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1、 精品資料
第3節(jié) 沉淀溶解平衡
第1課時(shí) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡
[經(jīng)典基礎(chǔ)題]
1.下列對(duì)沉淀溶解平衡的描述正確的是
( )
A.開(kāi)始時(shí),溶液中各離子濃度相等
B.沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí),沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí),溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等,且保持不變
D.沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí),如果再加入難溶性的該沉淀物,將促進(jìn)溶解
答案 B
解析 A不正確,開(kāi)始時(shí)各離子的濃度的關(guān)系與化學(xué)式的組成有關(guān),其值不一定相等;B正確,說(shuō)明達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài);C不正確,沉淀溶解平衡時(shí),溶液中溶質(zhì)的離子濃度保持不變,但
2、不一定相等;D不正確,沉淀溶解平衡時(shí),如果再加入該難溶物質(zhì),由于溫度不變,固體的溶度積不變,平衡不發(fā)生移動(dòng)。
2.在BaSO4飽和溶液中加入少量的BaCl2溶液產(chǎn)生BaSO4沉淀,若以Ksp表示BaSO4的溶度積常數(shù),則平衡后溶液中
( )
A.[Ba2+]=[SO]=
B.[Ba2+]·[SO]>Ksp,[Ba2+]=[SO]
C.[Ba2+]·[SO]=Ksp,[Ba2+]>[SO]
D.[Ba2+]·[SO]≠Ksp,[Ba2+]<[SO]
答案 C
解析 在BaSO4飽和溶液中加入少量的BaCl2溶液,平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq)向左移動(dòng),
3、則此時(shí)[Ba2+]>[SO];由于溫度不變,所以溶液中Ksp=[Ba2+]·[SO]不變。
3.下列有關(guān)溶度積常數(shù)Ksp的說(shuō)法正確的是
( )
A.常溫下,向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體,BaCO3的Ksp減小
B.溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響,溫度升高Ksp減小
C.溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響,溫度升高Ksp增大
D.常溫下,向Mg(OH)2飽和溶液中加入NaOH固體,Mg(OH)2的Ksp不變
答案 D
解析 溫度不變,溶度積常數(shù)不變,故A項(xiàng)不正確,D項(xiàng)正確;大多數(shù)的難溶物溫度升高,Ksp增大,但也有少數(shù)物質(zhì)相反,故B、C均不正確。
4.已知298K時(shí),
4、Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp=5.6×10-12,MgF2的溶度積常數(shù)Ksp=7.4×10-11。取適量的MgCl2溶液,加入一定量的燒堿溶液達(dá)到沉淀溶解平衡,測(cè)得pH=13.0,則下列說(shuō)法不正確的是
( )
A.所得溶液中的[H+]=1.0×10-13 mol·L-1
B.所得溶液中由水電離產(chǎn)生的[OH-]=1.0×10-13 mol·L-1
C.所得溶液中的[Mg2+]=5.6×10-10 mol·L-1
D.298K時(shí),飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比前者的[Mg2+]大
答案 D
解析 A正確,[H+]=10-pH=1.0×10-13 mol·L-1
5、;B正確,[OH-]水=[H+]溶液=1.0×10-13 mol·L-1 ;C正確,[OH-]==0.1 mol·L-1,[Mg2+]=5.6×10-12÷0.12=5.6×10-10 (mol·L-1);D不正確, Mg(OH)2和MgF2為組成類型相同的難溶電解質(zhì), Ksp越大,溶液中難溶電解質(zhì)的離子濃度越大,飽和Mg(OH)2溶液中c(Mg2+)大。
5.在一定溫度下,Mg(OH)2固體在水溶液中達(dá)到下列平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),若使固體Mg(OH)2的量減少,而[Mg2+]減小,可采取的措施是
( )
A.加MgCl2 B.加H2
6、O
C.加NaOH D.加HCl
答案 B
解析 A項(xiàng),沉淀溶解平衡向左移動(dòng),Mg(OH)2的量增多,[Mg2+]增大;B項(xiàng)沉淀溶解平衡向右移動(dòng),Mg(OH)2的量減少,[Mg2+]減?。籆項(xiàng),沉淀溶解平衡向左移動(dòng),Mg(OH)2的量增多,[Mg2+]減?。籇項(xiàng)沉淀溶解平衡向右移動(dòng),Mg(OH)2的量減小,[Mg2+]增大。
6.在100 mL 0.01 mol·L-1 KCl溶液中,加入1mL 0.01 mol·L-1 AgNO3溶液,下列說(shuō)法正確的是(AgCl的Ksp=1.8×10-10 mol2·L-2)
( )
A.有AgCl沉淀析出 B.無(wú)AgCl沉淀
7、C.無(wú)法確定 D.有沉淀但不是AgCl
答案 A
解析 [Ag+]=mol·L-1=9.9×10-5 mol·L-1,[Cl-]=mol·L-1=9.9×10-3 mol·L-1,所以Q=[Ag+]·[Cl-]=9.8×10-7 mol2·L-2>1.8×10-10 mol2·L-2=Ksp,故有AgCl沉淀析出。
7.下列說(shuō)法正確的是
( )
A.在一定溫度下AgCl水溶液中,Ag+和Cl-濃度的乘積是一個(gè)常數(shù)
B.AgCl的Ksp=1.8×10-10 mol2·L-2,在任何含AgCl固體的溶液中,[Ag+]=[Cl-]且Ag+與Cl-濃度的乘積等于1.
8、8×10-10 mol2·L-2
C.溫度一定時(shí),當(dāng)溶液中Ag+和Cl-濃度的乘積等于Ksp值時(shí),此溶液為AgCl的飽和溶液
D.向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸,Ksp值變大
答案 C
解析 A不正確,在AgCl的飽和溶液中,Ag+和Cl-濃度的乘積是一個(gè)常數(shù), A項(xiàng)沒(méi)有指明是否為飽和溶液;B不正確,在飽和AgCl溶液中加入NaCl溶液或AgNO3溶液,[Ag+]或[Cl-] 不再相等,但[Ag+]·[Cl-]=1.8×10-10;C正確,當(dāng)Q=Ksp,達(dá)到沉淀溶解平衡;D不正確,在飽和AgCl溶液中加入鹽酸只會(huì)使溶解平衡發(fā)生移動(dòng), Ksp只與溫度有關(guān),其值不變。
8.已知:Ksp
9、(AgCl)=1.8×10-10, Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,則下列難溶鹽的飽和溶液中,[Ag+]大小順序正確的是
( )
A.AgCl>AgI>Ag2CrO4
B.AgCl>Ag2CrO4>AgI
C.Ag2CrO4>AgCl>AgI
D.Ag2CrO4>AgI>AgCl
答案 C
解析 因?yàn)锳gCl和AgI的類型相同,由Ksp可知AgCl飽和溶液中的[Ag+]大于AgI飽和溶液中的;AgCl中的c2(Ag+)=Ksp=1.8×10-10,c(Ag+)=1.34×10-5 mol·L-1 ,Ag2CrO4(s)2
10、Ag+(aq)+CrO(aq)的Ksp=[Ag+]2·[CrO]=c3(Ag+)=2.0×10-12,[Ag+]=1.6×10-4 mol·L-1.所以Ag2CrO4飽和溶液的[Ag+]大于AgCl飽和溶液中的。
9.硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下,下列說(shuō)法正確的是
( )
A.溫度一定時(shí),Ksp(SrSO4)隨[SO]的增大而減小
B.三個(gè)不同溫度中,313 K時(shí)Ksp(SrSO4)最大
C.283 K時(shí),圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液是飽和溶液
D.283 K下的SrSO4飽和溶液升溫到363 K后變?yōu)椴伙柡腿芤?
答案 B
解析 A不正確,溫度一定時(shí),Ksp
11、(SrSO4)不變;B正確,由題中沉淀溶解平衡曲線可看出,313 K時(shí),[Sr2+]、[SO]最大,Ksp最大;C不正確,283 K時(shí),a點(diǎn)[Sr2+]小于平衡時(shí)[Sr2+],故未達(dá)到飽和,沉淀繼續(xù)溶解;D不正確,從283 K升溫到363 K析出固體,仍為飽和溶液。
10.在t ℃時(shí),AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。又知t ℃時(shí)AgCl的Ksp=4×10-10 mol2·L-2,下列說(shuō)法不正確的是
( )
A.在t ℃時(shí),AgBr的Ksp為4.9×10-13 mol2·L-2
B.在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體,可使溶液由c點(diǎn)到b點(diǎn)
C.圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是
12、AgBr的不飽和溶液
D.在t ℃時(shí),AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常數(shù)K≈816
答案 B
解析 A正確,根據(jù)圖中c點(diǎn)的[Ag+]和[Br-]可得該溫度下AgBr的Ksp為4.9×10-13 mol2·L-2;B不正確,在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體后,[Br-]增大,溶解平衡逆向移動(dòng),[Ag+]減?。籆正確,在a點(diǎn)時(shí)Q
13、,
Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33
(1)①在25 ℃下,向濃度均為0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成________沉淀(填化學(xué)式)。
②用MgCl2、AlCl3的混合溶液(A)與過(guò)量氨水(B)反應(yīng),為使Mg2+、Al3+同時(shí)生成沉淀,應(yīng)先向沉淀反應(yīng)器中加入________(填“A”或“B”),再滴加另一反應(yīng)物。
(2)①Fe3+發(fā)生水解反應(yīng)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)_______。
②若向FeC
14、l3溶液中加入一定量石灰水,調(diào)節(jié)溶液pH,可得紅褐色沉淀。該過(guò)程中調(diào)節(jié)溶液的pH為5,則金屬離子濃度為_(kāi)_______。
(3)溶液中某離子物質(zhì)的量濃度低于1.0×10-5 mol·L-1時(shí),可認(rèn)為已沉淀完全?,F(xiàn)向一定濃度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水,當(dāng)Fe3+完全沉淀時(shí),測(cè)定c(Al3+)=0.2 mol·L-1。此時(shí)所得沉淀中________(填“還含有”或“不含有”)Al(OH)3。
答案 (1) ① Cu(OH)2?、贐 (2)① 2. 5×10-5
②4.0×10-11 mol·L-1 (3)不含有
解析 (1) ①因?yàn)镵sp[Mg(OH)2]>Ksp
15、[Cu(OH)2],生成Cu(OH)2所需要的c(OH-)小于生成Mg(OH)2所需要的c(OH-),因此先生成Cu(OH)2。②Mg2+、Al3+同時(shí)生成沉淀,則先加入氨水。
(2)①K=====2.5×10-5 ,②pH為5 時(shí),[Fe3+]===4.0×10-11 (mol·L-1)
(3)Fe3+完全沉淀時(shí),[OH-]3===4.0×10-33,[Al3+]·[OH-]3=0.2×4.0×10-33=8×10-34
16、17 mol2·L-2。
(1)現(xiàn)向含有AgI的飽和溶液中:
①加入AgNO3固體,則[I-]________(填“變大”、“變小”或“不變”,下同)。
②若改加更多的AgI固體,則[Ag+]________。
③若改加AgBr固體,則[I-]________,[Ag+]________。
(2)現(xiàn)向含有NaBr、KI均為0.002 mol·L-1的溶液中加入等體積、濃度為4×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液,則產(chǎn)生的沉淀是________(填化學(xué)式);若向其中再加入適量的NaI固體,則可發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化的總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________
17、________________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)①變小?、诓蛔儭、圩冃 ∽兇蟆?2)AgBr和AgI I-(aq)+AgBr(s)===AgI(s)+Br-(aq)
解析 (1) 沉淀溶解平衡的移動(dòng)符合勒·夏特列原理;沉淀轉(zhuǎn)化的方向也是離子反應(yīng)發(fā)生的條件,即向著Ksp小的沉淀方向進(jìn)行。(2)加入等體積的AgNO3溶液,[Ag+]=2×10-3 mol·L-1,[I-]=[Br-]=1×10-3 mol·L-1
18、,[Ag+]×[I-]=[Ag+]×[Br-]=2×10-6>4.9×10-13 mol2·L-2,所以產(chǎn)生的沉淀有AgBr和AgI,若再加適量的NaI固體,則可發(fā)生反應(yīng)I-(aq)+AgBr(s)===AgI(s)+Br-(aq)。
13.已知: Ksp(Cu(OH)2)=2.0×10-20 mol3·L-3,幾種離子開(kāi)始沉淀時(shí)的pH如下表:
離子
Cu2+
Fe2+
Mg2+
pH
5.2
7.6
10.4
(1)當(dāng)向含相同濃度Cu2+、Mg2+、Fe2+離子的溶液中滴加NaOH溶液時(shí),________ (填離子符號(hào))先沉淀,Ksp[Mg(OH)2]________K
19、sp[Fe(OH)2](填“>”、“=”或“<”)。
(2)某CuSO4溶液里[Cu2+]=0.02 mol·L-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,應(yīng)調(diào)整溶液的pH,使之大于________ 。要使0.2 mol·L-1CuSO4溶液中的Cu2+沉淀完全(使Cu2+濃度降至原來(lái)的千分之一),則應(yīng)向溶液中加入NaOH溶液,使溶液pH=________。
(3)25 ℃時(shí),Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,
Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39。
25 ℃時(shí),向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH=8時(shí),
溶液中的[Mg2+
20、]∶[Fe3+]=________。
答案 (1) Cu2+ > (2)5 6 (3)2.2×1021
解析 (1)三種離子均帶有2個(gè)電荷,所以開(kāi)始沉淀的pH越小,則離子先沉淀,對(duì)應(yīng)的氫氧化物的Ksp就越小,即 Cu2+首先沉淀,Ksp[Mg(OH)2] >Ksp[Fe(OH)2]。
(2) [OH-]==1×10-9, [H+]==10-5,pH=-lg10-5=5。
[OH-]==1×10-8,[H+]==10-6,pH=-lg10-6=6。
(3)當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH=8時(shí),兩沉淀均達(dá)到沉淀溶解平衡,所以Ksp[Mg(OH)2]=[OH-]2×[Mg2+]=[10-6]
21、2×[Mg2+]=5.61×10-12,Ksp[Fe(OH)3]=[OH-]3×[Fe3+]=[10-6]3×[Fe3+]=2.64×10-39。[Mg2+]∶[Fe3+]=5.61∶(2.64×10-21)=2.2×1021。
14.在Cl-和CrO離子濃度都是0.100 mol·L-1的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液(忽略體積改變)時(shí),問(wèn)AgCl和Ag2CrO4哪一種先沉淀?當(dāng)Ag2CrO4開(kāi)始沉淀時(shí),溶液中Cl-離子濃度是多少?
已知:Ksp(AgCl)=1.56×10-10 mol2·L-2,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12mol3·L-3。
答案 AgCl先沉
22、淀;當(dāng)Ag2CrO4開(kāi)始沉淀時(shí),溶液中Cl-離子濃度是1.64×10-5 mol·L-1
解析 已知,Ksp(AgCl)=1.56×10-10 mol2·L-2,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12 mol3·L-3
AgCl開(kāi)始沉淀所需[Ag+]為
[Ag+]== mol·L-1=1.56×10-9 mol·L-1
Ag2CrO4開(kāi)始沉淀所需[Ag+]為[Ag+]= =mol·L-1=9.5×10-6 mol·L-1
因此,AgCl先沉淀。
當(dāng)Ag2CrO4開(kāi)始沉淀時(shí):
[Ag+]=9.5×10-6 mol·L-1
此時(shí),[Cl-]==mol·L-1
=1.64×10-5 mol·L-1。