3.4 沉淀溶解平衡 课后练习
一、单选题
1.氯化亚铜(CuCl)是一种难溶于水的白色固体,常温下,CuCl(s)Cu+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.2×10-6。在氯离子浓度较大的体系中,氯化亚铜发生溶解,生成两种配合物离子:CuCl(s)+Cl-(aq)=(aq) K1=0.36;(aq)+Cl-(aq)(aq) K2。用盐酸溶解时,溶液中含铜粒子分布分数(δ)与c(Cl-)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.常温下,反应的平衡常数K1>K2
B.图中交点处溶液中:c(H+)-c(OH-)>2c(Cl-)
C.Cu+(aq)+2Cl-(aq)(aq)的平衡常数K=3.0×105
D.常温下,若溶液中几乎不含Cu+,则c(Cl-)至少大于0.12mol·L-1
2.在T° C时,Ag2CrO4 (橘红色)及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.T° C时,Ag2CrO4的Ksp为1.0×10-9
B.T℃时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp不相等
C.曲线I是CdCO3的沉淀溶解平衡曲线
D.T℃,在CdCO3(s) +2OH- (aq)Cd(OH)2(s)+(aq)平衡体系中,平衡常数K=102
3.下列实验不能达到预期目的的是( )
序号 实验操作 实验目的
A 向含有AgCl和AgNO3的浊液中滴加Na2S溶液,有黑色沉淀生成 证明Ksp(Ag2S)sp(AgCl)
B 将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,溶液变红褐色 制备Fe(OH)3胶体
C 配制FeCl2溶液时,向溶液中加入少量Fe和稀盐酸 抑制Fe2+水解和防止Fe2+被氧化
D 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中 研究温度对化学平衡移动的影响
A.A B.B C.C D.D
4.陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 来源丰富,易于制取和储存 用液态作火箭发动机燃料
B NaClO水解使溶液呈碱性 用“84”消毒液给日常用品消毒
C 比更难溶于水 用除去水垢中的
D 活性炭具有强氧化性 用活性炭除冰箱异味
A.A B.B C.C D.D
5.某温度下,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()
A.该温度下,BaSO4的Ksp=8×10﹣10
B.M点和P点对应的Ksp相等
C.N点无BaSO4沉淀生成
D.加入Na2SO4可以使溶液由Q点变到P点
6.某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法中错误的是( )
A.b点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
B.采取蒸发溶剂的方法可以使溶液从a点变到b点
C.该温度下,Ag2SO4的溶度积常数(Ksp)为1.6×10-5(mol L-1)3
D.0.02mol L-1的AgNO3溶液与的0.2mol L-1的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀
7.25℃时,CuS(黑色)的Ksp为6.3×10 36,ZnS(白色)的Ksp为1.6×10 24,下列说法错误的是( )
A.饱和CuS溶液与饱和ZnS溶液相比,前者c(S2 )更小
B.往ZnS悬浊液中滴加CuSO4溶液,白色沉淀转化为黑色沉淀
C.CuS在稀硫酸中的Ksp大于在硫化钠溶液中的Ksp
D.在饱和CuS和ZnS的混合溶液中,
8.T℃,某密闭容器中发生:,达到平衡后,下列说法正确的是( )
A.该反应的化学平衡常数表达式为
B.加入CaO后,c(CO2)将减小
C.升高温度,该反应平衡将向正反应方向移动
D.将密闭容器体积缩小为原来一半,再次平衡后,CO2的浓度增大为原来2倍
9.绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉 是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中 a和 b分别为 、 温度下 CdS在水中的溶解度
B.图中各点对应的 的关系为:
C.向 m点的溶液中加入少量 固体,溶液组成由 m沿 mpn线向p方向移动
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
10.某温度下,两种碳酸盐(M:、)饱和溶液中与的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.该温度下,的
B.该温度下,溶解度:
C.加入适量固体可使溶液由a点变到b点
D.的平衡常数K=10-3
11.常温下,已知CaSO4的Ksp=4.8×10-5,CaCO3的Ksp=3.6×10-9,下列说法正确的是( )
A.该温度下,将5×10-2mol/L氯化钙溶液与2×10-3mol/L硫酸钠溶液等体积混合(忽略体积变化),混合后没有沉淀生成
B.向CaSO4悬浊液中加入稀硫酸,c(SO)增大,Ksp增大
C.向只含CaCO3的悬浊液中加入Na2SO4固体至开始有CaSO4沉淀时,溶液中c(SO):c(CO)=7.5×10-5
D.向只含CaCO3的悬浊液中加入少量的水,c(Ca2+)减小
12.常温下,Ksp(CaSO4)=9×10-6 mol2·L-2,常温下CaSO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法不正确的是( )
A.CaSO4溶解在水中,c平(Ca2+)=c平(SO)=3×10-3 mol·L-1
B.在d点溶液中加入一定量的CaCl2可能会有沉淀析出
C.a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
D.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c平(SO)等于3×10-3 mol·L-1
13.时,用的溶液分别滴定体积均为且浓度均为的及溶液,其滴定曲线如图。
已知:时,及溶度积常数依次为,下列说法正确的是( )
A.
B.滴定曲线①表示的滴定曲线
C.滴定时,可加入少量的作指示剂
D.当溶液滴定至时,溶液中
14.已知室温下Ka1(H2S)=10-7,Ka2(H2S)=10-12.9。通过下列实验探究含硫化合物的性质。
实验1:测得0.1mol·L-1H2S溶液pH=4.1
实验2:向10mL0.1mol·L-1NaHS溶液中加入5mL水,测得溶液的pH不断减小
实验3:向实验2所得溶液中滴加10mL0.1mol·L-1NaOH溶液,测得反应后溶液pH=12
实验4:向实验3所得溶液中滴加几滴0.1mol·L-1MnSO4溶液,产生粉色沉淀,再加几滴0.1mol·L-1CuSO4溶液,产生黑色沉淀
下列说法正确的是( )
A.由实验1可知:0.1mol·L-1H2S溶液中c(S2-)B.由实验2可知:加水过程中,逐渐变小
C.实验3所得溶液中存在:c(H2S)+c(HS-)+c(H+)=c(OH-)
D.由实验4可知:Ksp(MnS)>Ksp(CuS)
15.下列实验操作能达到实验目的的是( )
目的 操作
A 测定NaClO溶液的pH 取一张pH试纸放在表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液点滴于试纸的中部,与标准比色卡对比
B 验证Ksp(AgCl)>Ksp( AgI) 取2 mL0. 1mol·L-1AgNO3溶液,先后滴加3滴0.1mol·L-1NaCl溶液和5滴0.1mol·L-1KI溶液,先生成白色沉淀,后又产生黄色沉淀
C 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡 向含有酚酞的Na2CO3溶液中滴入BaCl2溶液,观察溶液的变化
D 检验Fe(NO3)2晶体是否已 氧化变质 将Fe(NO3)2样品溶于稀盐酸后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红
A.A B.B C.C D.D
16.某温度时,AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.加入AgNO3,可以使溶液由c点变到d点
B.c点对应的K等于a点对应的K
C.d点没有AgCl沉淀生成
D.加入少量水,平衡右移,Cl-浓度减小
17.常温时,下列叙述正确的是( )
A.pH=9的NH4Cl与NH3 H2O混合溶液中c(Cl-)>c(NH4+)
B.pH=2.5的可乐中c(H+)是pH=3.5的柠檬水中c(H+)的10倍
C.AgCl在0.1mol/LCaCl2溶液和0.1mol/L NaCl溶液中的溶解度相同
D.1 mL 1mol/L Na2CO3溶液加水稀释至100mL,pH和Kw均减小
18.在水中存在溶解平衡:,下列能使减少的是( )
A.加入溶液 B.加入少量固体
C.加入溶液 D.加入固体
19.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A A、B两支试管中分别加入10mL5%的H2O2溶液,在A试管中加入1mLFeCl3溶液,在B试管中加入1mL蒸馏水 A试管中产生气泡更快 FeCl3是H2O2分解的催化剂
B 室温下,向10mL0.2mol/LNaOH溶液中滴入2滴0.1mol/LMgCl2溶液,产生白色沉淀,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液 有红褐色沉淀生成 Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
C 将5mL0.1mol/LFeCl3溶液与2mL0.1mol/LKI溶液混合于试管中充分反应后,滴加几滴KSCN溶液,振荡 溶液变为 血红色 Fe3+与I-的反应有一定的限度
D 向NaCl、NaI的混合溶液中滴入少量稀AgNO3溶液 有黄色沉淀 生成 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
A.A B.B C.C D.D
20.已知25℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表所示:
物质 AgCl AgBr AgI Ag2S
颜色 白 淡黄 黄 黑
Ksp 1.8×10-10 7.7×10-13 1.5×10-16 1.8×10-50
下列叙述中正确的是( )
A.向AgCl悬浊液中加入0.1mol·L-lNa2S溶液,有黑色沉淀产生
B.25℃时,AgBr、AgI饱和水溶液中c(Ag+)的大小关系为后者大于前者
C.25℃,AgCl固体在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中的溶度积不相同
D.在5mL1.8×10-6mol·L-1NaCl溶液中,加入1滴(20滴约为1mL)1×10-3mol·L-1AgNO3溶液,能产生白色沉淀
二、综合题
21.工业上采用酸性高浓度含砷废水[砷主要以亚砷酸( )形式存在]提取中药药剂 ,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)已知砷元素与 同一主族,其原子比 原子多两个电子层,则砷元素在周期表中的位置为 ,“沉砷”中与 反应的离子方程式为 。
(2)已知 与过量的 存在以下反应: ;“沉砷”中 的作用是 。
(3)验证“焙烧”过程中生成的是 的试剂是盐酸和 (写名称),写出对应反应的离子方程式: 。
(4)用稀硫酸调节 ,写出由 制备 发生反应的化学方程式: 。
22.T1、T2两种温度下BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,请回答下列问题:
(1)T1 (填“>”“<”或“=”)T2,T2时Ksp(BaSO4)= 。
(2)根据T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,判断下列说法正确的是____(填序号)。
A.加入Na2SO4可由a点变为b点
B.在T1曲线上方区域(不含曲线)的任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
C.蒸发溶剂可能由d点变为T1曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
D.升温可由b点变为d点
(3)沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯及科研等领域有着广泛应用。已知25 ℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10。
①医学上进行消化系统的X射线透视时,常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸的酸性较强(pH约为1),但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于胃酸的原因是 (用沉淀溶解平衡原理解释)。万一误服了少量BaCl2,应尽快用大量0.5 mol/L Na2SO4溶液洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为 mol/L。
②长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。水垢中含有CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为 。
23.
(1)Ⅰ、某小组同学用下列试剂研究将转化为。(已知:,)
实验操作:所用试剂:溶液,溶液,溶液;向盛有溶液的试管中滴加2滴溶液,充分振荡后, (将操作补充完整)。
(2)实验现象:上述实验中,沉淀由白色变为 色现象可证明转化为。
(3)分析及讨论
①该沉淀转化反应的离子方程式是 。
②定量分析。由上述沉淀转化反应的化学平衡常数表达式可推导: (列式即可,不必计算结果)。
③同学们结合②中的分析方法,认为教材中的表述:“一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现”,可进一步表述为对于组成形式相同的沉淀, (填“小”或者“大”)的沉淀转化为 (填“更小”或者“更大”)的沉淀容易实现。
(4)Ⅱ、某同学设计如图实验装置研究溶液和溶液间的反应(a、b均为石墨)。
当K闭合后,发现电流计指针偏转,b极附近溶液变蓝。
①b极发生的是 (填“氧化”或“还原”)反应。
②a极上的电极反应式是 。
(5)事实证明:溶液与的溶液混合只能得到沉淀,对比(4)中反应,从反应原理的角度解释产生该事实的可能原因是与之间发生沉淀反应比氧化还原反应的速率或限度 (填“小”或者“大”)。
24.如图表示几种难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L-1)。回答下列问题:
(1)向浓度均为0.1 mol/L的Cu2+,Ni2+混合溶液中加入烧碱,优先生成的沉淀是 (填化学式)。无法通过调节溶液pH的方法除去Ni(NO3)2溶液中含有的少量Co2+杂质,原因是 。
(2)向Cu(OH)2悬浊液中滴加饱和FeCl3溶液,反应的离子方程式为 ,已知 , ,该反应的平衡常数K= 。
25.回答下面问题:
(1)在①KNO3②K2CO3③(NH4)2SO4 三种盐溶液中,常温下呈酸性的是 (填序号),显酸性的原因是 (用化学用语表示)。
(2)将三氯化锑(SbCl3)固体溶于水,生成白色沉淀,且溶液 pH<7,则配制 SbCl3 溶液的正确方法是
(3)某温度下,向含有 AgCl 固体的 AgCl 饱和溶液中加入少量稀盐酸,则 c(Ag+) (填“增大”“减小”或“不变”,下同),Ksp 。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.交点处,,,A符合题意;
B.由电荷守恒得,交点处,,此时溶液中几乎不存在,可得,又,则,B项不符合题意;
C.可由与两式相减得到,, C项不符合题意;
D.时,则,几乎完全沉淀,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据计算K2,再进行比较;
B.交点处,结合电荷守恒分析;
C.减去 CuCl(s)Cu+(aq)+Cl-(aq) 可得到,则;
D.溶液中几乎不含Cu+,即c(Cu+)≤10-5mol/L,结合Ksp进行计算。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.t℃时,Ag2CrO4的Ksp=c2(Ag+)c(CrO42-)=(1×10-3)2×(1×10-5)=1×10-11,故A不符合题意;
B.Ksp只与温度有关,则t℃时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等,故B符合题意;
C.CdCO3(s)Cd2+(aq)+CO(aq),则c(Cd2+)=c(CO),CdCO3的沉淀平衡中pCd2+=pN,故曲线Ⅱ是CdCO3的沉淀溶解平衡曲线,曲线I是Cd (OH)2的沉淀溶解平衡曲线,故C不符合题意;
D.T℃,由图可知,pN=4时,CdCO3中pCd2+为8,即Ksp(CdCO3)= c(CO) c(Cd2+)=10-12;pN=4时,Cd(OH)2中pCd2+为6,即Ksp[Cd(OH)2]=c2(OH-)c(Cd2+)=10-14;在CdCO3(s) +2OH- (aq)Cd(OH)2(s)+(aq)平衡体系中,平衡常数K=,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.依据Ksp=c2(Ag+)c(CrO42-)计算;
B.Ksp只与温度有关;
C.依据沉淀溶解平衡曲线分析;
D.依据Ksp,利用沉淀转化平衡分析。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.AgNO3会和Na2S会反应生成Ag2S黑色沉淀,无法证明发生了沉淀的转化,则不能比较二者的溶解度,且二者为不同类型沉淀,无法通过溶解度比较溶度积,A符合题意;
B.将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,溶液变红褐色,停止加热,可以得到Fe(OH)3胶体,B不符合题意;
C.Fe2+水解会使溶液显酸性,加入稀盐酸可以抑制其水解,Fe3+可以Fe被还原为Fe2+,加入Fe可以防止FeCl2被氧化,C不符合题意;
D.NO2的密闭玻璃球中存在平衡2NO2N2O4,NO2为红棕色气体,N2O4无色,浸泡在热水中观察颜色的变化可以研究研究温度对化学平衡移动的影响,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A. AgNO3与Na2S溶液反应生成黑色沉淀;
B.铁离子水解可制备胶体;
C. Fe可防止亚铁离子被氧化,盐酸可抑制水解;
D.只有温度不同。
4.【答案】C
【解析】【解答】A.氢气作为火箭发动机燃料,主要利用了氢气的热值高,A项不符合题意;
B.NaClO用于消毒,利用的是NaClO的强氧化性,B项不符合题意;
C.微溶于水,难溶于水,可利用除去水垢中的,实现沉淀的转化,C项符合题意;
D.活性炭疏松多孔,可用于冰箱除异味,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.利用了氢气的热值高;
B.利用NaClO的强氧化性;
C.依据沉淀的转化原理;
D.活性炭疏松多孔,有吸附性。
5.【答案】B
【解析】【解答】A. 曲线上的点代表的浓度为沉淀溶解平衡时的浓度,N点在曲线的上方,Ba2+和SO42-的乘积大于Ksp,N的乘积为4×10﹣10,大于Ksp,则Ksp不是8×10﹣10,A项不符合题意;
B.曲线上的点代表的浓度为沉淀溶解平衡时的浓度,M和P都在曲线上,因此对应的Ksp相等,B符合题意;
C.N点在曲线的上方,Ba2+和SO42-的乘积大于Ksp,为过饱和溶液,有沉淀生成,C项不符合题意;
D.加入Na2SO4溶液中SO42-的浓度会增加,但是Q和P的SO42-的浓度相同,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】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。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.溶度积常数只与温度有关,b点与c点对应温度相同,因此溶度积常数相等, A不符合题意;
B.蒸发溶剂,Ag+浓度和SO42-浓度都增大,不可能为a点达到b点, B符合题意;
C.由图像中b点可知,Ag2SO4的溶度积常数 , C不符合题意;
D.两种溶液混合后,c(Ag+)=0.01mol/L,c( )=0.1mol/L, ,因此不会有沉淀生成, D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】正确理解难溶电解质溶解平衡曲线:(1)曲线上任意点的Ksp都相同,即cm(Mn+)·cn(Nm-)相同,温度相同;(2)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变,改变相关微粒浓度;实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定得改变温度。
7.【答案】C
【解析】【解答】A.CuS的Ksp==6.3×10 36,饱和CuS溶液c(S2 )=;ZnS的Ksp==1.6×10 24,饱和ZnS溶液c(S2 )=;前者c(S2 )更小,A不符合题意;
B.ZnS(白色)的Ksp大于CuS(黑色)的Ksp,往ZnS悬浊液中滴加CuSO4溶液,白色沉淀ZnS转化为黑色沉淀CuS,B不符合题意;
C.Ksp的大小只与温度有关,CuS在稀硫酸中的Ksp等于在硫化钠溶液中的Ksp,C符合题意;
D.在饱和CuS和ZnS的混合溶液中,c(S2 )一样,,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.CuS的Ksp==6.3×10 36,ZnS的Ksp==1.6×10 24;
B.Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),往ZnS悬浊液中滴加CuSO4溶液,白色沉淀ZnS转化为黑色沉淀CuS;
C.Ksp的大小只与温度有关;
D.。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.固体物质的浓度不变,该反应的化学平衡常数应该为K=c(CO2),A不符合题意;
B.CaO是固体,浓度不变,加入CaO后,化学平衡不移动,因此c(CO2)不变,B不符合题意;
C.该反应的正反应是吸热反应,根据平衡移动原理,升高温度,化学平衡将向吸热的正反应方向移动,C符合题意;
D.将密闭容器体积缩小为原来一半,导致压强增大,化学平衡逆向移动,但由于化学平衡常数不变,则CO2的浓度不变,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、固体、纯液体的浓度是定值;
B、增加固体不影响平衡移动;
C、分解反应为吸热反应,升高温度朝吸热方向移动;
D、该反应的化学平衡常数K=c(CO2),温度不变,化学平衡常数不变。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.图中a、b为对应曲线上离子浓度,为CdS沉淀溶解平衡时离子浓度,因此可表示物质的溶解度,选项正确,A不符合题意;
B.Ksp只与温度有关,温度不变,Ksp不变,因此Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p),而不同温度下,q点时,离子浓度大于p点离子浓度,因此Ksp(q)>Ksp(p),因此Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)C.向m点溶液加入Na2S固体后,温度不变,溶液中c(S2-)增大,则平衡CdS(s) Cd2+(aq)+S2-(aq)逆向移动,溶液中c(Cd2+)减小,c(S2-)增大,因此溶液组成由m沿mpn线向p方向移动,选项正确,C不符合题意;
D.由于沉淀溶解平衡为吸热反应,因此温度降低时,平衡CdS(s) Cd2+(aq)+S2-(aq)逆向移动,溶液中c(Cd2+)减小,c(S2-)减小,q点饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动,选项正确,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.a、b为对应曲线上离子浓度,可表示物质的溶解度;
B.结合Ksp的影响因素分析;
C.结合浓度对平衡移动的影响分析;
D.结合温度对Ksp的影响分析;
10.【答案】D
【解析】【解答】A.由a(4,4)可知,a点对应c(Ca2+)=c()=10-4mol/L,则该温度下,CaCO3的Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)×c( )=10-4×10-4=10-8,故A不符合题意;
B.-lgc(M2+)相等时,图线中-lgc()数值越大,实际浓度越小,因此,MgCO3、CaCO3的Ksp依次减小,二者是同类型沉淀,该温度下Ksp越小则溶解度越小,故溶解度:MgCO3>CaCO3,故B不符合题意;
C.欲使a点移动到b点,即增大钙离子浓度减小碳酸根离子浓度,可向CaCO3浊液中加入适量CaCl2固体、使平衡左移,故C不符合题意;
D.由图可知Ksp(MgCO3)=c(Mg2+)×c( )=10-2×10-3=10-5,反应的平衡常数,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、溶度积可以根据曲线上任意一点的浓度进行计算;
B、相同类型的难溶电解质,溶度积越小,则溶解度越小;
C、增加钙离子,可以使碳酸根的溶解平衡朝逆向移动,即碳酸根浓度减小;
D、难溶电解质相互转化的化学平衡常数,可以根据相关的难溶电解质的溶度积进行计算。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.Qc= c(Ca2+) c(SO)=5×10-2×2×10-3=1×10-4< Ksp=4.8×10-5,则无沉淀生成,故A符合题意;
B.Ksp只与温度有关,c(SO)增大,Ksp不变,故B不符合题意;
C.CaCO3的悬浊液开始有CaSO4沉淀时,,故C不符合题意;
D.温度不变,Ksp不变,则加水瞬间溶液中c(Ca2+)和c(CO)降低,平衡正向移动,最终所得新悬浊液中c(Ca2+)不变,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.比较Qc与 Ksp的大小判断;
B.Ksp只与温度有关;
C.利用转化平衡的方程式计算;
D.温度不变,Ksp不变。
12.【答案】D
【解析】【解答】A. Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)c(SO42-)=9×10-6 mol2·L-2,即可得到c平(Ca2+)=c平(SO)=3×10-3 mol·L-1 ,故A不符合题意;
B. 在d点溶液中加入一定量的CaCl2可引入钙离子,能会有沉淀析出,故B不符合题意;
C.温度不变,常数不变,故C不符合题意;
D.b和c相比,硫酸根离子浓度相等,钙离子浓度增大,导致浓度增大,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据 Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)c(SO42-)=9×10-6 mol2·L-2,计算;
B.d点加入氯化钙,引入钙离子导致钙离子增多,平衡移动,有沉淀;
C.温度不变,常数不变;
D.b点钙离子浓度增大平衡移动,浓度增大。
13.【答案】D
【解析】【解答】A、 n(X-)=n(Ag+)时完全反应,硝酸银和卤化钾的浓度相同,要使二者恰好完全反应,其体积相同,则V0=50mL,故A错误;
B、由分析可知,曲线①表示滴定KI的曲线,故B错误;
C、若滴定KCl时,选用KI做指示剂,会先优先产生AgI沉淀,不会先产生AgCl,达不到滴定Cl-的目的,故C错误;
D、根据溶度积常数大小知,离子反应先后顺序是I->Br->Cl-,则溶液滴定至 时,溶液中 c(I-)<c(Br-)<c(Cl-),故D正确;
故答案为:D。
【分析】 KCl、KBr、KI与AgNO3溶液反应离子方程式分别为Cl-+Ag+=AgCl↓、Br-+Ag+=AgBr↓、I-+Ag+=AgI↓ , 卤化银的饱和溶液中溶度积常数越大,-lgc(Ag+)越小 , n(X-)=n(Ag+)时完全反应 , 恰好完全反应时-lgc(Ag+)大小顺序是KI>KBr>KCl ,则曲线①表示滴定KI,曲线②表示滴定KBr,曲线③表示滴定KCl。
14.【答案】A
【解析】【解答】A.0.1mol·L-1H2S溶液pH=4.1,即c(H+)=10-4.1 mol·L-1,Ka1(H2S)= =10-7,则,则c(HS-)=10-3.9 mol·L-1,Ka2(H2S)= =10-12.9,则,则c(S2-)=10-12.7 mol·L-1,pH=4.1,则pOH=9.9,c(OH-)=10-9.9,则c(S2-)B.Ka2(H2S)= =10-12.9,加水过程中,测得溶液的pH不断减小,即c(H+)越来越大,则越来越小,则越来越大,故B不符合题意;
C.10mL0.1mol·L-1NaHS溶液中加入5mL水,再滴加10mL0.1mol·L-1NaOH溶液,根据NaHS+NaOH=Na2S+H2O,可知它们恰好反应,根据质子守恒,则Na2S溶液中存在2c(H2S)+c(HS-)+c(H+)=c(OH-),故C不符合题意;
D.实验3所得Na2S溶液中,滴入几滴0.1mol·L-1MnSO4溶液,虽然产生粉色MnS沉淀,但S2-并没有沉淀完全,所以在滴入几滴0.1mol·L-1CuSO4溶液,又产生黑色CuS沉淀,并不能说明存在沉淀转化,则也不能说明Ksp(MnS)>Ksp(CuS),故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.利用Ka1(H2S)= ,Ka2(H2S)= 计算;
B.依据Ka2(H2S)= ,考虑加水过程中,c(H+)变化判断;
C.根据质子守恒判断;
D.利用沉淀转化判断。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.NaClO溶液具有漂白性,可漂白pH试纸,不能用pH试纸测其pH值,故A不符合题意;
B.硝酸银过量,均为沉淀生成,无法比较溶度积大小关系,故B不符合题意;
C.钡离子与碳酸根离子反应生成沉淀,使碳酸根离子水解平衡逆向移动,溶液的碱性减弱颜色变浅,则观察颜色变化可证明水解平衡,故C符合题意;
D.硝酸根离子在酸性条件下可氧化亚铁离子,应直接加入KSCN溶液检验,以避免亚铁离子被氧化,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】
A.次氯酸有强氧化性,会对比色过程有干扰;
B.银离子过量,且无机离子反应迅速,无法区分颜色;
C.钡离子对碳酸根离子的水解平衡产生影响,逆向移动;
D.酸性条件生成硝酸,会氧化亚铁离子。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.加入AgNO3固体,溶液中c(Ag+)增大,沉淀溶解平衡逆向移动,达到新平衡时c(Cl-)减小,而c、d两点的氯离子浓度相同,选项A不符合题意;
B.温度不变Ksp不变,a、c两点温度相同,所以Ksp也相同,选项B符合题意;
C.d点处c(Ag+)比平衡时的大,此时Qc=c(Ag+) c(Cl-)>Ksp(AgCl),所以有AgCl沉淀生成,选项C不符合题意;
D.溶液中存在着沉淀溶解溶解平衡,加入少量水,促进溶解,但是仍然为饱和溶液,因此溶液中各种离子浓度不变,选项D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题考查的是难溶物的溶解平衡图象,要注意在曲线左下角的为不饱和溶液,曲线右上角的为过饱和溶液,根据点的位置可以判断溶液是否可以形成沉淀,同一条曲线的点其Ksp相同。
17.【答案】B
【解析】【解答】A.pH=9的氯化铵溶液与氨水的混合溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,根据电荷守恒即可判断 c(Cl-)<c(NH4+),故A不符合题意
B.pH=2.5的可乐中的氢离子浓度为10-2.5mol/L,pH=3.5的柠檬酸溶液中氢离子的浓度为10-3.5mol/L,因此pH=2.5的可乐中的氢离子是pH=3.5的柠檬酸中氢离子的浓度的10倍,故B符合题意
C.由于0.1mol/L氯化钙溶液中的氯离子浓度大于0.1mol/L的氯化钠溶液氯离子的浓度,所以在氯化银在氯化钙中的溶解度小于氯化钠,故C不符合题意
D.1mL1mol/L的碳酸钠溶液加水稀释至100mL,氢氧根离子浓度降低,pH减小,由于温度不变,水的离子积不变,故D不符合题意
故答案为:B
【分析】A.根据电荷守恒结合此时的pH即可计算
B.根据给出的数据进行计算即可
C.根据难溶电解质的溶度即可判断
D.温度不变水的离子积不变
18.【答案】C
【解析】【解答】A、 加入溶液 ,镁离子浓度增大,的平衡逆向移动,增大,故A不符合题意;
B、 加入少量固体 ,氢氧根离子浓度增大,的平衡逆向移动,增大,故B不符合题意;
C、加入硝酸铵溶液,铵根离子结合氢氧根生成一水合氨,的平衡正向移动,减少,故C符合题意;
D、 加入固体,醋酸根水解产生氢氧根离子,的平衡逆向移动,增大,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】 能使减少 ,则应使 的平衡正向移动。
19.【答案】A
【解析】【解答】A.实验中变量为是否存在氯化铁,A试管中产生气泡更快,说明FeCl3是H2O2分解的催化剂,A符合题意;
B.室温下,向10mL0.2mol/LNaOH溶液中滴入2滴0.1mol/LMgCl2溶液,产生白色沉淀,且氢氧化钠过量,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液,与过量氢氧化钠生成氢氧化铁沉淀,不能说明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3],B不符合题意;
C.5mL0.1mol/LFeCl3溶液与2mL0.1mol/LKI溶液混合于试管中充分反应后,铁离子过量,过量铁离子和KSCN溶液反应变红色,不能说明Fe3+与I-的反应有一定的限度,C不符合题意;
D.不确定混合溶液中氯化钠、碘化钠的浓度大小,不能说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.该实验中只有氯化铁一个变量;
B.氢氧化钠过量,FeCl3溶液直接与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀;
C.铁离子过量;
D.NaCl、NaI溶液的浓度未知。
20.【答案】A
【解析】【解答】A.对于相同类型的难溶性盐,一般情况下溶度积大的沉淀较易转化成溶度积小的沉淀,如向AgCl的白色悬浊液中加入Na2S溶液,可生成Ag2S黑色沉淀,故A符合题意;
B.AgBr、AgI饱和水溶液中Ag+的浓度分别为:mol/L、mol/L,后者小于前者,故B不符合题意;
C.等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中c(Cl-)不同,根据平衡移动可知,AgCl在这两溶液中溶解度不同,因温度不变,因此溶度积相同,故C不符合题意;
D.1滴溶液体积为0.05mL,加入到5mL溶液中,混合溶液体积几乎不变,当硝酸银加入后,溶液中c(Ag+)=,Qc(AgCl)=c(Ag+) c(Cl )=1.8×10 6mol L 1×1×10 5mol L 1=1.8×10 11<1.8×10 10,所以不能产生白色沉淀,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】在进行沉淀转化时,一般溶解度小的可以转化为溶解度更小的沉淀,通过溶度积可以进行判断溶解度;在判断是否有沉淀产生是利用Qc与Ksp进行比较,Qc大于Ksp,则有沉淀产生。
21.【答案】(1)第四周期VA族;
(2)与过量的 结合生成 沉淀,防止 与 结合生成 (或与 结合生成 沉淀,使平衡左移,提高“沉砷”效果,)
(3)硫氰化钾; 、 (或其他合理答案)
(4)
【解析】【解答】(1)已知砷元素与N同一主族,其原子比N原子多两个电子层,则砷元素在周期表中的位置为第四周期ⅤA族,“沉砷”中与Na2S反应的离子方程式为2H3AsO3+3S2-+6H+=As2S3↓+6H2O,故答案为:第四周期ⅤA族;2H3AsO3+3S2-+6H+=As2S3↓+6H2O;
(2)FeSO4的作用是除去过量的硫离子,As2S3+3S2- 2 使平衡逆向进行,提高沉砷效果,亚铁离子与过量的S2-结合生成FeS沉淀,防止As2O3与S2-结合生成 ,故答案为:与过量的 结合生成 沉淀,防止 与 结合生成 (或与 结合生成 沉淀,使平衡左移,提高“沉砷”效果);
(3)验证“焙烧”过程中生成的是Fe2O3的试剂是盐酸(或硫酸)和硫氰化钾,现象为溶液变红,对应反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、 ,故答案为:盐酸(或硫酸)和硫氰化钾;溶液变红;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、 ;
(4)调节pH=0时,由Na3AsO4制备As2O3的化学方程式为2Na3AsO4+2SO2+H2SO4=As2O3↓+3Na2SO4+H2O,故答案为:2Na3AsO4+2SO2+H2SO4=As2O3↓+3Na2SO4+H2O。
【分析】(1)利用“沉砷”中H3AsO3与Na2S反应生成As2S3书写;
(2)除去过量的硫离子,As2S3+3S2- 2 使平衡逆向进行,提高沉砷效果;
(3)验证“焙烧”过程中生成的是Fe2O3,先加入盐酸(或硫酸)生成Fe3+,再加硫氰化钾溶液检验Fe3+;
(4)利用SO2与Na3AsO4制备As2O3。
22.【答案】(1)<;
(2)A;B;C
(3)对于沉淀溶解平衡 , 不能减少 或 的浓度,平衡不能向溶解方向移动;;
【解析】【解答】(1)沉淀溶解平衡是吸热反应,升高温度,平衡向右移动,即温度越高 的溶解度越大, 温度下的离子积较小,所以 ; 时Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)c(SO42-)=1.0×10-4mol/L×5.0×10-5mol/L=5.0×10-9mol2/L2;(2)A、由于存在溶解平衡,加入 , 浓度增大, 的沉淀溶解平衡逆向移动, 的浓度降低,a点会变为b点,故正确;
B、 曲线上方区域的离子积大于溶度积,所以会析出沉淀,故正确;
C、蒸发溶剂,不饱和溶液中 和 的浓度都变大,可能由d点变为 曲线上a、b之间的某一点,故正确;
D、升高温度,平衡向沉淀溶解方向移动,c(Ba2+),c(SO42-)会变大,故不正确;
故答案为:ABC;(3)①由沉淀溶解平衡 可知, 不能减小 或 的浓度,平衡不能向溶解方向移动;
根据Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)c(SO42-),c(Ba2+)= Ksp(BaSO4)/ c(SO42-)= =2×10-10mol/L;
②由平衡 可知,加入 溶液后, 与 结合生成 沉淀 浓度减少,使 的沉淀溶解平衡向溶解方向移动,发生 。
故答案为:对于沉淀溶解平衡 , 不能减少 或 的浓度,平衡不能向溶解方向移动; ; 。
【分析】(1)沉淀溶解平衡是吸热反应,升高温度,平衡向右移动;根据Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)c(SO42-)找出T2曲线上的一个点带入计算;
(2) A、加入硫酸根, 沉淀溶解平衡逆向移动, 的浓度降低,a点会变为b点;
B、在曲线上方区域的离子积大于溶度积,会析出沉淀;
C、蒸发溶剂,不饱和溶液中 钡离子和 硫酸根离子的浓度都变大;
D、升高温度,平衡向沉淀溶解方向移动;
(3)① 氢离子不能减小钡离子或硫酸根的浓度,平衡不移动;根据Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)c(SO42-),代入数据计算出c(Ba2+) ;② 根据 碳酸根与钙离子结合生成 碳酸钙沉淀可以写离子方程式。
23.【答案】(1)再向其中加入4滴0.1mo/LKI溶液
(2)黄
(3)AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq);;小;更小
(4)氧化;Ag-+e-=Ag
(5)Ag+与 I-之间发生沉淀反应比氧化还原反应的速率或限度大
【解析】【解答】(1)Ksp(AgCl)=1.8×10-10>Ksp(AgI)=8.5×10-17,将AgCl转化为AgI,向盛有2mL 0.1mol/L NaCl溶液的试管中先滴加硝酸银溶液生成氯化银沉淀,在滴入碘化钾溶液,白色沉淀转化为黄色沉淀,实现沉淀转化,向盛有2mL 0.1mol/L NaCl溶液的试管中,滴加2滴0.1mol/LAgNO3溶液,充分振荡后,再向其中加入4滴0.1mo/LKI溶液。
(2)向盛有2mL 0.1mol/L NaCl溶液的试管中先滴加硝酸银溶液生成氯化银沉淀,在滴入碘化钾溶液,白色沉淀转化为黄色沉淀,转化为。
(3)①沉淀转化反应是氯化银转化为碘化银,反应的离子方程式:AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq);
②AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq),平衡常数K=;
③一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,可进一步表述为:对于组成形式相同的沉淀,Ksp小的沉淀转化为Ksp更小的沉淀容易实现。
(4)①D当K闭合后,发现电流计指针偏转, b极附近溶液变蓝,I遇到淀粉变蓝色,则b极附近I-转化为I2,发生氧化反应;
②b极发生氧化反应,则b极为负极,则a极为正极,a极上的电极反应式为Ag-+e-=Ag。
(5)根据实验现象可知,Ag-与I-之间发生沉淀反应比氧化还原反应的速率或限度大,因此AgNO3溶液与KI溶液混合只能得到AgI沉淀,而不能发生氧化还原反应。
【分析】(1)依据溶度积常数及沉淀转化分析;
(2)溶度积大的转化为溶度积小;
(3)①沉淀转化反应是氯化银转化为碘化银;
②依据溶度积常数计算;
③一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现;
(4)依据实验现象和放电原理分析。
24.【答案】(1)Cu(OH)2;Ni2+和Co2+完全沉淀时pH相差不大
(2)2Fe3+(aq)+3Cu(OH)2(s) 2Fe(OH)3(s)+3Cu2+(aq);5.0×1015
【解析】【解答】(1)根据图示可知在含有相同物质的量浓度的Cu2+和Ni2+的溶液中加入烧碱,Cu(OH)2沉淀所需的pH较小,故其优先沉淀,从图示关系可看出,Co2+和Ni2+完全沉淀的pH范围相差太小,无法控制溶液的pH,故不宜采用调节溶液pH的方法来除去;答案为Cu(OH)2,Ni2+和Co2+完全沉淀时pH相差不大。
(2)Cu(OH)2悬浊液中滴加饱和FeCl3溶液,会发生反应生成更难溶的Fe(OH)3沉淀,离子方程式为2Fe3+(aq)+3Cu(OH)2(s) 2Fe(OH)3(s)+3Cu2+(aq),则平衡常数的表达式为K= ,Cu(OH)2(s) Cu2++2OH-,Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)×c2(OH-),c(Cu2+)= ,Fe(OH)3(s) Fe3++3OH-,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-),c(Fe3+)= ,所以K= = = = = =5×1015;答案为2Fe3+(aq)+3Cu(OH)2(s) 2Fe(OH)3(s)+3Cu2+(aq),5×1015。
【分析】根据题中图示信息可判断生成Cu(OH)2沉淀需要pH值小先沉淀,由题中图示信息可判断Ni(NO3)2溶液中含有的少量Co2+杂质,不能用调pH的办法除去;根据沉淀的转化,向生成更难溶的沉淀方向转化,可写出离子方程式,由平衡常数的表达式和Ksp的值计算;据此解答。
25.【答案】(1)③;NH +H2O NH3 H2O+H+
(2)先将SbCl3加入到较浓的盐酸中,搅拌溶解,再稀释成需要的浓度
(3)减小;不变
【解析】【解答】(1)①KNO3是强酸强碱盐,呈中性,②K2CO3是强碱弱酸盐,呈碱性,③(NH4)2SO4是强酸弱碱盐,呈酸性,所以呈酸性的是③,显酸性的原因NH 水解,水解方程式为NH +H2O NH3 H2O+H+;(2)三氯化锑(SbCl3)固体溶于水,生成白色沉淀,且溶液pH<7,是由于三氯化锑发生了水解,可以加入盐酸抑制水解的发生,则配制SbCl3溶液的正确方法是先将SbCl3加入到较浓的盐酸中,搅拌溶解,再稀释成需要的浓度;(3)在含AgCl固体的AgCl饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),当加入少量稀盐酸时,c(Cl-)增大,平衡逆向移动,c(Ag+)减小;AgCl的Ksp只受温度影响,温度不变,AgCl的Ksp不变。
【分析】(1)强酸弱碱盐呈酸性,是由于弱碱根离子水解结合氢氧根,放出氢离子
(2)由于Sb离子易水解,故要抑制其水解,则需在酸溶液中进行
(3)Ksp=c(Ag+)c(Cl-),氯离子浓度增大,则银离子浓度减小,ksp只与温度有关