
一、沉淀溶解平衡與溶度積
1. 沉淀溶解平衡:
(1)定義:一定溫度下,難溶電解質AmBn(s)難溶于水,但在水溶液中仍有部分An+和Bm-離開固體表面溶解進入溶液,同時進入溶液中的An+和Bm-又會在固體表面沉淀下來,當這兩個過程速率相等時,An+和Bm- 的沉淀與AmBn固體的溶解達到平衡狀態(tài),稱之為達到沉淀溶解平衡狀態(tài)。 AmBn固體在水中的沉淀溶解平衡可表示為:
AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)
(2)特征:難溶電解質在水中建立起來的沉淀溶解平衡和化學平衡、電離平衡等一樣,合乎平衡的基本特征,滿足平衡的變化基本規(guī)律。
①逆:可逆過程;
②等:沉積和溶解速率相等;
③動:動態(tài)平衡;
④定:離子濃度一定(不變);
⑤變:改變溫度、濃度等條件,沉淀溶解平衡會發(fā)生移動直到建立一個新的沉淀溶解平衡。
2.溶度積常數Ksp(或溶度積):難溶固體在溶液中達到沉淀溶解平衡狀態(tài)時,離子濃度保持不變(或一定),各離子濃度冪的乘積是一個常數,這個常數稱之為溶度積常數簡稱為溶度積,用符號Ksp表示。即:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq) Ksp =[An+]m·[Bm-]n
如:常溫下沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-] =1.8×10-10;常溫下沉淀溶解平衡:Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq),Ksp(Ag2CrO4)=
[Ag+]2[CrO2- 4] =1.1×10-12。
3.溶度積KSP的性質
(1)溶度積KSP的大小和平衡常數一樣,它與難溶電解質的性質和溫度有關,與濃度無關,離子濃度的改變可使溶解平衡發(fā)生移動,而不能改變溶度積KSP的大小。
(2)溶度積KSP反映了難溶電解質在水中的溶解能力的大小。相同類型的難溶電解質的Ksp越小,溶解度越小,越難溶于水;反之Ksp越大,溶解度越大。如:Ksp(AgCl)= 1.8×10-10 ,Ksp(AgBr) = 5.0×10-13;Ksp(AgI) = 8.3×10-17,因為:Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI),所以溶解度:AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI)。不同類型的難溶電解質,不能簡單地根據Ksp大小,判斷難溶電解質溶解度的大小。
(3)溶度積規(guī)則:利用溶度積KSP可以判斷沉淀的生成、溶解情況以及沉淀溶解平衡移動方向。當 Qc > Ksp時是過飽和溶液,反應向生成沉淀方向進行,直至達到沉淀溶解平衡狀態(tài)(飽和為止);當 Qc = Ksp時是飽和溶液,達到沉淀溶解平衡狀態(tài);當 Qc < Ksp時是不飽和溶液,反應向沉淀溶解的方向進行,直至達到沉淀溶解平衡狀態(tài)(飽和為止)。
溫馨提示:沉淀的生成和溶解這兩個相反的過程它們相互轉化的條件是離子濃度的大小,控制離子濃度的大小,可以使反應向所需要的方向轉化。
例題1、下列說法正確的是 。
①難溶電解質的溶度積Ksp越小,則它的溶解度越小
②任何難溶物在水中都存在沉淀溶解平衡,溶解度大小都可以用Ksp表示
③AgCl懸濁液中存在平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡會向左移動,溶液中離子的總濃度會減小
④沉淀溶解達到平衡時,如果再加入難溶性的該沉淀物,將促進溶解
⑤AgCl在同濃度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同
⑥在Na2S溶液中加入AgCl固體,溶液中c(S2-)下降
⑦向2.0 mL濃度均為0.1 ml/L的KCl、KI混合溶液中滴加1~2滴0.01 ml/L AgNO3溶液,振蕩,沉淀呈黃色,說明AgCl的Ksp比AgI的Ksp小
⑧飽和石灰水中加入生石灰,若溫度不變,則溶液中Ca2+的物質的量不變
⑨向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸,Ksp值變大
⑩AgCl的Ksp=1.80×10-10,將0.002 ml·L-1的NaCl和0.002 ml·L-1的AgNO3溶液等體積混合,有AgCl沉淀生成
?在T ℃時,鉻酸銀(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,T ℃時,在Y點和Z點,Ag2CrO4的Ksp相等
?25 ℃時,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,向BaSO4的懸濁液中加入Na2CO3的濃溶液,BaSO4不可能轉化為BaCO3
【指點迷津】任何難溶的電解質在水中總是或多或少地溶解,絕對不溶的物質是不存在的。從這個意義上來說是任何沉淀反應都是不能完全的,離子濃度小于1×10-5ml/L時,認為反應完全。因此通常能生成難溶物質的反應認為能進行完全。
二、淀溶解平衡的應用
1.沉淀的溶解
(1)溶解法:如BaCO3(s)等難溶鹽可溶解在酸溶液中,不能內服BaCO3(s)作鋇餐,而應用BaSO4(s)。由于酸電離出的H+與BaCO3(s)中溶解產生的 CO32-反應生成CO2和水,使CO32-離子濃度降低,離子的濃度商Qc < Ksp,BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動,最后BaCO3溶解在過量的酸溶液中。BaCO3(s) +2H+=CO2?+H2O+Ba2+
(2)氧化還原溶解法:如金屬硫化物FeS(s) 、MnS(s) 、ZnS不溶于水但可溶于酸中,而CuS、Ag2S、HgS等不溶于水也不溶于酸,只能溶于氧化性酸HNO3溶液中。S2-被氧化,離子的濃度商Qc < Ksp,沉淀溶解平衡向右移動,最后CuS、Ag2S、HgS溶解在HNO3溶液中。3CuS+2NO3-+8H+=3Cu2++3S↓+2NO↑+4H2O
(3)生成配合物溶解法:如AgCl、Cu(OH)2可溶解在氨水中生成銀氨溶液和銅氨溶液等更穩(wěn)定配離子,減少了Ag+和Cu2+的濃度,使得離子的濃度商Qc < Ksp,沉淀溶解平衡向右移動,最后AgCl、Cu(OH)2溶解在氨水中。AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl-,Cu(OH)2+4NH3= [Cu(NH3)4]2++2OH-
2.沉淀的轉化:把一種難溶電解質轉化為另一種難溶電解質的過程叫沉淀的轉化。在含有沉淀的溶液中加入另一種沉淀劑,使其與溶液中某一離子結合成更難溶的物質,引起一種沉淀轉變成另一種沉淀。如 CaSO4(s)+Na2CO3 = CaCO3(s)+Na2SO4
(1)沉淀轉化的實質是沉淀溶解平衡的移動。一般是溶解度小的沉淀會轉化成溶解度更小的沉淀。如:在AgCl(s)中加入足量的NaBr溶液,白色AgCl(s)可全部化為淡黃色AgBr(s), 在AgBr(s)中加入足量的NaI 溶液,淡黃色AgBr(s)可全部化為黃色的AgI(s); AgCl、AgBr、AgI的Ksp逐漸減小,白色AgCl沉淀轉化成難溶的淡黃色的AgBr,然后淡黃色的AgBr再轉變成更難溶的黃色AgI沉淀。離子方程式:AgCl+Br-=AgBr+Cl-, AgBr+I-=AgI+Br-
(2)溶解度較小的沉淀在一定條件下也可以轉化成溶解度較大的沉淀,如在BaSO4的飽和溶液中加入高濃度的Na2CO3溶液,也可以轉化成溶解度較大的BaCO3沉淀。
例題2、(1)已知25 ℃時Ksp[Fe(OH3)]=4.0×10-38,此溫度下若在實驗室中配制5 ml·L-1 100 mL FeCl3溶液,為使配制過程中不出現渾濁現象,則至少需要加入____ mL 2 ml·L-1的鹽酸(忽略加入鹽酸體積)。
(2)CaSO3溶液與CaCl2溶液混合會生成難溶的CaSO3(Ksp=3.1×10-7),現將等體積的CaCl2溶液與Na2SO3溶液混合,若混合前Na2SO3溶液的濃度為2×10-3 ml·L-1,則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為___________。
(3)汽車尾氣中的SO2可用石灰水來吸收,生成亞硫酸鈣濁液。常溫下,測得某純CaSO3與水形成的濁液pH為9,已知Ka1(H2SO3)=1.8×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-9,忽略SOeq \\al(2-,3)的第二步水解,則Ksp(CaSO3)=____。
(4)在某溫度下,Ksp(FeS)=6.25×10-18,FeS飽和溶液中c(H+)與c(S2-)之間存在關系:c2(H+)·c(S2-)=1.0×10-22,為了使溶液里c(Fe2+) 達到1 ml·L-1,現將適量FeS投入其飽和溶液中,應調節(jié)溶液中的c(H+)約為__________。
(5)用廢電池的鋅皮制備ZnSO4·7H2O的過程中,需除去鋅皮中的少量雜質鐵,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解,鐵變?yōu)開_______,加堿調節(jié)至pH為________時,鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于1×10-5 ml·L-1時,即可認為該離子沉淀完全);繼續(xù)加堿至pH為________時,鋅開始沉淀(假定Zn2+濃度為0.1 ml·L-1)。若上述過程不加H2O2后果是_________,原因是________________。
【課時練習】
1.實驗:①0.1ml·L-1AgNO3溶液和0.1ml·L-1NaCl溶液等體積混合得到濁液a,過濾得到濾液b和白色沉淀c;② 向濾液b中滴加0.1ml·L-1KI溶液,出現渾濁;③ 向沉淀c中滴加0.1ml·L-1KI溶液,沉淀變?yōu)辄S色。下列分析不正確的是
A.濁液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+ Cl-(aq)
B.濾液b中不含有Ag+
C.③中顏色變化說明AgCl 轉化為AgI
D.實驗可以證明AgI比AgCI更難溶
2.探究Mg(OH)2的溶解平衡時,利用下表三種試劑進行試驗,下列說法中不正確的是( )
A.向①中滴入幾滴酚酞試液后,溶液顯紅色說明Mg(OH)2是一種弱電解質
B.為了使Mg(OH)2懸濁液溶解得更快,加入過量的NH4Cl濃溶液并充分振蕩,效果更好
C.①、③混合后發(fā)生反應:
D.向①中加入②,H+與OH-反應生成H2O,使c(OH-)減小,Mg(OH)2溶解平衡向溶解方向移動
3.常溫下,有關物質的溶度積如下,下列有關說法不正確的是( )
A.常溫下,除去NaCl溶液中的MgCl2雜質,選用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好
B.常溫下,除去NaCl溶液中的CaCl2雜質,選用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好
C.向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,當兩種沉淀共存且溶液的pH=8時,c(Mg2+):c(Fe3+)=2.0×10-21
D.將適量的Ca(OH)2固體溶于100mL水中,剛好達到飽和[c(Ca2+)=1.0×10-2ml/L],若保持溫度不變,向其中加入100mL0.012ml/L的NaOH,則該溶液變?yōu)椴伙柡腿芤?br>4.已知:25℃時,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[MgF2]=7.42×10-11,下列說法正確的是
A.25℃時,飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
B.25℃時,在Mg(OH)2懸濁液中加入少量的NH4Cl固體,c(Mg2+)增大
C.25℃時,Mg(OH)2固體在20mL0.01ml/L氨水中的Ksp比在20mL0.01ml/LNH4Cl溶液中的Ksp小
D.25℃時,在Mg(OH)2懸濁液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能轉化為MgF2
5.向廢水中加入硫化物可以依次獲得CuS、ZnS納米粒子。常溫下,H2SKa1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15,溶液中平衡時相關離子濃度的關系如圖,下列說法錯誤的是
A.Ksp(CuS)的數量級為10-37
B.a點對應的CuS溶液為不飽和溶液
C.向p點的溶液中加入少量Na2S固體,溶液組成由p向q方向移動
D.H2S+Zn2+ ZnS + 2H+平衡常數很大,反應趨于完全
6.一定溫度下,AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq)體系中,c(Ag+)和c(Cl-)的關系如圖所示。下列說法不正確的是
A.在AgCl溶于水形成的飽和溶液中:c(Ag+)=c(Cl-)
B.b點的溶液中加入少量AgNO3固體,會析出白色沉淀
C.d點溶液中加入少量AgCl固體,c(Ag+)和c(Cl-)均增大
D.a、b、c三點對應的AgCl的Ksp和溶解度皆不相等
7.在T℃時,鉻酸銀(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,下列說法中不正確的是
A.T℃時,Ag2CrO4 的 Ksp數值為 1×10-11
B.T℃時,在Y點和X點,水的離子積Kw相等
C.圖中a=×10-4
D.向飽和Ag2CrO4溶液中加入固體AgNO3能使溶液由Z點變?yōu)閄點
8.工業(yè)上可通過如下流程回收鉛蓄電池中的鉛,下列有關說法不正確的是
A.PbSO4 在水中存在溶解平衡:
B.生成PbCO3的離子方程式為:
C.pH:濾液 < 飽和 Na2CO3 溶液
D.濾液中不存在Pb2+
9.常溫時,向120 mL 0.005 ml·L-1 CaCl2溶液中逐滴加入0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液,混合溶液的電導率變化曲線如圖所示。已知25℃時,Ksp(CaCO3)=3.36×10-9,忽略CO32-水解。下列說法正確的是( )
A.a點對應的溶液中Ca2+開始形成沉淀,且溶液中c(Ca2+)=c(CO32-)
B.b點對應的溶液中Ca2+已完全沉淀,且存在關系:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
C.如圖可以說明CaCO3在溶液中存在過飽和現象
D.在滴加Na2CO3溶液的過程中,混合溶液的pH先減小后增大
10.常溫下,用0.100ml?L-1的NH4SCN溶液滴定?L-1AgNO3溶液,以NH4Fe(SO4)2?12H2O為指示劑,測得溶液中pSCN=?lgc(SCN-)、pAg=?lgc(Ag+)隨加入NH4SCN溶液的體積變化如圖所示。已知:Ag++SCN-?AgSCN↓,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5。下列說法錯誤的是( )
A.滴定至終點時溶液顏色變?yōu)榧t色,且振蕩后不褪色
B.該溫度下AgSCN的溶度積常數Ksp=1.0×10-12
C.為防止指示劑失效,溶液應維持酸性
D.當加入15.00mLNH4SCN溶液時,溶液中c(SO42-)=0.14ml?L-1
11.常溫下,Ksp(MnS)=2.5×10-13,Ksp(FeS)=6.3×10-18。FeS和MnS在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示(X2+表示Fe2+或Mn2+),下列說法錯誤的是( )
A.曲線I表示MnS的沉淀溶解平衡曲線
B.升高溫度,曲線Ⅱ上的c點可沿虛線平移至d點
C.常溫下,反應MnS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Mn2+(aq)的平衡常數K≈4×104
D.向b點溶液中加入少量Na2S固體,溶液組成由b點沿工線向a點方向移動
12.一定溫度下,三種碳酸鹽MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
已知pM=-lgc(M),p(CO)=-lgc(CO)。
A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大
B.a點可表示MnCO3的飽和溶液,且c(Mn2+)=c(CO)
C.b點可表示CaCO3的飽和溶液,且c(Ca2+)Cu2+。
15.以硝酸銀溶液為滴定液,測定能與Ag+反應生成難溶性電解質的一種容量分析方法叫銀量法。其原理如下:
①Ag++X-=AgX↓(X-表示Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-等離子)——用于定量計算
②2Ag++CrO42-=Ag2CrO4↓(磚紅色)——用于指示滴定的終點[已知: Ksp(AgCl)=2.0×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12]。
某氯堿廠為測定飽和食鹽水被電解后所得淡鹽水(見圖)里氯化鈉的濃度,采用以上銀量法,每次取20.00ml 淡鹽水進行滴定,共進行了三次。據此,回答下列問題:
(1)配制100mL 0.4ml/L的硝酸銀溶液(標準液)時,需要用托盤天平稱取____gAgNO3固體,制成的溶液需置于棕色試劑瓶中(備用),原因是_______________。
(2)為了使溶液中的Cl-恰好沉淀完全(溶液中殘余Cl-的濃度是1.0×10-5ml/L),溶液中(CrO42-)的濃度度應為______ml/L,若CrO42-的濃度大于此數值,則測定結果會偏_____(填“高”或“低”)。滴定時,若此時消耗AgNO3溶液25.00mL.( 三次實驗的平均值),則淡鹽水中氯化鈉的濃度是______ml/L。
(3)根據相關離子的性質,滴定時溶液的pH值應控制在6.5~10,pH值太大或太小對實驗均有不良影響,pH值太大的不良影響是__________(用離子反應方程式表示)。
(4)AgCl沉淀易吸附Cl-為減少AgC1沉淀對Cl-的吸附,從而減小實驗的誤差,實驗時應采取的措施是_______。
16.工業(yè)上以鋰輝石為原料生產碳酸鋰的部分工業(yè)流程如下:
已知:①鋰輝石的主要成分為Li2O·Al2O3·4SiO2,其中含少量Ca、Mg元素。
②Li2O·Al2O3·4SiO2 + H2SO4(濃) Li2SO4 + Al2O3·4SiO2·H2O
③某些物質的溶解度(s)如下表所示。
(1)從濾渣Ⅰ中分離出Al2O3的流程如下圖所示。請寫出生成沉淀的離子方程式___。
(2)已知濾渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3。向濾液1中加入石灰乳的作用是(運用化學平衡原理簡述)________________________________________________。
(3)最后一個步驟中,用“熱水洗滌”的目的是______________________________。
(4)工業(yè)上,將Li2CO3粗品制備成高純Li2CO3的部分工藝如下:a.將Li2CO3溶于鹽酸作電解槽的陽極液,LiOH溶液做陰極液,兩者用離子選擇透過膜隔開,用惰性電極電解。
b.電解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共熱,過濾、烘干得高純Li2CO3。
①a中,陽極的電極反應式是_________________________
②電解后,LiOH溶液濃度增大的原因_________,b中生成Li2CO3反應的化學方程式是_____________。
(5)磷酸亞鐵鋰電池總反應為:FePO4+LiLiFePO4,電池中的固體電解質可傳導Li+,試寫出該電池放電時的正極反應:__________________。
參考答案
例題1、⑥⑩?
【解析】同類型的難溶電解質Ksp越小,溶解度越小,不同類型的電解質無法由溶度積比較溶解度大小,如CuS與Ag2S,①錯誤;錯在“任何難溶物”,應該是“難溶電解質”,②錯誤;平衡左移的原因是增大了Cl-的濃度,因NaCl=Na++Cl-,溶液中離子總濃度增大,③錯誤;沉淀溶解達到平衡時,如果再加入難溶性的該沉淀物,由于固體的濃度為常數,故平衡不發(fā)生移動,④錯誤;同濃度的CaCl2溶液的c(Cl-)是NaCl的兩倍,它們對AgCl沉淀溶解平衡的抑制程度不同,⑤錯誤;難溶物AgCl轉化為更難溶的Ag2S,使溶液中c(S2-)減小,⑥正確;濃度均為0.1 ml/L的KCl、KI混合溶液中滴加1~2滴0.01 ml/L AgNO3溶液,生成黃色沉淀,說明先生成AgI沉淀,AgI溶解度小,所以AgCl的Ksp比AgI的Ksp大,⑦錯誤;飽和石灰水中加入生石灰,若溫度不變,溶液還是飽和溶液,離子濃度不變,但是生石灰與水反應,使溶劑質量減小,則溶解的溶質的物質的量也減小,⑧錯誤;Ksp只與物質性質和溫度有關,加入鹽酸,Ksp不變,⑨錯誤;混合后c(Cl-)=10-3 ml·L-1,c(Ag+)=10-3 ml·L-1,Qc=c(Cl-)·c(Ag+)=10-6>1.80×10-10,所以有沉淀生成,⑩正確;一定溫度下溶度積是常數,所以T ℃時,Y點和Z點Ag2CrO4的Ksp相等,?正確;增大COeq \\al(2-,3)的濃度,c(Ba2+)·c(COeq \\al(2-,3))大于BaCO3的溶度積,BaSO4可能向BaCO3轉化,?錯誤。
例題2、(1)2.5(2)6.2×10-4 ml·L-1(3)3.6×10-9(4)4×10-3ml·L-1(5)Fe3+ 2.7 6 Zn2+和Fe2+不能分離 Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
【解析】(1)若不出現渾濁現象,則c(Fe3+)·c3(OH-)≤Ksp,代入有關數據后可求出c(OH-)≤2×10-13 ml·L-1,c(H+)≥5×10-2 ml·L-1,故至少要加入2.5 mL相應的鹽酸。(2)根據CaSO3的Ksp=3.1×10-7,生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為eq \f(3.1×10-7,\f(2×10-3,2))×2 ml·L-1=6.2×10-4 ml·L-1。(3)常溫下,測得某純CaSO3與水形成的濁液pH為9,溶液中主要存在兩個平衡CaSO3Ca2++SOeq \\al(2-,3),Ksp(CaSO3)===c(Ca2+)·c(SOeq \\al(2-,3)),SOeq \\al(2-,3)+H2O===HSOeq \\al(-,3)+OH-,Kh=eq \f(c?HSO\\al(-,3)?·c?OH-?,c?SO\\al(2-,3)?)=eq \f(?10-5?2,c?SO\\al(2-,3)?)=eq \f(Kw,Ka2?H2SO3?)=eq \f(10-14,6.0×10-9)=eq \f(1,6)×10-5,得c(SOeq \\al(2-,3))=6×10-5,Ksp(CaSO3)=c(Ca2+)·c(SOeq \\al(2-,3))=3.6×10-9。(4)根據Ksp(FeS)得:c(S2-)=eq \f(6.25×10-18,1) ml·L-1=6.25×10-18 ml·L-1,根據c2(H+)·c(S2-)=1.0×10-22得:c(H+)=eq \r(\f(1.0×10-22,6.25×10-18)) ml·L-1=4×10-3 ml·L-1。(5)鐵溶于稀硫酸生成Fe2+,Fe2+被雙氧水氧化為Fe3+。Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-39,則鐵剛好完全沉淀時,c(OH-)= eq \r(3,\f(10-39,10-5)) ml·L-1≈4.64×10-12 ml·L-1,則c(H+)=eq \f(Kw,c?OH-?)=eq \f(10-14,4.64×10-12) ml·L-1≈2.16×10-3 ml·L-1,pH=2.7;Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·c2(OH-)=10-17,鋅開始沉淀時,c(OH-)= eq \r(\f(10-17,0.1)) ml·L-1=10-8 ml·L-1,則,c(H+)=eq \f(Kw,c?OH-?)=eq \f(10-14,10-8) ml·L-1=10-6 ml·L-1,pH=6;Zn(OH)2和Fe(OH)2的Ksp相近,若不加H2O2,沉淀Zn2+的同時Fe2+也會沉淀,從而使Zn2+和Fe2+不能分離。
【課時練習】
1.B【解析】A.濁液a中含有AgCl,存在沉淀的溶解平衡:AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq),故A正確;
B.濾液為AgCl的飽和溶液,也存在沉淀的溶解平衡,即存在Ag+,故B錯誤;
C.向AgCl中滴加0.1ml?L-1KI溶液,白色AgCl沉淀變?yōu)辄S色AgI沉淀,故C正確;
D.向AgCl中滴加0.1ml?L-1KI溶液,白色AgCl沉淀變?yōu)辄S色AgI沉淀,實驗證明AgI比AgCl更難溶,故D正確;
故選B。
2.A【解析】A. 向Mg(OH)2中滴入幾滴酚酞試液后,溶液顯紅色,只能說明Mg(OH)2能電離,使溶液呈堿性,但不能判斷是部分電離還是完全電離,A項錯誤,符合題意;
B. Mg(OH)2沉淀電離出來的OH-與NH4Cl電離出來的NH4+結合生成NH3?H2O,使Mg(OH)2懸濁液溶解的更快,可加入過量的NH4Cl濃溶液,B項正確,不符合題意;
C. NH4+結合Mg(OH)2沉淀電離出來的OH-生成NH3?H2O,所以①、③混合后發(fā)生反應:,C項正確,不符合題意;
D. Mg(OH)2的懸濁液中存在沉淀的溶解平衡,因此向①中加入②,c(OH-)減小,Mg(OH)2溶解平衡正向移動,D項正確,不符合題意;
答案選A。
3.B【解析】A.設鎂離子的濃度為a,根據表格中的數據可知當產生Mg(OH)2沉淀時c(OHˉ)=ml/L,當產生碳酸鎂沉淀時,c(CO)=ml/L,ml/L<ml/L,所以當鎂離子濃度相同時,氫氧化鎂更容易產生沉淀,則除去NaCl溶液中的MgCl2雜質,選用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好,故A正確;
B.設鈣離子離子的濃度為b,根據表格中的數據可知當產生Ca(OH)2沉淀時c(OHˉ)=ml/L,當產生碳酸鈣沉淀時,c(CO)=ml/L,ml/L>ml/L,所以當鈣離子濃度相同時,碳酸鈣更容易沉淀,則除去NaCl溶液中的CaCl2雜質,選用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好,故B錯誤;
C.向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,當兩種沉淀共存且溶液的pH=8時,,,所以,C項正確;
D.將適量的Ca(OH)2固體溶于100mL水中,剛好達到飽和,c(Ca2+)=1.0×10-2ml/L,c(OH-)=ml/L=2.163×10-2ml/L,若保持溫度不變,向其中加入100mL 0.012ml/L的NaOH,混合后,c(Ca2+)=0.5×10-2ml/L,c(OH-)=,此時Ca(OH)2的離子積<Ksp[Ca(OH)2],則該溶液變?yōu)椴伙柡腿芤?,D項正確;
綜上所述答案為為B。
4.B【解析】A. Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp(MgF2)=7.42×10-11由此可知,MgF2的Ksp比較大,溶解度比較大,飽和溶液中的鎂離子濃度也比較大,故A錯誤;
B. 氯化銨固體溶于水后,由于NH4+水解結合氫氧根,使溶液中氫氧根離子濃度減小,促進Mg(OH)2向沉淀溶解的方向移動,這樣鎂離子濃度就增大了,故B正確;
C. Ksp是平衡常數的一種,只受溫度影響,溫度都是25℃,Ksp不變,故C錯誤;
D. Mg(OH)2懸濁液中鎂離子濃度有一定的數值,雖然MgF2更難溶,但只要加入的氟離子濃度,使[Mg2+]×[F-]2>Ksp(MgF2),實現Mg(OH)2轉化為MgF2,故D正確;
答案:C。
5.D【解析】A. 最上面一條直線代表CuS溶液中相關離子濃度的關系, CuS的溶度積Ksp=c(Cu2+)×c(S2-) ,這條線上的每一個點對應的溶液為CuS的飽和溶液,任取一點,c(Cu2+)=1×10-18ml·L-1,此時c(S2-)在10-19~10-18之間,根據圖像,大概為10-18.3ml·L-1,代入上式,Ksp(CuS)=1×10-18×1×10-18.3=1×10-36.3,數量級約為10-37,故A說法正確;
B. 在相同c(Cu2+)時,a點c(S2-)比飽和溶液中c(S2-)小,即a點QcKsp(CaCO3),而向a點對應的溶液加入碳酸鈉溶液的體積為2.2ml,此時,溶液處于過飽和溶液,故C正確;
D. 不忽略水解的情況下,在加入碳酸鈉溶液后沒有沉淀析出,溶液pH變大,析出碳酸鈣時,溶液的pH突然變小,在Ca2+完全沉淀之前,混合溶液的pH值幾乎不變,當所有的鈣離子轉化為碳酸鈣沉淀后,繼續(xù)滴加碳酸鈉溶液,溶液的pH值變大,直至與碳酸鈉溶液的pH幾乎相同,忽略水解的情況下,水溶液的pH不發(fā)生變化,故D錯誤。
綜上所述,答案為C。
10.D【解析】A.達到終點后,與反應生成血紅色物質,故滴定至終點時溶液顏色變?yōu)榧t色,且振蕩后不褪色,故A正確;
B.由圖計算知該溫度下AgSCN的溶度積常數 ,故B正確;
C.由于堿性時,會沉淀,為防止指示劑失效,溶液應維持酸性,故C正確;
D.當加入溶液時,溶液中,此時 ,故D錯誤;
11.B【解析】A.Ksp(MnS)> Ksp(FeS),結合圖像可知,曲線I表示的是MnS的沉淀溶解平衡曲線,曲線Ⅱ表示的是FeS的沉淀溶解平衡曲線,故A正確;
B.升高溫度,Ksp(FeS)增大,曲線Ⅱ上的c點可沿虛線向e點方向平移,故B錯誤;
C.常溫下,反應MnS(s)+Fe2+(aq)?FeS(s)+Mn2+(aq)的平衡常數K== =≈4×104,故C正確;
D.溫度不變,Ksp(MnS)不變,向b點溶液中加入少量Na2S固體,c(S2-)增大,c(Mn2+)減小,溶液組成可由b點沿曲線I線向a點方向移動,故D正確;
答案選B。
12.B【解析】A.由pM、p(CO32-)的表達式可知,其值越大對應離子的濃度越小,結合沉淀溶解平衡曲線可知,當取相同的c(CO32-)時,對應飽和溶液中,Mg2+、Ca2+、Mn2+的濃度依次減小,則MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp應該依次減小,A錯誤;
B.因a點在MnCO3的沉淀溶解平衡曲線上,故a點表示MnCO3的飽和溶液,且a點縱、橫坐標相等,故c(Mn2+)=c(CO32-),B正確;
C.b點表示CaCO3的飽和溶液,但是b點:p(CO32-)>p(Ca2+),則c(CO32-)
這是一份第33講 有機推斷與合成-2022年高考化學一輪復習名師精講練,共27頁。
這是一份第31講 烴和鹵代烴-2022年高考化學一輪復習名師精講練,共21頁。
這是一份第28講 物質的制備-2022年高考化學一輪復習名師精講練,共24頁。
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