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1.7.2013
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沉淀溶解平衡的应用
沉淀溶解为溶液中的 。
【方法】通过改变条件,使沉淀溶解平衡移动,以满足工农业生产、科研等需要。
溶液中的 转化为 。
①沉淀的生成:
②沉淀的溶解:
③沉淀的转化:
一种沉淀转化为另一种 的沉淀
沉淀溶解平衡的应用
离子
沉淀
离子
更难溶
沉淀的生成
① 调pH值
如:工业原料NH4Cl中混有FeCl3:
Fe3+ + 3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
② 加沉淀剂
Cu2++S2-= CuS↓ Hg2++S2-= HgS↓
加氨水,调pH值至4
【应用】
练:分别写出用H2S做试剂,沉淀Cu2+、Hg2+的离子方程式。
Cu2++H2S=CuS↓+2H+ Hg2++H2S=HgS↓+2H+
如:沉淀Cu2+、Hg2+等,以Na2S、H2S做沉淀剂
利用生成沉淀进行 或 及 等领域。
除杂
提纯物质
处理废水
【方法】
1. 加沉淀剂法
【例】写出使用沉淀剂Na2S处理含Cu2+、Hg2+废水的离子方程式。
Cu2++S2-= CuS↓
Hg2++S2-= HgS↓
【例】工业原料NH4Cl中混有FeCl3,如何除去FeCl3 ?
加氨水,调pH值,然后过滤
Fe3+ + 3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
2.调pH法
沉淀的生成
【方法】
洗涤BaSO4沉淀可使用蒸馏水或稀硫酸,使用 洗涤更合理,理由是 。
3. 同离子效应法
沉淀的生成
【方法】
稀硫酸
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)
稀硫酸中c(SO42-) 大,使平衡逆向移动,减小BaSO4的损失
氢氧
化物 开始沉淀时的pH值(0.1mol/L) 沉淀完全时的pH值
(<10-5 mol/L)
Cu(OH)2 4.67 6.67
Fe(OH)2 5.8 8.8
Fe(OH)3 1.48 2.81
根据下表数据,CuCl2中混有少量Fe2+,如何除去?
先加入氧化剂把Fe2+氧化成Fe3+,然后调pH,使pH大于等于2.81小于4.67,Fe3+完全转化为Fe(OH)3 沉淀,过滤除去沉淀。
4. 氧化还原法(先氧化再调节pH )
氧化还原法:改变
的存在形式,使其转化为溶解度更 的难溶电解质,便于分离出来
Cu(OH)2、CuO或碱式碳酸铜
Cl2、O2、H2O2
离子
小
7
沉淀的溶解
沉淀的溶解
【原理】
减少溶解平衡体系中的相应离子,使Q___Ksp,平衡向 移动。
<
沉淀溶解的方向
盐酸浸泡(酸溶法 )
CaCO3(s) Ca2+ (aq) +CO32-(aq)
H+
+
HCO3-
+
H+
H2CO3
CO2↑+H2O
H+消耗CO32-生成CO2气体,CO32-浓度不断减小,Q(CaCO3)<Ksp(CaCO3),沉淀溶解平衡正向移动,只要盐酸足够多,CaCO3就可以完全溶解。
【思考】使用 的方法可除去热水壶中的水垢(主要成分CaCO3 ),原理是 (用沉淀溶解平衡的原理进行解释)。
沉淀的溶解
【方法】
1. 酸溶法
如:CaCO3、FeS、Mg(OH)2、Cu(OH)2溶于盐酸。
沉淀的溶解
向三支盛有少量Mg(OH)2悬浊液的试管中分别滴加适量的盐酸、NH4Cl溶液、蒸馏水,观察并记录现象
实验步骤:
实验探究——Mg(OH)2的溶解
沉淀的溶解
向三支盛有少量Mg(OH)2悬浊液的试管中分别滴加适量的盐酸、NH4Cl溶液、蒸馏水,观察并记录现象
实验步骤:
滴加的试剂 盐酸 NH4Cl溶液 蒸馏水
现象
沉淀几乎不溶解
沉淀迅速溶解
实验探究——Mg(OH)2的溶解
沉淀逐渐溶解
用沉淀溶解平衡的原理对上述现象进行解释并写出化学方程式。
Mg(OH)2(s) ⇌ Mg2+(aq) + 2OH-(aq)
实验证明CH3COONH4也能使Mg(OH)2溶解,写出化学方程式。
沉淀的溶解
【方法】
2. 盐溶法
【例】已知:PbSO4不溶于水,但可溶于醋酸铵溶液,反应的化学方程式:PbSO4+2CH3COONH4=(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4,试对上述PbSO4沉淀的溶解加以解释。
PbSO4(s) ⇌ Pb2+(aq)+SO42- (aq)
(CH3COO)2Pb
CH3COO-
+
当加入CH3COONH4溶液时,Pb2+与CH3COO-结合生成更难电离的(CH3COO)2Pb,c(Pb2+)减小,使PbSO4的沉淀溶解平衡向右移动,PbSO4溶解。
沉淀的溶解
【方法】
③ 氧化还原法:
如何使极难溶的CuS、HgS等硫化物溶解?
加入稀HNO3中,使硫化物发生氧化还原反应而溶解。
AgCl+2NH3·H2O === [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
3CuS + 8HNO3 === 3Cu(NO3)2 + 3S + 2NO↑+ 4H2O
④ 配合物法:
如何使 AgCl溶解?
向 AgCl中加入氨水(NH3·H2O)
牙齿表面有一薄层釉质保护着,其主要成分是难溶的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH] ,它在唾液中存在下列平衡:
Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)
【思考】
(1)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,其原因是什么?
有机酸中的H+和OH-反应生成水,使平衡正向移动,腐蚀牙齿。
(2)有哪些方法可以防止蛀牙吗?
牙膏中添加适量的Ca2+或PO43-,会促使平衡逆向移动,有利于牙齿的保护。
沉淀溶解平衡的应用 1
HCO3-
H2O + CO2
CaCO3(s) Ca2+ (aq) + CO32- (aq)
喀斯特地貌
解释某些自然现象—石笋、钟乳石的形成
沉淀溶解平衡的应用 2
+
Ca(HCO3)2 = CaCO3+CO2↑+H2O
水垢含有Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4等,用盐酸浸泡(酸洗)可以除去Mg(OH)2、CaCO3 ,能否除去CaSO4 ?
CaSO4(s) Ca2+ (aq) + SO42-(aq)
HCl == H+ + Cl-
结论:HCl电离出H+和Cl-对CaSO4的沉淀溶解平衡影响不大,不能使CaSO4溶解,无法除去
: 对于CaSO4的沉淀溶解平衡, CO32-与Ca2+反应,使c(Ca2+)减小,使Q < Ksp,平衡向CaSO4溶解的方向移动,生成的CaCO3 ,可用盐酸除去
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水垢含有Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4等,用盐酸浸泡(酸洗)可以除去Mg(OH)2、CaCO3 ,能否除去CaSO4 ?
【思考】用什么方法可以除去CaSO4 ?原理是什么?
先用饱和Na2CO3溶液浸泡一段时间,再用盐酸浸泡,可除去CaSO4
CaSO4(s) Ca2+ (aq) + SO42-(aq)
Na2CO3 == CO32-+ 2Na+
+
==
CaCO3
HCl
CO2
CaSO4
CaCO3
Ksp: 4.9×10-5
3.4×10-9
沉淀的转化
溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀
CaSO4(s) + Na2CO3 (aq) CaCO3(s) + Na2SO4 (aq)
写出沉淀转化的化学方程式。
: 对于CaSO4的沉淀溶解平衡, CO32-与Ca2+反应,使c(Ca2+)减小,使Q < Ksp,平衡向CaSO4溶解的方向移动,生成的CaCO3 ,可用盐酸除去
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(1)向盛有2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶液,观察并记录现象。
(2)振荡试管,然后向其中滴加4滴0.1 mol/L KI溶液,观察并记录现象。
(3)振荡试管,然后向其中滴加8滴0.1 mol/L Na2S溶液,观察并记录现象。
三、沉淀的转化
溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀
注意:若Ag+过量,加入KI溶液后,I-会与过量Ag+生成沉淀AgI,无法证明AgI是由AgCl沉淀通过平衡移动转化成的。
2 mL 0.1 mol/L
NaCl 溶液
2滴0.1 mol/L
AgNO3溶液
4滴0.1 mol/L
KI 溶液
8滴0.1 mol/L
Na2S溶液
(1)向盛有2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶液,观察并记录现象。
实验探究
【实验3-4】
三、沉淀的转化
溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀
现象:
注意:若Ag+过量,加入KI溶液后,I-会与过量Ag+生成沉淀AgI,无法证明AgI是由AgCl沉淀通过平衡移动转化成的。
产生白色沉淀
【思考】反应后,试管中剩余的物质是 。
NaCl
(2)振荡试管,向其中滴加4滴0.1 mol/L KI溶液,观察并记录现象。
三、沉淀的转化
现象:
结论:
【解释】当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时,溶液中Ag+与I-的离子积Q(AgI)>Ksp(AgI),因此,Ag+与I-结合生成AgI沉淀,c(Ag+)减小, 导致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,直至建立新的沉淀溶解平衡。
AgI(s)
黄色
+
I-(aq)
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
白色
用沉淀溶解平衡原理解释AgCl沉淀转化为AgI沉淀。
AgCl(s) + I-(aq) AgI(s) + Cl-(aq)
反应的离子方程式表示为:_______________________________。
AgCl沉淀转化为溶解度更小的AgI沉淀
白色沉淀转化为黄色沉淀
注意:若Ag+过量,加入KI溶液后,I-会与过量Ag+生成沉淀AgI,无法证明AgI是由AgCl沉淀通过平衡移动转化成的。
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(3)振荡试管,向其中滴加8滴0.1 mol/L Na2S溶液,观察并记录现象
三、沉淀的转化
现象:
用沉淀溶解平衡原理解释AgI沉淀转化为Ag2S沉淀。
【解释】当向AgI沉淀中滴加Na2S溶液时,溶液中Ag+与S2-的离子积Q(Ag2S)>Ksp(Ag2S),因此 Ag+与S2-结合生成Ag2S沉淀, c(Ag+)减小,导致AgI的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,直至建立新的沉淀溶解平衡。
Ag2S(s)
黑色
+
S2-(aq)
AgI (s) Ag+(aq) + I-(aq)
黄色
反应的离子方程式表示为: 。
2AgI(s) + S2-(aq) Ag2S(s) + 2I-(aq)
黄色沉淀转化为黑色沉淀
结论:
AgI沉淀转化为溶解度更小的Ag2S沉淀
【练】取1 mL 0.1 mol/LAgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 mol/L),下列说法不正确的是( )
A.实验①白色沉淀是难溶的AgCl
B.若按②①顺序实验,能看到白色沉淀
C.若按①③顺序实验,能看到黑色沉淀
D.由实验②说明AgI比AgCl更难溶
B
AgNO3溶液中的Ag+和过量的NaCl溶液中的Cl-生成AgCl白色沉淀,离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓,所以沉淀为难溶的AgCl,故A项正确
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,AgI的溶解度比AgCl小,所以AgI不易转化为AgCl,所以若按②①顺序实验,看不到白色沉淀,故B项错误;
实验②白色沉淀AgCl转化为黄色沉淀AgI,说明AgI比AgCl更难溶,故D项正确
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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 AgNO3溶液的试管中滴加1 mL 0.1 mol/L NaCl溶液,再向其中滴加4~5滴
0.1 mol/LKI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0.01mol/L
的ZnSO4和CuSO4溶液中 先出现CuS黑色沉淀 Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
2.分别进行下列操作,由现象得出的结论正确的是( )
D
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。
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(1)向盛有2 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液的试管中滴加2~4 滴 2 mol/L NaOH溶液,观察并记录现象。
(2)向上述试管中滴加4滴0.1 mol/L FeCl3溶液,观察并记录现象
实验探究
【实验3-5】
三、沉淀的转化
溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀
(1)向盛有2 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液的试管中滴加2~4 滴 2 mol/L NaOH溶液,观察并记录现象。
(2)向上述试管中滴加4滴0.1 mol/L FeCl3溶液,观察并记录现象
实验探究
【实验3-5】
现象:
先产生白色沉淀,后产生红褐色沉淀
结论:
Mg(OH)2沉淀转化为溶解度更小的Fe(OH)3沉淀
注意:溶解度小的沉淀在一定条件下也能转化为溶解度大的沉淀
生成沉淀与离子的浓度有关,当Q>Ksp时,就能生成沉淀
四、沉淀转化的应用
锅炉除水垢
锅炉水垢中CaSO4的去除
方法:先用饱和Na2CO3溶液浸泡一段时间,再用盐酸浸泡,可除去CaSO4
CaSO4
CaCO3
CO2
Na2CO3
HCl
CaSO4(s) Ca2+ (aq) + SO42-(aq)
Na2CO3 == CO32-+ 2Na+
+
==
CaCO3
HCl
CO2
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
CaSO4(s) + Na2CO3 (aq) CaCO3(s) + Na2SO4 (aq)
四、沉淀转化的应用
预防龋齿
氟化物预防龋齿
【思考】含氟牙膏预防龋齿的化学原理是什么?
牙齿表面釉质层的主要成分——难溶的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]
Ca5(PO4)3(OH)(s) + F-(aq) Ca5(PO4)3F(s) + OH-(aq)
氟离子与羟基磷灰石反应,生成溶解度更小的氟磷灰石,更能抵抗酸的侵蚀。
自然界中,各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液,并向深部渗透,遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS),便慢慢地使它们转化为铜蓝(CuS)。
闪锌矿
(ZnS)
方铅矿
(PbS)
铜蓝
(CuS)
四、沉淀转化的应用
自然界中矿物的转化
闪锌矿(ZnS)
铜蓝(CuS)
ZnS(s) S2-(aq) + Zn2+(aq)
+ Cu2+(aq)
CuS(s)
Ksp =6.3×10-36
Ksp =1.6×10-24
用沉淀溶解平衡的原理解释闪锌矿转化为铜蓝的原因。
闪锌矿(ZnS)
方铅矿(PbS)
原生铜的硫化物
CuSO4(aq)
铜蓝(CuS)
氧化
淋滤
【解释】当ZnS沉淀遇Cu2+时,溶液中Cu2+与S2-的离子积Q(CuS)>Ksp(CuS),因此Cu2+与S2-结合生成CuS沉淀, 使ZnS的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动, ZnS转化为CuS 。
四、沉淀转化的应用
自然界中矿物的转化
ZnS(s) + Cu2+(aq) CuS(s) + Zn2+(aq)
反应的离子方程式表示为:
。
32
+
Cu2+(aq)
CuS(s)
PbS(s) S2-(aq) + Pb2+(aq)
用沉淀溶解平衡的原理解释方铅矿(PbS)转化为铜蓝(CuS)的原因。
闪锌矿(ZnS)
方铅矿(PbS)
原生铜的硫化物
CuSO4(aq)
铜蓝(CuS)
氧化
淋滤
Ksp(PbS) =8.0×10-28
Ksp(CuS) =6.3×10-36
【解释】当PbS沉淀遇Cu2+时,溶液中Cu2+与S2-的离子积Q(CuS)>Ksp(CuS),因此Cu2+与S2-结合生成CuS沉淀, 使PbS的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动, PbS转化为CuS 。
四、沉淀转化的应用
自然界中矿物的转化
反应的离子方程式表示为:
。
PbS(s) + Cu2+(aq) CuS(s) + Pb2+(aq)
沉淀转化平衡常数
【例】已知:
(1)写出PbS(s) + Cu2+(aq) CuS(s) + Pb2+(aq)的沉淀转化平衡常
数的表达式并计算其数值。
(2)要使PbS(s) + Cu2+(aq) CuS(s) + Pb2+(aq)正向移动,
应满足的条件是 。
(3)溶液中c(Pb2+) c(Cu2+) (填“>”、“<”或“=”)。
沉淀转化平衡常数
c(Pb2+)
c(Cu2+)
K=
=
= 1.25×108
Ksp(PbS) =8.0×10-28
Ksp(CuS) =6.4×10-36
>
c(Pb2+)
c(Cu2+)
c(Pb2+)
c(Cu2+)
<1.25×108
PbSO4 PbCO3 PbS
Ksp 2.5×10-8 7.4×10-13 8×10-28
沉淀转化平衡常数
【例】废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4和少量Ba、Fe、Al的盐,为了回收铅选用Na2CO3还是选用Na2S实现沉淀转化?说明理由。
沉淀转化平衡常数
【例】在1.0 L Na2CO3溶液中溶解0.01 mol BaSO4,则Na2CO3溶液的
最初浓度不得低于 mol·L-1。(忽略溶液体积变化)
[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9、5.1÷1.1=4.6]。
0.47
注意:碳酸钠的最初浓度等于反应掉的浓度加上平衡时溶液中的剩余浓度
37
真题演练
1.(2021·江苏,13)室温下,用0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末,
一段时间后过滤,向滤渣中加稀醋酸,产生气泡。已知
Ksp(CaSO4)=5×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9。下列说法正确的是( )
A.0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+c(H2CO3)
B.反应CaSO4+C ⇌ CaCO3+S正向进行,需满足>×104
C.过滤后所得清液中一定存在:
c(Ca2+)=且c(Ca2+)≤
D.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
C
0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3),A错误;
该反应的平衡常数K=====×104,Q=<K时,反应正向进行,B错误;
上层清液为碳酸钙的饱和溶液,所以清液中满足c(Ca2+)=,清液无CaSO4沉淀析出,则c(Ca2+)≤ ,C正确;
醋酸为弱酸,不能拆成离子形式,D错误。
2.(2024·安徽,13)环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的Cd2+。已知25 ℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1 mol·L-1,Ka1(H2S)=10-6.97,Ka2(H2S)=10-12.90,
Ksp(FeS)=10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10。下列说法错误的是( )
A.Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
B.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入足量FeS,可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1
C.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)
D. 0.01 mol·L-1Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
D
Na2S溶液中的离子有H+、Na+、OH-、HS-、S2-,由电荷守恒知c(H+)+
c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),A项正确;
0.01 mol·L-1Na2S溶液中存在S2-+H2O HS-+OH-、HS-+H2O H2S+
OH-,水解常数Kh(S2-)====10-1.10,即=,又因为c(HS-)<0.01 mol·L-1,因此>1,则c(OH-)>c(S2-),B项不正确;
Ksp(FeS)远大于Ksp(CdS),向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS时,发生沉淀的转化:Cd2+(aq)+FeS(s) CdS(s)+Fe2+(aq),该反应的平衡常数
为K===108.9≫105,因此该反应可以完全进行,CdS的饱和
溶液中c(Cd2+)= mol·L-1=10-13.05 mol·L-1,若加入足量FeS,可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1,C项正确;
向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,发生反应:Cd2+
+H2S CdS+2H+,该反应的平衡常数K==
==106.23>105,该反应可以完全进行,所得溶液中c(H+)≈
0.02 mol·L-1,此时c(H2S)=0.1 mol·L-1,代入K==106.23,解得
c(Cd2+)=4×10-9.23 mol·L-1,故c(H+)>c(Cd2+),D项正确。
3.(2024·浙江)常温下,将等体积、浓度均为0.40 mol·L-1 BaCl2溶液与新制H2SO3溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的H2O2溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:H2SO3 Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8
Ksp(BaSO3)=5.0×10-10,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10
下列说法不正确的是( )
A.H2SO3溶液中存在c(H+)>c(HS)>c(S)>c(OH-)
B.将0.40 mol·L-1 H2SO3溶液稀释到0.20 mol·L-1,c(S)几乎不变
C.BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊不含有BaSO3
D.存在反应Ba2++H2SO3+H2O2===BaSO4↓+2H++H2O是出现白色沉淀的主要原因
C
H2SO3 H++HS,HS H++S,则H2SO3溶液中c(H+)>c(HS)>
c(S)>c(OH-),A项正确;
由已知H2SO3的Ka2≪Ka1,则H2SO3溶液中Ka2=≈c(S),则稀释H2SO3溶液时,c(S)几乎不变,B项正确;
由题意知,等体积混合,c(Ba2+)=0.20 mol·L-1,c()≈Ka2=6.0×10-8 mol·L-1,Q(BaSO3)=1.2×10-8>Ksp(BaSO3),所以会产生BaSO3沉淀,C项错误;
加入双氧水,发生反应:Ba2++H2SO3 +H2O2===BaSO4↓+2H++H2O,生成的沉淀为BaSO4,D项正确。
4.[2022·全国乙卷,26(1)(2)]废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等,为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
PbSO4 PbCO3 BaSO4 BaCO3
Ksp 2.5×10-8 7.4×10-14 1.1×10-10 2.6×10-9
(1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为 ,用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因 。
PbSO4(s)+C(aq) ⇌ PbCO3(s)+S(aq)
反应PbSO4(s)+C(aq) PbCO3(s)+S(aq)的平衡常数K=
==≈3.4×105>105,PbSO4可以比较彻底地
转化为PbCO3
4.[2022·全国乙卷,26(1)(2)]废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等,为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
PbSO4 PbCO3 BaSO4 BaCO3
Ksp 2.5×10-8 7.4×10-14 1.1×10-10 2.6×10-9
(2)在“脱硫”中,加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化,原因是 。
反应BaSO4(s)+C(aq) BaCO3(s)+S(aq)的平衡常数K== =≈0.04≪105,反应正向进行的程度有限
Lavf58.12.100
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