难溶电解质的专题(答案)

1、问题一：沉淀溶解平衡曲线1在T时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知T时AgClKsp4×1010，下列说法不正确的是()A在T时，AgBr的Ksp为4.9×1013B在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点到b点C图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液D在T时，AgCl(s)Br(aq)AgBr(s)Cl(aq)的平衡常数K816答案B解析根据图中c点的c(Ag)和c(Br)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×1013，A正确；AgBr饱和溶液中加NaBr固体，c(Br)增大，溶解平衡逆向移动，c(Ag)减小，故B错；在a点时Qc<

2、Ksp，故为AgBr的不饱和溶液，C正确；选项D中Kc(Cl)/c(Br)Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入数据得K816，D正确。2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)的增大而减小B三个不同温度中，313K时Ksp(SrSO4)最大C283K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液D283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液答案B解析温度一定时，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)最大，Ksp最大，B正确；283K时，a点c(Sr

3、2)小于平衡时c(Sr2)，故未达到饱和，沉淀继续溶解，C不正确；从283K升温到363K要析出固体，依然为饱和溶液。3某温度时，AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)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AgNO3可以使溶液由c点变到d点B加入固体NaCl，则AgCl的溶解度减小，Ksp也减小Cd点有AgCl沉淀生成Dc点对应的Ksp小于d点对应的Ksp答案C解析A项，加入AgNO3，c(Cl)减小，不能变到d点；B项，虽然AgCl的溶解度减小，但Ksp不改变；C项，d点c(Ag)·c(Cl)>Ksp，即有沉淀生成；D项，c、d两点温度不变，即Ksp相同

4、。4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()AKspFe(OH)3<KspCu(OH)2B加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点Cc、d两点代表的溶液中c(H)与c(OH)乘积相等DFe(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KspFe(OH)3c(Fe3)·c3(OH)，KspCu(OH)2c(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Ks

5、p仅与温度有关，则KspFe(OH)3<KspCu(OH)2，A选项正确；a点存在沉淀溶解平衡：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。5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·L1)如下图所示。(1)pH3时溶液中铜元素的主要存在形式是_(写化学式)。(2)若要除去CuCl2溶

6、液中的少量Fe3，应该控制溶液的pH为_(填字母序号)。A<1B4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)已知一些难溶物的溶度积常数如下表：物质FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.3×10182.5×10131.3×10363.4×10286.4×10531.6×1024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(填字母序号)。ANaOHBFeSCNa2S答案(1)Cu2(2)B(3)

7、不能Co2和Ni2沉淀的pH范围相差太小(4)B解析(1)由图可知，在pH3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)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，同时又不会引入其他离子。问题二：有关Ksp的计算例题：若某溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 molL, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么?( Ksp (Fe(OH)3)= 4×10-39Ksp

8、(Mg(OH)2)= 1.8×10-11) 解：Fe3+ 沉淀完全时的c(OH-)为:c(Fe3+)=1 ×10-5mol/l，Mg2开始沉淀的pH值为: pH = 3.2 pH =-lgc(H+)=9.1因此, 只要控制pH值在3.2 9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。1与c(H)·c(OH)Kw类似，FeS饱和溶液中存在：FeS(s)Fe2(aq)S2(aq)，c(Fe2)·c(S2)Ksp。常温下Ksp8.1×1017。(1)理论上FeS的溶解度为_，而事实上其溶解度远大于这个数值，其原因可能是_(2)又知FeS饱和溶液

9、中c(H)与c(S2)之间存在以下限量关系：c2(H)·c(S2)1.0×1022，为了使溶液中c(Fe2)达到1mol·L1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(H)为_。答案(1)7.92×108gFeS在水中存在下列平衡：FeS(s)Fe2(aq)S2(aq)，而Fe2、S2均可以发生水解：Fe22H2OFe(OH)22H，S2H2OHSOH、HSH2OH2SOH，使上述平衡中的c(Fe2)，c(S2)降低，平衡向右移动，造成更多的FeS溶解(2)1.11×103mol·L1解析(1)由FeS(s)Fe2(aq)S

10、2(aq)c(Fe2)9×109mol·L1即1L水中可溶解9×109mol的FeS(忽略溶液体积变化)，由100S1000(9×109×88)所以S7.92×108 (g)。(2)c(Fe2)1mol·L1，则c(S2)8.1×1017 (mol·L1)。又c2(H)·c(S2)1.0×1022，所以c(H)1.11×103 (mol·L1)。2(1)已知在25时KspMg(OH)23.2×1011，假设饱和Mg(OH)2溶液的密度为1g·mL

11、1，试求Mg(OH)2的溶解度为_g。(2)在25时，向0.02mol·L1的MgCl2溶液中加入NaOH固体，如要生成Mg(OH)2沉淀，应使溶液中的c(OH)最小为_mol·L1。(3)25时，向浓度均为0.02mol·L1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，先生成_(填化学式)沉淀；当两种沉淀共存时，_。已知25时，KspCu(OH)22.2×1020答案(1)1.16×103(2)4×105(3)Cu(OH)21.45×109解析(1)设c(Mg2)为x，则c(OH)为2x。由KspMg(OH)2

12、3.2×1011c(Mg2)·c2(OH)x×(2x)24x3，解得c(Mg2)2×104mol·L1，则1L溶液(即1L水中)溶解Mg(OH)2为2×104mol，即1000g水中溶解Mg(OH)2为2×104mol×58g·mol11.16×102g，所以Mg(OH)2的溶解度为1.16×103g。(2)当c(Mg2)·c2(OH)3.2×1011时开始生成Mg(OH)2沉淀，则c2(OH)1.6×109，解得c(OH)4×105mol

13、83;L1。(3)由于两物质阴阳离子个数比相同且KspCu(OH)2小于KspMg(OH)2，所以离子的浓度商首先达到并大于KspCu(OH)2的数值而先生成沉淀；当两种沉淀共存时，此时的溶液对Mg(OH)2和Cu(OH)2而言都是饱和的，OH、Mg2、Cu2同时满足KspCu(OH)2和KspMg(OH)2的关系，因为它们都在同一溶液中，KspCu(OH)2和KspMg(OH)2的关系式中c(OH)应相等，所以1.45×109。3已知：Ksp(AgCl)1.56×1010，Ksp(AgBr)7.7×1013，Ksp(Ag2CrO4)9.0×1012。某

14、溶液中含有Cl、Br和CrO，浓度均为0.010mol·L1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()ACl、Br、CrOBCrO、Br、ClCBr、Cl、CrODBr、CrO、Cl答案C4、相关物质的溶度积常数见下表：物质Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp2.2×10202.6×1039某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体，加入_，调至pH4，使溶液中的Fe3转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3)_。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结

15、晶，可得到CuCl2·2H2O晶体。答案Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO326×109mol·L1解析Fe(OH)3、Cu(OH)2的Ksp分别为2.6×1039、2.2×1020，则Fe3、Cu2开始产生沉淀时c(OH)分别为2.97×1010mol·L1、3.53×107mol·L1。除去酸性CuCl2溶液中的少量FeCl3，可加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO3调节溶液的pH，使Fe3先转化为沉淀析出。pH4时，c(H)104mol·L1，

16、则c(OH)mol·L11×1010mol·L1，此时c(Fe3)mol·L12.6×109mol·L1。解析利用溶度积，可分别计算出Cl、Br、CrO开始形成相应银盐沉淀时所需c(Ag)分别为1.56×108mol·L1、7.7×1011mol·L1、3.0×105mol·L1，可见Br形成沉淀所需c(Ag)最小，最先形成沉淀，CrO形成沉淀所需c(Ag)最大，最后才能形成沉淀。5一溶液中含有Fe3和Fe2，它们的浓度都是0.050mol·L1。如果要求Fe3沉淀

17、完全而Fe2不生成沉淀Fe(OH)2，需控制pH在何范围？已知：KspFe(OH)31.1×1036KspFe(OH)21.64×1014(提示：当某离子浓度小于105mol·L1时可以认为该离子沉淀完全)答案溶液的pH控制在3.77.8之间。解析Fe3沉淀完全时，c(Fe3)为1×105mol·L1，则Fe3沉淀完全时所需的c(OH)为c(OH)mol·L1 mol·L1 4.8×1011mol·L1，pH14pOH1410.33.7；Fe2开始沉淀时所需c(OH)为c(OH) mol·L1

18、5.7×107mol·L1，pH14pOH146.27.8，因此，溶液的pH控制在3.77.8之间，可使Fe3沉淀完全而Fe2不沉淀。6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)1.8×1010AgY(s)Ag(aq)Y(aq)Ksp(AgY)c(Ag)·c(Y)1.0×1012AgZ(s)Ag(aq)Z(aq)Ksp(AgZ)c(Ag)

19、83;c(Z)8.7×1017(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(

20、3)1.0×106mol·L1(4)能，因为Ksp(AgY)1.0×1012>Ksp(AgZ)8.7×1017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Ksp1.0×1012，即溶液达到饱和时，c(Ag)c(Y)1.0×106mol·L1，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)1.0×106mol·L1。(4)由于K

21、sp(AgZ)<Ksp(AgY)，可以实现AgY向AgZ的转化。7某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。请回答下列问题：(1)下列说法正确的是_(填字母序号)。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Cd点无BaSO4沉淀生成Da点对应的Ksp大于c点对应的Ksp(2)将100mL1mol·L1H2SO4加入100mL含Ba20.137g的溶液中充分反应后，过滤出沉淀，滤液中残留的Ba2的物质的量浓度为_。(3)将沉淀用100mL纯水或100mL0.01mol·L1的H2SO4分别洗涤，两种情况下损失的BaSO4的质

22、量之比为_。答案(1)C(2)2.02×1010mol·L1(3)1031解析(1)类似于溶解度曲线，曲线上的任一点，如a点和c点均表示BaSO4饱和溶液，曲线上方的任一点，均表示过饱和溶液，如b点说明溶液中有BaSO4沉淀析出，此时Qc>Ksp；曲线下方的任一点，均表示不饱和溶液，如d点，此时Qc<Ksp，故选项C正确，D错；A项，在原饱和溶液中加入Na2SO4，增大了c(SO)，使平衡向生成BaSO4的方向移动，c(Ba2)减小，A错；B项，蒸发使得溶液体积减小，c(Ba2)和c(SO)均增大，B错。(2)由图像得BaSO4的Ksp1×1010。根

23、据离子方程式SOBa2=BaSO4可知SO过量，滤液中c(SO)0.495mol·L1，则c(Ba2)mol·L12.02×1010mol·L1。(3)根据BaSO4的Ksp1×1010可知，若用100mL纯水洗涤，损失的n(BaSO4)1×105×0.1mol1×106mol；若用100mL0.01mol·L1的H2SO4洗涤，损失的n(BaSO4)n(Ba2)×0.1×0.1mol109mol，由此可得两者的质问题三：化学艺流程题1从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2

24、O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：请回答下列问题：(1)流程甲加入盐酸后生成Al3的化学方程式为_。(2)流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式为_。(3)验证滤液B中含Fe3，可取少量滤液并加入_(填试剂名称)。(4)滤液E、K中溶质的主要成分是_(填化学式)，写出该溶液的一种用途_。(5)已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp5.6×1012，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2)是多少？答案(1)Al2O36HCl=2AlCl33H2O (2)SiO22OH=SiOH2O(3)硫氰化

25、钾(或苯酚溶液等合理答案均可) (4)NaHCO3制纯碱(或作发酵粉等合理答案均可)(5)5.6×1010mol·L1解析(1)Al2O3溶于盐酸生成AlCl3和水，化学方程式为Al2O36HCl=2AlCl33H2O。(2)SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO22OH=SiOH2O。(3)Fe3的鉴定有多种方法，KSCN溶液、苯酚溶液、NaOH溶液等都可与之产生明显现象，若使用NaOH溶液，则NaOH溶液要过量。(4)由于通入的是过量CO2，因此滤液E和K中的主要成分是NaHCO3，其用途广泛，工业上可用于制纯碱，也可用作食品添加剂。(5)298K，Mg(OH)

26、2的溶度积常数Ksp5.6×1012，即溶液中c(Mg2)·c2(OH)5.6×1012。pH13的溶液中，c(OH)0.1mol·L1，则此时c(Mg2)mol·L15.6×1010mol·L1。2某小型化工厂生产皓矾(ZnSO4·7H2O)的工艺流程如下图所示：已知：开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为Fe(OH)3：2.73.7；Fe(OH)2：7.69.6；Zn(OH)2：5.78.0。试回答下列问题：(1)加入的试剂应是_，其目的是_。(2)加入的试剂，供选择使用的有：氨水、NaClO溶液、20

27、%H2O2溶液、浓硫酸、浓硝酸等，应选用_，其理由是_。(3)加入的试剂是_，目的是_。答案(1)Zn将Cu2、Fe3、Fe2等杂质离子除去(2)20%H2O2溶液H2O2作氧化剂，可将Fe2氧化为Fe3，且不引入其他杂质(3)ZnO或Zn(OH)2(答案合理即可)调节溶液的pH，使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀解析向溶液中加入Zn，发生反应：Cu2Zn=Zn2Cu、2Fe3Zn=2Fe2Zn2，然后把Fe2氧化成Fe3，在选择氧化剂时，应使用H2O2，因为H2O2的还原产物为H2O，不引入新杂质，然后通过调节溶液的pH值，使Fe3水解生成Fe(OH)3沉淀而除去。能力提升3工业废水中常含有一

28、定量的Cr2O和CrO，它们会对人类及生态系统产生很大危害，必须进行处理。还原沉淀法是常用的一种方法，其过程如下：CrOCr2OCr3Cr(OH)3(1)转化过程中存在平衡：2CrO2HCr2OH2O。能说明该反应达平衡状态的是_。aCr2O和CrO的浓度相同b2v(Cr2O)v(CrO)c溶液的pH保持不变(2)若1L废水转化后所得溶液中含铬元素的质量为28.6g，CrO有转化为Cr2O(已知铬的相对原子质量为52)。转化后所得溶液中c(Cr2O)_。已知：常温时该反应的平衡常数K1014。上述转化后所得溶液的pH_。(3)若在还原过程中还原1molCr2O，需要_mol的FeSO4

29、3;7H2O。(4)沉淀过程中生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3(aq)3OH(aq)，常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp1032，要使c(Cr3)降至105mol·L1，溶液的pH应调至_。答案(1)c(2)0.25mol·L16(3)6(4)5解析(1)溶液的pH不变，说明c(H)不变，表明反应已达平衡，c正确。(2)c(CrO)2c(Cr2O)0.55mol·L1，解得：c(CrO)0.05mol·L1，c(Cr2O)0.25mol·L1，K1014，解得：c(H)106mol·L1，

30、pH6。(3)Cr2O中Cr的化合价是6，所以1molCr2O被还原转移6mol电子；1molFe2被氧化生成Fe3，转移1mol电子，因此根据得失电子守恒可知需要FeSO4·7H2O的物质的量为6mol。(4)由溶度积常数的表达式Kspc(Cr3)·c3(OH)1032可知，当c(Cr3)105mol·L1时，c(OH)109mol·L1，所以pH5。拓展探究4某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染，设计如下工艺流程：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2开始沉淀的pH2.37.64.4完全沉淀的pH

31、3.29.76.4(1)酸浸后加入H2O2的目的是_。调pH步骤中加入的试剂最好是_(填化学式)。实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有_。(2)煮沸CuSO4溶液的原因是_。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，可以生成白色的CuCl沉淀，写出该反应的化学方程式_。(3)CuCl产品中CuCl的质量分数大于96.50%为国家合格标准。称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的0.5mol·L1FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol·L1的Ce(SO4)2溶液滴定，到达终点时消耗Ce(SO4)2溶液24.60mL。有关的化学反应为Fe3CuCl=Fe2Cu2Cl，Ce4Fe2=Fe3Ce3。通过计算说明该CuCl样品_(填“符合”或“不符合”)国家标准。(4)25时，KspFe(OH)34.0×1038。Fe3发生水解反应Fe33H2OFe(OH)33H，该反应的平衡常数为_。答案(1)将Fe2氧化成Fe3，便于调整pH值与