精修版高中化學魯科版選修4教學案:第3章 第3節(jié) 沉淀溶解平衡 Word版含解析
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1、 精品資料 第3節(jié) 沉淀溶解平衡 [課標要求] 1.了解難溶物在水中的溶解情況,認識沉淀溶解平衡的建立過程,能應用化學平衡理論描述溶解平衡。 2.理解溶度積的概念,能用溶度積規(guī)則判斷沉淀的產(chǎn)生、溶解。 3.了解沉淀溶解平衡在生產(chǎn)、生活中的應用,如沉淀的生成和分步沉淀,沉淀的溶解和轉(zhuǎn)化。 1.難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡的特征與化學平衡、弱電解質(zhì)的電離平衡相似,都是可逆過程,都是一定條件下的動態(tài)平衡,都遵循勒·夏特列原理。 2.溶度積(Ksp)反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力,相同類型的難溶電解質(zhì)可通過Ksp大小
2、比較其溶解能力;Ksp只隨溫度的變化而變化。
3.若難溶電解質(zhì)的離子積為Q,當Q>Ksp有沉淀生成,當Q=Ksp為飽和溶液,當Q 3、大;易溶物質(zhì)只要是飽和溶液也存在溶解平衡
外
因
溫度
升高溫度,多數(shù)平衡向溶解方向移動;少數(shù)平衡向生成沉淀的方向移動,如Ca(OH)2的溶解平衡
濃度
加水稀釋,平衡向溶解方向移動
相同離子
向平衡體系中加入相同的離子,平衡向生成沉淀的方向移動
其他
向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應生成更難溶的物質(zhì)或氣體的離子時,平衡向溶解方向移動
2.溶度積
(1)概念
難溶電解質(zhì)在水溶液中達到沉淀溶解平衡時其平衡常數(shù)叫做溶度積常數(shù)或溶度積,符
號Ksp。
(2)表達式
對于反應AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),
溶度積:Ksp=[An+ 4、]m·[Bm-]n
以PbI2沉淀溶解平衡為例,
PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),
Ksp=[Pb2+][I-]2。
(3)意義
溶度積(Ksp)反映了物質(zhì)在水中的溶解能力。對于陰、陽離子個數(shù)比相同的電解質(zhì),Ksp的數(shù)值越大,電解質(zhì)在水中的溶解能力越強。
(4)影響因素
Ksp只與難溶電解質(zhì)本身和溫度有關(guān),與沉淀的量和溶液中離子的濃度無關(guān)。
[特別提醒]
(1)對于陰、陽離子個數(shù)比不同的電解質(zhì),不能直接比較Ksp的數(shù)值大小而確定其溶解能力的大小,需轉(zhuǎn)化為溶解度來比較。
(2)溶度積與溶解度均可表示物質(zhì)的溶解性。
(3)相同類型的物質(zhì),溶度積越小,其溶解 5、度越小。
1.正誤判斷(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。
(1)難溶物質(zhì)在水中絕對不溶。( )
(2)物質(zhì)溶于水達到飽和時,溶解過程就停止了。( )
(3)某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為0。( )
(4)溶度積Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)。( )
(5)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)與AgCl===Ag++Cl-兩式表示的意義相同。( )
(6)AgCl在水中的溶解度大于在食鹽中的溶解度。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
2.下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是( )
A.反應開始 6、時,溶液中各離子濃度相等
B.沉淀溶解達到平衡時,沉淀速率和溶解速率相等
C.沉淀溶解達到平衡時,溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等,且保持不變
D.沉淀溶解達到平衡時,再加入該沉淀,將促進溶解
解析:選B A項錯誤,反應開始時,各離子的濃度沒有必然的關(guān)系;C項錯誤,沉淀溶解達到平衡時,溶液中溶質(zhì)的離子濃度保持不變,但不一定相等;D項錯誤,沉淀溶解達到平衡時,再加入該沉淀,由于固體的濃度為常數(shù),故平衡不發(fā)生移動。
1.原理
通過改變條件使溶解平衡移動,最終使溶液中的離子轉(zhuǎn)化為沉淀或沉淀轉(zhuǎn)化為溶液中的離子。
2.判斷
對于難溶電解質(zhì)AmBn(s)mAn+(aq)+nBm 7、-(aq),其濃度商Q=cm(An+)·cn(Bm-),通過比較Q和Ksp的相對大小,可以判斷沉淀的溶解與生成。
①Q(mào)>Ksp時,溶液過飽和,有沉淀析出,直至Q=Ksp,達到新的沉淀溶解平衡。
②Q=Ksp時,溶液飽和,沉淀溶解與生成處于平衡狀態(tài)。
③Q<Ksp時,溶液未飽和,若加入過量難溶電解質(zhì),則會溶解,直至溶液飽和。
3.應用
①利用生成沉淀來達到分離或除去某些離子的目的。
②用來解釋某些生活現(xiàn)象。如溶洞中石筍、鐘乳石的形成,所涉及的化學反應有:CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2===CaCO3↓+CO2↑+H2O。
1.向BaCO3 8、固體飽和溶液中逐漸滴入鹽酸有什么現(xiàn)象?試用平衡移動角度分析。
提示:有無色氣體生成,沉淀逐漸溶解。BaCO3固體飽和溶液中存在BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO(aq)平衡,滴入鹽酸,H+與CO反應生成CO2氣體,[CO]降低,使Q 9、bI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)平衡狀態(tài),滴入KI溶液,溶液中[I-]增大。
Q>Ksp,平衡逆向移動,從而又有PbI2黃色沉淀生成。
1.沉淀溶解的方法
加入適當?shù)脑噭擰<Ksp,就會使沉淀溶解,常用的方法有:
(1)酸堿溶解法:加入酸或堿與溶解平衡體系中的相應離子反應,降低離子濃度,使平衡向溶解的方向移動,本法適用于溶解氫氧化物,弱酸或弱堿鹽等難溶物質(zhì)。
(2)氧化還原溶解法:加入氧化劑或還原劑,通過發(fā)生氧化還原反應使難溶物的離子濃度降低,使平衡向溶解方向移動,本法適用于具有明顯氧化性或還原性的難溶物質(zhì)。
2.沉淀生成的方法
欲使某物質(zhì)析出沉淀,必須使 10、其濃度商大于溶度積,即Q>Ksp,常用的方法有:
(1)調(diào)節(jié)pH法:除去CuSO4溶液中少量Fe3+,可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3,調(diào)節(jié)pH至3~4,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去。
(2)加沉淀劑法:誤食可溶性鋇鹽,可用Na2SO4解毒,反應式為Ba2++SO===BaSO4↓;除去食鹽溶液中的
MgCl2,可加入少量NaOH,反應式為Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;除去溶液中的
Cu2+、Hg2+,可加入Na2S、H2S作沉淀劑。
1.25 ℃時,在含有大量PbI2的飽和溶液中存在著平衡PbI2(s)Pb2+(aq 11、)+2I-(aq),加入KI溶液,下列說法正確的是( )
A.溶液中Pb2+和I-的濃度都增大
B.溶度積常數(shù)Ksp增大
C.沉淀溶解平衡向右移動
D.溶液中Pb2+的濃度減小
解析:選D 加入KI溶液時,溶液中[I-]增大,使PbI2的沉淀溶解平衡逆向移動,因此溶液中[Pb2+]減小,但由于溶液的溫度未發(fā)生改變,故PbI2的溶度積常數(shù)Ksp不變。
2.今有四種液體:A.H2O、B.Na2CO3(aq)、C.BaCl2(aq)、D .HCl(aq)。對于平衡BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO(aq),其中有利于BaCO3沉淀生成的試劑為(填字母下同):________,有 12、利于BaCO3沉淀溶解的試劑為________。
解析:加入含有Ba2+或CO的物質(zhì)有利于溶解平衡向沉淀生成的方向移動;加入H2O稀釋,促使BaCO3的溶解平衡向溶解的方向移動,而加入HCl,會消耗CO,也會促使沉淀溶解。
答案:BC AD
1.實質(zhì)
實質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。
2.特點
(1)一般地,溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀。
(2)兩種難溶物溶解度差別越大,越容易轉(zhuǎn)化。
[特別提醒] 一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀,這是一般規(guī)律,并不意味著溶解度小的沉淀不能轉(zhuǎn)化為溶解度大的沉淀,沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。如BaSO4比BaCO3更難溶解 13、,但將BaSO4沉淀加入飽和的Na2CO3溶液中,只要
[Ba2+]·[CO]>Ksp(BaCO3),BaSO4即可緩慢轉(zhuǎn)化為BaCO3。
通過如圖實驗可實現(xiàn)ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀
[問題思考]
1.試管中首先觀察到什么現(xiàn)象?
提示:生成了白色沉淀。
2.再向試管中滴加CuSO4溶液,又有什么現(xiàn)象?
提示:白色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色。
3.產(chǎn)生以上現(xiàn)象的原因是什么?
提示:因Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),在一定條件下實現(xiàn)了溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀。
1.沉淀轉(zhuǎn)化的應用
(1)除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等,常用FeS等難溶物作沉淀劑, 14、其中除去Cu2+的離子方程式為FeS(s)+Cu2+(aq)===CuS(s)+Fe2+(aq)。
(2)硬水中的Mg(HCO3)2煮沸時分解為MgCO3,繼續(xù)煮沸過程中,MgCO3轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2。
(3)鍋爐除水垢(主要成分為CaSO4):CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq),發(fā)生的反應為CaSO4+Na2CO3===CaCO3↓+Na2SO4,CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(4)自然界中礦物的轉(zhuǎn)化:原生銅的硫化物CuSO4溶液銅藍(CuS),發(fā)生的反應為CuSO4+ZnS===CuS↓+ZnSO4,CuSO4+PbS===CuS↓+PbS 15、O4。
2.沉淀生成時沉淀劑的選擇原則
(1)使生成沉淀的反應進行得越完全越好(和沉淀離子形成沉淀的Ksp盡可能小)。
(2)不能影響其他離子的存在,由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子要便于除去或不引入新的雜質(zhì)離子。
1.化工生產(chǎn)中常用MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),下列說法錯誤的是( )
A.MnS的溶解度比CuS的溶解度大
B.該反應達平衡時[Mn2+]=[Cu2+]
C.往平衡體系中加入少量CuSO4固體后,[Mn2+]變大
D.也可以用FeS作沉淀劑
解析:選B 根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化向生成溶度積小的沉淀 16、方向進行,Ksp(MnS)>Ksp(CuS),A項正確;該反應達平衡時[Mn2+]、[Cu2+]保持不變,但不相等,B項錯誤;往平衡體系中加入少量CuSO4固體后,平衡正向移動,[Mn2+]變大,C項正確;FeS(s)、MnS(s)、ZnS(s)等難溶物都可作為沉淀劑,D項正確。
2.自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液,向地下深層滲透,遇到難溶的ZnS或PbS,慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(CuS)。下列分析一定正確的是( )
A.Ksp(PbS) 17、===CuS↓
D.整個過程涉及的反應類型有氧化還原反應和復分解反應
解析:選D 沉淀轉(zhuǎn)化一般遵循溶解度大的物質(zhì)向溶解度小的物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原則,所以PbS能慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)镃uS說明CuS的溶解度小于PbS的,因為CuS和PbS的組成類型相同,則Ksp(PbS)>Ksp(CuS),A錯誤;原生銅的硫化物和銅藍中都含有-2價的硫元素,因此二者都具有還原性,B錯誤;ZnS是難溶物,因此,CuSO4與ZnS反應的離子方程式為Cu2++ZnS===CuS+Zn2+,C錯誤;原生銅的硫化物轉(zhuǎn)化為CuSO4的過程中涉及氧化還原反應,難溶的ZnS或PbS轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(CuS)過程中涉及復分解反應,故D正確。
18、[三級訓練·節(jié)節(jié)過關(guān)]
1.下列關(guān)于沉淀溶解的說法正確的是( )
A.只有難溶電解質(zhì)才存在沉淀溶解平衡過程
B.沉淀溶解平衡過程是可逆的
C.達到平衡狀態(tài)時v溶解=v結(jié)晶=0
D.達到沉淀溶解平衡的溶液不一定是飽和溶液
解析:選B 無論難溶電解質(zhì)還是易溶電解質(zhì),都存在沉淀溶解平衡狀態(tài),如NaCl過飽和溶液中存在溶解和結(jié)晶平衡,A項錯誤;電解質(zhì)的沉淀溶解平衡狀態(tài)是可逆的,B項正確;沉淀溶解平衡屬于動態(tài)平衡,達到平衡狀態(tài)時,v溶解=v結(jié)晶≠0,C項錯誤;達到沉淀溶解平衡的溶液一定是飽和溶液,D項錯誤。
19、
2.下列有關(guān)CaCO3的溶解平衡的說法中不正確的是( )
A.CaCO3沉淀析出和沉淀溶解不斷進行,但速率相等
B.CaCO3難溶于水,其飽和溶液不導電,屬于弱電解質(zhì)溶液
C.升高溫度,CaCO3的溶解度增大
D.向CaCO3沉淀中加入純堿固體,CaCO3溶解的量減少
解析:選B CaCO3固體在溶液中達到溶解平衡后,沉淀溶解與沉淀生成速率相等,且不為0,A項正確;CaCO3難溶于水,但溶解的部分完全電離出Ca2+和CO,屬于強電解質(zhì),B項錯誤;一般來說,升高溫度,有利于固體物質(zhì)的溶解,C項正確;向CaCO3溶解平衡體系中加入純堿固體,增大了CO的濃度,使溶解平衡向左移動,減少了 20、CaCO3溶解的量,D項正確。
3.以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子,通過添加過量難溶電解質(zhì)MnS,可使這些金屬離子形成硫化物沉淀,經(jīng)過濾除去包括MnS在內(nèi)的沉淀,再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶,可得純凈的MnCl2。
根據(jù)上述實驗事實,可推知MnS具有的相關(guān)性質(zhì)是( )
A.具有吸附性
B.溶解度與CuS、PbS、CdS等相同
C.溶解度大于CuS、PbS、CdS
D.溶解度小于CuS、PbS、CdS
解析:選C 根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理,說明當平衡MnS(s)Mn2+(aq)+S2-(aq)建立后,因MnS的溶解度大于PbS、CuS、CaS, 21、故S2-與Cu2+、Pb2+、Cd2+反應生成更難溶的沉淀。
4.已知25 ℃時BaSO4飽和溶液中存在沉淀溶解平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq),Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 mol2·L-2,下列有關(guān)BaSO4的溶度積和溶解平衡的敘述正確的是( )
A.25 ℃時,向[SO]=1.05×10-5 mol·L-1的BaSO4溶液中加入BaSO4固體,[SO]增大
B.向該飽和溶液中加入Ba(NO3)2固體,BaSO4的溶度積增大
C.向該飽和溶液中加入Na2SO4固體,該溶液中[Ba2+]>[SO]
D.向該飽和溶液中加入BaCl2固體,該溶液中 22、[SO]減小
解析:選D BaSO4的溶度積Ksp(BaSO4)=[Ba2+][SO],即BaSO4飽和溶液中[SO]=1.05×10-5mol·L-1,再加入BaSO4固體不溶解,[SO]不變,A項錯誤;溶度積只與溫度有關(guān),B項錯誤;加入Na2SO4固體,溶解平衡向左移動,[Ba2+]減小,C項錯誤;加入BaCl2固體,溶解平衡向左移動,[SO]減小,D項正確。
5.向盛有1 mL 0.1 mol·L-1MgCl2溶液的試管中滴加2滴(1滴約0.05 mL)2 mol·L-1 NaOH溶液,有白色沉淀生成,再滴加2滴0.1 mol·L-1FeCl3溶液,靜置。可以觀察到的現(xiàn)象是_____ 23、___________________________________________________________________,
產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:Fe(OH)3比Mg(OH)2的溶度積小,在一定條件下可以實現(xiàn)由Mg(OH)2到Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化。溶解度差別越大,越容易實現(xiàn)該轉(zhuǎn)化。
答案:白色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色沉淀 24、因為開始生成的白色沉淀Mg(OH)2在溶液中存在溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),滴入的FeCl3溶液中的Fe3+與OH-反應生成溶度積更小(或更難溶)的Fe(OH)3,使Mg(OH)2的溶解平衡繼續(xù)向右移動,直至Mg(OH)2全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀
1.下列關(guān)于沉淀溶解平衡的說法中不正確的是( )
A.難溶電解質(zhì)在水中存在沉淀溶解平衡,且是一種動態(tài)平衡
B.Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),而與沉淀的量和溶液中離子的濃度無關(guān)
C.Ksp反映了物質(zhì)在水中的溶解能力,可直接根據(jù)Ksp的數(shù)值大小比較電解質(zhì)在水中的溶解能力大小
D.Ksp改 25、變,可使沉淀溶解平衡移動
解析:選C 沉淀溶解平衡是一種動態(tài)平衡。難溶電解質(zhì)的Ksp的大小反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力,它只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),與沉淀的量無關(guān)。溶液中離子濃度改變只能使平衡移動,并不改變?nèi)芏确e。在一定溫度下,Ksp為一常數(shù)。但通過Ksp數(shù)值大小比較電解質(zhì)溶解能力時,應是同一類型的電解質(zhì)。
2.對“AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)”的理解正確的是( )
A.說明AgCl沒有完全電離,AgCl是弱電解質(zhì)
B.說明溶解的AgCl已完全電離,是強電解質(zhì)
C.說明Ag+與Cl-反應不能完全進行到底
D.說明Ag+與Cl-反應可以完全進行到底
26、解析:選C AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)表示的是AgCl的溶解平衡,說明Ag+與Cl-反應不能完全進行到底。
3.向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出現(xiàn)白色沉淀,繼續(xù)滴加一滴KI溶液并振蕩,沉淀變?yōu)辄S色,再滴入一滴Na2S溶液并振蕩,沉淀又變成黑色,根據(jù)上述變化過程,分析此三種沉淀物的溶解度關(guān)系為( )
A.AgCl=AgI=Ag2S B.AgCl<AgI<Ag2S
C.AgCl>AgI>Ag2S D.AgI>AgCl>Ag2S
解析:選C 沉淀溶解平衡易向更難溶的方向轉(zhuǎn)化,由轉(zhuǎn)化現(xiàn)象可知三種沉淀物的溶解度關(guān)系為AgCl>AgI>Ag2 27、S。
4.下列化學原理的應用,主要是利用沉淀溶解平衡原理來解釋的是( )
①熱純堿溶液洗滌油污的能力強?、谡`將鋇鹽[BaCl2、Ba(NO3)2]當做食鹽食用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞、珊瑚的形成?、芴妓徜^不能做“鋇餐”而硫酸鋇能?、菖菽瓬缁鹌鳒缁鸬脑?
A.②③④ B.①②③
C.③④⑤ D.全部
解析:選A 熱純堿溶液的去油污能力強,是由于碳酸鈉的水解程度隨溫度的升高而增強,因為溶液的堿性越強,除油污的效果就強;泡沫滅火器滅火的原理也運用了鹽類的水解原理。
5.在有固態(tài)CaCO3存在的飽和溶液中,存在著如下平衡CaCO3(s)Ca2+ 28、(aq)+CO(aq),加入下列溶液能使CaCO3質(zhì)量增加的是( )
A.CaCl2溶液 B.KNO3溶液
C.NH4Cl溶液 D.NaCl溶液
解析:選A 加入KNO3溶液和NaCl溶液相當于加入了H2O,使平衡向右移動,使CaCO3質(zhì)量減少;加入NH4Cl溶液,由于NH水解顯酸性,消耗了CO,使平衡向右移動,促進了CaCO3的溶解使其質(zhì)量減少;而加入CaCl2溶液,增大了鈣離子的濃度,使平衡左移,使CaCO3質(zhì)量增加。
6.下列說法中不正確的是( )
A.在化工生產(chǎn)中除去廢水中的Cu2+,可選用Na2S作沉淀劑
B.在氯化銀的沉淀溶解平衡體系中,加入蒸餾水,氯化銀的 29、Ksp不變
C.為減小洗滌過程中固體的損失,最好選用稀硫酸代替H2O來洗滌BaSO4沉淀
D.Ksp小的物質(zhì)的溶解能力一定比Ksp大的物質(zhì)的小
解析:選D CuS難溶于水,可用Cu2++S2-===CuS↓除去廢水中的Cu2+,A正確;Ksp(AgCl)只受溫度的影響,因此在氯化銀的沉淀溶解平衡體系中,加入蒸餾水,Ksp(AgCl)不變,B正確;根據(jù)沉淀溶解平衡原理,BaSO4在稀硫酸中的溶解度比在H2O中小,因此選用稀硫酸比H2O好,C正確;類型相同的難溶電解質(zhì)Ksp越小,溶解能力越小,D錯誤。
7.下列說法正確的是( )
A.在一定溫度下的AgCl水溶液中,Ag+和Cl-濃度的 30、乘積是一個常數(shù)
B.AgCl的Ksp=1.8×10-10 mol2·L-2,在任何含AgCl固體的溶液中,[Ag+]=[Cl-],且Ag+和Cl-濃度的乘積等于1.8×10-10mol2·L-2
C.溫度一定時,在AgCl飽和溶液中,Ag+和Cl-濃度的乘積是一個常數(shù)
D.向飽和AgCl溶液中加入鹽酸,Ksp變大
解析:選C AgCl的溶度積Ksp是飽和溶液中[Ag+]與[Cl-]的乘積,只受溫度的影響,C正確,D錯誤;在含有AgCl固體的溶液中[Ag+]、[Cl-]不一定只來源于AgCl的溶解,二者不一定相等,B錯誤;A中不一定是飽和溶液,A錯誤。
8.已知Ksp(AgCl)=1. 31、8×10-10mol2·L-2,Ksp(AgI)=8.3×10-17mol2·L-2。下列關(guān)于難溶物之間轉(zhuǎn)化的說法中錯誤的是( )
A.AgCl不溶于水,不能轉(zhuǎn)化為AgI
B.兩種難溶物的Ksp相差越大,難溶物就越容易轉(zhuǎn)化為更難溶的物質(zhì)
C.AgI比AgCl更難溶于水,所以AgCl可以轉(zhuǎn)化為AgI
D.常溫下,要使AgCl在NaI溶液中轉(zhuǎn)化為AgI,則NaI的濃度必須不低于×10-12mol·L-1
解析:選A Ksp(AgI) 32、NaI溶液中轉(zhuǎn)化為AgI,根據(jù)溶度積規(guī)則可知,需使Q>Ksp,故I-的濃度必須不低于mol·L-1=×10-12mol·L-1。
9.某溫度時,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
提示:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq)的平衡常數(shù)Ksp=[Ba2+]·[SO],稱為溶度積常數(shù)。
A.加入Na2SO4可以使溶液由a點變到b點
B.通過蒸發(fā)可以使溶液由d點變到c點
C.d點無BaSO4沉淀生成
D.a(chǎn)點對應的Ksp大于c點對應的Ksp
解析:選C 曲線上的任何一點a與c,表示BaSO4飽和溶液且均滿足縱坐標和橫坐標乘積為一常數(shù)(K 33、sp),故D項錯誤;加入Na2SO4后,[SO]增大,[Ba2+]一定減小,A項錯誤;曲線上方的任何一點都有[Ba2+]·[SO]>Ksp,即Q>Ksp所表示的溶液均為過飽和溶液,溶液中有BaSO4沉淀析出;曲線下方的任何一點所表示的溶液均為不飽和溶液,如d點,此時,Q 34、_____(填“變大”“變小”或“不變”,下同);
②若改加更多的AgCl固體,則[Ag+]___________________________________________;
③若改加更多的KBr固體,則[Ag+]__________________________________________,
[Cl-]__________________。
(2)有關(guān)難溶電解質(zhì)的溶度積及溶解度有以下敘述,其中正確的是________。
A.將難溶電解質(zhì)放入純水中,溶解達到平衡時,升高溫度,Ksp一定增大
B.兩種難溶鹽電解質(zhì),其中Ksp小的溶解度也一定小
C.難溶鹽電解質(zhì)的Ks 35、p與溫度有關(guān)
D.向AgCl的懸濁液中加入適量的水,使AgCl再次達到溶解平衡,AgCl的Ksp不變,其溶解度也不變
解析:(1)向AgCl懸濁液中加AgNO3固體,會增大[Ag+],使[Cl-]下降;加AgCl固體,[Ag+]、[Cl-]都不會改變;若加KBr,因AgBr的Ksp小于AgCl的Ksp,會使AgCl轉(zhuǎn)化為AgBr,[Ag+]下降,[Cl-]增大。(2)選C、D。升高溫度,難溶電解質(zhì)的Ksp不一定增大,如Ca(OH)2,其溶解度隨溫度升高而降低,Ksp減?。幌嗤瑴囟认?,對于化學式所表示的組成中,陰、陽離子個數(shù)比相等的難溶電解質(zhì),Ksp小的溶解度一定小;溶解度、Ksp只與溫度有 36、關(guān)。
答案:(1)①變小?、诓蛔儭、圩冃 ∽兇蟆?2)C、D
1.下列現(xiàn)象不能用沉淀溶解平衡移動原理解釋的是( )
A.相同溫度下,AgCl在水中的溶解度大于在氯化鈉溶液中的溶解度
B.濃FeCl3溶液滴入沸水中繼續(xù)加熱形成紅褐色透明液體
C.自然界地表層原生銅礦變成CuSO4溶液,向地下深層滲透,遇到難溶的ZnS或PbS,慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(CuS)
D.加入少量AgCl固體可以除去氯化鈉溶液中的少量硫化鈉雜質(zhì)
解析:選B 選項B為膠體的制備,與沉淀溶解平衡無關(guān)。
2.化工生產(chǎn)中含Cu2+的廢水常用MnS(s)作沉淀劑,其反應原理為Cu2+(aq)+MnS(s)CuS( 37、s)+Mn2+(aq)。一定溫度下,下列有關(guān)該反應的推理正確的是( )
A.該反應達到平衡時,[Cu2+]=[Mn2+]
B.平衡體系中加入少量CuS(s)后,[Mn2+]變小
C.平衡體系中加入少量Cu(NO3)2(s)后,[Mn2+]變大
D.該反應平衡常數(shù)表達式:K=
解析:選C 根據(jù)Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)得:Ksp(CuS) 38、,故C正確。
3.常溫下幾種難溶電解質(zhì)的溶度積如下表所示:
物質(zhì)名稱
硫化亞鐵
硫化銅
硫化鋅
6.3×10-18
6.3×10-36
1.6×10-24
向含有等物質(zhì)的量濃度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01 mol·L-1Na2S溶液時,F(xiàn)e2+、Cu2+、Zn2+沉淀的先后順序為( )
A.Fe2+、Zn2+、Cu2+ B.Cu2+、Zn2+、Fe2+
C.Zn2+、Fe2+、Cu2+ D.Cu2+、Fe2+、Zn2+
解析:選B 組成結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),Ksp越小越易形成沉淀。硫化銅的溶度積最小,
Cu2+最先沉淀,然后是Zn2+ 39、、Fe2+。
4.已知25 ℃時,AgI飽和溶液中[Ag+]為1.23×10-8mol·L-1,AgCl飽和溶液中[Ag+]為1.25×10-5mol·L-1。若在5 mL含有KCl和KI各為0.01 mol·L-1的溶液中,加入8 mL 0.01 mol·L-1AgNO3溶液,下列敘述正確的是( )
A.混合溶液中[K+]>[NO]>[Ag+]>[Cl-]>[I-]
B.混合溶液中[K+]>[NO]>[Cl-]>[Ag+]>[I-]
C.加入AgNO3溶液時首先生成AgCl沉淀
D.混合溶液中=1
解析:選B 向KCl、KI混合溶液中加入AgNO3溶液,先生成Ksp較小的AgI 40、,再生成Ksp較大的AgCl,AgNO3+KI===AgI↓+KNO3,n(KCl)=n(KI)=0.01 mol·L-1×5×
10-3 L=5.0×10-5mol,生成AgI消耗n(AgNO3)=5.0×10-5mol,與KCl發(fā)生反應,剩余的AgNO3為0.01 mol·L-1×8×10-3 L-5.0×10-5mol=3.0×10-5 mol,與KCl發(fā)生反應,則KCl過量 ,生成AgCl為3.0×10-5mol,由此得出反應后溶液中的溶質(zhì)為KNO3、KCl,生成AgCl、AgI沉淀,由上所述,A、C項錯誤,B項正確;混合溶液中[Cl-]>[I-],>1,D項錯誤。
5.一定溫度下 41、,溴化銀在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
A.向溴化銀懸濁液中加入溴化鈉溶液,溴化銀的Ksp減小
B.圖中a點對應的是過飽和溶液
C.向c點對應的溶液中加入少量0.1 mol·L-1AgNO3溶液,則[Br-]減小
D.升高溫度可以實現(xiàn)c點對應的溶液到b點對應的溶液的轉(zhuǎn)化
解析:選C Ksp是溫度的函數(shù),溫度不變,Ksp(AgBr)不變,A項錯誤;曲線上的點達到沉淀溶解平衡,a點對應溶液中Ag+的濃度小于c點的,所以Q小于Ksp,為不飽和溶液,B項錯誤;Ag+的濃度增大,Ksp不變,則[Br-]=減小,C項正確;溫度升高,溶解平衡AgBr(s)Ag+(a 42、q)+Br-(aq)向右移動,[Ag+]、[Br-]同時增大,D項錯誤。
6.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,濃度均為0.010 mol·L-1,向該溶液中逐滴加入0.010 mol·
L-1的AgNO3溶液時,三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序為( )
A.Cl-、Br-、CrO B.CrO、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、CrO D.Br-、CrO、Cl-
解析:選C 設加入一定體積的AgNO3溶液時,溶液中Cl-、Br-和CrO的 43、濃度均為c mol·L-1,則形成AgCl、AgBr、Ag2CrO4沉淀所需Ag+濃度分別是mol·L-1、mol·L-1、 mol·L-1,比較Ksp數(shù)值可知,Br-形成沉淀時所需Ag+濃度最小,即最先產(chǎn)生沉淀;CrO形成沉淀時所需Ag+濃度最大,即最后產(chǎn)生沉淀。
7.下列說法中正確的是( )
A.在等濃度的Na2SO4、Al2(SO4)3溶液中,BaSO4的溶解能力相同
B.將BaSO4投入飽和Na2CO3溶液中不會生成BaCO3[Ksp(BaCO3)=5.1×10-9mol2·L-2;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2·L-2]
C.用AgNO3溶液分別滴定等 44、濃度等體積的Cl-、Br-、I-溶液,滴定曲線如圖所示,說明Ksp(AgI) 45、AgI)最小,C項正確;D項,[Br-]∶[I-]=∶=Ksp(AgBr)∶Ksp(AgI),D項錯誤。
8.已知氨水與醋酸的電離程度在同溫、同濃度下相等,溶有一定量氨的氯化銨溶液呈堿性?,F(xiàn)向少量的Mg(OH)2懸濁液中,加入適量的飽和氯化銨溶液,固體完全溶解。
甲同學的解釋是:
Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)?、?
NH+H2ONH3·H2O+H+?、?
由于NH水解顯酸性,H+與OH-反應生成水,導致反應①平衡右移,沉淀溶解;
乙同學的解釋是:
Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)?、?
NH+OH-NH3·H2O ②
46、由于NH4Cl電離出的NH與Mg(OH)2電離出的OH-結(jié)合,生成弱電解質(zhì)NH3·H2O導致反應①的平衡右移,Mg(OH)2沉淀溶解。
(1)丙同學不能肯定哪位同學的解釋合理,于是選用下列的一種試劑,來證明甲、乙兩位同學的解釋只有一種正確,他選用的試劑是________。
A.NH4NO3 B.CH3COONH4
C.Na2CO3 D.NH3·H2O
(2)請你說明丙同學作出該選擇的理由是____________
________________________________________________________________________。
(3)丙同學將所選 47、試劑滴入Mg(OH)2的懸濁液中,Mg(OH)2溶解。由此推知,甲和乙哪位同學的解釋更合理?________(填“甲”或“乙”)。完成NH4Cl飽和溶液使Mg(OH)2懸濁液溶解的離子方程式:
________________________________________________________________________。
解析:甲、乙解釋的區(qū)別在于甲認為是NH的水解導致Mg(OH)2沉淀溶解,乙認為是由于NH與OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)NH3·H2O,導致Mg(OH)2沉淀溶解。由于任何銨鹽在溶液中都能夠發(fā)生電離,所以只要找出一種銨鹽,其中NH不發(fā)生水解,或其水解顯示的酸性可以被抵消,即可鑒別出來。
氨水和醋酸的電離程度在同溫、同濃度下相等,可知由CH3COONH4電離出的NH和CH3COO-水解使溶液顯示的酸堿性被抵消,即CH3COONH4溶液顯中性,當將CH3COONH4加入Mg(OH)2懸濁液中,若乙的解釋對,則Mg(OH)2應該溶解;若甲的解釋對,Mg(OH)2不溶解。
答案:(1)B (2)CH3COONH4溶液呈中性;滴入Mg(OH)2懸濁液,若Mg(OH)2不溶,則甲同學解釋正確 (3)乙 Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O
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