3.下列说法中,正确的是( )
A.两种难溶盐电解质,其中Ksp小的溶解度一定小
B.溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子,则Ksp小的一定先生成沉淀
C.难溶盐电解质的Ksp与温度有关
D.同离子效应使难溶盐电解质的溶解度变小,也使Ksp变小
答案 C
解析 Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
4.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CrO
,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-、CrO
B.CrO
、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、CrO
D.Br-、CrO
、Cl-
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(CrO
)>Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,
即c(Ag+)>
mol·L-1=3.0×10-5mol·L-1;显然产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、CrO
。
5.在0.10mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=mol·L-1(Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。
若在0.1mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是
mol·L-1。
答案 2.2×10-8 0.2
解析 pH=8时,c(OH-)=10-6mol·L-1,由硫酸铜的沉淀溶解平衡常数可知:
Ksp=2.2×10-20=10-12×c(Cu2+),得c(Cu2+)=2.2×10-8mol·L-1;使Cu2+沉淀完全,已知c(Cu2+)=0.1mol·L-1,根据反应关系式:
Cu2+~2H+得c(H+)=0.2mol·L-1。
40分钟课时作业
[经典基础题]
题组1 沉淀溶解平衡的含义
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
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,由于固体的溶度积为常数,故平衡不发生移动。
题组2 外界条件对沉淀溶解平衡的影响
2.在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在,当向溶液中加入0.1mol·L-1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。
3.下列说法正确的是( )
A.含有AgCl和AgI固体的悬浊液中c(Ag+)>c(Cl-)=c(I-)
B.25℃时Cu(OH)2在水中的溶解度大于在Cu(NO3)2溶液中的溶解度
C.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(Ba2+)增大
D.25℃AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同
答案 B
解析 A项,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),所以含AgCl和AgI固体的悬浊液中c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-),A项不正确;B项,Cu(NO3)2溶液中含有Cu2+使Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq)逆向移动,溶解度比在水中的小,B项正确;C项,在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(SO
)增大,沉淀溶解平衡向沉淀方向移动c(Ba2+)减小,C项不正确;D项,溶液中c(Cl-)越大,AgCl的溶解度越小,D项不正确。
4.25℃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
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。
5.把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:
Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)。
下列叙述正确的是( )
A.给溶液加热,溶液的pH升高
B.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
C.向溶液中加入Na2CO3溶液,Ca(OH)2固体增多
D.向溶液中加入少量的NaOH固体,Ca(OH)2固体增多
答案 D
解析 A项,加热时Ca(OH)2溶解度减小,平衡逆向移动,c(OH-)减小,pH减小;B项,CaO+H2O===Ca(OH)2,由于保持恒温,Ca(OH)2溶解度不变,c(OH-)不变,因此pH不变;C项,CO
+Ca2+===CaCO3↓,使平衡正向移动,Ca(OH)2固体减少;D项,加入NaOH固体时,c(OH-)增大,平衡逆向移动,因此Ca(OH)2固体增多。
题组3 溶度积及应用
6.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( )
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
答案 C
解析 Ksp在温度一定的条件下是一定值,与Ba2+和SO
的浓度大小有一定关系,但两者浓度的乘积是一定值。
b点本身已过饱和,d点没有达到沉淀溶解平衡故无BaSO4沉淀生成。
7.室温时,M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq) Ksp=a。
c(M2+)=bmol·L-1时,溶液的pH等于( )
A.
lg(
)B.
lg(
)
C.14+
lg(
)D.14+
lg(
)
答案 C
解析 由Ksp=c(M2+)·c2(OH-)得c(OH-)=(
)
mol·L-1,Kw=c(H+)·c(OH-)得c(H+)=
mol·L-1,pH=-lg
=14+
lg(
)。
8.已知CaCO3的Ksp=2.8×10-9,现将浓度为2×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用CaCl2溶液的浓度至少应为( )
A.2.8×10-2mol·L-1B.1.4×10-5mol·L-1
C.2.8×10-5mol·L-1D.5.6×10-5mol·L-1
答案 D
解析 由沉淀形成的条件知,要产生沉淀必须满足:
c(Ca2+)·c(CO
)>2.8×10-9,因等体积混合,c(CO
)=1×10-4mol·L-1,故混合溶液中c(Ca2+)应大于2.8×10-5mol·L-1,则混合前c(CaCl2)至少应为5.6×10-5mol·L-1。
9.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(SO
)=K
sp
B.c(Ba2+)·c(SO
)>Ksp,c(Ba2+)=c(SO
)
C.c(Ba2+)·c(SO
)=Ksp,c(Ba2+)>c(SO
)
D.c(Ba2+)·c(SO
)≠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)+SO
(aq)左移,因加入了少量的BaCl2溶液,此时c(Ba2+)>c(SO
);但由于温度未发生改变,所以溶液中c(Ba2+)·c(SO
)=Ksp。
10.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。
据图分析,下列判断错误的是( )
A.Ksp[Fe(OH)3]B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
答案 B
解析 Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-),Fe3+、Cu2+浓度相等(b、c点)时,Fe3+对应的pH小,c(H+)较大,则c(OH-)较小,又知Ksp仅与温度有关,则Ksp[Fe(OH)3]Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq),加入NH4Cl固体,因为NH
水解产生H+,H+与OH-反应使平衡正向移动,c(Fe3+)增大,B选项错误;c(H+)和c(OH-)的乘积为Kw,Kw仅与温度有关,则C选项正确;由题意和题图知D选项正确。
[能力提升题]
11.用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解,铁变为,加碱调节至pH为时,铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol·L-1)。
若上述过程不加H2O2后果是,
原因是。
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp的近似值
10-17
10-17
10-39
答案 Fe3+ 2.7 6 Zn2+和Fe2+不能分离
Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
解析 铁溶于稀硫酸生成Fe2+,Fe2+被双氧水氧化为Fe3+。
Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-39,铁刚好完全沉淀时,c(OH-)=
≈4.64×10-12mol·L-1,则c(H+)=
=
mol·L-1≈2.16×10-3mol·L-1,pH≈2.7;Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·c2(OH-)=10-17,锌开始沉淀时,c(OH-)=
mol·L-1=10-8mol·L-1,则,c(H+)=
=
mol·L-1=10-6mol·L-1,pH=6;Zn(OH)2和Fe(OH)2的Ksp相近,若不加双氧水,沉淀Zn2+的同时Fe2+也会沉淀,从而使Zn2+和Fe2+不能分离。
12.
(1)已知25℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17。
请回答下列问题:
①25℃时,若向50mL0.018mol·L-1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol·L-1的盐酸,混合后溶液中的c(Ag+)为mol·L-1,pH为。
②25℃时,取一定量含有I-、Cl-的溶液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl和AgI同时沉淀时,溶液中
为。
(2)已知:
2CrO
+2H+Cr2O
+H2O,25℃时,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,Ksp(Ag2Cr2O7)=2.0×10-7,向Na2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液,最终只生成一种砖红色沉淀,该沉淀的化学式是。
(3)已知:
25℃时Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,说明Ag2CrO4的溶解度
(填“大于”、“小于”或“等于”)AgCl的。
(4)25℃时,Mg(OH)2饱和溶液(填“能”或“不能”)使石蕊溶液变蓝色。
(已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12,lg5=0.7)。
答案
(1)①1.8×10-7 2 ②4.7×10-7
(2)Ag2CrO4 (3)大于 (4)能
解析
(1)①反应后剩余的c(Cl-)=
=0.001mol·L-1,c(Ag+)=
=1.8×10-7mol·L-1。
反应后溶液中的c(H+)=
=0.010mol·L-1,pH=2。
②
=
=
≈4.7×10-7。
(2)由于Ksp(Ag2CrO4)(3)25℃时,Ag2CrO4和AgCl饱和溶液的物质的量浓度分别为x、y
Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO
(aq)
x2xx
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
yyy
4x3=9.0×10-12,y2=1.8×10-10
x=
mol·L-1=
×10-4mol·L-1
y=
×10-5mol·L