4沉淀溶解平衡每課一練蘇教版選修4

1、3.4 沉淀溶解平衡 每課一練(蘇教版選修 4)根底達(dá)標(biāo)1. 在100 mL 0.10 mol L-1的AgNO 3溶液中參加100 mL溶有2.08 g BaCI 2的溶液,再參加100mL溶有0.010 mol CuSO4 5H2O的溶液,充分反響.以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A. 最終得到白色沉淀和無(wú)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,CI-的物質(zhì)的量為0.02 molD. 在最終得到的溶液中,Cu2+的物質(zhì)的量濃度為 0.01 mol -L-1解析：此題為一計(jì)算推斷題.經(jīng)計(jì)算AgNO 3、BaCI?、CUSO4 5H2O三種物質(zhì)的物質(zhì)的量

2、都為0.01 mol,反響生成的 AgCl和BaSO4各為0.01 mol,溶液中剩余的是 0.01 mol >0.01 mol Cl- 和0.01 mol Cu2+,所以溶液應(yīng)呈藍(lán)色,故 A、C是錯(cuò)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 mol L-1.答案： B2. 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(guān) 系：Ba(OH)2 (固體)Ba2+2OH-.向此種懸濁液中參加少量的氫氧化鋇粉末,以下表達(dá)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

3、：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, 溶液中的鋇離子和氫氧根離子結(jié)合, 沉 淀出氫氧化鋇的固體, 再參加少量的氫氧化鋇粉末, 由于溶液中固體不存在濃度問(wèn)題, 平衡 沒(méi)有發(fā)生移動(dòng). 可是選項(xiàng)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？由于參加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(dòng). 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(yīng)的量 發(fā)生變化.選項(xiàng) A 中的鋇離子的個(gè)數(shù)隨著水的量的減少,溶液質(zhì)量、溶質(zhì)質(zhì)量都相應(yīng)減少, 其個(gè)數(shù)

4、必然減少.此題也可采用排除法, 當(dāng)平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí), 一定會(huì)引起相應(yīng)物質(zhì)的數(shù)量變化. 假設(shè)是討論 某種具體物質(zhì)的數(shù)量,它應(yīng)該絕對(duì)變化, 如溶質(zhì)微粒個(gè)數(shù)、溶質(zhì)質(zhì)量和溶液質(zhì)量等.但假設(shè)討 論兩個(gè)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(guò)參加過(guò)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(shí),可推知FeS MnS具有的相關(guān)性質(zhì)是( )A. 在水中的溶解水平大于 CuS、CdS、PbSB. 在水中的溶解水平小于CuS、CdS、PbSC. 在水中的溶解水平與 CuS、CdS、PbS相同D.

5、 二者均具有較強(qiáng)的吸附性解析：因 FeS(s)F尹+s2- MnS(s) Mn 2+S2-生成的 S2-與 Cu2+、Cd2+、Pb2+生成更難溶 CuS、CdS、PbS,因而選 A.答案： A4. 在氯化亞鐵溶液中參加以下物質(zhì)能產(chǎn)生沉淀的是()A.通入硫化氫氣體B.參加氯化鈉溶液C.參加硫化鈉溶液D.通入二氧化碳?xì)怏w解析：Na2S溶液中有大量 S2-,能與Fe2+反響生成不溶于水的FeS.即F e2+S2-= FeS答案：C化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03 XI0-41.81 X0-71.84 X0-14Pb2+由上述數(shù)據(jù)可知,選用的沉淀劑最好是()5要使工業(yè)廢水中的重金屬

6、 Pb2+沉淀,可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑, 與這些離子形成的化合物的溶解度如下：B.硫酸鹽A.硫化物解析：由溶度積可知P bS的溶解度最小,那么 PbS最易沉淀析出.C.碳酸鹽D.以上沉淀劑均可答案：A6.當(dāng)氫氧化鎂固體在水中到達(dá)溶解平衡 固體的量減少,須參加少量的(2+Mg(0H)2 (s) Mg (aq)+20H-(aq)時(shí),為使 Mg(OH) 2 )ANH4NO3B.NaOHC.MgSO4D.NaHSO4解析：參加NH 4NO 3后與OH-反響生成NH3 H2O,從而使Mg(OH) 2溶解；參加NaHSOq后, H+OH-=H 2O,使 Mg(OH) 2 溶解,應(yīng)選 A、D.

7、答案：AD7.25 C時(shí),在含有大量 Pbl2的飽和溶液中存在平衡Pbl2(s)2Pb2+(aq)+2l-(aq),參加KI溶液,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.溶液中Pb2+和濃度都增大B.溶度積常數(shù)Ksp增大C.沉淀溶解平衡向左移動(dòng)D.濃度商Qc增大解析：參加KI溶液,c (I-)增大,那么溶解平衡向左移動(dòng),Qc增大.應(yīng)選CD.答案：CD 綜合運(yùn)用8. 對(duì)水垢的主要成分是 CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO?和MgCO 3的原因解釋,其中正確的 有( )A. Mg(OH) 2的溶度積大于 MgCO 3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 MgCO 3的溶度積

8、,且在水中發(fā)生了沉淀轉(zhuǎn)化C. MgCO 3電離出的發(fā)生水解,使水中OH-濃度減小,對(duì) Mg(OH) 2的沉淀溶解平衡而言,Qcv Ksp,生成Mg(OH) 2沉淀D. MgCO 3電離出的發(fā)生水解,使水中OH-濃度增大,對(duì) Mg(OH) 2的沉淀溶解平衡而言,Qc>Ksp,生成 Mg(OH) 2沉淀解析：Mg(OH) 2的Ksp小于MgCO3的Ksp,故B正確；MgCO 3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. AgCl為難溶于水和酸的白色固體,Ag 2S為難溶于水和酸的黑色固體.向AgCl和水的懸濁液中參加足量的 Na2S溶液并振蕩

9、,結(jié)果白色固體完全轉(zhuǎn)化為黑色固體：(1) 寫(xiě)出白色固體轉(zhuǎn)化為黑色固體的離子方程式：(2)簡(jiǎn)要說(shuō)明白色固體轉(zhuǎn)化為黑色固體的原因： 解析：此題可以用平衡移動(dòng)原理來(lái)解釋.答案：(1) 2AgCI+S2-=Ag 2S+2CI-(2)由于Ag2S的溶解度比AgCl的溶解度小,根據(jù)平衡移動(dòng)原理,沉淀溶解平衡向離子濃度 減小的方向移動(dòng)10. 工業(yè)上制取純潔的CuCl2 2H2O的主要過(guò)程是：將粗氧化銅(含少量Fe)溶解于稀鹽酸中,加熱、過(guò)濾、調(diào)節(jié)濾液的pH為3;對(duì)所得濾液按以下步驟進(jìn)行操作:Cu2+、Fe2+在pH為4 5時(shí)不水解,而Fe3+卻幾乎完全水解而沉淀.請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：(1) X 是什么物質(zhì)？其反

10、響的離子方程式是 .(2) Y 物質(zhì)應(yīng)具備的條件是 ,生產(chǎn)中 Y 可選： .(3) 溶液乙在蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)應(yīng)注意： .解析：根據(jù)框圖,參加氧化劑X可把Fe2+氧化為Fe3+,而沒(méi)有增加新雜質(zhì),所以X為C"結(jié)合題示,調(diào)節(jié) pH至4 5,使Fe'+全部沉淀,同樣不引進(jìn)新雜質(zhì),所以Y最好為CuO或Cu(OH)2 ；CuCl2溶液在蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程中發(fā)生水解,為抑制其水解,根據(jù) Cu2+2H2OCu(OH) 2+2H +,參加鹽酸可抑制其水解,在蒸發(fā)過(guò)程中要不斷攪拌且不能蒸干.答案：(1)CI2 Cl2+2Fe2+=2Fe3+2C(2)調(diào)節(jié)溶液酸性,使 pH 為 45,且不引進(jìn)新雜質(zhì)CuO

11、或 Cu(OH)2( 3)通入 HCl 氣體(或參加鹽酸) ,并不斷攪拌且不能蒸干11. 室溫下：AgCl的溶解度是1.93杓-冷L-1,貝V AgCl的溶度積 .解析：先求出AgCl飽和溶液的物質(zhì)的量濃度：=1.34 X10-5 mol L-1,再求 ©,由AgCI(s)+-Ag +(aq)+Cl -(aq).c (Ag +) =c (C l-) =1.34 X10-5 mol L-1,從而 Ksp(AgCI)=c (Ag+) c (Cl-) =1.80 X1O-10. 答案：1.80 X1O-10+ - -1 212. ： 某溫度時(shí),Ksp(AgCI)=c(Ag ) c ( C

12、l- ) =1.8 X10-0Ksp(Ag 2CrO 4)=c ( Ag+) c()=1.1 1%-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,并比擬兩者的大小.(2)此溫度下,在0.010 mol L-1的AgNOs溶液中,AgCl與Ag2CrO4分別能到達(dá)的最大物 質(zhì)的量濃度,并比擬兩者的大小.解析： (1)AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)c( AgCl ) =-5-1=1.3 XO (mol L )Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+ (aq)2xx2(2x)2 x=Kspc(Ag2CrO4) =6.5X10-5(mol L-1)

13、所以 c (AgCl )< c (Ag2CrO4)(2)在 0.010 mol L -1AgNO 3 溶液中,c(Ag+) =0.010 mol L-1+-AgCl(s) Ag +(aq)+Cl -(aq)溶液平衡時(shí)： 0.010+x x-10(0.010+x) x=1.8 X10-由于 x 很小所以 0.010+x 0.010x=1.8 X10-8( mol L-1)c(AgCl ) =1.8 X10-8(mol L-1)Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+ (aq) 溶解平衡時(shí)： 0.010+x x2 -10(0.010+2x)2 x=1.1 X10-10由于x很小 所以0.01

14、0+2x沁0.010-10 -1X=11 X0 (mol L )所以 c (Ag2CrO4)=1.1 Xl0-10(mol L-1)所以 c (AgCI)> c (Ag2CrO4)答案：(1)c (AgCI) =1.3 X10-5 mol L-1,c (Ag2CrO4)=6.5 X10-5 mol L-1,Ag 2CrO 4的物質(zhì)的量濃度大.(2) c (AgCl) =1.8 X10-8 mol L-1,-10-1c (Ag2CrO4) =1.1 X10 mol L ,AgCl 的物質(zhì)的量濃度大.13. 在BaCO3飽和溶液中c( B a2+)c()=8.1 1%-9, H+的電離平衡常

15、數(shù) K=5.61為0-11.在0.2 mol L-1的BaCl2溶液中參加等體積的 0.2 mol L-1的NaHCO 3溶液.通過(guò)計(jì)算說(shuō)明混合后的溶液中有無(wú)沉淀.解析：混合后尚未發(fā)生反響時(shí),c (Ba2+) =c (H CO-3) =0.1 mol L-1.設(shè)電離出的濃度為 X.由于 x 值極小,所以 0.1-x 0.1x=2.37 X10-6混合溶液中c ( Ba2+) c () =2.37 X10-7> 8.1 >10-9,所以有沉淀析出.答案： 有沉淀生成.14. 試通過(guò)計(jì)算分析,能否通過(guò)加堿的方法將濃度為0.10 mol L -1的Fe3+和Mg2+完全別離.已知 Ksp

16、Fe(OH)3=4.0>10-38,KspMg(OH) 2=1.2>10-11.解析：Fe'+開(kāi)始沉淀時(shí)：c(OH-)=7.4 >0-13Mg2+ 開(kāi)始沉淀時(shí)：c(OH -)=1.1 >0-5Fe3+完全沉淀時(shí)：c(OH-)=1.58 10-13 < 1.1 >0-5可見(jiàn),當(dāng)Fe3+完全沉淀時(shí),Mg2+尚未沉淀,因而通過(guò)加堿的方法可以將濃度均為0.10 mol L1的Fe3+和Mg2+完全別離.提示：通常認(rèn)為殘留離子濃度< 1Cf mol L-1時(shí)沉淀已完全.答案：可以將Mg2+、Fe3+完全別離.拓展探究+ - 2+ 2-15. 與 c(H+

17、) c(OH-)=KW 類 似, FeS 飽 和 溶 液 中 c(Fe2+) c(S2-)=Ksp(FeS). 常 溫 下-17Ksp(FeS)=8.11>0-17.(1) 理論上FeS的溶解度為 g,而事實(shí)上其濃度遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)值,其原因可能是 .(2) FeS飽和溶液中c(H+)與 c(S2-)之間存在以下限量關(guān)系：c2(H+) c(S2-)=1.0 >0-22,為 了使溶液里c(Fe2+)到達(dá)1 mol L-1,現(xiàn)將適量FeS投入其飽和溶液中,應(yīng)調(diào)節(jié)溶液中的c(H+)為 m o l L-1.2+ 2-解析：(1) FeS(s)Fe +S -,與水的離子積類似,極少量溶解的FeS

18、電離出來(lái)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-)=9 >0-9 mol L-1,設(shè)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),貝V n(FeS)=9>0-9 mol,即1 000 g水溶解的 FeS質(zhì)量為-9-7-8m(FeS)=9 >0- mol >8 g/mol=7.92 1> g,那么 100 g 水溶解的 FeS 的質(zhì)量為 7.92 >0- g.那么FeS的溶解度理論上為 7.92 >0-8g,事實(shí)上實(shí)際溶解度比7.92 >0-8g大得多,原因是S2-+H2OHS-+OH-, Fe2+2H2OFe(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Fe