- 难溶电解质的溶解平衡
- 共2266题
在粗制CuSO4•5H2O晶体中常含有杂质Fe2+．在提纯时为了除去Fe2+，常加入合适氧化剂，使Fe2+氧化为Fe3+，然后再加入适当物质调整至溶液pH=4，使Fe3+转化为Fe（OH）3，可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的，甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe（OH）3的溶度积Ksp=8.0×10-38，Cu（OH）2的溶度积Ksp=3.0×10-20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol•L-1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol•L-1，则Cu（OH）2开始沉淀时溶液的pH为______，Fe3+完全沉淀时溶液的pH为______，通过计算确定上述方案______（填“可行”或“不可行”）．
正确答案
解：Cu（OH）2的溶度积Ksp=3.0×10-20，溶液中CuSO4的浓度为3.0mol•L-1，c（Cu2+）=3.0mol•L-1；依据溶度积常数c（Cu2+）×c2（OH-）=3.0×10-20 ；c2（OH-）=
残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol•L-1时就认为沉淀完全，Fe（OH）3的溶度积Ksp=8.0×10-38，c（Fe3+）×c3（OH-）=8.0×10-38；c3（OH-）=
故答案为：4；3.3；可行．
解析
解：Cu（OH）2的溶度积Ksp=3.0×10-20，溶液中CuSO4的浓度为3.0mol•L-1，c（Cu2+）=3.0mol•L-1；依据溶度积常数c（Cu2+）×c2（OH-）=3.0×10-20 ；c2（OH-）=
残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol•L-1时就认为沉淀完全，Fe（OH）3的溶度积Ksp=8.0×10-38，c（Fe3+）×c3（OH-）=8.0×10-38；c3（OH-）=
故答案为：4；3.3；可行．
正确答案
解析
解：A．依据图象得出此温度下，当Y=0，即Y=-lgc（Z2-）=0，即c（Z2-）=1时，p（Ag+）=-lgc（Ag+）=8，故Ksp（Ag2Z）=c2（Ag+）×c（Z2-）=（10-8）2×1=10-16，故A错误；
B．由图象得出此温度下，饱和AgCl溶液的Ksp（AgCl）=10-10，a点c（Ag+）＞10-8：c（Cl-）=10-1，故AgCl的Qc=c（Cl-）×c（Ag+）＞10-8•10-1=10-9＞10-10，故a点为AgCl的过饱和溶液，故B正确；
C．纵横坐标越小实际离子的浓度越大，故b点为AgI的不饱和溶液，且c（Ag+）=c（I-），故C错误；
D．由于此温度下，Ksp（AgCl）＞Ksp（AgBr），故溶液中c（Cl-）＞c（Br-），故D错误；
故选B．
下列有关难溶电解质溶解沉淀平衡的说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．硝酸银是过量的，则溶液中也有碘化银生成，故A错误；
B．硫化钠溶液中，硫离子浓度大，抑制硫化铁的溶解，则FeS在水中的溶解度大于在Na2S溶液中的，故B正确；
C．溶解度与Ksp只与温度有关系，温度不变，则AgCl的溶解度与Ksp均不变，故C正确；
D．难溶物达到沉淀溶解平衡时，溶液中离子浓度会保持不变，由于电离出的阴阳离子数目不一定相等，则离子的浓度不一定相等，故D正确；
故选A．
（1）pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是：______．（写化学式）
（2）若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+，应该控制溶液的pH为______．（填字母）
A、＜1 B、4左右 C、＞6
（3）在Ni（NO3）2溶液中含有少量的Co2+杂质，______（能、不能）通过调节溶液pH的方法来除去，理由是______．
（4）要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水，生成[Cu（NH3）4]2+，写出反应的离子方程式．______．
（5）已知一些难溶物的溶度积常数如下表．
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+，最适宜向此工业废水中加入过量的______除去它们．
A、NaOH B、FeS C、Na2S （选填序号）
正确答案
解：（1）由图可知，在pH=3时，溶液中不会出现Cu（OH）2沉淀，主要以Cu2+存在，故答案为：Cu2+；
（2）除去Fe3+的同时必须保证Cu2+不能沉淀，因此pH应保持在4左右Fe3+沉淀完全，故答案为：B；
（3）从图示关系可看出，Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小，无法控制溶液的pH，
故答案为：不能；Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小；
（4）氢氧化铜沉淀溶于氨水生成=[Cu（NH3）4]2+，反应的离子方程式为Cu（OH）2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O，
故答案为：Cu（OH）2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O；
（5）要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使它们转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不引入其它离子．故答案为：B．
解析
解：（1）由图可知，在pH=3时，溶液中不会出现Cu（OH）2沉淀，主要以Cu2+存在，故答案为：Cu2+；
（2）除去Fe3+的同时必须保证Cu2+不能沉淀，因此pH应保持在4左右Fe3+沉淀完全，故答案为：B；
（3）从图示关系可看出，Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小，无法控制溶液的pH，
故答案为：不能；Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小；
（4）氢氧化铜沉淀溶于氨水生成=[Cu（NH3）4]2+，反应的离子方程式为Cu（OH）2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O，
故答案为：Cu（OH）2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O；
（5）要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使它们转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不引入其它离子．故答案为：B．
在含有Mg（OH）2沉淀的饱和溶液中加入固体NH4Cl后，则Mg（OH）2沉淀（ ）
正确答案
解析
解：氢氧化镁溶液中存在溶解平衡Mg（OH）2⇌Mg 2++2OH-，Mg（OH）2电离出来的OH-与NH4+结合生成难电离的弱电解质NH3•H2O，氢氧根离子浓度降低，从而使Mg（OH）2的溶解平衡向右移动，促进氢氧化镁溶解，故Mg（OH）2能溶于NH4Cl溶液中，
故选A．
关于CaCO3沉淀的溶解平衡说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．达到沉淀溶解平衡时，CaCO3沉淀生成和沉淀溶解不断进行，是动态平衡，速率相等，故A正确；
B．CaCO3难溶于水，存在溶解平衡，溶液中存在Ca2+和CO32-，故B错误；
C．升高温度增大物质溶解度，碳酸钙的溶解度增大，故C错误；
D．向CaCO3沉淀中加入纯碱固体，由于溶液中的碳酸根离子浓度增大，碳酸钙的沉淀溶解平衡逆向移动，CaCO3的溶解量降低，故D错误；
故选A．
氯化钙是多用途的干燥剂和建筑防冻剂．实验室里用石灰石和盐酸制备二氧化碳的含酸废液（含有MgCl2、FeCl3等杂质）通过以下途径制得无水氯化钙．
提示：石灰乳的成分是Ca（OH）2
（1）操作 I的名称为______，操作 II的名称为______．滤渣的化学成分有______．
（2）石灰乳的作用是①______，②______．
正确答案
过滤
冷却结晶或结晶
Mg（OH）2、Fe（OH）3
中和废液中的酸
使废液中的镁、铁充分沉淀
解析
解：（1）混合物中有易溶于水的、难溶于水的物质，所以操作 I的名称是过滤；蒸发浓缩过程中溶液温度较高，降低温度使溶质从溶液中析出，该操作的名称是冷却结晶或结晶； 2 FeCl3+3Ca（OH）2=2Fe（OH）3↓+3CaCl2，
MgCl2+Ca（OH）2=Mg（OH）2↓+CaCl2，
Mg（OH）2、Fe（OH）3都难溶于水，所以滤渣的化学成分有Mg（OH）2、Fe（OH）3
故答案为：过滤；冷却结晶或结晶； Mg（OH）2、Fe（OH）3；
（2）石灰乳参加的反应有：OH-+H═H2O
2 FeCl3+3Ca（OH）2=2Fe（OH）3↓+3CaCl2，
MgCl2+Ca（OH）2=Mg（OH）2↓+CaCl2，
所以石灰乳的作用是：中和废液中的酸、使废液中的镁、铁充分沉淀．
故答案为：中和废液中的酸、使废液中的镁、铁充分沉淀．
对水垢的主要成分是CaCO3和Mg（OH）2而不是CaCO3和MgCO3的解释正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、Mg（OH）2的溶度积小于MgCO3的溶度积，故A错误；
B、Mg（OH）2的溶度积小于MgCO3的溶度积，水中的碳酸氢镁受热分解生成碳酸镁会继续反应生成更难溶的氢氧化镁沉淀，故B正确；
C、MgCO3电离出的CO32-发生水解，使水中OH-浓度增大，故C错误；
D、MgCO3电离出的CO32-发生水解，使水中OH-浓度增大，因为Mg （OH）2的溶度积更小，所以Qc＞Ksp生成Mg（OH）2沉淀，故D正确；
故选BD．
（1）已知常温下，AgBr的Ksp=4.9×10-13、AgI的Ksp=8.3×10-17． 现向含有AgI的饱和溶液中：
①加入固体AgNO3，则c（I-）______（填“变大”、“变小”或“不变”，下同）．
②若改加更多的AgI固体，则c（I-）______，而c（Ag+）______．
③若改加AgBr固体，则c（I-）______，而c（Ag+）______．
（2）难溶弱电解质在水溶液中既存在溶解平衡又存在电离平衡．已知Cu（OH）2⇌Cu2++2OH-，KSP=c（Cu2+）•[c（OH-）]2=2×l0-20．当溶液中各离子浓度方次的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之固体溶解．某
CuSO4溶液里c（Cu2+）=0.02mol•L-1，如要生成Cu（OH）2沉淀，应调整沉淀pH使之大于______．
正确答案
解：（1）①加入AgNO3固体，使c（Ag+）增大，AgI溶解平衡向左移动，c（I-）减小，故答案为：变小；
②改加更多的AgI固体，仍是该温度下的饱和溶液，各离子浓度不变，故答案为：不变；不变；
③因AgBr的溶解度大于AgI的溶解度，所以改加AgBr固体时，使c（Ag+）变大，而使AgI的溶解平衡向生成AgI的方向移动，c（I-）变小，
故答案为：变小；变大；
（2）某CuSO4溶液里c（Cu2+）=0.02mol/L，如果生成Cu（OH）2沉淀，则应有c（OH-）≥
故答案为：5．
解析
解：（1）①加入AgNO3固体，使c（Ag+）增大，AgI溶解平衡向左移动，c（I-）减小，故答案为：变小；
②改加更多的AgI固体，仍是该温度下的饱和溶液，各离子浓度不变，故答案为：不变；不变；
③因AgBr的溶解度大于AgI的溶解度，所以改加AgBr固体时，使c（Ag+）变大，而使AgI的溶解平衡向生成AgI的方向移动，c（I-）变小，
故答案为：变小；变大；
（2）某CuSO4溶液里c（Cu2+）=0.02mol/L，如果生成Cu（OH）2沉淀，则应有c（OH-）≥
故答案为：5．
过硼酸钠是一种优良的漂白剂，被广泛应用于洗衣粉、漂白粉、洗涤剂中．以硼砂（主要成为Na2B4O7）为原料生产过硼酸钠晶体的主要流程如下：
（1）由Na2B4O7和NaOH反应制NaBO2的离子方程式为______；
（2）沉淀A中含有酸不溶物和氢氧化镁杂质，为了分离出氢氧化镁，在沉淀中加过量的酸，过滤得到含Mg2+的滤液，再在滤液加入碱使Mg2+形成氢氧化镁．若加碱前溶液中c（Mg2+）=0.056mol•L-1，那么需调节溶液的pH=______时，才开始出现沉淀．[已知25℃下Mg（OH）2的Ksp=5.6×10-12]
（3）已知纯品过硼酸钠晶体中各元素的物质的量比为：n（Na）：n（B）：n（H）：n（O）=1：1：n：7．将制得的纯品样品在
70℃以上加热将逐步失去结晶水，测得纯品质量随温度的变化如右图所示，则T3时所得晶体的化学式为______．（书写简单计算过程）
（4）若反应温度控制不当，所得的过硼酸钠晶体中将混有NaBO2，则产品中钠的质量分数______（填“升高”、“降低”或“不变”）．
正确答案
解：（1）根据已知可写出反应物和部分生成物：
Na2B4O7+NaOH→NaBO2+？，根据质量守恒可知未知物为H2O，
配平后方程式为：Na2B4O7+2NaOH═4NaBO2+H2O，离子方程式为：
B4O72-+2OH-=4BO2-+H2O．
故答案为：B4O72-+2OH-=4BO2-+H2O．
（2）Mg2+沉淀的PH计算如下：Ksp═c（Mg2+）×c（OH-）2 ，设c（OH-）浓度为x，带入Ksp表达式得：
0.056×x2═5.6×10-12，解得x═1.0×10-5，C（H+）=1×10-14÷1.0×10-5═1×10-9，pH═9．故调节溶液的pH=9时，才开始出现沉淀．
故答案为：9．
（3）计算过程：T3时，nNa=（20.0g×23%）/23g．mol-1=0.2mol
则30.8g样品中，nNa：nB：nH：nO=0.2：0.2：0.2n：1.4
有：0.2×23+0.2×11+0.2n+1.4×16=30.8
解出n=8，则原晶体为：NaBO3•4H2O．
进一步根据T3时所得晶体中钠元素的质量分数，求出结晶水数目：23÷（23+11+48+18n）═0.23，解得n═1．
所以T3时所得晶体的化学式为NaBO3•H2O．
故答案为：NaBO3•H2O
（4）比较化学式NaBO3•H2O、NaBO2 可知，NaBO2 中钠的质量分数大于NaBO3•H2O 中钠的质量分数．所以过硼酸钠晶体中混有NaBO2，则产品中钠的质量分升高．
故答案为：升高．
解析
解：（1）根据已知可写出反应物和部分生成物：
Na2B4O7+NaOH→NaBO2+？，根据质量守恒可知未知物为H2O，
配平后方程式为：Na2B4O7+2NaOH═4NaBO2+H2O，离子方程式为：
B4O72-+2OH-=4BO2-+H2O．
故答案为：B4O72-+2OH-=4BO2-+H2O．
（2）Mg2+沉淀的PH计算如下：Ksp═c（Mg2+）×c（OH-）2 ，设c（OH-）浓度为x，带入Ksp表达式得：
0.056×x2═5.6×10-12，解得x═1.0×10-5，C（H+）=1×10-14÷1.0×10-5═1×10-9，pH═9．故调节溶液的pH=9时，才开始出现沉淀．
故答案为：9．
（3）计算过程：T3时，nNa=（20.0g×23%）/23g．mol-1=0.2mol
则30.8g样品中，nNa：nB：nH：nO=0.2：0.2：0.2n：1.4
有：0.2×23+0.2×11+0.2n+1.4×16=30.8
解出n=8，则原晶体为：NaBO3•4H2O．
进一步根据T3时所得晶体中钠元素的质量分数，求出结晶水数目：23÷（23+11+48+18n）═0.23，解得n═1．
所以T3时所得晶体的化学式为NaBO3•H2O．
故答案为：NaBO3•H2O
（4）比较化学式NaBO3•H2O、NaBO2 可知，NaBO2 中钠的质量分数大于NaBO3•H2O 中钠的质量分数．所以过硼酸钠晶体中混有NaBO2，则产品中钠的质量分升高．
故答案为：升高．
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