- 难溶电解质的溶解平衡
- 共2266题
已知各物质的溶度积:
FeS:Ksp=6.3×10-18mol2•L-2
CuS:Ksp=1.3×10-36mol2•L-2
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据化学式相似的物质的溶度积常数越小,物质越难溶,溶解度越小,所以CuS的溶解度小于FeS的溶解度,故A错误;
B、Ksp只与温度有关,温度一定时,改变浓度Ksp不变,故B错误;
C、化学式相似的物质,Ksp小的,溶解度小,易先形成沉淀,由于CuS的Ksp小,所以CuS先形成沉淀,故C错误;
D、根据沉淀转化原理,溶解度小的能转化为溶解度更小的,所以FeS能转化为CuS,故D正确;
故选D.
对于难溶盐MX,其饱和溶液中的M+和X-的物质的量浓度之间的关系近似于:c(H+)•c(OH-)=KW,存在着c(M+)•c(X-)=Ksp的关系.现将足量AgCl固体分别放入下列物质中,AgCl溶解度由大到小的排列顺序为( )
①20mL 0.01mol•L-1KCl溶液
②30mL 0.02mol•L-1CaCl2溶液
③40mL 0.03mol•L-1HCl溶液
④10mL蒸馏水
⑤50mL 0.05mol•L-1AgNO3.
正确答案
解析
解:根据c(Ag+)或c(Cl-)大小比较AgCl的溶解度,①,c(Ag+)或c(Cl-)越小,AgCl的溶解度越大,①c(Cl-)=0.01mol/L,②c(Cl-)=0.04mol/L,③c(Cl-)=0.03mol/L,④c(Ag+)或c(Cl-)为0,⑤c(Ag+)=0.05mol/L,则AgCl的溶解度由大到小排列顺序是:④>①>③>②>⑤,
故选B.
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.已知25℃时,以下五种物质的K sp:
现以0.1mol/L的AgNO3溶液测定某溶液中c(Cl-),适宜做该滴定指示剂的物质是( )
正确答案
解析
解:A、由Ksp(AgCl)=2ⅹ10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.10ⅹ10-12,
转化为AgCl沉淀需要的c(Ag+)==1.4×10-5mol/L,
转化为Ag2CrO4沉淀需要的c(Ag+)=mol/L>1.4×10-5mol/L,
即AgCl先转化为沉淀,则滴入最后一滴硝酸银溶液时,溶液中出现砖红色深沉,说明反应达到终点,而用0.1mol•L-1AgNO3溶液分别滴定20.00mL含S2-、Br-、I-浓度均为0.1mol•L-1的溶液,依据溶度积常数分析,Ksp越小的先沉淀,故选A.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.向Na2SO4溶液中加入过量BaCl2溶液,则SO42-沉淀完全,由于硫酸钡存在溶解平衡,则溶液中含有的离子有:Ba2+、Na+、Cl-、SO42-,故A错误;
B.同类型电解质(阴阳离子个数比相等)Ksp越大溶解性越大,说明难溶物在水中的溶解能力越强;对阴阳离子个数比不同的难溶物,则必须通过计算判断,如AgCl与Fe(OH)3,二者的阴阳离子个数比不同,不能简单地根据Ksp进行比较,故B错误;
C.硫酸钡在溶液中存在溶解平衡,硫酸能够电离出硫酸根离子,用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀,可减小洗涤过程中固体的损失,故C正确;
D.难溶物在溶液中存在溶解平衡,若洗涤次数过多,则会导致部分沉淀损失,故D错误;
故选C.
(2015秋•嘉峪关校级期末)现向含AgBr的饱和溶液中,加入固体AgNO3,则C(Br-)______(填“变大”“变小”或“不变”)
正确答案
变小
解析
解:在AgBr饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:AgBr(s)⇌Ag+(aq)+Br-(aq),加入AgNO3溶液后,c(Ag+)增大,溶解平衡向着逆向移动,则溶液中c(Br-)变小,
故答案为:变小.
在pH为4~5的环境中,Fe2+、Cu2+不生成沉淀,而Fe3+几乎完全沉淀.工业上CuCl2是将浓盐酸用蒸汽加热到80℃左右,再慢慢加入粗氧化铜(含杂质FeO),充分搅拌使之溶解.欲除去溶液中的杂质离子,下述方法正确的是( )
正确答案
解析
解:CuCl2中的杂质主要是Fe2+,
A.加入纯铜与少量三价铁反应生成了亚铁离子,还有亚铁离子未除尽,故A错误;
B.加入(NH4)2S与Fe3+反应生成了亚铁,同时生成了CuS沉淀,故B错误;
C.加水很多才可以使Fe3+水解完全,CuCl2浓度非常小,需要再浓缩,对工业生产不利,成本提高,故C错误;
D.在溶液中通入Cl2将亚铁离子氧化成Fe3+,利用在pH为4~5的环境中,Fe2+、Cu2+不生成沉淀,而Fe3+几乎完全沉淀原理,可完全除去杂质,故D正确;
故选D.
已知:为使Fe3+、Fe2+、Zn2+较完全的形成氢氧化物沉淀,溶液的pH应分别为3.7、9.6、4.4左右.某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe3+、Fe2+,为除去这些离子制得纯净的硫酸锌,应加入的试剂是( )
正确答案
解析
解:使Fe3+、Fe2+、Zn2+较完全的形成氢氧化物沉淀,溶液的pH应分别为3.7、9.6、4.4左右,所以要除去硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe3+、Fe2+,应该把Fe2+氧化为Fe3+,双氧水是绿色氧化剂不会引入杂质,所以用双氧水把Fe2+氧化为Fe3,再加入氧化锌调节溶液的pH,使Fe3+转化为沉淀除去,
故选D.
重铬酸钾(K2Cr2O7)是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成份为FeO•Cr2O3)为原料生产.实验室模拟工业生产如图:
请回答下列问题:
(1)①中发生的主要反应为:FeO•Cr2O3+NaOH+KClO3Na2CrO4+Fe2O3+KCl+H2O
则氧化剂是______(写化学式);Na2CrO4的系数是______.
(2)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,其中氧化铝与碳酸钠加热反应的化学方程式为______;NaFeO2能强烈水解,在操作②生成沉淀而除去,该反应的离子方程式为______.
(3)操作③调pH目的是将SiO32-和AlO2-转化为沉淀而除去,这两种沉淀的化学式为______.
(4)称取重铬酸钾(K2Cr2O7式量为294)试样m g配成VmL溶液,取出V1 mL于锥形瓶中,加入适量的稀H2SO4和足量碘化钾,放于暗处5min,然后加入100mL水,同时加入3mL淀粉溶液作指示剂,用c mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定(设杂质不反应),共用去Na2S2O3标准溶液V2mL,则所得产品中重铬酸钾纯度的代数式为______(不必化简,相关反应为:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62- )
正确答案
解:(1)根据反应的元素化合价变化可知,反应中Cl元素的化合价由+5价降到-1价,反应中得电子,所以KClO3为反应中的氧化剂,根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等可写出反应的化学方程式为6FeO•Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O,则Na2CrO4的系数是12,故答案为:KClO3;12;
(2)Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,生成NaAlO2,反应的化学方程式为Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑,NaFeO2能强烈水解,为强碱弱酸液,水解呈碱性,生成氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-,
故答案为:Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑;FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-;
(3)由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解,SiO32-+H2O HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O
H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O
Al(OH)3+OH-,降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动,当pH调到7~8时能使它们完全水解生成沉淀,
故答案为:H2SiO3、Al(OH)3;
(4)由反应Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得反应的关系式为Cr2O72-~3I2~6S2O32-,根据关系式计算.
Cr2O72-~3I2~6S2O32-
1mol 3mol 6mol
n cV2×10-3mol
n=,则Vml含重铬酸钾的物质的量为
×
,则所得产品中重铬酸钾纯度为
,
故答案为:.
解析
解:(1)根据反应的元素化合价变化可知,反应中Cl元素的化合价由+5价降到-1价,反应中得电子,所以KClO3为反应中的氧化剂,根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等可写出反应的化学方程式为6FeO•Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O,则Na2CrO4的系数是12,故答案为:KClO3;12;
(2)Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,生成NaAlO2,反应的化学方程式为Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑,NaFeO2能强烈水解,为强碱弱酸液,水解呈碱性,生成氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-,
故答案为:Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑;FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-;
(3)由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解,SiO32-+H2O HSiO3-+OH-、HSiO3-+H2O
H2SiO3+OH-、AlO2-+2H2O
Al(OH)3+OH-,降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动,当pH调到7~8时能使它们完全水解生成沉淀,
故答案为:H2SiO3、Al(OH)3;
(4)由反应Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得反应的关系式为Cr2O72-~3I2~6S2O32-,根据关系式计算.
Cr2O72-~3I2~6S2O32-
1mol 3mol 6mol
n cV2×10-3mol
n=,则Vml含重铬酸钾的物质的量为
×
,则所得产品中重铬酸钾纯度为
,
故答案为:.
(2014春•龙岩校级期中)将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量的浓AgNO3溶液,发生的反应为( )
正确答案
解析
解:在AgCl和AgBr两饱和溶液中,前者c(Ag+)大于后者c(Ag+),c(Cl-)>c(Br-),当将AgCl、AgBr两饱和溶液混合时,发生沉淀的转化,生成更多的AgBr沉淀,与此同时,溶液中n(Cl-)比原来AgCl饱和溶液中大,当加入足量的浓AgNO3溶液时,AgBr沉淀有所增多,但AgCl沉淀增加更多.
故选C.
某化学活动小组欲检验Fe、Al金属活动性的强弱,甲同学选用1mol•L-1的硫酸.乙同学选用18.4mol•L-1的硫酸.甲同学将Fe、Al直接插入1mol•L-1的硫酸中.并且Fe、Al不连接.Fe、Al棒上均有气泡放出;若连接电流表.发现Fe为正极.Al为负极.乙同学将Fe、Al直接插人18.4mol•L-1的硫酸中.并且Fe、Al不连接.Fe、Al棒均无明显变化.连接电流表.电流表示数为0.
(1)①写出甲同学所做实验中.Fe、Al连接电流表时.发生反应的总化学方程式:______;
②乙同学观察到电流表示数为0的原因是______.
③甲同学所得结论是______
(2)已知常温下,A1(0H)3的Ksp=3.2×10-34,该温度下向甲所做实验的废液中加入NaOH溶液至pH=5,试判断该温度下Al3+是否沉淀完全?______(填“是“或“否”).此时溶液中的Al3+的浓度为______.
正确答案
2Al+3H2SO4═2Al2(SO4)3+3H2↑
铁和铝在浓硫酸中会发生钝化,不能形成自发的氧化还原反应
铝的金属活动性比铁强
是
3.2×10-7mol/L
解析
解:(1)①Fe、Al连接电流表时,负极为Al,正极为Fe,负极铝失去电子,正极氢离子得到电子,电极总反应为:2Al+3H2SO4═2Al2(SO4)3+3H2↑,
故答案为:2Al+3H2SO4═2Al2(SO4)3+3H2↑;
②将Fe、Al直接插人18.4mol•L-1的硫酸中,该硫酸为浓硫酸,铁和铝在浓硫酸中会发生钝化,不能形成自发的氧化还原反应,所以没有形成原电池,则观察到电流表示数为0,
故答案为:铁和铝在浓硫酸中会发生钝化,不能形成自发的氧化还原反应;
③甲同学将Fe、Al连接电流表时,负极为Al,正极为Fe,负极铝失去电子,正极氢离子得到电子,说明铝的金属活动性比铁强,
故答案为:铝的金属活动性比铁强;
(2)常温下pH=5时知c(OH-)=10-9mol/L,根据Ksp=c3(OH-)×c(Al3+) 可知:c(Al3+)=mol/L=3.2×10-7mol/L<1×10-5mol/L,故铝离子沉淀完全,
故答案为:是;3.2×10-7mol/L.
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