- 影响沉淀溶解平衡的因素
- 共1709题
常温下在20mL0.1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL，溶液的pH逐渐降低，此时溶液中含碳元素的微粒物质的量浓度的百分含量（纵轴）也发生变化（CO2因逸出未画出），如图所示．请回答下列问题：
（1）用等式表示Na2CO3溶液中所有阳离子和阴离子浓度的关系：______．
（2）写出Na2CO3溶液中加入少量盐酸的离子方程式______．
（3）当混合液的pH=______时，开始放出CO2气体．
（4）在20mL 0.1mol/LNa2CO3溶液中加入BaCl2粉末3.328×10-7 g时开始产生沉淀X，则KSP（X）=______．
正确答案
（1）Na2CO3溶液中存在的阳离子有Na+、H+，阴离子有CO32-、HCO3-、OH-，根据溶液的电中性原则，则有c（Na+）+c（H+）=2c（CO32-）+c（HCO3-）+c（OH-），
故答案为：c（Na+）+c（H+）=2c（CO32-）+c（HCO3-）+c（OH-）；
（2）Na2CO3溶液中加入少量盐酸生成HCO3-，反应的离子方程式为CO32-+H+=HCO3-，故答案为：CO32-+H+=HCO3-；
（3）当溶液中H2CO3达到饱和后，开始放出CO2气体，由图象可以看出，当PH=6时，H2CO3达到饱和，开始放出CO2气体，故答案为：6；
（4）在20mL 0.1mol/LNa2CO3溶液中加入BaCl2粉末3.328×10-7 g时开始产生沉淀BaCO3，此时：c（CO32-）=0.1mol/L，
c（Ba2+）=
则：KSP（BaCO3）=c（Ba2+）×c（CO32-）=0.1×8.0×10-8=8.0×10-9
故答案为：8.0×10-9．
物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀的溶解平衡，它们都可看作化学平衡．请根据所学知识的回答：
（1）A为0.1mol•L-1的（NH4）2SO4溶液，在该溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为______．
（2）B为0.1mol•L-1NaHCO3溶液，在NaHCO3溶液中存在的各种平衡体系为（用离子方程式表示）：______；______；
实验测得NaHCO3溶液的pH＞7，请分析NaHCO3溶液显碱性的原因：______．
（3）C为FeCl3溶液，实验室中配制FeCl3溶液时通常需要向其中加入______目的是______；若把B和C溶液混合，将产生红褐色沉淀和无色气体，该反应的离子方程为______．
（4）D为含有足量AgCl固体的饱和溶液，氯化银在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl（S）⇌Ag+（aq）+Cl-（aq）
在25℃时，氯化银的Ksp=1.8×10-10mol2•L-2．现将足量氯化银分别放入：①100mL蒸馏水中；②100mL 0.2mol•L-1AgNO3溶液中；③100mL 0.1mol•L-1氯化铝溶液中；④100mL 0.1mol•L-1盐酸溶液中．充分搅抖后，相同温度下银离子浓度由大到小的顺序是______（填写序号）；②中氯离子的浓度为______mol•L-1，③中银离子的浓度为______mol•L-1．
正确答案
（1）铵根离子水解，溶液呈酸性，c（H+）＞c（OH-），.1mol•L-1的（NH4）2SO4溶液中，铵根离子水解微弱，所以得到溶液中的离子浓度大小为：c（NH4+）＞c（SO42-）＞c（H+）＞c（OH-），
故答案为：c（NH4+）＞c（SO42-）＞c（H+）＞c（OH-）；
（2）在NaHCO3溶液中存在碳酸氢根离子的水解平衡为：HCO3+H2O⇌H2CO3+OH-，电离平衡为：HCO3-⇌H++CO32-；水的电离平衡，H2O⇌H++OH-；溶液显碱性是因为溶液中碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度；
故答案为：HCO3+H2O⇌H2CO3+OH-；HCO3-⇌H++CO32-；H2O⇌H++OH-；HCO3-的水解程度大于其电离程度，溶液中c（OH-）＞c（H+），故溶液显碱性；
（3）实验室中配制FeCl3溶液时通常需要向其中加盐酸抑制Fe3+水解，NaHCO3溶液和FeCl3溶液混合发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体；反应的离子方程式为Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑，
故答案为：盐酸，Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑；
（4）Ksp=1.8×10-10mol2•L-2=C（Ag+）•C（Cl-），通过计算分别得到：①100mL蒸馏水中含银离子浓度和氯离子浓度相同；②100mL 0.2mol•L-1AgNO3溶液中Ag+浓度为0.2mol/l抑制沉淀溶解平衡，氯离子浓度=
故答案为：②①④③；9×10-10；6.0×10-10．
（1）室温时，将0.1mol氨气溶于水制成1L溶液，则该溶液的pH为______[假设室温时，Kb（NH3•H2O）=1.0×10-5mol•L-1]
若在上述溶液中加入稀硫酸，使其恰好完全反应，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为______；若向所得溶液中加入少量硫酸铵固体，使溶液的浓度增大，水解程度______（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）T=593K，P=2×107Pa的体积百分比为60%的CO及40%的H2是混合物，让其通过活性氧化锌催化剂后，将有一部分转化为甲醇，反应为：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．已知CO的转化率为16%，则H2的转化率是______，若容器的容积不变，此时气体的压强是______Pa．
正确答案
（1）c（OH-）=
故答案为：11；c（NH4+）＞c（SO42-）＞c（H+）＞c（OH-）；减小；
（2）设混合气体的物质的量是10mol，则一氧化碳的物质的量是6mol，氢气的物质的量是4mol，CO的转化率为16%，则参加反应的一氧化碳的物质的量=6mol×16%=0.96mol，设参加反应的氢气的物质的量是x，
设减少的气体的物质的量是y，
CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）气体的物质的量减少
1mol 2mol 2mol
0.96mol x y
x=
y═
若容器的体积和温度不变，则气体的压强之比等于物质的量之比，
此时气体的压强=
故答案为：48%；1.616×107．
（1）NH4Cl溶液显______性（填“酸”、“中”或“碱”，下同），请用离子方程式解释：______．
（2）Na2CO3溶液显______性，请用离子方程式解释：______
（3）把氯化铁溶液蒸干，得到______固体，反应方程式为______；
（4）已知Al2（SO4）3水解后生成了胶体溶液可用于净水，请用离子方程式解释：______．
（5）在0.10mol•L-1的Na2CO3溶液中，下列离子浓度关系正确的是______（填写编号）
A．c（Na+）=c（CO32-）+c（HCO3-）
B．c（OH-）=c（HCO3-）+c（H+）
C．c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（HCO3-）+2c（CO32-）
D．c（Na+）=2c（CO32-）+2c（HCO3-）+2c（H2CO3）
正确答案
（1）氯化铵为强酸弱碱盐，铵根离子水解显酸性，水解离子反应为NH4++H2O⇌NH3．H2O+H+，
故答案为：酸；NH4++H2O⇌NH3．H2O+H+；
（2）碳酸钠为强碱弱酸盐，碳酸根离子水解显碱性，水解离子反应为CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，
故答案为：碱；CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-；
（3）氯化铁溶液中铁离子水解生成盐酸易挥发，蒸干得到氢氧化铁，水解离子反应为FeCl3+3H2O=Fe（OH）3+3HCl，
故答案为：Fe（OH）3；FeCl3+3H2O=Fe（OH）3+3HCl；
（4）Al2（SO4）3水解后生成了胶体，离子反应为Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+，故答案为：Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+；
（5）Na2CO3溶液转化存在电荷守恒式为c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（HCO3-）+2c（CO32-），物料守恒式为c（Na+）=2c（CO32-）+2c（HCO3-）+2c（H2CO3），
则c（OH-）=c（HCO3-）+c（H+）+2c（H2CO3），则CD正确，AB错误，故答案为：C、D．
已知：①25℃时弱电解质电离平衡数：Ka（CH3COOH）＝1.8×10-5，Ka（HSCN）＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：Ksp（CaF2）＝1.5×10-10 ②25℃时，2.0×10-3mol/L氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F-）与溶液pH的变化关系，如下图所示：
图2
请根据以下信息回答下旬问题：
（1）25℃时，将20mL 0.10 mol/L CH3COOH溶液和20mL 0.10 mol/LHSCN溶液分别与20mL 0.10 mol/LNaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图2所示：
①反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 ___________________________________________________________________________________________________________，
②反应结束后所得两溶液中，c（CH3COO-）_______c（SCN-）（填“＞”、“＜”或“＝”）
（2）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka≈ ，列式并说明得出该常数的理由 ________________________________________________________________________________________________________。
（3）4.0×10-3 mol/LHF溶液与4.0×10-4 mol/LCaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生。
正确答案
（1）①相同的起始条件，只能是因为两种酸的电离度不同导致溶液中起始反应时H+浓度不同引起反应速率的不同。
②反应结束后，溶质为CH3COONa和NaSCN，因CH3COOH酸性弱于HSCN，故CH3COONa水解程度大，c（CH3COO-）＜c（SCN-）。
（2）HF电离平衡常数Ka＝ c（H+）·c（F-）/ c（HF）,其中c（H+）、 c（F-）、 c（HF）都是电离达到平衡时的浓度，选择中间段图像求解。根据图像：PH＝4时，c（H+）＝10-4， c（F-）＝1.6×10-3、 c（HF）＝4.0×10-4。Ka＝0.4×10-3。
（3）PH＝4.0，则c（H+）＝10-4,此时：根据HF电离，产生的c（F-）＝1.6×10-3，而溶液中的c（Ca2+）＝2.0×10-4。c2（F-）×c（Ca2+）＝5.12×10-10， 5.12×10-10大于Kap（CaF2）＝1.5×10-10，此时有少量沉淀产生。
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