1、难溶电解质的沉淀溶解平衡一、选择题1.下列叙述中不正确的是()A.CaCO3能够溶解在CO2的水溶液中B.Mg(OH)2可溶于盐酸,不溶于NH4Cl溶液C.AgCl可溶于氨水D.MgSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液得到两种沉淀解析:A项中CaCO3(s)Ca2+(aq)+C(aq),H2CO3H+HC,C和H+结合生成HC,促使两个平衡都向右移动,CaCO3逐渐溶解转化为Ca(HCO3)2;B项中Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),加入盐酸或NH4Cl溶液,均消耗OH-,促使Mg(OH)2溶解;C项中AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),加入氨水后Ag+2NH3H
2、2OAg(NH3)2+2H2O,所以AgCl逐渐溶解;D项中反应的离子方程式为Mg2+S+Ba2+2OH-Mg(OH)2+BaSO4,得到两种沉淀。答案:B2.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()20 mL 0.01 molL-1 KCl溶液30 mL 0.02 molL-1 CaCl2溶液40 mL 0.03 molL-1 HCl溶液10 mL蒸馏水50 mL 0.05 molL-1 NaCl溶液A.B.C.D.解析:由于AgCl溶于水会存在沉淀溶解平衡,故有c(Ag+)c(Cl-)=Ksp,c(Ag+)或c(Cl-)越大,越能抑制AgCl的溶解,A
3、gCl溶解度就越小。注意AgCl的溶解度只与溶液中的Ag+或Cl-的浓度有关,而与溶液体积无关。中c(Cl-)=0.01 molL-1,中c(Cl-)=0.04 molL-1,中c(Cl-)=0.03 molL-1,中c(Cl-)=0 molL-1,中c(Cl-)=0.05 molL-1,因此答案选B项。答案:B3.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列平衡:Ca(OH)2(s)Ca(OH)2(aq)Ca2+(aq)+2OH-(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法正确的是()A.n(Ca2+)增大B.c(Ca2+)减小C.n(OH-)增大D.c(OH-)不变解析:加入生石
4、灰的前后都是相同温度下石灰水的饱和溶液。答案:D4.已知溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)H0,下列有关该平衡体系的说法正确的是()升高温度,平衡逆向移动向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高给溶液加热,溶液的pH升高向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变A.B.C.D.解析:会生成CaCO3,使Ca2+浓度减小,错误;加入氢氧化钠溶液会使平衡左移,有Ca(OH)2沉淀生成,但Ca(O
5、H)2的溶度积较大,要除去Ca2+,应把Ca2+转化为更难溶的CaCO3,错误;恒温下Ksp不变,加入CaO后,溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液,pH不变,错;加热,Ca(OH)2的溶解度减小,溶液的pH降低,错;加入Na2CO3溶液,沉淀溶解平衡向右移动,Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体,固体质量增加,正确;加入NaOH固体平衡向左移动,Ca(OH)2固体质量增加,错。答案:A5.室温时,M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq)Ksp=a。c(M2+)=b molL-1时,溶液的pH等于()A.lg()B.lg()C.14+lg()D.14+lg()解析:Ksp=c(M2+)
6、c2(OH-)=a,由c(M2+)=b molL-1可知c2(OH-)=(molL-1)2,c(OH-)= molL-1,c(H+)=10-14 molL-1,C选项正确。答案:C6.溶液中含有Cl-、Br-和I-三种离子,其浓度均为0.010 molL-1。向该溶液中逐滴加入AgNO3溶液时,最先和最后沉淀的是已知:Ksp(AgCl)=1.810-10;Ksp(AgBr)=5.010-13;Ksp(AgI)=8.310-17()A.AgBr和AgIB.AgI和AgClC.AgBr和AgClD.一起沉淀解析:对于阴、阳离子的个数比相同,即相同类型的难溶电解质,它们的溶解能力可以直接用Ksp来比
7、较,Ksp的数值小的难溶电解质,一定先析出沉淀。答案:B7.已知如下物质的溶度积常数:FeS:Ksp=6.310-18;CuS:Ksp=1.310-36。下列说法正确的是()A.同温度下,CuS的溶解度大于FeS的溶解度B.同温度下,向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后,Ksp(FeS)变小C.向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,最先出现的沉淀是FeSD.除去工业废水中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂解析:由于FeS的Ksp大,且FeS与CuS的Ksp表达式类型是相同的,因此FeS的溶解度比CuS大;向含有Cu2+的工业废水中加入FeS,FeS会转化
8、为更难溶的CuS,可以用FeS作沉淀剂;B项Ksp不随浓度变化而变化,它只与温度有关;C项先出现CuS沉淀。答案:D8.海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案:模拟海水中的Na+Mg2+Ca2+Cl-HC0.4390.0500.0110.5600.001注:溶液中某种离子的浓度小于1.010-5 molL-1,可认为该离子不存在;实验过程中,假设溶液体积不变。已知:Ksp(CaCO3)=4.9610-9Ksp(MgCO3)=6.8210-6KspCa(OH)2=4.6810-6KspMg(OH)2=5.6110-12下列说法正确的是()A.沉淀物X为CaCO3B.
9、滤液M中存在Mg2+,不存在Ca2+C.滤液N中存在Mg2+、Ca2+D.步骤中若改为加入4.2 g NaOH固体,沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物解析:步骤发生Ca2+OH-+HCCaCO3+H2O;步骤:KspMg(OH)2=c(Mg2+)(10-3)2=5.610-12,c(Mg2+)=5.610-6。QCa(OH)2=c(Ca2+)(10-3)2=10-8KspCa(OH)2,无Ca(OH)2析出。A项正确。生成0.001 mol CaCO3。B项错误。剩余c(Ca2+)=0.01 molL-1。C项错误。c(Mg2+)=5.610-610-5,无剩余。D项错误。生成0
10、.05 mol Mg(OH)2,余0.005 mol OH-,QCa(OH)2=0.010.0052=2.510-712.0时,Zn(OH)2转化为Zn(OH。(2)Ksp=c(Zn2+)c2(OH-),当pH=7时,c(Zn2+)=10-3 molL-1Ksp=10-3(10-7)2=10-17。(3)由图知,应控制pH范围8.012.0。(4)当pH=6时,c(OH-)=10-8 molL-1根据Kspc(Zn2+)=0.10 molL-1可知有0.90 mol Zn2+变为Zn(OH)2。消耗n(NaOH)=1.80 mol(注意有效数字)。答案:(1)Zn2+4OH-Zn(OH(2)1
11、0-17(3)8.012.0(4)1.8012.以下是25 时几种难溶电解质的溶解度:难溶电解质Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶解度/g911.711.513.01在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如:为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶。为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的Mg(OH)2,充分反应,过滤结晶。为了除去硫酸铜晶体中的杂质F,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将F氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶。请回答下列问题。(1)上述三个除杂
12、方案都能够达到很好效果,F、Fe3+都被转化为而除去。(2)中加入的试剂应该选择为宜。(3)中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为。(4)下列与方案相关的叙述中,正确的是(填字母)。A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染B.将F氧化为Fe3+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可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜D.C可以大量存在于pH=4的溶液中E.在pH4的溶液中Fe3+一定不能大量存在解析:中为了不引入杂质离子,应加入氨水使Fe3+沉淀,而不能用NaOH溶液。中根据溶解度表可明确Mg(OH)2能较容易转化为Fe(OH)3,因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2可除去Fe3+,然后将沉淀一并过滤。中利用高价阳离子Fe3+极易水解的特点,据题意可知调节溶液的pH=4可使Fe3+沉淀完全,为了不引入杂质离子,因此可使用CuO、Cu(OH)2、CuCO3等调节溶液的pH。答案:(1)氢氧化铁(2)氨水(3)2Fe3+3Mg(OH)23M+2Fe(OH)3(4)A、C、D、E