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难溶电解质的溶解平衡含答案
第四节 难溶电解质的溶解
平衡
[经典基础题]
题组1 正确
理解沉淀溶解平衡[来源:
学*科*网Z*X*X*K]
1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )
A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等
B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变
D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解[来源:
学§科§网]
答案 B
解析 A项,反应开始时,各离子的浓度没有必然的关系。
C项,沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等。
D项,沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,由于固体的浓度为常数,故平衡不发生移动。
2.下列说法正确的是( )
A.物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水[来源:
学,科,网Z,X,X,K]
B.不溶于水的物质溶解度为0
C.绝对不溶解的物质是不存在的
D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
答案 C[来源:
学科网]
题组2 外界条件对沉淀溶解平衡的影响
3.在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在,当向溶液中加入0.1mol/L的盐酸时,下列说法正确的是( )
A.AgCl沉淀溶解平衡正向移动
B.AgCl溶解度增大
C.溶液中c(Ag+)增大
D.溶液中c(Cl-)增大
答案 D
解析 加入HCl溶液后,c(Cl-)增大,使沉淀溶解平衡逆向移动,溶液中c(Ag+)降低,AgCl的溶解度减小。
故A、B、C均不正确。
4.在有固态CaCO3存在的饱和溶液中,存在着如下平衡CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq),加入下列溶液能使Ca
CO3质量增加的是( )
A.CaCl2溶液B.KNO3溶液[来源:
学科网]
C.NH4Cl溶液D.NaCl溶液
答案 A
解析 加入KNO3溶液和NaCl溶液相当于加入了H2O,使平衡向右移动,使CaCO3质量减少;加入NH4Cl溶液,由于NH4+水解显酸性,消耗了CO32-,使平衡向右移动促进了CaCO3的溶解;而加入CaCl2溶液,增大了钙离子的浓度,使平衡左移,使CaCO3质量增加。
5.25℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液中Pb2
+和I-浓度都增大
B.溶度积常数Ksp增大[来源:
学科网]
C.沉淀溶解平衡向右移动
D.溶液中Pb2+浓度减小
答案 D
解析 加入KI溶液时,溶液中c(I-)增大,使PbI2的沉淀溶解平衡逆向移动,因此溶液中c(Pb2+)减小,但由于溶液温度未发生改变,故PbI2的溶度积常数Ksp不发生变化。
题组3 沉淀溶解平衡的应用
6.以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的MnCl2。
根据上述实验事实,可推知MnS具有的相关性质是( )
A.具有吸附性
B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同
C.溶解度大于CuS、PbS、CdS
D.溶解度小于CuS、PbS、CdS
答案 C
解析 添加过量的MnS是为了除去MnCl2溶液中的Cu2+、Pb2+、Cd2+,为了不引入MnS杂质,MnS应该具有难溶的
性质,但又能提供S2-,以便与Cu2+、Pb2+、Cd2+结合,所以MnS的溶解度应大于CuS、PbS、CdS。
7.实验:
①0.1mol·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:
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.滤液b中不含有Ag+
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶
答案 B
解析 在浊液a中,存在AgCl的沉淀溶解平衡,即在滤液b中,仍含有少量Ag+,故在b中生成了AgI沉淀,A正确,B错误;向白色沉淀AgCl中滴加KI溶液生成黄色AgI,由此可说明AgI比AgCl更难溶,C项和D项都正确。
题组4 Ksp的应用
8.在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液,产生BaSO4沉淀,若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数,则平衡后溶液中( )
A.c(Ba2+)=c(SO42-)=(Ksp)1/2
B.c(Ba2+)·c(SO42-)>Ksp,c(Ba2+)=c(SO42-)
C.c(Ba2+)·c(SO42-)=Ksp,c(Ba2+)>c(SO42-)
D.c(Ba2+)·c(SO42-)≠Ksp,c(Ba2+) 答案 C 解析 在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液,平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)左移,因加入了少量的BaCl2溶液,此时c(Ba2+)>c(SO42-);但由于温度未发生改变,所以溶液中c(Ba2+)·c(SO42-)=Ksp。 9.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。 某溶液中含有Cl-、Br-和CrO42-,浓度均为0.010mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( ) A.Cl-、Br-、CrO42-B.CrO42-、Br-、Cl- C.Br-、Cl-、CrO42-D.Br-、CrO42-、Cl-[来源: 学科网ZXXK] 答案 C 解析 要产生AgCl沉淀,c(Ag+)> mol·L-1=1.56×10-8mol·L-1; 要产生AgBr沉淀,c(Ag+)> mol·L-1=7.7×10-11mol·L-1; 要产生Ag2CrO4,需c2(Ag+)·c(CrO42-)>Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12, 即c(Ag+)> mol·L-1=3.0×10-5mol·L-1;显然沉淀的顺序为Br-、Cl-、CrO42-。 10.Cu(OH)2在水中存在着如下沉淀溶解平衡: Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下,Ksp=2×10-20。 某CuSO4溶液中,c(Cu2+)=0.02mol·L-1,在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液加入碱溶液来调整pH,使溶液的pH大于( ) A.2B.3C.4D.5 答案 D 解析 Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),其中Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-),要使Cu(OH)2沉淀需达到其Ksp,故c(OH-)> = mol·L-1,故c(OH-)>1×10-9mol·L-1,则c(H+)<1×10-5mol·L-1,因此pH应大于5。 [能力提升题] 11.蛇纹石可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。 由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下: (1)蛇纹石加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+外,还含有的金属离子是________。 [来源: 学#科#网] (2)进行Ⅱ操作时,控制溶液pH=7~8。 有关氢氧化物沉淀的pH见下表: 氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2 开始沉淀pH 1.5 3.3 9.4 Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量可能会导致________溶解,________沉淀。 答案 (1)Fe3+、Al3+ (2)Al(OH)3 Mg(OH)2 12.已知氨水与醋酸的电离程度在同温同浓度下相等,溶有一定量氨的氯化铵溶液呈碱性。 现向少量的Mg(OH)2悬浊液中,加入适量的饱和氯化铵溶液,固体完全溶解。 甲同学的解释是: Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-① NH4++H2ONH3·H2O+H+② 由于NH4+水解显酸性,H+与OH-反应生成水,导致反应①的平衡右移,沉淀溶解;乙同学的解释是: Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-③ NH4++OH-NH3·H2O④ 由于NH4Cl电离出的NH4+与Mg(OH)2电离出的OH-结合,生成了弱电解质NH3·H2O,导致反应③的平衡右移,Mg(OH)2沉淀溶解。 (1)丙同学不能肯定哪位同学的解释合理,于是选用下列一种试剂,来证明甲、乙两位同学的解释只有一种正确, 他选用的试剂是________(填字母)。 A.NH4NO3B.CH3COONH4 C.Na2CO3D.NH3·H2O (2)请你说明丙同学作出该选择的理由__________________________________ _________________________________________________________________。 (3)丙同学将所选试剂滴入Mg (OH)2的悬浊液中,Mg(OH)2溶解;由此推知,甲和乙哪位同学的解释更合理? ________(填“甲”或“乙”);NH4Cl饱和溶液使Mg(OH)2悬浊液溶解的离子方程式是______________________________ _________________________________________________________________。 答案 (1)B (2)CH3COONH4溶液呈中性;滴入Mg(OH )2悬浊液,若Mg(OH)2不溶,则甲同学解释正确 (3)乙 Mg(OH)2+2NH4+Mg2++2NH3·H2O 解析 甲乙解释的区别在于,甲认为是NH4+的水解导致Mg(OH)2沉淀溶解,乙认为是由于NH4+被电离出来,导致Mg(OH)2沉淀溶解。 由于任何盐在溶液中都能够发生电离,所以只要 找出一种NH4+的盐溶液,其中NH4+不发生水解,或其水解可以被抵消,即可鉴别出。 由一水合氨和醋酸的电离程度在同温同浓度下相等,可知由CH3COONH4电离出 的NH4+可以认为是不发生水解,当将CH3COONH4加入Mg(OH)2悬浊液中,若乙的解释对,则Mg(OH)2应该溶解,若甲的解释对,Mg(OH)2不溶解。 13.已知在25℃的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,但存在溶解平衡。 当达到平衡时,溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用Ksp表示,Ksp和水的KW相似)。 如: AgX(s)Ag+(aq)+X-(aq) Ksp(AgX)=c(Ag+)·c(X-)=1.8×10-10 AgY(s)Ag+(aq)+Y-(aq) Ksp(AgY)=c(Ag+)·c(Y-)=1.0×10-12 AgZ(s)Ag+(aq)+Z-(aq) Ksp(AgZ)=c(Ag+)·c(Z-)=8.7×10-17 (1)根据以上信息,判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量/1L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为_________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 (2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y-)________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)在25℃时,若取0.188g的AgY(相对分子质量188)固体放入100mL水中(忽略溶液体积的变化),则溶液中Y-的物质的量浓度为________。 (4)由上述Ksp判断,在上述(3)的体系中,能否实现AgY向AgZ的转化,并简述理由: ______________________________________________ ____________ _________________________________________________________________。 答案 (1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ) (2)减小 (3)1.0×10-6mol·L-1 (4)能,因为Ksp(AgY)=1.0×10-12>Ksp(AgZ)=8.7×10-17 解析 (2)由于AgY比AgX更难溶,则向AgY的饱和溶液中加入AgX固体,发生沉淀的转化: AgX(s)+Y-(aq)AgY(s)+X-(aq),则c(Y-)减小。 (3)25℃时,AgY的Ksp=1.0×10-12,即溶液达到饱和时,c(Ag+)=c(Y-)=1.0×10-6mol·L-1,而将0.188gAgY溶于100mL水中,形成的为饱和溶 液(溶质还有未溶解的),则c(Y-)=1.0×10-6mol·L-1。 (4)由于Ksp(AgZ)<Ksp(AgY),可以实现AgY向AgZ的转化。 14.水体中重金属铅的污染问题备受关注。 水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-,各形态的浓度分数(α)随pH变化的关系如下图所示: [1表示Pb2+,2表示Pb(OH)+,3表示Pb(OH)2,4表示Pb(OH)3-,5表示Pb(OH)42-] (1)Pb(NO3)2溶液中, ________2(填“>”“=”或“<”);往该溶液中滴入氯化铵溶液后, 增大,可能的原因是_________________________________________________________________。 (2)往Pb(NO3)2溶液中滴入稀NaOH溶液,pH=8时溶液中存在的阳离子(Na+除外)有________,由pH=8到pH=9时主要反应的离子方程式为_________________________________________________________________。 (3)某课题小组制备了一种新型脱铅剂,能有效去除水中的微量铅,实验结果如下表; 离子 Pb2+ Ca2+ Fe3+ Mn2+ Cl- 处理前浓度/mg/L 0.100 29.8 0.120 0.087 51.9 处理后浓度/mg/L 0.004 22.6 0.040 0.053 49.8[来源: Zxxk.Com] 上表中除Pb2+外,该脱铅剂对其他离子的去除效果最好的是_________________________________________________________________。 (4)如果该脱铅剂(用EH表示)脱铅过程中主要发生的反应为: 2EH(s)+Pb2+E2Pb(s)+2H+,则脱铅的最合适pH范围为________(填编号)。 A.3~4B.6~7C.8~9D.10~12 答 案 (1)> Pb2+与Cl-反应,Pb2+浓度减小 (2)Pb2+、Pb(OH)+、H+ Pb(OH)++OH-=== Pb(OH)2 (3)Fe3+ (4)B 解析 (1)由表中数据知溶液中的Pb2+会发生水解,故 >2;加入NH4Cl溶液后,pH减小,由图中可看出c(Pb2+)应增大,但题中说明 变大,只可能是Cl-与Pb2+发生了反应。 该反应实际为Pb2++2Cl-===PbCl2。 (2)由图中数据,知pH=8时,Pb的存在形式有Pb2+、Pb(OH)+和Pb(OH)2,其中Pb2+、Pb(OH)+为阳离子,又溶液中必有H+。 而由表中数据,pH=8时,溶液中Pb的主要存在形式为Pb(OH)+,而pH=9时,溶液中Pb的主要存在形式为Pb(OH)2,因此,pH由8到9时,发生的主要反应为Pb(OH)++OH-===Pb(OH)2。 (3)依照去除的百分率,可看出去除Fe3+的效果最好(不必精确计算,估算即可)。 (4)要使Pb以Pb2+形式存在,需要保持较低的pH,而又由于脱除反应生成H+,pH太小会使反应难于正向进行,因此,因在保证Pb2+的浓度的条件下,选择尽量高的pH,结合图表,pH应在6~7之间。
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