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第4节难溶电解质的溶解平衡
一、选择题1.下列说法不正确的是 A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关B.由于KspZnSKspCuS,所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀C.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp不变D.两种难溶电解质作比较时,Ksp小的,溶解度一定小解析选D只有相同类型的难溶电解质作比较时,Ksp小的,溶解度才一定小2.把CaOH2放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡CaOH2sCa2+aq+2OH-aq下列说法正确的是 A.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高B.给溶液加热,溶液的pH升高C.向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加D.向溶液中加入少量NaOH固体,CaOH2固体质量不变解析选C恒温下Ksp不变,加入CaO后,溶液仍为CaOH2的饱和溶液,pH不变,A错误;加热,CaOH2的溶解度减小,溶液的pH降低,B错误;加入Na2CO3溶液,沉淀溶解平衡向右移动,CaOH2固体转化为少量CaCO3固体,固体质量增加,C正确;加入少量NaOH固体,平衡向左移动,CaOH2固体质量增加,D错误3.化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Cu2+Cu2+aq+MnSsCuSs+Mn2+aq,下列说法错误的是 A.MnS的Ksp比CuS的Ksp大B.该反应达平衡时cMn2+=cCu2+C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,cMn2+变大D.该反应的平衡常数K=解析选B根据沉淀转化向溶度积小的方向进行,KspMnS>KspCuS,A对;该反应达平衡时cMn2+、cCu2+保持不变,但不一定相等,B错;往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,平衡正向移动,cMn2+变大,C对;该反应的平衡常数K===,D对4.20℃时,PbCl2s在不同浓盐酸中的最大溶解量单位g·L-1如图所示下列叙述正确的是 A.盐酸浓度越大,KspPbCl2越大B.PbCl2能与一定浓度的盐酸反应C.x、y两点对应的溶液中cPb2+相等D.往含Pb2+溶液中加入过量浓盐酸,可将Pb2+完全转化为PbCl2s解析选BKspPbCl2只与温度有关,盐酸浓度改变时,KspPbCl2不变,A项错误;增大盐酸浓度,PbCl2s的平衡逆向移动,PbCl2的溶解量减小,而cHCl大于1mol·L-1时,增大cHCl,PbCl2s的溶解量增大,说明PbCl2能与一定浓度的盐酸反应,B项正确;x、y两点PbCl2的溶解量相等,但y点时HCl与PbCl2发生了反应,故x、y两点对应的溶液中cPb2+不相等,C项错误;PbCl2s存在溶解平衡,且PbCl2s能与浓盐酸反应,故往含Pb2+的溶液中加入过量浓盐酸,不能将Pb2+完全转化为PbCl2s,D项错误5.常温下,Ag2SO
4、AgCl、AgI的溶度积常数依次为KspAg2SO4=
7.7×10-
5、KspAgCl=
1.8×10-
10、KspAgI=
8.3×10-17下列有关说法中错误的是 A.常温下,Ag2SO
4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次减弱B.在AgCl饱和溶液中加入NaI固体,有AgI沉淀生成C.Ag2SO
4、AgCl、AgI的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量浓度之比D.在Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有Ag2SO4沉淀析出解析选C由溶度积常数可知A正确;KspAgIKspAgCl,说明AgI更难溶,B正确;KspAg2SO4=c2Ag+·cSO,KspAgCl=cAg+·cCl-,KspAgI=cAg+·cI-,C错误;Ag2SO4饱和溶液中存在沉淀溶解平衡Ag2SO4s2Ag+aq+SOaq,加入Na2SO4固体,SO的浓度增大,平衡逆向移动,有Ag2SO4固体析出,D正确6.已知25℃时,一些难溶物质的溶度积常数如下化学式ZnOH2ZnSAgClAg2SMgCO3MgOH2溶度积5×10-
172.5×10-
221.8×10-
106.3×10-
506.8×10-
61.8×10-11根据上表数据,判断下列化学方程式不正确的是 A.2AgCl+Na2S===2NaCl+Ag2SB.MgCO3+H2OMgOH2+CO2↑C.ZnS+2H2O===ZnOH2↓+H2S↑D.MgHCO32+2CaOH2===MgOH2↓+2CaCO3↓+2H2O解析选C根据溶度积常数可知,溶解度ZnSZnOH2,由于发生复分解反应时生成溶解度更小的物质,故C不正确7.实验
①
0.1mol·L-1AgNO3溶液和
0.1mol·L-1NaCl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
0.1mol·L-1KI溶液,出现浑浊;
③向沉淀c中滴加
0.1mol·L-1KI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AgClsAg+aq+Cl-aqB.滤液b中不含有Ag+C.
③中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验可以证明AgI比AgCl更难溶解析选B由于硝酸银溶液和氯化钠溶液混合后一定生成氯化银的悬浊液,所以在该悬浊液中存在沉淀溶解平衡AgClsAg+aq+Cl-aq;向过滤后的滤液中加入
0.1mol·L-1的KI,出现浑浊,说明在滤液b中仍然存在Ag+;沉淀总是向着生成物溶解度更小的方向转化,所以由实验
③可知,由于沉淀由白色转化成黄色,所以是由氯化银转化成了碘化银,所以碘化银比氯化银更难溶8.某些盐能溶解沉淀,利用下表三种试剂进行实验,相关分析不正确的是 编号
①②③分散质MgOH2HClNH4Cl备注悬浊液1mol/L1mol/LA.向
①中加入酚酞,溶液显红色说明物质的“不溶性”是相对的B.分别向少量MgOH2沉淀中加入适量等体积的
②③,沉淀均能快速彻底溶解C.
①、
③混合后发生反应MgOH2s+2NHMg2++2NH3·H2OD.向
①中加入
②,cOH-减小,MgOH2溶解平衡正向移动解析选B使酚酞显红色的溶液呈碱性,说明MgOH2在水中有一定的溶解,电离使溶液呈碱性,A项正确;MgOH2与NH4Cl溶液反应速率较小,沉淀不能快速彻底溶解,B项错误;NH结合MgOH2悬浊液中的OH-,促进MgOH2的沉淀溶解平衡正向移动,促使MgOH2沉淀溶解,C项正确;盐酸能够与MgOH2发生中和反应,促使MgOH2的沉淀溶解平衡正向移动,D项正确9.一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到溶解平衡已知下表数据物质FeOH2CuOH2FeOH3Ksp/25℃
8.0×10-
162.2×10-
204.0×10-38完全沉淀时的pH≥
9.6≥
6.43~4对含等物质的量的CuSO
4、FeSO
4、Fe2SO43的混合溶液的说法错误的是 A.向该溶液中加入少量铁粉不能观察到红色固体析出B.该溶液中cSO∶[cCu2++cFe2++cFe3+]5∶4C.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH至3~4后过滤,得到纯净的CuSO4溶液D.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀解析选C多种氧化剂与多种还原剂反应时,强氧化剂与强还原剂优先反应;一种沉淀剂沉淀溶液中的多种离子时,所需沉淀剂浓度越小的越先沉淀10.某温度下,难溶物FeR的水溶液中存在平衡FeRsFe2+aq+R2-aq,其沉淀溶解平衡曲线如图所示下列说法正确的是 A.可以通过升温实现由a点变到c点B.b点对应的Ksp等于a点对应的KspC.d点可能有沉淀生成D.该温度下,Ksp=4×10-18解析选B升高温度,Fe2+和R2-的浓度同时增大,A项错误;曲线上的点,均为平衡点,温度不变,Ksp不变,B项正确;d点相对于平衡点a点,cFe2+相同,d点cR2-小于a点,没有沉淀生成,C项错误;选a点或b点计算,KspFeR=2×10-18,D项错误
二、非选择题11.钡Ba和锶Sr及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐已知SrSO4sSr2+aq+SOaq Ksp=
2.5×10-7SrCO3sSr2+aq+COaq Ksp=
2.5×10-91将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为,该反应的平衡常数K的表达式为;该反应能发生的原因是用沉淀溶解平衡的有关理论解释2对于上述反应,实验证明增大CO的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况填“增大”“减小”或“不变”
①升高温度,平衡常数K将;
②增大CO的浓度,平衡常数K将3已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3实验所用的试剂为;实验现象及其相应结论为解析1SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为SrSO4s+COaqSrCO3s+SOaq,平衡常数表达式为K=eq\fc(SO)c(CO),根据沉淀转化的原理,该反应能够发生,是因为KspSrCO3KspSrSO42
①降低温度有利于提高SrSO4的转化率,说明降温平衡向正反应方向移动,因此升高温度,平衡向逆反应方向移动,故平衡常数K减小
②平衡常数只与温度有关,增大CO的浓度,平衡常数不变3根据提供的信息,可以推断SrSO4难溶于盐酸,而SrCO3可溶于盐酸,因此向溶液中加入盐酸,若沉淀全部溶解,则SrSO4完全转化成SrCO3,若沉淀没有全部溶解,则SrSO4没有完全转化成SrCO3,需要注意的是,不能选择稀硫酸,因为SrCO3与稀硫酸反应生成SrSO4答案1SrSO4s+COaqSrCO3s+SOaq K=eq\fc(SO)c(CO) KspSrCO3KspSrSO4,加入CO后,平衡SrSO4sSr2+aq+SOaq正向移动,生成SrCO32
①减小
②不变3盐酸 若沉淀完全溶解,则证明SrSO4完全转化成SrCO3,否则,未完全转化12.已知25℃时存在如下数据难溶电解质CaCO3CaSO4MgCO3Ksp
2.8×10-
99.1×10-
66.8×10-6某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,实验步骤如下
①向100mL
0.1mol·L-1的CaCl2溶液中加入100mL
0.1mol·L-1的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成
②向上述悬浊液中加入固体3gNa2CO3,搅拌,静置沉淀后弃去上层清液
③再加入蒸馏水搅拌,静置后再弃去上层清液
④1由题中信息Ksp越大,表示电解质的溶解度越填“大”或“小”2写出第
②步发生反应的化学方程式3设计第
③步的目的是4补充第
④步操作及产生的现象5写出该原理在实际生活、生产中的一个应用解析Ksp越大,表示电解质的溶解度越大,溶解度大的沉淀会向溶解度小的沉淀转化,要证明CaSO4完全转化为CaCO3,可以加入盐酸,因为CaSO4不和盐酸反应,而CaCO3可完全溶于盐酸在实际生活、生产中利用此反应可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3再用盐酸除去答案1大 2Na2CO3aq+CaSO4sCaCO3s+Na2SO4aq 3洗去沉淀中附着的SO4向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解,并放出无色无味的气体5将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3,再用盐酸除去13.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题1在CaNO32溶液中加入NH42CO3溶液后过滤,若测得滤液中cCO=10-3mol·L-1,则Ca2+是否沉淀完全?填“是”或“否”[已知cCa2+≤10-5mol·L-1时可视为沉淀完全;KspCaCO3=
4.96×10-9]2已知25℃时,Ksp[MgOH2]=
5.6×10-12;酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下pH
8.
08.0~
9.
69.6颜色黄色绿色蓝色25℃时,在MgOH2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液的颜色为3向50mL
0.018mol·L-1的AgNO3溶液中加入50mL
0.020mol·L-1的盐酸,生成沉淀已知该温度下AgCl的Ksp=
1.0×10-10,忽略溶液的体积变化,请计算
①完全沉淀后,溶液中cAg+=
②完全沉淀后,溶液的pH=
③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50mL
0.001mol·L-1的盐酸,是否有白色沉淀生成?填“是”或“否”解析1根据KspCaCO3=cCa2+·cCO=
4.96×10-9,得cCa2+=mol·L-1=
4.96×10-6mol·L-110-5mol·L-1,可视为沉淀完全2设MgOH2饱和溶液中cOH-为xmol·L-1,则
0.5x3=
5.6×10-12,x=
2.2×10-4,即cOH-1×10-4,cH+1×10-10mol·L-1,pH10,溶液为蓝色3
①反应前,nAg+=
0.018mol·L-1×
0.05L=
0.9×10-3mol,nCl-=
0.020mol·L-1×
0.05L=1×10-3mol;反应后剩余的Cl-为
0.1×10-3mol,则混合溶液中,cCl-=
1.0×10-3mol·L-1,cAg+=KspAgCl/cCl-=
1.0×10-7mol·L-1
②H+没有参与反应,完全沉淀后,cH+=
0.010mol·L-1,pH=2
③因为加入的盐酸中cCl-和反应后所得溶液中的cCl-相同,cCl-没有改变,cAg+变小,所以Qc=cAg+·cCl-KspAgCl,没有沉淀产生答案1是 2蓝色 3
①
1.0×10-7mol·L-1
②2
③否14.某学生探究AgCl、Ag2S沉淀转化的原因步骤现象Ⅰ.将NaCl与AgNO3溶液混合产生白色沉淀Ⅱ.向所得固液混合物中加Na2S溶液沉淀变为黑色Ⅲ.滤出黑色沉淀,加入NaCl溶液较长时间后,沉淀变为乳白色1Ⅰ中的白色沉淀是2Ⅱ中能说明沉淀变黑的离子方程式是,沉淀转化的主要原因是3滤出步骤Ⅲ中的乳白色沉淀,推测含有AgCl用浓HNO3溶解,产生红棕色气体,部分沉淀未溶解,过滤得到滤液X和白色沉淀Yⅰ.向X中滴加BaNO32溶液,产生白色沉淀ⅱ.向Y滴加KI溶液,产生黄色沉淀
①由ⅰ判断,滤液X中被检出的离子是
②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀4该学生通过如下对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因在NaCl存在下,氧气将Ⅲ中黑色沉淀氧化现象一段时间后,B中出现乳白色沉淀,C中无明显变化
①A中产生的气体是
②C中盛放的物质W是
③该同学认为B中产生沉淀的反应如下请补充完整2Ag2S+++2H2O4AgCl++4NaOH
④B中NaCl的作用是答案1AgCl22AgCls+S2-aqAg2Ss+2Cl-aq Ag2S比AgCl的溶解度小3
①SO
②S4
①O2
②Ag2S的悬浊液
③1 O2 4 NaCl 2 S
④O2将Ag2S氧化生成S时,有Ag+游离出来,NaCl中大量的Cl-与游离的Ag+结合成AgCl沉淀由于cAg+减小,有利于
③中反应平衡右移,B中最终出现乳白色沉淀。