- 影响沉淀溶解平衡的因素
- 共1709题
沉淀溶解平衡也有平衡常数,称为溶度积常数,符号为Ksp,对于某沉淀溶解平衡:
MmAn(s)mMn+(aq) + nAm-(aq),Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n。
(1)常温时,Fe(OH)3的Ksp=1×10-38,要使溶液中的Fe3+沉淀完全(残留在溶液中的c(Fe3+)<10-5 mol·L-1),则溶液的pH最小为 。
(2)某温度时,在100g水中溶解0.74g Ca(OH)2达到饱和,此时溶液的体积约为100 mL,则该温度下Ca(OH)2的溶度积常数Ksp= 。(写出计算过程)
正确答案
(1)3(4分)
(2)Ca(OH)2的物质的量=0.74g/74 g·mol-1=0.01mol 2分
c(Ca2+)=0.01mol/0.1L=0.1 mol·L-1; 1分
c(OH-)=0.02 mol/0.1L=0.2 mol·L-1 1分
Ksp=c(Ca2+)·c2(OH-) 2分
=0.1×0.22=4×10-3 (mol3·L-3) 2分
试题分析:(1)根据氢氧化铁的溶解平衡Fe(OH)3(s)3OH-(aq)+Fe3+(aq)可知,Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)=1×10-38。当溶液中铁离子浓度等于10-5 mol·L-1时,溶液中c(OH-)=
=
=1×10-11mol/L,则溶液中氢离子浓度=1×10-14÷1×10-11=1×10-3mol/L,所以溶液的pH=3。
(2)0.74gCa(OH)2的物质的量==0.01mol
则氢氧化钙的物质的量浓度==0.1mol/L
其中c(Ca2+)=0.1 mol·L-1
c(OH-)=2×0.1mol/L=0.2 mol·L-1
根据氢氧化钙的溶解平衡Ca(OH)2(s)2OH-(aq)+Ca2+(aq)可知
Ksp=c(Ca2+)·c2(OH-)=0.1×0.22=4×10-3(mol3·L-3)
(10分)如表是不同温度下水的离子积数据:试回答以下问题:
温度/℃
25
t1
t2
水的离子积常数
1×10-14
KW
1×10-12
(1)若25<t1<t2,则KW___1×10-14(填“>”、“<”或“=”),作出此判断的理由是__。
(2)25℃下,某Na2SO4溶液中c(SO)=5×10-4mol·L-1,取该溶液1 mL,加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+):c(OH-)=__________。
(3)t2℃下,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH =2,则V1:V2=_______。此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是___________。
正确答案
略
(8分)某温度时,水的离子积常数KW=10-13,将此温度下pH=11的Ba(OH)2溶液a L与pH=1的H2SO4溶液bL混合。设混合溶液体积为两者之和,所得固体体积忽略不计。
(1)若所得混合溶液为中性,则a︰b= ,生成沉淀的物质的量为 mol。
(最终结果用含a的式子表达)
(2)若a︰b=9︰2,则所得溶液pH= 。若混合后溶液的总体积为220mL,则该混合溶液最多能溶解铁粉 g。
正确答案
(8分)(1)10︰1 5×10-3a (2)2 0.0616 (每空2分)
略
(13分)工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应:PbSO4(s)+CO32—(aq)PbCO3(s)+SO42—(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程,探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。
(1)上述反应的平衡常数表达式:K= 。
(2)室温时,向两份相同的样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化,在 溶液中PbSO4转化率较大,理由是 。
(3)查阅文献:上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2],它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:全部为PbCO3;
假设二: ;
假设三: 。
(4)为验证假设一是否成立,课题组进行如下研究。
①定性研究:请你完成下表中内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程)
预期的实验现象和结论
取一定量样品充分干燥,……
②定量研究:取26.7mg的干燥样品,加热,测的固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论:假设一不成立。你是否同意该同学的结论,并简述理由:
。
正确答案
⑴K= c(SO42-)/c(CO32-)
⑵ Na2CO3 Na2CO3溶液中c(CO2-3)大
⑶全部为2PbCO3·Pb(OH)2 PbCO3与2PbCO3·Pb(OH)2的混合物
⑷①
②同意 若全部为PbCO3,26.7 mg完全分解后,其固体质量为22.3m g(其他答案合理均可)
⑴平衡常数表达式中的各物质的浓度为平衡浓度,且固体及纯液体的浓度为定值,不列在平衡常数表达式中,因此根据反应方程式容易写出反应的平衡常数表达式:K= c(SO42-)/c(CO32-) 。⑵HCO-3难电离,相同浓度时,Na2CO3溶液中CO2-3浓度远大于NaHCO3溶液中CO2-3的浓度,根据平衡移动原理CO2-3浓度大,平衡向正向移动,有利于PbSO4的转化。⑶根据信息及假设一,不难推出假设二和假设三分别为全部为PbCO3·Pb(OH)2、PbCO3与PbCO3·Pb(OH)2的混合物。⑷①若固体中含Pb(OH)2,则其受热分解会生成水,而PbCO3受热分解不会生成水,因此只需检验固体受热分解有无水生成即可,而水的检验可用无水硫酸铜。②根据PbCO3PbO+CO2↑,26.7 mg全部分解得到的PbO:26.7mg/267 g·mol-1×223 g·mol-1 =22.3m g<22.4m g,若26.7m g全为Pb(OH)2分解得到的PbO: 25.8mg>22.4m g,因此假设一不成立。
考点定位:本题属假设型实验题,以铅蓄电池的铅回收为情境,将化学平衡、沉淀的转化、实验探究、计算等内容融合在一起,主要考查学生对化学反应原理的掌握及运用相关知识对实验提出假设和设计实验方案的能力,考查运用文字表达分析解决问题过程并做出合理解释的能力。
(4分)将足量AgCl分别放入:①5ml水②10ml 0.2mol·L-1 MgCl2溶液③20ml 0.5mol·L-1 NaCl溶液,④40ml 0.1mol·L-1盐酸中溶解溶解至溶液饱和,各溶液中Ag+的浓度分别为a、b、c、d,它们由大到小的排列顺序是_____________________;0.2mol·L-1 NH4Cl溶液中离子浓度大小关系是_______________。
正确答案
a>d>b>c c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+) > c(OH-)
AgCl在溶液中存在溶解平衡Ag(s) Cl-(aq)+Ag+(aq),所以氯离子浓度越大,
Ag+的浓度就越小。②③④中氯离子的浓度分别是0.4mol/L、0.5 mol/L、0.1 mol/L,所以顺序是a>d>b>c;NH4Cl溶液中由于NH4+的水解而显弱酸性,但水解程度很弱,所以大小顺序是
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+) > c(OH-)。
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