能力提升练
11.要想除去废水中Pb2+,最好选用下列哪种试剂[已知:Ksp(PbCl2)= 1.9×10-14、Ksp(PbSO4)=1.06×10-8、Ksp(PbCO3)=3.3×10-14、Ksp(PbS)=3.4×10-28]
A.NaCl B.Na2S C.Na2SO4 D.Na2CO3
【答案】B
【详解】同种类型沉淀溶度积越小,更易生成沉淀,则PbS比、PbCO3更难溶,PbCl2与PbS相比,设c(Pb2+)=1 mol/L,则根据沉淀溶度积可计算需要的氯离子浓度、硫离子浓度的分别为:和3.3×10-14,显然硫离子更易使废水中Pb2+沉淀,综上,处理废水中的Pb2+宜选择的试剂是Na2S。
12.绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A.向n点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由n沿mpn线向p方向移动
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)<Ksp(q)
C.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
【答案】A
【分析】硫化镉在溶液中存在溶解平衡:CdS(s) Cd2+(aq)+ S2-(aq),硫化镉的溶度积是温度函数,温度不变,溶度积不变,升高温度,溶度积增大。
【详解】A.向n点的溶液中加入少量固体,硫化钠溶液,硫离子浓度增大,平衡逆向移动,镉离子浓度减小,则溶液组成由n沿mpn线向右下方向移动,故A错误;
B.硫化镉的溶度积是温度函数,温度不变,溶度积不变,升高温度,溶度积增大,m、n、p三点的温度相同,且小于q点,则溶度积的关系为,故B正确;
C.曲线上的p、q点时,CdS饱和溶液c(Cd2+)=c(S2-),难溶物的溶解度既可用溶质的质量表示,也可以用溶解出的离子浓度表示,所以图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度,故C正确;
D.硫化镉的溶度积是温度函数,温度不变,溶度积不变;温度降低平衡逆向移动,故温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动,故D正确;
故选A。
13.时,、在水中的溶解平衡曲线如图所示(X表示Cl或Br),已知。下列说法错误的是
A.代表在水中的溶解平衡曲线
B.其他条件不变,增大,N点会向P点移动
C.在水中的溶解度和在氯化钠溶液中的溶解度不同
D.向溶液中加入3~4滴溶液,得到白色沉淀,再滴加3~4滴溶液,出现浅黄色沉淀,可以证明
【答案】B
【分析】由可知,图中曲线L1为AgBr的沉淀溶解平衡曲线,曲线L2为AgCl的沉淀溶解平衡曲线;
【详解】A.由分析可知,L1为AgBr的沉淀溶解平衡曲线,代表AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线,故A正确;
B.其他条件不变,增大,因溶度积常数不变导致Ag+离子浓度减小,则点不可能向P点移动,而是沿着线向下移动,故B错误;
C.氯化钠溶液中含氯离子、AgCl的沉淀溶解平衡逆向移动,溶解度减小,故C正确;
D.向溶液中加入3~4滴溶液,得到白色沉淀,反应中银离子少量、沉淀完全,再滴加0.1mol/LNaBr溶液,出现浅黄色沉淀,则发生,可以证明,故D正确;
答案选B。
14.化工生产中常用作为沉淀剂除去工业废水中的:,下列说法正确的是
A.的比的小
B.该反应达平衡时
C.该反应的平衡常数
D.若平衡后再加入少量,则变小
【答案】C
【详解】A.化学式组成比例相同,溶度积大的可以转化为溶度积小的,所以的比的大,A错误;
B.达到平衡时,所以,B错误;
C.该反应的平衡常数,C正确;
D.若平衡后再加入少量,则变大,D错误;
故选C。
15.下列应用或现象主要体现的是沉淀溶解平衡原理的有
①热纯碱溶液洗涤油污的能力强
②泡沫灭火器灭火
③溶洞的形成
④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡能
⑤误将钡盐[、]当作食盐食用后,常用0.5%的溶液解毒
A.仅②③④ B.仅①②③ C.仅③④⑤ D.全部
【答案】C
【详解】①纯碱溶液中碳酸钠水解显碱性,可使油脂发生水解反应而去除,热纯碱溶液洗涤油污的能力强,主要是因为升高温度,促进碳酸钠水解,使其碱性增强,这与沉淀溶解平衡无关,①不符合题意;
②泡沫灭火器中硫酸铝与碳酸氢钠会发生相互促进的水解反应,从而释放大量二氧化碳,这与沉淀溶解平衡无关,②不符合题意;
③溶洞的形成主要是利用难溶物碳酸钙不断被二氧化碳和水侵蚀生成可溶性碳酸氢钙以后,碳酸氢钙再分解生成碳酸钙的过程,主要体现的是沉淀溶解平衡原理,③符合题意;
④碳酸钡可溶于盐酸形成重金属离子钡离子,不能作“钡餐”而硫酸钡不溶于水,也不溶于酸,所以可以做“钡餐”,④符合题意;
⑤误将钡盐[、]当作食盐食用后,常用0.5%的溶液解毒,涉及的是钡离子与硫酸根离子生成难溶于水的硫酸钡沉淀,体现的主要是生成沉淀的过程,⑤符合题意;
综上所述,仅③④⑤符合题意,C项正确。
故选C。
16.已知某温度下CaCO3的Ksp=2.8×10-9,现将浓度为4×10-4mol/L的Na2CO3溶液与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.7.0×10-6 mol/L B.1.4×10-5 mol/L C.2.8×10-5 mol/L D.5.6×10-5 mol/L
【答案】C
【详解】溶液的浓度为,与某浓度CaCl2溶液等体积混合后溶液中,时,会产生沉淀,即×>2.8×10-9,解得,故原CaCl2溶液的最小浓度应大于;
故选C。
17.常温下,CuS、FeS饱和溶液中阳离子、阴离子的浓度负对数关系如图所示。已知,。下列说法中错误的是
A.FeS固体能用于去除工业废水中的
B.曲线A代表FeS,q点可表示FeS的不饱和溶液
C.向曲线B代表的体系中加入少量固体,可实现由p点到q点的移动
D.向和混合溶液中加入溶液,当两种沉淀共存时,
【答案】C
【详解】A.FeS的溶度积比CuS的溶度积大,则FeS能转化为更难溶的CuS,故FeS固体能用于去除工业废水中的,故A正确;
B.图像的横纵坐标为离子浓度的负对数,坐标值越大,离子浓度越小,故曲线A代表的难溶物的溶度积更大,故曲线A代表FeS,q点对于FeS来说,离子积小于溶度积,故可表示FeS的不饱和溶液,故B正确;
C.向曲线B代表的体系中加入少量固体,S2-浓度增大,CuS的溶解平衡逆向移动,Cu2+浓度减小,故不可实现由p点到q点的移动,故C错误;
D.向和混合溶液中加入溶液,当两种沉淀共存时,,故D正确;
故选C。
18.从含Cl-和I-的混合溶液中得到AgCl和AgI的流程如图:
下列说法不正确的是
A.“沉淀I”步骤中发生的反应有:Ag++Cl-=AgCl↓,Ag++I-=AgI↓
B.AgCl可溶于4 mol∙L−1的氨水,原因是生成配离子[Ag(NH3)2]+,使AgCl的沉淀溶解平衡向溶解方向移动,可以用勒夏特列原理解释
C.“溶解”步骤反应的离子方程式:Ag++2NH3=[Ag(NH3)2]+
D.“沉淀Ⅱ”步骤中可以用盐酸代替硝酸
【答案】C
【分析】向含Cl-和I-的混合溶液中加入酸化硝酸银溶液生成碘化银、氯化银沉淀,过滤,向滤液中氨水,氯化银沉淀溶解,过滤,向滤液中加入硝酸,得到氯化银沉淀,过滤。
【详解】A.根据前面分析“沉淀I”主要是沉淀氯离子和碘离子,则发生的反应有:Ag++Cl-=AgCl↓,Ag++I-=AgI↓,故A正确;
B. AgCl(s)存在溶解平衡,向AgCl(s)溶解平衡溶液中加入4 mol∙L−1的氨水,生成配离子[Ag(NH3)2]+,致使AgCl的沉淀溶解平衡向溶解方向移动,可以用勒夏特列原理解释,故B正确;
C.“溶解”步骤反应的离子方程式:AgCl+2NH3∙H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O,故C错误;
D.“沉淀Ⅱ”步骤中可以用盐酸代替硝酸,将[Ag(NH3)2]+中NH3与氢离子反应,银离子与氯离子反应,故D正确。
综上所述,答案为C。
19.一定温度下,向足量的固体中加入100 mL水充分搅拌,慢慢加入固体,随着增大,溶液中的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.该温度下
B.从Y点到Z点发生的离子反应为:
C.与在一定条件下可以相互转化
D.P点溶液中
【答案】B
【详解】A.,由初始点X可知,该温度下,A正确;
B.从Y点到Z点硫酸钡沉淀转化为碳酸钡沉淀,发生的离子反应为:,B错误;
C.通过改变溶液中酸根离子的浓度,与在一定条件下可以相互转化,C正确;
D.P点溶液中,D正确;
故选B。
20.下列说法正确的是
A.相同温度下,溶度积越大,溶解度越大
B.相同温度下,在水中和溶液中的相等
C.向悬浊液中,加入固体,溶液中增加
D.已知常温下,则常温下饱和AgCl溶液中为 mol/L
【答案】B
【详解】A.溶度积的大小反映了难溶电解质的溶解能力,相同温度下,同类型的难容电解质Ksp越大,溶解度越大,不同类型的不能说Ksp越大,溶解度越大,需要进行计算判断,如AgCl的Ksp=1.8×10-10,饱和AgCl溶液中c(Ag+)=mol/L,Ag2CrO4的Ksp=1.12×10-12,饱和Ag2CrO4溶液中c(Ag+)=mol/L,推出Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2CrO4),但AgCl饱和溶液中c(Ag+)小于Ag2CrO4溶液中的c(Ag+),AgCl溶解度更小,故A错误;
B.Ksp只受温度的影响,温度不变,则Ksp不变,因此在相同温度下,BaCO3在水中和Na2CO3溶液的Ksp相等,故B正确;
C.向MgCO3悬浊液中,存在Ksp=c(Mg2+)·c(CO),且c(Mg2+)=c(CO),溶度积只受温度的影响,因此加入碳酸镁固体,Ksp不变,c(Mg2+)不变,故C错误;
D.AgCl的Ksp= c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,且c(Ag+)=c(Cl-),饱和AgCl溶液中c(Ag+)=mol/L,故D错误;
答案为B。
培优第三阶——培优拔尖练
21.某温度下,分别向浓度均为的溶液和溶液中滴加溶液,滴加过程中或与加入溶液体积的关系如图所示(已知)。下列说法不正确的是
A. B.曲线Ⅰ代表溶液
C.约为 D.
【答案】C
【详解】A.根据图可知,未滴加AgNO3溶液时-lgc(Cl-)或-lgc()均为1,则NaCl和均为强电解质,所以溶液均为0.1mol•L-1,即x=0.1,A正确;
B.1molCl-和分别消耗1mol和2molAg+,由图象可知,滴加AgNO3溶液过程中,曲线Ⅰ突跃时加入的AgNO3溶液的体积为20mL,则曲线Ⅰ代表NaCl溶液,B正确 ;
C.b点时,硝酸银和恰好完全反应,所以溶液中的溶质为NaNO3,同时存在沉淀溶解平衡;-lgc()=4,则c()=10-4mol•L-1,c(Ag+)=2×10-4mol•L-1,Ksp(Ag2CrO4)=c()•c2(Ag+)=10-4×4×10-8=4×10-12,C错误;
D.a点时,Cl-恰好完全沉淀,-lgc(Cl-)=5,则c(Cl-)=10-5mol•L-1,c(Ag+)=10-5mol•L-1,Ksp(AgCl)=c(Cl-)•c(Ag+)=10-10,c点加入40mLAgNO3溶液,溶液中,,则-lgc(Cl-)=9-lg3≈8.52,D正确;
故选C。
22.已知相同温度下,。某温度下,饱和溶液中、与的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线②中c点:
B.时,两溶液中,
C.加适量固体可使溶液由a点变到b点
D.的数量级为
【答案】B
【分析】相同温度下,,则钡离子浓度相等时,饱和溶液中硫酸根离子浓度更小,故①表示饱和溶液中与的关系,②表示与的关系。
【详解】A.②表示与的关系,由图可知,曲线②中c点:,A错误;
B.时,、,两溶液中,B正确;
C.加适量BaCl2固体,c(Ba2+)增大,Ksp(BaCO3)不变,所以可使溶液a点沿曲线②向左移动,C错误;
D.曲线②中﹣lg[c(Ba2+)=1时,=7.5,即c(Ba2+)=0.1mol/L时=10-7.5mol/L,= 10-8.5,其数量级为10-9,D错误;
故选B。
23.已知。三种金属硫化物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.向悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动
B.可用除去溶液中混有的少量
C.和共存的悬浊液中,
D.a点有沉淀生成
【答案】D
【详解】A.根据,向CuS悬浊液中加入少量水,溶液中Cu2+、S2-浓度减小,平衡向溶解的方向移动,A正确;
B.离子浓度的负对数越大,其离子浓度越小,由平衡曲线可知:Ksp(MnS)>Ksp(ZnS),则MnS沉淀可以向ZnS沉淀转化,所以可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2,发生其反应:,B正确;
C.由平衡曲线可知:当时,,则,当时,,则,所以CuS和MnS共存的悬浊液中,,C正确;
D.离子浓度的负对数越大,其离子浓度越小,a点在ZnS沉淀溶解平衡曲线的右上方,则a点溶液的离子积,一定没有ZnS沉淀生成,D错误;
故选D。
24.已知某温度下:,,若加入来沉淀和,当溶液中和共存时,溶液中的为
A.105 B.106 C.10-4 D.10-7
【答案】A
【详解】硫化锌和硫化铜共存的溶液中====105,故选A。
25.AgCl溶液在下列四种情况下,其溶解度最小的是
A.在纯水中 B.在0.1mol•L-1的AgNO3溶液中
C.在0.1mol•L-1的HCl中 D.在0.1mol•L-1的CaCl2溶液中
【答案】D
【分析】AgCl饱和溶液中存在AgCl(aq)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq),AgCl的溶解度大小取决于溶液中c(Ag+)或c(Cl-),从平衡移动的角度分析,根据c(Ag+)或c(Cl-)大小比较AgCl的溶解度,c(Ag+)或c(Cl-)越大,平衡逆向移动,AgCl的溶解度越小。
【详解】A.纯水中,c(Ag+)或c(Cl-)为0;
B.0.1mol•L-1的AgNO3溶液中c(Ag+)=0.1mol·L-1;
C.0.1mol•L-1的HCl中c(Cl-)=0.1mol·L-1;
D.0.1mol•L-1的CaCl2溶液中c(Cl-)=0.2mol·L-1,c(Cl-)浓度最大,AgCl的溶解度最小;
故选D。
26.现进行实验:
(1)将溶液和溶液等体积混合,得到悬浊液a;将悬浊液a过滤,得到滤液b和白色沉淀c。
(2)向滤液b中滴加溶液,滤液出现浑浊。
(3)向沉淀c中滴加溶液,沉淀变为黄色。
下列关于上述实验的分析错误的是
A.悬浊液a中存在沉淀溶解平衡:
B.滤液b中不含
C.实验(3)表明转化为
D.实验可以证明
【答案】B
【详解】A.将溶液和溶液等体积混合,两者恰好完全反应,向滤液b中滴加溶液,滤液出现浑浊,滤液b中含Ba2+,可知悬浊液中存在沉淀溶解平衡,A正确;
B.向滤液b中滴加溶液,滤液出现浑浊,说明滤液b中含Ba2+,B错误;
C.向沉淀c中滴加溶液,沉淀变为黄色,表明转化为,C正确;
D.一种沉淀更易转化为比它更难溶的沉淀,转化为可以证明,D正确;
故选B。
27.常温下,FeS和ZnS 的饱和溶液中,金属阳离子(M2+)与S2-的物质的量浓度的负对数关系如图所示。下列说法正确的是
A.取一定量主要含Fe2+、Zn2+的浓缩液,向其中滴加 Na2S溶液,当ZnS开始沉淀时,溶液中的
B.上述FeS饱和溶液中,只含有Fe2+和S2-,不含其他离子
C.常温下,
D.常温下,向ZnS饱和溶液中加入稀硝酸,发生的反应为
【答案】C
【分析】取点(18,0),计算硫化亚铁的溶度积常数为10-18;取点(24,0),计算硫化锌的溶度积常数为10-24。硫化锌的溶度积常数小于硫化亚铁。
【详解】A.取一定量主要含Fe2+、Zn2+的浓缩液,向其中滴加 Na2S溶液,硫化锌的溶度积小于硫化亚铁,当ZnS开始沉淀时,由于原溶液中亚铁离子的浓度未知,无法判断亚铁离子是否沉淀,无法计算,A错误;
B.FeS饱和溶液中还含有水电离的氢离子、氢氧根离子等,B错误;
C.取点(18,0),计算硫化亚铁的溶度积常数为10-18,C正确;
D.硝酸具有强氧化性,ZnS会与硝酸反应生成硫酸锌,不是硫化氢,D错误;
故选C。
28.常温下,将0.025molBaSO4粉末置于盛有蒸馏水的烧杯中形成1L悬浊液,然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽略溶液体积的变化)并充分搅拌,加入Na2CO3固体的过程中,溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示,下列说法中不正确的是
A.曲线MP表示的变化
B.BaSO4固体恰好完全溶解时,溶液中离子浓度关系为
C.BaSO4的Ksp为1×10-10
D.若要使反应正向进行,需满足
【答案】B
【详解】A.加入碳酸钠使硫酸钡转化为碳酸钡,那么溶液中的的浓度会逐渐增大,所以曲线MP表示的是,A项正确;
B.BaSO4固体恰好完全溶解时,即恰好全部转化为BaCO3时,硫酸根离子浓度最大,溶液中离子浓度大小关系为c()>c()> c(Ba2+)>c(OH-),B项错误;
C.通过分析可知,Ksp(BaSO4)=10-10,C项正确;
D.该反应的平衡常数表达式为:,当浓度熵Q<K时,反应正向进行,即,D项正确;
故选B。
29.锅炉水垢中含有的常用溶液浸泡一段时间,放出浸泡液,再用稀盐酸处理。下列说法错误的是[已知,]
A.放出的浸泡液中存在
B.将稀盐酸换成同浓度稀硫酸达不到除水垢的目的
C.使用溶液浸泡的过程中,浸泡液pH下降
D.转化为的过程中,
【答案】D
【分析】锅炉水垢中含有的常用溶液浸泡一段时间,发生反应。
【详解】A.放出的浸泡液是CaCO3的饱和溶液,其中存在,A正确;
B.将稀盐酸换成同浓度稀硫酸,则又会生成CaSO4,达不到除水垢的目的,B正确;
C.使用溶液浸泡的过程中生成CaCO3和Na2SO4,浸泡液碱性降低,pH下降,C正确;
D.转化为的过程中,溶液中和均达到饱和,有,D错误;
故选D。
30.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mol/L氯化钙溶液mol/L硫化钠溶液等体积混合, (填“能”或“不能”)产生沉淀。试解释原因 。
(2)若向CaS悬浊液中加入溶液,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,在mol/L的溶液中,当刚开始沉淀时,溶液的pH为 (保留1位小数),请写出计算过程。
【答案】(1) 不能 混合时浓度商,所以不能产生沉淀
(2)
(3)4.6
【详解】(1)该温度下,将mol/L氯化钙溶液mol/L硫化钠溶液等体积混合,,所以不能产生沉淀;
(2)若向CaS悬浊液中加入CuSO4溶液,CaS发生沉淀转化成黑色CuS沉淀 ,该过程中反应的离子方程式;
(3)已知,在mol/L的溶液中,当刚开始沉淀时,c(OH-)=,常温下,,溶液的pH为4.6。
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