沉淀溶解平衡计算专题里为什么q小于ksp时没有沉淀

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沉淀溶解平衡
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& 学年高二年级化学学案:3.3《沉淀溶解平衡》(鲁科版选修4)
学年高二年级化学学案:3.3《沉淀溶解平衡》(鲁科版选修4)
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资料概述与简介
一、 沉淀溶解平衡与溶度积
1.沉淀溶解平衡。
(1)概念:在一定温度下,当沉淀溶解与离子生成沉淀的速率相等时,即达到沉淀溶解平衡。
(2)表达式:PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)(以PbI2为例)。
(3)生成难溶电解质的离子反应的限度。
习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。对于常量的化学反应来说,相当量的离子相互反应生成难溶电解质,可以认为反应完全了。化学后通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,沉淀就达完全。
2.溶度积。
(1)表达式。
对于下列沉淀溶解平衡:MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq) Ksp=[Mn+]m·[Am-]n。
(2)溶度积的影响因素。
Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
(3)溶度积的意义。
①溶度积反映了难溶电解质在水中的溶解能力;
②当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强。
1.所有难溶电解质的Ksp都一定会随温度的升高而变大吗?并说明原因。
答案:不一定。Ksp升高表示难溶电解质的溶解能力增强,只有那些随温度升高溶解度增大的难溶电解质的Ksp才变大,如Ca(OH)2就不是。
二、 沉淀溶解平衡的应用
1.溶度积规则。
(1)Q>Ksp时,溶液中的离子生成沉淀,直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到平衡状态;
(2)Q=Ksp时,沉淀溶解与离子生成沉淀处于平衡状态;
(3)Q<Ksp时,若体系中有足量的固体存在,则固体溶解,直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到平衡状态。
2.沉淀的生成。
(1)欲使某物质析出沉淀必须使其浓度商大于溶度积(选填“大于”“小于”或“等于”),这就要增大离子浓度,使反应向生成沉淀的方向进行。如误食可溶性钡盐,造成钡中毒,应尽快用Na2SO4给患者洗胃;精制食盐水时,可加入适量的NaOH除去氯化钠中的镁离子。
(2)控制溶液的pH,可使某些难溶的弱酸盐和氢氧化物沉淀或溶解。如除去CuSO4溶液中的少量的Fe3+,可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2调节溶液的pH至3~4,使Fe3+ 转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
2.(1)如果要除去某溶液中的SO,你选择加入钙盐还是钡盐?为什么?
(2)若向等浓度的NaCl、KI的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液,先产生哪种沉淀?
答案:(1) 加入可溶性钡盐。因为BaSO4的溶解度比CaSO4的溶解度小,所以用Ba2+沉淀SO更完全。
(2)先产生AgI沉淀,因为AgI的Ksp小于AgCl的Ksp。
3.沉淀的溶解。
要使沉淀溶解,必须降低该难溶盐饱和溶液中某一离子的浓度。如服用了BaCO3,由于胃酸的酸性很强,可以与CO反应生成H2O和CO2,使CO浓度降低,从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动,使Ba2+浓度增大而引起人体中毒。
4.沉淀的转化。
(1)在含有沉淀的溶液中,加入适当试剂,与某一离子结合成为更难溶的物质。如在工业处理废水过程中,向含有Cu2+、Hg2+ 、Pb2+的废水中加入FeS,FeS溶解生成的S2-与这些离子结合生成更难溶的硫化物沉淀而除去,以Cu2+为例,沉淀转化反应为FeS(s)+Cu2+(aq)??CuS(s)+Fe2+(aq)。
(2)沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。
1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法中,不正确的是(B)
A.AgCl沉淀生成和溶解不断进行,但速率相等
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,Ksp(AgCl)增大,AgCl的溶解度也增大
D.向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体,AgCl的溶解度减小
解析:AgCl固体在溶液中存在溶解平衡,当达到溶解平衡时,AgCl固体生成Ag+和Cl-的速率必然等于Ag+和Cl-结合成AgCl固体的速率,故A项正确;没有绝对不溶的物质,故B项错误;一般说来,温度升高,固体的溶解度增大,故C项正确,但少数固体的溶解度随温度升高而降低如Ca(OH)2;向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体,增大了c(Cl-),平衡向左移动,AgCl的溶解度减小,故D项正确。
2.已知25 ℃物质的溶度积常数为:FeS:Ksp=6.3×10-18;CuS:Ksp=1.3×10-36;ZnS:Ksp=1.6×10-24。下列说法正确的是(B)
A.相同温度下,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
B.除去工业废水中的Cu2+,可以选用FeS做沉淀剂
C.足量CuSO4溶解在0.1 mol/L的H2S溶液中,Cu2+能达到的最大浓度为1.3×10-35 mol/L
D.在ZnS的饱和溶液中,加入FeCl2溶液,一定不产生FeS沉淀
解析:由于Ksp(CuS)=1.3×10-36<Ksp(ZnS)=1.6×10-24,所以溶解度CuS<ZnS,故A项错误;由于Ksp(CuS)=1.3×10-36<Ksp(FeS)=6.3×10-18,硫化铜的溶解度小于硫化亚铁的,所以除去工业废水中含有的Cu2+,可采用FeS 固体作为沉淀剂,故B项正确;H2S是弱酸,硫离子的最大浓度为0.1 mol/L,CuS的溶度积常数(Ksp)为1.3×10-36,所以溶液中Cu2+的最小浓度为1.3×10-35 mol/L,故C项错误;ZnS的饱和溶液中存在S2-,加入FeCl2溶液,当Qc=c(Fe2+)·c(S2-)>Ksp(FeS),就会生成FeS沉淀,故D项错误。
1.把氢氧化钙放入蒸馏水中,一定时间后达到如下平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)。加入以下溶液,可使Ca(OH)2减少的是(B)
A.Na2S溶液     B.AlCl3溶液
C.NaOH溶液  
D.CaCl2溶液
解析:加入Na2S溶液,由于S2-水解呈碱性,使OH-浓度增大,不利于Ca(OH)2减少,故A错误;加入AlCl3溶液,由于Al3++3OH-===Al(OH)3↓,实现沉淀的转化,有利于Ca(OH)2减少,故B正确;加入NaOH溶液,溶液中OH-浓度增大,不利于Ca(OH)2减少,故C错误;加入CaCl2溶液,溶液中Ca2+浓度增大,不利于Ca(OH)2减少,故D错误。
2.自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下深层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是(D)
A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度
B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性
C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++S2-===CuS↓
D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应,然后硫酸铜与ZnS、PbS发生复分解反应生成更难溶的CuS
解析:难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化是溶解度大的物质向溶解度小的物质转化,PbS能转化为CuS,所以CuS的溶解度小于PbS的溶解度,故A项错误;原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,硫元素化合价升高作还原剂具有还原性;铜蓝中硫元素化合价最低,所以能失电子具有还原性,故B项错误;硫化锌难溶于水,所以要写化学式,不能写离子,故C项错误;原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,所以存在氧化还原反应;CuSO4与ZnS反应生成硫化铜和硫酸锌是复分解反应,故D项正确。
3.(2013·北京卷)实验:①0.1 mol·L-1 AgNO3溶液和0.1 mol·L-1 NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;②向滤液b中滴加0.1 mol·L-1 KI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加0.1 mol·L-1 KI溶液,沉淀变为黄色。
下列分析不正确的是(B)
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.滤液b中不含有Ag+
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶
解析:根据浊液a中含有AgCl,存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),故A项正确;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项错;向AgCl中滴加0.1 mol·L-1 KI溶液,白色AgCl沉淀变为黄色AgI沉淀,故C项正确;实验证明AgI比AgCl更难溶,故D项正确。
4.已知:25
℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp(MgF2)=7.42× 10-11 。下列说法正确的是(B)
℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
℃时,在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
℃时, Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液中的Ksp小
℃时,在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成为MgF2
解析:A项中,Mg(OH)2的溶度积较小,其电离出的Mg2+浓度也要小一些,故A项错;B项中,NH可以结合Mg(OH)2电离出的OH-离子,从而促使Mg(OH)2 的电离平衡正向移动,c(Mg2+)增大,故B项正确;C项中,Ksp仅与温度有关,故C项错;D项中,由于MgF2的溶度积也比较小,在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后,由于F-浓度较大,所以可以生成MgF2沉淀,故D项不正确。
5.已知氨水与醋酸的电离程度在同温同浓度下相等,溶有一定量氨的氯化铵溶液呈碱性。现向少量的Mg(OH)2悬浊液中,加入适量的饱和氯化铵溶液,固体完全溶解。
甲同学的解释是:
Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)①
NH+H2ONH3·H2O+H+②
由于NH水解呈酸性,H+与OH-反应生成水,导致反应①平衡右移,沉淀溶解;
乙同学的解释是:
Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)①
NH+OH-NH3·H2O②
由于NH4Cl电离出的NH与Mg(OH)2电离出的OH-结合,生成了弱电解质NH3·H2O,导致反应①的平衡右移,Mg(OH)2沉淀溶解。
(1)丙同学不能肯定哪位同学的解释合理,于是选用下列的一种试剂,来证明甲、乙两位同学的解释只有一种正确,他选用的试剂是________(选填字母)。
B.CH3COONH4
D.NH3·H2O
(2)请你说明丙同学作出该选择的理由是________
________。
(3)丙同学将所选试剂滴入Mg(OH)2的悬浊液中,Mg(OH)2溶解;由此推知,甲和乙哪位同学的解释更合理?________(选填“甲”或“乙”);完成NH4Cl饱和溶液使Mg(OH)2悬浊液溶解的离子方程式是________
________。
解析:甲乙同学解释的区别在于,甲认为是NH的水解导致Mg(OH)2沉淀溶解,乙认为是由于NH被电离出来,导致Mg(OH)2沉淀溶解。由于任何铵盐在溶液中都能够发生电离,所以只要找出一种NH的盐溶液,其中NH不发生水解,或其水解可以被抵消,即可鉴别出。氨水和醋酸的电离程度在同温同浓度下相等,可知由CH3COONH4电离出的NH可以认为是不发生水解,当将CH3COONH4加入Mg(OH)2悬浊液中,若乙的解释对,则Mg(OH)2应该溶解,若甲的解释对,则Mg(OH)2不溶解。
答案:(1)B (2)CH3COONH4溶液呈中性,滴入Mg(OH)2悬浊液,若Mg(OH)2不溶,则甲同学解释正确
(3)乙 Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O
6.(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是________。
A.KMnO4        
C.氯水       
然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的________。
A.NaOH         
B.NH3·H2O
C.CuO       
D.Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4不一定能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为______,通过计算确定上述方案________(选填“可行”或“不可行”)。(提示:lg 5≈0.7)
解析:(1)使Fe2+氧化为Fe3+可采用的是H2O2,然后再加入CuO或Cu(OH)2调整至溶液pH=4,若使用其他试剂,会引入杂质离子。(2)Cu(OH)2开始沉淀时溶液中[OH-]2×3.0=3.0×10-20,[OH-]=1.0×10-10 mol·L-1,溶液的pH为4;Fe3+完全沉淀时[OH-]3×1×10-5=8.0×10-38,[OH-]=2.0×10-11 mol·L-1,溶液的pH为3.3;即当Fe3+完全沉淀时Cu(OH)2还未开始沉淀,方案可行。
答案:(1)B CD (2)4 3.3 可行
1.下列对于石灰岩溶洞的钟乳石的成因解释正确的是(B)
A.石灰岩溶洞是火山喷发时形成的
B.是空气中CO2和H2O溶解了碳酸钙生成了碳酸氢钙溶液,然后分解生成碳酸钙而形成的
C.是空气中的CO2与土壤中的钙离子结合生成碳酸钙,经千万年而形成钟乳
D.石灰岩洞中钟乳是和地球同时产生的
解析:石灰岩溶洞的成因是由于H2O、CO2破坏CaCO3的溶解平衡造成的。
2.将一定量的硫酸钡放入水中,对此下列叙述正确的是(B)
A.硫酸钡不溶于水,硫酸钡固体质量不会改变
B.最终会得到BaSO4的极稀的饱和溶液
C.因为Ba2++SO===BaSO4↓很容易发生,所以不存在BaSO4(s)Ba2+(ap)+SO(aq)的反应
D.因为BaSO4难溶于水,所以改变外界条件也不会改变BaSO4的溶解性
解析:BaSO4不溶于水并不绝对的溶,它存在溶解平衡,当沉淀溶解和生成的速率相等时,得到了Ba2+(aq)+SO(aq),A、C两项错误,B项正确;升高温度,BaSO4溶解度增大,D项错误。
3.对水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的原因解释,其中正确的是(C)
A.Mg(OH)2的溶度积大于MgCO3的溶度积,且在水中发生了沉淀转化
B.Mg(OH)2的溶度积小于MgCO3的溶度积,且在水中发生了沉淀转化
C.MgCO3电离出的CO发生水解,使水中OH-浓度增大,对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言,Qc>Ksp,生成Mg(OH)2沉淀
D.MgCO3电离出的CO发生水解,使水中OH-浓度增大,对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言,Qc<Ksp,生成Mg(OH)2沉淀
解析:由于Mg(OH)2和MgCO3中阴、阳离子个数比不同,所以不能直接根据Ksp的大小比较溶解能力的强弱,A、B两项均不正确;MgCO3溶解平衡生成的CO能发生水解,使水中OH-浓度增大,对Mg(OH)2沉淀溶解平衡而言,Qc<Ksp,则生成Mg(OH)2沉淀,故C项正确,D项不正确。
4.当Mg(OH)2固体在水中溶解达到平衡时:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(ap),为使Mg(OH)2固体的量减少,可加入(A)
A.NH4NO3     B.Na2S
D.CH3COONa
解析:若使Mg(OH)2固体的量减少,应使Mg(OH)2的溶解平衡向右移动,应减少[Mg2+]或[OH-]。由于NH4NO3水解显酸性,使[OH-]减小,故A项正确;B、D两项水解显碱性,增大[OH-],故B、D两项错误;C项增大了[Mg2+],故C项也错,答案为A。
5.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是(B)
A.Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH2)]
B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
解析:b、c两点金属阳离子的浓度相等,设都为x,分别对应的[OH-]=KW/[H+]=10-12.7,[OH-]=KW/[H+]=109.6,Ksp[Fe(OH)3]=x×(、Ksp[Cu(OH)2]=x×(109.6)2,Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2],故A正确;由a点到b点的碱性增强,而NH4Cl溶解于水后水解显酸性,故B错;温度一定,溶液中的KW为定值,故C正确;溶度积曲线后的点代表溶液都是饱和溶液,曲线左下方的点都不饱和,右后方的点都是Qc>Ksp,沉淀要析出,故D正确。
6.已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是(C)
A.AgCl>AgI>Ag2CrO4
B.AgCl>Ag2CrO4>AgI
C.Ag2CrO4>AgCl>AgI
D.Ag2CrO4>AgI>AgCl
解析:由Ksp计算可知,Ag+浓度大小顺序应为Ag2CrO4>AgCl,故A、B两项均错;饱和溶液中:对应化学式相似的AgCl和AgI来说Ksp越小Ag+浓度越小,即AgCl>AgI;Ag2CrO4溶液中Ag+的浓度为(4.0×10-12)1/3,AgCl饱和溶液中Ag+的浓度为(1.8×10-10)1/2,所以有Ag2CrO4>AgCl>AgI,故C正确,D错。
7.(双选)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线图如下。下列说法正确的是(BC)
A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO)的增大而减小
B.三个不同温度中,313 K时Ksp(SrSO4)最大
C.283 K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D.283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液
解析:Ksp只与温度有关与浓度无关,故A错误;由图象可知:在相同条件下,温度越低,c(SO)·c(Sr2+)越大,Ksp(SrSO4)越大,故B正确;a点在283 K的下方,属于不饱和溶液,故C正确;283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后会有晶体析出,还是属于饱和溶液,故D错误。
8.(1)对于Ag2S(s) 2Ag++S2-,其Ksp的表达式为
______________________________________________。
(2)下列说法中不正确的是________(填序号)。
①用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl少
②一般地,物质的溶解度随温度的升高而增加,故物质的溶解大多是吸热的
③对于Al(OH)3(s)Al(OH)3(aq)Al3++3OH-,前者为溶解平衡,后者为电离平衡
④除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀比用CO好,说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的大
⑤沉淀反应中常加过量的沉淀剂,其目的是使沉淀更完全
(3)如何除去Mg(OH)2中混有的Ca(OH)2?
解析:(1)由溶度积常数的概念直接写出。(2)①Cl-抑制AgCl溶解,正确;②物质的溶解大多是吸热的,正确;③正确;④除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀比用CO好,是因为Mg(OH)2的Ksp更小,剩余的Mg2+更少,错误;⑤正确。(3)根据沉淀的转化原理,向其中加Mg2+即可。
答案:(1)Ksp=c2(Ag+)·c(S2-) (2)④ (3)加足量MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,洗涤即得纯Mg(OH)2
9.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将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。
已知:SrSO4(s)Sr2+(aq)+SO(aq)
Ksp=2.5×10-7
SrCO3(s)Sr2+(aq)+CO(aq)
Ksp=2.5×10-9
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为________________________,该反应的平衡常数表达式为________;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CO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(选填“增大”“减小”或“不变”):
①升高温度,平衡常数K将________;
②增大CO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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)SrSO4转化成SrCO3的离子反应为:SrSO4(s)+CO(aq)SrCO3(s)+SO(aq),平衡常数表达式为K=,根据沉淀转化的原理,该反应能够发生,是因为Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4)。(2)①降低温度有利于提高SrSO4的转化率,说明降温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K减小;②平衡常数只与温度有关,增大CO的浓度,平衡常数不变。(3)根据提供的信息,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,若沉淀没有全部溶解,则SrSO4没有完全转化成SrCO3,需要注意的是,不能选择稀硫酸,因为SrCO3与稀硫酸反应生成SrSO4。
答案:(1)SrSO4(s)+CO(aq)SrCO3(s)+SO(aq) K= Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4),加入CO后,平衡SrSO4(s)Sr2+(aq)+SO(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)SrSO4转化成SrCO3的离子反应为:SrSO4(s)+CO(aq)SrCO3(s)+SO(aq),平衡常数表达式为K=,根据沉淀转化的原理,该反应能够发生,是因为Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4)。(2)①降低温度有利于提高SrSO4的转化率,说明降温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K减小;②平衡常数只与温度有关,增大CO的浓度,平衡常数不变。(3)根据提供的信息,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,若沉淀没有全部溶解,则SrSO4没有完全转化成SrCO3,需要注意的是,不能选择稀硫酸,因为SrCO3与稀硫酸反应生成SrSO4。
答案:(1)SrSO4(s)+CO(aq)SrCO3(s)+SO(aq) K= Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4),加入CO后,平衡SrSO4(s)Sr2+(aq)+SO(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
10.工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为
CrOCr2OCr3+Cr(OH)3↓
其中第①步存在平衡:
2CrO(黄色)+2H+―→Cr2O(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显________色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是________。
a.Cr2O和CrO的浓度相同
b.2v(Cr2O)=v(CrO)
c.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1 mol Cr2O离子,需要________mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至________。
解析: (1)溶液pH=2时,溶液中c(H+)浓度较大,平衡正向移动,故溶液显橙色。(2)a项,由于反应平衡常数未知,故反应进行的程度也未知,当两者浓度相等时,反应不一定达到平衡;b项,没有指明这些物质的反应速率代表正反应还是逆反应,也不能说明一定达到平衡;c项,当溶液的颜色不变时,说明体系中各微粒浓度都不再改变,故达到平衡状态。(3)结合关系式Cr2O~2Cr3+~6e-、Fe2+~Fe3+~e-,根据电子守恒可知Cr2O~6Fe2+,故需要6 mol FeSO4·7H2O。(4)由于c(OH-)===10-9mol·L-1,故c(H+)=10-5mol·L-1,pH=5。
答案:(1)橙 (2)c (3)6 (4)5
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下列有关沉淀溶解平衡的说法中,正确的是D&A. Ksp(AB2)小于Ksp(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大C.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中加入稀盐酸,沉淀溶解平衡不移动D.向氯化银沉淀溶解平衡体系中加人碘化钾固体,氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀
本题难度:一般
题型:单选题&|&来源:2011-山东省济宁汶上一中高二12月月考化学试题
分析与解答
习题“下列有关沉淀溶解平衡的说法中,正确的是____A. Ksp(AB2)小于Ksp(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大C.在碳酸钙的沉淀溶解平衡...”的分析与解答如下所示:
A 错 Ksp越小,溶解度越大B 错 Ksp只与温度有关系C错 加入稀盐酸,和碳酸钙,平衡移动D 对 氯化银沉淀会转变成更难溶的碘化银沉淀
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下列有关沉淀溶解平衡的说法中,正确的是____A. Ksp(AB2)小于Ksp(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大C.在碳酸钙的沉...
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经过分析,习题“下列有关沉淀溶解平衡的说法中,正确的是____A. Ksp(AB2)小于Ksp(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大C.在碳酸钙的沉淀溶解平衡...”主要考察你对“难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质”
等考点的理解。
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难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
与“下列有关沉淀溶解平衡的说法中,正确的是____A. Ksp(AB2)小于Ksp(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大C.在碳酸钙的沉淀溶解平衡...”相似的题目:
从含镁、钾盐湖水中蒸发最后得到的产物中含光卤石(xKCl·yMgCl2·zH2O),它在空气中极易潮解、易溶于水,是制造钾肥和提取金属镁的重要原料,其组成可通过下列实验测定:①准确称取5. 550g样品溶于水,配成l00mL溶液。②将溶液分成二等份,在一份中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0. 580g。③在另一份溶液中加入足量的硝酸酸化的AgNO3溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体4.305g。(1)步骤②中检验白色固体已洗净的方法是&&&&。(2)已知某温度下Mg( OH)2的Ksp =6.4 xl0-12,当溶液中c(Mg2+)≤1.0×10-5mol·L-1可视为沉淀完全,则应保持溶液中c(OH-)≥&&&&mol·L-1。(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。&&&&
粗制的CuSO4·5H2O晶体中含有Fe2+。提纯时,为了除去Fe2+,常加入少量H2O2, 然后再加入少量碱至溶液pH=4,可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的。下列说法不正确的是2比Fe(OH)3更难溶溶解CuSO4·5H2O晶体时要加入少量稀H2SO4加入H2O2,将Fe2+氧化,2Fe2++ H2O2+ 2H+ == 2Fe3+ + 2H2O由于CuSO4的催化作用,会使部分H2O2分解而损失调溶液pH=4的依据是Cu(OH)
一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数Ksp=cm(An+)&cn(Bm-),称为难溶电解质的离子积.在25℃时,AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液,观察到的现象是先出现黄色沉淀,最后生成黑色沉淀.已知有关物质的颜色和溶度积如下:物质AgClAgIAg2S颜色白黄黑KSP(25℃)1.8&10-101.5&10-161.8&10-50下列叙述不正确的是&&&&25℃时,饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中所含Ag+的浓度相同若先加入Na2S溶液,再加入KI溶液,则无黄色沉淀产生溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀25℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
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该知识点好题
1向10mL含等浓度的I-和Cl-的溶液中逐滴加入0.1moloL-1的AgNO3溶液,沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如图所示.下列说法不正确的是(  )
2描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb),表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp).表1
酸或碱&电离平衡常数(Ka或Kb)&CH3COOH&1.8×10-5&HNO2&4.6×10-4&HCN&5×10-10&HClO&3×10-8&NH3oH2O&1.8×10-5&表2
难(微)溶物&溶度积常数(Ksp)&BaSO4&1×10-10&BaCO3&2.6×10-9&CaSO4&7×10-5&CaCO3&5×10-9&请回答下列问题:(1)表1所给的四种酸中,酸性最弱的是&&&&(用化学式表示).下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离常数不变的操作是&&&&(填字母序号).A.升高温度&&&&B.加水稀释&&&&C.加少量的CH3COONa固体&&&&D.加少量冰醋酸(2)CH3COONH4的水溶液呈&&&&(选填“酸性”、“中性”或“碱性”),该溶液中存在的各离子浓度大小关系是&&&&.(3)物质的量之比为1:1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,该溶液中离子浓度从大到小的排列为&&&&.(4)工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如BaCl2).具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3.现有足量BaSO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使SO42-物质的量浓度不小于0.01moloL-1,则溶液中CO32-物质的量浓度应≥&&&&.
3(1)已知常温下,AgBr的Ksp=4.9×10-13、AgI的Ksp=8.3×10-17.&现向含有AgI的饱和溶液中:①加入固体AgNO3,则c(I-)&&&&(填“变大”、“变小”或“不变”,下同).②若改加更多的AgI固体,则c(I-)&&&&,而c(Ag+)&&&&.③若改加AgBr固体,则c(I-)&&&&,而c(Ag+)&&&&.(2)难溶弱电解质在水溶液中既存在溶解平衡又存在电离平衡.已知Cu(OH)2?Cu2++2OH-,KSP=c(Cu2+)o[c(OH-)]2=2×l0-20.当溶液中各离子浓度方次的乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之固体溶解.某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02moloL-1,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整沉淀pH使之大于&&&&.
该知识点易错题
1已知25℃时,AgI饱和溶液中c(Ag+)为1.23×10-8mol/L,AgCl的饱和溶液中c(Ag+)为1.25×10-5mol/L.若在5mL含有KCl和KI各为0.01mol/L的溶液中,加入8mL&0.01mol/L&AgNO3溶液,下列叙述正确是(  )
2向10mL含等浓度的I-和Cl-的溶液中逐滴加入0.1moloL-1的AgNO3溶液,沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如图所示.下列说法不正确的是(  )
3难溶物在水中溶解达到饱和时,即建立沉淀溶解平衡,平衡常数称为溶度积(Ksp).已知25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9.(1)将浓度均为0.1moloL-1的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合,充分搅拌后过滤,滤液中c&(Ba2+)=&&&&&moloL-1.(2)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,这种透视俗称钡餐透视.请用沉淀溶解平衡原理解释以下问题:①胃酸很强(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&&&&.②BaCO3不能代替BaSO4作为“钡餐”的原因&&&&.(3)万一误服了少量BaCO3,应尽快用大量0.5moloL-1Na2SO4溶液给患者洗胃,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&&&&moloL-1.
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