3、SO4固體,則該溶液中c(Ba2+)>c(S)
D.向該飽和溶液中加入BaCl2固體,則該溶液中c(S)減小
3.Cu(OH)2在水溶液中存在著如下沉淀溶解平衡:
Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常溫下Ksp=2×10-20。在常溫下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向0.02 mol·L-1的CuSO4溶液中加入堿溶液來調(diào)整溶液的pH,使溶液的pH大于( )
A.2 B.3 C.4 D.5
4.已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,則下列難溶鹽的飽
4、和溶液中,Ag+濃度大小順序正確的是( )
A.AgCl>AgI>Ag2CrO4
B.AgCl>Ag2CrO4>AgI
C.Ag2CrO4>AgCl>AgI
D.Ag2CrO4>AgI>AgCl
5.常溫下,Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度積常數(shù)依次為Ksp(Ag2SO4)=7.7×10-5、Ksp(AgCl)
=1.8×10-10、Ksp(AgI)=8.3×10-17。下列有關(guān)說法中,錯(cuò)誤的是( )
A.常溫下,Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次減弱
B.在AgCl飽和溶液中加入NaI固體,有AgI沉淀生成
C.Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度積
5、常數(shù)之比等于它們飽和溶液的物質(zhì)的量濃度之比
D.在Ag2SO4飽和溶液中加入Na2SO4固體有Ag2SO4沉淀析出
6.一定溫度下的難溶電解質(zhì)AmBn在水溶液中達(dá)到溶解平衡時(shí)。已知下表數(shù)據(jù):
物質(zhì)
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp/25℃
8.0×10-16
2.2×10-20
4.0×10-38
完全沉淀時(shí)的pH
≥9.6
≥6.4
3～4
對含等物質(zhì)的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的說法中錯(cuò)誤的是
( )
A.向該溶液中加入少量鐵粉不能觀察到紅色固體析出
B.該溶液中c(S)∶[c(Cu2+)+c(Fe
6、2+)+c(Fe3+)]>5∶4
C.向該溶液中加入適量氯水,并調(diào)節(jié)pH到3～4后過濾,得到純凈的CuSO4溶液
D.向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到紅褐色沉淀
7.(2013·昆明模擬)在t℃時(shí),AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。又知t℃時(shí)AgCl的Ksp=4×10-10,下列說法中不正確的是( )
A.在t℃時(shí),AgBr的Ksp為4.9×10-13
B.在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體,可使溶液由c點(diǎn)到b點(diǎn)
C.圖中a點(diǎn)對應(yīng)的是AgBr的不飽和溶液
D.在t℃時(shí),AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)平衡常數(shù)K≈816
8
7、.可溶性鋇鹽有毒,醫(yī)院中常用硫酸鋇這種鋇鹽作為內(nèi)服造影劑。醫(yī)院搶救鋇離子中毒患者時(shí),除催吐外,還需要向中毒者胃中灌入硫酸鈉溶液。
已知:Ksp(BaCO3)=5.1×10-9;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10
下列推斷中正確的是( )
A.不用碳酸鋇作為內(nèi)服造影劑,是因?yàn)镵sp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)
B.搶救鋇離子中毒患者時(shí),若沒有硫酸鈉,可以用碳酸鈉溶液代替
C.若誤飲c(Ba2+)=1.0×10-5mol·L-1的溶液時(shí),會(huì)引起鋇離子中毒
D.可以用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液給鋇離子中毒患者洗胃
9.將氨水滴加到盛有AgCl濁液的試管中
8、,AgCl逐漸溶解,再加入NaBr溶液又產(chǎn)生了淺黃色沉淀。對上述過程,下列理解或解釋中正確的是( )
A.Ksp(AgCl)Ksp(AgOH),故氨水能使AgCl溶解
10.(挑戰(zhàn)能力題)已知在25℃的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均難溶于水,但存在溶解平衡。當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),溶液中離子濃度的乘積是一個(gè)常數(shù)(此常數(shù)用Ksp表示,Ksp和水的Kw相似)。如
AgX(s)Ag+(aq)+X-(aq),Ksp(AgX)=c(Ag+)·
9、c(X-)=1.8×10-10
AgY(s)Ag+(aq)+Y-(aq),Ksp(AgY)=c(Ag+)·c(Y-)=1.0×10-12
AgZ(s)Ag+(aq)+Z-(aq),Ksp(AgZ)=c(Ag+)·c(Z-)=8.7×10-17
下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.這三種物質(zhì)在常溫下溶解度最小的是AgZ
B.將AgY溶解于水后,向其中加入AgX,則c(Y-)減小
C.在25℃時(shí),取0.188 g AgY(相對分子質(zhì)量為188)固體放入100 mL水中(忽略溶液體積的變化),則溶液中c(Y-)=1.0×10-4mol·L-1
D.沉淀溶解平衡的建立是有條件的,外界條件改變時(shí)
10、,平衡也會(huì)發(fā)生移動(dòng)
二、非選擇題(本題包括3小題,共40分)
11.(15分)鋇(Ba)和鍶(Sr)及其化合物在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用,它們在地殼中常以硫酸鹽的形式存在,BaSO4和SrSO4都是難溶性鹽。工業(yè)上提取鋇和鍶時(shí)首先將BaSO4和SrSO4轉(zhuǎn)化成難溶弱酸鹽。
已知:SrSO4(s)Sr2+(aq)+S(aq) Ksp=2.5×10-7
SrCO3(s)Sr2+(aq)+C(aq) Ksp=2.5×10-9
(1)將SrSO4轉(zhuǎn)化成SrCO3的離子方程式為 ,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 ;該反應(yīng)能發(fā)生的原因是
11、 。
(用沉淀溶解平衡的有關(guān)理論解釋)
(2)對于上述反應(yīng),實(shí)驗(yàn)證明增大C的濃度或降低溫度都有利于提高SrSO4的轉(zhuǎn)化率。判斷在下列兩種情況下,平衡常數(shù)K的變化情況(填“增大”“減小”或“不變”):
①升高溫度,平衡常數(shù)K將 ;
②增大C的濃度,平衡常數(shù)K將 。
(3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性與BaSO4和BaCO3類似,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明上述過程中SrSO4是否完全轉(zhuǎn)化成SrCO3。實(shí)驗(yàn)所用的試劑為 ;實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其相應(yīng)結(jié)論為 。
12.(15分)(2013·鶴崗模擬)氧化鐵是
12、一種重要的無機(jī)材料,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,催化活性高,具有良好的耐光性、耐熱性和對紫外線的屏蔽性,從某種工業(yè)酸性廢液(主要含Na+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cl-、S)中回收氧化鐵流程如下:
已知:常溫下Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11;Ksp[Fe(OH)2]=2.2×10-16;Ksp[Fe(OH)3]=
3.5×10-38;Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33
(1)寫出在該酸性廢液中通入空氣時(shí)發(fā)生的離子反應(yīng)方程式: ,
指出使用空氣的優(yōu)點(diǎn)是: ;
(2)
13、已知Fe3+(aq)+3OH-(aq)====Fe(OH)3(s) ΔH=-Q1kJ·mol-1,題(1)中每生成
1 mol含鐵微粒時(shí),放熱Q2,請你計(jì)算1 mol Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3(s)的熱效應(yīng)ΔH= ;
(3)常溫下,根據(jù)已知條件計(jì)算在pH=5的溶液中,理論上下列微粒在該溶液中可存在的最大濃度c(Fe3+)= ,c(Mg2+)= ;
(4)有人用氨水調(diào)節(jié)溶液pH,在pH=5時(shí)將Fe(OH)3沉淀出來,此時(shí)可能混有的雜質(zhì)是 (填化學(xué)式,下同),用 試劑可將其除去。
13.(10分)(能力挑戰(zhàn)題)金屬氫氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用這一性質(zhì)
14、,控制溶液的pH,達(dá)到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L-1)如圖所示:
(1)pH=3時(shí)溶液中銅元素的主要存在形式是 。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,應(yīng)該控制溶液的pH 。
A.<1 B.4左右 C.>6
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+雜質(zhì),?______(填“能”或“不能”)通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法來除去,理由是 。
(4)已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如下表:
物質(zhì)
FeS
MnS
CuS
Ksp
6.3×10-18
2.5×1
15、0-13
1.3×10-35
Ksp
3.4×10-28
6.4×10-33
1.6×10-24
為除去某工業(yè)廢水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+雜質(zhì),最適宜向此工業(yè)廢水中加入過量的 。
A.NaOH B.FeS C.Na2S
答案解析
1.【解析】選C。平衡常數(shù)的大小僅與溫度有關(guān),A不正確;弱酸的電離是吸熱過程,溫度升高,電離平衡常數(shù)增大,B不正確;溶度積常數(shù)大的難溶電解質(zhì)易向溶度積常數(shù)小的難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化,C正確;電離平衡常數(shù)越大,對應(yīng)酸的酸性越強(qiáng),D不正確。
2.【解析】選D。BaSO4的溶度積等于c(Ba2+)和c(S)的乘積
16、,故飽和溶液中c(S)=1.05×10-5mol·L-1,再加入的BaSO4固體不溶解,c(S)不變,A項(xiàng)錯(cuò) 誤;溶度積常數(shù)只與溫度有關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;加入Na2SO4固體,BaSO4的溶解平衡向左移動(dòng),c(Ba2+)減小,應(yīng)為c(S)>c(Ba2+),C項(xiàng)錯(cuò)誤;加入BaCl2固體,BaSO4的溶解平衡向左移動(dòng),c(S)減小。
3.【解析】選D。由溶度積的公式有Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20,若要使
0.02 mol·L-1的Cu2+沉淀,則需c(OH-)=1×10-9,再根據(jù)水的離子積常數(shù)得,c(H+)=
1×10-14/(1×10-9)=1×10-5(mol·L-
17、1),則pH=5。
4.【解析】選C。AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),AgCl飽和溶液中Ag+和Cl-的濃度相等,Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=c2(Ag+),故AgCl飽和溶液中c(Ag+)=
×10-5mol·L-1;同理AgI飽和溶液中c(Ag+)=×10-8mol·L-1;Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+ Cr(aq),Ag2CrO4飽和溶液中2c(Cr)
=c(Ag+),Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c(Cr)=c3(Ag+)/2,故Ag2CrO4飽和溶液中c(Ag+)=×10-4mol·L-1;Ag+濃度大小順序是Ag2CrO
18、4>AgCl>AgI。
5.【解析】選C。由溶度積數(shù)據(jù)可知A選項(xiàng)正確;
Ksp(AgI)
19、一種沉淀劑沉淀溶液中的多種離子時(shí),所需沉淀劑濃度越小的越先沉淀。
【解析】選C。混合溶液中Fe3+的氧化性大于Cu2+的氧化性,加入少量鐵粉時(shí),鐵粉先與Fe3+反應(yīng),得不到單質(zhì)銅,A項(xiàng)正確;考慮溶液中離子的水解可知B項(xiàng)正確;通入氯氣,Fe2+被氧化成Fe3+,調(diào)pH到3～4時(shí),Fe3+絕大部分形成Fe(OH)3沉淀,所得溶液中含有的離子有S、Cl-、Cu2+、H+及少量Fe3+、OH-,不是純凈的CuSO4溶液,C項(xiàng)錯(cuò);向混合溶液中加入NaOH溶液時(shí),Fe(OH)3首先沉淀,D項(xiàng)正確。
7.【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):
(1)曲線上的點(diǎn)為溶解平衡點(diǎn),找準(zhǔn)關(guān)鍵點(diǎn)求Ksp。
(2
20、)結(jié)合Qc與Ksp的大小比較a、b的狀態(tài)。
【解析】選B。根據(jù)圖中c點(diǎn)的c(Ag+)和c(Br-)可得該溫度下AgBr的Ksp為4.9×10-13,A正確;在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體后,c(Br-)增大,溶解平衡逆向移動(dòng),c(Ag+)減小,故B錯(cuò);在a點(diǎn)時(shí)Qc
21、衡狀態(tài),若在曲線以下,是不飽和狀態(tài),可以判斷使之達(dá)到平衡的方法;曲線以上的各點(diǎn),已經(jīng)過飽和,必然有固體析出。
(3)利用曲線中的數(shù)據(jù),根據(jù)Ksp公式計(jì)算得出Ksp的值。
8.【解析】選D。胃液中存在鹽酸,難溶碳酸鹽在胃液中能溶解,故A、B錯(cuò);硫
酸鋇作內(nèi)服造影劑說明硫酸鋇電離出的鋇離子濃度是安全的,此時(shí)c(Ba2+)
==1.05×10-5mol·L-1>1.0×10-5mol·L-1,故誤飲c(Ba2+)=1.0×
10-5 mol·L-1的溶液時(shí),不會(huì)引起鋇離子中毒,C錯(cuò);用0.36 mol·L-1的Na2SO4
溶液洗胃時(shí),胃液中c(Ba2+)=Ksp(BaSO4)/c(S)
22、=1.1×10-10÷0.36=3.1×10-10(mol·L-1)<1.05×10-5mol·L-1,故D正確。
9.【解析】選B。AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgBr沉淀,說明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),A錯(cuò);一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀,B正確;AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),氨水中的NH3結(jié)合Ag+生成[Ag(NH3)2]+,從而使沉淀溶解,D錯(cuò)。
【誤區(qū)警示】一般來講,化學(xué)反應(yīng)向著生成更難溶的物質(zhì)的方向進(jìn)行,即難溶解的物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為更難溶解的物質(zhì)。但不能認(rèn)為溶解度較小的物質(zhì)就一定不能轉(zhuǎn)化為溶解度較大的物質(zhì),如在一定條件下AgI也可轉(zhuǎn)化為AgCl。
10.【解析】
23、選C。常溫下溶解度最小的是AgZ,A正確;由于Ksp(AgY)
24、的離子反應(yīng)為
SrSO4(s)+C(aq)SrCO3(s)+S(aq),平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理,該反應(yīng)能夠發(fā)生,是因?yàn)镵sp(SrCO3)
25、酸,因?yàn)镾rCO3與稀硫酸反應(yīng)生成SrSO4。
答案:(1)SrSO4(s)+C(aq)SrCO3(s)+S(aq)
K= Ksp(SrCO3)
26、OH)3(s)的熱效應(yīng)ΔH=
-(Q2+Q1)kJ·mol-1
(3)溶液pH=5,則c(OH-)=10-9mol·L-1,根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]=3.5×10-38,Ksp[Mg(OH)2]=
1.2×10-11,可計(jì)算出c(Fe3+)、c(Mg2+)分別為3.5×10-11mol·L-1、1.2×107mol·L-1
(4)根據(jù)Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,可計(jì)算出溶液pH=5時(shí),c(Al3+)<1.0×10-5,Al3+也幾乎完全沉淀,故可能混有的雜質(zhì)是Al(OH)3。Al(OH)3溶于強(qiáng)堿,而Fe(OH)3不溶,故可用NaOH溶液除去。
答案:(1)4F
27、e2++O2+4H+====4Fe3++2H2O 耗費(fèi)少且無污染
(2)-(Q2+Q1)kJ·mol-1
(3)3.5×10-11mol·L-1 1.2×107mol·L-1
(4)Al(OH)3 NaOH
13.【解析】(1)由圖可知,在pH=3時(shí)溶液中不會(huì)出現(xiàn)Cu(OH)2沉淀。
(2)要除去Fe3+的同時(shí)必須保證Cu2+不能沉淀,因此pH應(yīng)保持在4左右。
(3)從圖示關(guān)系可看出,Co2+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太小,不能通過調(diào)節(jié)pH而達(dá)到分離的目的。
(4)要使三種離子生成沉淀,最好選擇難溶于水的FeS,使三種雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為更難溶解的金屬硫化物沉淀,同時(shí)又不會(huì)引入其他離子。
答案:(1)Cu2+ (2)B
(3)不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太小
(4)B
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課時(shí)提升作業(yè)(二十五)第八章第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡
