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第24讲 沉淀溶解平衡
1.下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是( )
①热纯碱溶液去油污能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞、珊瑚的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡能 ⑤泡沫灭火器的灭火原理
A.②③④ B.①②③
C.③④⑤ D.①②③④⑤
2.某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸,下列说法正确的是( )
A.AgCl的溶解度、Ksp均减小
B.AgCl的溶解度、Ksp均不变
C.AgCl的溶解度减小、Ksp不变
D.AgCl的溶解度不变、Ksp减小
3.在一定温度下,当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2+)不变,可采取的措施是( )
A.加MgSO4 B.加HCl溶液
C.加NaOH D.加水
4.要使工业废水中的Pb2+沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:
化合物
PbSO4
PbCO3
PbS
溶解度/g
1.03×10-4
1.81×10-7
1.84×10-14
由上述数据可知,沉淀剂最好选用( )
A.硫化物 B.硫酸盐
C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可
5.25 ℃时,Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=1.3×10-36,Ksp(ZnS)=1.3×10-24。下列有关说法中正确的是( )
A.25 ℃时,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
B.25 ℃时,饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为1.3×10-36 mol·L-1
C.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成
D.ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常数为1.0×1012
6.已知溶解度也可用物质的量浓度表示,25 ℃时,Ag2SO4在不同浓度SO溶液中的溶解度如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中a、b两点c(Ag+)相同
B.把a点的溶液加热蒸发掉一部分水,恢复到室温,可得到b点的溶液
C.该温度下,Ag2SO4溶度积的数量级为10-5
D.在c点的溶液中加入少量Na2SO4固体,溶液可变到a点
7.在25 ℃时,FeS的Ksp=6.3×10-18,CuS的Ksp=1.3×10-36,ZnS的Ksp=1.3×10-24。下列有关说法中正确的是( )
A.饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为1.3×10-36mol·L-1
B.25 ℃时,FeS的溶解度大于CuS的溶解度
C.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成
D.向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体,ZnS的Ksp变大
8.龋齿俗称蛀牙,是口腔的常见病之一。龋齿是有机酸使牙齿中的Ca5(PO4)3(OH)溶解造成的。研究发现,在饮用水、食物或牙膏中添加氟化物,能起到预防龋齿的作用。这是因为氟离子将Ca5(PO4)3(OH)转化为Ca5(PO4)3F,后者更能抵抗酸的腐蚀。
下列分析不正确的是( )
A.溶解度:Ca5(PO4)3(OH)<Ca5(PO4)3F
B.Ca5(PO4)3(OH)电离出来的OH-、PO均能与H+反应
C.牙膏中添加NaF可发生反应:Ca5(PO4)3(OH)(s)+F-(aq)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)
D.上述过程涉及的反应类型只有复分解反应
9.常温下,取一定量的PbI2固体配成饱和溶液,t时刻改变某一条件,离子浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.常温下,PbI2的Ksp为2×10-6
B.温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,平衡向左移动,Pb2+的浓度减小
C.温度不变,t时刻改变的条件可能是向溶液中加入了KI固体,PbI2的Ksp增大
D.常温下,Ksp(PbS)=8×10-28,向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液,反应PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)的平衡常数为5×1018
10.按要求回答下列问题。
(1)已知25 ℃时Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,此温度下若在实验室中配制5 mol·L-1 100 mL FeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入_______ mL 2 mol·L-1的盐酸(忽略加入盐酸体积)。
(2)CaSO3溶液与CaCl2溶液混合会生成难溶的CaSO3(Ksp=3.1×10-7),现将等体积的CaCl2溶液与Na2SO3溶液混合,若混合前Na2SO3溶液的浓度为2×10-3 mol·L-1,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为________。
(3)汽车尾气中的SO2可用石灰水来吸收,生成亚硫酸钙浊液。常温下,测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9,已知Ka1(H2SO3)=1.8×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-9,忽略SO的第二步水解,则Ksp(CaSO3)=______。
(4)在某温度下,Ksp(FeS)=6.25×10-18,FeS饱和溶液中 c(H+)与c(S2-)之间存在关系:c2(H+)·c(S2-)=1.0×10-22,为了使溶液里c(Fe2+) 达到1 mol·L-1,现将适量FeS投入其饱和溶液中,应调节溶液中的c(H+)约为________________。
1.把Ca(OH)2放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)。下列说法正确的是( )
A.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
B.给溶液加热,溶液的pH升高
C.向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加
D.向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
2.化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),下列说法错误的是( )
A.MnS的Ksp比CuS的Ksp大
B.该反应达平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)
C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大
D.该反应的平衡常数K=
3.20 ℃时,PbCl2(s)在不同浓盐酸中的最大溶解量(单位:g·L-1)如图所示。下列叙述正确的是( )
A.盐酸浓度越大,Ksp(PbCl2)越大
B.PbCl2能与一定浓度的盐酸反应
C.x、y两点对应的溶液中c(Pb2+)相等
D.往含Pb2+溶液中加入过量浓盐酸,可将Pb2+完全转化为PbCl2(s)
4.为研究沉淀的生成及转化,某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是( )
A.①浊液中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)
B.②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-
C.③中颜色变化说明有AgI生成
D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
5.25 ℃时,PbR(R2-为SO或CO)的沉淀溶解平衡关系图如图所示。已知Ksp(PbCO3)<Ksp(PbSO4),下列说法不正确的是( )
A.线a表示PbCO3的沉淀溶解曲线
B.Y点溶液是PbCO3 的过饱和溶液
C.当PbSO4和PbCO3沉淀共存时,溶液中c(SO)和c(CO)的比是1×105
D.向X点对应的饱和溶液中加入少量Pb(NO3)2,可转化为Y点对应的溶液
6.常温时,若Ca(OH)2和CaWO4(钨酸钙)的沉淀溶解平衡曲线如图所示(已知=0.58)。下列分析正确的是( )
A.由图可知常温下Ksp(CaWO4)<Ksp[Ca(OH)2]
B.饱和Ca(OH)2溶液中加入少量CaO,溶液变浑浊,但Ca2+数目不变
C.饱和Ca(OH)2溶液和饱和CaWO4溶液等体积混合:c(WO)<c(Ca2+)<c(H+)<c(OH-)
D.d点的CaWO4溶液中,加入CaCl2固体,d点溶液组成沿da线向c点移动(假设混合后溶液体积不变)
7.一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ksp(MnCO3)的数量级为10-11
B.MgCO3的悬浊液中加入少量水充分振荡,c(Mg2+)不变
C.a点表示的溶液中,c(Ca2+)>c(CO)
D.向浓度均为0.01 mol·L-1的Mg2+、Ca2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液,最先生成MgCO3沉淀
8.某温度下,分别向10.00 mL 0.1 mol·L-1的KCl和K2CrO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,滴加过程中-lg c(M)(M为Cl-或CrO)与AgNO3溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是( )
A.曲线L1表示-lg c(Cl-)与V(AgNO3)的变化关系
B.M点溶液中:c(NO)>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-)
C.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=4.0×10-12
D.相同实验条件下,若改为0.05 mol·L-1的KCl和K2CrO4溶液,则曲线L2中N点移到Q点
9.“钡餐”是一种造影剂,用于在X线照射下显示消化道有无病变。可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡(俗称“钡餐”)作为内服造影剂,其不溶于水和脂质,所以不会被胃肠道黏膜吸收,因此对人基本无毒性。医院抢救钡离子中毒患者时除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。
已知:Ksp(BaCO3)=5.1×10-9;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。下列推断正确的是( )
A.BaCO3的溶度积常数表达式为
Ksp(BaCO3)=n(Ba2+)·n(CO)
B.可用2%~5%的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃
C.若误服含c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒
D.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)
10.钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。
已知:SrSO4(s)Sr2+(aq)+SO(aq) Ksp=2.5×10-7
SrCO3(s)Sr2+(aq)+CO(aq) Ksp=2.5×10-9
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为_____________________________________,该反应的平衡常数K的表达式为___________________;该反应能发生的原因是___________________________________________(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)。
(2)对于上述反应,实验证明增大CO的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”“减小”或“不变”):
①升高温度,平衡常数K将________;
②增大CO的浓度,平衡常数K将________。
(3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为________;实验现象及其相应结论为____________________________。
1.(2019·浙江卷)在温热气候条件下,浅海地区有厚层的石灰石沉积,而深海地区却很少。下列解析不正确的是( )
A.与深海地区相比,浅海地区水温较高,有利于游离的CO2增多、石灰石沉积
B.与浅海地区相比,深海地区压强大,石灰石岩层易被CO2溶解,沉积少
C.深海地区石灰石岩层的溶解反应为CaCO3(s)+H2O(l)+CO2(aq)===Ca(HCO3)2(aq)
D.海水呈弱酸性,大气中CO2浓度增加,会导致海水中CO浓度增大
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