- 难溶电解质的溶解平衡
- 共2266题
下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、向两支盛有KI3的溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀,则KI3的溶液中含I2、I-,即KI3溶液中存在平衡为I3-⇌I2+I-,故A正确;
B、物质的量浓度相等的H2CO3和Na2CO3溶液等体积混合后的溶液是NaHCO3溶液,碳酸氢根离子的水解程度大于其电离程度,c(OH-)>c(CO32-),故B错误;
C、Qc(Ag2CrO4)=(5×10-5mol/L)2×5.0×10-5mol/L<Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,无Ag2CrO4沉淀产生,故C错误;
D、在酸碱溶液中水的电离受到抑制,所以在酸碱溶液中25℃时,溶液中水电离出的c(H+)和水电离出的c(OH-)的乘积一定小于10-14,故D错误;
故选A.
盐酸常用于清除金属表面的铜锈铁锈.某同学欲将除锈后的盐酸中的金属元素分步沉淀,查资料获知常温下水溶液中各离子沉淀的pH范围:
(1)若以离子浓度降至1×10-5mol•L-1为沉淀完全,根据上表数据推算出ksp[Fe(OH)3]=______;
(2)根据上述数据该同学设计了以下实验流程:
试剂A可能是______;试剂B的化学式是______;沉淀②化学式是______.
正确答案
1.0×10-38
双氧水
NaOH
Cu(OH)2
解析
解:(1)若以Fe3+离子浓度降至1×10-5mol•L-1为沉淀完全,此时pH=3.0,c(OH-)=1.0×10-11mol/L,则ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)•c3(OH-)=1×10-5×(1.0×10-11)3=1.0×10-38;
故答案为:1.0×10-38;
(2)加入试剂A后,Fe2+消失了,则试剂A是氧化剂双氧水;加入试剂B出现了沉淀,可知试剂B是NaOH(或其它可溶性碱),调节pH:1~3,先出现红褐色沉淀氢氧化铁;当调节pH:4.2~6.7,出现Cu(OH)2,
故答案为:双氧水;NaOH(或其它可溶性碱);Cu(OH)2.
某化学课外小组为了探究CaCl2溶液和Na2SO4溶液反应有没有限度,设计了如下活动过程,请完成表中空格:(已知CaSO4在水中微溶,CaCO3在水中难溶)
正确答案
Ca2++SO42-=CaSO4↓
产生白色沉淀
反应存在限度,溶液中尚有较多Ca2+
Ca2++CO32-=CaCO3↓
说明Ca2++SO42-CaSO4↓反应是可逆反应,存在反应限度
解析
解:(1)CaSO4在水中微溶,CaCl2溶液中滴入Na2SO4溶液生成沉淀CaSO4,反应的离子方程式为Ca2++SO42-=CaSO4↓,
故答案为:Ca2++SO42-=CaSO4↓;
(2)向上述反应后的清液中滴入适量1mol/L的Na2CO3溶液,如反应没有限度,Ca2+沉淀完全,则无现象,如反应存在限度,溶液中尚有较多Ca2+,则应生成白色沉淀CaCO3,
故答案为:产生白色沉淀;
(3)向上述反应后的清液中滴入适量1mol/L的Na2CO3溶液,如反应没有限度,Ca2+沉淀完全,则无现象,如反应存在限度,溶液中尚有较多Ca2+,则应生成白色沉淀CaCO3,故答案为:反应存在限度,溶液中尚有较多Ca2+;
(4)CaCO3在水中难溶,反应后的清液中滴入适量1mol/L的Na2CO3溶液生成白色沉淀CaCO3,
反应的离子方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓,
故答案为:Ca2++CO32-=CaCO3↓;
(5)CaCO3在水中难溶,CaSO4在水中微溶,说明CaCO3的溶解度较CaSO4小,从可逆反应的角度思考,Ca2++SO42-CaSO4↓反应是可逆反应,存在溶解平衡,加入CO32-产生了大量的白色沉淀,属于沉淀的转化问题,
故答案为:加入CO32-产生了大量的白色沉淀,说明Ca2++SO42-CaSO4↓反应是可逆反应,存在反应限度.
下列有关沉淀溶解平衡的说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.因难溶盐电解质的Ksp与温度有关,不受其他因素的影响,所以加入蒸馏水,氯化银的KSP不变,故A错误;
B.比较不同类型的难溶物的溶解度大小,必须通过计算溶解度比较,不能通过溶度积直接比较,故B错误;
C.碳酸根离子与酸反应生成二氧化碳和水,生成物的浓度减小,碳酸钙的沉淀溶解平衡正向移动,故C错误;
D.KSP(AgCl)>KSP(AgI),沉淀转化为溶解度更小的物质容易发生,向AgCl的悬浊液中加入KI溶液,沉淀由白色转化为黄色,故D正确;
故选:D.
已知25℃时,电离常数Ka(HF)=3.6×10-4 mol•L-1,溶度积常数Ksp(CaF2)=1.46×10-10mol3•L-3.现向1L0.2mol•L-1HF溶液中加入1L0.2mol•L-1CaCl2溶液,则下列说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.HF酸为弱酸,不能完全电离,则25℃时,0.1 mol•L-1HF溶液中pH>1,故A错误;
B.Ksp只与温度有关,则Ksp(CaF2)随温度的变化而变化,与浓度无关,故B错误;
C.Ka(HF)=3.6×10-4 mol•L-1,溶度积常数Ksp(CaF2)=1.46×10-10mol3•L-3,Ka×Ksp≠1,故C错误;
D.两溶液混合后,c(Ca2+)=0.1 mol•L-1,c(F-)==6×10-3mol/L,则Qc=c2(F-)•c(Ca2+)=(6×10-3mol/L)•0.1 mol•L-1=6×10-4>Ksp,说明有沉淀产生,故D正确;
故选D.
以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子.例如:
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入一定量的试剂反应,过滤结晶.
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的Mg(OH)2,充分反应,过滤结晶.
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶.请回答下列问题:
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好效果,Fe2+、Fe3+都被转化为______而除去.
(2)①中加入的试剂应该选择______为宜.其原因是______.
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为______.
(4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是______(填字母).
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在.
正确答案
Fe(OH)3
氨水
不会引入新的杂质
2Fe3++3Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3;
ACDE
解析
解:(1)①中为了不引入其他杂质离子,应加氨水使Fe3+沉淀,而不能用氢氧化钠溶液;②中根据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3,因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg(OH)2可除去Fe3+,③由于Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3,所以一般将Fe2+先氧化成Fe3+,再调节溶液的pH=4,形成Fe(OH)3沉淀.故答案为:Fe(OH)3;
(2)①中为了不引入其他杂质离子,应加氨水使Fe3+沉淀,而不能用氢氧化钠溶液;
故答案为:氨水;不会引入新的杂质;
(3)②中根据溶解度表可知Mg(OH)2易转化为Fe(OH)3,因此在氯化镁溶液中加入足量的Mg(OH)2可除去Fe3+:2Fe3++3Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3;
故答案为:2Fe3++3Mg(OH)2=3Mg2++2Fe(OH)3;
(4)A.根据H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染,故A正确;
B.根据将Fe(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3,沉淀不完全,故B错误;
C.原来溶液是酸性较强,加入氢氧化铜或碱式碳酸铜可以与H+反应.H+反应后,PH增大,当PH=4的时候,Fe(OH)3完全沉淀,而Cu2+还没沉淀.而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体,不会引入新的杂质,故C正确;
D.加入氢氧化铜或碱式碳酸铜可以与H+反应.H+反应后,PH增大,当PH=4的时候,Fe(OH)3完全沉淀,而Cu2+还没沉淀,以Cu2+形式存在,而氢氧化铜或碱式碳酸铜是固体,不会引入新的杂质,故D正确;
E.在pH>4的溶液中Fe3+全部以Fe(OH)3完全沉淀,Fe3+一定不能大量存在,故E正确;
故选:ACDE.
已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数KSP=5.6×10-12,取适量的MgCl2溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡,测得pH=13.0,则下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.pH=13的溶液中,c (H+)=10-13mol/L,故A正确;
B.由水电离产生的c(OH-)水=c (H+)水=10-PHmol•L-1=10-13mol/L,故B正确;
C.因为向MgCl2溶液中加NaOH溶液后混合溶液的pH=13,所以所加NaOH溶液pH>13,故C错误;
D.Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,溶液中的c(Mg2+)==
=5.6×10-10mol/L,故D正确.
故选C.
已知常温下,AgBr的Ksp=4.9×10-13,AgI的Ksp=8.3×10-17.
(1)AgBr固体在水中达到溶解平衡,写出其表达式______;此时溶液中c(Ag+)=______mol/L;
(2)现向AgBr的悬浊液中:①加入AgNO3固体,则c(Br -)______(填“变大”、“变小”或“不变”,下同);
②若改加更多的AgBr固体,则c(Ag+)______;
③若改加更多的KI固体,则c(Ag+)______,c(Br -)______.
(3)有关难溶盐的溶度积及溶解度有以下叙述,其中正确的是______
A.将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
B.两种难溶盐电解质,其中Ksp小的溶解度也一定小
C.难溶盐电解质的Ksp与温度有关
D.向AgCl的悬浊液中加入适量的水,使AgCl再次达到溶解平衡,AgCl的Ksp不变,其溶解度也不变.
正确答案
AgBr(s)⇌Ag+(aq)+Br-(aq)
7×10-7
变小
不变
变小
变大
CD
解析
解:(1)AgBr固体在水中溶解平衡的表达式为:AgBr(s)⇌Ag+(aq)+Br-(aq),依据其Ksp=4.9×10-13即:Ksp=c(Ag+)c(Br-),因为c(Ag+)=c(Br-),故c(Ag+)==
=
=7×10-7mol/L,故答案为:Br(s)⇌Ag+(aq)+Br-(aq);7×10-7;
(2)根据溴化银的沉淀溶解平衡:AgBr(s)⇌Ag+(aq)+Br-(aq),①加入AgNO3固体,增大银离子浓度,所以平衡向左移动,溴离子浓度减小,故答案为:变小;
②加更多的AgBr固体,因为已达到溶解平衡,所以固体不再溶解,溶液是饱和溶液,故银离子浓度不变,故答案为:不变;
③加更多的KI固体,则碘离子和银离子之间反应,会转化为更难溶的沉淀碘化银,所以银离子浓度减小,平衡右移,溴离子浓度增大,故答案为:变小;变大;
(3)A、有的物质的溶解度随温度升高而增大,有的却是减小的,所以升高温度,Ksp不一定增大,故A错误;
B、如果难溶盐中阴阳离子个数相等,其中Ksp小的溶解度也一定小,故B错误;
C、难溶盐电解质的Ksp与温度有关,不受其他因素的影响,故C正确;
D、难溶盐电解质的Ksp与温度有关,不受其他因素的影响,溶解度只受温度的影响,不受其他因素的影响,故D正确.
故选CD.
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,逐滴加入5mL 0.01mol/L AgNO3溶液形成浊液,下列叙述正确是( )
正确答案
解析
解:由题意可得,Ksp(AgI)=c(Ag+)×c(I-)=1.23×10-8×1.23×10-8=1.5×10-16,Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=1.25×10-5×1.25×10-5=1.56×10-10.
A.由数据可知,氯化银的溶解度大于碘化银的溶解度,所以先生成碘化银沉淀后生成氯化银沉淀,故A错误;
B.AgI的溶度积Ksp=c(Ag+)×c(I-)=1.23×10-8×1.23×10-8=1.5×10-16,故B错误;
C.碘离子和银离子物质的量相等,完全反应,反应后溶液中c(Ag+)=c(I-)=1.23×10-8mol/L,此时溶液中c(Cl-)=0.005mol/L,c(Ag+)•c(Cl-)=1.23×10-8mol/L×0.005mol/L=6.15×10-11<Ksp(AgCl),因此此时不能形成AgCl沉淀,此时溶液中Cl-和I-离子浓度之比为≈4×105,故C正确;
D.升高温度,溶度积增大,故沉淀的量减少,故D错误.
故选C.
已知常温下:
KSP[Mg(OH)2]=1.2×10-11mol3•L-3
KSP(AgCl)=1.8×10-10mol2•L-2
KSP(Ag2CrO4)=1.9×10-12mol3•L-3
KSP(CH3COOAg)=2.3×10-3mol-2•L-2
下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、等体积混合浓度均为0.2mol•L-1,c(CH3COO-)×c(Ag+)=0.04>2.3×10-3,一定产生CH3COOAg沉淀,故A错误;
B、将0.001 mol•L-1的AgNO3溶液滴入0.001 mol•L-1的KCl和0.001 mol•L-1的K2CrO4溶液中,c(Ag+)×c(Cl-)=10-6,c2(Ag+)×c(CrO42-)=10-9,AgCl先达到饱和,应先生成AgCl沉淀,故B错误;
C.Ksp〔Mg(OH)2〕=c(Mg2+)×c2(OH-),c(OH-)≥=10-5 mol•L-1,溶液的pH至少要控制在9以上,故C正确;
D.Ksp(AgCl)只受温度的影响,与浓度无关,故D错误.
故选C.
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