- 影响沉淀溶解平衡的因素
- 共1709题
(8分)已知:室温时,Ksp(AgCl)= 1.8×10-10mol2·L-2。请回答:
(1)饱和AgCl溶液的浓度是 mol/L。
(2)将2.0×10-5mol·L-1的AgNO3溶液与2.0×10-5mol·L-1的NaCl溶液等体积混合则混合后C(Ag+)= ,Qc= , 因为Qc Ksp(填“>”或“<”),所以 (填“有”或“无”)AgCl沉淀析出。
正确答案
(1) )1.34×10-5mol·L-1 (2)1×10-5mol·L-1 1.0×10-10mol2·L-2 < (1分);无
(1)根据溶度积常数的表达式可知,饱和溶液中氯离子和银离子的浓度都是
。
(2)混合后溶液中银离子和氯离子浓度都是1.0×10-5mol/L,所以此时的离子积常数是1.0×10-10,由于小于溶度积常数,因此煤油沉淀氯化银析出。
(16分)甲醇是新型的汽车动力燃料。工业上可通过H2和CO化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
(1)已知:
1 mol甲醇气体完全燃烧生成CO和水蒸气的热化学方程式为 。
(2)下列措施中有利于提高2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)反应速率的是 (双选)。
(3)(3)用H2和CO化合制备甲醇的反应中,若反应的容积为1L的恒容容器,分别在230℃、250℃和270℃下,改变H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量固定为1mol)进行实验,结果如下图所示(图中曲线上的点都为一定温度下、一定组成下的平衡点):
①曲线X对应的温度是 。
②从图中可以得出的结论有 (任写一条)。
(4)若往反应的容积中加入1.5molH2和1.0molCO,在曲线Z对应温度下反应达平衡。利用上述图中a点对应的CO平衡转化率,计算2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)的平衡常数。(写出计算过程)
正确答案
(1) (3分)
(2)BD (4分) (3)①230℃(3分)
②其他条件不变,CO的平衡转化率随着H2与CO的起始组成比增大而增大(或:其他条件不变,CO的平衡转化率随温度升高而降低。) (2分)
(4)a点H2与CO的起始组成比为1.5,CO的平衡转化率为50%。(1分)
2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
起始物质的量(mol) 1.5 1 0
转化物质的量(mol) 1 0.5 0.5
平衡物质的量(mol) 0.5 0.5 0.5
平衡浓度(mol/L) 0.5 0.5 0.5 (1分)
(2分)
(1)考查盖斯定律的应用。根据已知反应可知,②+③×2-①即得到,所以反应热是-283kJ/mol-242 kJ/mol×2+116 kJ/mol=-651 kJ/mol.
(2)考查外界条件对反应速率对影响。增大反应物的浓度或升高温度或使用催化剂等都可以加快反应速率,BD正确,AC都是降低反应速率的,答案选BD。
(3)①应用反应是放热反应,所以温度越高,转化率越低。X曲线表示的转化率最大,所以温度最低,即X表示的是230℃。
②根据图像可知,其他条件不变,CO的平衡转化率随着H2与CO的起始组成比增大而增大。
(4)考查平衡常数的有关计算。
a点H2与CO的起始组成比为1.5,CO的平衡转化率为50%
2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
起始物质的量(mol) 1.5 1 0
转化物质的量(mol) 1 0.5 0.5
平衡物质的量(mol) 0.5 0.5 0.5
平衡浓度(mol/L) 0.5 0.5 0.5
所以
(16分)高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性,是一种优良的水处理剂。
(1)请完成FeO42-与水反应的方程式:4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+_____。
K2FeO4在处理水的过程中所起的作用是 和 。
(2)常温下,Fe(OH)3 的Ksp = 4.0×10-38,请写出Fe(OH)3在水中的溶解平衡方程式
(3)将适量K2FeO4配制成c(FeO42-) =1.0 mmol·L-1的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,测定c(FeO42-)的变化,结果见图Ⅰ。第(1)题中的反应为FeO42-变化的主反应,则温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是 ;发生反应的△H 0(填“>”、“<”或“=”)。
(4)FeO42-在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示。下列说法正确的是 (填字母)。
A.不论溶液酸碱性如何变化,铁元素都有4种存在形态
B.向pH=2的这种溶液中加KOH溶液至pH=10,HFeO4-的分布分数先增大后减小
C.向pH=8的这种溶液中加KOH溶液,发生反应的离子方程式为:
H2FeO4+OH-=HFeO4-+H2O
正确答案
(16分)
(1)3O2 (2分)杀菌消毒,吸附(净水)(或其他合理答案)(各2分,共4分)
(2) Fe(OH)3(S) Fe3+(aq)+ 3 OH-(aq) (2分)
(3)温度升高,反应速率加快,平衡向正反应方向移动(或其他合理答案)(4分)
>(2分)
(4)B(2分)
略
已知在25℃的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,且Ksp(AgX)== 1.8×10-10,Ksp(AgY)== 1.0×10-12,Ksp(AgZ)== 8.7×10-17;
(1)根据以上信息,判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(以被溶解的溶质的物质的量/1L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为: _______________
(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y-)
(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)由上述Ksp判断,在上述(2)的体系中,能否实现AgY向AgZ的转化,并简述理由: _______
正确答案
略
(15分)
制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子,过程如下:
Ⅰ. 向粗盐水中加入过量BaCl2溶液,过滤;
Ⅱ. 向所得滤液中加入过量Na2CO3溶液,过滤;
Ⅲ. 滤液用盐酸调节pH,获得一次精制盐水。
(1)过程Ⅰ除去的离子是______。
(2)过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20℃/g)如下表:
① 检测Fe3+是否除尽的方法是______。
② 过程Ⅰ选用BaCl2而不选用CaCl2,运用表中数据解释原因______。
③ 除去Mg2+的离子方程式是______。
④ 检测Ca2+、Mg2+、Ba2+是否除尽时,只需检测Ba2+即可,原因是_____。
(3)第二次精制要除去微量的I-、IO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+,流程示意如下:
① 过程Ⅳ除去的离子是______。
② 盐水b中含有SO42-。Na2S2O3将IO3- 还原为I2的离子方程式是______。
③ 过程VI中,在电解槽的阴极区生成NaOH,结合化学平衡原理解释:_______。
正确答案
(15分)
(1)SO42-
(2)① 取少量过程II后的滤液于试管中,滴加几滴KSCN 溶液,若溶液不变红,说明
Fe 3+已除尽;反之没除尽
② BaSO4的溶解度比CaSO4的小,可将SO42-沉淀更完全
③ 2Mg2+ + 2CO32- + H2O ="=" Mg2(OH)2CO3↓+ CO2↑
④ 在BaCO3、CaCO3、Mg2(OH)2CO3中,BaCO3的溶解度最大,若Ba2+沉淀完全,则说明Mg2+和Ca2+也沉淀完全
(3)① NH4+、I-
② 5S2O32- + 8IO3- + 2OH- ="=" 4I2 + 10SO42- + H2O
③ H+在阴极上得电子变成H2逸出,使H2OH+ +OH-电离平衡向右移动,OH-在阴极区浓度增大,Na+向阴极区移动,最后NaOH在阴极区生成
试题分析:(1)BaCl2溶液与粗盐水中的SO42-离子反应生成硫酸钡沉淀,所以过程Ⅰ除去的离子是SO42-离子;
(2)①检测Fe3+是否除尽的方法是取少量过程II后的滤液于试管中,滴加几滴KSCN 溶液,若溶液不变红,说明Fe 3+已除尽;反之没除尽;
②从表中数据可知,BaSO4的溶解度比CaSO4的小,可将SO42-沉淀更完全
③ 溶液中的Mg2+与CO32-发生水解而生成沉淀,除去镁离子的离子方程式为2Mg2+ + 2CO32- + H2O ="=" Mg2(OH)2CO3↓+ CO2↑
④ 检测沉淀是否完全,只需检测溶解度较大的沉淀即可。在BaCO3、CaCO3、Mg2(OH)2CO3中,BaCO3的溶解度最大,若Ba2+沉淀完全,则说明Mg2+和Ca2+也沉淀完全;
(3)①过程Ⅳ加入NaClO,有N2放出,说明过程Ⅳ除去的离子是NH4+;
②Na2S2O3将IO3- 还原为I2,本身被还原成SO42- +,离子方程式为 5S2O32- + 8IO3- + 2OH- ="=" 4I2 + 10SO42- + H2O;
③ H+在阴极上放电变成H2逸出,使H2OH+ +OH-电离平衡向右移动,使阴极区OH-离子浓度增大,Na+向阴极区移动,最后NaOH在阴极区生成。
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