内容正文:
专题07 沉淀溶解平衡
考点01 沉淀溶解平衡的概念建立
考点02 沉淀溶解平衡的影响因素
考点03 溶度积常数
考点04 沉淀溶解平衡的应用
考点05 沉淀溶解平衡曲线
▉考点01 沉淀溶解平衡的概念、建立
概念
一定温度下,当沉淀溶解的速率和沉淀析出的速率相等时,固体质量、离子浓度不变的状态
建立
固体溶质溶液中的溶质
v(溶解)>v(沉淀):沉淀溶解不饱和溶液
v(溶解)=v(沉淀):溶解的固体=析出的固体饱和溶液
v(溶解)<v(沉淀):生成沉淀饱和溶液
特征
逆;等;动;定;变
表示
AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),如Fe(OH)3为:_____________________________
▉考点02 沉淀溶解平衡的影响因素
内因
难溶电解质本身的性质,即难溶电解质的溶解能力
外因
温度
升温,大多数溶解平衡向溶解方向移动,但Ca(OH)2升温向生成沉淀方向移动
浓度
加水稀释,平衡溶解方向移动
相同离子
加入与难溶电解质含有相同离子的物质,平衡向生成沉淀的方向移动
反应离子
加入能消耗难溶电解质中所含离子的物质,平衡向溶解方向移动
▉考点03 溶度积常数
概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数,简称溶度积,符号为Ksp
意义
Ksp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力
表达式
AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)。
如:Mg(OH)2(s)Mg2++(aq)+2OH-(aq) Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)
影响因素
(1)内因:物质本身的性质。
(2)外因:仅与温度有关,与浓度、压强、催化剂等无关。
应用
定量判断给定条件下有无沉淀生成。
Q:离子积对于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)任意时刻Q=cm(An+)·cn(Bm-)。
①Q>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
②Q=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于衡状态。
③Q<Ksp,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。
【归纳总结】水溶液中四大平衡常数的比较与应用
1.四大平衡常数的比较
常数
符号
适用体系
影响因素
表达式
水的离子积常数
Kw
任意水溶液
温度升高,Kw增大
Kw=c(OH-)·c(H+)
电离常数
酸Ka
弱酸溶液
升温,K增大
HAH++A-,电离常数Ka=
碱Kb
弱碱溶液
BOHB++OH-,电离常数Kb=
盐的水解常数
Kh
盐溶液
升温,Kh增大
A-+H2OOH-+HA,水解常数Kh=
溶度积常数
Ksp
难溶电解质溶液
升温,大多数Ksp增大
MmAn的饱和溶液:Ksp=cm(Mn+)·
cn(Am-)
注意:(1)四大平衡的基本特征相同,包括逆、动、等、定、变,其研究对象均为可逆变化过程。
(2)溶解平衡有放热反应、吸热反应,升高温度后Ksp可能变大或变小;而电离平衡、水解平衡均为吸热过程,升高温度Ka(或Kb)、Kh均变大。
2.四大平衡常数的应用
(1)判断平衡移动的方向
Q与Ksp的关系
平衡移动方向
结论
Q>Ksp
逆向
溶液过饱和,有沉淀析出
Q=Ksp
不移动
溶液饱和,处于平衡状态
Q<Ksp
正向
溶液未饱和,无沉淀析出
(2)常数间的关系
①强碱弱酸盐:Kh=;②强酸弱碱盐:Kh=。
(3)判断离子浓度比值的大小变化。如将NH3·H2O溶液加水稀释,c(OH-)减小,由于电离平衡常数为,此值不变,故的值增大。
(4)利用四大平衡常数进行有关计算。
▉考点04 沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
方法
举例
解释
调节pH法
除去CuCl2溶液中的FeCl3,可向溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3]
CuO与H+反应,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀
除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至4左右
Fe3+与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3沉淀
沉淀剂法
以H2S、Na2S等沉淀污水中的Hg2+、Cu2+等重金属离子
H2S、Na2S与Cu2+、Hg2+反应生成沉淀
2.沉淀的溶解
(1)沉淀溶解的原理
根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子,使Q<Ksp,平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。
(2)沉淀溶解的方法
酸溶解法
用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。
如CaCO3难溶于水,却易溶于盐酸,原因是:CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡为CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq),当加入盐酸后发生反应:CO+2H+=H2O+CO2↑,c(CO)降低,溶液中CO与Ca2+的离子积Q(CaCO3)<Ksp(CaCO3),沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
盐溶液溶解法
Mg(OH)2难溶于水,能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为Mg(OH)2+2NH=Mg2++2NH3·H2O。
3.沉淀的转化
实质
沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程,其实质是沉淀溶解平衡的移动
条件
两种沉淀的溶解度不同,溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀,两者溶解度相差越大转化越容易。
应用
锅炉除水垢
(含有CaSO4)
CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq),反应为CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
自然界
中矿物的转化
原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS),反应为CuSO4+ZnS=CuS+ZnSO4,CuSO4+PbS=CuS+PbSO4
工业废水处理
FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)
【技巧点拨】
1.沉淀先后顺序的判断
向溶液中加入沉淀剂,当有多种沉淀生成时,哪种沉淀的溶解度最小(当各种沉淀的Ksp表达式相同时,Ksp越小,沉淀的溶解度越小),则最先生成该沉淀。
(1)向含等浓度Cl-、Br-、I-的混合液中加入AgNO3溶液,最先生成的沉淀是AgI。
(2)向含等浓度CO、OH-、S2-的混合液中加入CuSO4溶液,最先生成的沉淀是CuS。
(3)向Mg(HCO3)2溶液中加入适量NaOH溶液,生成的沉淀是Mg(OH)2而不是MgCO3,原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。
2.Ksp的大小比较
▉考点05 沉淀溶解平衡曲线
1.典型示例
以BaSO4在不同条件下沉淀溶解平衡为例
a→c
曲线上变化,增大c(SO)
b→c
加入1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不行)
d→c
加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)
c→a
曲线上变化,增大c(Ba2+)
曲线上方的点表示有沉淀生成;曲线下方的点表示不饱和溶液
2.沉淀溶解平衡移动中离子浓度对数关系曲线
图像
说明
已知:pM=-lgc(M)
(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),p(CO)=-lgc(CO)
横坐标数值越大,c(CO)越小
纵坐标数值越大,c(M)越小
曲线上方的点为不饱和溶液
曲线上的点为饱和溶液
曲线下方的点表示有沉淀生成
曲线上任意一点,坐标数值越大,其对应的离子浓度越小
3.分析沉淀溶解平衡曲线图像的一般思路
①
明确图像中横、纵坐标的含义
②
分析曲线上或曲线外的点对应的溶液是否为饱和溶液时,要明确点所对应的溶液中,若Q>Ksp,能形成沉淀,则该点所对应的溶液为过饱和溶液;若Q<Ksp,不能形成沉淀,则该点所对应的溶液为不饱和溶液
③
分析曲线上指定点的离子浓度时,需根据Ksp计算或抓住Ksp的特点,结合选项分析判断。溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:原溶液不饱和时,离子浓度都增大;原溶液饱和时,离子浓度都不变。溶度积常数只是温度的函数,与溶液中的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数都相同
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
【解析】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.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
3.下列说法中,正确的是
A.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,保持温度不变增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动
B.难溶电解质都是弱电解质
C.室温下,在水中的溶解度大于在饱和溶液中的溶解度
D.在白色沉淀上滴加溶液,沉淀变黑,说明比更难溶于水
【答案】C
【解析】A.难溶电解质是固体,其浓度可视为常数,增加难溶电解质的量对平衡无影响,A错误;
B.难溶电解质在熔融状态下可以完全电离,不一定都是弱电解质,如AgCl难溶于水,但为强电解质,B错误;
C.相同温度下,氯化银在溶液中存在沉淀溶解平衡,氯化钠溶液中氯离子抑制氯化银溶解,AgCl在水中的溶解度大于在饱和NaCl溶液中的溶解度,C正确;
D.在白色ZnS沉淀上滴加 CuSO4 溶液,沉淀变黑,说明CuS比ZnS更难溶于水,D错误;
故选C。
4.某温度下硫酸钡与水组成的混合物中加入少量硫酸钠固体,下列说法错误的是
A.BaSO4的电离程度减小 B.BaSO4溶解的量减小
C.c(Ba2+)与c(SO)的乘积不变 D.溶液的导电能力增强
【答案】A
【解析】A.硫酸钡在溶液中完全电离,则加入硫酸钠后,硫酸钡的电离程度不变,仍然为100%,故A错误;B.加入硫酸钠后,溶液中硫酸根离子浓度增大,溶解平衡向着逆向移动,导致硫酸钡的溶解的量减小,故B正确;C.c(Ba2+)与c(SO)的乘积为溶度积,由于温度不变,则硫酸钡的溶度积不变,故C正确;D.加入硫酸钠后,溶液中离子浓度增大,则溶液的导电性增强,故D正确;故选:A。
5.25℃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;
【解析】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。
6.在FeS悬浊液中,存在平衡FeS(s) ⇌Fe2+(aq)+S2-(aq)。欲使FeS固体质量减少,Fe2+浓度不变,可向悬浊液中加入的试剂是
A.CuSO4溶液 B.盐酸 C.蒸馏水 D.Na2S
【答案】C
【解析】A.加入CuSO4溶液与S2-反应生成CuS,对于平衡FeS(s) ⇌Fe2+(aq)+S2-(aq),生成物浓度减小,平衡正向移动,FeS固体质量减少,Fe2+浓度增大,A不选;
B.加入盐酸H+与S2-反应生成H2S气体,导致S2-浓度减小,平衡正向移动,FeS固体质量减少,Fe2+浓度增大,B不选;
C.加入蒸馏水稀释,平衡正向移动,FeS固体质量减少,由于还是饱和溶液,则Fe2+浓度不变,C选;
D.加入Na2S增大S2-浓度,生成物浓度增大,平衡逆向移动,FeS固体质量增加,Fe2+浓度减小,D不选;
故选:C。
7.将BaCO3形成的悬浊液均分成四份,若分别加入①50 mL0.2 mol·L-1Na2CO3溶液;②100 mL水;③50 mL 0.01 mol·L-1 氯化钡溶液;④100 mL 0.001 mol·L-1盐酸后,BaCO3 仍有剩余,则各分散系中BaCO3固体的质量由大到小的顺序为
A.①③②④ B.③④①② C.④③①② D.②①④③
【答案】A
【分析】BaCO3的溶解性很小,其悬浊液中存在沉淀溶解平衡:BaCO3(s)Ba2+(aq) +(aq),当加入或Ba2+时会使沉淀溶解平衡逆向移动,析出沉淀;当加入与离子反应的物质或加入水时会使沉淀溶解平衡正向移动,以此来解答。
【解析】①加入50 mL0.2 mol·L-1Na2CO3溶液时,由于的浓度增大,则沉淀溶解平衡逆向移动,析出沉淀,溶液中固体较多;
②BaCO3加入100 mL水中,充分溶解至溶液饱和,存在BaCO3(s)Ba2+(aq) +(aq), 则溶解的沉淀较少,溶液中剩余的固体较多;
③加入50 mL 0.01 mol·L-1 氯化钡溶液,溶液中Ba2+的浓度增大,所以BaCO3(s)Ba2+(aq) +(aq)的平衡逆向移动,析出沉淀,溶液中固体较多,但由于钡离子浓度比①中碳酸根离子浓度小,所以析出的固体比①少;
④加入100 mL0.01 mol/L盐酸中, 碳酸钡与盐酸反应,沉淀逐渐溶解,所以溶液中固体的量较少。
综上所述可知:各分散系中BaCO3固体的质量由大到小的顺序为①③②④,故合理选项是A。
8.关于溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH—(aq),下列说法中正确的是
A.加入固体Mg(OH)2,可以增大溶液中镁离子的浓度
B.溶度积常数表示式:Ksp=c(Mg2+)·c2 (OH—)
C.加入NaOH浓溶液,可以增加Mg(OH)2的溶解量
D.升高温度,不会影响溶解平衡
【答案】B
【解析】A.氢氧化镁饱和溶液中加入氢氧化镁固体,溶解平衡不移动,溶液中镁离子的浓度不变,故A错误;
B.由溶度积的概念可知,氢氧化镁的溶度积表达式为Ksp=c(Mg2+)·c2 (OH—),故B正确;
C.加入氢氧化钠浓溶液,溶液中氢氧根离子浓度增大,溶解平衡左移,氢氧化镁的溶解量减小,故C错误;
D.升高温度,氢氧化镁的溶解度增大,平衡右移,故D错误;
故选B。
9.在一定温度下,氯化银在水中存在如下沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl—(aq),若把AgCl分别放入①100mL0.1mol/LNaNO3溶液中;②100mL0.1mol/LNaCl溶液中;③100mL0.1mol/LAlCl3溶液中;④100mL0.1mol/LMgCl2溶液中,搅拌后在相同的温度下Ag+浓度由大到小的顺序是:
A.①>②>④>③ B.②>①>④>③
C.④>③>②>① D.①>④>③>②
【答案】A
【解析】氯化银在水中存在沉淀溶解平衡,相同的温度下,溶液中的氯离子浓度越大,氯化银的溶解度越小,银离子浓度越小,由题意可知,溶液中氯离子浓度由大到小顺序为③>④>②>①,则溶液中银离子浓度由大到小顺序为①>②>④>③,故选A。
10.25℃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;
【解析】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。
11.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
【答案】D
【解析】A.溶度积常数只与温度有关系,温度不变,溶度积常数不变,A错误;B.大多数难溶物的Ksp随温度的升高而增大,但也有少数物质相反,如Ca(OH)2,B错误;C.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错误;D.温度不变,溶度积常数不变,D正确;答案选D。
12.黑色的水溶性很差。已知:平衡常数,。下列有关说法错误的是
A.降低可以增大的溶解量
B.可将气体通入水溶液中制备
C.的电离平衡常数的乘积
D.用除废水中,平衡常数
【答案】C
【解析】A.已知:HgS+2H+⇌Hg2++H2S,降低pH,氢离子浓度增大,平衡正向移动,HgS的溶解量增大,故A正确;
B.HgS的溶解平衡为,可将气体通入水溶液中,浓度增大,平衡逆向移动,可制备,故B正确;
C.的电离平衡常数的乘积,故C错误;
D.用除废水中,平衡常数K=,故D正确;
故选C。
13.下列操作与化学平衡移动原理无关的是
A.用饱和食盐水除去Cl2中的HCl
B.用稀盐酸除去铜粉中的铁粉
C.用饱和碳酸钠溶液和盐酸处理水垢中的硫酸钙
D.用MgCO3除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+
【答案】B
【解析】A.氯气溶于水发生可逆反应:Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,饱和食盐水中含有大量Cl-,能抑制氯气溶解,平衡逆向移动,HCl极易溶于水,用饱和食盐水除去氯气中的HCl,与平衡移动原理有关,故A不选;
B.Fe和稀盐酸反应生成可溶性的氯化亚铁,Cu和稀盐酸不反应,所以可以用稀盐酸除去Cu中的Fe,与平衡移动原理无关,故B选;
C.硫酸钙在水溶液中存在溶解平衡CaSO4(s)⇌Ca2+(aq)+(aq),加入饱和Na2CO3溶液,Na2CO3和CaSO4电离出的Ca2+反应生成更难溶的CaCO3,促进CaSO4(s)⇌Ca2+(aq)+(aq)的平衡正向移动,与平衡移动原理有关,故C不选;
D.加入MgCO3与酸及Fe3+水解生成的H+反应,会促进水解反应的正向进行,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,使Fe3+沉淀完全,与平衡移动原理有关,故D错误;
答案选B。
14.化学与生活、生产等领域密切相关。下列说法不正确的是
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
【解析】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。
15.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。
16.已知25℃时,的平衡常数,,下列叙述中正确的是
A.25℃时,RSO4的Ksp的为
B.将浓度均为的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后可得到RCO3沉淀
C.向c()=c()的混合液中滴加RCl2溶液,首先析出RSO4沉淀
D.相同温度下,RCO3在水中的Ksp大于在Na2CO3溶液中的Ksp
【答案】A
【解析】A.反应的平衡常数K====1.75×104,Ksp(RSO4)=1.75×104×Ksp(RCO3)= 1.75×104×2.80×10-9=4.90×10-5,A正确;
B.溶液混合后体积变为原来的2倍,因此c(R2+)=3×10-5mol/L,c()=3×10-5mol/L,离子积常数Qc= c(R2+) c()=9×10-10<Ksp(RCO3),溶液未饱和,不会产生RCO3沉淀,B错误;
C.RSO4、RCO3属于同种类型的沉淀,Ksp(RSO4)>Ksp(RCO3),因此向c()=c()的溶液中滴加RCl2溶液,Ksp小的RCO3首先沉淀,C错误;
D.Ksp只与温度有关,因此只要温度不变,Ksp就不变,D错误;
故选A。
17.已知CaCO3的Ksp=2.8×10-9,现将浓度为2×10-4mol•L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用CaCl2溶液的浓度至少应为
A.2.8×10-2mol•L-1 B.1.4×10-5mol•L-1 C.2.8×10-5mol•L-1 D.5.6×10-5mol•L-1
【答案】D
【解析】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×c混(Ca2+)>2.8×10-9,解得,故原CaCl2溶液的最小浓度应大于;
故选D。
18.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
【解析】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。
19.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。下列说法正确的是
A.T1>T2
B.加入BaCl2固体,可使溶液由a点变到c点
C.c点时,在T1、T2两个温度下均没有固体析出
D.图中c点对应的是T1时硫酸钡的过饱和溶液
【答案】D
【解析】A.硫酸钡在水中溶解时吸收热量,升高温度,BaSO4的溶度积常数增大。根据图象可知温度:T2>T1,A错误;
B.硫酸钡在溶液中存在着溶解平衡,a点在平衡曲线上,加入BaCl2固体,会增大c(Ba2+),沉淀溶解平衡逆向移动,导致溶液中c()降低,所以不能使溶液由a点变到c点,B错误;
C.在T1时c点表示Qc>Ksp,溶液为过饱和溶液,有沉淀析出;在T2时c点表示Qc<Ksp,溶液不饱和,没有沉淀析出,C错误;
D.根据图象可知:在T1时c点表示Qc>Ksp,所以此时的溶液为过饱和溶液,D正确;
故合理选项是D。
20.秦俑彩绘中含有难溶的铅白(PbCO3)和黄色的PbI2。常温下,PbCO3和PbI2在水溶液中各自分别达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系如图所示,其中pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数。下列说法正确的是
A.PbCO3转化为PbI2的反应趋势很大
B.z点溶液对于PbCO3来说尚未饱和
C.Ksp(PbI2)的数量级为10-14
D.完全沉淀废液中的Pb2+,I-的效果不如CO
【答案】D
【分析】、,可知,中pM受pR的影响更大,故L1为的曲线、L2为的曲线。
【解析】A.结合分析可知,由点(0,13.1)可知,,则,其,故转化为的反应趋势很小,,A错误;
B.z点在L2之下,溶液中的浓度商大于其沉淀溶解常数,故,溶液处于过饱和状态,B错误;
C.结合分析可知,由点(0,8)可知,,C错误;
D.由图可知,相同浓度的中,碳酸根离子的浓度更小,故完全沉淀废液中的,的效果不如,D正确;
故选D。
21.某小组分别在相同体积的蒸馏水和稀硫酸中加入相同质量的固体。的变化情况如下图。
(1)溶解在稀硫酸中的变化曲线是 。
A.曲线A B.曲线B
(2)关于的变化,下列说法正确是_______。
A.逐渐变为零 B.再加水,增大
C.逐渐减小 D.逐渐增大
【答案】(1)B (2)D
【解析】(1)固体存在沉淀溶解平衡:,稀硫酸中的会抑制固体的溶解,相比在水中溶解时的小,则溶解在稀硫酸中的变化曲线是B。
(2)A.固体的沉淀溶解平衡是动态平衡,不等于零,A错误;B.只受温度影响,再加水,不变,B错误;C.固体溶解过程中,逐渐减小,逐渐增大,C错误;D.固体溶解过程中,逐渐减小,逐渐增大,D正确;故选D。
22.金属钒主要用于冶炼特种钢, 被誉为 “合金的维生素”。工业上常用富钒炉渣 (主要含FeO·V2O3, 还有少量P2O5等杂质) 制取钒的流程如下图。
回答下列问题:
25 ℃时,Ksp(NH4VO3)=4×10-2,电离常数Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。“沉钒” 后VO的浓度为 mol·L-1,则滤液的pH为__________。除OH-与VO外,滤液中还可能存在的阴离子是______。
【答案】4.5 Cl-和H2PO、PO或HPO
【解析】Ksp(NH4VO3)=4×10-2=c(NH)·c(VO),c(NH)= mol·L-1=1.8 mol·L-1,
NH+H2O NH3·H2O+ H+
开始/mol·L-1 1.8 0 0
变化/mol·L-1 x x x
平衡/mol·L-1 1.8-x x x
Kh===,解得x=c(H+)≈10-4.5 mol·L-1,则滤液的pH为4.5;除OH-与VO外,P2O5溶于水生成磷酸,磷酸电离出H2PO、PO或HPO ,滤液中还可能存在的阴离子是Cl-和H2PO、PO或HPO。
23.物质的转化在生活、生产领域应用广泛。
已知时
物质
回答下列问题:
Ⅰ.碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中形成悬浊液,测得其。
(1)静置后上层清液中, (填“>”“<”或“=”)。
(2)向悬浊液体系中通入气体,溶液中 (填“增大”“减小”或“保持不变”)。
Ⅱ.锅炉水垢严重影响锅炉使用寿命。为了除去水垢中的,可先用溶液处理,使转化为疏松、易溶于酸的,然后用酸除去。已知
(3)用过量溶液浸泡数日(忽略浸泡后溶液的浓度变化),水垢中的能否全部转化为?结合计算说明 (已知当溶液中剩余的离子浓度小于时,认为转化反应进行完全)。
(4)某同学以溶液为例,探究不同浓度与其水解程度之间的关系,利用计算机辅助作图如图,通过图示可知 。
Ⅲ.白云石的主要成分为,利用白云石制备碳酸钙和氧化镁的部分流程如下:
(5)结合表格中的数据解释“浸钙”过程中主要浸出“钙”的原因是 。
(6)“沉钙”反应的离子方程式为 。
(7)该流程中可循环利用的物质有 (填写物质的化学式)。
【答案】(1)<
(2)增大
(3)0.1mol/LNa2CO3溶液中c(Ca2+)==3.4×10—8mol/L<1×10—5mol/L,说明全部转化为
(4)CO浓度越小,水解率越大,水解程度越大
(5)Ca(OH)2溶度积远大于Mg(OH)2,浓度相等的NH4Cl溶液中,CaO优先浸出
(6)Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH
(7)NH4Cl
【分析】白云石矿样煅烧分解得到煅烧渣,向煅烧渣中加入氯化铵溶液,氧化钙与氯化铵溶液反应得到含有氯化钙和氨气,氧化镁与水反应生成氢氧化镁,过滤得到氢氧化镁和含有氯化钙、氨气的滤液;向滤液中通入二氧化碳,二氧化碳与溶液中的氯化钙和氨气反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵,过滤得到碳酸钙和可以循环使用的氯化铵溶液;
【解析】(1)将过量碳酸钙粉末置于水中形成悬浊液静置得到的上层清液为碳酸钙的饱和溶液中,溶液中存在物料守恒关系c(Ca2+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),则溶液中钙离子浓度小于碳酸根离子浓度,故答案为:<;
(2)向悬浊液体系中通入二氧化碳,溶液中二氧化碳会与碳酸钙反应生成可溶的碳酸氢钙,使得溶液中钙离子浓度增大,故答案为:增大;
(3)由溶度积可知,0.1mol/LNa2CO3溶液中c(Ca2+)==3.4×10—8mol/L<1×10—5mol/L,说明全部转化为,故答案为:0.1mol/LNa2CO3溶液中c(Ca2+)==3.4×10—8mol/L<1×10—5mol/L,说明全部转化为;
(4)由图可知,碳酸根离子浓度越小,水解率越大,水解程度越大,故答案为:CO浓度越小,水解率越大,水解程度越大;
(5)由表格数据可知,Ca(OH)2溶度积远大于Mg(OH)2,浓度相等的NH4Cl溶液中,CaO优先与氯化铵溶液反应浸出,故答案为:Ca(OH)2溶度积远大于Mg(OH)2,浓度相等的NH4Cl溶液中,CaO优先浸出;
(6)由分析可知,“沉钙”的反应为二氧化碳与溶液中的氯化钙和氨气反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH,故答案为:Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH;
(7)由分析可知,该流程中可循环利用的物质为氯化铵,故答案为:NH4Cl。
24.如图是某温度下,将足量的BaSO4固体溶于一定量水中达到溶解平衡后,假定溶液体积不变的情况下,加入Na2CO3使c ()增大过程中,溶液中c(Ba2+)和c()的变化曲线。根据图中的数据分析、计算下列各题。
(1)该温度下,BaSO4的Ksp= 。
(2)当c ()大于 mol·L-1时开始有BaCO3沉淀生成;BaCO3的Ksp= 。
(3)图像中代表沉淀转化过程中c(Ba2+)随c ()变化的曲线是 (填“MP”或“MN”);沉淀转化的离子方程式BaSO4(s)+(aq)BaCO3(s)+ (aq),该反应的平衡常数K=
(4)向1 L Na2CO3溶液中加入足量BaSO4固体,假定溶液体积不变,当溶液中c ()=1×10-3 mol·L-1时,溶解BaSO4的物质的量为 mol。
【答案】(1) (2) (3)MN 0.04 (4)
【分析】足量的BaSO4固体溶于一定量水中达到溶解平衡后,加入碳酸钠,体积不变,根据图中分析碳酸根浓度增大,碳酸根和钡离子反应生成碳酸钡,钡离子浓度减小,硫酸钡溶解平衡正向移动, 硫酸根浓度增大,因此P点代表硫酸根浓度,N点代表钡离子浓度。
【解析】(1)该温度下,BaSO4的;故答案为:。
(2)根据图中曲线得到当c ()大于 mol·L-1时开始有BaCO3沉淀生成;以N点分析,此时,c ()= mol·L-1,c (Ba2+)= mol·L-1, BaCO3的;故答案为:;。
(3)根据前面分析,加入碳酸钠,碳酸根浓度增大,碳酸根和钡离子结合生成碳酸钡沉淀,钡离子浓度减小,因此图像中代表沉淀转化过程中c(Ba2+)随c ()变化的曲线是MN;沉淀转化的离子方程式BaSO4(s)+(aq)BaCO3(s)+ (aq),该反应的平衡常数K=;故答案为:MN;0.04。
(4)向1 L Na2CO3溶液中加入足量BaSO4固体,假定溶液体积不变,当溶液中c ()=1×10-3 mol·L-1时,根据,则,得到溶液中硫酸根浓度为,溶液体积为1L,溶解BaSO4的物质的量为mol;故答案为:。
25.某电镀厂产生的废水经预处理后含有和少量的Cu2+、Ni2+,能够采用以下流程进行逐一分离,实现资源再利用。
已知:
①常温下,物质的Ksp数据:
物质
Cr(OH)3
CuS
NiS
Ksp
1×10-32
6.3×10-36
3.0×10-19
②Cr(OH)3性质与Al(OH)3相似。
③设H2S平衡浓度为1.0×10-6mol/L,已知H2S的K1=1.0×10-7,K2=7.0×10-15。
回答下列问题:
(1)还原池中溶液调pH (填“能”或“否")使用盐酸。
(2)还原池中有Cr3+和CO2气体生成,反应的离子方程式为 。
(3)沉淀池1中溶液的pH应为 时才能使c(Cr3+)降至10-5mol/L,若溶液pH过高将会导致 沉铬率下降。
(4)沉淀池2中加入的Na2S溶液呈碱性,原因是 (用主要反应的离子方程式表示),根据溶度积常数可确定沉淀2为 。
(5)沉淀池3中沉淀结束,pH=7时,溶液中主要离子是 。
【答案】(1)否
(2)3H2C2O4++8H+=2Cr3++6CO2↑+7H2O
(3)5 Cr(OH)3被过量NaOH溶液溶解
(4)S2-+H2OHS-+OH- CuS
(5)Na+、
【分析】废水经预处理后含有和少量的 Cu2+、Ni2+,还原池中加入硫酸和草酸,草酸作还原剂,将还原为Cr3+,沉淀池1加入NaOH调节pH=5.6,得到沉淀 Cr(OH)3,去除Cr3+;加硫酸调节pH=4,加硫化钠溶液生成硫化铜沉淀,去除铜离子;加氢氧化钠调节pH=7,加硫化钠溶液生成硫化镍沉淀,去除镍离子,故结合流程及题目给出的信息,可以推断沉淀1、沉淀2、沉淀3分别为Cr(OH)3、CuS、NiS。
【解析】(1)氯离子会被酸性氧化生成有毒的氯气,所以还原池中溶液调pH不能用盐酸;
(2)还原池中,二元弱酸H2C2O4还原生成Cr3+,其离子方程式为:3H2C2O4++8H+=2Cr3++6CO2↑+7H2O;
(3)当c(Cr3+)=10-5mol/L时,溶液的c(OH-)=mol/L=10-9mol/L,c(H+)=mol/L=10-5mol/L,pH=5,即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至5;Cr(OH)3的性质与Al(OH)3相似,结合Al(OH)3与NaOH溶液的反应,则pH过高将会导致Cr(OH)3被过量NaOH溶液溶解使沉铬率下降;
(4)Na2S为强碱弱酸盐,S2-水解使其溶液呈碱性:S2-+H2OHS-+OH-,HS-+H2OH2S+OH-(以第1步为主);Ksp(CuS)=6.3×10-36<Ksp(NiS)=3.0×10-19,同等条件下,Cu2+先沉淀,故沉淀2为CuS;
(5)pH=7时,此时溶液中存在如下关系:
K1==1.0×10-7,则c(HS-)=1.0×10-6mol/L;K2=7.0×10-15,则c(S2-)=7.0×10-14mol/L,由Ksp(NiS)=3.0×10-19可知,c(Ni2+)=4.3×10-6mol/L,Ni2+已沉淀完全,此时溶液中主要离子是Na+和。
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专题07 沉淀溶解平衡
考点01 沉淀溶解平衡的概念建立
考点02 沉淀溶解平衡的影响因素
考点03 溶度积常数
考点04 沉淀溶解平衡的应用
考点05 沉淀溶解平衡曲线
▉考点01 沉淀溶解平衡的概念、建立
概念
一定温度下,当沉淀溶解的速率和沉淀析出的速率时,固体质量、离子浓度的状态
建立
固体溶质溶液中的溶质
v(溶解)>v(沉淀):沉淀溶液
v(溶解)=v(沉淀):溶解的固体=析出的固体溶液
v(溶解)<v(沉淀):沉淀溶液
特征
逆;等;动;定;变
表示
AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),如Fe(OH)3为:_____________________________
▉考点02 沉淀溶解平衡的影响因素
内因
难溶电解质本身的性质,即难溶电解质的溶解能力
外因
温度
升温,大多数溶解平衡向溶解方向移动,但Ca(OH)2升温向生成沉淀方向移动
浓度
加水稀释,平衡溶解方向移动
相同离子
加入与难溶电解质含有相同离子的物质,平衡向生成沉淀的方向移动
反应离子
加入能消耗难溶电解质中所含离子的物质,平衡向溶解方向移动
▉考点03 溶度积常数
概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数,简称溶度积,符号为Ksp
意义
Ksp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力
表达式
AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)。
如:Mg(OH)2(s)Mg2++(aq)+2OH-(aq) Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)
影响因素
(1)内因:物质本身的性质。
(2)外因:仅与温度有关,与浓度、压强、催化剂等无关。
应用
定量判断给定条件下有无沉淀生成。
Q:离子积对于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)任意时刻Q=cm(An+)·cn(Bm-)。
①Q>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
②Q=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于衡状态。
③Q<Ksp,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。
【归纳总结】水溶液中四大平衡常数的比较与应用
1.四大平衡常数的比较
常数
符号
适用体系
影响因素
表达式
水的离子积常数
Kw
任意水溶液
温度升高,Kw增大
Kw=c(OH-)·c(H+)
电离常数
酸Ka
弱酸溶液
升温,K增大
HAH++A-,电离常数Ka=
碱Kb
弱碱溶液
BOHB++OH-,电离常数Kb=
盐的水解常数
Kh
盐溶液
升温,Kh增大
A-+H2OOH-+HA,水解常数Kh=
溶度积常数
Ksp
难溶电解质溶液
升温,大多数Ksp增大
MmAn的饱和溶液:Ksp=cm(Mn+)·
cn(Am-)
注意:(1)四大平衡的基本特征相同,包括逆、动、等、定、变,其研究对象均为可逆变化过程。
(2)溶解平衡有放热反应、吸热反应,升高温度后Ksp可能变大或变小;而电离平衡、水解平衡均为吸热过程,升高温度Ka(或Kb)、Kh均变大。
2.四大平衡常数的应用
(1)判断平衡移动的方向
Q与Ksp的关系
平衡移动方向
结论
Q>Ksp
逆向
溶液过饱和,有沉淀析出
Q=Ksp
不移动
溶液饱和,处于平衡状态
Q<Ksp
正向
溶液未饱和,无沉淀析出
(2)常数间的关系
①强碱弱酸盐:Kh=;②强酸弱碱盐:Kh=。
(3)判断离子浓度比值的大小变化。如将NH3·H2O溶液加水稀释,c(OH-)减小,由于电离平衡常数为,此值不变,故的值增大。
(4)利用四大平衡常数进行有关计算。
▉考点04 沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
方法
举例
解释
调节pH法
除去CuCl2溶液中的FeCl3,可向溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3]
CuO与H+反应,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀
除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至4左右
Fe3+与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3沉淀
沉淀剂法
以H2S、Na2S等沉淀污水中的Hg2+、Cu2+等重金属离子
H2S、Na2S与Cu2+、Hg2+反应生成沉淀
2.沉淀的溶解
(1)沉淀溶解的原理
根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子,使Q<Ksp,平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。
(2)沉淀溶解的方法
酸溶解法
用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。
如CaCO3难溶于水,却易溶于盐酸,原因是:CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡为CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq),当加入盐酸后发生反应:CO+2H+=H2O+CO2↑,c(CO)降低,溶液中CO与Ca2+的离子积Q(CaCO3)<Ksp(CaCO3),沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
盐溶液溶解法
Mg(OH)2难溶于水,能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为Mg(OH)2+2NH=Mg2++2NH3·H2O。
3.沉淀的转化
实质
沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程,其实质是沉淀溶解平衡的移动
条件
两种沉淀的溶解度不同,溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀,两者溶解度相差越大转化越容易。
应用
锅炉除水垢
(含有CaSO4)
CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq),反应为CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
自然界
中矿物的转化
原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS),反应为CuSO4+ZnS=CuS+ZnSO4,CuSO4+PbS=CuS+PbSO4
工业废水处理
FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)
【技巧点拨】
1.沉淀先后顺序的判断
向溶液中加入沉淀剂,当有多种沉淀生成时,哪种沉淀的溶解度最小(当各种沉淀的Ksp表达式相同时,Ksp越小,沉淀的溶解度越小),则最先生成该沉淀。
(1)向含等浓度Cl-、Br-、I-的混合液中加入AgNO3溶液,最先生成的沉淀是AgI。
(2)向含等浓度CO、OH-、S2-的混合液中加入CuSO4溶液,最先生成的沉淀是CuS。
(3)向Mg(HCO3)2溶液中加入适量NaOH溶液,生成的沉淀是Mg(OH)2而不是MgCO3,原因是Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小。
2.Ksp的大小比较
▉考点05 沉淀溶解平衡曲线
1.典型示例
以BaSO4在不同条件下沉淀溶解平衡为例
a→c
曲线上变化,增大c(SO)
b→c
加入1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不行)
d→c
加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)
c→a
曲线上变化,增大c(Ba2+)
曲线上方的点表示有沉淀生成;曲线下方的点表示不饱和溶液
2.沉淀溶解平衡移动中离子浓度对数关系曲线
图像
说明
已知:pM=-lgc(M)
(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),p(CO)=-lgc(CO)
横坐标数值越大,c(CO)越小
纵坐标数值越大,c(M)越小
曲线上方的点为不饱和溶液
曲线上的点为饱和溶液
曲线下方的点表示有沉淀生成
曲线上任意一点,坐标数值越大,其对应的离子浓度越小
3.分析沉淀溶解平衡曲线图像的一般思路
①
明确图像中横、纵坐标的含义
②
分析曲线上或曲线外的点对应的溶液是否为饱和溶液时,要明确点所对应的溶液中,若Q>Ksp,能形成沉淀,则该点所对应的溶液为过饱和溶液;若Q<Ksp,不能形成沉淀,则该点所对应的溶液为不饱和溶液
③
分析曲线上指定点的离子浓度时,需根据Ksp计算或抓住Ksp的特点,结合选项分析判断。溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:原溶液不饱和时,离子浓度都增大;原溶液饱和时,离子浓度都不变。溶度积常数只是温度的函数,与溶液中的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数都相同
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.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
3.下列说法中,正确的是
A.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,保持温度不变增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动
B.难溶电解质都是弱电解质
C.室温下,在水中的溶解度大于在饱和溶液中的溶解度
D.在白色沉淀上滴加溶液,沉淀变黑,说明比更难溶于水
4.某温度下硫酸钡与水组成的混合物中加入少量硫酸钠固体,下列说法错误的是
A.BaSO4的电离程度减小 B.BaSO4溶解的量减小
C.c(Ba2+)与c(SO)的乘积不变 D.溶液的导电能力增强
5.25℃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
6.在FeS悬浊液中,存在平衡FeS(s) ⇌Fe2+(aq)+S2-(aq)。欲使FeS固体质量减少,Fe2+浓度不变,可向悬浊液中加入的试剂是
A.CuSO4溶液 B.盐酸 C.蒸馏水 D.Na2S
7.将BaCO3形成的悬浊液均分成四份,若分别加入①50 mL0.2 mol·L-1Na2CO3溶液;②100 mL水;③50 mL 0.01 mol·L-1 氯化钡溶液;④100 mL 0.001 mol·L-1盐酸后,BaCO3 仍有剩余,则各分散系中BaCO3固体的质量由大到小的顺序为
A.①③②④ B.③④①② C.④③①② D.②①④③
8.关于溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH—(aq),下列说法中正确的是
A.加入固体Mg(OH)2,可以增大溶液中镁离子的浓度
B.溶度积常数表示式:Ksp=c(Mg2+)·c2 (OH—)
C.加入NaOH浓溶液,可以增加Mg(OH)2的溶解量
D.升高温度,不会影响溶解平衡
9.在一定温度下,氯化银在水中存在如下沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl—(aq),若把AgCl分别放入①100mL0.1mol/LNaNO3溶液中;②100mL0.1mol/LNaCl溶液中;③100mL0.1mol/LAlCl3溶液中;④100mL0.1mol/LMgCl2溶液中,搅拌后在相同的温度下Ag+浓度由大到小的顺序是:
A.①>②>④>③ B.②>①>④>③
C.④>③>②>① D.①>④>③>②
10.25℃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
11.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
12.黑色的水溶性很差。已知:平衡常数,。下列有关说法错误的是
A.降低可以增大的溶解量
B.可将气体通入水溶液中制备
C.的电离平衡常数的乘积
D.用除废水中,平衡常数
13.下列操作与化学平衡移动原理无关的是
A.用饱和食盐水除去Cl2中的HCl
B.用稀盐酸除去铜粉中的铁粉
C.用饱和碳酸钠溶液和盐酸处理水垢中的硫酸钙
D.用MgCO3除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+
14.化学与生活、生产等领域密切相关。下列说法不正确的是
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
15.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
16.已知25℃时,的平衡常数,,下列叙述中正确的是
A.25℃时,RSO4的Ksp的为
B.将浓度均为的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后可得到RCO3沉淀
C.向c()=c()的混合液中滴加RCl2溶液,首先析出RSO4沉淀
D.相同温度下,RCO3在水中的Ksp大于在Na2CO3溶液中的Ksp
17.已知CaCO3的Ksp=2.8×10-9,现将浓度为2×10-4mol•L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用CaCl2溶液的浓度至少应为
A.2.8×10-2mol•L-1 B.1.4×10-5mol•L-1 C.2.8×10-5mol•L-1 D.5.6×10-5mol•L-1
18.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
19.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。下列说法正确的是
A.T1>T2
B.加入BaCl2固体,可使溶液由a点变到c点
C.c点时,在T1、T2两个温度下均没有固体析出
D.图中c点对应的是T1时硫酸钡的过饱和溶液
20.秦俑彩绘中含有难溶的铅白(PbCO3)和黄色的PbI2。常温下,PbCO3和PbI2在水溶液中各自分别达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系如图所示,其中pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数。下列说法正确的是
A.PbCO3转化为PbI2的反应趋势很大
B.z点溶液对于PbCO3来说尚未饱和
C.Ksp(PbI2)的数量级为10-14
D.完全沉淀废液中的Pb2+,I-的效果不如CO
21.某小组分别在相同体积的蒸馏水和稀硫酸中加入相同质量的固体。的变化情况如下图。
(1)溶解在稀硫酸中的变化曲线是 。
A.曲线A B.曲线B
(2)关于的变化,下列说法正确是_______。
A.逐渐变为零 B.再加水,增大
C.逐渐减小 D.逐渐增大
22.金属钒主要用于冶炼特种钢, 被誉为 “合金的维生素”。工业上常用富钒炉渣 (主要含FeO·V2O3, 还有少量P2O5等杂质) 制取钒的流程如下图。
回答下列问题:
25 ℃时,Ksp(NH4VO3)=4×10-2,电离常数Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。“沉钒” 后VO的浓度为 mol·L-1,则滤液的pH为__________。除OH-与VO外,滤液中还可能存在的阴离子是______。
23.物质的转化在生活、生产领域应用广泛。
已知时
物质
回答下列问题:
Ⅰ.碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中形成悬浊液,测得其。
(1)静置后上层清液中, (填“>”“<”或“=”)。
(2)向悬浊液体系中通入气体,溶液中 (填“增大”“减小”或“保持不变”)。
Ⅱ.锅炉水垢严重影响锅炉使用寿命。为了除去水垢中的,可先用溶液处理,使转化为疏松、易溶于酸的,然后用酸除去。已知
(3)用过量溶液浸泡数日(忽略浸泡后溶液的浓度变化),水垢中的能否全部转化为?结合计算说明 (已知当溶液中剩余的离子浓度小于时,认为转化反应进行完全)。
(4)某同学以溶液为例,探究不同浓度与其水解程度之间的关系,利用计算机辅助作图如图,通过图示可知 。
Ⅲ.白云石的主要成分为,利用白云石制备碳酸钙和氧化镁的部分流程如下:
(5)结合表格中的数据解释“浸钙”过程中主要浸出“钙”的原因是 。
(6)“沉钙”反应的离子方程式为 。
(7)该流程中可循环利用的物质有 (填写物质的化学式)。
24.如图是某温度下,将足量的BaSO4固体溶于一定量水中达到溶解平衡后,假定溶液体积不变的情况下,加入Na2CO3使c ()增大过程中,溶液中c(Ba2+)和c()的变化曲线。根据图中的数据分析、计算下列各题。
(1)该温度下,BaSO4的Ksp= 。
(2)当c ()大于 mol·L-1时开始有BaCO3沉淀生成;BaCO3的Ksp= 。
(3)图像中代表沉淀转化过程中c(Ba2+)随c ()变化的曲线是 (填“MP”或“MN”);沉淀转化的离子方程式BaSO4(s)+(aq)BaCO3(s)+ (aq),该反应的平衡常数K=
(4)向1 L Na2CO3溶液中加入足量BaSO4固体,假定溶液体积不变,当溶液中c ()=1×10-3 mol·L-1时,溶解BaSO4的物质的量为 mol。
25.某电镀厂产生的废水经预处理后含有和少量的Cu2+、Ni2+,能够采用以下流程进行逐一分离,实现资源再利用。
已知:
①常温下,物质的Ksp数据:
物质
Cr(OH)3
CuS
NiS
Ksp
1×10-32
6.3×10-36
3.0×10-19
②Cr(OH)3性质与Al(OH)3相似。
③设H2S平衡浓度为1.0×10-6mol/L,已知H2S的K1=1.0×10-7,K2=7.0×10-15。
回答下列问题:
(1)还原池中溶液调pH (填“能”或“否")使用盐酸。
(2)还原池中有Cr3+和CO2气体生成,反应的离子方程式为 。
(3)沉淀池1中溶液的pH应为 时才能使c(Cr3+)降至10-5mol/L,若溶液pH过高将会导致 沉铬率下降。
(4)沉淀池2中加入的Na2S溶液呈碱性,原因是 (用主要反应的离子方程式表示),根据溶度积常数可确定沉淀2为 。
(5)沉淀池3中沉淀结束,pH=7时,溶液中主要离子是 。
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