- 影响沉淀溶解平衡的因素
- 共1709题
已知在某温度下，氢氧化钙的溶解度为0.74g，现有一饱和的氢氧化钙溶液，假设该溶液的密度为1g/cm3．求其物质的量浓度及氢氧化钙的Ksp．
正确答案
氢氧化钙的溶解度为0.74g，100g水中溶解氢氧化钙0.74g，物质的量为0.01mol；该溶液的密度为1g/cm3，100g水近似为溶液体积100ml；
得到溶液浓度c（Ca（OH）2）=
C（Ca2+）=0.1mol/L；c（OH-）=0.2mol/L；
依据溶解沉淀平衡：Ca（OH）2（s）⇌Ca2++2OH-；溶度积Ksp=C（Ca2+）c2（OH-）=0.1×0.22=4×10-3（mol/L）3；
答：物质的量浓度为0.1mol/L；氢氧化钙的Ksp=4×10-3（mol/L）3
为减小CO2对环境的影响，在限制其排放量的同时，应加强对CO2创新利用的研究。
（1）① 把含有较高浓度CO2的空气通入饱和K2CO3溶液。
②在①的吸收液中通高温水蒸气得到高浓度的CO2气体。写出②中反应的化学方程式
____________________。
（2）如将CO2与H2以1:3的体积比混合。
①适当条件下合成某烃和水，该烃可能是_______（填序号）。
A．烷烃 B．烯烃 C．炔烃 D．苯的同系物
②适当条件下合成燃料甲醇和水。在体积为2L的密闭容器中，充入2 mol CO2和6 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)
______；氢气的转化率＝______；能使平衡体系中n(CH3OH)增大的措施有____________。（任写两种即可）
（3）如将CO2与H2以1:4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。
已知：CH4(g) + 2O2(g)==CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH1＝- 890.3 kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g)==H2O(l) ΔH2＝－285.8 kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是__________________。
（4）最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式___________________。当电子转移的物质的量为________时，参加反应的氧气的体积是6.72L（标准状况下）。
（5）某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，经查得一些物质在20℃的数据如表。吸收CO2最合适的试剂是________[填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”]溶液，实验时除需要测定工业废气的体积（折算成标准状况）外，还需要测定_____________。
正确答案
（1）2KHCO3
（2）① B；② (H2)＝0.24 mol/(L·min)；80%；降低温度（或加压或增大H2的量等）
（3）CO2(g) + 4H2(g) 
（4）CH3OH-6e-+8OH-= CO32-＋6H2O； 1.2mol
（5）Ba(OH)2；BaCO3
（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
（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．
难溶电解质在水溶液里存在着电离平衡。在常温下，溶液里各离子浓度以它们的系数为方次的乘积是一个常数，该常数叫溶度积（Ksp）。例如FeS(s)
（1）求常温下FeS的溶解度________g/100g水）。（设饱和溶液的密度为1g·cm-3）
（2）求常温下H2S的饱和溶液中，c(H+)与c(S2-)间存在关系有[c(H+)]2·[c(S2-)]=1.0×10-22，在该温度下，将适量FeS投入H2S饱和溶液中，欲使溶液中c(Fe2+)达到1mol/L，应调节溶液的pH为多少？（已知：lg2≈0.3）
正确答案
（1）2．2×10-8 g
（2）2.4
（15分）某矿石中除含SiO2外，还有9.24% CoO、2.78% Fe2O3、0.96% MgO、0.084 % CaO，从该矿石中提取钴的主要工艺流程如下：
（1）在一定浓度的H2SO4溶液中，钴的浸出率随时间、温度的变化如右图所示。考虑生产成本和效率，最佳的浸出时间为 小时，最佳的浸出温度为 ℃。
（2）请配平下列除铁的化学方程式：
Fe2(SO4)3+ H2O+ Na2CO3= Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+ Na2SO4+ CO2↑
（3）“除钙、镁”的原理反应如下：MgSO4+2NaF=MgF2↓+Na2SO4； CaSO4+2NaF=CaF2↓+Na2SO4。已知KSP(CaF2)=1.11×10-10、KSP(MgF2)=7.40×10-11，加入过量NaF溶液反应完全后过滤，则滤液中的c(Ca2+)/c(Mg2+)= 。
（4）“沉淀”中含杂质离子主要有 ；“操作X”名称为 。
（5）某锂离子电池正极是LiCoO2，含Li+导电固体为电解质。充电时，Li+还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6(C6)中，电池反应为LiCoO2+ C6
正确答案
（1）12 ； 90 ； （2）3，6，6，1，5，6；（3）1.50；
（4）SO42-、NH4+、Na+、F-； 洗涤、干燥 ；（5）0 ；7g
试题分析：（1）在一定浓度的H2SO4溶液中，钴的浸出率随时间、温度的变化如右图所示。由图可知：温度越高，浸出率越高，时间越长，浸出率。但是考虑生产成本和效率，最佳的浸出时间为12小时；最佳的浸出温度为90 ℃；（2）用化合价升降法配平化学方程式为3Fe2(SO4)3+6H2O+6Na2CO3= Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+ 5Na2SO4+ 6CO2↑；（3）KSP(CaF2)= c(Ca2+)×c2(OH-)=1.11×10-10; KSP(MgF2)= c(Mg2+) ×c2(OH-)=7.40×10-11,所以c(Ca2+)/c(Mg2+)= KSP(CaF2)÷KSP(MgF2)= 1.11×10-10÷7.40×10-11=1.50；（4）由于沉淀是从含有SO42-、NH4+、Na+、F-离子的溶液中过滤出来的，所以“沉淀”中含杂质离子主要有SO42-、NH4+、Na+、F-。把沉淀表面的杂质离子洗去、然后干燥就得到固体CoC2O4·2H2O。因此“操作X”名称为洗涤、干燥。（5）因为在充电时，Li+还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6(C6)中，所以LiC6中Li的化合价为价；若放电时有1mole－转移，则有1mol的Li变为Li+结合为LiCoO2，所以正极质量增加7g。
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