- 难溶电解质的溶解平衡
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在t℃时,Ag2CrO4(橘红色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示.又知AgCl的Ksp=1.8×10-10.下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、依据 图象曲线上的数据结合溶度积常数概念计算得到;曲线上的点是沉淀溶解平衡,Ag2CrO4的沉淀溶剂平衡为:Ag2CrO4(s)⇌2Ag+CrO42-;
Ksp=c2(Ag+)c(CrO42-)=(10-3)2•10-5=10-11;故A正确;
B、在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4仍为饱和溶液,点仍在曲线上,所以在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点,故B错误;
C、一定温度下溶度积是常数,随温度变化,不随浓度变化,所以t℃时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等,故C正确;
D、依据溶度积常数计算Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(CrO42-)=1×10-11;Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=1.8×10-10,以0.01mol/L AgNO3溶液滴定20mL0.01mol/L KCl和0.01mol/L的K2CrO4的混合溶液,c(CrO42-)=0.01mol/L,得到c(Ag+)==
×10-5mol/L,0.01mol/L KCl溶液中,c(Cl-)=0.01mol/L;依据溶度积计算得到:c(Ag+)=
=1.8×10-8mol/L,所以先析出氯化银沉淀,故D正确;
故选B.
沉淀物并非绝对不溶,其在水及各种不同的溶液中溶解有所不同,同离子效应、络合物的形成都会使沉淀物的溶解度有所改变.如图是AgCl在NaCl、AgNO3溶液中的溶解情况.
由以上信息可知:
(1)AgCl的溶度积常数的表达式为:______,由图知AgCl的溶度积常数为______
(2)AgCl在NaCl溶液中的溶解出现如图所示情况的原因是
AB段:______
BC段:______
(3)反应AgCl+NaBr═AgBr+NaCl能在水溶液中进行,是因为______.
正确答案
Ksp=c(Ag+)•c(Cl-)
10-12(mol/L)2
Cl-抑制了AgCl的溶解
Cl-浓度增大使AgCl形成络合物
沉淀有向更难溶的方向移动的趋势
解析
解:(1)AgCl的溶度积常数的表达式为:Ksp=c(Ag+)•c(Cl-),当c(Ag+)=10-5mol/L时,c(Cl-)=10-7mol/L,所以AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)•c(Cl-)=10-5mol/L•10-7mol/L=10-12(mol/L)2,
故答案为:Ksp=c(Ag+)•c(Cl-);10-12(mol/L)2;
(2)根据沉淀溶解平衡:AgCl(s)=Cl-(aq)+Ag+(aq),将氯化银放在氯化钠中,Cl-抑制了AgCl的溶解,但Cl-浓度增大使AgCl形成络合物:AgCl+Cl-═[AgCl2]-,故答案为:Cl-抑制了AgCl的溶解,但Cl-浓度增大使AgCl形成络合物:AgCl+Cl-═[AgCl2]-;
(3)因为AgBr比AgCl的溶解度小,故AgCl转化为更难溶的AgBr,故答案为:沉淀有向更难溶的方向移动的趋势.
将足量AgCl分别放入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小排列顺序是( )
①20mL 0.01mol•L-1KCl溶液
②30mL 0.02mol•L-1CaCl2溶液
③40mL 0.03mol•L-1 HCl溶液
④10mL蒸馏水
⑤50mL 0.05mol•L-1 AgNO3溶液.
正确答案
解析
解:根据c(Ag+)或c(Cl-)大小比较,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D.
25℃时,5种银盐的溶度积常数(Ksp)分别是:
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.氯化银、溴化银和碘化银的溶度积依次减少,结构相似,溶度积越小,溶解度越小,故A错误;
B.硫化银的溶度积比硫酸银小,将硫酸银溶解于水后,向其中加入少量硫化钠溶液,可得到黑色沉淀,故B错误;
C.c(Cl-)=1.8×10-5mol/L×,c(Ag+)=1.0×10-3mol/L×
,
则c(Cl-)×c(Ag+)=1.8×10-5mol/L××1.0×10-3mol/L×
<1.8×10-10(mol/L)2,不能析出沉淀,故C错误;
D.将浅黄色溴化银固体浸泡在饱和氯化钠溶液中,如满足c(Cl-)×c(Ag+)>1.8×10-10,则可生成沉淀,故D正确.
故选D.
工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理.常用的处理方法有两种.其中一种方法是还原沉淀法
该法的工艺流程为:CrO42-Cr2O72-
Cr3+
Cr(OH)3↓
其中第步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+⇌Cr2O72-(橙色)+H2O
(1)若该平衡处在强酸性环境,则溶液显______色.
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是______.
A.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同 B.2v(Cr2O72-)=v(CrO42-) C.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1mol Cr2O72-离子,需要______mol的FeSO4•7H2O.写出第②步中反应的离子方程式______.
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)⇌Cr3+(aq)+3OH-(aq).常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)•c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至______.
正确答案
解:(1)c(H+)增大,平衡2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O右移,溶液呈橙色,故答案为:橙;
(2)平衡时各物质的浓度不再改变,即溶液的颜色不再改变,故选:C;
(3)根据电子得失守恒:n(Cr2O72-)×6=n(FeSO4•7H2O)×1,n(FeSO4•7H2O)==6mol,第②步中反应的离子方程式:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
故答案为:6;Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(4)当c(Cr3+)=10-5mol/L时,溶液的c(OH-)==10-9mol/L,c(H+)═
=10-5mol/L,pH=5,即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至5;
故答案为:5.
解析
解:(1)c(H+)增大,平衡2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O右移,溶液呈橙色,故答案为:橙;
(2)平衡时各物质的浓度不再改变,即溶液的颜色不再改变,故选:C;
(3)根据电子得失守恒:n(Cr2O72-)×6=n(FeSO4•7H2O)×1,n(FeSO4•7H2O)==6mol,第②步中反应的离子方程式:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
故答案为:6;Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(4)当c(Cr3+)=10-5mol/L时,溶液的c(OH-)==10-9mol/L,c(H+)═
=10-5mol/L,pH=5,即要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至5;
故答案为:5.
氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡:Cu(OH)2(s)⇌Cu2+(aq)+2OH-(aq),常温下其Ksp=2×10-20.某硫酸铜溶液中c(Cu2+)=0.02mol/L,若要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH使之大于( )
正确答案
解析
解:氢氧化铜的溶度积:Ksp=c(Cu2+)•[c(OH-)]2=2×10-20,c(Cu2+)=0.02mol/L,如果生成Cu(OH)2沉淀,则氢氧根离子的物质的量浓度至少为:c(0H-)=mol/L=1×10-9mol/L,
所以溶液中氢离子浓度为:c(H+)=mol/L=10-5mol/L,
所以溶液的pH=5,若要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH>5,
故选B.
硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、Ksp只与温度有关与浓度无关,故A错误;
B、由图象可知:在相同条件下,温度越低,越大,Ksp(SrSO4)越大,B正确;
C、a点在283K的下方,属于不饱和溶液,C正确;
D、283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后会有晶体析出,还是属于饱和溶液,D错误.
故选BC.
已知25℃,Fe(OH)3(s)⇌Fe3+(aq)+3OH-(aq),Ksp;Fe3+(aq)+3H2O(l)⇌Fe(OH)3(s)+3H+(aq),Kh;水的离子积常数为Kw.下列Ksp、Kh、Kw的关系是( )
正确答案
解析
Fe3+发生水解反应的方程式为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,
已知①Fe(OH)3(s)⇌Fe3+(aq)+3OH-(aq)△H=aKJ•mol-1
②H2O(l)⇌H+(aq)+OH-(aq)△H=bKJ•mol-1,
则利用盖斯定律将②×3-①可得Fe3+(aq)+3H2O(l)⇌Fe(OH)3(aq)+3H+(aq)△H=(3b-a)KJ•mol-1,
则Fe3+发生水解反应的平衡常数Kh=;
故选C.
对饱和AgCl溶液(有AgCl固体存在)进行下列操作后,c(Ag+)和Ksp(AgCl)均保持不变的是( )
正确答案
解析
解:A、加热,AgCl的溶解度增大,c (Ag+)和Ksp(AgCl)均增大,故A错误;
B、加水稀释,沉淀溶解平衡AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)正移,但是溶液仍为饱和溶液,温度不变,则溶解度不变,所以c (Ag+)和Ksp(AgCl)均保持不变,故B正确;
C、滴加少量1mol/L盐酸,Cl-浓度增大,沉淀溶解平衡逆移,则c (Ag+)减小,故C错误;
D、滴加少量1mol/L AgNO3溶液,c (Ag+)增大,沉淀溶解平衡逆移,则c (Cl-)减小,故D错误.
故选B.
向5mL 0.2mol/L的盐酸中加入5mL0.18mol/L AgNO3溶液生成沉淀,则生成沉淀后溶液中Ag+的物质的量浓度为(已知 Ksp(AgCl)=1.8×10-10)( )
正确答案
解析
解:5mL 0.2mol/L的盐酸中加入5mL0.18mol/L AgNO3溶液加入后两者浓度分别为
c(Ag+)==0.09 (mol/L)
c(Cl-)==0.1 (mol/L)
Ag+与Cl-是等物质的量反应的,此时Cl-过量,过量浓度c(Cl-)=0.1-0.09=0.01(mol/L)
已知:C(Ag+)×C(Cl-)=1.8×10-10,
则:C(Ag+)==1.8×10-8(mol/L)
故选D.
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