内容正文:
3.4 沉淀溶解平衡
基础过关练
考点一 沉淀的生成与溶解
1.在一定温度下,氯化银在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),若把AgCl分别放入①100 mL 0.1 mol/L NaNO3溶液中;②100 mL 0.1 mol/L NaCl溶液中;③100 mL 0.1 mol/L AlCl3溶液中;④100 mL 0.1 mol/L MgCl2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
2.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。下列说法错误的是( )
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温度下有固体析出
D.图中c点对应的是T2时硫酸钡的不饱和溶液
考点二 沉淀的转化
3.已知:常温下Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9,向硫酸钡的悬浊液中加入饱和碳酸钠溶液,充分搅拌后静置、分层,装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.下层难溶的固体中含有碳酸钡
B.下层难溶的固体中只含有硫酸钡
C.下层难溶的固体中只含有碳酸钡
D.上层溶液中c(S)>c(C)
4.为研究沉淀的生成及转化,同学们进行下图所示实验。
下列关于该实验的分析不正确的是( )
A.上述实验不能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生
B.①中产生白色沉淀的原因是c(Ag+)·c(SCN-)>Ksp(AgSCN)
C.①中存在平衡:AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq)
D.②中无明显变化是因为溶液中的c(SCN-)过低
5.已知:常温下,Ksp(NiCO3)=1.6×10-7、Ksp(PbCO3)=1.6×10-13。向浓度均为0.1 mol/L的Ni(NO3)2和Pb(NO3)2混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液,下列说法不正确的是( )
A.常温下PbCO3的溶解度约为1.1×10-4 g
B.逐滴加入Na2CO3溶液,先生成PbCO3沉淀,后生成NiCO3沉淀
C.常温下NiCO3沉淀可转化为PbCO3沉淀
D.逐滴加入Na2CO3溶液,当两种沉淀共存时,溶液中c(Ni2+)∶c(Pb2+)=106∶1
考点三 溶度积常数与应用
6.已知:常温下Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ksp[Fe(OH)3]=2×10-39。常温下,在0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液中,( )
A.<1 B.>1 C.=1 D.无法判断
7.已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-11,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,某溶液中含有Cl-、Br-、Cr,浓度均为0.010 mol/L,向该溶液中逐滴加入0.010 mol/L的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A.Cl-、Br-、Cr
B.Cr、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、Cr
D.Br-、Cr、Cl-
8.已知常温下Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17,现有等体积的AgCl和AgI的饱和溶液的清液。下列说法错误的是( )
A.若向AgI清液中加入AgNO3固体,则溶液中c(Ag+)增大,Ksp(AgI)不变
B.若将等体积的两饱和清液混合,向其中加入AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中≈4.7×10-7
C.若向2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液中滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶液,产生白色沉淀;再向其中滴加4滴0.1 mol/L的KI溶液,有黄色沉淀产生,则可验证Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D.若将等体积的两饱和清液混合,再加入足量AgNO3固体,则AgCl和AgI都可沉淀,以AgI为主
9.某化学兴趣小组欲探究氢氧化镁固体在氯化铵中溶解的原因,进行了如下实验:
操作
实验
序号
试剂X
实验现象
实验一
0.1 mol/L NH4Cl溶液,5.0 mL
白色浊液逐渐变澄清
实验二
0.01 mol/L NH4Cl溶液,5.0 mL
白色浊液变化不明显
实验三
0.1 mol/L CH3COONH4溶液,5.0 mL
白色浊液逐渐变澄清
实验四
0.01 mol/L CH3COONH4溶液,5.0 mL
白色浊液变化不明显
实验五
蒸馏水,5.0 mL
白色浊液变化不明显
已知:①Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12;②常温下,CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5。
关于以上实验,下列说法错误的是( )
A.只通过实验一和二可说明,氢氧化镁溶解可能是铵根离子或氢离子作用的结果
B.若加入试剂X为0.1 mol/L HCl溶液5 mL,实验现象为白色浊液逐渐变澄清,与实验一形成对照,可以说明Mg(OH)2被H+溶解
C.实验三和四中加入CH3COONH4可以排除H+的干扰,因为CH3COONH4溶液显中性
D.通过以上实验证明,Mg(OH)2溶解的原因是OH-和N形成了更难电离的NH3·H2O
考点四 沉淀溶解平衡的应用
10.牙釉质的主要成分是Ca5(PO4)3(OH),牙齿表面液膜的pH一般约为6.5,当液膜pH<5.2时,牙釉质会出现溶解损伤。使用含氟牙膏(含少量氟化物,如NaF)可预防龋齿。下列说法不正确的是( )
已知:Ca5(PO4)3(OH)、Ca5(PO4)3F的Ksp分别为6.8×10-37、1×10-60;含磷粒子在水溶液中的物质的量分数(δ)与pH的关系如图;Ca3(PO4)2、CaHPO4均难溶于水。
A.牙齿表面液膜中:c(Ca2+)>c(H2P)+c(HP)+c(P)
B.牙釉质溶解损伤时,牙齿表面液膜中δ(P)升高
C.使用含氟牙膏时,Ca5(PO4)3(OH)可转化为Ca5(PO4)3F
D.在漱口水中添加适量的Ca2+有利于牙釉质的沉积
11.某温度下,两种难溶盐AgmX和AgnY的饱和溶液中,pAg+=-lgc(Ag+),pM=-lgc(M),M为Xm-或Yn-,pAg+与pM的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.m∶n=2∶1
B.a点对应的AgmX溶液为不饱和状态
C.向b点对应的混合溶液中加入AgNO3,则平衡时变小
D.加水稀释c点对应的AgmX溶液,Ksp(AgmX)不变
考点五 沉淀溶解平衡图像分析
12.一定温度下,向含Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+四种金属离子(M2+)的溶液中滴加Na2S溶液,生成硫化物沉淀所需S2-浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示。下列判断错误的是 ( )
A.Ksp(FeS)=1.0×10-20
B.向含等物质的量浓度的Fe2+、Cu2+稀溶液中滴加Na2S溶液,Cu2+先沉淀
C.该温度下,a点相对于MnS是过饱和溶液
D.该温度下,a点相对于ZnS是过饱和溶液
13.25 ℃时,实验小组探究Mg(OH)2沉淀溶解平衡的影响因素时,取两份相同的Mg(OH)2饱和溶液(有固体剩余),分别加入0.03 mol MgCl2(s)和0.06 mol KCl(s),得出t-pH图像(如图),若忽略Mg2+水解,下列说法正确的是( )
A.Ksp[Mg(OH)2]的数量级为10-31
B.b线表明Mg(OH)2饱和溶液中加入的是KCl(s)
C.加入氯化镁达平衡后c(Cl-)<2c(Mg2+)
D.实验中pH变化的原因是Ksp[Mg(OH)2]发生了改变
能力提升练
考点一 溶度积常数的应用
1.室温下,将0.1 mol·L-1 AgNO3溶液和0.1 mol·L-1 NaCl溶液等体积混合,一段时间后过滤,得滤液a和沉淀b。取等量的滤液a于两支试管中,分别滴加相同体积、浓度均为0.1 mol·L-1的Na2S溶液和Na2SO4溶液,前者出现浑浊,后者溶液仍澄清;再取少量的沉淀b,滴加几滴氨水,沉淀逐渐溶解。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 Na2S溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
B.过滤后所得滤液中一定存在:c(Ag+)=
C.沉淀b中滴加氨水发生反应的离子方程式:Ag++2NH3·H2O [Ag(NH3)2]++2H2O
D.从实验现象可以得出该温度下Ksp(Ag2S)>Ksp(Ag2SO4)
2.25 ℃时,某小组做如下两组实验:
实验Ⅰ:往10 mL 0.1 mol/L氨水中滴加0.1 mol/L的草酸溶液。
实验Ⅱ:往10 mL 0.1 mol/L氨水中滴加0.1 mol/L的HF溶液。
已知:溶液混合后体积变化忽略不计。溶液中某离子的浓度≤1×10-5 mol/L时,可认为该离子已沉淀完全。25 ℃时,相关常数如下表。
NH3·H2O
HF
H2C2O4
电离常数
1.8×10-5
6.3×10-4
Ka1=5.6×10-2
Ka2=1.5×10-4
CaF2
CaC2O4
溶度积Ksp
4.0×10-11
2.5×10-9
下列说法正确的是( )
A.实验Ⅰ,滴加过程中始终满足c(H2C2O4)+c(HC2)+c(C2)=0.1 mol/L
B.实验Ⅱ中V(HF溶液)=10 mL时,因N和F-水解相互促进,导致所得溶液中含氟微粒的主要形式为HF分子
C.相同温度下,CaC2O4在NH4Cl溶液中的溶解度比水中要小
D.用Ca(NO3)2溶液,无法将混合液中浓度均为0.1 mol/L的C2和F-先后沉淀而分离
3.菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量Ca、Si、Fe、Mn和Al等元素)制备氟化镁的工艺流程如下。
已知:①室温下,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33;
②c(Mn+)≤1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子已沉淀完全。
下列说法错误的是( )
A.“蒸氨”时,尾气的主要成分是NH3、CO2
B.“氧化除锰”时,消耗H2O2溶液的体积高于理论值
C.“除铁铝”时,当Al3+恰好沉淀完全时,c(Fe3+)=2.15×10-11 mol·L-1
D.“沉淀”时,发生反应的离子方程式为2HF+Mg2+ MgF2↓+2H+
4.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题:
(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤,若测得滤液中c(C)=10-3 mol·L-1,则Ca2+是否沉淀完全? (填“是”或“否”)。[已知c(Ca2+)≤10-5 mol·L-1时可视为沉淀完全;Ksp(CaCO3)=4.96×10-9]
(2)25 ℃时,Mg(OH)2饱和溶液 (填“能”或“不能”)使石蕊溶液变蓝色。{已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12,lg5≈0.7}
(3) 大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,该浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子。取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为 。[已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17]
考点二 沉淀溶解平衡图像分析
5.在T ℃时,难溶物Ag2CrO4在水溶液中的溶解平衡曲线如下图所示,又知T ℃时AgCl的Ksp=1.8×10-10。下列说法错误的是( )
A.T ℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-11
B.T ℃时,Y点和Z点的Ag2CrO4的Ksp相等
C.T ℃时,X点的溶液不稳定,会自发转变到Z点
D.T ℃时,将0.01 mol·L-1的AgNO3溶液逐滴滴入20 mL 0.01 mol·L-1的KCl和0.01 mol·L-1的K2CrO4混合溶液中,Cl-先沉淀
6.某温度下,向10 mL 0.1 mol/L CuCl2溶液中滴加0.1 mol/L的Na2S溶液,滴加过程中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积的关系如图所示。[已知:Ksp(ZnS)=3×10-25,溶液混合后体积的变化忽略不计]
下列有关说法正确的是( )
A.Na2S溶液中:c(H+)+c(HS-)+c(H2S)=c(OH-)
B.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最大的为b点
C.向100 mL Zn2+、Cu2+物质的量浓度均为0.1 mol/L的混合溶液中逐滴加入10-3 mol/L的Na2S溶液,Cu2+先沉淀
D.c点溶液中c(Cu2+)=10-34.4 mol/L
7.空气中CO2浓度过大会导致海水酸化,从而导致珊瑚礁(主要成分为CaCO3)减少。实验室模拟珊瑚礁附近水体环境探究lgc(X)(X为H2CO3、HC、C或Ca2+)与pH的关系,实验结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A.③表示HC与pH的关系
B.Ka2(H2CO3)的数量级为10-10
C.c点的pH等于8.3
D.CaCO3在纯水中的溶解度为10-9.2 mol·L-1
答案
基础过关练
1.A
2.B
3.A
4.A
5.A
6.A
7.C
8.D
9.B
10.B
11.B
12.C
13.C
能力提升练
1.B
2.D
3.A
4.答案 (1)是 (2)能 (3)4.7×10-7
5.C
6.C
7.C
2
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