3.4 沉淀溶解平衡 同步练习
一、单选题
1.已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.0×10-16。下列说法错误的是( )
A.AgCl不溶于水,不能转化为AgI
B.在含有浓度均为0.001mol·L-1的Cl-、I-的溶液中缓慢加入AgNO3稀溶液,首先析出AgI沉淀
C.AgI比AgCl更难溶于水,所以,AgCl可以转化为AgI
D.常温下,AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI,则NaI的浓度必须不低于 ×10-11 mol·L-1
2.研究发现,在牙膏中添加氟化物能起到预防龋齿的作用,这是因为氟离子能与牙齿表面的釉质层{主要成分是羟基磷灰石}发生反应生成氟磷灰石:。下列说法错误的是( )
A.该反应的平衡常数表达式为
B.常温下,氟磷灰石的比羟基磷灰石的大
C.相比羟基磷灰石,氟磷灰石能够抵抗有机酸对牙齿的侵蚀
D.反应达到平衡时,羟基磷灰石的溶解速率等于氟磷灰石的溶解速率
3.常温下,用溶液分别滴定浓度均为的KCl、溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑的水解)。下列叙述不正确的是( )
A.计算可得
B.a点表示的是AgCl的不饱和溶液
C.向的混合液中滴入溶液时,先生成AgCl沉淀
D.的平衡常数为
4.25 ℃时,AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液。观察到的现象是先出现黄色沉淀,最终出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积Ksp(25 ℃)如下:
AgCl AgI Ag2S
Ksp(单位省略) 1.8×10-10 1.5×10-16 6.3×10-50
下列叙述错误的是( )
A.沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动
B.溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀
C.AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解程度相同
D.25 ℃时,在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中,所含Ag+的浓度不同
5.常温时,三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
已知。下列说法正确的是( )
A.加热可使b点移动到a点
B.常温下,三种物质中CuS的溶解度最小
C.常温下,的数量级为
D.若要除去溶液中混有的少量,则可加入CuS固体
6.已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10﹣12,Ksp[MgF2]=7.42×10﹣11.则该温度下,下列说法正确的是
( )
A.在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
B.饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2 溶液相比,前者的c(Mg2+)大
C.Mg(OH)2固体在0.01mol/L氨水中的Ksp比在 0.01mol/L NH4Cl 溶液中的Ksp小
D.在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF 溶液后,不可能有MgF2沉淀生成
7.下列说法正确的是( )
A.难溶电解质的溶度积越大,溶解度越大
B.用溶液除去水垢中的利用了
C.25℃时,向含有沉淀的溶液中加入固体,溶液中的增大
D.25℃时,向饱和溶液中加水,的溶解度、均增大
8.已知在25℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10﹣10,Ksp(AgI)=8.3×10﹣17,下列说法错误的是( )
A.向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体,AgCl的溶解度减小
B.由于Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),AgCl 沉淀在一定条件下可转化为AgI沉淀
C.在AgCl沉淀溶解平衡体系中加入蒸馏水,AgCl的Ksp增大
D.向等浓度的NaCl和NaI混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液,先出现AgI沉淀
9.T℃时,CdCO3和Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知pCd2+为Cd2+浓度的负对数,pN为阴离子浓度的负对数。下列说法正确的是( )
A.曲线I是CdCO3的沉淀溶解平衡曲线
B.加热可使溶液由X点变到Z点
C.Y点对应的Cd(OH)2溶液是过饱和溶液
D.T℃,在CdCO3(s)+2OH-(aq) Cd(OH)2(s)+(aq)平衡体系中,平衡常数K=102
10.常温下,某研究小组用数字传感器探究AgCl的沉淀溶解平衡。一段时间内,实验测得AgCl悬浊液中溶解的AgCl浓度变化如图所示,其中a点表示AgCl固体溶于水形成的悬浊液。下列说法不正确的是( )
A.a点悬浊液中存在沉淀溶解平衡
B.图中b点可能滴加了溶液
C.图中c点后有黄色沉淀生成
D.由图可知:
11.室温下,用0.01mol·L-1CuSO4溶液浸泡NiS固体,一段时间后过滤,向滤液中加入氨水,产生蓝色沉淀。已知Ksp(NiS)=1.0×10 21,Ksp(CuS)=1.5×10 36,Ksp(PbS)=9×10 29。下列有关说法正确的是( )
A.过滤后所得溶液中存在:c(Ni2+)·c(S2 )<Ksp(NiS)
B.滤液中加入氨水产生蓝色沉淀的离子方程式:Cu2++2OH =Cu(OH)2↓
C.欲使反应NiS + Cu2+Ni2+ + CuS向右进行,则需满足>×1015
D.用0.01 mol·L-1CuSO4溶液浸泡PbS固体,不能得到CuS固体
12.下列图示与对应的叙述相符合的是( )
A. 表示某可逆反应中物质浓度随时间的变化,反应在t时刻达到平衡状态
B. 表示NO2在恒容密闭容器中发生反应:2NO2(g)N2O4(g), NO2体积分数与温度的变化曲线,则该反应的正反应△H<0
C. 表示某温度时,BaSO4在水中溶解平衡曲线,蒸发水可使港液由b点变到a点
D. 表示分别稀释10mLpH均为12的NaOH和NH3,H2O溶液时pH的变化,曲线I表示 NH3 HO 溶液,n>100
13.已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,下列叙述中错误的是( )
A.25℃时,向等浓度的MgCl2和FeCl3混合溶液中逐滴加入氨水,先出现红褐色沉淀
B.25℃时,MgCl2溶液中有少量FeCl3时,可以加入MgO进行除杂
C.25℃时,加大量水稀释氨水,电离程度增大,溶液导电能力增强
D.25℃时, +H2O NH3·H2O+H+的平衡常数为5.6×10-10
14.已知溶解度也可用物质的量浓度表示,25℃时,Ag2SO4在不同浓度 溶液中的溶解度如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中a、b两点c(Ag+)相同
B.在c点的溶液中加入少量Na2SO4固体,溶液可变为a点
C.该温度下,Ag2SO4溶度积为10-5
D.Ag2SO4溶于水形成的饱和溶液中,c(Ag+)=c( )
15.向废水中加入硫化物可以依次获得CuS、ZnS纳米粒子。常温下,H2S Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15,溶液中平衡时相关离子浓度的关系如图,下列说法错误的是( )
A.Ksp(CuS)的数量级为10-37
B.a点对应的CuS溶液为不饱和溶液
C.向p点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由p向q方向移动
D.H2S+Zn2+ ZnS + 2H+平衡常数很大,反应趋于完全
16.一定温度下,三种碳酸盐 (M: 、 、 )的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A. 的数量级为
B.向 的悬浊液中加入少量水,充分振荡后 不变
C.a点表示的溶液中,
D.向浓度均为 的 、 、 的混合溶液中逐滴加入 溶液,最先生成 沉淀
二、综合题
17.醋酸镍[(CH3COO)2Ni]是一种重要的化工原料。一种以含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)为原料,制取醋酸镍的工艺流程图如图:
相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如表:
(1)酸浸过程中,1mol NiS失去6NA个电子,同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的离子方程式 。
(2)滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是 、 。
(3)写出氧化步骤中加入过氧化氢发生反应的离子方程式 。
(4)调节pH步骤中,溶液pH的调节范围是 。
(5)沉镍过程中,若c(Ni2+)=2.0 mol/L,欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[c(Ni2+)<10-5mol/L],则需要加入碳酸钠固体的物质的量最少为 mol。
18.已知25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2×10﹣20.
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于 .
(2)要使0.2mol L﹣1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH为 .
19.醋酸在日常生活和生产中的应用很广泛.
(1)pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”),溶液中c(Na+) c (CH3COO﹣)(填“>”、“=”或“<”).
(2)25℃时,向0.1mol L﹣1的醋酸中加入少量醋酸钠固体,当固体溶解后,测得溶液pH增大,主要原因是 .
(3)室温下,如果将0.1mol CH3COONa固体和0.05mol HCl全部溶于水形成混合溶液中: 和 两种粒子的物质的量之和等于0.1mol.
(4)用标准的NaOH溶液滴定未知浓度的醋酸,选用酚酞为指示剂,下列能造成测定结果偏高的是 .
A.未用标准液润洗碱式滴定管
B.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有气泡
(5)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学查阅资料并设计如表实验.资料:AgSCN是白色沉淀,相同温度下,溶解度:AgSCN>AgI.
操作步骤 现象
步骤1:向2mL 0.005mol L﹣1 AgNO3溶液中加入2mL 0.005mol L﹣1KSCN溶液,静置. 出现白色沉淀.
步骤2:取1mL上层清液于试管中,滴加1滴2mol L﹣1 Fe(NO3)3溶液. 溶液变红色.
步骤3:向步骤2的溶液中,继续加入5滴3mol L﹣1AgNO3溶液. ,溶液红色变浅.
步骤4:向步骤1余下的浊液中加入5滴3mol L﹣1KI溶液. 出现黄色沉淀.
①写出步骤2中溶液变红色的离子方程式 ;
②步骤3中现象a是 ;
③用化学平衡原理解释步骤4的实验现象
20.
(1)将氯化铝溶液蒸干灼烧得到的固体物质是(填化学式) 向纯碱溶液中滴入几滴酚酞会变红,原因是(用离子方程式表示) 。
(2)牙齿表面由一层坚硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着。它在唾液中存在下列平衡:Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2++3PO43-+OH-。进食后细菌和酶作用于食物产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀,其原因是 。
(3)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94KJ热量,此反应的热化学方程式为
21.电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡,请回答下列问题。
(1)已知部分弱酸的电离常数如下表:
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离常数(25℃) Ka = 1. 77×10 -4 Ka=4.3×10-10 Ka1=5.0×10-7 Ka2=5.6×10-11
①0.1 moI/L NaCN溶液和0.1mol/L NaHCO3溶液中,c(CN-) c(HCO3 -)(填“>”、“<”或“=”)。
②常温下,pH相同的三种溶液a.HCOONa b.NaCN c.Na2CO3,其物质的量浓度由大到小的顺序是 (填编号)。
③已知25℃时,HCOOH( aq) +OH -( aq)=HCOO-(aq) +H2O(1) △H=-a kJ/mol
H+(aq) +OH-(aq) =H2O(1) △H=-b kJ/mol
甲酸电离的热化学方程式为 。
④将少量CO2通入NaCN溶液,反应的离子方程式是 。
⑤室温下,—定浓度的HCOONa溶液pH =9,用离子方程式表示溶液呈碱性的原因是 ,溶液中 。
(2)室温下,用0.100 mol/L盐酸溶液滴定20.00mL0.100mol/L 的某氨水溶液,滴定曲线如图所示。
①d点所示的溶液中离子浓度由大到小的顺序依次为 。
②b点所示的溶液中c(NH3·H2O)-c(NH4+)= (用溶液中的其它离子浓度表示)。
③pH =10的氨水与pH =4的NH4Cl溶液中,由水电离出的c(H+)之比为 。
(3)已知Ksp(BaCO3) =2.6×10-9,Ksp( BaSO4)=1.1×10-10.
①现将浓度为2×10-4mol/LNa2CO3溶液与BaCl2溶液等体积混合,则生成BaCO3沉淀所需BaCl2溶液的最小浓度为 mol/L。
②向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液,当有BaCO3沉淀生成时,溶液中 = (保留三位有效数字)。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A、AgI比AgCl更难溶,反应向着更难溶的方向进行,因此AgCl能转化成AgI,故A符合题意;
B、Ksp(AgI)=c(Ag+)×c(I-),c(Ag+)=Ksp(AgI)/c(I-) =10-13mol·L-1,Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-),c(Ag+)=Ksp(AgCl)/c(Cl-) =1.8×10-7mol·L-1,因此AgI先沉淀,故B不符合题意;
C、根据选项A的分析,故C不符合题意;
D、AgCl溶液中c2(Ag+)=Ksp(AgCl),c(Ag+)=×10-5mol·L-1,c(I-)=Ksp/c(Ag+)=×10-11mol·L-1,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.AgI比AgCl更难溶;
B.溶解度小的物质先生成沉淀;
C.根据沉淀转化原理分析;
D.根据Ksp(AgCl)求出c(Ag+),再利用Ksp(AgI)求出碘离子的浓度。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.Ca5(PO4)3OH和Ca5(PO4)3F均为固体物质,化学平衡常数计算式中不代入无浓度物质数据,所以根据化平常数计算格式,不符题意;
B.沉淀自发的转化一般是由较难溶转化为更难溶,所以氟磷灰石Ksp应更小,符合题意;
C.根据题意,生成的氟磷灰石是最终起到抗龋齿的物质,不符题意;
D.根据沉淀溶解平衡表达式,羟基磷灰石溶解速率可用单位时间内OH-浓度变化量表示,即,氟磷灰石溶解速率可用单位时间内F-浓度变化量表示,即,而这两个速率值正好是题中反应的正反应速率和逆反应速率的表达值,化学平衡达到时,不同物质的互为逆向的反应速率之比等于两物质化学计量数之比,所以,不符题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据化平常数计算格式;
B.沉淀自发的转化一般是由较难溶转化为更难溶;
C.根据题意分析;
D.根据化学平衡达到时,不同物质的互为逆向的反应速率之比等于两物质化学计量数之比。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.由图可知,当lgc(C2O42 )=-2.46时,-lgc(Ag+)=4,即c(C2O42 )=10-2.46mol/L,c(Ag+)=10-4mol/L,则Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+) c(C2O42 )=(10-4)2×10-2.46=10-10.46,A不符合题意;
B.由图可知,a点在AgCl曲线的下方,c(Cl-)相同时,a点对应的c(Ag+)>曲线上对应的c(Ag+),则a点时Qc>Ksp(AgCl),所以a点表示AgCl的饱和溶液,B符合题意;
C.由图可知,当阴离子浓度相同时,生成AgCl沉淀所需的c(Ag+)小,则向c(Cl-)=c(C2O42 )的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成AgCl沉淀,C不符合题意;
D.由A项可知,该温度下Ksp(Ag2C2O4)=10-10.46,而Ksp(AgCl)=c(Ag+) c(Cl-)=10-4×10-5.75=10-9.75,所以Ag2C2O4(s)+2Cl-(l) 2AgCl(s)+C2O42 (aq)的平衡常数
K=,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+) c(C2O42 ),结合图像分析。
B.a点在AgCl曲线的下方,表示AgCl的饱和溶液。
C.当阴离子浓度相同时,生成AgCl沉淀所需的c(Ag+)小。
D.根据图示信息可算出该温度下,Ksp(Ag2C2O4)和Ksp(AgCl),结合平衡常数表达式进行分析。
4.【答案】C
【解析】【解答】A. 沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动,A不符合题意;
B. 对于相同类型的难溶性盐,一般情况下溶度积大的沉淀可转化为溶度积小的沉淀,B不符合题意;
C. 溶度积是常数,只随温度的变化而变化,因此氯离子浓度增大,银离子浓度减小,C符合题意;
D. Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-),Ksp(AgI)= c(Ag+)c(I-),Ksp(Ag2S)= c2(Ag+)c(S2-),那么饱和AgCl溶液中c(Ag+)= =1×10-5mol/L,饱和AgI溶液中c(Ag+)= =3×10-8mol/L,饱和 Ag2S溶液中c(Ag+)= mol/L,因此所含Ag+的浓度不同,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. 根据平衡移动原理进行分析;
B. 对于相同类型的难溶性盐,一般情况下溶度积大的沉淀可转化为溶度积小的沉淀;
C. 根据同离子效应进行分析判断;
D. 根据AgCl、AgI、Ag2S的溶度积计算。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.加热导致沉淀的溶度积常数改变,不能使b点移动到a点,A不符合题意;
B.结合图像信息,p(S2-)=0时,对应的p(M2+)的数值越大,离子浓度越小,溶解度越小,B符合题意;
C .p(S2-)=0时,c(S2-)=1mol/L,对应的p(Mn2+)=15,c(Mn2+)=10-15mol/L,= c(S2-)×c(Mn2+)=1×10-15= ,C不符合题意;
D.除去溶液中混有的少量,加入CuS固体,会引入新的杂质铜离子,不能除杂,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Ksp会随着温度的变化而变化;
C.根据= c(S2-)×c(Mn2+)计算;
D.加入CuS固体会引入杂质离子。
6.【答案】A
【解析】【解答】解:A.铵根离子与氢氧根离子结合生成弱碱,促进氢氧化镁的溶解,则Mg(OH)2的溶解平衡正向移动,c(Mg2+)增大,故A正确;
B.同类型的难溶电解质,Ksp大的溶解度大,由Ksp[MgF2]大,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2 溶液相比,后者的c(Mg2+)大,故B错误;
C.Ksp与浓度无关,与温度有关,则Mg(OH)2固体在0.01mol/L氨水中的Ksp与在 0.01mol/L NH4Cl 溶液中的Ksp相同,故C错误;
D.Qc(MgF2)>Ksp(MgF2)时生成MgF2沉淀,则Mg(OH)2的悬浊液加入NaF 溶液后,可能有MgF2沉淀生成,故D错误;
故选A.
【分析】A.铵根离子与氢氧根离子结合生成弱碱,促进氢氧化镁的溶解;
B.同类型的难溶电解质,Ksp大的溶解度大;
C.Ksp与浓度无关,与温度有关;
D.Qc(MgF2)>Ksp(MgF2)时生成MgF2沉淀.
7.【答案】B
【解析】【解答】A.难溶电解质的溶度积越大,溶解度越小,A不符合题意;
B.用 溶液除去水垢中的 利用向更难溶的物质转化, ,B符合题意;
C.25℃时,向含有 沉淀的溶液中加入 固体,存在平衡 , 增加平衡逆向移动,溶液中的 减小,C不符合题意;
D. 的 只受温度影响,加水不能影响,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.难溶电解质的溶度积越大,溶解度越小;
B.依据沉淀转化原理分析;
C.依据沉淀转化平衡移动原理分析;
D. 只受温度影响。
8.【答案】C
【解析】【解答】解:A.氯化银的悬浊液存在沉淀的溶解平衡,加入NaCl固体后,氯离子浓度增大,平衡逆向移动,AgCl的溶解度减小,故A正确;
B.根据沉淀转化原理:溶解度小的能转化为溶解度更小的,所以AgCl可以转化为AgI,故B正确;
C.溶度积只受温度的影响,加入蒸馏水,溶度积不变,故C错误;
D.AgI的溶度积较小,则向等浓度的NaCl和NaI混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液,先出现AgI沉淀,故D正确.
故选C.
【分析】由题给数据可知,Ksp(AgI)较小,则AgI较AgCl难溶于水,溶度积只受温度的影响,结合浓度对平衡移动的影响解答该题.
9.【答案】D
【解析】【解答】A.CdCO3(s) Cd2+( aq)+(aq),则c(Cd2+)= c(),CdCO3的沉淀平衡中pCd2+=pN,故曲线Ⅱ是CdCO3的沉淀溶解平衡曲线,A不符合题意;
B.由A分析可知,曲线I是Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲线,Cd(OH)2 (s) Cd2+( aq)+2OH- (aq),则c(Cd2+)= 2c(OH-),加热平衡正向移动,Cd2+、OH-离子浓度变大,但是不会相等,B不符合题意;
C.曲线上的点为达到了沉淀溶解平衡,pCd2+为Cd2+浓度的负对数,pN为阴离子浓度的负对数,则数值越大,离子浓度越小,Y点在曲线上方,说明离子浓度小,故为不饱和溶液,C不符合题意;
D.T℃,由图可知,pN=4时,CdCO3中pCd2+为8,即;pN=4时,Cd(OH)2中pCd2+为6,即;在CdCO3(s)+2OH-(aq) Cd(OH)2(s)+(aq)平衡体系中,平衡常数K=,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、结合图象,可以知道II pCd2+ = pN =6;
B、升高温度,溶度积增大,离子浓度增大;
C、p值越大,其离子浓度越小;
D、。
10.【答案】D
【解析】【解答】A.AgCl的悬浊液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq),A不符合题意;
B.Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),b点后溶解的AgCl变少,说明b点后AgCl沉淀溶解平衡逆向移动,故b点滴加的可能是硝酸银溶液,B不符合题意;
C.c点滴加KI溶液后,氯离子浓度升高然后达到一个比起始时略高的值,则说明此时溶液中银离子浓度减小,而部分银离子转化为碘化银沉淀,因此c点后有黄色沉淀生成,C不符合题意;
D.由C选项的分析,c点后产生了碘化银,故应有
,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.难溶物中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)。注意化学式或离子之后要表明状态。
B.由图可知,b点之后溶解的AgCl变少,说明沉淀溶解平衡逆向移动。加入AgNO3溶液,会使c(Ag+)增大,利于平衡逆向移动。
C.c点之后溶解的AgCl变多,说明沉淀溶解平衡正向移动。加入KI溶液,I-会与Ag+结合生成AgI黄色沉淀,使得c(Ag+)减小,利于平衡右移。
D.根据C项分析,AgI比AgCl的溶解度小,说明Ksp(AgCl)>Ksp(Agl)。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.室温下,用0.01mol·L-1CuSO4溶液浸泡NiS固体,发生沉淀转化:NiS + Cu2+Ni2+ + CuS,则NiS溶解、NiS(s) Ni2+(aq)+S2-(aq)向右移动,过滤后所得溶液中存在:Qc(NiS)=c(Ni2+)·c(S2 )<Ksp(NiS),A符合题意;
B.氨水是弱电解质,不能拆写为离子,B不符合题意;
C.反应NiS + Cu2+Ni2+ + CuS的平衡常数,欲使反应NiS + Cu2+Ni2+ + CuS向右进行,需满足,即<×1015,C不符合题意;
D.Ksp(CuS)=1.5×10 36,Ksp(PbS)=9×10 29,则PbS 的溶解度大于 CuS,用0.01 mol·L-1CuSO4溶液浸泡PbS固体,发生沉淀转化:PbS + Cu2+Pb2+ + CuS,能得到CuS固体,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据Ksp得到CuS比NiS难溶,因此对于NiS来说处于溶解状态
B.加入氨水,氨水为弱电解质
C.根据浓度商与K进行对比计算
D.根据Ksp比较进行判断
12.【答案】B
【解析】【解答】t时刻,虽然生成物的浓度等于反应物的浓度,当还没有建立平衡,A不符合题意;
B、NO2的体积分数最小时,反应达到平衡,以后升高温度,NO2的体积分数增大,即升高温度,平衡向逆反应方向移动,即正反应方向是放热反应,△H<0,B符合题意;
C、蒸发水,c(Ba2+)和c(SO42-)的浓度都增大,C不符合题意;
D、NH3·H2O是弱碱,部分电离,相同pH,NH3·H2O的浓度大于NaOH,加水稀释,促进NH3·H2O的电离,稀释相同体积,NaOH的pH大,因此I是NaOH,II是NH3·H2O,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.t时刻表示浓度相等,正逆反应速率不相等;
B.结合温度对反应速率和平衡移动的影响分析;
C.b点到a点的过程中,c(SO42-)不变;
D.稀释会促进弱电解质的电离;
13.【答案】C
【解析】【解答】A、假设镁离子和铁离子的浓度为0.01mol/L,依据溶度积可以计算出形成两种沉淀时需要的氢氧根离子浓度,形成氢氧化铁所需要的氢氧根离子浓度小,不符合题意,不选A;
B、氯化镁溶液中有少量氯化铁,可以加入氧化镁进行除杂,利用了氧化镁消耗氯化铁水解生成的氢离子,促进氯化铁水解生成氢氧化铁,同时氧化镁转化成氯化镁,不引入新的杂质,不符合题意,不选B;
C、加大量水稀释氨水,促进氨水的电离平衡正向移动,电离程度增大,但由于加入大量水,导致溶液体积变大,铵根离子浓度和氢氧根离子浓度降低,溶液导电能力减弱,符合题意,选C;
D、常温下,铵根离子水解平衡常数和氨水的电离平衡常数的乘积等于水的离子积,不符合题意,不选D。
【分析】A.溶度积越小,越易生成沉淀;
B.加入MgO,调节溶液pH,可促使铁离子水解;
C.加水稀释,浓度减小,导电能力减小;
D.根据NH3 H2O的电离常数和水的离子积常数计算。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.曲线为达到沉淀溶解平衡时的曲线,溶度积常数相同,但a点和b点c( )不一样,根据Ksp=c2(Ag+) c( )可知图中a、b两点c(Ag+)不相同,故A不符合题意;
B.在c点的溶液是不饱和溶液,加入少量Na2SO4固体,溶液中c( )增大,不可能从c点变为a点,故B不符合题意;
C.根据图象上相关数据,Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO (aq),当c( )=1mol/L时,溶液中c(Ag+)=10-2.5mol/L,则Ksp=c2(Ag+) c( )=(10-2.5)2×1=1×10-5,故C符合题意;
D.Ag2SO4溶于水形成的饱和溶液中存在:Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO (aq),则c(Ag+)=2c( ),故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.曲线为达到沉淀溶解平衡时的曲线,a点和b点c( )不一样;
B.加入少量Na2SO4固体,溶液中c( )增大,结合图示分析解答;
C.依据图像和Ksp=c2(Ag+) c( )分析解答;
D.依据溶液电荷守恒分析解答。
15.【答案】D
【解析】【解答】A. 最上面一条直线代表CuS溶液中相关离子浓度的关系, CuS的溶度积Ksp=c(Cu2+)×c(S2-) ,这条线上的每一个点对应的溶液为CuS的饱和溶液,任取一点,c(Cu2+)=1×10-18mol·L-1,此时c(S2-)在10-19~10-18之间,根据图像,大概为10-18.3mol·L-1,代入上式,Ksp(CuS)=1×10-18×1×10-18.3=1×10-36.3,数量级约为10-37,故A说法不符合题意;
B. 在相同c(Cu2+)时,a点c(S2-)比饱和溶液中c(S2-)小,即a点QcC. p点存在溶解平衡是ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq),加入Na2S固体,溶液中c(S2-)增大,溶解平衡向左进行,溶液中c(Zn2+)减小,但该溶液仍为ZnS的饱和溶液,溶液组成由p向q方向移动,故C说法不符合题意;
D. 该反应的平衡常数表达式为K= ,按照A选项方法,c(S2-)=10-12mol·L-1,根据图像,c(Zn2+)约为10-10.3mol·L-1,则Ksp(ZnS)=10-10.3×10-12=10-22.3,将数值代入上式,得出K=1.3×10-7×7.1×10-15× =1.3×7.1×100.3<105(趋向进行完全K>105),因此该反应不趋于完全,故D说法符合题意;
故答案为:D。
【分析】首先审清横坐标和纵坐标代表的意义,因为本题中横坐标和纵坐标是负对数,因此数值越大,其对应的离子浓度越小,然后注意溶度积的计算、溶解平衡等。
16.【答案】D
【解析】【解答】A.当 时, , = , ,所以 的数量级为 ,故A不符合题意;
B.向 的悬浊液中加少量水后,由于温度不变, 不变,所以 不变,故B不符合题意;
C.a点对应的 , ,即 , , ,故C不符合题意;
D.当 时, ,即 ,故 ,溶度积越小的难溶电解质越容易生成沉淀,向浓度均为 的 、 、 的混合溶液中加入 溶液时,先生成 沉淀,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据计算;
B.加水Ksp不变;
C.a点为CaCO3的饱和溶液,;
D.Ksp小的先沉淀。
17.【答案】(1)
(2);
(3)
(4)
(5)0.296
【解析】【解答】(1)酸浸过程中,1mol NiS被硝酸氧化失去6NA个电子,同时生成两种无色有毒气体,则生成NO和SO2,其反应的离子方程式为 ;(2)由流程分析可知,滤渣1为 ,滤渣3为 ,故答案为: ; ;(3)调节pH使Al3+、Fe3+转化为沉淀,同时Ni2+不能转化为沉淀,根据表中的数据可知,调节pH的范围为 ;(4)根据表格信息可知,溶液中的亚铁离子不容易转化为沉淀,加入H2O2目的是将亚铁离子氧化为Fe3+,其反应的离子方程式为: ;(5)已知NiCO3的Ksp=9.6×10-4,使100mL该滤液中的Ni2+沉淀物完全,即[c(Ni2+)≤10-5mol L-1],则溶液中c(CO32-)= = mol/L=0.96mol/L,与Ni2+反应的n(CO32-)=cV=2mol/L×0.1L=0.2mol,则加入的碳酸钠的总物质的量n(CO32-)=0.2mol+0.96mol/L×0.1L=0.296mol,故答案为:0.296。
【分析】含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)粉碎,加硫酸和硝酸酸浸,过滤,滤渣1为二氧化硅和硫酸钙,浸出液含有Ni2+、Fe2+、Al3+、Ca2+,加H2O2把亚铁离子氧化为Fe3+,然后加NaOH调节pH,使Al3+、Fe3+转化为沉淀,同时Ni2+不能转化为沉淀,所以调节pH的范围5.0≤pH<6.7,过滤,滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝,滤液中含有Ni2+、Ca2+,再加氟化铵,生成CaF2沉淀,过滤,滤渣3为CaF2,滤液中加碳酸钠生成NiCO3沉淀,过滤,滤渣中加醋酸溶解,生成(CH3COO)2Ni溶液,然后蒸发浓缩、冷却结晶得到(CH3COO)2Ni固体,结合选项分析解答。
18.【答案】(1)5
(2)6
【解析】【解答】解:(1)如生成沉淀,应满足c(Cu2+)×c2(OH﹣)>2×10﹣20,c(Cu2+)=0.02mol/L,则c(OH﹣)= mol/L=10﹣9mol/L,则c(H+)=10﹣5mol/L,pH=5,
故答案为:5;(2)使0.2mol L﹣1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则c(Cu2+)=2×10﹣4mol/L,则c(OH﹣)= mol/L=10﹣6mol/L,则c(H+)=10﹣6mol/L,pH=6,故答案为:6.
【分析】(1)如生成沉淀,应满足c(Cu2+)×c2(OH﹣)>2×10﹣20,c(Cu2+)=0.02mol/L,可计算c(OH﹣),进而计算pH;(2)使0.2mol L﹣1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则c(Cu2+)=2×10﹣5mol/L,以此计算pH.
19.【答案】(1)酸性;<
(2)醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小
(3)CH3COOH;CH3COO﹣
(4)A
(5)出现白色沉淀;Fe3++3SCN﹣ Fe(SCN)3;出现白色沉淀;AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN﹣(aq),加入KI后,因为溶解度:AgI<AgSCN,Ag+与I﹣反应生成AgI黄色沉淀:Ag++I﹣═AgI↓,AgSCN的溶解平衡正向移动
【解析】【解答】解:(1.)pH=3的醋酸,其浓度大于0.001mol/L,pH=11的氢氧化钠,其浓度等于0.001mol/L,等体积混合后,醋酸过量,为醋酸和醋酸钠的混合溶液,则溶液显酸性,醋酸过量,溶液呈酸性,所以c(H+)>C(OH﹣),根据电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣),所以c(Na+)<c(CH3COO﹣),
故答案为:酸性;<;
(2.)25℃时,向0.1mol/L的醋酸溶液中加入少量的醋酸钠固体,当固体溶解后,测得溶液的pH增大,醋酸钠溶解导致溶液中醋酸根离子浓度,抑制醋酸电离,溶液中氢离子浓度减小,则氢氧根离子浓度增大;
故答案为:醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小;
(3.)由醋酸根的物料守恒可知,n(CH3COOH)+n(CH3COO﹣)=0.1mol,
故答案为:CH3COOH;CH3COO﹣;
(4.)A.未用标准液润洗碱式滴定管,导致浓度降低,消耗体积增大,测定结果偏高,故A正确;
B.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,导致数读小了,测定结果偏低,故B错误;
C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗,无影响,故C错误;
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有气泡,则所读取的消耗的标准液的体积偏小,则计算出的待测液的浓度偏低,故D错误;
故答案为:A;
(5.)①铁离子遇到硫氰化钾显示红色,发生的反应为:Fe3++3SCN﹣ Fe(SCN)3,故答案为:Fe3++3SCN﹣ Fe(SCN)3;②加入硝酸银,银离子会和硫氰酸根离子之间反应得到AgSCN白色沉淀,故答案为:出现白色沉淀;③AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN﹣(aq),加入KI后,因为溶解度:AgI<AgSCN,沉淀会向着更难溶的方向转化,即Ag+与I﹣反应生成AgI黄色沉淀:Ag++I﹣═AgI↓,AgSCN的溶解平衡正向移动,
故答案为:AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN﹣(aq),加入KI后,因为溶解度:AgI<AgSCN,Ag+与I﹣反应生成AgI黄色沉淀:Ag++I﹣═AgI↓,AgSCN的溶解平衡正向移动
【分析】(1)pH=3的醋酸,其浓度大于0.001mol/L,pH=11的氢氧化钠,其浓度等于0.001mol/L,等体积混合后,醋酸过量;根据电荷守恒可知分析;(2)25℃时,向0.1mol/L的醋酸溶液中加入少量的醋酸钠固体,当固体溶解后,测得溶液的pH增大,醋酸根离子增大抑制醋酸电离;(3)由醋酸根的物料守恒分析;(4)结合c酸V酸=c碱V碱及实验操作进行误差分析;(5)①铁离子遇到硫氰化钾因发生反应而显示红色;②银离子会和硫氰酸根离子之间反应得到AgSCN白色沉淀;③沉淀向着更难溶的方向转化.
20.【答案】(1)Al2O3;CO32-+H2O HCO3-+OH-
(2)酸中和了OH-,促进溶解平衡右移
(3)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.28kJ·mol-1
【解析】【解答】(1)氯化铝水解生成氢氧化铝和盐酸,将氯化铝溶液加热蒸干,促进氯化铝水解,平衡向右移动,盐酸挥发,得到氢氧化铝固体,灼烧得到氧化铝;碳酸根水解溶液显碱性,因此向纯碱溶液中滴入几滴酚酞会变红,水解的离子方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-;(2)Ca5(PO4)3OH在唾液中存在下列平衡反应:Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2++3PO43-+OH-,进食后细菌和酶作用于食物产生有机酸,有机酸与OH-反应,H++OH-=H2O,使沉淀溶解平衡向右移动,导致Ca5(PO4)3OH溶解,造成龋齿;(3)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94kJ热量,因此1mol碳即12g碳完全燃烧吸收的热量是12×10.94kJ=131.28kJ·mol-1,则此反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.28 kJ·mol-1。
【分析】(1)根据温度对水解平衡的影响分析;根据碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根水解分析解答;(2)依据外界条件对沉淀溶解平衡的影响因素分析;(3)根据1g碳反应吸收的热量书写反应的热化学方程式。
21.【答案】(1)<;abc;HCOOH(aq) HCOO-(aq)+H+(aq) △H=(-a+b)kJ/mol;CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-;HCOO-+H2O HCOOH+OH-;1.77×105
(2)c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);2 c(H+)-2c(OH-);10-6
(3)5.2×10-5;23.6
【解析】【解答】本题考查电离平衡常数的应用,盐类水解的规律,弱酸电离热化学方程式的书写,水解离子方程式的书写,溶液中水电离的c(H+)的计算,溶液中粒子浓度的大小比较,溶度积的计算。(1)①由于Ka(HCN) Ka1(H2CO3),根据“越弱越水解”,0.1mol/LNaCN溶液中CN-的水解能力大于0.1mol/LNaHCO3溶液中HCO3-的水解能力,则c(CN-) c(HCO3-)。
②由于Ka(HCOOH) Ka(HCN) Ka2(H2CO3),根据“越弱越水解”,等物质的量浓度的HCOONa、NaCN、Na2CO3溶液水解能力HCOO- CN- CO32-,溶液pH由大到小的顺序为:Na2CO3 NaCN HCOONa;pH相同的三种溶液物质的量浓度由大到小的顺序为:HCOONa NaCN Na2CO3,即a b c。③ 将两式编号,
HCOOH(aq)+OH -(aq)=HCOO-(aq)+H2O(l)ΔH=-a kJ/mol(①式)
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-b kJ/mol(②式)
应用盖斯定律,①式-②式得,HCOOH(aq) HCOO-(aq)+H+(aq)ΔH=(-a+b)kJ/mol。④由于Ka1(H2CO3) Ka(HCN) Ka2(H2CO3),根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律,将少量CO2通入NaCN溶液中生成HCN和NaHCO3,反应的化学方程式为CO2+H2O+NaCN=NaHCO3+HCN,离子方程式为CO2+H2O+CN-=HCN+HCO3-。
⑤室温下一定浓度的HCOONa溶液pH=9,溶液呈碱性说明HCOO-发生水解,HCOO-水解的离子方程式为HCOO-+H2O HCOOH+OH-。该水解反应的水解平衡常数= = = = =5.65 10-11,pH=9即c(H+)=1 10-9mol/L,c(OH-)=1 10-5mol/L, 1 10-5=5.65 10-11, =5.65 10-6,则 =1.77 105。(2)①d点加入20mL盐酸溶液,盐酸与氨水恰好完全反应得到NH4Cl溶液,NH4Cl溶液中由于NH4+的水解溶液呈酸性,d点所示溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Cl-) c(NH4+) c(H+) c(OH-)。②b点加入10mL盐酸溶液,盐酸与氨水反应后得到等物质的量浓度的NH4Cl和NH3·H2O的混合液,溶液中的电荷守恒为c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),溶液中的物料守恒为c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-),两式整理得,c(NH3·H2O)-c(NH4+)=2c(H+)-2c(OH-)。
③pH=10的氨水溶液中H+全部来自水电离,c(H+)水=c(H+)溶液=1 10-10mol/L;pH=4的NH4Cl溶液中H+与OH-全部来自水电离,水电离的OH-部分与NH4+结合成NH3·H2O,c(H+)水=c(H+)溶液=1 10-4mol/L;pH=10的氨水溶液与pH=4的NH4Cl溶液中水电离的c(H+)之比为(1 10-10mol/L):(1 10-4mol/L)=10-6。(3)①将Na2CO3溶液与BaCl2等体积混合后,c(CO32-)=1 10-4mol/L,c(Ba2+)=1/2c(Ba2+)原溶液,要形成沉淀c(Ba2+)·c(CO32-)=Ksp(BaCO3)=2.6 10-9,c(Ba2+)=2.6 10-9 (1 10-4)=2.6 10-5mol/L,所需BaCl2溶液的最小浓度为5.2 10-5mol/L。
②向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液,当有BaCO3沉淀生成时,溶液中 = =23.6。
【分析】(1)弱酸的电离平衡常数越小,就代表酸的酸性越弱;弱酸的酸性越弱,其弱酸根离子水解程度就越弱;热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物,还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量;离子方程式,即用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。是指可溶性物质可拆的反应。多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是:一色,二性,三特殊,四反应。
(2)弱酸根或弱碱阴离子的水解反应会促进水的电离,因为弱酸根离子和弱碱阴离子会结合氢离子和氢氧根离子生成弱酸和弱碱;
(3)沉淀溶解平衡是指在一定温度下难溶电解质晶体与溶解在溶液中的离子之间存在溶解和结晶的平衡,称作多项离子平衡,也称为沉淀溶解平衡。