第08讲 沉淀溶解平衡(专项训练)(上海专用)2026年高考化学一轮复习讲练测
2025-11-24
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2份
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48页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 沉淀溶解平衡 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.35 MB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-09-05 |
| 作者 | 汪静君 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-09-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53780385.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第08讲 沉淀溶解平衡
目录
01 课标达标练
题型01沉淀溶解平衡及影响因素
题型02沉淀溶解平衡的应用
题型03Ksp概念判断与计算
题型04沉淀溶解平衡图像
02 核心突破练
03 真题溯源练
01沉淀溶解平衡及影响因素
1.一定温度下,将有缺角的BaSO4晶体置于饱和BaSO4溶液中,一段时间后缺角消失得到有规则的BaSO4晶体。下列说法中正确的是_____________。
A.BaSO4晶体质量会增加 B.BaSO4晶体质量会减小
C.溶液中c(Ba2+)增大 D.溶液中c(Ba2+)保持不变
2.在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在,当向溶液中加入0.1 mol·L-1的盐酸时,下列说法正确的是_____________。
A.AgCl的沉淀溶解平衡正向移动 B.AgCl的溶解度增大
C.溶液中c(Ag+)增大 D.溶液中c(Cl-)增大
3.把Ca(OH)2放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)。下列说法正确的是_____________。
A.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH增大
B.给溶液加热,溶液的pH增大
C.向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加
D.向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
4.工业上向锅炉里注入Na2CO3溶液,在浸泡过程中将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,再用盐酸除去。下列叙述不正确的是_____________。
A.升高温度,Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大
B.沉淀转化的离子方程式为CO32-(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+ SO42-(aq)
C.在盐酸中,CaCO3的溶解度大于CaSO4
D.Na2CO3溶液中通入CO2后,阴离子浓度均减小
5.牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分,起着保护牙齿的作用,其主要成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]。在牙齿表面存在着如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO(aq)+OH-(aq) Ksp=6.8×10-37。已知Ca5(PO4)3F(s)的Ksp=2.8×10-51。下列说法错误的是_____________。
A.残留在牙齿上的糖发酵会产生H+,经常吃糖易造成龋齿
B.由题述平衡可知,小孩长牙时要少吃糖多补钙
C.若减少OH-的浓度,题述平衡将向右移动,Ksp的值相应增大
D.使用含氟的牙膏能防止龋齿,是因为Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s)
6.为研究沉淀的生成及转化,同学们进行图所示实验。
下列关于该实验的分析不正确的是_____________。
A.①中产生白色沉淀的原因是c(Ag+)c(SCN-)>Ksp(AgSCN)
B.①中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)
C.②中无明显变化是因为溶液中的c(SCN-)过低
D.上述实验不能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生
02沉淀溶解平衡的应用
7.下列说法中正确的是_____________。
A.钡中毒患者可尽快使用苏打溶液洗胃,随即导泻使Ba2+转化为BaCO3而排出
B.工业上可以用NaHS、(NH4)2S等可溶性硫化物作沉淀剂除去废水中的Hg2+、Cu2+等,但不能使用FeS等不溶性硫化物作沉淀剂
C.水中的Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2受热易分解生成难溶性的MgCO3、CaCO3,故水垢的主要成分是MgCO3、CaCO3
D.珊瑚虫从周围海水中获取Ca2+和HCO3-,经反应形成石灰石(CaCO3)外壳,从而逐渐形成珊瑚
8.试用平衡移动原理解释下列事实:分别用等体积的蒸馏水和0.01 mol·L-1的盐酸洗涤AgCl沉淀,为什么用水洗涤造成的AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量?
9.已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。向BaSO4中加入Na2CO3溶液,一段时间后达到平衡状态。
(1)写出有关的离子方程式:_____________________________。
(2)计算该反应的平衡常数K=_________。
(3)讨论BaSO4能转化为BaCO3的条件是什么?__________________________。
10.将足量的ZnS粉末加入到10 mL 0.001 mol·L-1的CuSO4溶液中,是否有CuS沉淀生成?请通过计算后回答。
已知:Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(CuS)=6.3×10-36。
11.某电子厂排放的酸性废液中含有Fe3+、Cu2+、Fe2+和Cl-等离子,以这种废液为原料设计制备高纯Fe2O3的工艺流程如图所示(部分操作和条件略)。
已知:①HCl(浓)+FeCl3HFeCl4 (易溶于有机溶剂);②Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,lg 2≈0.3。下列说法不正确的是_____________。
A.反应1所发生的反应中存在氧化还原反应
B.在反萃取过程中利用了平衡移动原理,可用水作为反萃取剂
C.氨水的作用是调节pH使Fe3+沉淀,相关反应离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
D.为使Fe3+沉淀完全(浓度小于1×10-5mol·L-1),需调节溶液pH>3.3
12.钛酸钡(BaTiO3)在工业上有重要用途,主要用于制作电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等多种电子元件。以下是生产钛酸钡的一种工艺流程图:
BaCO3浸出液浸出液和TiCl4的混合液草酸氧钛钡晶体BaTiO3
已知:①草酸氧钛钡晶体的化学式为BaTiO(C2O4)2·4H2O;②25 ℃时,BaCO3的溶度积Ksp=2.58×10-9。
下列说法错误的是_____________。
A.BaTiO3中Ti元素的化合价为+4
B.在“酸浸”过程中为加快反应速率可用浓硫酸代替浓盐酸
C.流程中可以通过过滤得到草酸氧钛钡晶体
D.若浸出液中c(Ba2+)=0.1 mol·L-1,则c(CO32-)在浸出液中的最大浓度为2.58×10-8mol·L-1
13.苯酚是重要的化工原料,将废水中的苯酚富集并加入Na2CO3;转化为苯酚钠,再通入CO2,可进一步分离回收。已知:Ka(C6H5OH)=1.0×10-10,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11。下列说法正确的是_____________。
A.Na2CO3;也可用NaOH或NaHCO3替代
B.2HCO3-H2CO3+CO32-的平衡常数K约为9.57×103
C.转化反应中若c(Na+)=2c(C6H5O-)+ 2c(C6H5OH),此时溶液中c(HCO3-)>c(C6H5O-)
D.当通入CO2至溶液pH=10时,溶液中的C6H5ONa完全转化为C6H5OH
14.室温下,通过下列实验探究Na2CO3的性质。已知:25℃时,H2SO3的Ka1=1.42×10-2、Ka2=1.0×10-7,H2CO3的Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11。
实验1:配制50mL0.1mol·L-1 Na2CO3溶液,测得溶液约为12;
实验2:取10mL0.1mol·L-1 Na2CO3溶液,向其中加入少量CaSO4固体充分搅拌,一段时间后过滤。向滤渣中加入足量稀盐酸,固体完全溶解;
实验3:取10mL0.1mol·L-1 Na2CO3溶液,向其中缓慢滴入等体积0.1mol·L-1稀盐酸。
下列说法正确的是_____________。
A.实验1所得溶液中,c(Na+)<c(HCO3-)+c(CO32-)
B.根据实验2,可推测Ksp(CaCO3) >Ksp(CaSO4)
C.实验3反应后溶液中存在:c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)
D.25℃时,反应CO32-+H2SO3⇌ HCO3-+ HSO3-的平衡常数K=2.5×10-8
15.钡餐造影检查是以医用硫酸钡作为造影剂,口服后随着人体消化管道的蠕动,涂抹在胃肠道内管壁及充填在管腔内,在X线照射下与周围器官形成明显对比,可以观察胃、食管等器官的外形、大小、位置、扩张性及蠕动波情况,进而显示消化道有无病变。
已知:常温下,Ksp(BaCO3)=5.0×10-9,Ksp(BaSO)=1.0×10-10;H2CO3的电离平衡常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=5.6×10-11;饱和BaCO3溶液pH约为9.6,人体胃液pH约为2;H2SO4的一级电离是完全电离,二级电离电离常数Ka2=1.0×10-2。结合信息,以下推断不正确的是_____________。
A.BaSO4在胃液中的溶解度大于1.0×10-5mol·L-1
B.若每次加入1L1mol·L-1的Na2CO3溶液,至少需要4次加入才能将0.1mol BaSO4全部转化为BaCO3
C.饱和BaCO3溶液通入少量CO2后溶液中:c(CO32-)<c(HCO3-)
D.若误服BaCO3,医学上可采用适当浓度的Na2SO4溶液洗胃或静脉缓注Na2SO4溶液实现解毒
16.已知:25 ℃时,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。
(1)医学上进行消化系统的X射线透视时,常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1),但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释)________ ________。
万一误服了少量BaCO3,应尽快用大量0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为________ mol·L-1。
(2)长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。水垢中含有CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。
①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为____________________________________________。
②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理:____________________________________________。
(3)牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的难溶物质保护着,它在唾液中存在下列平衡:
Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO(aq)+OH-(aq)
进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀,其原因是:
________________________________________________________________________。
已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH的溶解度小,请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因:__________________________________________________________。
03 Ksp概念判断与计算
17.分别进行下列操作,由现象得出的结论正确的是_____________。
选项
操作
现象
结论
A
将稀硫酸和Na2S反应生成的气体通入AgNO3与AgCl组成的悬浊液中
出现黑色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)
B
向盛有2 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液的试管中滴加1 mL 0.1 mol·L-1NaCl溶液,再向其中滴加4~5滴0.1 mol·L-1KI溶液
先有白色沉淀生成,后又产生黄色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C
向AgI悬浊液中滴入Na2S溶液
固体变黑
Ksp(Ag2S)>Ksp(AgI)
D
将H2S气体通入浓度均为0.01 mol·L-1的ZnSO4和CuSO4
先出现CuS黑色沉淀
Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
18.已知:Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。向浓度均为0.01 mol·L-1的Cu2+和Mg2+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,下列说法正确的是_____________。
A.较先出现的沉淀是Mg(OH)2
B.两种离子开始沉淀时,Cu2+所需溶液的pH较大
C.当两种沉淀共存时,说明溶液中完全不存在Cu2+、Mg2+
D.当两种沉淀共存时,溶液中≈8.2×108
19.相关物质的溶度积常数见下表(25 ℃):
物质
Mg(OH)2
CH3COOAg
AgCl
Ag2CrO4
Ksp
1.1×10-11
2.3×10-3
1.8×10-10
1.9×10-12
下列有关说法不正确的是_____________。
A.浓度均为0.2 mol·L-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合一定产生CH3COOAg沉淀
B.将0.001 mol·L-1的AgNO3溶液滴入0.001 mol·L-1的KCl和0.001 mol·L-1的K2CrO4混合溶液中,先产生AgCl沉淀
C.0.11 mol·L-1的MgCl2溶液中加入氨水产生Mg(OH)2沉淀时溶液的pH为9
D.在其他条件不变的情况下,向饱和AgCl溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)增大
20.常温下,Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20,计算有关Cu2+沉淀的pH。
(1)某CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于__________。
(2)要使0.2 mol·L-1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液中加入NaOH溶液,使溶液的pH为________。
21.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0× 10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO,浓度均为0.01 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的AgNO3溶液时,计算三种阴离子沉淀的先后顺序。
22.Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(CaSO4)=9.1×10-6,溶解能力:CaSO4大于CaCO3。请用数据说明溶解能力小的CaCO3能否转化为溶解能力大的CaSO4?
23.某温度下,溶液中含有I-、Cl-等离子,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中=____________。[已知:Ksp(AgCl)=1.6×10-10,Ksp(AgI)=8×10-17]
2.(2025·上海上海中学第一次模拟测试)化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。计算该反应的平衡常数K为 (CuS和MnS的Ksp分别为4.0×10-36、2.0×10-10)。
25.(2025·上海市上海中学高三期中)工业上可以用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4固体,待达到平衡后,移走上层清液,重复多次操作,将BaSO4转化为易溶于酸的BaCO3。
【已知:Ksp(BaSO4)=1.0×10−10,Ksp(BaCO3)=2.5×10−9】
(1)该过程用离子方程式可表示为 。此反应的平衡常数K = (填写计算结果)。
(2)若使0.05 mol BaSO4全部转化为BaCO3,至少要加入多少mol Na2CO3 ?(写出计算过程)
26.(2025·上海市云间中学、复附青浦分校、交附嘉定分校、进才中学高三开学联考)向1的Na2CO3和NaHCO3溶液中分别滴加少量FeCl2溶液,均产生白色沉淀,后者有气体产生。
已知:ⅰ.的溶液中,,。
ⅱ.25℃时,,。
(1)请问NaHCO3与FeCl2反应产生的沉淀是 ,通过计算说明。
(2)写出NaHCO3与FeCl2反应的离子方程式: 。
27.(2025·上海行知中学高三模拟)碱液吸收法进行烟气脱硫步骤如下:
步骤1:用足量氨水吸收,再通入空气氧化;
步骤2:再加入熟石灰,发生反应:
已知:常温下,,
(1)写出步骤1中所发生的总反应的化学方程式: 。
(2)请通过计算提供有关步骤2能极大程度脱硫的理论依据 。
28.钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,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是将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。
已知:SrSO4(s)Sr2+(aq)+ SO42-(aq) Ksp=2.5×10-7;
SrCO3(s)Sr2+(aq)+ CO32- (aq) Ksp=2.5×10-9。
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为_________________________,反应的平衡常数K的表达式为______________;该反应能发生的原因是___________________________________ (用沉淀溶解平衡的有关理论解释)。
(2)对于上述反应,实验证明增大CO32-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CO32-的浓度,平衡常数K将______________。
(3)已知SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为______________;实验现象及其相应结论为__________________________________________。
04沉淀溶解平衡图像
29.饱和BaCO3溶液中,c2(Ba2+)随c(OH-)而变化,在温度下,c2(Ba2+)与c(OH-)关系如右图所示。下列说法错误的是_____________。
A.BaCO3的溶度积Ksp= 2.6×10-9
B.若忽略CO32-的第二步水解,Ka2(H2CO3)=5.0×10-11
C.饱和BaCO3溶液中c(Ba2+)随c(H+)增大而减小
D.点溶液中:c(Ba2+)>c(HCO3-)>c(CO32-)
30.已知:H2RH++HR-,HR-H++R2-,CuR难溶于水。常温下,Ka1(H2R)=1×10-9,Ka2(H2R)=2×10-13,当10mL0.1mol/LH2R溶液中缓慢加入少量CuSO4粉末,溶液中c(H+)与(Cu2+)的变化如图所示(忽略溶液的体积变化)。下列有关说法不正确的是_____________。
A.X点溶液的pH≈5
B.根据Y点数据可求得Ksp(CuR)=1×10-24
C.Z点溶液中含R微粒的主要存在形式为H2R
D.Y点对应的溶液中:c(H+)+2c(Cu2+)=2c(R2-)+c(HR-)+2c(SO42-)+c(OH-)
31.常温下向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lgQ[Q表示或随pH的变化关系如图所示。已知常温下,Ksp(CaC2O4)=10-8.63,下列说法不正确的是_____________。
A.NaHC2O4溶液中:c(H2C2O4)<c(C2O42-)
B.若P点坐标为(4.19,x),则x=2.96
C.反应CaC2O4+2H+Ca2++H2C2O4的平衡常数K=10−3.21
D.当pH取值范围为(1.23,4.19)时c(HC2O)>c(C2O42-)>c(H2C2O4)
32.室温下,在含KSCN、KIO3和K2CrO4的溶液中滴加AgNO3溶液,混合液中pX[[X代表IO3-、SCN-、CrO42-]和[]的关系如图所示。已知:Ksp(AgSCN) <Ksp(AgIO3)。下列叙述正确的是_____________。
A.直线II代表pIO3-和pAg的关系
B.Ksp(AgIO3)= 1.0×10-7.5
C.室温下,Ag2CrO4的饱和溶液的物质的量浓度比AgSCN大
D.AgIO3+SCN-AgSCN+IO3-的平衡常数K为10-4.49
33.)利用平衡移动原理,分析常温下Ni2+在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物。已知:图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系;图2中曲线I的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合;[注:起始Na2CO3体系中c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol/L;不同pH下c(CO32-)由图1得到]。下列说法正确的是_____________。
A.时,碳酸钠溶液体系中存在:c(CO32-)>cH2CO3
B.M点时,溶液中存在c(CO32-)>c(OH―)
C.初始状态pH=9、1g[c(Ni2+)]=-5,平衡后存在c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)<0.1mol/L
D.沉淀Ni2+制备NiCO3时,选用0.1mol•L-1Na2CO3溶液比0.1mol•L-1NaHCO3溶液效果好
34.25℃下,图1表示Na2CO3溶液中,各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。在图2中,曲线Ⅰ满足关系c(Mg2+)·c2(OH-)= Ksp[Mg(OH)2],曲线Ⅱ满足关系c(Mg2+)·c(CO32-)= Ksp(MgCO3)。[注:起始c(Na2CO3)=0.1 mol/L,不同pH下c(CO32-)由图1得到]。下列说法不正确的是_____________。
A.2HCO3-H2CO3+CO32-的平衡常数K=10-4
B.当一半的CO32-发生水解时,溶液
C.图2的a点,平衡后的溶液中,c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=0.1mol·L-1
D.25℃时,
1.H2CO3是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
实验Ⅰ:向浓度均为0.1mol·L-1的Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加0.1mol·L-1HCl 溶液。
实验Ⅱ:向20mL0.1mol·L-1NaHCO3溶液中滴加0.1mol·L-1CaCl 2溶液,产生白色沉淀。[已知:H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11;Ksp(CaCO3)= 3.3×10-9;不考虑碳酸的分解]
下列说法不正确的是_____________。
A.实验Ⅰ可选用双指示剂指示终点,依次为酚酞、甲基红(变色范围4.4~6.2)
B.实验Ⅰ中时,存在2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]
C.实验Ⅱ中发生反应:Ca2++2HCO3-= CaCO3↓ +H2CO3
D.实验Ⅱ中,时,溶液中c(CO32-)= 1.0×10-11mol·L-1
2.碳酸盐存在条件下,Mg2+可转化为Mg(OH)2沉淀或MgCO3沉淀。图1为0.1mol·L-1 Na2CO3溶液中含碳粒子物质的量分数—pH关系曲线图,图2中的曲线满足Mg2+在图1对应Na2CO3溶液在不同环境下,形成Mg(OH)2或MgCO3的溶解平衡关系。
下列说法不正确的是_____________。
A.图2中曲线I为Mg(OH)2溶解平衡曲线
B.由图1可知2HCO3-H2CO3+CO32-的平衡常数为
C.由图1,图2,初始状态c(Mg2+) =0.01mol·L-1,pH=8.5的该Na2CO3溶液中Mg2+主要转化为MgCO3沉淀
D.由图1和图2,增大pH,Mg2+-Na2CO3溶液体系中均可发生反应:MgCO3(s)+2OH-(aq) Mg(OH)2 (s)+ CO32-(aq)
3.室温下,分别调节溶液、HF溶液、HA溶液[已知(HF)>(HA)]的pH,测得溶液中pX[;X代表、、随溶液pH的变化如图所示[已知]。下列说法错误的是_____________。
A.代表溶液中随溶液pH的变化 B.NaF、NaA的混合溶液中:
C.MgF2转化为Mg(OH)2较容易实现 D.L1和L3的交点A对应的pH约为6.7
4.(2025·上海南洋模范中学高三期中)珊瑚虫能生成碳酸钙,在海洋中堆积成珊瑚礁主要反应如下:
总反应为:Ca2+(aq)+2HCO3- (aq)CaCO3(s)+H2CO3(aq)
分步反应为:①HCO3- (aq)H+(aq)+CO32- (aq)
②Ca2+(aq)+CO32-(aq)CaCO3(s)
③HCO3-(aq)+H+(aq)H2CO3 (aq)。
(1)一定条件下能说明总反应达到化学平衡状态的是_______。(不定项)
A.固体质量保持不变 B.HCO3-和H2CO3的浓度比保持不变
C.v正(Ca2+):v正(HCO3-)=1:2 D.v正(H2CO3):v逆(HCO3-)=2:1
(2)珊瑚养殖和移植是重建珊瑚礁的重要方法。适当提高水体的pH有利于碳酸钙的形成。结合上述反应从平衡移动的角度解释原因 。
(3)已知25℃时,H2CO3的Ka1=4.2×10-7、Ka2=4.8×10-11;CaCO3的 Ksp=2.8×10-9。若水体中c(H+)=8.4×10-9 mol•L-1,c(H2CO3) =2.0×10-6 mol•L-1;当c(Ca2+)> mol•L-1时CaCO3开始沉淀。
5.(2025·上海宜川中学高二期中)湿法冶炼是以赤铜矿(Cu2O)精矿为主要原料,通过浸出、置换、电解等流程制备高纯度铜的工艺。
(1)赤铜矿在稀硫酸中浸出,得到硫酸铜溶液,该反应的离子方程式为 。
(2)若该区域含铜废液的排放标准为Cu2+的浓度不超过0.01 mg·L−1。常温下,若向废液样品中加入石灰乳至中性,判断处理后的废液能否达到排放标准 。(写出计算过程)已知:常温下,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10−20。
(3)工业上常用硫化物沉淀法处理含铜废液,可取得较好的效果。计算反应Cu2++H2S=CuS↓+2H+的平衡常数K= 。已知:常温下Ka1(H2S)=1.3×10−7、Ka2(H2S)=7.0×10−15、Ksp(CuS)=6.4×10−36。
6.(2025·上海松江二模)工业上从雌黄矿(除含As2S3以外,还含少量的PbS、CuS等杂质)提取砷并转化为三氧化二砷(As2O3),工业流程如下图所示。
已知:①Ksp(CuS)=1×10-36;Ksp(PbS)=1×10-26;Ksp(PbSO4)=1×10-8。
②在此条件下,PbS、CuS均不被氧化。
(1)若“转化”时,调节溶液中SO42-的浓度为0.1 mol·L﹣1,此时c(S2-)=1×10-28 mol·L﹣1。
①“转化”后,此时Cu2+浓度为 mol·L﹣1。
②通过计算说明滤渣中铅的存在形式为PbSO4 。(写出计算过程,附简要文字说明)
(2)“溶解”时,HAsO2进一步转化为Na3AsO4。则“溶解”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
A.1:3 B.3:1 C.2:1 D.1:2
(3)为测定反应得到的As2O3,取0.100 g样品于锥形瓶中,加入NaOH溶液,使样品完全溶解。用c mol·L﹣1碘标准溶液(溶质按I2计)滴定,将砷氧化至最高价态+5.到达滴定终点时,消耗碘标准溶液V mL,则样品中砷的质量分数为 。
1.(2024·上海卷,五)已知:Ca2++2HCO3-CaCO3+H2CO3
①HCO3-H++CO32-
②Ca2++CO32-CaCO3
③HCO3-+H+H2CO3
(3)已知H2CO3的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11,Ksp(CaCO3)= 2.8×10-9,c(H+)=8.4×10-9mol·L-1,c(HCO3-)=1.0×10-4mol·L-1,c(H2CO3)为 。当c(Ca2+)= mol·L-1时,开始产生CaCO3沉淀。
2.(2025•陕晋宁青卷,14,3分)常温下,溶液中Al3+、Zn2+、Cd2+以氢氧化物形式沉淀时,与的关系如图[其中X代表Al3+、Zn2+、Cd2+、[Al(OH)4]- 、[Zn(OH)4]2-或[Cd(OH)4]2-]。已知:,Zn(OH)2比Cd(OH)2更易与碱反应,形成M(OH)42-;溶液中时,X可忽略不计。
下列说法错误的是_____________。
A.L为与的关系曲线
B.Zn2++4OH- =[Zn(OH)4]2-的平衡常数为1011.2
C.调节NaOH溶液浓度,通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3
D.调节溶液pH为4.7~6.4,可将浓度均为0.1mol·L-1的Zn2+和Al3+完全分离
3.(2024·浙江6月卷,15,3分)室温下,H2S水溶液中各含硫微粒物质的量分数随变化关系如下图[例如]。已知:。
下列说法正确的是( )
A.溶解度:FeS大于Fe(OH)2
B.以酚酞为指示剂(变色的范围8.2~10.0),用标准溶液可滴定H2S水溶液的浓度
C.忽略S2-的第二步水解,0.1mol/L的Na2S溶液中S2-水解率约为
D. 0.010mol/L的FeCl2溶液中加入等体积的Na2S溶液,反应初始生成的沉淀是FeS
4.(2024·湖北卷,13,3分)CO2气氛下,Pb(ClO4)2溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标(δ)为组分中铅占总铅的质量分数。已知c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L,、,。下列说法错误的是( )
A.pH=6.5时,溶液中c(CO32-)<c(Pb2+)
B.δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,c(Pb2+)<1.0×10-5mol/L
C.pH=7时,c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]<2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(ClO4-)
D.pH=8时,溶液中加入少量NaHCO3(s),PbCO3会溶解
5.(2023•山东卷,15,3分)在含HgI2(g)的溶液中,一定c(I-)范围内,存在平衡关系:HgI2(s)HgI2(aq);HgI2(aq)Hg2++2I-;HgI2(aq)HgI++I-;HgI2(aq)+I-HgI3--;HgI2(aq)+2I-HgI42-,平衡常数依次为K0、K1、K2、K3、K4。已知lgc(Hg2+)、lgc(HgI+)、lgc(HgI3-)、lgc(HgI42-)随lgc(I-)的变化关系如图所示,下列说法错误的是_____________。
A.线表示lgc(HgI42-)的变化情况
B.随c(I-)增大,c[HgI2(aq)]先增大后减小
C.
D.溶液中I元素与元素的物质的量之比始终为2:1
6.(2023•全国新课标卷,13,6分)向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应Ag++NH3 [Ag(NH3)]+和[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+,lg [c(M)/(mol·L-1)]与lg [c(NH4+)/(mol·L-1)]的关系如下图所示(其中M代表Ag+、Cl-、[Ag(NH3)]+或[Ag(NH3)2]+)。
下列说法错误的是_____________。
A.曲线I可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线
B.AgCl的溶度积常数Ksp(AgCl)= c(Ag+)·c(Cl-)=1.0×10-9.75
C.反应[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数K的值为103.81
D.c(NH3)=0.01mol·L-1时,溶液中c{[Ag(NH3)2]+}>c{[Ag(NH3)]+}>c(Ag+)
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第08讲 沉淀溶解平衡
目录
01 课标达标练
题型01沉淀溶解平衡及影响因素
题型02沉淀溶解平衡的应用
题型03Ksp概念判断与计算
题型04沉淀溶解平衡图像
02 核心突破练
03 真题溯源练
01沉淀溶解平衡及影响因素
1.一定温度下,将有缺角的BaSO4晶体置于饱和BaSO4溶液中,一段时间后缺角消失得到有规则的BaSO4晶体。下列说法中正确的是_____________。
A.BaSO4晶体质量会增加 B.BaSO4晶体质量会减小
C.溶液中c(Ba2+)增大 D.溶液中c(Ba2+)保持不变
【答案】D
【解析】A项,BaSO4晶体的质量不变,A项错误;B项,BaSO4晶体的质量不变,B项错误;C项,溶液中c(Ba2+)不变,C项错误;D项,溶液中c(Ba2+)不变,D项正确;故选D。
2.在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在,当向溶液中加入0.1 mol·L-1的盐酸时,下列说法正确的是_____________。
A.AgCl的沉淀溶解平衡正向移动 B.AgCl的溶解度增大
C.溶液中c(Ag+)增大 D.溶液中c(Cl-)增大
【答案】D
【解析】加入HCl溶液后,c(Cl-)增大,使沉淀溶解平衡逆向移动,溶液中c(Ag+)减小,AgCl的溶解度减小,故A、B、C三项均不正确。
3.把Ca(OH)2放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)。下列说法正确的是_____________。
A.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH增大
B.给溶液加热,溶液的pH增大
C.向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加
D.向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
【答案】C
【解析】向平衡体系中加入CaO,CaO与H2O反应使c(Ca2+)和c(OH-)都增大,Ca(OH)2的沉淀溶解平衡左移,由于温度不变,Ksp不变,所以当c(Ca2+)和c(OH-)减小至与原平衡相等时又达到平衡,c(Ca2+)、c(OH-)均未改变,pH不变,A项错误;给溶液加热,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小,所以又会有少量Ca(OH)2析出,c(OH-)减小,pH减小,B项错误;加入Na2CO3溶液,部分Ca(OH)2转化为CaCO3,固体质量增加,C项正确;加入NaOH固体,Ca(OH)2的沉淀溶解平衡左移,Ca(OH)2固体质量增加,D项错误。
4.工业上向锅炉里注入Na2CO3溶液,在浸泡过程中将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,再用盐酸除去。下列叙述不正确的是_____________。
A.升高温度,Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大
B.沉淀转化的离子方程式为CO32-(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+ SO42-(aq)
C.在盐酸中,CaCO3的溶解度大于CaSO4
D.Na2CO3溶液中通入CO2后,阴离子浓度均减小
【答案】D
【解析】升高温度,Kw增大,且促进碳酸根离子水解,溶液中c(OH-)增大,A项正确;加入碳酸钠溶液,沉淀转化的离子方程式为CO32- (aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+ SO42- (aq),B项正确;因为碳酸钙能与盐酸反应,而硫酸钙与盐酸不反应,所以在盐酸中碳酸钙的溶解度大于硫酸钙的,C项正确;根据CO32-+CO2+H2O=2HCO3-可知,HCO3-的浓度增大,D项错误。
5.牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分,起着保护牙齿的作用,其主要成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]。在牙齿表面存在着如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO(aq)+OH-(aq) Ksp=6.8×10-37。已知Ca5(PO4)3F(s)的Ksp=2.8×10-51。下列说法错误的是_____________。
A.残留在牙齿上的糖发酵会产生H+,经常吃糖易造成龋齿
B.由题述平衡可知,小孩长牙时要少吃糖多补钙
C.若减少OH-的浓度,题述平衡将向右移动,Ksp的值相应增大
D.使用含氟的牙膏能防止龋齿,是因为Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s)
【答案】C
【解析】残留在牙齿上的糖发酵会产生H+,与OH-反应生成H2O,促使Ca5(PO4)3OH(s)的沉淀溶解平衡正向移动,易造成龋齿,A正确;小孩长牙时,要在牙齿表面形成Ca5(PO4)3OH(s),从平衡移动角度分析,要增大牙齿表面的c(Ca2+)、c(OH-),促使Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡逆向移动,故小孩长牙时要少吃糖多补钙,B正确;减少OH-的浓度,Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡将向右移动,由于温度不变,Ksp的值不变,C错误;由于Ca5(PO4)3F的Ksp小于Ca5(PO4)3OH的Ksp,使用含氟牙膏,使Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s),可有效防止龋齿,D正确。
6.为研究沉淀的生成及转化,同学们进行图所示实验。
下列关于该实验的分析不正确的是_____________。
A.①中产生白色沉淀的原因是c(Ag+)c(SCN-)>Ksp(AgSCN)
B.①中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)
C.②中无明显变化是因为溶液中的c(SCN-)过低
D.上述实验不能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生
【答案】D
【解析】Q(离子积)>Ksp时有沉淀生成,所以①中产生白色沉淀的原因是c(Ag+)·c(SCN-)>Ksp(AgSCN),A项正确;难溶固体存在沉淀溶解平衡,①中有AgSCN固体,存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq),B项正确;Fe3+遇SCN-溶液变红,②中无明显变化是因为溶液中的c(SCN-)过低,C项正确;②中溶液不变红,③中溶液变红,说明③中c(SCN-)增大,存在反应AgSCN(s)+I-(aq)AgI(s)+SCN-(aq),能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生,D项错误。
02沉淀溶解平衡的应用
7.下列说法中正确的是_____________。
A.钡中毒患者可尽快使用苏打溶液洗胃,随即导泻使Ba2+转化为BaCO3而排出
B.工业上可以用NaHS、(NH4)2S等可溶性硫化物作沉淀剂除去废水中的Hg2+、Cu2+等,但不能使用FeS等不溶性硫化物作沉淀剂
C.水中的Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2受热易分解生成难溶性的MgCO3、CaCO3,故水垢的主要成分是MgCO3、CaCO3
D.珊瑚虫从周围海水中获取Ca2+和HCO3-,经反应形成石灰石(CaCO3)外壳,从而逐渐形成珊瑚
【答案】D
【解析】胃液的酸性较强,不能形成BaCO3沉淀,A项错误;由于Ksp(FeS)大于Ksp(HgS)或Ksp(CuS),可以用FeS除去废水中的Hg2+、Cu2+,B项错误;由于Ksp[Mg(OH)2)]<Ksp(MgCO3),故水垢的主要成分中不是MgCO3、CaCO3,应为Mg(OH)2、CaCO3,C项错误。
8.试用平衡移动原理解释下列事实:分别用等体积的蒸馏水和0.01 mol·L-1的盐酸洗涤AgCl沉淀,为什么用水洗涤造成的AgCl的损失大于用稀盐酸洗涤的损失量?
【答案】用水洗涤AgCl,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡右移,AgCl的质量减少;而用盐酸洗涤AgCl时,HCl电离产生的Cl-会使AgCl的溶解平衡向左移动,可以减少AgCl的溶解,因而损失较少。
9.已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。向BaSO4中加入Na2CO3溶液,一段时间后达到平衡状态。
(1)写出有关的离子方程式:_____________________________。
(2)计算该反应的平衡常数K=_________。
(3)讨论BaSO4能转化为BaCO3的条件是什么?__________________________。
【答案】(1)BaSO4(s)+CO(aq)BaCO3(s)+SO(aq)
(2)K= ==0.042
(3)要使BaSO4转化为BaCO3,则必须满足c(CO32-)>24c(SO42-),在BaSO4饱和溶液中,c(SO42-)≈1.0×10-5mol·L-1,故当c(CO32-)>2.4×10-4 mol·L-1时,BaSO4转化为BaCO3。
10.将足量的ZnS粉末加入到10 mL 0.001 mol·L-1的CuSO4溶液中,是否有CuS沉淀生成?请通过计算后回答。
已知:Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(CuS)=6.3×10-36。
【答案】在ZnS沉淀溶解平衡体系中产生的硫离子浓度为c(S2-)==≈1.26×10-12,Q(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=1.0×10-3×1.26×10-12=1.26×10-15,因为Q(CuS)>Ksp(CuS),所以ZnS沉淀会转化为CuS沉淀。
11.某电子厂排放的酸性废液中含有Fe3+、Cu2+、Fe2+和Cl-等离子,以这种废液为原料设计制备高纯Fe2O3的工艺流程如图所示(部分操作和条件略)。
已知:①HCl(浓)+FeCl3HFeCl4 (易溶于有机溶剂);②Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,lg 2≈0.3。下列说法不正确的是_____________。
A.反应1所发生的反应中存在氧化还原反应
B.在反萃取过程中利用了平衡移动原理,可用水作为反萃取剂
C.氨水的作用是调节pH使Fe3+沉淀,相关反应离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
D.为使Fe3+沉淀完全(浓度小于1×10-5mol·L-1),需调节溶液pH>3.3
【答案】C
【解析】反应1中氯气氧化二价铁离子变成三价铁离子,属于氧化还原反应,A项正确;反萃取中,即HFeCl4HCl(浓)+FeCl3,将HFeCl4从有机相中反萃取出来,氯化氢、氯化铁易溶于水,可用水作反萃取剂,使HFeCl4HCl(浓)+FeCl3向右进行,所以在反萃取过程中利用了平衡移动原理,B项正确;氨水的作用是调节pH使Fe3+沉淀,一水合氨为弱碱,不能拆成离子形式,C项错误;根据Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,铁离子完全沉淀时(浓度小于1×10-5mol·L-1),则c(OH-)>2×10-11mol·L-1,所以为使Fe3+沉淀完全,需调节溶液pH>3.3,D项正确。
12.钛酸钡(BaTiO3)在工业上有重要用途,主要用于制作电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等多种电子元件。以下是生产钛酸钡的一种工艺流程图:
BaCO3浸出液浸出液和TiCl4的混合液草酸氧钛钡晶体BaTiO3
已知:①草酸氧钛钡晶体的化学式为BaTiO(C2O4)2·4H2O;②25 ℃时,BaCO3的溶度积Ksp=2.58×10-9。
下列说法错误的是_____________。
A.BaTiO3中Ti元素的化合价为+4
B.在“酸浸”过程中为加快反应速率可用浓硫酸代替浓盐酸
C.流程中可以通过过滤得到草酸氧钛钡晶体
D.若浸出液中c(Ba2+)=0.1 mol·L-1,则c(CO32-)在浸出液中的最大浓度为2.58×10-8mol·L-1
【答案】B
【解析】由制备流程可知,BaCO3用盐酸酸浸得到氯化钡溶液,再向氯化钡溶液中加入TiCl4溶液和草酸溶液得到草酸氧钛钡晶体和HCl,生成的HCl可循环利用,最后通过洗涤、干燥、煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO3,据此分析作答。BaTiO3中O为-2价,Ba为+2价,则Ti 元素的化合价为2×3-2=4,即+4价,A项正确;如用浓硫酸代替浓盐酸,可生成硫酸钡沉淀,消耗钡离子,难以得到钛酸钡,B项错误;由流程可知,加入草酸,得到草酸氧钛钡晶体,可用过滤的方法得到,C项正确;若浸出液中c( Ba2+)=0.1 mol·L-1,则c(CO32-)在浸出液中的最大浓度为mol·L-1=2.58×10-8mol·L-1,D项正确。
13.苯酚是重要的化工原料,将废水中的苯酚富集并加入Na2CO3;转化为苯酚钠,再通入CO2,可进一步分离回收。已知:Ka(C6H5OH)=1.0×10-10,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11。下列说法正确的是_____________。
A.Na2CO3;也可用NaOH或NaHCO3替代
B.2HCO3-H2CO3+CO32-的平衡常数K约为9.57×103
C.转化反应中若c(Na+)=2c(C6H5O-)+ 2c(C6H5OH),此时溶液中c(HCO3-)>c(C6H5O-)
D.当通入CO2至溶液pH=10时,溶液中的C6H5ONa完全转化为C6H5OH
【答案】C
【解析】A项,电离常数越大电离程度越大,弱酸的酸性越强,根据已知可得酸性:碳酸>苯酚>HCO3-,则苯酚不能与NaHCO3反应,故A错误;B项,2HCO3-H2CO3+CO32-的平衡常数,故B错误;C项,转化反应中若存在物料守恒:c(Na+)=2c(C6H5O-)+ 2c(C6H5OH),即溶质为等物质的量的NaHCO3和C6H5ONa,由于酸性:碳酸>苯酚,则C6H5O-水解程度大于2HCO3-H2CO3+CO32-,此时溶液中c(HCO3-)>c(C6H5O-),故C正确;D项,苯酚C6H5OH具有弱酸性,若溶液pH=10时为碱性,则C6H5ONa不可能完全转化为C6H5OH,故D错误;故选C。
14.室温下,通过下列实验探究Na2CO3的性质。已知:25℃时,H2SO3的Ka1=1.42×10-2、Ka2=1.0×10-7,H2CO3的Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11。
实验1:配制50mL0.1mol·L-1 Na2CO3溶液,测得溶液约为12;
实验2:取10mL0.1mol·L-1 Na2CO3溶液,向其中加入少量CaSO4固体充分搅拌,一段时间后过滤。向滤渣中加入足量稀盐酸,固体完全溶解;
实验3:取10mL0.1mol·L-1 Na2CO3溶液,向其中缓慢滴入等体积0.1mol·L-1稀盐酸。
下列说法正确的是_____________。
A.实验1所得溶液中,c(Na+)<c(HCO3-)+c(CO32-)
B.根据实验2,可推测Ksp(CaCO3) >Ksp(CaSO4)
C.实验3反应后溶液中存在:c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)
D.25℃时,反应CO32-+H2SO3HCO3-+ HSO3-的平衡常数K=2.5×10-8
【答案】D
【解析】A项,Na2CO3溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),则c(Na+)>c(HCO3-)+2c(CO32-)>c(HCO3-)+c(CO32-),故A错误;B项,CaCO3和CaSO4的物质类型相似,溶解度小的物质能转化为溶解度更小的物质,根据实验2,可推测Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4),故B错误;C项,Na2CO3溶液物料守恒关系为c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-),滴入等体积0.1mol⋅L-1稀盐酸后生成NaCl和NaHCO3,仍然存在c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-),即c(Na+)>c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-),故C错误;D项,反应CO32-+H2SO3⇌ HCO3-+ HSO3-的平衡常数,故D正确;故选D。
15.钡餐造影检查是以医用硫酸钡作为造影剂,口服后随着人体消化管道的蠕动,涂抹在胃肠道内管壁及充填在管腔内,在X线照射下与周围器官形成明显对比,可以观察胃、食管等器官的外形、大小、位置、扩张性及蠕动波情况,进而显示消化道有无病变。
已知:常温下,Ksp(BaCO3)=5.0×10-9,Ksp(BaSO)=1.0×10-10;H2CO3的电离平衡常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=5.6×10-11;饱和BaCO3溶液pH约为9.6,人体胃液pH约为2;H2SO4的一级电离是完全电离,二级电离电离常数Ka2=1.0×10-2。结合信息,以下推断不正确的是_____________。
A.BaSO4在胃液中的溶解度大于1.0×10-5mol·L-1
B.若每次加入1L1mol·L-1的Na2CO3溶液,至少需要4次加入才能将0.1mol BaSO4全部转化为BaCO3
C.饱和BaCO3溶液通入少量CO2后溶液中:c(CO32-)<c(HCO3-)
D.若误服BaCO3,医学上可采用适当浓度的Na2SO4溶液洗胃或静脉缓注Na2SO4溶液实现解毒
【答案】B
【解析】A项,根据沉淀溶解平衡BaSO4(s)Ba2+ (aq)+ SO42- (aq),Ksp(BaSO)=1.0×10-10知纯水中,,在胃液中因H+和SO42-结合(硫酸二级电离不完全),使平衡正向移动,溶解度增大,故A正确;B项,向BaSO4中加入Na2CO3溶液,发生反应:BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s))+SO42-(aq),,若每次加入的Na2CO3溶液能处理BaSO4的物质的量为xmol,得出,将0.1mol BaSO4处理需要加入,至少需要加入6次,故B错误;C项,饱和BaCO3溶液pH约为9.6,饱和BaCO3溶液存在BaCO3(s)Ba2+ (aq)+ CO32- (aq),Ksp(BaCO3)=5.0×10-9,碳酸根水解生成碳酸氢根,,得出,此时c(CO32-)<c(HCO3-),通入少量CO2后,溶液中CO32-发生反应减少HCO3-增多,c(CO32-)<c(HCO3-),故C正确;D项,若误服BaCO3,根据BaCO3(s)+SO42-(aq)BaSO4(s))+CO32-(aq),Ksp(BaSO)=1.0×10-10< Ksp(BaCO3)=5.0×10-9,只要Na2SO4溶液浓度合适就可以将BaCO3转化为BaSO4实现解毒,故D正确;故选B。
16.已知:25 ℃时,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。
(1)医学上进行消化系统的X射线透视时,常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1),但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释)________ ________。
万一误服了少量BaCO3,应尽快用大量0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为________ mol·L-1。
(2)长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。水垢中含有CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。
①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为____________________________________________。
②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理:____________________________________________。
(3)牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的难溶物质保护着,它在唾液中存在下列平衡:
Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO(aq)+OH-(aq)
进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀,其原因是:
________________________________________________________________________。
已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH的溶解度小,请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因:__________________________________________________________。
【答案】(1)对沉淀溶解于平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq),H+不能减少Ba2+或SO的浓度,平衡不能向沉淀溶解的方向移动 2.2×10-10
(2)①CaSO4(s)+CO(aq)CaCO3(s)+SO(aq)
②CaSO4存在沉淀溶解平衡,加入Na2CO3溶液后,CO与Ca2+结合生成CaCO3沉淀,Ca2+浓度减小,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动
(3)发酵生成的有机酸能中和OH-,使平衡向右移动,加速牙齿腐蚀:Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)
03 Ksp概念判断与计算
17.分别进行下列操作,由现象得出的结论正确的是_____________。
选项
操作
现象
结论
A
将稀硫酸和Na2S反应生成的气体通入AgNO3与AgCl组成的悬浊液中
出现黑色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)
B
向盛有2 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液的试管中滴加1 mL 0.1 mol·L-1NaCl溶液,再向其中滴加4~5滴0.1 mol·L-1KI溶液
先有白色沉淀生成,后又产生黄色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C
向AgI悬浊液中滴入Na2S溶液
固体变黑
Ksp(Ag2S)>Ksp(AgI)
D
将H2S气体通入浓度均为0.01 mol·L-1的ZnSO4和CuSO4
先出现CuS黑色沉淀
Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
【答案】D
【解析】生成的硫化氢与硝酸银溶液反应生成硫化银沉淀,没有沉淀的转化,无法判断Ksp(AgCl)与Ksp(Ag2S)的大小,A错误;AgNO3溶液过量,KI直接与AgNO3反应,无法判断Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)的大小关系,B错误;溶度积常数大的物质能转化为溶度积常数小的物质,AgI悬浊液中滴入Na2S溶液,固体变黑,说明Ksp(Ag2S)<Ksp(AgI),C错误;难溶的物质先沉淀出来,说明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),D正确。
18.已知:Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。向浓度均为0.01 mol·L-1的Cu2+和Mg2+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,下列说法正确的是_____________。
A.较先出现的沉淀是Mg(OH)2
B.两种离子开始沉淀时,Cu2+所需溶液的pH较大
C.当两种沉淀共存时,说明溶液中完全不存在Cu2+、Mg2+
D.当两种沉淀共存时,溶液中≈8.2×108
【答案】D
【解析】由于Ksp[Cu(OH)2]较Ksp[Mg(OH)2]小些,所以Cu2+先沉淀,其所需OH-的浓度较小,即溶液的pH较小,故A、B错误;绝对不溶的物质是不存在的,故C错误;当两种沉淀共存时,由于Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-),Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-),所以=≈8.2×108,D正确。
19.相关物质的溶度积常数见下表(25 ℃):
物质
Mg(OH)2
CH3COOAg
AgCl
Ag2CrO4
Ksp
1.1×10-11
2.3×10-3
1.8×10-10
1.9×10-12
下列有关说法不正确的是_____________。
A.浓度均为0.2 mol·L-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合一定产生CH3COOAg沉淀
B.将0.001 mol·L-1的AgNO3溶液滴入0.001 mol·L-1的KCl和0.001 mol·L-1的K2CrO4混合溶液中,先产生AgCl沉淀
C.0.11 mol·L-1的MgCl2溶液中加入氨水产生Mg(OH)2沉淀时溶液的pH为9
D.在其他条件不变的情况下,向饱和AgCl溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)增大
【答案】D
【解析】浓度均为0.2 mol·L-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合后,浓度均变为0.1 mol·L-1,此时c(Ag+)·c(CH3COO-)=0.01>2.3×10-3,所以一定产生CH3COOAg沉淀,A正确;根据氯化银和铬酸银的溶度积常数可知在氯离子和铬酸根离子浓度均为0.001 mol·L-1的条件下开始出现沉淀时银离子的浓度分别为1.8×10-7mol·L-1、mol·L-1,所以先产生AgCl沉淀,B正确;根据氢氧化镁的溶度积常数可知0.11 mol·L-1的MgCl2溶液中加入氨水产生Mg(OH)2沉淀时溶液中氢氧根的浓度为=10-5mol·L-1,因此氢离子浓度是10-9mol·L-1,则溶液的pH为9,C正确;溶度积常数只与温度有关,温度不变,Ksp(AgCl)不变,D错误。
20.常温下,Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20,计算有关Cu2+沉淀的pH。
(1)某CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于__________。
(2)要使0.2 mol·L-1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液中加入NaOH溶液,使溶液的pH为________。
【答案】(1)5 (2)6
【解析】(1)根据题给信息,当c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20时开始出现沉淀,则c(OH-)= mol·L-1=10-9 mol·L-1,c(H+)=10-5 mol·L-1,pH=5,所以要生成Cu(OH)2沉淀,应调整pH>5。
(2)要使Cu2+浓度降至=2×10-4 mol·L-1,c(OH-)= mol·L-1=10-8 mol·L-1,c(H+)=10-6 mol·L-1,此时溶液的pH=6。
21.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0× 10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO,浓度均为0.01 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的AgNO3溶液时,计算三种阴离子沉淀的先后顺序。
【答案】三种阴离子浓度均为0.01 mol·L-1时,分别产生AgCl、AgBr和Ag2CrO4沉淀,所需要Ag+浓度依次为c1(Ag+)== mol·L-1=1.56×10-8 mol·L-1,c2(Ag+)== mol·L-1=7.7×10-11 mol·L-1,c3(Ag+)== mol·L-1=3×10-5 mol·L-1,沉淀时Ag+浓度最小的优先沉淀,因而沉淀的顺序为Br-、Cl-、CrO。
22.Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(CaSO4)=9.1×10-6,溶解能力:CaSO4大于CaCO3。请用数据说明溶解能力小的CaCO3能否转化为溶解能力大的CaSO4?
【答案】在CaCO3的饱和溶液中c(Ca2+)== mol·L-1≈5.3×10-5 mol·L-1,若向CaCO3饱和溶液中加入Na2SO4溶液,产生CaSO4(s)时SO的最小浓度为c(SO)==≈0.17 mol·L-1,则当溶液中c(SO)大于0.17 mol·L-1时,CaCO3(s)可以转化为CaSO4(s)。
23.某温度下,溶液中含有I-、Cl-等离子,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中=____________。[已知:Ksp(AgCl)=1.6×10-10,Ksp(AgI)=8×10-17]
【答案】5×10-7
【解析】同一溶液中c(Ag+)相等,====5×10-7。
2.(2025·上海上海中学第一次模拟测试)化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。计算该反应的平衡常数K为 (CuS和MnS的Ksp分别为4.0×10-36、2.0×10-10)。
【答案】5.0×1025
【解析】
24.25 ℃时,在1.00 L 0.03 mol·L-1 AgNO3溶液中加入0.50 L 0.06 mol·L-1的CaCl2溶液,能否生成AgCl沉淀?(已知:AgCl的Ksp=1.8×10-10)
【答案】c(Ag+)==0.02 mol·L-1,c(Cl-)==0.04 mol·L-1,Q=c(Ag+)·c(Cl-)=0.02×0.04=8.0×10-4>Ksp,所以有AgCl沉淀生成。
25.(2025·上海市上海中学高三期中)工业上可以用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4固体,待达到平衡后,移走上层清液,重复多次操作,将BaSO4转化为易溶于酸的BaCO3。
【已知:Ksp(BaSO4)=1.0×10−10,Ksp(BaCO3)=2.5×10−9】
(1)该过程用离子方程式可表示为 。此反应的平衡常数K = (填写计算结果)。
(2)若使0.05 mol BaSO4全部转化为BaCO3,至少要加入多少mol Na2CO3 ?(写出计算过程)
【答案】(1)BaSO4(s)+ CO32-(aq)BaCO3(s)+ SO42(aq) 0.04
(2)1.3 mol
【解析】(1)由题目信息可知该转化原理为利用饱和Na2CO3溶液将BaSO4溶液转化为易溶于酸的BaCO3,根据沉淀的转化得到离子方程式为:;该反应的平衡常数。
(2)根据方程式BaSO4(s)+ CO32-(aq)BaCO3(s)+ SO42(aq)可知,使0.05mol BaSO4全部转化为BaCO3,需要加入0.05mol Na2CO3进行反应,同时要保证溶液中不再产生BaSO4沉淀,需要控制c(CO32-)达到一定程度,根据,若要使0.05mol BaSO4完全转化,则生成的SO42-为,设溶液体积为VL,则有,得到溶液中需要保持时,还需要加入的,加上先反应的0.05mol,最后得到至少需要加入。
26.(2025·上海市云间中学、复附青浦分校、交附嘉定分校、进才中学高三开学联考)向1的Na2CO3和NaHCO3溶液中分别滴加少量FeCl2溶液,均产生白色沉淀,后者有气体产生。
已知:ⅰ.的溶液中,,。
ⅱ.25℃时,,。
(1)请问NaHCO3与FeCl2反应产生的沉淀是 ,通过计算说明。
(2)写出NaHCO3与FeCl2反应的离子方程式: 。
【答案】(1) FeCO3
(2) Fe2++2HCO3-=FeCO3↓ +CO2↑+H2O
【解析】(1)1mol⋅L−1 NaHCO3溶液中:生成FeCO3沉淀所需;生成Fe(OH)2沉淀所需c2(Fe2+)===1.2510-5mol·L−1;c1(Fe2+)c2(Fe2+),故NaHCO3与FeCl2反应产生的沉淀为FeCO3而不是Fe(OH)2;
(2)向NaHCO3溶液中滴加少量FeCl2溶液,产生白色FeCO3沉淀,还生成气体,该气体为CO2,该反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓ +CO2↑+H2O。
27.(2025·上海行知中学高三模拟)碱液吸收法进行烟气脱硫步骤如下:
步骤1:用足量氨水吸收,再通入空气氧化;
步骤2:再加入熟石灰,发生反应:
已知:常温下,,
(1)写出步骤1中所发生的总反应的化学方程式: 。
(2)请通过计算提供有关步骤2能极大程度脱硫的理论依据 。
【答案】(1)
(2)的平衡常数===,反应能够进行完全,能极大程度脱硫
【解析】(1)步骤1:用足量氨水吸收,再通入空气氧化,生成硫酸铵,发生的总反应的化学方程式:;
(2)的平衡常数===,反应能够进行完全,能极大程度脱硫。
28.钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,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是将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。
已知:SrSO4(s)Sr2+(aq)+ SO42-(aq) Ksp=2.5×10-7;
SrCO3(s)Sr2+(aq)+ CO32- (aq) Ksp=2.5×10-9。
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为_________________________,反应的平衡常数K的表达式为______________;该反应能发生的原因是___________________________________ (用沉淀溶解平衡的有关理论解释)。
(2)对于上述反应,实验证明增大CO32-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CO32-的浓度,平衡常数K将______________。
(3)已知SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为______________;实验现象及其相应结论为__________________________________________。
【答案】(1)SrSO4(s)+ CO32- (aq)SrCO3(s)+ SO42- (aq) K=
Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4),加入CO32-后,平衡SrSO4(s)Sr2+(aq)+ SO42- (aq)正向移动,生成SrCO3
(2)①减小 ②不变
(3)盐酸 若沉淀完全溶解,则证明SrSO4完全转化成SrCO3,否则,未完全转化
【解析】(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为SrSO4(s)+ CO32- (aq)SrCO3(s)+ SO42- (aq),平衡常数表达式为K=;根据沉淀转化的原理可知,该反应能够发生,是因为Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4),加入CO32-后,平衡SrSO4(s)Sr2+(aq)+ SO42- (aq)正向移动,生成SrCO3。(2)①降低温度有利于提高SrSO4的转化率,说明降低温度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,故平衡常数减小。②平衡常数只与温度有关,增大CO32-的浓度,平衡常数不变。(3)根据已知信息,可以推断SrSO4难溶于盐酸,而SrCO3可溶于盐酸,因此向溶液中加入盐酸,若沉淀全部溶解,则SrSO4完全转化成SrCO3,若沉淀部分溶解,则SrSO4没有完全转化成SrCO3。
04沉淀溶解平衡图像
29.饱和BaCO3溶液中,c2(Ba2+)随c(OH-)而变化,在温度下,c2(Ba2+)与c(OH-)关系如右图所示。下列说法错误的是_____________。
A.BaCO3的溶度积Ksp= 2.6×10-9
B.若忽略CO32-的第二步水解,Ka2(H2CO3)=5.0×10-11
C.饱和BaCO3溶液中c(Ba2+)随c(H+)增大而减小
D.点溶液中:c(Ba2+)>c(HCO3-)>c(CO32-)
【答案】C
【解析】A项,由图知,当c(OH-)浓度越大,越抑制CO32-水解,c(CO32-)= c(Ba2+),使c2(Ba2+)越接近2.6×10-9,此时,A正确;B项,若忽略CO32-的第二步水解,当c(CO32-)= c(HCO3-)时,,c(Ba2+)=,,即N点,此时,,Ka2(H2CO3)=5.0×10-11,B正确;C项,由图像知c2(Ba2+)随c(OH-)增大而减小,所以c(Ba2+)随c(H+)增大而增大,C错误;D项,在N点,由B选项得知,c(CO32-)= c(HCO3-),M点c2(Ba2+)小,c(H+)大,所以更促进CO32-转化成HCO3-,因此有c(Ba2+)>c(HCO3-)>c(CO32-),D正确;故选C。
30.已知:H2RH++HR-,HR-H++R2-,CuR难溶于水。常温下,Ka1(H2R)=1×10-9,Ka2(H2R)=2×10-13,当10mL0.1mol/LH2R溶液中缓慢加入少量CuSO4粉末,溶液中c(H+)与(Cu2+)的变化如图所示(忽略溶液的体积变化)。下列有关说法不正确的是_____________。
A.X点溶液的pH≈5
B.根据Y点数据可求得Ksp(CuR)=1×10-24
C.Z点溶液中含R微粒的主要存在形式为H2R
D.Y点对应的溶液中:c(H+)+2c(Cu2+)=2c(R2-)+c(HR-)+2c(SO42-)+c(OH-)
【答案】B
【解析】A项,设0.1mol/LH2R溶液中氢离子浓度为xmol/L,可列出三段式如下:
则,可求得,所以X点溶液的pH≈5,A项正确;B项,根据平衡常数的计算方法,可知,Y点的c(H+)=0.1mol·L-1 ,此时溶液中的,则可求得,此时c(Cu2+)=0.002mol·L-1,则Ksp(CuR)= c(Cu2+)·c(R2l-)=2.0×10-24,B项错误;C项,根据Y点数据可得到,此时,而Z点铜离子浓度更大,则R2-的浓度更小,Z点溶液中含R微粒的主要存在形式为H2R,C项正确;D项,Y点对应的溶液中存在电荷守恒:c(H+)+2c(Cu2+)=2c(R2-)+c(HR-)+2c(SO42-)+c(OH-),D项正确;故选B。
31.常温下向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lgQ[Q表示或随pH的变化关系如图所示。已知常温下,Ksp(CaC2O4)=10-8.63,下列说法不正确的是_____________。
A.NaHC2O4溶液中:c(H2C2O4)<c(C2O42-)
B.若P点坐标为(4.19,x),则x=2.96
C.反应CaC2O4+2H+Ca2++H2C2O4的平衡常数K=10−3.21
D.当pH取值范围为(1.23,4.19)时c(HC2O)>c(C2O42-)>c(H2C2O4)
【答案】D
【解析】= 或=,二元弱酸的电离平衡常数Ka1>Ka2,左侧直线表示Q与c(H+)乘积等于1×10−1.23,则H2C2O4溶液的Ka1=1×10−1.23,右侧直线表示Q与c(H+)乘积等于1×10−4.19,则H2C2O4溶的Ka2=1×10−4.19。A项, H2C2O4-的电离平衡常数=1×10−4.19,H2C2O4-的水解平衡常数K= == 10−12.77,电离程度大于其水解程度,溶液显酸性,NaHC2O4溶液中:c(H2C2O4)<c(C2O42-),故A正确;B项,pH=1.23时,左侧曲线中,lgQ=lg=0时,c(HC2O4-)=c(H2C2O4),= Ka1=×c(H+)=c(H+)=10-1.23,pH=4.19时,lg=x,得到计算式x=lg=lg =lg=2.96,故B正确;C项,反应CaC2O4+2H+Ca2++H2C2O4的平衡常数K= 10−3.21,故C正确;D项,lgQ为增函数,pH=1.23时,左侧曲线中,lgQ=lg=0时,c(HC2O4-)=c(H2C2O4),右侧曲线中lgQ=lg=lg =≈-3,103c(C2O42-)=c(HC2O4-)=c(H2C2O4);pH=4.19时,左侧曲线中,lgX=lg≈3,c(HC2O4-)=103c(H2C2O4),右侧曲线中,lgX=lg=0,c(C2O42-)=c(HC2O4-)=103c(H2C2O4),所以1.23<pH<4.19的过程中,c(HC2O4-)实质先逐渐增大后减小,c(H2C2O4)逐渐减小,c(C2O42-)逐渐增大,则不一定满足c(C2O42-)>c(H2C2O4),故D错误;故选D。
32.室温下,在含KSCN、KIO3和K2CrO4的溶液中滴加AgNO3溶液,混合液中pX[[X代表IO3-、SCN-、CrO42-]和[]的关系如图所示。已知:Ksp(AgSCN) <Ksp(AgIO3)。下列叙述正确的是_____________。
A.直线II代表pIO3-和pAg的关系
B.Ksp(AgIO3)= 1.0×10-7.5
C.室温下,Ag2CrO4的饱和溶液的物质的量浓度比AgSCN大
D.AgIO3+SCN-AgSCN+IO3-的平衡常数K为10-4.49
【答案】C
【解析】直线I、III平行,代表难溶电解质的组成类型相同,故直线II代表pCrO42-和pAg的关系,因为Ksp(AgSCN) <Ksp(AgIO3),则直线I代表pSCN-和pAg的关系,直线III代表pIO3-和pAg的关系。A项,直线I、III平行,代表难溶电解质的组成类型相同,故直线II代表CrO42-和pAg的关系,A错误;B项,根据图像中数据可知,Ksp(Ag2CrO4)=1.0×10-11.95,由于Ksp(AgSCN) <Ksp(AgIO3),则Ksp(AgSCN)= 1.0×10-11.99,Ksp(AgIO3)= 1.0×10-7.5,B错误;C项,根据溶度积计算:设Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度为x,AgSCN饱和溶液的物质的量浓度为y,则,C正确;D项,AgIO3+SCN-AgSCN+IO3-的平衡常数,D错误;故选C。
33.)利用平衡移动原理,分析常温下Ni2+在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物。已知:图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系;图2中曲线I的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合;[注:起始Na2CO3体系中c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol/L;不同pH下c(CO32-)由图1得到]。下列说法正确的是_____________。
A.时,碳酸钠溶液体系中存在:c(CO32-)>cH2CO3
B.M点时,溶液中存在c(CO32-)>c(OH―)
C.初始状态pH=9、1g[c(Ni2+)]=-5,平衡后存在c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)<0.1mol/L
D.沉淀Ni2+制备NiCO3时,选用0.1mol•L-1Na2CO3溶液比0.1mol•L-1NaHCO3溶液效果好
【答案】B
【解析】A项,由图1可知,pH=6.37时,c(H2CO3)=c(HCO3-)故有Ka1(H2CO3)=×c(H+)=10-6.37,同理可知pH=10.25时c(CO32-)=c(HCO3-),此时Ka2(H2CO3)=×c(H+)=c(H+)=10-10.25,则Ka1Ka2=×c2(H+)=10-6.37×10-10.25,pH=7时,==10-2.62<1,即碳酸钠溶液体系中存在:c(CO32-)<cH2CO3,A错误;B项,由图1可知,pH=10.25时c(CO32-)=c(HCO3-),此时Ka2(H2CO3)=×c(H+)=c(H+)=10-10.25,M点时pH=8.25,c(H+)=10-8.25mol/L,c(OH-)=mol/L=10-5.75mol/L,溶液中c(HCO3-)≈0.1mol/L,则c(CO32-)==10-10.25×0.1×mol/L=10-3mol/L,所以M点时,溶液中存在:c(CO32-)>c(OH-),B正确;C项,由图可知,初始状态为pH=9、1g[c(Ni2+)]=-5,此时恰好为Ni(OH)2的沉淀溶解平衡体系,不会生成NiCO3沉淀,含碳微粒总量不变,即体系达平衡后存在:c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol/L,C错误;D项,由图2可知pH<8.25时,NiCO3优先于Ni(OH)2生成沉淀,pH>8.25时Ni(OH)2优先于NiCO3生成沉淀,0.1mol•L-1NaHCO3溶液的pH接近8,0.1mol•L-1Na2CO3溶液的pH接近12,所以沉淀Ni2+制备NiCO3时,选用0.1mol•L-1NaHCO3溶液比0.1mol•L-1Na2CO3溶液的效果好,D错误;故选B。
34.25℃下,图1表示Na2CO3溶液中,各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。在图2中,曲线Ⅰ满足关系c(Mg2+)·c2(OH-)= Ksp[Mg(OH)2],曲线Ⅱ满足关系c(Mg2+)·c(CO32-)= Ksp(MgCO3)。[注:起始c(Na2CO3)=0.1 mol/L,不同pH下c(CO32-)由图1得到]。下列说法不正确的是_____________。
A.2HCO3-H2CO3+CO32-的平衡常数K=10-4
B.当一半的CO32-发生水解时,溶液
C.图2的a点,平衡后的溶液中,c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=0.1mol·L-1
D.25℃时,
【答案】C
【解析】A项,图1中点(6.2,0.5)可知,,点(10.2,0.5)可知,;2HCO3-H2CO3+CO32-的平衡常数,故A正确; B项,CO32-+H2OHCO3-+OH-,当一半的CO32-发生水解时,则生成碳酸氢根离子浓度为0.05mol/L,剩余碳酸根离子浓度为0.05mol/L,结合A分析可知,,c(OH-)=10-3.8 mol/L,pOH=3.8,pH=10.2,故B正确;C项,图2的a点在碳酸镁曲线上方,部分碳酸根离子转化为碳酸镁沉淀,根据物料守恒,平衡后的溶液中,c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)<0.1mol·L-1,故C错误;D项,25℃时,=,故D正确;故选C。
1.H2CO3是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
实验Ⅰ:向浓度均为0.1mol·L-1的Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加0.1mol·L-1HCl 溶液。
实验Ⅱ:向20mL0.1mol·L-1NaHCO3溶液中滴加0.1mol·L-1CaCl 2溶液,产生白色沉淀。[已知:H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11;Ksp(CaCO3)= 3.3×10-9;不考虑碳酸的分解]
下列说法不正确的是_____________。
A.实验Ⅰ可选用双指示剂指示终点,依次为酚酞、甲基红(变色范围4.4~6.2)
B.实验Ⅰ中时,存在2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]
C.实验Ⅱ中发生反应:Ca2++2HCO3-= CaCO3↓ +H2CO3
D.实验Ⅱ中,时,溶液中c(CO32-)= 1.0×10-11mol·L-1
【答案】D
【解析】A项,Na2CO3、NaHCO3混合溶液中滴加0.1mol·L-1HCl溶液,滴定终点分别为NaHCO3、H2CO3溶液,分别为弱碱性、弱酸性,选用双指示剂指示终点,依次为酚酞、甲基红,A正确;B项,实验Ⅰ中时,根据物料守恒,存在2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)],B正确;C项,实验Ⅱ中发生反应:Ca2++2HCO3-= CaCO3↓ +H2CO3,C正确;D项,时,反应生成碳酸钙沉淀后剩余钙离子浓度为,溶液中,D错误;故选D。
2.碳酸盐存在条件下,Mg2+可转化为Mg(OH)2沉淀或MgCO3沉淀。图1为0.1mol·L-1 Na2CO3溶液中含碳粒子物质的量分数—pH关系曲线图,图2中的曲线满足Mg2+在图1对应Na2CO3溶液在不同环境下,形成Mg(OH)2或MgCO3的溶解平衡关系。
下列说法不正确的是_____________。
A.图2中曲线I为Mg(OH)2溶解平衡曲线
B.由图1可知2HCO3-H2CO3+CO32-的平衡常数为
C.由图1,图2,初始状态c(Mg2+) =0.01mol·L-1,pH=8.5的该Na2CO3溶液中Mg2+主要转化为MgCO3沉淀
D.由图1和图2,增大pH,Mg2+-Na2CO3溶液体系中均可发生反应:MgCO3(s)+2OH-(aq) Mg(OH)2 (s)+ CO32-(aq)
【答案】D
【解析】A项,随着pH增大,越有利于生成氢氧化镁沉淀,可见图2中曲线I为Mg(OH)2溶解平衡曲线,故A正确;B项,根据反应2HCO3-H2CO3+CO32-,其平衡常数 ,结合图1可知,Ka1=10-6.37、Ka2=10-10.25,2HCO3-H2CO3+CO32-的平衡常数为10-3.88,故B正确;C项,根据图1、图2,初始状态c(Mg2+) =0.01mol·L-1,pH=8.5时,Q(MgCO3)>Ksp (MgCO3),Q[Mg(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2],该Na2CO3溶液中Mg2+主要转化为MgCO3沉淀,故C正确;D项,依据图1、图2,当pH大于10.25后Mg2+-Na2CO3溶液体系中才能发生反应:MgCO3(s)+2OH-(aq) Mg(OH)2 (s)+ CO32-(aq),故D错误;选D。
3.室温下,分别调节溶液、HF溶液、HA溶液[已知(HF)>(HA)]的pH,测得溶液中pX[;X代表、、随溶液pH的变化如图所示[已知]。下列说法错误的是_____________。
A.代表溶液中随溶液pH的变化 B.NaF、NaA的混合溶液中:
C.MgF2转化为Mg(OH)2较容易实现 D.L1和L3的交点A对应的pH约为6.7
【答案】B
【解析】由题干图示信息可知,Ka==10-pXc(H+),L2上点(1,3.80)可知,该直线所示的Ka=10-3.8×10-1=10-4.8,同理可知,L1上点(2,1.45)可知,该直线所示的Ka=10-1.45×10-2=10-3.45,又知Ka(HF)> Ka(HA),故L1代表p随溶液pH的变化,L2代表p随溶液pH的变化,L3代表Mg2+随溶液pH的变化。A项,L2代表p随溶液pH的变化,A正确;B项,NaF、NaA的混合溶液中,即,B错误;C项,由直线L3上点(9,1.3)可知,Mg(OH)2的Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)c2(OH-)=10-1.3(10-5)2=10-11.3,而Ksp(MgF2)=7.0×10-11,故Ksp[Mg(OH)2]< Ksp(MgF2),MgF2转化为Mg(OH)2较容易实现,C正确;D项,Ka=10-1.45×10-2=10-3.45,直线L1方程为:pX=pH-lgKa=-pH+3.45,同理直线L3方程为:pX=2pH-28-lgKsp[Mg(OH)2]=2pH-16.7,联立两式可的pH=6.7,D正确;故选B。
4.(2025·上海南洋模范中学高三期中)珊瑚虫能生成碳酸钙,在海洋中堆积成珊瑚礁主要反应如下:
总反应为:Ca2+(aq)+2HCO3- (aq)CaCO3(s)+H2CO3(aq)
分步反应为:①HCO3- (aq)H+(aq)+CO32- (aq)
②Ca2+(aq)+CO32-(aq)CaCO3(s)
③HCO3-(aq)+H+(aq)H2CO3 (aq)。
(1)一定条件下能说明总反应达到化学平衡状态的是_______。(不定项)
A.固体质量保持不变 B.HCO3-和H2CO3的浓度比保持不变
C.v正(Ca2+):v正(HCO3-)=1:2 D.v正(H2CO3):v逆(HCO3-)=2:1
(2)珊瑚养殖和移植是重建珊瑚礁的重要方法。适当提高水体的pH有利于碳酸钙的形成。结合上述反应从平衡移动的角度解释原因 。
(3)已知25℃时,H2CO3的Ka1=4.2×10-7、Ka2=4.8×10-11;CaCO3的 Ksp=2.8×10-9。若水体中c(H+)=8.4×10-9 mol•L-1,c(H2CO3) =2.0×10-6 mol•L-1;当c(Ca2+)> mol•L-1时CaCO3开始沉淀。
【答案】(1)AB
(2)适当提高水体的pH,溶液中c(OH-)上升,从水体中的H+(aq)+OH-(aq)⇌H2O正向移动,从而促进分步反应③右移,进一步使分步反应①和②正向移动,有利于碳酸钙的形成。(或者提高pH,有利于增加HCO3−浓度,降低H2CO3浓度,促进总反应化学平衡正向移动)
(3)4.9×10-3
【解析】(1)A项,反应过程中,CaCO3固体的质量发生变化,当固体质量保持不变时,说明正逆反应速率相等,总反应达到化学平衡状态,故A符合题意;B项,HCO3-和H2CO3的浓度比保持不变,说明HCO3-和H2CO3的浓度不再改变,则正逆反应速率相等,总反应达到化学平衡状态,故B符合题意;C项,v正(Ca2+):v正(HCO3-)=1:2,不能说明正逆反应速率相等,不能说明总反应达到化学平衡状态,故C不符合题意;D项,v正(H2CO3):v逆(HCO3-)=2:1,即速率之比不等于系数之比,不能说明正逆反应速率相等,不能说明总反应达到化学平衡状态,故D不符合题意;故选AB;
(2)珊瑚养殖和移植是重建珊瑚礁的重要方法,适当提高水体的pH,有利于碳酸钙的形成,则:从平衡移动的角度解释原因:适当提高水体的pH,溶液中c(OH-)上升,从水体中的H+(aq)+OH-(aq)⇌H2O正向移动,从而促进分步反应③右移,进一步使分步反应①和②正向移动,有利于碳酸钙的形成。(或者提高pH,有利于增加HCO3−浓度,降低H2CO3浓度,促进总反应化学平衡正向移动);
(3)c(H+)=8.4×10-9 mol•L-1,c(H2CO3) =2.0×10-6 mol•L-1,,代入数据计算得c(HCO) =1.0×10-4 mol•L-1,,代入数据计算得,当时,开始产生碳酸钙沉淀,此时。
5.(2025·上海宜川中学高二期中)湿法冶炼是以赤铜矿(Cu2O)精矿为主要原料,通过浸出、置换、电解等流程制备高纯度铜的工艺。
(1)赤铜矿在稀硫酸中浸出,得到硫酸铜溶液,该反应的离子方程式为 。
(2)若该区域含铜废液的排放标准为Cu2+的浓度不超过0.01 mg·L−1。常温下,若向废液样品中加入石灰乳至中性,判断处理后的废液能否达到排放标准 。(写出计算过程)已知:常温下,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10−20。
(3)工业上常用硫化物沉淀法处理含铜废液,可取得较好的效果。计算反应Cu2++H2S=CuS↓+2H+的平衡常数K= 。已知:常温下Ka1(H2S)=1.3×10−7、Ka2(H2S)=7.0×10−15、Ksp(CuS)=6.4×10−36。
【答案】(1)Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
(2)>0.01 mg·L-1≈1.6×10-7 mol·L−1,不能达标
(3)K=1.42×1014
【解析】(1)赤铜矿在稀硫酸中浸出,根据Cu2O的铜元素化合价为+1价分析,发生歧化反应,故离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
(2)该区域含铜废液的排放标准为Cu2+的浓度不超过0.01 mg·L−1,则溶液中,常温下,若向废液样品中加入石灰乳至中性,溶液中,该溶液中,,,所以不能达标。
(3)根据反应Cu2++H2S= CuS↓+2H+,列出平衡常数表达式为:。,,。将以上三组平衡常数表达式组合为:。
6.(2025·上海松江二模)工业上从雌黄矿(除含As2S3以外,还含少量的PbS、CuS等杂质)提取砷并转化为三氧化二砷(As2O3),工业流程如下图所示。
已知:①Ksp(CuS)=1×10-36;Ksp(PbS)=1×10-26;Ksp(PbSO4)=1×10-8。
②在此条件下,PbS、CuS均不被氧化。
(1)若“转化”时,调节溶液中SO42-的浓度为0.1 mol·L﹣1,此时c(S2-)=1×10-28 mol·L﹣1。
①“转化”后,此时Cu2+浓度为 mol·L﹣1。
②通过计算说明滤渣中铅的存在形式为PbSO4 。(写出计算过程,附简要文字说明)
(2)“溶解”时,HAsO2进一步转化为Na3AsO4。则“溶解”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
A.1:3 B.3:1 C.2:1 D.1:2
(3)为测定反应得到的As2O3,取0.100 g样品于锥形瓶中,加入NaOH溶液,使样品完全溶解。用c mol·L﹣1碘标准溶液(溶质按I2计)滴定,将砷氧化至最高价态+5.到达滴定终点时,消耗碘标准溶液V mL,则样品中砷的质量分数为 。
【答案】(1)1×10-8 当溶液中SO42-的浓度为0.1 mol·L-1时,根据Ksp(PbSO4)=1×10-8,可知Pb2+浓度最大为1×10-7mol/L。根据Ksp(PbS)=1×10-26,S2-和Pb2+浓度积为10-28×10-7=10-35,远小于1×10-26,不能形成沉淀,则溶解时得到滤渣中Pb的存在形式为PbSO4
(2)D
(3)75Cv%
【解析】雌黄矿与CuSO4发生转化反应,生成CuS沉淀和含+3价砷的化合物,在NaOH溶液中氧化,HAsO2进一步转化为Na3AsO4,CuS和PbS均不氧化,Na3AsO4再用SO2还原,经过一系列反应得到As2O3。
(1)①溶液中c(S2-)=1×10-28 mol·L-1,根据Ksp(CuS)=c(Cu2+)×c(S2-)= c(Cu2+)×1×10-28 =1×10-36,得出c(Cu2+)=1×10-8mol/L;
②当溶液中SO42-的浓度为0.1 mol·L-1时,根据Ksp(PbSO4)=1×10-8,可知Pb2+浓度最大为1×10-7mol/L。根据Ksp(PbS)=1×10-26,S2-和Pb2+浓度积为10-28×10-7=10-35,远小于1×10-26,不能形成沉淀,则溶解时得到滤渣中Pb的存在形式为PbSO4;
(2)“溶解”时,HAsO2进一步转化为Na3AsO4,HAsO2为还原剂,As的化合价由+3价升高到+5价,1molHAsO2失去2mol电子,O2为氧化剂,1molO2得4mol电子,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,选D;
(3)根据得失电子守恒可以得出As2O3~2I2,n(As2O3)=n(I2)=×cV×10-3mol,样品中砷的质量为×cV×10-3mol×2×75g/mol=0.075cVg,样品中砷的质量分数为。
1.(2024·上海卷,五)已知:Ca2++2HCO3-CaCO3+H2CO3
①HCO3-H++CO32-
②Ca2++CO32-CaCO3
③HCO3-+H+H2CO3
(3)已知H2CO3的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11,Ksp(CaCO3)= 2.8×10-9,c(H+)=8.4×10-9mol·L-1,c(HCO3-)=1.0×10-4mol·L-1,c(H2CO3)为 。当c(Ca2+)= mol·L-1时,开始产生CaCO3沉淀。
【答案】(3) 2×10-6mol·L-1 4.2×10-3
【解析】(3),,H2CO3的,;,即,;
2.(2025•陕晋宁青卷,14,3分)常温下,溶液中Al3+、Zn2+、Cd2+以氢氧化物形式沉淀时,与的关系如图[其中X代表Al3+、Zn2+、Cd2+、[Al(OH)4]- 、[Zn(OH)4]2-或[Cd(OH)4]2-]。已知:,Zn(OH)2比Cd(OH)2更易与碱反应,形成M(OH)42-;溶液中时,X可忽略不计。
下列说法错误的是_____________。
A.L为与的关系曲线
B.Zn2++4OH- =[Zn(OH)4]2-的平衡常数为1011.2
C.调节NaOH溶液浓度,通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3
D.调节溶液pH为4.7~6.4,可将浓度均为0.1mol·L-1的Zn2+和Al3+完全分离
【答案】B
【解析】Zn2+和Cd2+沉淀形成Zn(OH)2和Cd(OH)2,Al3+沉淀形成Al(OH)3,则Zn2+和Cd2+的曲线平行,根据,Zn(OH)2比Cd(OH)2更易与碱反应,因此[Zn(OH)4]2-生成的pH低于[Cd(OH)4]2-,故从左到右曲线依次为:Al3+、Zn2+、Cd2+、[Al(OH)4]- 、[Zn(OH)4]2-或[Cd(OH)4]2-。如图可知:Al3++3OH-= Al(OH)3的平衡常数为,Zn2++2OH-= Zn(OH)2的平衡常数为,Cd2++2OH-= Cd(OH)2的平衡常数为,Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]- 的平衡常数为,Zn(OH)2+2OH-= Zn(OH)42-的平衡常数为,Cd(OH)2+2OH-= Cd(OH)42-的平衡常数为。A项,L为与
3.(2024·浙江6月卷,15,3分)室温下,H2S水溶液中各含硫微粒物质的量分数随变化关系如下图[例如]。已知:。
下列说法正确的是( )
A.溶解度:FeS大于Fe(OH)2
B.以酚酞为指示剂(变色的范围8.2~10.0),用标准溶液可滴定H2S水溶液的浓度
C.忽略S2-的第二步水解,0.1mol/L的Na2S溶液中S2-水解率约为
D. 0.010mol/L的FeCl2溶液中加入等体积的Na2S溶液,反应初始生成的沉淀是FeS
【答案】C
【解析】在H2S溶液中存在电离平衡:H2SH++HS-、HS-H++S2-,随着pH的增大,H2S的物质的量分数逐渐减小,HS-的物质的量分数先增大后减小,S2-的物质的量分数逐渐增大,图中线①、②、③依次代表H2S、HS-、S2-的物质的量分数随pH的变化,由①和②交点的pH=7可知Ka1(H2S)=1×10-7,由②和③交点的pH=13.0可知Ka2(H2S)=1×10-13。A项,FeS的溶解平衡为FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq),饱和FeS溶液物质的量浓度为=mol/L=×10-9mol/L,Fe(OH)2的溶解平衡为Fe(OH)2Fe2+(aq)+2OH-(aq),饱和Fe(OH)2溶液物质的量浓度为=mol/L=×10-6mol/L>×10-9mol/L,故溶解度:FeS小于Fe(OH)2,A项错误;B项,酚酞的变色范围为8.2~10,若以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定H2S水溶液,由图可知当酚酞发生明显颜色变化时,反应没有完全,即不能用酚酞作指示剂判断滴定终点,B项错误;C项,Na2S溶液中存在水解平衡S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-(忽略第二步水解),第一步水解平衡常数Kh(S2-)=====0.1,设水解的S2-的浓度为x mol/L,则=0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率约为×100%=62%,C项正确;D项,0.01mol/L FeCl2溶液中加入等体积0.2mol/L Na2S溶液,瞬间得到0.005mol/L FeCl2和0.1mol/L Na2S的混合液,结合C项,瞬时c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L-0.062mol/L)=1.9×10-4>Ksp(FeS),c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/L×(0.062mol/L)2=1.922×10-5>Ksp[Fe(OH)2],故反应初始生成的沉淀是FeS和Fe(OH)2,D项错误;故选C。
4.(2024·湖北卷,13,3分)CO2气氛下,Pb(ClO4)2溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标(δ)为组分中铅占总铅的质量分数。已知c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L,、,。下列说法错误的是( )
A.pH=6.5时,溶液中c(CO32-)<c(Pb2+)
B.δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,c(Pb2+)<1.0×10-5mol/L
C.pH=7时,c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]<2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(ClO4-)
D.pH=8时,溶液中加入少量NaHCO3(s),PbCO3会溶解
【答案】C
【解析】A项,由图可知,pH=6.5时δ(Pb2+)>50%,即c(Pb2+)>1×10-5mol/L,则c(CO32-)≤=mol/L=10-7.1mol/L<c(Pb2+),A正确;B项,由图可知,δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,溶液中还存在Pb(OH)+,根据c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L和Pb守恒,溶液中c(Pb2+)<1.0×10-5mol/L,B正确;C项,溶液中的电荷守恒为2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(ClO4-)+2c[Pb(CO3)22-]+c(OH-),pH=7时溶液中c(H+)=c(OH-),则2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]= 2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(ClO4-)+2c[[Pb(CO3)22-],C错误;D项,NaHCO3溶液中HCO3-的水解平衡常数为==10-7.6>Ka2(H2CO3),NaHCO3溶液呈碱性,加入少量NaHCO3固体,溶液pH增大,PbCO3转化成[Pb(CO3)22-而溶解,D正确;故选C。
5.(2023•山东卷,15,3分)在含HgI2(g)的溶液中,一定c(I-)范围内,存在平衡关系:HgI2(s)HgI2(aq);HgI2(aq)Hg2++2I-;HgI2(aq)HgI++I-;HgI2(aq)+I-HgI3--;HgI2(aq)+2I-HgI42-,平衡常数依次为K0、K1、K2、K3、K4。已知lgc(Hg2+)、lgc(HgI+)、lgc(HgI3-)、lgc(HgI42-)随lgc(I-)的变化关系如图所示,下列说法错误的是_____________。
A.线表示lgc(HgI42-)的变化情况
B.随c(I-)增大,c[HgI2(aq)]先增大后减小
C.
D.溶液中I元素与元素的物质的量之比始终为2:1
【答案】B
【解析】由题干反应方程式HgI2(aq)Hg2++2I-可知,K1=,则有c(Hg2+)=,则有lgc(Hg2+)=lgK1+lgc(HgI2)-2lgc(I-),同理可得:lgc(HgI+)=lgK2+lgc(HgI2)-lgc(I-),lgc(HgI3-) =lgK3+lgc(HgI2)+ lgc(I-),lgc(HgI42-) ==lgK4+lgc(HgI2)+ 2lgc(I-),且由HgI2(s)HgI2(aq)可知K0=c[HgI2(aq)]为一定值,故可知图示中曲线1、2、3、4即L分别代表lgc(HgI+)、lgc(Hg2+)、lgc(HgI3-)、lgc(HgI42-)。A项,线L表示lgc(HgI42-)的变化情况,A正确;B项,已知HgI2(s)HgI2(aq)的化学平衡常数K0= c[HgI2(aq)],温度不变平衡常数不变,故随c(I-)增大,c[HgI2(aq)]始终保持不变,B错误;C项,曲线1方程为:lgc(Hg2+)=lgK1+lgc(HgI2)-2lgc(I-),曲线2方程为: lgc(HgI+)=lgK2+lgc(HgI2)-lgc(I-)即有①b= lgK1+lgc(HgI2)-2a,②b= lgK2+lgc(HgI2)-a,联合①②可知得:,C正确;D项,溶液中的初始溶质为HgI2,根据原子守恒可知,该溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比始终为2:1,D正确;故选B。
6.(2023•全国新课标卷,13,6分)向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应Ag++NH3 [Ag(NH3)]+和[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+,lg [c(M)/(mol·L-1)]与lg [c(NH4+)/(mol·L-1)]的关系如下图所示(其中M代表Ag+、Cl-、[Ag(NH3)]+或[Ag(NH3)2]+)。
下列说法错误的是_____________。
A.曲线I可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线
B.AgCl的溶度积常数Ksp(AgCl)= c(Ag+)·c(Cl-)=1.0×10-9.75
C.反应[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数K的值为103.81
D.c(NH3)=0.01mol·L-1时,溶液中c{[Ag(NH3)2]+}>c{[Ag(NH3)]+}>c(Ag+)
【答案】A
【解析】氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等,向饱和溶液中滴加氨水,溶液中银离子浓度减小,氯离子浓度增大、一氨合银离子增大,继续滴加氨水,一氨合银离子增大的幅度小于二氨合银离子,则曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线。A项,曲线I为二氨合银离子与氨气浓度对数变化的曲线,故A正确;B项,曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线,由图可知,当氨分子浓度为10—1mol/L时,溶液中银离子和氯离子浓度分别为10—7.40mol/L、10—2.35mol/L,则氯化银的溶度积为10—2.35×10—7.40=10—9.75,故B正确;C项,由图可知,氨分子浓度对数为-1时,溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为10—2,35mol/L和10—5.16mol/L,则[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数K====103.81,故C正确;D项,曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线,则c(NH3)=0.01mol·L-1时,溶液中c{[Ag(NH3)2]+}>c{[Ag(NH3)]+}>c(Ag+),故D正确;故选B。
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