- 沉淀反应的应用——沉淀的转化
- 共487题
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.
(2013秋•福建校级期末)已知AgI为黄色沉淀,AgCl为白色沉淀.25℃时,AgI饱和溶液中c(Ag+)为1.22×10-8 mol•L-1,AgCI饱和溶液中c(Ag+)为1.30×10-5mol•L-1.若在5mL含有KC1和KI浓度均为0.01mol•L-1的混合溶液中,滴加8mL0.0l mol•L-1的AgNO3溶液,则下列叙述中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若在5mL含有KCl和KI各为0.01mol/L的溶液中,加入8mL0.01mol/L AgNO3溶液,首先生成AgI沉淀,
反应后剩余n(Ag+)=0.003L×0.01mol/L=3×10-5mol,继续生成AgCl沉淀,
反应后剩余n(Cl-)=0.005×0.01mol/L-3×10-5mol=2×10-5mol,
c(Cl-)=2×10-5mol÷0.013L=1.53×10-3mol/L,
浊液中c(Ag+)═KSP(AgCl)÷c(Cl-)=(1.30×10-5)2÷1.53×10-3=1.1×10-7(mol/L),
c(I-)═KSP(AgI)÷c(Ag+)=(1.22×10-8)2÷1.1×10-7=1.35×10-9,
混合溶液中n(K+)=1×10-4mol,
n(NO3-)=0.008L×0.01mol/L=1×10-5mol,则c(K+)>c(NO3-),
故c(K+)>c(NO3-)>c(Cl-)>c(Ag+)>c(I-),故A错误;
B、依据A分析溶液中先产生的是AgI沉淀,故B正确;
C、AgCl饱和溶液中c(Ag+)为1.30×10-5mol•L-1.溶液中存在沉淀溶解平衡AgCl(s)⇌Ag++Cl-,氯离子浓度为1.30×10-5mol•L-1,由Ksp=[Ag+][Cl-]=1.30×10-5mol/L×1.30×10-5mol/L=1.69×10-10,故C正确;
D、当溶液中Qc=c(Cl-)×c(Ag+)>Ksp时,会有氯化银沉淀生成,所以在AgI悬浊液中滴加一定量的KCl溶液,黄色沉淀会转变成白色沉淀,故D正确;
故选A.
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错误;
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正确;
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(CrO42-)=c2(Ag+)c(CrO42-)=1×10-9;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+)==
×10-4mol/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A;
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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