专题76难溶电解质的溶解平衡
1、25℃,向50 mL 0.018 mol/L AgNO3 溶液中加入50 mL 0.02 mol/L 盐酸生成沉淀。已知:Ksp(AgCl)=1.8×10,
+
则生成沉淀后的体系中c(Ag)为
-7-8-9-10
A.1.8×10mol/L B.1.8×10 mol/L C.1.8×10mol/L D.1.8×10mol/L 【答案】A
-3
【解析】(1)AgNO3+HCl= AgCl↓+HNO3,c (HCl) 余= [0.05L×0.02mol/L-0.05L×0.0018mol/L ]/0.1L=1×10mol/L=
-+--10+-7
c(Cl),代入:Ksp =c(Ag)?c(Cl)=1.0×10,得:c(Ag)=1.8×10mol/L,选A。
2+2--3+
2、已知,Fe结合S的能力大于结合OH的能力,而Al则正好相反。在Fe2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中,先加入过量的KI溶液,再加入足量的Na2S溶液,所得沉淀是 ( ) A.Al2S3、FeS和S B.Fe(OH)3和Al(OH)3 C.Fe2S3和 Al(OH)3 D.FeS、Al(OH)3和S 【答案】D
3+-2+
【解析】解析:在Fe2(SO4)3和AlCl3溶液中加过量KI,先发生氧化还原反应:2Fe+2I=2Fe+I2,反应完后溶液中
2+3+2-2--2+2-含大量Fe、Al、I2,再加入Na2S后,由于S水解在Na2S溶液中,有大量S、OH,依题意知,Fe结合S能力强,
2+2-3+-3+-形成FeS沉淀,Fe+S=FeS↓;Al结合OH能力强,形成Al(OH)3沉淀,Al+3OH=Al(OH)3↓,但由于I2的存在发
2--生:I2+S=S↓+2I所以最终得到的沉淀是FeS、Al(OH)3和S的混合物,故D正确。 故答案选D
-1
3、一定温度下,将0.1molAgCl固体加入1L 0.1mol·LNa2CO3溶液中,充分搅拌(不考虑液体体积变化),已知:
-10-11
Ksp(AgCl)=2×10;Ksp(Ag2CO3)=1×10,下列有关说法正确的是( )
2---1
A.沉淀转化反应2AgCl(s)+ CO3(aq)Ag2CO3(s)+2Cl(aq)的平衡常数为20mol·L
-5
B.约有10mol AgCl溶解
+2--++
C.反应后溶液中的:c(Na)>c (CO3) >c (Cl) >c (Ag)>c (H)
++2---D.反应后溶液中的:c(Na)+ c (Ag)=2 c (CO3)+ c (HCO3)+ c (Cl)
【答案】C
+-11+-5--5-10-【解析】A、Ksp(Ag2CO3)=c(Ag)2×0.1=1×10,c(Ag)=10,Ksp(AgCl)=c(Cl)×10=2×10,c(Cl)
-5?22??5-9
=2×10mol/L,K=[Cl]/ [CO3]=(2×10)2/0.1=4×10,故A错误;
--5-5
B、c(Cl)=2×10mol/L,在1L的溶液中,约有2×10mol AgCl溶解,故B错误;
--52-2--C、c(Cl)=2×10mol/L,c (CO3)=0.1mol/L,所以c (CO3)>c(Cl),故C正确;
+++2----D、据电荷守恒,c(Na)+c (H)+c (Ag)=2 c (CO3)+c (HCO3)+c (Cl)+c (OH),故D错误;
故答案选C 。
﹣1
4、一定温度下,将0.1molAgCl固体加入1L 0.1mol·LNa2CO3溶液中,充分搅拌(不考虑液体体积变化),已知:Ksp
﹣10﹣11
(AgCl)=2×10;Ksp(Ag2CO3)=1×10,下列有关说法正确的是( )
2﹣﹣﹣1
A.沉淀转化反应2AgCl(s)+CO3(aq)Ag2CO3(s)+2Cl(aq)的平衡常数为20mol·L
﹣5
B.约有10mol AgCl溶解
+2﹣﹣++
C.反应后溶液中的:c(Na)>c (CO3)>c (Cl)>c (Ag)>c (H)
++2﹣﹣﹣
D.反应后溶液中的:c(Na)+c (Ag)=2 c (CO3)+c (HCO3)+c (Cl) 【答案】C
+2﹣11+﹣5﹣﹣5﹣10
【解析】A、Ksp(Ag2CO3)=c(Ag)×0.1=1×10,c(Ag)=10,Ksp(AgCl)=c(Cl)×10=2×10,c(Cl
﹣
-10
)=2×10mol/L,K=
﹣
﹣5
﹣5
==4×10,故A错误;
﹣5
﹣9
B、c(Cl)=2×10mol/L,在1L的溶液中,约有2×10mol AgCl溶解,故B错误;
+﹣﹣52﹣+﹣5+2﹣
C、c(Na)=0.2mol/L,c(Cl)=2×10mol/L,c (CO3)=0.1mol/L,c(Ag)=10,所以c(Na)>c (CO3)
﹣++
>c (Cl)>c (Ag)>c (H),故C正确;
+++2﹣﹣﹣﹣
D、据电荷守恒,c(Na)+c (H)+c (Ag)=2 c (CO3)+c (HCO3)+c (Cl)+c (OH),故D错误;故选C. 5、下列说法不正确的是( )
-1+-1+
A.同温下,0.1 mol?LNH4Cl溶液中NH4的浓度比0.1 mol?L氨水中NH4的浓度大
B.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl多 C.电解饱和食盐水时,阴极得到氢氧化钠溶液和氢气
2+-2-
D.除去溶液中的Mg,用OH比CO3效果好,说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小 【答案】B
6、实验:①0.1 mol/L AgNO3溶液和0.1 mol/L NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;②向滤液b中滴加溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是( )
+-
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag(aq)+Cl(aq)
+
B.滤液b中不含Ag
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI D.实验可以证明AgCl比AgI更难溶 【答案】B
【解析】本题考查沉淀溶解平衡,AB两个选项是矛盾的,明显可看出溶液中有银离子。 7、下列说法正确的是( )
+-
①NaHCO3溶液加水稀释,c(Na)/ c(HCO3)的比值保持增大
2? ②浓度均为0.1 mol·L的Na2CO3、NaHCO3混合溶液:2c(Na)=3[c(CO3)+c(HCO)]
-1
+
③在0.1 mol·L氨水中滴加0.lmol·L盐酸,恰好完全中和时pH=a,则由水电离产生的
--a-1
c(OH)=l0mol·L
-10-12
④已知:Ksp(AgCl)=1.8xl0, Ksp(A92Cr2O4)=2.0×l0,则Ag2CrO4的溶解度小于AgCl A.①④ B.②③ C.①③ D.②④ 【答案】C
【解析】①两者的浓度之比等于物质的量之比,稀释时,促进碳酸氢根离子的电离和水解,碳酸氢根离子的物质的量减小,钠离子的物质的量不变,故两者的比值增大,①正确;②溶液中含碳的微粒还有碳酸分子,故②错误;③恰好完全中和时生成氯化铵溶液,溶液中的氢离子是水电离出的,由水电离出的氢离子等于由水电离生成的氢氧根离子,故③正确;④有Ksp的表达式可以求出溶液中离子的浓度,根据离子浓度比较,重铬酸钾溶液中离子浓度大,故溶解度大,④错误;故选C。
8、下列为某同学根据中学化学教材中数据所做的判断,其中错误的是( )
A.根据溶解度数据,判断长时间煮沸Mg(HCO3)2溶液所得的沉淀是MgCO3还是Mg(OH)2 B.根据沸点数据,判断能否用分馏的方法分离一些液体混合物 C.根据反应热数据,判断不同反应的反应速率的大小 D.根据晶格能的数据,判断离子晶体的稳定性 【答案】C
9、下列说法正确的是( )
A.一定温度下,反应2NaCl(s)=2Na(s)+Cl2(g)的△H<0,△S>0
B.温度一定时,向水中滴加少量酸或碱形成稀溶液,水的离子积常数Kw不变 C.常温下,将pH=4的醋酸溶液稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低 D.由于Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),因此不可能使BaSO4沉淀转化为BaCO3沉淀 【答案】B
【解析】A、该反应有气体产生△S>0,属分解反应反应吸热△H>0,错误;B、水的离子积常数Kw只与温度有关,正确;C、氢氧根离子浓度升高,错误;D、可以通过高浓度的碳酸根离子逆向转化,错误。
10、相同温度下,将足量的AgCl分别放入下列溶液中:①40 mL 0.02 mol/L BaCl2溶液 ②40 mL 0.03 mol/L盐酸 ③10 mL蒸馏水 ④50 mL 0.05 mol/L AgNO3溶液,则AgCl的溶解度大小顺序为( ) A.③>②>①>④ B.④>②>①>③ C.③>①>②>④ D.①=②=③=④ 【答案】A
【解析】根据题中所给出的信息分析,本题重点考查的是溶液平衡的知识。
2-
11、已知同温度下的溶解度:Zn(OH)2>ZnS,MgCO3>Mg(OH)2;就溶解或电离出S的能力而言,FeS>H2S>CuS,则下列离子方程式错误的是( )
2+—2+-
A.Mg+2HCO3+2Ca+4OH===Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
2++
B.Cu+H2S===CuS↓+2H
2+2-
C.Zn+S+2H2O===Zn(OH)2↓+H2S↑
-1-1
D.FeS+2H===Fe+H2S↑ 【答案】C
2-
【解析】因为MgCO3的溶解度大于Mg(OH)2的,所以会形成Mg(OH)2,A正确;H2S电离生成S的能力大于CuS的,小
2++
于FeS的,所以H2S与Cu反应生成更难电离的CuS,FeS与H反应生成更难电离的H2S,B、D正确;依溶解度Zn(OH)2>ZnS,可知应该生成难溶的ZnS,C错误。
12、某温度下,已知醋酸的电离常数Ka?1.8?10?5,醋酸银的溶度积Ksp(CH3COOAg )=1.6×10l0?12。在不考虑盐类水解的情况下,下列有关说法正确的是( ) A.醋酸水溶液中Kw不变,故醋酸对水的电离无影响 B.该温度下饱和醋酸水溶液的pH =5-lgl.8
C.该温度下浓度均为0.01 mol?mol?1的CH3COONa溶液和AgNO3,溶液等体积混合(混合溶液体积具有加和性),有CH3COOAg沉淀生成
D.将0.02 mol?mol?1的Na2CO3,溶液与CH3COOAg沉淀上清液等体积混合,出现白色沉淀
【答案】D
+-++
【解析】A水是弱电解质,存在电离平衡H2OH+OH。当向水中加入CH3COOH时,醋酸电离产生的H使溶液中的H
+
浓度增大,对水的电离平衡起到了抑制作用。错误。B.PH为溶液中c(H)的负对数。
?3+2+
,Ksp(Ag2CO3)=8.3
c(CH3COO?)?c(H?)K??1.8?10?5.c(H?)2?1.8?10?5;c(H?)?32?10?3.所以pH=3- lg32。错误。C.
c(CH3COOH)若二者等体积混合,则c(CH3COO)·c(Ag)= 0.005mol/L×0.005mol/L= 2.5×10mol/L<1.6×10=醋酸银的溶度积Ksp (CH3COOAg ).因此不会有CH3COOAg沉淀生成。错误。D.若将0.02 mol/L的Na2CO3溶液与CH3COOAg沉淀上清液等
2-+-2 -2
体积混合,c(CO3)=0.01mol/L; c(Ag)= 1/2×4 ×10mol/L=2×10mol/L.
2-+2-22-633-12
c(CO3)·c(Ag)=0.01mol/L×(2×10mol/L)=4×10mol/L>8.3 ×l0.因此会出现Ag2CO3白色沉淀。正确。 13、要获得纯净AgCl沉淀,可以先洗涤后再烘干。洗涤AgCl沉淀最好选择下列溶液中的 A.蒸馏水 B.稀盐酸 C.稀硫酸 D.稀硝酸 【答案】B
-10
14、在t ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t ℃时AgCl的Ksp=4×10,下列说法不正确的是( )
-+
-5
2
2
-3
A.在t ℃时,AgBr的Ksp为4.9×10
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点 C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
--
D.在t ℃时,AgCl(s)+Br(aq) AgBr(s)+Cl(aq)平衡常数K≈816 【答案】B
+--13
【解析】根据图中c点的c(Ag)和c(Br)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10,A正确;在AgBr饱和溶液中加入
-+
NaBr固体后,c(Br)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag)减小,故B错;在a点时Qc<Ksp,故为AgBr的不饱和溶液,C正确;选项D中K==,代入数据得K≈816,D正确。
15、下表是25°C时某些盐的浓度积常数和弱酸的电离平衡常数,下列说法正确的是( )
-13
A.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是
+---+
c(Na)>c(ClO)>c(CH3COO)>c(OH)>c(H)
2---B.碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式为CO3 + Cl2+H2O = HCO3+Cl+HClO
-1-C.向0.1mol·LCH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH):c(CH3COO)=5:9,此时溶液pH=5
-3-1-3-12-D.向浓度均为1×10mol·L的KCl和K2CrO4混合液中滴加1×10mol·L的AgNO3溶液,CrO4先形成沉淀。
【答案】C
2----【解析】B 2CO3 + Cl2+H2O = 2HCO3+Cl+ClO
16、盐泥是氯碱工业中的废渣,主要成分是镁的硅酸盐和碳酸盐(含少量铁、铝、钙的盐)。实验室以盐泥为原料制取MgSO4·7H2O的实验过程如下:
①水,调成泥浆③煮沸
29.0 g盐泥②稀硫酸调――→――→滤液Ⅰ―→滤液Ⅱ―→产品 pH为1~2④过滤
已知:①室温下Ksp[Mg(OH)2]=6.0×10。②在溶液中,Fe、Fe、Al从开始沉淀到沉淀完全的pH范围依次为7.1~9.6、2.0~3.7、3.1~4.7。③三种化合物的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示。
-12
2+
3+
3+
(1)在盐泥中加入稀硫酸调pH为1~2以及煮沸的目的是_____________________。
2+-1
(2)若室温下的溶液中Mg的浓度为6.0 mol·L,则溶液pH≥________才可能产生Mg(OH)2沉淀。
(3)由滤液Ⅰ到滤液Ⅱ需先加入NaClO调溶液pH约为5,再趁热过滤,则趁热过滤的目的是__________________,滤渣的主要成分是______________________。
(4)从滤液Ⅱ中获得MgSO4·7H2O晶体的实验步骤依次为①向滤液Ⅱ中加入______________;②过滤,得沉淀;③________________;④蒸发浓缩,降温结晶;⑤过滤、洗涤得产品。
(5)若获得的MgSO4·7H2O的质量为24.6 g,则该盐泥中镁[以Mg(OH)2计]的百分含量约为________(MgSO4·7H2O的相对分子质量为246)。
2+
【答案】(1)提高Mg的浸取率(其他合理答案均可) (2)8
(3)温度较高时钙盐与镁盐分离得更彻底(或高温下CaSO4·2H2O溶解度小等合理答案均可) Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4·2H2O
(4)NaOH溶液 向沉淀中加足量稀硫酸(合理答案均可) (5)20.0%
6.0?10?12-1-6
【解析】(1)加入H2SO4可以使Mg的硅酸盐或碳酸盐充分转化成Mg。(2)c(OH)= mol·L=10 mol·L
6.02+
-
-1
,所以pH=8。(3)加入NaClO,可以把Fe氧化成Fe,当pH大约为5时,Fe、Al转化成沉淀;根据溶解度曲
2+
线,温度高时,CaSO4·2H2O的溶解度更小,所以滤渣的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3和CaSO4·2H2O。(4)使Mg转化成MgSO4·7H2O的步骤为①加入NaOH溶液。②过滤得Mg(OH)2沉淀。③加入稀H2SO4。④蒸发浓缩、降温结晶、过滤得
2+3+3+3+
24.6g?58g/mol246g/mol产品。(5)根据镁元素守恒得×100%=20%。
29.0g17、某厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:
沉淀物 pH Fe(OH)3 3.2 Al(OH)3 5.2 Mg(OH)2 12.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表,请回答下列问题:
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有 (要求写出两条)。 (2)滤渣Ⅰ的主要成分有 。
(3)从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有 。
(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl 已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示:
反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2。简述可制备Mg(ClO3)2的原因: 。
②按①中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是: 。除去产品中该杂质的方法是: 。
【答案】(1)适当提高反应温度、增加浸出时间(或其他合理答案) (2)Al(OH)3、Fe(OH)3 (3)Na2SO4
(4)①在某一温度时,NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO3)2的溶解度随温度的变化量大;NaCl溶解度与其他物质的溶解度有一定差别
②降温前,溶液中NaCl已饱和;降温过程中,NaCl溶解度降低,会少量析出 重结晶
【解析】(1)中几种镁盐均难溶(其中MgCO3微溶)于水,可溶于稀硫酸,加稀H2SO4同时生成难溶H2SiO3(或H4SiO4)和微溶
2+
的CaSO4,为使Mg充分浸出可适当提高反应温度、加过量稀硫酸、延长浸出时间搅拌使反应物充分接触,或多次浸出以
3+3+
提高转化率等方法。(2)根据题给表格信息,调节pH=5.5时,Fe和Al分别已完全转化为沉淀物Fe(OH)3和Al(OH)3,而2+2+-+2—
Mg并未转化。(3)加NaOH调节pH=12.5时,Mg+2OH=Mg(OH)2↓,滤液中的Na和SO4可回收利用。(4)①解读溶解度曲线,分析NaCl与Mg(ClO3)2溶解度随温度变化而变化程度明显不同,较高温度时NaCl先达到饱和状态。②降低饱和溶液温度,在Mg(ClO3)2大量析出的同时,NaCl也会少量析出。可将所得晶体再溶于蒸馏水配成热饱和溶液,再进行重结晶。
2+2-18、如图:横坐标为溶液的pH值,纵坐标为Zn离子或Zn(OH)4离子物质的量浓度的对数,回答下列问题。
(1)往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,反应的离子方程式可表示为:
__________________ 。 (2)从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积(Ksp)== ____ 。
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