341 沉淀溶解平衡与溶度积

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1、3.4.1 沉淀溶解平衡与溶度积1. 在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在，当向溶液中加入0.1 molL-1的盐酸时，下列说法正确的是()AAgCl 沉淀溶解平衡正向移动BAgCl 的溶解度增大C. 溶液中c(Ag+)增大D. 溶液中c(Cl-)增大2. 下列有关溶度积常数(Ksp)的说法正确的是()A. 常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的K减小3233 spB. 溶度积常数(K )只受温度影响，温度升高K减小spspC. 溶度积常数(K )只受温度影响，温度升高K增大ssD. 常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的气不变3下列

2、说法不正确的是()A. K只与难溶电解质的性质和温度有关spB. 由于K (ZnS)K (CuS),所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀ssC. 其他条件不变，离子浓度改变时，K不变sD. 两种难溶电解质作比较时，K小的，溶解度一定小s4.要使工业废水中的重金属离子Pb2+沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已 知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSOiPbCOsPbS溶解度/g1.03X10-41.81X10-11.84X10T4由上述数据可知，选用的沉淀剂最好为()A.硫化物B.硫酸盐C.碳酸盐D.以上沉淀剂均可5. 在一定温度下，Mg(OH)2固体在水

3、溶液中达到下列平衡：Mg(OH)2(s)2+(aq)+2OH_2Mg-(aq)，若使固体Mg(OH)2的量减少，而且c(Mg2+)不变，可采取的措施是()A.加 MgCl2B.加 H2OC.力口 NaOHD.力口 HCl6. 已知:25 C时,K (Mg(OH)2) = 5.61X10-12，K (MgF2) = 7.42X 10-11，下列说法正确的s2s2是()A. 25 C时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大B. 25 C时，在Mg(OH)2悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2+)增大C. 25C 时，Mg(OH) 2 固体在 20 mL 0.

4、01 moLi 氨水中的 Ksp 比在 20 mL 0.01 moLi NH 4Cl 溶液中的Ksp小D. 25 C时，在Mg(OH) 2悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH) 2不可能转化为MgF 27某温度时，Ag2S04在水溶液中的溶解平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是()A b点对应的K sp(Ag2SO丿等于c点对应的K sp(Ag2SO 4)B 采取蒸发溶剂的方法可以使a点对应的溶液变为b点对应的溶液C. 该温度下，K (Ag2SO 4)=1.6x10-5sp 24D. 0.02 molL-1的AgNO 3溶液与0.2 molL-1的Na2S04溶液等体积混合不会生成沉淀8. (

5、1)对于Ag2S(s)+(aq)+S2-(aq)其K 的表达式为22Agsp(2)下列说法中不正确的是。A .用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤扌贝耗AgCl少B. 般地，物质的溶解度随温度的升高而增加，故物质的溶解大多是吸热的C. 对于Al(OH)3(s)1 (OH) 3(aq)3+3OH -，前者为溶解平衡，后者为电离平衡3 Al 3AlD. 除去溶液中的Mg 2 +，用0H -沉淀比用CO 3-好，说明Mg(OH) 2的溶解度比MgCO 3的大E. 沉淀反应中常加过量的沉淀剂，其目的是使沉淀更完全(3如何除去Mg(0H) 2中混有的Ca(OH) 2 ?。9. 以硫铁矿为原料生产硫酸所得的

6、酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表：表1几种神酸盐的Ksp难溶物KspCa3(As()4)26. 8X10 19A1AsC)41. 6X10T6FcAsO45. 7X10 21表2工厂污染物排放浓度及允许排放标准污染物H2SO4As浓度28. 42 g 1. 6 g L_1排放标准pH = 6 90. 5 mg L_1回答以下问题：(1) 该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=moLL-1。(2) 写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式：KspCa3AsO 4 2=。若混合液中 Ab +、Fe3 +的浓度均为 1.0X

7、 10-4 molL-1 时,先沉淀。(3) 在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。 将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为。 Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为10. (2016北京高二月考)下列现象不能用沉淀溶解平衡移动原理解释的是()A. 相同温度下，AgCl在水中的溶解度大于在氯化钠溶液中的溶解度B. 浓FeCl3溶液滴入沸水中继续加热形成红褐色透明液体C. 自然界地表层原生铜矿变成CuSO4溶液向下层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变 为铜蓝

8、(CuS)D. 加入少量AgCl固体可以除去氯化钠溶液中的少量硫化钠杂质11. (2016厦门质检)25 C时，三种难溶银盐的Ksp与颜色如下表，下列说法正确的是()A. AgCl、Ag2CrO4、AgI饱和溶液中c(Ag+)依次减小B. Ag2CrO4 饱和溶液中 c(Ag+)约为 1.0X10-6 molL-1C. 向AgCl悬浊液中加入足量KI溶液，沉淀将由白色转化为黄色D向等浓度的KCl与K2CrO4的混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，将生成砖红色沉淀12. 25 C时，已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(K )分别为K (FeS) = 6.3X10-18； spspKsp(CuS)=

9、 1.3X10-36； Ksp(ZnS)= 1.6X10-24。下列关于常温时的有关叙述正确的是()A. 硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大B. 将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 molL-1的Na2S溶液中，Zn2 +的浓度最大只能达到1.6 X 10-23 mol L-1C. 除去工业废水中含有的Cu2 +,可采用FeS固体作为沉淀剂D. 向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c(Fe2+)变大、c(S2-)变小，但Ksp(FeS) 变大13. (2016邯郸摸底)硫酸镁在医疗上具有镇静、抗挛等功效。以菱镁矿(主要成分是MgCO3)为主要原料制备硫酸镁的方法如下：菱镁M

10、gO加热(NH2SO4溶液调pH=6.06.5 过吟MgSCh 7H2OH2SOt气体 (NHJ2SO4w(1)步骤中发生反应的离子方程式为步骤中调节pH=6.06.5的目的是。(3) 步骤的操作为。(4) 已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下表所示：pH9. 6颜色黄色绿色蓝色25 C时，向Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的颜色为。25 C时，K MgOH=5.6X 10-12。sp214.金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度S/moLL-1如图。(1) pH=3时溶

11、液中铜元素的主要存在形式是。(2) 若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3 +,应该控制溶液的pH为。Al B4 左右 C6在Ni(OH)2溶液中含有少量的Co2+杂质,傾“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去,理由是。(4) 要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水生成(Cu(NH3)4)2 +,写出反应的离子方程式： 。(5) 已知一些难溶物的溶度积常数如下表：物质FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6. 3XIO *2. 5XIL1. 3X10-363.4Xio-286. AX10531. 6X10 - 24某工业废水中含有CU2 +、Pb2 +、Hg2+,最适宜

12、向此工业废水中加入过量白 除去它们(选择序号)。 ANaOH BFeS CNa S2参考答案1D解析 加入盐酸后，c(Cl -)增大，使沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动，溶液中c(Ag + )降低，AgCl的溶解度减小，故A、B、C均错误；根据勒夏特列原理可推知，加入盐酸后溶液中c(Cl -)增大。2D解析 温度不变，溶度积常数不变，故A项错误；大多数难溶物的K随温度升高而增大，sp但也有少数物质相反，如Ca(OH)2，故B、C均错误。3D解析 相同温度下不同的难溶电解质，溶度积不同，这是由物质本身的性质决定的，对同一难溶电解质来说，温度不同K不同，K不受其他因素的影响。s s4A解析PbSO

13、4、PbCO3、PbS中，PbS的溶解度最小，因此最好选用硫化物将工业废水中的Pb2+转化为PbS沉淀来除去。5B解析 无论加入多少水，只要Mg(OH)2固体没有完全溶解时，水溶液一定为饱和溶液，c(Mg2+ )不变。6B解析 A项，Mg(OH)2和MgF2两者阴、阳离子个数比相同，但Mg(OH)2的 气小，c(Mg2 + ) 也小；B项，NH+ 4水解显酸性，消耗OH-,使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动，c(Mg2 + )增大C项K只受温度影响 故两者的K是相等的D项 只要c(Mg2 + ).c2(F- )K (MgFJ , sss2Mg(OH)2就会转化为MgF2。7B解析 温度恒定

14、时，曲线上任意点的Ksp都相等，A项正确；a点对应Ag2SO4的不饱和溶液， 但蒸发可以使溶液中的c(Ag + )、c(SO4.)都变大，故不能实现由a点对应的溶液变到b点对 应的溶液，B项错误；由Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线可知：Ksp(Ag2SO4) = c2(Ag + ) c(SO-) = (1 x 10 一2)2X16X10 一2= 1.6X10 一5 , C 项正确；0.02 molL-i 的 AgNO3 溶液与 0.2 moLL-1 的 Na2SO4 溶液等体积混合后，溶液中 c2(Ag + )c(SO2.) = 0.012X0.1 = 1 X 10.5 Ksp，Ca3

15、(AsO4)2开始沉淀n 28.42 g L - 1解析(1)H2SO4的浓度为28.42 gL-1,转化为物质的量浓度为c = n =24V 98 gmol-10.29 mol L - 1。(2) K的表达式为离子浓度幂的乘积。K小的物质先生成沉淀，所以Fe3 +先沉淀。spsp当Ca2 +浓度增大时Ca2 +与SO2-可生成CaSO4沉淀。酸与碱发生中和反应(AsO；-) 增大，当Ca2 +与AsO4 -浓度幂的乘积达到Ca3(AsO丄的K时，开始沉淀。434 2 sp10. B解析 B 项为胶体的形成，该过程与沉淀溶解平衡无关。11. C解析 AgC 1 饱和溶液中 c(Ag +) =

16、1.8X10-10 molL-1 = VHx10_5 molL-1 , Ag2CrO4饱 和溶液中 c(Ag +) = 3.；2X 1.0X10-12 mo1L-1= 2X10-4 mo1L-1，故A、B、D 均错误；溶 解度小的沉淀可转化为溶解度更小的沉淀，所以向AgCl悬浊液中加入足量KI溶液，会有黄 色沉淀产生， C 正确。12. C解析 化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，K数值越大的难溶电解质在水中的 sp溶解能力越强，由Ksp可知，常温下，CuS的溶解度最小，故A错；将足量的ZnSO4晶体加 入到0.1 molL_i的Na2S溶液中，c(S2_)将减至非常小，而Zn2+的浓

17、度远远大于1.6X10-23 molL 一 1 ,故B错；因CuS比FeS更难溶，FeS沉淀可转化为CuS沉淀，故C正确；温度不 变，K (FeS)不变，故D错。sp13. (1)2NH+MgO=Mg2 +2NH3 f+H2O抑制Mg2+水解，以便得到更多更纯的产品(3) 蒸发浓缩，冷却结晶(4) 蓝色解析 步骤中发生反应的离子方程式为2NH+ +MgO=Mg2 + +2NH3 f +H2O。 步骤中调节pH = 6.0 - 6.5是为了抑制镁离子的水解，从而得到较纯净的硫酸镁晶体。 步骤是从溶液中得到硫酸镁晶体，故操作为将硫酸镁溶液蒸发浓缩，冷却结晶o (4)25 C时，Mg(OH)2的饱和

18、溶液中的c(OH-) = 3，5.6X10-12X2 molL一1 二 TTX 10一4 molL一1 则 c(HKw+ )=c(OH -)10-10 3molL-1 , pH=-lg c(H + )=10 + lg 11.29.6，所以溶液呈蓝色。 311.214 . (1)Cu2+(2)B不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小(4) Cu(OH)2+4NH3H2O=斗CuNH 3 42 +2OH+4H2O (5)B解析(1)据图知pH = 45时，Cu2 +开始沉淀为Cu(OH)2，因此pH = 3时，铜元素主要以 Cu2 +形式存在。(2)若要除去CuCl2溶液中的Fe3 +，以保证Fe3 +完全沉淀，而Cu2 +还未沉淀，据图知pH为4 左右。(3) 据图知，Co2 +和Ni2 +沉淀的pH范围相差太小，无法通过调节溶液pH的方法除去Ni(OH)2 溶液中的 Co2+。(4) 据已知条件结合原子守恒即可写出离子方程式：Cu(OH)2 + 4NH3H2O=斗CuNH 342 + +2OH-+ 4H2O。(5) 因为在FeS、CuS、PbS、HgS四种硫化物中只有FeS的溶度积最大，且与其他三种物质的 溶度积差别较大，因此应用沉淀的转化可除去废水中的Cu2+、Pb2+、Hg2+，且因FeS也难溶，不会引入新的杂质。