Transcript userfiles/huangshaochun/files/第十章第4讲

第4讲
难溶电解质的溶解平衡
基础盘点
一、溶解平衡和溶度积常数
自我诊断
1.向AgCl饱和溶液中加水,下列叙述正确的是( B )
A.AgCl的溶解度增大
B.AgCl的溶解度、Ksp均不变
C.AgCl的Ksp增大
D.AgCl的溶解度、Ksp均增大
2.下列说法正确的是
(D )
A.难溶电解质的溶度积K s p 越小,则它的溶解度
越小
B.任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡,溶解度
大小都可以用Ksp表示
C.溶度积常数K s p 与温度有关,温度越高,溶度积
越大
D.升高温度,某沉淀溶解平衡逆向移动,说明它的
溶解度是减小的,Ksp也变小
解析 本题易错选A或B。同类型的难溶电解质Ksp
越小,溶解度越小,不同类型的电解质无法由溶度
积比较溶解度大小,如CuS与Ag2S,故A错;B选项错
在“任何难溶物”,应该是“难溶电解质”。
基础回归
1.溶解平衡的建立
固体溶质
溶液中的溶质
(1)v溶解 > v沉淀,固体溶解
(2)v溶解 = v沉淀,溶解平衡
(3)v溶解 < v沉淀,析出晶体
2.溶解平衡的特点
=
≠
不变
溶解平衡
3.电解质在水中的溶解度
20℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下
关系:
4.溶度积常数及其应用
(1)表达式
对于溶解平衡MmAn(s)
mMn+(aq)+nAm-(aq),
Ksp= cm(Mn+) · cn(Am-) 。Ksp仅受 温度 的影响。
(2)溶度积规则
某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度
的乘积Qc(离子积)与Ksp的关系
Qc < Ksp
溶液不饱和,无沉淀析出
Qc = Ksp
溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态
Qc > Ksp
溶液过饱和,有沉淀析出
指点迷津
AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl - (aq)与AgCl
Ag + +
Cl- 表示的意义不同,前者表示溶解平衡,后者表示
AgCl的电离过程。
二、沉淀溶解平衡的应用
自我诊断
3.下列说法中,正确的是
(
)
A.饱和石灰水中加入一定量生石灰,温度明显升高,
所得溶液的pH会增大
B.AgCl悬浊液中存在平衡:AgCl(s)
Ag+(aq)+
Cl-(aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡会向左
移动,溶液中离子的总浓度会减小
C.AgCl悬浊液中加入KI溶液,白色沉淀变成黄色,
证明此条件下Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D.硬水含有较多Ca 2+ 、Mg 2+ 、HCO 3、SO 24 ,加热
煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+
解析
温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,pH减小,
A项错;B项平衡左移的原因是增大了Cl-的浓度,因
Na++Cl-,所以溶液中离子总浓度增大;D项
NaCl
只通过加热煮沸不能除去由SO 24 引起的硬度,故错
误。
答案
C
基础回归
1.沉淀的生成
(1)调节pH法
如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节
pH至7～8,离子方程式为:
Fe3++3NH3·H2O
Fe(OH)3↓+3NH 4
(2)沉淀剂法
如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为:
H2S+Cu2+
CuS↓+2H+
。
2.沉淀的溶解
(1)酸溶解法
如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为
。
CaCO3+2H+
Ca2++H2O+CO2
。
(2)盐溶液溶解法
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为
Mg(OH)2+2NH 4
Mg2++2NH3·H2O
。
(3)氧化还原溶解法
如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
(4)配位溶解法
如AgCl溶于氨水,离子方程式为
AgCl+2NH3·H2O
[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O 。
3.沉淀的转化
(1)实质: 沉淀溶解平衡 的移动(沉淀的溶解度差
别 越大 ,越容易转化)。
(2)应用:锅炉除垢、矿物转化等。
要点精讲
要点
沉淀溶解平衡的影响因素及应用
1.影响因素
(1)内因:难溶物质本身性质,这是主要决定因素。
(2)外因
①浓度:加水冲稀,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变。
②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高
温度,平衡向溶解方向移动,Ksp增大。
③其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反
应生成更难溶或更难电离或气体的离子时,平衡向
溶解方向移动,但Ksp不变。
2.应用
(1)沉淀的生成
原理:若Q c大于Ksp ,难溶电解质的沉淀溶解平衡向
左移动,就会生成沉淀。
在工业生产、科研、废水处理等领域中,常利用生
成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。常见
的方法有:
①调节溶液的pH法:使杂质离子转化为氢氧化物
沉淀。
②加沉淀剂法:如除去溶液中的Cu2+、Hg2+,可加入
Na2S、H2S等作为沉淀剂。
特别提醒 ①为使沉淀更完全,所选用沉淀剂的原
则是:使生成沉淀的反应进行得越完全越好(所
沉
淀离子形成沉淀的Ksp尽可能的小,即沉淀溶解度
越小越好)。
②不能影响其他离子的存在,由沉淀剂引入溶液
的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质。
(2)沉淀的溶解
原理:当Q c小于Ksp ,使难溶电解质的沉淀溶解平衡
向右移动,沉淀就会溶解。
根据平衡移动,对于在水中难溶的电解质,如果能
设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子,使平
衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。方
法有:
①酸碱溶解法:如难溶于水的CaCO 3 溶于盐酸中。
②发生氧化还原反应使沉淀溶解:如CuS溶于硝酸
中,HgS溶解度更小,只能用王水使其溶解。
③生成配合物使沉淀溶解:向沉淀体系中加入适当配
合剂,使溶液中的某些离子生成稳定的配合物,减小
其浓度,从而使沉淀溶解。如AgCl(s)
+Cl-(aq)、Ag++2NH3(加氨水)
Ag+(aq)
[Ag(NH3)2]+,此
法对用酸碱法不能溶解的难溶电解质尤其具有重要
意义。
(3)沉淀的转化
①实质:沉淀溶解平衡的移动。
②特征
a.一般说来,溶解能力相对较强的物质易转化为溶
解能力相对较弱的物质。
b.沉淀的溶解能力差别越大,越容易转化。
例如:AgNO NaCl AgCl(白色沉淀) NaBr AgBr
3
(浅黄色沉淀) NaI AgI(黄色沉淀) Na2S Ag2S
(黑色沉淀)。
③沉淀转化的应用
a.钡化合物的制备
重晶石(主要成分是BaSO4)是制备钡化合物的重要
原料,但BaSO4不溶于酸,若用饱和Na2CO3溶液处理
即可转化为易溶于酸的BaCO3。
总反应的离子方程式为BaSO 4 +CO 32 
BaCO 3 +
SO 24 。虽然BaSO4比BaCO3更难溶于水,但在CO 32 浓
度较大的溶液中,BaSO4溶解在水中的Ba2+能与CO 32 
结合形成BaCO 3 沉淀。转化过程是用饱和Na 2 CO 3
溶液处理BaSO4沉淀,待达到平衡后,移走上层溶液;
再加入饱和Na 2 CO 3 溶液,重复处理多次,使绝大部
分BaSO4转化为BaCO 3;最后加入盐酸,Ba2+ 即转入
到溶液中。
b.锅炉除水垢
除水垢[CaSO4(s)
Na2CO3
CaCO3(s)
盐酸 Ca2+(aq)]
其反应如下:
CaSO4+Na2CO3
CaCO3+2HCl
CaCO3+Na2SO4,
CaCl2+CO2↑+H2O。
特别提醒
沉淀溶解平衡与弱电解质电离平衡的
区别:
(1)从物质类别看,难溶电解质可以是强电解质,也
可以是弱电解质[如BaSO 4 是强电解质,而Al(OH) 3
是弱电解质],而难电离物质只能是弱电解质。
(2)从变化的过程来看,沉淀溶解平衡是指已溶解
的溶质与未溶解的溶质之间形成沉淀与溶解的平
衡状态;而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱
电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。
【典例导析】室温时,CaCO3在水
中的溶解平衡曲线如图所示,已
知:25℃其溶度积为2.8×10-9,
下列说法不正确的是
(
)
A.x数值为2×10-5
B.c点时有碳酸钙沉淀生成
C.加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点
D.b点与d点对应的溶度积相等
解析
根据溶度积数值和c(CO3 )=1.4×10-4 mol/L
2
可以计算出x数值为2×10-5;c点Qc>Ksp,故有沉淀生
成;加入蒸馏水后d点各离子浓度都减小,不可能变
到a点保持钙离子浓度不变;溶度积只与温度有关;b
点与d点对应的溶度积相等。
答案
C
迁移应用
(2008·山东理综,15)某
温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平
衡曲线如图所示。下列说法正确的
是
提示 BaSO4(s)
(
)
Ba2+(aq)+SO 24 (aq)
的平衡常数Ksp=c(Ba2+)·c(SO 24  ),称
为溶度积常数。
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
解析
a点在平衡曲线上，此时溶液中存在溶液平
衡,加入Na2SO4会增大SO 24  浓度,平衡左移,Ba2+浓度
应降低,A项错;d点时溶液不饱和,蒸发溶液,c(SO24  )、
c(Ba2+)均增大,B项错;d点表示溶液的Q<Ksp,所以
溶液不饱和,不会沉淀,C项正确;Ksp是一常数,温
度不变Ksp不变，所以该曲线上任一点的Ksp都相
等,D项错误。
答案 C
对点训练
题组一
溶解平衡与溶度积常数
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
解析
反应开始时,各离子的浓度没有必然的关
系,A项不正确;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,C项不正确;
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,D
项不正确。
答案
B
2.Cu(OH) 2 在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡:
Cu(OH) 2 (s)
Cu 2+ (aq)+2OH - (aq),在常温下
Ksp=2×10-20。在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,
需要向0.02 mol/L的CuSO4溶液中加入碱来调整溶
( D )
液的pH,应使溶液的pH大于
A.2
解析
B.3
C.4
D.5
要生成Cu(OH)2沉淀,就应满足:
c(Cu2+)·[c(OH-)]2>2×10-20
c(OH-)>
正确。
2  10 20
0.02
=1×10-9 mol/L,所以pH>5,D项
3.下表是五种银盐的溶度积常数(25℃):
化学式
AgCl
Ag2SO4
Ag2S
AgBr
AgI
溶度积
1.8×
10-10
1.4×
10-5
6.3×
10-50
5.4×
10-13
8.3×
10-17
下列说法不正确的是
(
)
A.五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4
B.将氯化银溶解于水后,向其中加入Na2S,则可以
生成黑色沉淀
C.氯化银、溴化银和碘化银三种物质在常温下的
溶解度逐渐增大
D.沉淀溶解平衡的建立是有条件的,外界条件改变
时,平衡也会发生移动
解析
由表知,A正确;因为Ag2S的Ksp小于AgCl,故
B正确;由表中溶度积知,AgCl、AgBr、AgI的溶解
度在常温时依次减小;由平衡移动理论知D项
正确。
答案
C
题组二
溶解平衡的应用
4.已知同温度下的溶解度:Zn(OH)2>ZnS,MgCO3>
Mg(OH)2;就溶解或电离出S2-的能力而言,FeS
>H2S>CuS,则下列离子方程式错误的是( C )
A.Mg2++2HCO 3 +2Ca2++4OH-
Mg(OH)2↓+
2CaCO3↓+2H2O
B.Cu2++H2S
CuS↓+2H+
C.Zn2++S2-+2H2O
D.FeS+2H+
Zn(OH)2↓+H2S↑
Fe2++H2S↑
5.以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、
Pb2+、Cd2+等金属离子。通过添加过量的难溶电解
质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,然后过
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
A.溶解度大于CuS、PbS、CdS
B.溶解度与CuS、PbS、CdS相同
C.具有吸附性
D.溶解度小于CuS、PbS、CdS
)
6.为除去溶液中的Fe2+,可以采用的方法是
( C )
A.直接加碱,调整溶液pH≥9.6
B.加纯铜粉,将Fe2+还原出来
C.先将Fe2+氧化成Fe3+,再调整pH在3～4
D.通入硫化氢,使Fe2+直接沉淀
解析
要除去溶液中的Fe 2+ ,A中pH≥9.6时,Cu 2+
也沉淀了;B中铜粉不能将Fe2+还原出来;D中的Fe2+
和H2S不反应,故选C。
7.对于难溶盐MX,其饱和溶液中的M+和X- 的物质的
量浓度之间的关系类似于c(H + )·c(OH - )=K W ,存
在等式c(M + )·c(X - )=Ksp 。现将足量的AgCl分别
放入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的排列顺
序是
①20 mL 0.01 mol/L KCl溶液
②30 mL 0.02 mol/L CaCl2溶液
③40 mL 0.03 mol/L HCl溶液
④10 mL蒸馏水
⑤50 mL 0.05 mol/L AgNO3溶液
(
)
A.①＞②＞③＞④＞⑤
B.④＞①＞③＞②＞⑤
C.⑤＞④＞②＞①＞③
D.④＞③＞⑤＞②＞①
解析
AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq),由于c(Ag+)
·c(Cl-)=Ksp,c(Cl-)或c(Ag+)越大,越能抑制AgCl
的溶解,AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度
大小只与溶液中Ag+ 或Cl- 的浓度有关,而与溶液体
积无关。
①中c(Cl-)=0.01 mol/L
②中c(Cl-)=0.04 mol/L
③中c(Cl-)=0.03 mol/L
④中c(Cl-)=0 mol/L
⑤中c(Ag+)=0.05 mol/L
Ag + 或Cl - 浓度由小到大的顺序为④＜①＜③＜②
＜⑤,故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序为④＞
①＞③＞②＞⑤。
答案
B
8.金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这
一性 质 ,控制溶液的 pH, 达到分离金属离子的目
的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度
(S,mol/L)如图所示。
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是
(写化学式)。
(2)若要除去CuCl 2 溶液中的少量Fe 3+ ,应该控制溶
液的pH为
A.<1
。
B.4左右
C.>6
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质,
(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来
除去,理由是
。
(4)要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可
以加入氨水,生成[Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ ,写出反应的离子
方程式:
。
(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表:
物质
FeS
6.3×
10-18
Ksp
MnS
2.5×
10-13
CuS
1.3×
10-36
PbS
3.4×
10-28
HgS
6.4×
10-53
ZnS
1.6×
10-24
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最适宜向此工
业废水中加入过量的
除去它们(选填
序号)。
A.NaOH
解析
B.FeS
C.Na2S
(1)由图可知,在pH=3时,溶液中不会出现
Cu(OH)2沉淀。
(2)要除去Fe3+的同时必须保证Cu2+不能沉淀,因此
pH应保持在4左右。
(3)从图示关系可看出,Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相
差太小,操作时无法控制溶液的pH。
(4)Cu(OH)2(s)
Cu2+(aq)+2OH-(aq),加入氨水
后生成难电离的[Cu(NH3)4]2+,促进了Cu(OH)2的
溶解。
(5)要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的
FeS,使它们转化为更难溶解的金属硫化物沉淀。
答案
(1)Cu2+
(2)B
(3)不能
Co2+和Ni2+
沉淀的pH范围相差太小
(4)Cu(OH)2+4NH3·H2O
+4H2O
(5)B
[Cu(NH3)4]2++2OH-
定时检测
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)
1.(2009·天津理综,4)下列叙述正确的是
(
)
A.0.1 mol/L C6H5ONa溶液中:c(Na+)>c(C6H5O-)
>c(H+)>c(OH-)
B.Na2CO3溶液加水稀释后,恢复至原温度,pH和KW
均减小
C.pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中,
c(H+)不相等
D.在Na2S溶液中加入AgCl固体,溶液中c(S2-)下降
解析
C6H5ONa水解呈碱性,c(OH-)>c(H+),A项错
误;温度不变,KW不变,B项说法错;C选项中两溶液
pH均等于5,c(H+)均为10-5 mol/L,C错;D项中难溶
物AgCl转化为更难溶的Ag2S,使溶液中c(S2-)减小,
D项正确。
答案
D
2.(2009·广东,18改编)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉
淀溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是 (
)
A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO 24  )的增大而减小
B.三个不同温度中,313 K时Ksp(SrSO4)最大
C.283 K时,图中a点对应的溶液是饱和溶液
D.283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为
不饱和溶液
解析
温度一定,Ksp(SrSO4)不变,A错误;由题中
沉淀溶解平衡曲线可看出,313K时,c(Sr2+)、c(SO 24  )
最大,Ksp最大,B正确;a点c(Sr2+)小于平衡时c(Sr2+),
故未达到饱和,沉淀继续溶解,C正确;从283 K升温
到363 K要析出固体,依然为饱和溶液。
答案
B
3.(2009·浙江理综,10)已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]
=5.61×10-12 ,Ksp [MgF 2 ]=7.42×10-11 。下列说法
正确的是
(
)
A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,
前者的c(Mg2+)大
B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的
NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
C.25℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水
中的Ksp比在20 mL 0.01mol/L NH4Cl溶液中的
Ksp小
D.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后,
Mg(OH)2不可能转化为MgF2
解析
A项,Mg(OH) 2 的溶度积小,故其电离出的
M g 2 + 浓 度 要 小 一 些 , 错 ; B 项 , N H 4 可 以 结 合
Mg(OH)2电离出的OH-,从而促使Mg(OH)2的电离
平衡正向移动,c(Mg2+)增大,正确;C项,Ksp仅与温
度有关,故错;D项,只要不断地加入足量的NaF溶液,
会促进Mg(OH)2不断溶解转化为MgF2沉淀,错误。
答案
B
4.(2008·广东,9)已知Ag2SO4的Ksp
为2.0×10-5,将适量Ag2SO4固体溶
于100 mL水中至刚好饱和,该过程
中Ag+和SO 24  浓度随时间变化关系
如图所示[饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034 mol/L]。
若t1时刻在上述体系中加入100 mL
0.020 mol/L
Na2SO4溶液,下列示意图中,能正确表示t1时刻后
Ag+和SO 24  浓度随时间变化关系的是
(
)
解析
已知Ag2SO4的Ksp=2.0×10-5=c2(Ag+)·
c(SO 24 ),则饱和溶液中c(SO 24 )=
2.0 105

mol/L  0.017 mol/L,当加入
2

2
c (Ag )
0.034
Ksp
100 mL 0.020 mol/L Na2SO4。溶液时, c(SO 24 )=
0.017 mol/L  0.020 mol/L
2
=0.018 5 mol/L,c(Ag+)=0.017 mol/L(此时Q<Ksp),
因此答案为B。
答案
B
5.下列说法正确的是
( A )
A.物质的量浓度相同的硫酸铵溶液、氯化铵溶
液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液,其pH逐渐增大
B.氯水中离子浓度最大的是Cl-
C.95℃时，纯水的pH<7,水显酸性
D.在有AgI沉淀的上层清液中滴加NaCl溶液,可以
观察到白色沉淀产生
6.将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量
浓AgNO3溶液,发生的反应为
( C )
A.只有AgBr沉淀生成
B.AgCl和AgBr沉淀等量生成
C.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgCl沉淀为主
D.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgBr沉淀为主
解析
因c(Cl-)>c(Br-),所以析出AgCl多。
7.在BaSO4饱和溶液中,加入Na2SO4(s),达平衡时
(
)
A.c(Ba2+)=c(SO 24  )
B.c(Ba2+)=c(SO 24 )=[Ksp(BaSO4)]1/2
C.c(Ba2+)≠c(SO
2
4
) , c ( B a 2 + ) · c ( S O 24  ) =
Ksp(BaSO4)
D . c ( B a 2 + ) ≠ c ( S O 24  ) , c ( B a 2 + ) · c ( S O 24  ) ≠
Ksp(BaSO4)
解析
c(SO
BaSO 4 饱和溶液中存在溶解平衡,c(Ba 2+ )=
2
4
)且c(Ba2+ )·c(SO
2
4
)=Ksp(BaSO4 )。加入
Na2SO4(s),Na2SO4溶于水中电离出SO 24  使c(SO 24  )
增大,溶解平衡逆向移动,使c(Ba2+)减小,但达到平
衡 时 离 子 积 不 变 , 仍 然 有 c ( B a 2 + ) · c ( S O 24  ) =
Ksp(BaSO4)。
答案
C
8.已知25℃时,AgI的溶度积Ksp=8.3×10-17,AgCl的溶
度积K sp =1.8×10 -10 , 若在5 mL含有KCl和KI各为
0.01 mol/L的溶液中,加入8 mL 0.01 mol/L
AgNO3溶液,这时溶液中所含离子浓度关系正确的
是
(
A.c(K+)>c(NO 3 )>c(Cl-)>c(Ag+)>c(I-)
B.c(K+)>c(NO 3 )>c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-)
C.c(NO 3 )>c(K+)>c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-)
D.c(K+)+c(Ag+)+c(H+)=c(NO 3 )+c(Cl-)+c(I-)
)
解析
AgI的溶度积远远小于AgCl的,因此,I-先于
Cl-沉淀,反应后,离子浓度大小关系为c(K+)>c(NO3 )
>c(Cl-)>c(Ag+)>c(I-),A正确。
答案
A
9.下列反应的离子方程式不正确的是
( D )
A.AgCl的悬浊液中滴入少量Na2S溶液:2AgCl+S2Ag2S+2ClB.纯碱溶液与醋酸反应:CO 32 +2CH3COOH
H2O+CO2↑+2CH3COOC.Ba(OH)2溶液中加入少量的NaHSO4溶液:Ba2+
+OH-+H++SO 24 
BaSO4↓+H2O
D.过量CO2通入Na2SiO3溶液中:SiO 32 +CO2+H2O
CO 32 +H2SiO3↓
解析 D项应生成HCO 3 。
10.已知25℃时,Ka(HF)=3.6×10-4, Ksp(CaF2)=1.46
×10-10,现向1 L 0.2 mol/L HF溶液中加入1 L
0.2 mol/L CaCl2溶液,则下列说法中,正确的是( D )
A.25℃时,0.1 mol/L HF溶液中pH=1
B.Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化
C.该体系中没有沉淀产生
D.该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀
解析
氢氟酸是弱电解质,不能完全电离,故pH>1,A
错误;K sp (CaF 2 )只随温度的变化而变化,B错误;因
c(Ca 2 )  c 2 (F )
,故该体系有沉淀产生,C错误。
Ksp (CaF2 )
11.在质量为200 g的饱和石灰水中,加入5.60 g CaO
后充分搅拌,仍保持原温度,则下列叙述正确的是
(
)
A.石灰水的浓度和质量均不会变化
B.石灰水的质量将会减少,石灰水的pH值不会发生
变化
C.石灰水下部有白色固体7.40 g
D.石灰水下部有白色固体质量小于7.40 g
解析
设加入5.60 g CaO在与水反应中消耗的水
为x g,生成的Ca(OH)2为y g。
CaO +
56 g
H2 O
Ca(OH)2
18 g
74 g
x
y
5.60 g
解得x=1.80 g
y=7.40 g
同时,原饱和液中溶解在1.80 g水中的Ca(OH)2也同时
析出,总析出Ca(OH)2的质量大于7.40 g,析出后的溶
液仍为饱和溶液。
根 据 分 析 : A 不 正确 , 石 灰 水 的 浓 度 不 会 变 化 , 但 质
量会变化,应减少;B正确,石灰水质量会减少,因为溶
液仍是原温度下饱和溶液,所以pH值不变;C、D均不
正确,石灰水下部有白色固体应该大于7.40 g。
答案
B
12.电离常数(Ka或Kb)、溶度积常数(Ksp)是判断物质
性质的重要常数,下列关于这些常数的计算或运用
正确的是
(
)
A.某亚硫酸溶液pH=4.3,若忽略二级电离,则其一
级电离常数K1=1.0×10-8.60
B.Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),说明同浓度时氢氰酸
的酸性比醋酸强
C.Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),向AgCl悬浊液中加入KI溶
液会出现黄色沉淀
D.Ksp(AgCl)<Ksp(AgOH),说明AgOH和AgCl均不
溶于稀硝酸
解析
A项缺少亚硫酸的浓度,无法计算其一级电
离常数;B项说明醋酸比氢氰酸易电离,醋酸的酸性
强;C项根据沉淀转化的本质AgCl会转化为溶解度
更小的AgI;D项数据只能说明AgOH和AgCl在水中
的溶解度大小,而AgOH易溶于稀硝酸。
答案
C
二、非选择题(本题包括4小题,共40分)
13.(8分)Al(OH)3为两性氢氧化物,在水溶液中存在酸
式电离和碱式电离两种形式,试根据平衡移动原理,
解释下列有关问题。
(1)向Al(OH)3沉淀中加入盐酸,沉淀溶解,其原因
是
,
有关离子方程式是
。
(2)向Al(OH)3沉淀中加入苛性钠溶液,沉淀溶解,
其原因是
,有关离子方程式是
。
解析
难溶电解质溶解的实质是沉淀溶解平衡的
移动,在Al(OH)3溶液中,存在如下电离平衡:
AlO 2 +H++H2O
Al(OH)3
Al3++3OH-,所以改
变溶液的酸碱度时,平衡就会发生移动,使Al(OH)3
向着溶解的方向移动,最终转化为离子。
答案
(1)Al(OH)3的碱式电离为Al(OH)3
Al3+
+3OH- ,加入盐酸溶液,由于H+ 与Al(OH) 3 电离出来
的少量OH - 中和生成水,使Al(OH) 3 的电离平衡向
正反应方向移动
Al(OH) 3 +3H +
Al 3+ +3H 2 O
(2)Al(OH) 3 的酸式电离为Al(OH) 3
H+ +AlO 2 +
H2O,当向Al(OH)3沉淀中加入碱溶液时,OH-与H+
反应生成水,Al(OH) 3 的酸式电离平衡向正方向
移动
Al(OH)3+OH-
AlO2 +2H2O
14.(8分)已知25℃时:
电解质
Mg(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
溶度积
1.8×
10-11
2.2×
10-20
8.0×
10-16
4.0×
10-36
完全沉淀
时的pH
9.7
5.0
5.5
4.0
在物质的提纯中,常利用难溶电解质的沉淀溶解平
衡原理除去某些离子。例如:
①为了除去氯化铵晶体中的氯化铁杂质,先将混合
物溶于水,再加入一定量的试剂a反应,过滤结晶
即可;
②为了除去氯化镁晶体中的氯化铁杂质,先将混合物
溶于水,再加入足量的氢氧化镁充分反应,过滤结晶
即可;
③为了除去硫酸铜晶体中的硫酸亚铁杂质,先将混合
物溶于水,再加入一定量的双氧水,将亚铁离子氧化,
然后加入试剂b调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。
(1)上述三种除杂方案都将Fe2+、Fe3+转化为
(填
化学式)而除去。
(2)试剂a为
。
(3)写出②中除杂所发生的总反应的离子方程式:
。
(4)下列与方案③有关的叙述正确的是
(填
字母序号)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引入杂质,
不产生污染
B.将亚铁离子氧化的主要原因是Fe(OH)2沉淀比
Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH=4的试剂b是氢氧化铜或氧化铜
D.在pH大于4的溶液中Fe3+已完全不存在
解析
本题主要结合物质的除杂,来考查难溶电解
质的沉淀溶解平衡原理。
(3)Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶,利用沉淀转化的原
理可除去Fe3+。
(4)B项将亚铁离子氧化的主要原因是Fe(OH)2沉淀完
全时pH比较大,不利于除杂;在pH大于4的溶液中Fe3+
不是完全不存在,而是浓度降低到1.0×10 -5 mol/L
以下。
答案
(1)Fe(OH)3
(3)2Fe3++Mg(OH)2
(4)AC
(2)氨水
2Fe(OH)3+3Mg2+
15.(14分)物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解
平衡和沉淀的溶解平衡,它们都可看作化学平衡。
请根据所学的知识回答:
(1)A为0.1 mol/L的(NH4)2SO4溶液,在该溶液中各
种离子的浓度由大到小顺序为
。
(2)B为0.1 mol/L NaHCO3溶液,请分析NaHCO3溶
液显碱性的原因:
。
(3)C为FeCl3溶液,实验室中配制FeCl3溶液时常加
入
溶液以抑制其水解,若把B和C溶液混
合,将产生红褐色沉淀和无色气体,该反应的离子
方程式为
。
(4)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液,AgCl在水
中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)
Ag+(aq)+
Cl-(aq),在25℃时,氯化银的Ksp=1.8×10-10。现将
足量氯化银分别放入:
①100 mL蒸馏水中;②100 mL 0.2 mol/L AgNO3
溶液中;③100 mL 0.1 mol/L氯化铝溶液中;
④100 mL 0.1 mol/L 盐酸中,充分搅拌后,相同温
度下c(Ag+)由大到小的顺序是
(填写序号);②中氯离子的浓度为
mol/L。
解析
(1)(NH4)2SO4溶液中NH 4水解使溶液呈酸性;
(2)NaHCO3溶液的电离程度小于其水解程度,故溶
液显碱性;
(3)为抑制FeCl3水解常加入盐酸,Fe3+与HCO 3 可发
生双水解;
(4)Ag + 浓度与溶液中的Cl - 浓度有关,即c(Ag + )·
c(Cl-)=Ksp。
答案
(1)c(NH 4 )>c(SO 24)>c(H+)>c(OH-)
(2)HCO 3 的水解程度大于其电离程度,溶液中
c(OH-)>c(H+),故溶液显碱性
(3)氯化氢(或HCl)
Fe3++3HCO 3
+3CO2↑
(4)②>①>④>③
9×10-10
Fe(OH)3↓
16.(10分)已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)
=1.9×10-12,现在向0.001 mol/L K2CrO4和0.01
mol/L
KCl混合液中滴加0.01 mol/L
2
AgNO3溶液,通过计算回答:
4
(1)Cl-、CrO 谁先沉淀？
(2)刚出现Ag2CrO4沉淀时,溶液中Cl-浓度是多少？
(设混合溶液在反应中体积不变)
+)·c(Cl-)得c(Ag+)=
K sp (AgCl)
解析
由Ksp1(AgCl)=c(Ag
.8  1010
8

c(Cl )

0.01
 1.8  10
m ol/L
由K sp (Ag 2 CrO 4 )=c 2 (Ag + )·c(CrO
Ksp (Ag2CrO4 )
c(CrO24 )
12
1
.
9

10

0.001
2
4
),得c(Ag + )=
mol/L=4.36×10-5 mol/L,
生成AgCl沉淀需c(Ag + )=1.8×10 -8 mol/L＜生成
Ag2CrO4沉淀时所需c(Ag+),故Cl-先沉淀。刚开始
生成Ag2CrO4
沉淀时,c(Cl-)=
=4.13×10-6 mol/L。
答案
(1)Cl-先沉淀
10
1
.
8

10

m ol/L

5
c(Ag )
4.36  10
K sp (AgCl)
(2)4.13×10-6 mol/L
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