化學沉淀溶解平衡習題

1、沉淀溶解平衡1.AgNO3溶液中加入100 mL 溶有2.08 g BaCl2的溶液，再加入100 mL溶有0.010 mol CuSO45H2O的溶液，充分反應。下列說法中正確的是（ ）A.最終得到白色沉淀和無色溶液 B.最終得到的白色沉淀是等物質(zhì)的量的兩種化合物的混合物C.最終得到的溶液中，Cl-的物質(zhì)的量為0.02 mol D.在最終得到的溶液中，Cu2+的物質(zhì)的量濃度為0.01 molL-1解析：此題為一計算推斷題。經(jīng)計算AgNO3、BaCl2、CuSO45H2O三種物質(zhì)的物質(zhì)的量都為0.01 mol，反應生成的AgCl和BaSO4各為0.01 mol,溶液中剩余的是0.01 mol

2、、0.01 mol Cl-和0.01 mol Cu2+，所以溶液應呈藍色，故A、C是錯誤的，三種溶液混合后溶液的體積增大兩倍，Cu2+的物質(zhì)的量濃度為0.033 molL-1。答案：B 2.一定溫度下，在氫氧化鋇的懸濁液中，存在氫氧化鋇固體與其電離的離子間的溶解平衡關系：Ba(OH)2（固體） Ba2+2OH-。向此種懸濁液中加入少量的氫氧化鋇粉末，下列敘述正確的是（ ）A.溶液中鋇離子數(shù)目減小 B.溶液中鋇離子濃度減小C.溶液中氫氧根離子濃度增大 D.pH減小解析：氫氧化鋇懸濁液中存在氫氧化鋇的固體和氫氧化鋇飽和溶液的溶解平衡，即氫氧化鋇的固體溶解到溶液中電離生成鋇離子和氫氧根離子，溶液中的

3、鋇離子和氫氧根離子結(jié)合，沉淀出氫氧化鋇的固體，再加入少量的氫氧化鋇粉末，由于溶液中固體不存在濃度問題，平衡沒有發(fā)生移動?？墒沁x項中所描述的量都發(fā)生變化，與結(jié)論相矛盾。是否從該體系的另一方面分析，水的量發(fā)生變化考慮？由于加入的氫氧化鋇粉末在水中轉(zhuǎn)化為結(jié)晶水合物，消耗了一定量的水，平衡發(fā)生移動。溶解的離子結(jié)合生成氫氧化鋇的固體，引起溶解物質(zhì)相應的量發(fā)生變化。選項A中的鋇離子的個數(shù)隨著水的量的減少，溶液質(zhì)量、溶質(zhì)質(zhì)量都相應減少，其個數(shù)必然減少。 本題也可采用排除法，當平衡發(fā)生移動時，一定會引起相應物質(zhì)的數(shù)量變化。若是討論某種具體物質(zhì)的數(shù)量，它應該絕對變化，如溶質(zhì)微粒個數(shù)、溶質(zhì)質(zhì)量和溶液質(zhì)量等。但若討

4、論兩個量的比值，在特定條件下可能不變，如溶解度、濃度等。答案：A3.工業(yè)廢水中常含有Cu2+、Cd2+、Pb2+等重金屬離子，可通過加入過量的難溶電解質(zhì)FeS、MnS，使這些金屬離子形成硫化物沉淀除去。根據(jù)以上事實，可推知FeS、MnS具有的相關性質(zhì)是（ ）A.在水中的溶解能力大于CuS、CdS、PbSB. 在水中的溶解能力小于CuS、CdS、PbSC.在水中的溶解能力與CuS、CdS、PbS相同D.二者均具有較強的吸附性解析：因FeS(s) Fe2+S2- MnS(s) Mn2+S2-,生成的S2-與Cu2+、Cd2+、Pb2+生成更難溶CuS、CdS、PbS，因而選A。答案：A4.在氯化亞

5、鐵溶液中加入下列物質(zhì)能產(chǎn)生沉淀的是（ ）A.通入硫化氫氣體 B.加入氯化鈉溶液C.加入硫化鈉溶液 D.通入二氧化碳氣體解析：Na2S溶液中有大量S2-，能與Fe2+反應生成不溶于水的FeS。即e2+S2-=FeS。答案：C5.要使工業(yè)廢水中的重金屬Pb2+沉淀，可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑，已知Pb2+與這些離子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.0310-41.8110-71.8410-14 由上述數(shù)據(jù)可知，選用的沉淀劑最好是（ ）A.硫化物 B.硫酸鹽C.碳酸鹽 D.以上沉淀劑均可解析：由溶度積可知bS的溶解度最小，則PbS最易沉淀析出。答案：6

6、.當氫氧化鎂固體在水中達到溶解平衡Mg(OH)2（s） Mg2+(aq)+2OH-(aq)時，為使Mg(OH)2固體的量減少，須加入少量的（ ）A.NH4NO3 B.NaOH C.MgSO4 D.NaHSO4解析：加入NH 4NO 3后 與OH-反應生成NH3H2O，從而使Mg(OH)2溶解；加入NaHSO4后，H+OH-=H2O，使Mg(OH)2溶解，故選A、D。答案：AD7.25 時，在含有大量PbI2的飽和溶液中存在平衡PbI2(s) 2Pb2+(aq)+2I-(aq)，加入KI溶液，下列說法正確的是（ ）A.溶液中Pb2+和I-濃度都增大 B.溶度積常數(shù)Ksp增大C.沉淀溶解平衡向左移

7、動 D.濃度商Qc增大解析：加入KI溶液，c（I-）增大，則溶解平衡向左移動，Qc增大。故選CD。答案：CD綜合運用8.對水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的原因解釋，其中正確的有（ ）A.Mg(OH)2的溶度積大于MgCO3的溶度積，且在水中發(fā)生了沉淀轉(zhuǎn)化B.Mg(OH)2的溶度積小于MgCO3的溶度積，且在水中發(fā)生了沉淀轉(zhuǎn)化C.MgCO3電離出的 發(fā)生水解，使水中OH-濃度減小，對Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言 ，QcKsp，生成Mg(OH)2沉淀D.MgCO3電離出的 發(fā)生水解，使水中OH-濃度增大，對Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，QcKsp,生

8、成Mg(OH)2沉淀解析：Mg(OH)2的Ksp小于MgCO3的Ksp,故B正確；MgCO3水解產(chǎn)生OH-，而與Mg2+結(jié)合生成難溶物Mg(OH)2沉淀，故D正確。答案：BD9.室溫下：AgCl的溶解度是1.9310-3 gL-1，則AgCl的溶度積_。解析：先求出AgCl飽和溶液的物質(zhì)的量濃度： =1.3410-5 molL-1，再求Ksp，由AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)。c（Ag+）=c（l-）=1.3410-5 molL-1，從而Ksp(AgCl)=c（Ag+）c（Cl-）=1.8010-10。 答案：1.8010-1012.已知：某溫度時，Ksp(AgCl)=c(Ag

9、+)c（l-）=1.810-10 Ksp(Ag2CrO4)=c2(g+)c( )=1.110-12，試求：（1）此溫度下AgCl飽和溶液和Ag2CrO4飽和溶液的物質(zhì)的量 濃度，并比較兩者的大小。（2）此溫度下，在0.010 molL-1的AgNO3溶液中，AgCl與Ag2CrO4分別能達到的最大物質(zhì)的量濃度，并比較兩者的大小。解析：(1)AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)c（AgCl）= =1.310-5(molL-1)Ag2 CrO4(s) 2Ag+(aq)+ （aq） 2x x (2x)2x=Kspc（Ag2CrO4）= =6.510-5(molL-1)所以c（AgCl）c（

10、Ag2CrO4）(2)在0.010 molL-1AgNO3溶液中，c（Ag+）=0.010 molL-1AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)溶液平衡時：0.010+x x(0.010+x)x=1.810-10因為x很小所以0.010+x0.010x=1.810-8（molL-1）c（AgCl）=1.810-8（molL-1） Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+ (aq)溶解平衡時：0.010+x x(0.010+2x)2x=1.110-10因為x很小 所以0.010+2x0.010x=1.110-10(m olL-1)所以c（Ag2CrO4）=1.110-10(molL-1 )

11、所以c（AgCl）c（Ag2CrO4）答案：(1)c（AgCl）=1.310-5 molL-1，c（ Ag2CrO4）=6.510-5 molL-1，Ag2CrO4的物質(zhì)的量濃度大。（2）c（AgCl）=1.810-8 molL-1，c（Ag2CrO4）=1.110-10 molL-1，AgCl的物質(zhì)的量濃度大。10.已知在BaCO3飽和溶液中c(a2+)c( )=8.110-9, H+ 的電離平衡常數(shù)K=5.6110-11。在0.2 molL-1的BaCl2溶液中加入等體積的0.2 molL-1的NaHCO3溶液。通過計算說明混合后的溶液 中有無沉淀。解析：混合后尚未發(fā)生反應時，c（Ba2+

12、）=c（CO-3）=0.1 molL-1。 設 電離出的 濃度為x。由于x值極小，所以0.1-x0.1 x= =2.3710-6混合溶液中c（Ba2+）c（ ）=2.3710-78.110-9,所以有沉淀析出。 答案：有沉淀生成。11.試通過計算分析，能否通過加堿的方法將濃度為0.10 molL-1的Fe3+和Mg2+完全分離。已知KspFe(OH)3=4.010-38,KspMg(OH)2=1.210-11。解析：Fe3+開始沉淀時：c(OH-)= =7.410-13 Mg2+開始沉淀時：c(OH -)= =1.110-5 Fe3+完全沉淀時：c(OH-)= =1.5810-131.110-

13、5可見，當Fe3+完全沉淀時，Mg2+尚未沉淀，因而通過加堿的方法可以將濃度均為0.10 molL1的Fe3+和Mg2+完全分離。 提示：通常認為殘留離子濃度10-5 molL-1時沉淀已完全。答案：可以將Mg2+、Fe3+完全分離。拓展探究15.與c(H+)c(OH-)=KW類似，F(xiàn)eS飽和溶液中c(Fe2+)c(S2-)=Ksp(FeS)。常溫下Ksp(FeS)=8.110-17。（1）理論上FeS的溶解度為_g，而事實上其濃度遠大于這個數(shù)值，其原因可能是_。（2）已知FeS飽和溶液中c(H+)與c(S2-)之間存在以下限量關系：c2(H+)c(S2-)=1.010-22，為了使溶液里c(

14、Fe2+)達到1 molL-1，現(xiàn)將適量FeS投入其飽和溶液中，應調(diào)節(jié)溶液中的c(H+)為_molL-1。解析：（1）FeS(s) Fe2+S2-,與水的離子積類似，極少量溶解的FeS電離出來的兩種離子濃度乘積也為常數(shù)，稱溶度積常數(shù)，用Ksp表示 。Ksp不受濃度影響，一般只受溫度影響。在FeS飽和溶液中，c(Fe2+)=c(S2-)= =910-9 molL-1,設其飽和溶液為1 L（由于FeS溶解度很小，該溶液的密度近似為1 g/cm3），則n(FeS)=910-9 mol，即1 000 g水溶解的FeS質(zhì)量為m(FeS)=910-9 mol88 g/mol=7.9210-7 g，則100

15、 g水溶解的FeS的質(zhì)量為7.9210-8 g。那么FeS的溶解度理論上為7.9210-8g，事實上實際溶解度比7.9210-8g大得多，原因是S2-+H2O HS-+OH-，F(xiàn)e2+2H2O Fe(OH)2+2H+,這兩種離子均在溶液中發(fā)生水解，使c(Fe2+)、c(S2-)降低，促使FeS(s) Fe2+S2-的溶解平衡向溶解的方向進行。（2）當溶液中c(Fe2+)=1 molL-1時，c(S2-)= =8.110-17molL-1,由于c2(H+)c(S2-)=110-22,則溶液中c2(H+)= ,c(H+)1.1110-3 molL-1 。答案：（1）7.9210-8,S2-+H2O HS-+OH-，F(xiàn)e2+2H2O Fe(OH)2+2H+,這兩種離子均在溶