- 影响沉淀溶解平衡的因素
- 共1709题
某研究小组进行Mg（OH）2沉淀溶解和生成的实验探究．
向2支盛有1mL 1mol/L的MgCl2溶液中各加入10滴2mol/L NaOH，制得等量Mg（OH）2沉淀；然后分别向其中加入不同试剂，记录实验现象如表：
（1）测得实验Ⅰ中所用NH4Cl溶液显酸性（pH约为4.5），用离子方程式解释其显酸性的原因______．
（2）同学们猜测实验Ⅰ中沉淀溶解的原因有两种：
猜想1：氢氧化镁电离出OH-离子，与氯化铵电离出来的铵根离子反应生成氨水．
猜想2：______．
（3）为验证猜想，又设计了以下实验
①用醋酸铵溶液与氢氧化镁反应的原因是______．
②实验证明猜想正确的是______（填“1”或“2”）．
（4）实验Ⅱ观察到沉淀不溶解．该实验的目的是______．
正确答案
解：（1）NH4Cl为强酸弱碱盐，铵根离子水解，溶液呈酸性，水解的离子方程式为：NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+，
故答案为：NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+；
（2）氢氧化镁能溶解在氯化铵中有两种可能性，一是氢氧化镁电离出OH-离子，与氯化铵电离出来的铵根离子反应生成氨水，二可能是铵根离子水解呈酸性，氢离子与氢氧根离子反应生成水，
故答案为：氯化铵中NH4+离子水解出的H+，与氢氧化镁电离出OH-离子生成了水；
（3）①醋酸铵溶液呈中性，如果氢氧化镁能溶解于醋酸铵，说明是NH4+结合氢氧化镁电离出的OH-离子，导致沉淀溶解平衡移动正向移动，达到沉淀溶解，则证明猜想1是正确的，否则猜想2正确，
故答案为：醋酸铵溶液呈中性，如果氢氧化镁能溶解于醋酸铵，说明是NH4+结合氢氧化镁电离出的OH-离子，导致沉淀溶解平衡移动正向移动，达到沉淀溶解；
②根据①可知，氢氧化镁存在溶解平衡，Mg（OH）2（s）⇌Mg2+（aq）+2OH-（aq），铵根离子结合氢氧化镁电离的氢氧根离子，氢氧化镁的溶解平衡右移，导致氢氧化镁沉淀，所以猜想1正确，
故答案为：1；
（4）实验Ⅱ，加入等体积的水，观察到沉淀不溶解，可以排除实验中溶剂水使沉淀溶解的可能性，使实验结果更具有说服力，
故答案为：做对比分析，排除实验中溶剂水使沉淀溶解的可能性．
解析
解：（1）NH4Cl为强酸弱碱盐，铵根离子水解，溶液呈酸性，水解的离子方程式为：NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+，
故答案为：NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+；
（2）氢氧化镁能溶解在氯化铵中有两种可能性，一是氢氧化镁电离出OH-离子，与氯化铵电离出来的铵根离子反应生成氨水，二可能是铵根离子水解呈酸性，氢离子与氢氧根离子反应生成水，
故答案为：氯化铵中NH4+离子水解出的H+，与氢氧化镁电离出OH-离子生成了水；
（3）①醋酸铵溶液呈中性，如果氢氧化镁能溶解于醋酸铵，说明是NH4+结合氢氧化镁电离出的OH-离子，导致沉淀溶解平衡移动正向移动，达到沉淀溶解，则证明猜想1是正确的，否则猜想2正确，
故答案为：醋酸铵溶液呈中性，如果氢氧化镁能溶解于醋酸铵，说明是NH4+结合氢氧化镁电离出的OH-离子，导致沉淀溶解平衡移动正向移动，达到沉淀溶解；
②根据①可知，氢氧化镁存在溶解平衡，Mg（OH）2（s）⇌Mg2+（aq）+2OH-（aq），铵根离子结合氢氧化镁电离的氢氧根离子，氢氧化镁的溶解平衡右移，导致氢氧化镁沉淀，所以猜想1正确，
故答案为：1；
（4）实验Ⅱ，加入等体积的水，观察到沉淀不溶解，可以排除实验中溶剂水使沉淀溶解的可能性，使实验结果更具有说服力，
故答案为：做对比分析，排除实验中溶剂水使沉淀溶解的可能性．
材料：向Cu（OH）2悬浊液中加入一定量NH4Cl溶液，一段时间后，沉淀消失，且溶液变成绿色．某实验小组对如上过程进行探究：
探究一：沉淀为何消失？
经过讨论，大家认为NH4Cl电离出的NH4+与Cu（OH）2电离出的OH-发生反应生成了弱电解质NH3．H2O，由于c（OH-）降低，而使Cu（OH）2的溶解平衡向右移动，导致Cu（OH）2溶解．请你对以上分析进行验证（已知：常温下氨水和醋酸的电离平衡常数均为1.8×10-5）
除了以上观点，对于沉淀的消失，你还有合理的解释吗？（结合方程式给予回答）
______
探究二：溶液颜色为何为绿色？
查阅资料：
1、铜盐溶液一般为蓝色，溶液呈绿色原因是因为某些粒子与铜离子共存导致的
2、在硫酸铜溶液中加入浓氨水，首先析出浅蓝色的碱式硫酸铜沉淀，氨水过量时此沉淀溶解，同时形成四氨合铜（Ⅱ）络离子，铜氨络合物较稳定，且形成溶液为深蓝色．
（1）由资料2得知溶液呈绿色不是______导致的，写出生成碱式硫酸铜的化学方程式：______
（2）因浓氨水中也含较多的NH4+，则导致溶液呈绿色的原因可能是：含有______．
正确答案
解：探究一：
操作：取少量氢氧化铜悬浊液，向其中滴加醋酸铵溶液
预期现象：沉淀不溶解
结论：上述观点不正确；Cu（OH）2（固）⇌Cu2++2OH-…①
NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+…②
H++OH-=H2O…③
由于NH4+水解显酸性，H+与OH-反应生成水，导致反应①平衡右移，沉淀溶解，
故答案为：取少量氢氧化铜悬浊液，向其中滴加醋酸铵溶液；沉淀不溶解；上述观点不正确；
Cu（OH）2（固）⇌Cu2++2OH-…①
NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+…②
H++OH-=H2O…③
由于NH4+水解显酸性，H+与OH-反应生成水，导致反应①平衡右移，沉淀溶解；
探究二：2、（1）硫酸铜与氨水反应生成碱式碳酸铜的反应为2CuSO4+2NH3．H2O=Cu2（OH）2SO4+（NH4）2SO4，
故答案为：2CuSO4+2NH3．H2O=Cu2（OH）2SO4+（NH4）2SO4 ；
（2）因浓氨水中也含较多的NH4+，则导致溶液呈绿色的原因可能是：含有Cl-，故答案为：Cl-．
解析
解：探究一：
操作：取少量氢氧化铜悬浊液，向其中滴加醋酸铵溶液
预期现象：沉淀不溶解
结论：上述观点不正确；Cu（OH）2（固）⇌Cu2++2OH-…①
NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+…②
H++OH-=H2O…③
由于NH4+水解显酸性，H+与OH-反应生成水，导致反应①平衡右移，沉淀溶解，
故答案为：取少量氢氧化铜悬浊液，向其中滴加醋酸铵溶液；沉淀不溶解；上述观点不正确；
Cu（OH）2（固）⇌Cu2++2OH-…①
NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+…②
H++OH-=H2O…③
由于NH4+水解显酸性，H+与OH-反应生成水，导致反应①平衡右移，沉淀溶解；
探究二：2、（1）硫酸铜与氨水反应生成碱式碳酸铜的反应为2CuSO4+2NH3．H2O=Cu2（OH）2SO4+（NH4）2SO4，
故答案为：2CuSO4+2NH3．H2O=Cu2（OH）2SO4+（NH4）2SO4 ；
（2）因浓氨水中也含较多的NH4+，则导致溶液呈绿色的原因可能是：含有Cl-，故答案为：Cl-．
某同学为了验证AgCl的溶解度大于Ag2S的溶解度，进行了如图所示实验操作：（1mL约为20滴）
请回答：
（1）操作Ⅰ完成后，试管底部有______色沉淀．
（2）操作Ⅱ的现象是______．该操作能否说明AgCl的溶解度大于Ag2S的溶解度______（填“能”或“否”），原因是：______．
（3）操作Ⅲ相应的离子方程式是______．
正确答案
解：（1）硝酸银溶液中加入氯化钠溶液会发生反应：Ag++Cl-=AgCl↓，所以试管底部会生成白色沉淀，故答案为：白；
（2）操作Ⅱ中加入硫化钠溶液后，会发生反应：Ag++S2-=Ag2S↓，2AgCl+S2-⇌Ag2S+2Cl-，所以试管底部有黑色沉淀生成；
由于在操作Ⅰ中加入的NaCl溶液是少量的，原溶液中的AgNO3过量，静置后溶液中还有大量剩余的AgNO3，故操作Ⅱ加入少量的Na2S溶液后S2-直接与Ag+反应生成黑色的Ag2S沉淀，没有发生AgCl到Ag2S沉淀转化，所以不能说明AgCl的溶解度大于Ag2S的溶解度
故答案为：上层溶液中有黑色沉淀生成；否；因为操作Ⅰ中加入的NaCl是少量的，原溶液中的AgNO3过量，静置后溶液中还有大量AgNO3，故操作Ⅱ加入少量的Na2S溶液后S2-直接与Ag+反应生成黑色的Ag2S沉淀，没有发生AgCl到Ag2S沉淀转化，所以不能说明AgCl的溶解度大于Ag2S的溶解度；
（3）操作Ⅲ中，加入过量Na2S溶液后S2-全部与Ag+反应生成黑色的Ag2S沉淀，离子方程式为：2Ag++S2-=Ag2S↓；且原先生成的AgCl沉淀会转化成更难溶的硫化银沉淀，反应的离子方程式为：2AgCl+S2-⇌Ag2S+2Cl-，
故答案为：2Ag++S2-=Ag2S↓，2AgCl+S2-⇌Ag2S+2Cl-．
解析
解：（1）硝酸银溶液中加入氯化钠溶液会发生反应：Ag++Cl-=AgCl↓，所以试管底部会生成白色沉淀，故答案为：白；
（2）操作Ⅱ中加入硫化钠溶液后，会发生反应：Ag++S2-=Ag2S↓，2AgCl+S2-⇌Ag2S+2Cl-，所以试管底部有黑色沉淀生成；
由于在操作Ⅰ中加入的NaCl溶液是少量的，原溶液中的AgNO3过量，静置后溶液中还有大量剩余的AgNO3，故操作Ⅱ加入少量的Na2S溶液后S2-直接与Ag+反应生成黑色的Ag2S沉淀，没有发生AgCl到Ag2S沉淀转化，所以不能说明AgCl的溶解度大于Ag2S的溶解度
故答案为：上层溶液中有黑色沉淀生成；否；因为操作Ⅰ中加入的NaCl是少量的，原溶液中的AgNO3过量，静置后溶液中还有大量AgNO3，故操作Ⅱ加入少量的Na2S溶液后S2-直接与Ag+反应生成黑色的Ag2S沉淀，没有发生AgCl到Ag2S沉淀转化，所以不能说明AgCl的溶解度大于Ag2S的溶解度；
（3）操作Ⅲ中，加入过量Na2S溶液后S2-全部与Ag+反应生成黑色的Ag2S沉淀，离子方程式为：2Ag++S2-=Ag2S↓；且原先生成的AgCl沉淀会转化成更难溶的硫化银沉淀，反应的离子方程式为：2AgCl+S2-⇌Ag2S+2Cl-，
故答案为：2Ag++S2-=Ag2S↓，2AgCl+S2-⇌Ag2S+2Cl-．
某研究小组进行Mg（OH）2沉淀溶解和生成的实验探究．
向2支盛有1mL 1mol/L的MgCl2溶液中各加入10滴2mol/L NaOH，制得等量Mg（OH）2沉淀；然后分别向其中加入不同试剂，记录实验现象如下表：
（1）测得实验Ⅰ中所用NH4Cl溶液显酸性（pH约为4.5），用离子方程式解释其显酸性的原因______．
（2）同学们猜测实验Ⅰ中沉淀溶解的原因有两种：
猜想1：氢氧化镁电离出OH-离子，与氯化铵电离出来的铵根离子反应生成氨水．
猜想2：______．
（3）为验证猜想，又设计了以下实验
①用醋酸铵溶液与氢氧化镁反应的原因是______．
②实验证明猜想正确的是______（填“1”或“2”）．
（4）实验Ⅱ观察到沉淀不溶解．该实验的目的是______．
正确答案
解：（1）NH4Cl为强酸弱碱盐，铵根离子水解，溶液呈酸性，水解的离子方程式为：NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+，
故答案为：NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+；
（2）氢氧化镁能溶解在氯化铵中有两种可能性，一是氢氧化镁电离出OH-离子，与氯化铵电离出来的铵根离子反应生成氨水，二可能是铵根离子水解呈酸性，氢离子与氢氧根离子反应生成水，
故答案为：氯化铵中NH4+离子水解出的H+，与氢氧化镁电离出OH-离子生成了水；
（3）①醋酸铵溶液呈中性，如果氢氧化镁能溶解于醋酸铵，说明是NH4+结合氢氧化镁电离出的OH-离子，导致沉淀溶解平衡移动正向移动，达到沉淀溶解，则证明猜想1是正确的，否则猜想2正确，
故答案为：醋酸铵溶液呈中性，如果氢氧化镁能溶解于醋酸铵，说明是NH4+结合氢氧化镁电离出的OH-离子，导致沉淀溶解平衡移动正向移动，达到沉淀溶解；
②根据①可知，氢氧化镁存在溶解平衡，Mg（OH）2（s）⇌Mg2+（aq）+2OH-（aq），铵根离子结合氢氧化镁电离的氢氧根离子，氢氧化镁的溶解平衡右移，导致氢氧化镁沉淀，所以猜想1正确，
故答案为：1；
（4）实验Ⅱ，加入等体积的水，观察到沉淀不溶解，可以排除实验中溶剂水使沉淀溶解的可能性，使实验结果更具有说服力，
故答案为：排除实验中溶剂水使沉淀溶解的可能性．
解析
解：（1）NH4Cl为强酸弱碱盐，铵根离子水解，溶液呈酸性，水解的离子方程式为：NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+，
故答案为：NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+；
（2）氢氧化镁能溶解在氯化铵中有两种可能性，一是氢氧化镁电离出OH-离子，与氯化铵电离出来的铵根离子反应生成氨水，二可能是铵根离子水解呈酸性，氢离子与氢氧根离子反应生成水，
故答案为：氯化铵中NH4+离子水解出的H+，与氢氧化镁电离出OH-离子生成了水；
（3）①醋酸铵溶液呈中性，如果氢氧化镁能溶解于醋酸铵，说明是NH4+结合氢氧化镁电离出的OH-离子，导致沉淀溶解平衡移动正向移动，达到沉淀溶解，则证明猜想1是正确的，否则猜想2正确，
故答案为：醋酸铵溶液呈中性，如果氢氧化镁能溶解于醋酸铵，说明是NH4+结合氢氧化镁电离出的OH-离子，导致沉淀溶解平衡移动正向移动，达到沉淀溶解；
②根据①可知，氢氧化镁存在溶解平衡，Mg（OH）2（s）⇌Mg2+（aq）+2OH-（aq），铵根离子结合氢氧化镁电离的氢氧根离子，氢氧化镁的溶解平衡右移，导致氢氧化镁沉淀，所以猜想1正确，
故答案为：1；
（4）实验Ⅱ，加入等体积的水，观察到沉淀不溶解，可以排除实验中溶剂水使沉淀溶解的可能性，使实验结果更具有说服力，
故答案为：排除实验中溶剂水使沉淀溶解的可能性．
科研人员将软锰矿（MnO2含量≥65%，SiO2含量约20%，A12O3含量约4%，其余为水分）和闪锌矿（ZnS含量≥80%，FeS、CuS、SiO2含量约7%，其余为水分）同槽酸浸开发出综合利用这两种资源的新工艺，如图所示为工艺流程的一部分．
已知：ZnCO3不溶于水，但溶于酸．部分阳离子以氢氧化物形式深沉时溶液的pH见下表：
请回答：
（1）反应器I过滤所得滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2（SO4）3、A12（CO4）3等．试完成反应器I中生成CuSO4的化学方程式（不须配平）：CuS+______+H2SO4→______+______+CuSO4+H2O
（2）反应器II中发生反应的离子方程式为______．
（3）从沉淀溶解平衡的角度分析反应器III中生成A1（OH）3沉淀的原因______．检验ZnCO3是否过量的操作方法是______．
（4）反应器中IV中，试剂A可以是下列物质中______（填代号）．a．氨水 b．氢氧化钠 c．MnO2 d．稀硫酸
（5）欲从反应器IV的滤液中完全沉淀出Zn（OH）2，而不析出Mn（OH）2，则滤液的pH范围为______，要将分离出沉淀后的滤液进行浓缩，需将温度控制在90℃～100℃，可采用的加热方法是______．
正确答案
（1）反应I为酸浸过程，Mn、Al、Zn、Fe、Cu元素在该过程均转化为金属阳离子进入溶液，而难溶于酸的S、SiO2则通过过滤而分离出来，
故答案为：MnO2；S↓；MnSO4；
（2）加入Zn后，Zn把Cu置换出来，而且Zn还原Fe3+，发生氧化还原反应．故答案为：Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+、Zn+Cu2+=Cu+Zn2+；
（3）加入ZnCO3后，ZnCO3与溶液中的H+反应，导致溶液中c（H+）减小，c（OH-）增大，c（Al3+）•c（OH-）＞Ksp[Al（OH）3]，从而生成Al（OH）3沉淀；取少许沉淀于试管中，滴加适量的稀硫酸，若有气泡产生，则说明ZnCO3过量；若无气泡产生，则说明ZnCO3不过量．故答案为：ZnCO3与溶液中的H+反应，导致溶液中c（H+）减小，c（OH-）增大，从而生成Al（OH）3沉淀；取少许沉淀于试管中，滴加适量的稀硫酸，若有气泡产生，则说明ZnCO3过量；若无气泡产生，则说明ZnCO3不过量．
（4）在所得虑液中加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，再加入ZnCO3调节溶液pH 在5.2-5.4之间使Fe3+、Al3+完全转化为Fe（OH）3、Al（OH）3而分离（超过5.4Zn（OH）2会析出）．故选c；
（5）从反应器IV的滤液中完全沉淀出Zn（OH）2，而不析出Mn（OH）2，则滤液的pH范围为8.0≤pH＜8.3（超过8.3Mn（OH）2会析出）；将温度控制在90℃～100℃，最好采用水浴加热．故答案为：8.0≤pH＜8.3；水浴加热．
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