- 难溶电解质的溶解平衡
- 共2266题
(2011春•宁波校级期末)下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.设饱和氯化银溶液c(AgCl)=xmol/L,则x•x=1.77×10-10,解得:x≈1.33×10-5,设饱和溶液中c(Ag2CrO4)=ymol/L,则(2y)2×y=1.12×10-12,解得y=×10-4=6.54×10-5,故Ag2CrO4的溶解度大,故A错误;
B.0.1mol•L-1的ZnCl2溶液中通入足量硫化氢气体,最终得不到ZnS沉淀,是因为ZnS溶于强酸溶液,不符合复分解反应发生的条件,故B错误;
C.碳酸钡的溶度积Ksp=[Ba2+][CO32-],硫酸钡的溶度积Ksp=[Ba2+][SO42-],溶液中钡离子浓度一定时,即使碳酸钡的Ksp比硫酸钡的大,由于碳酸根的浓度远大于硫酸根的浓度,可以转化为碳酸钡,故C错误;
D、设Ksp(AgCl)=a,则0.05mol•L-1的KCl溶液中c(Ag+)=mol/L=20amol/L,故10mL溶液可以溶解氯化银:n(AgCl)=0.01L×20amol/L=0.2amol,0.01mol•L-1的AgNO3溶液中c(Cl-)=
mol/L=100amol/L,则20mL硝酸银溶液可以溶解氯化银n(AgCl)=0.02L×100amol/L=2amol,故D正确;
故选D.
二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂.
(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法.
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质.其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的______(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去.经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,其原因是______【已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9】
②该法工艺原理如图.其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2.工艺中可以利用的单质有______(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为______.
(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2.完成反应的化学方程式:____________+24NaClO3+12H2SO4=______ClO2↑+______CO2↑+18H2O+____________
(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-.处理含CN-相同时的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的______倍.
正确答案
解:(1)①加入过量的Na2CO3和NaOH,可分别除去Ca2+、Mg2+,在除杂的过程中每步加入的试剂必须是过量的,使离子除尽;过量的离子在下一步中必须出去,故先加入BaCl2,除去硫酸根,过量的钡离子,加入Na2CO3除去.BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO32-时,发生BaSO4(s)+CO32- (aq)=BaCO3(s)+SO42- (aq),BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s),
故答案为:BaCl2;BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO32-时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s);
②电解饱和食盐水生成H2、Cl2和NaOH;故可以利用的单质为H2、Cl2,合成HCl,根据流程图可知加入物质为NaClO3和HCl,生成ClO2;发生氧化还原反应,NaClO3被还原生成ClO2,HCl被氧化生成Cl2,同时生成水,反应的化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,
故答案为:H2、Cl2;2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O;
(2)纤维素为多糖,水解最终产物为葡萄糖(C6H12O6),具有还原性,可将NaClO3还原得到ClO2.Cl从+5到+4价,降低1价,葡萄糖(C6H12O6)C均价为0,到+4价,升高4价,则配平后的化学方程式为1 C6H12O6+24 NaClO3+12H2SO4=24 ClO2↑+6 CO2↑+18H2O+12 Na2SO4,
故答案为:1;C6H12O6;24;6;12;Na2SO4;
(3)每摩尔Cl2得到2mol电子,而每摩尔ClO2得到5mol电子,则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍,故答案为:2.5.
解析
解:(1)①加入过量的Na2CO3和NaOH,可分别除去Ca2+、Mg2+,在除杂的过程中每步加入的试剂必须是过量的,使离子除尽;过量的离子在下一步中必须出去,故先加入BaCl2,除去硫酸根,过量的钡离子,加入Na2CO3除去.BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO32-时,发生BaSO4(s)+CO32- (aq)=BaCO3(s)+SO42- (aq),BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s),
故答案为:BaCl2;BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO32-时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s);
②电解饱和食盐水生成H2、Cl2和NaOH;故可以利用的单质为H2、Cl2,合成HCl,根据流程图可知加入物质为NaClO3和HCl,生成ClO2;发生氧化还原反应,NaClO3被还原生成ClO2,HCl被氧化生成Cl2,同时生成水,反应的化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,
故答案为:H2、Cl2;2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O;
(2)纤维素为多糖,水解最终产物为葡萄糖(C6H12O6),具有还原性,可将NaClO3还原得到ClO2.Cl从+5到+4价,降低1价,葡萄糖(C6H12O6)C均价为0,到+4价,升高4价,则配平后的化学方程式为1 C6H12O6+24 NaClO3+12H2SO4=24 ClO2↑+6 CO2↑+18H2O+12 Na2SO4,
故答案为:1;C6H12O6;24;6;12;Na2SO4;
(3)每摩尔Cl2得到2mol电子,而每摩尔ClO2得到5mol电子,则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍,故答案为:2.5.
下表是五种银盐的溶度积常数(25℃),下列有关说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、由表中数据可知溶解度最大的是Ag2SO4,微溶于水,其它物质难溶,故A正确;
B、Ag2S溶度积远小于AgCl,Ag2S难溶于水,在AgCl的饱和溶液中加入Na2S,则可以生成黑色的Ag2S沉淀,故B正确;
C、化学平衡为动态平衡,当外界条件发生改变时,平衡发生移动,故C正确;
D、AgCl的溶解度大于AgI的溶解度,故AgCl可以转化为AgI,反之则不可以,故D错误.
故选:D.
在10mL 1.0×10-3mol/L的MgSO4溶液中,有沉淀析出和沉淀析出完全时氢氧根离子浓度分别是多少?设体积不变.(Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12mol3•L-3).
正确答案
解:溶液中c(MgSO4)=1.0×10-3mol/L,当析出氢氧化镁沉淀时,c(Mg2+)×c2(OH-)>Ksp[Mg(OH)2],即:c2(OH-)×1.0×10-3mol/L>5.6×10-12mol3•L-3,解得:c(OH-)>mol/L=7.5×10-5mol/L;
当Mg2+完全沉淀时,此时Mg2+浓度应小于1.0×10-5mol/L,c(OH-)=mol/L=7.5×10-4mol/L,
答:有沉淀析出时氢氧根离子浓度为7.5×10-5mol/L,沉淀析出完全时氢氧根离子浓度为7.5×10-4mol/L.
解析
解:溶液中c(MgSO4)=1.0×10-3mol/L,当析出氢氧化镁沉淀时,c(Mg2+)×c2(OH-)>Ksp[Mg(OH)2],即:c2(OH-)×1.0×10-3mol/L>5.6×10-12mol3•L-3,解得:c(OH-)>mol/L=7.5×10-5mol/L;
当Mg2+完全沉淀时,此时Mg2+浓度应小于1.0×10-5mol/L,c(OH-)=mol/L=7.5×10-4mol/L,
答:有沉淀析出时氢氧根离子浓度为7.5×10-5mol/L,沉淀析出完全时氢氧根离子浓度为7.5×10-4mol/L.
生活污水采用“超滤+反渗透”工艺进行处理后,再对水中的盐分进行处理,可供二次使用.
(1)污水通过超滤系统时,需向进水中加入适量NaClO溶液,其作用是______.
(2)经超滤系统处理后,水中的余氯大部分以游离态存在(余氯可近似看作游离态氯),其中约有1/3与水反应,有关反应的化学方程式是______.加入亚硫酸氢钠可除去水中余氯,反应的离子方程式是______.
(3)反渗透过程中水的回收率为75%~80%,同时生成浓盐水,此浓盐水的含盐浓度是进水含盐浓度的______倍(忽略此过程离子的损失).由于浓盐水中离子浓度较大,极易形成沉淀,在反渗透膜表面析出,使反渗透膜透水率下降.已知:Ksp(CaCO3)约为8.7×10-9,若浓盐水中c(CO32-)约为3.0×10-4mol•L-1,则c(Ca2+)最大不得超过______mol•L-1.
(4)硬度的表示方法是:将水中的Ca2+和Mg2+都看成Ca2+,并将其折算成CaO的质量.通常把1L水中含有10mgCaO称为1度,8度以上为硬水,8度以下为软水.取某水样10mL,经实验测定其中含钙离子0.001g,含镁离子0.00048g,则此水样为______度.用钠离子交换树脂对硬水进行软化处理的原理是______.
正确答案
解:(1)向污水中加入适量NaClO溶液,就是利用次氯酸根的强氧化性对水进行杀菌消毒,故答案为:杀菌消毒;
(2)氯气能够和水反应,生成盐酸和次氯酸,化学方程式为:Cl2+H2O⇌HClO+HCl;亚硫酸根能够被氯气氧化为硫酸根,本身被还原为氯离子,离子方程式为:HSO3-+Cl2=2Cl-+SO42-+3H+,故答案为:Cl2+H2O⇌HClO+HCl;HSO3-+Cl2=2Cl-+SO42-+3H+;
(3)水的回收率为75%~80%,生成浓盐水只有20%~25%,盐的量没有变化,所以其浓度变为原来的4~5倍;Ksp(CaCO3)=c(CO32-)•c(Ca2+),则有8.7×10-9=3.0×10-4•c(Ca2+),c(Ca2+)=2.9×10-5,故答案为:4~5,2.9×10-5;
(4)含镁离子0.00048g,为=0.00002mol,则相当于CaO0.00002mol,质量为0.00002g×56g/mol=0.00112g,含钙离子0.001g则相当于含CaO的质量为0.0014g,10mL水中含有CaO2.52mg,所以水的硬度为25.2;钠离子交换树脂就是用钠离子交换其他离子,
故答案为:25.2;水中的钙离子和镁离子被吸附在离子交换树脂表面,钠离子从离子交换树脂表面进入水中.
解析
解:(1)向污水中加入适量NaClO溶液,就是利用次氯酸根的强氧化性对水进行杀菌消毒,故答案为:杀菌消毒;
(2)氯气能够和水反应,生成盐酸和次氯酸,化学方程式为:Cl2+H2O⇌HClO+HCl;亚硫酸根能够被氯气氧化为硫酸根,本身被还原为氯离子,离子方程式为:HSO3-+Cl2=2Cl-+SO42-+3H+,故答案为:Cl2+H2O⇌HClO+HCl;HSO3-+Cl2=2Cl-+SO42-+3H+;
(3)水的回收率为75%~80%,生成浓盐水只有20%~25%,盐的量没有变化,所以其浓度变为原来的4~5倍;Ksp(CaCO3)=c(CO32-)•c(Ca2+),则有8.7×10-9=3.0×10-4•c(Ca2+),c(Ca2+)=2.9×10-5,故答案为:4~5,2.9×10-5;
(4)含镁离子0.00048g,为=0.00002mol,则相当于CaO0.00002mol,质量为0.00002g×56g/mol=0.00112g,含钙离子0.001g则相当于含CaO的质量为0.0014g,10mL水中含有CaO2.52mg,所以水的硬度为25.2;钠离子交换树脂就是用钠离子交换其他离子,
故答案为:25.2;水中的钙离子和镁离子被吸附在离子交换树脂表面,钠离子从离子交换树脂表面进入水中.
(2013秋•宁德期末)向ZnSO4溶液中加入Na2S溶液时,得到白色沉淀,然后向白色沉淀上滴加CuSO4溶液,发现沉淀变为黑色,则下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.首先生成的白色沉淀是ZnS,但是仍然有很小溶解,S2-离子接着和Cu2+反应生成CuS黑色沉淀,故A正确;
B.白色沉淀ZnS转化成CuS黑色沉淀,说明CuS溶解度小于ZnS,即CuS的Ksp小于ZnS的Ksp,故B错误;
C.利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的另一种沉淀,故C正确;
D.沉淀转化的本质是平衡的移动,所以上述过程破坏了ZnS的溶解平衡,故D正确;
故选:B.
25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp (BaCO3)=2.6×10-9.该温度下,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.25℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp (BaCO3)=2.6×10-9,物质Ksp小的容易生成沉淀,所以同浓度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出,故A正确;
B.BaCO3的悬浊液中存在沉淀溶解平衡,加入氯水,c(CO32-)的浓度减小,沉淀溶解平衡正移,所以c(Ba2+)增大,故B正确;
C.根据Ksp(BaSO4 )和Ksp(BaCO3)计算可求出中=
=
,故C正确;
D.当Qc=c(CO32-)•c(Ba2+)≥Ksp(BaCO3),就能转化为BaCO3,所以当c(CO32-)足够大时,能满足Qc=c(CO32-)•c(Ba2+)≥Ksp(BaCO3),所以BaSO4能转化为BaCO3,故D错误;
故选:D.
已知常温下Mg(0H)2饱和溶液的pH是n,则在此温度下Mg(OH)2的溶解度是多少?
正确答案
解:Mg(OH)2溶解掉的部分完全电离:Mg(OH)2⇌Mg2++2OH-,
pH是n,c(H+)=10-nmol/L,则c(OH-)==10n-14mol/L,
设Mg(OH)2饱和溶液的体积为 1L,
则OH-的物质的量 n(OH-)=10n-14mol,
溶解的Mg(OH)2的物质的量=n(OH-)=
10n-14mol,
溶解的Mg(OH)2的质量=58××10n-14g=29×10n-14g
由于溶解的Mg(OH)2的质量很小很小,所以可以近视地认为 1LMg(OH)2饱和溶液里水的质量等于1000g,那么100g水里溶解的Mg(OH)2质量就是2.9×10n-14g,
答:溶解度为2.9×10n-14g.
解析
解:Mg(OH)2溶解掉的部分完全电离:Mg(OH)2⇌Mg2++2OH-,
pH是n,c(H+)=10-nmol/L,则c(OH-)==10n-14mol/L,
设Mg(OH)2饱和溶液的体积为 1L,
则OH-的物质的量 n(OH-)=10n-14mol,
溶解的Mg(OH)2的物质的量=n(OH-)=
10n-14mol,
溶解的Mg(OH)2的质量=58××10n-14g=29×10n-14g
由于溶解的Mg(OH)2的质量很小很小,所以可以近视地认为 1LMg(OH)2饱和溶液里水的质量等于1000g,那么100g水里溶解的Mg(OH)2质量就是2.9×10n-14g,
答:溶解度为2.9×10n-14g.
已知溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)△H<0,下列有关该平衡体系的说法正确的是( )
①升高温度,平衡逆向移动 ②溶液中c(Ca2+)•c2(OH-)恒为定值
③向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大c(Ca2+)
④除去氯化钠溶液中混有的少量Ca2+,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液
⑤恒温下,向饱和溶液中加入CaO,溶液的pH升高
⑥给溶液加热,溶液的pH升高
⑦向溶液中加入Na2CO3 溶液,其中固体质量增加
⑧向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2 固体质量不变.
正确答案
解析
解:①升高温度,平衡向吸热即逆反应向移动,故①正确;
②温度改变,溶液中Ksp=c(Ca2+)•c2(OH-)也会改变,故②错误;
③向溶液中加入少量碳酸钠粉末,仍是饱和溶液,c(Ca2+)数值不变,故③错误;
④除去氯化钠溶液中混有的少量Ca2+,加入适量的NaOH溶液,引入杂质,故④错误;
⑤恒温下,向饱和溶液中加入CaO,发生CaO+H2O=Ca(OH)2,仍为饱和溶液,pH不变,故⑤错误;
⑥给溶液加热,Ca(OH)2的溶解度降低,氢氧根离子的浓度减小,所以溶液pH减小,故⑥错误;
⑦向溶液中加入Na2CO3 溶液,发生Ca2++CO32-=CaCO3↓,其中固体质量增加,故⑦正确;
⑧向溶液中加入少量NaOH固体,加入少量的NaOH固体,OH-浓度增大,平衡向逆方向移动,则Ca(OH)2的固体增多,故⑧错误;
故选A.
已知:I2+2=
+2I-.相关物质的溶度积常数见下表:
(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体,加入______,调至pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=______.过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2•2H2O晶体.
(2)在空气中直接加热CuCl2•2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是______(用化学方程式表示).由CuCl2•2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是______.
(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性质杂质)的纯度,过程如下:取0.36g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀.用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL.
①可选用______作滴定指示剂,滴定终点的现象是______.
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为______.
③该试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为______.
正确答案
Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3
2.6×10-9mol/L
2CuCl2•2H2OCu2(OH)2•CuCl2+2HCl+2H2O
在干燥的HCl气流中加热脱水
淀粉溶液
蓝色褪去,放置一定时间后不恢复原色
2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
95%
解析
解:(1)为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体要除去氯化铁,加入的物质和氯化铁反应生成氢氧化铁且不能引进新的杂质,所以加入物质后应能转化为氯化铜,所以应该加入含铜元素和氢氧根离子的物质,可以是氧化铜或氢氧化铜或碱式碳酸铜,溶液的pH=4,所以溶液中氢离子浓度为10-4 mol/L,则氢氧根离子浓度为10-10 mol/L,c(Fe3+)==
=2.6×10-9mol/L,
故答案为:CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3 ;2.6×10-9mol/L;
(2)由于CuCl2在加热过程中水解被促进,且生成的HCl又易挥发而脱离体系,造成水解完全,碱式氯化铜或氢氧化铜,以至于得到CuO固体,而不是CuCl2,2CuCl2•2H2OCu(OH)2•CuCl2+2HCl+2H2O;想得到无水CuCl2的合理方法是,让CuCl2•2H2O晶体在干燥的HCl气流中加热脱水,
故答案为:2CuCl2•2H2OCu(OH)2•CuCl2+2HCl+2H2O;在干燥的HCl气流中加热脱水;
(3)测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性质杂质)的纯度,过程如下:取0.36g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀.用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL;反应的化学方程式为:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,
①硫代硫酸钠滴定碘单质,利用碘单质遇淀粉变蓝选择指示剂为淀粉;终点为蓝色褪去一段时间不恢复颜色,
故答案为:淀粉溶液;蓝色褪去,放置一定时间后不恢复原色;
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为为:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,故答案为:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;
③依据2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;
得到 2Na2S2O3~2Cu2+
2 2
0.1000mol/L×0.0200L 0.1000mol/L×0.0200L=0.002mol
试样中CuCl2•2H2O的质量百分数=×100%=95%,
故答案为:95%.
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