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文档简介
沉淀溶解平衡的应用.下列化学原理的应用,主要是利用沉淀溶解平衡原理来解释的是0①热纯碱溶液洗涤油污的能力强②误将钏盐[BaC12、Ba(NO3)2]当成食盐食用后,常用5.0%的Na2s04溶液解毒③溶洞、珊瑚的形成④碳酸钢不能做“银餐”而硫酸钢能⑤泡沫灭火器灭火的原理A.②③④B.①@③C.③④©D.全部【答案】A【解析】热纯碱溶液的除油污能力强,是由于碳酸钠的水解程度随温度的升高而增大,使溶液的碱性增强,除油污的能力增强;泡沫灭火器灭火的原理也是盐类的水解。.要使工业废水中的重金属离子Pb?’沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb21与某些离子形成的化合物的溶解度如下:化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度值1.03x10-41.81XI0-71.84X10-14由上述数据可知,选用的沉淀剂最好为0A.硫化物B.硫酸盐C.碳酸盐D.以上沉淀剂均可【答案】A【解析】要将Pb2+沉淀,就要使其形成溶解度较小的物质,由表中数据可知,PbS的溶解度最小,故所用沉淀剂最好为硫化物。.已知CaCOa的Ksp=2.8xl0Fmo]2.L-2,现将浓度为2x107moIL^的Na2cCh溶液与CaCb溶液等体枳混合,若要产生沉淀,则所用CaCh溶液的浓度至少应大于()A.2.8xlO-2mol-L-'B.1.4xlO_5mobL",C.2.8x|0-5molL_,D.5.6xlO-5molL_,【答案】D【解析】由沉淀形成的条件可知,要产生沉淀必须满足Q=c(Ca2+>c(COr)>2.8xlO-9moi21-2,因两种溶液等体积混合后[COM]=lxlO-4mo].L-i,故混合后溶液中[Ca2+]应大于2.8xl()rmo卜Lr,则混合前[CaCb]至少应大于5.6x105molL'o.某pH=l的ZnCL和HC1的混合溶液中含有FeCb杂质,为了除去FeCh杂质,需将溶液调至pH=4.在调节溶液pH时,应选用的试剂是0A.NaOHB.ZnOC.ZnSChD.FezCh【答案】B【解析】溶液中含有FeCb杂质,将溶液调至pH=4,可使Fe3水解生成Fe(OH)3沉淀而除去,注意不能引入新的杂质,可加入ZnO和酸反应调节溶液pH,使铁离子全部沉淀。.向ZnSOj溶液中加入Na2s溶液,得到白色沉淀,然后向白色沉淀中滴加C11SO4溶液,发现沉淀变为黑色,则下列说法不正确的是0A.白色沉淀为ZnS,黑色沉淀为CuSB.上述现象说明ZnS的K卬小于CuS的KpC.利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的沉淀D.该过程破坏了ZnS的溶解平衡【答案】B【解析】由题意可知ZnS转化为CuS,则Kp(ZnS)>Ksp(CuS)。].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SCNC.③中颜色变化说明有Agl生成D.该实验可以证明Agl比AgSCN更难溶【答案】D【解析】根据信息,白色沉淀是AgSCN,存在溶解平衡:AgSCN(s)=^Ag+(aq)+SCV(aq),故A正确;取上层清液,加入Fe3+出现红色溶液,说明生成Fe(SCN)3,说明溶液中含有SCN加故B正确:Agl是黄色沉淀,现象是有黄色沉淀生成,说明有Agl产生,故C正确:①中反应Ag’有剩余,加入KI溶液,使c(I)YAg+)>Ksp(AgI)而有黄色沉淀,并不是沉淀AgSCN转化为Agl,因此不能说明Agl比AgSCN更难溶,故D错误。.下列说法不正确的是0A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关B.由于Ksp(ZnS)>Kp(CuS),所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀C.其他条件不变,离子浓度改变时,Kp不变D.两种难溶电解质作比较时,Kp小的,溶解度一定小【答案】D【解析】K、p只与难溶电解质自身的性质和温度有关,与沉淀的量和离子的浓度无关,A、C正确;相同类型的难溶电解质,沉淀向着溶解度减小的方向转化,B项正确;相同类型的难溶电解质,Kp小的,溶解度一定小,D错误。.下列说法正确的是0A.向Agl沉淀中加入饱和KC1溶液,有白色沉淀生成,说明AgCl比Agl更难溶.向浓度均为0.1mol-L।的MgCb和CuCL混合溶液中逐滴加入氨水,若先生成蓝色Cu(0H)2沉淀,贝IKsp[Mg(OH)2]VK«Cu(OH)2]C.向BaSOa饱和溶液中加入饱和Na2cO3溶液,有白色沉淀产生,说明Kp(BaSO4)大于K、p(BaCO3)D.向ImL0.2mol-L1的NaOH溶液中滴入1mL0.1mol-L1的MgCb溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1moIL」的FeCh溶液,又生成红褐色沉淀,说明在相同温度下的溶解度:Mg(OH)2>Fe(OH)3【答案】D【解析】A项,加入饱和KC1溶液,[C□比较大,会导致[C[][Ag-]>K、p(AgQ),不能说明AgCl比Agl更难溶,错误;B项能说明KJMg(OH)2]>K$p[Cu(OH)2],错误;C项;加入饱和Na2c。3溶液,[8门比较大,会导致[CO门[Ba2']>K$p(BaCO3),不能说明心(BaSOQ大于Kp(BaCCh),错误;D项,加入FeCb溶液后,白色沉淀转化为红褐色沉淀,说明在相同温度下的溶解度:Mg(OH)2>Fe(OH)3,.正确。.Cu(OH)2在水中存在着沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s)=^Cu2+(aq)+2OH-gq),在常温下,Ksp=2x10-20mop某C11SO4溶液中,c(Cu2+)=0.02molL-1,在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液中加入碱来调节pH(溶液体积变化可忽略),使溶液的pH大于0A.2B.3C.4D.5【答案】D【解析】Cu(OH)2(s)^^Cu2+(aq)+2OH-(aq),其中/Csp=[Cu2+][OH-]2o若要生成Cu(OH)2沉淀,I~-/2xIO20则c(Cu2)c2(OH)>/lsp,故c(OH")>"X/c^2+=^\/()02mo1,L'»故c(OH)>1xIO-9molL_1,则/H+)VIxl(r5moi匚],因此pH应大于5。10.某温度时,AgCl(s)=^Ag+(aq)+C「(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0A.加入AgNQa可以使溶液由c点变到d点B.加入固体NaCl,则AgQ的溶解度减小,K’p也减小d点有AgCl沉淀生成a点对应的K’p小于b点对应的心【答案】C【解析】A项,加入AgNCh,[。一]减小,溶液在溶解平衡曲线上移动,不能由c点变到d点:B项,虽然Ag。的溶解度减小,但Kp不改变;C项,d点时,lAg-][C「]>Ksp,即有沉淀生成;D项,。、b两点温度相同,即对应的K卬相等。11.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卜•的溶解度(S/mo卜L「)如图所示。(DpH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是。(2)若要除去CuCL溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH为(填字母)。A.<1B.在4左右C.>6⑶在Ni(OH”溶液中含有少量的Co?十杂质,(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[CiKNHM)广,写出反应的离子方程式:o(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表:物质FeSMnSCuSPbSHgSZnSIp6.3X10F2.5xl0-131.3x10-353.4x10-286.4x10-331.6x10-24/(mol2L2)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(填字母)除去它们。A.NaOHB.FeSC.Na2s【答案】(1)Cu2+(2)B⑶不能Co?+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小(4)Cu(OH)2+4NHyH2O=(Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O(5)B【解析】(1)据图知pH=4〜5时,Q?+开始沉淀为Cu(OH”,因此pH=3时,铜元素主要以Q?.形式存在。⑵若要除去CuCL溶液中的Fe3+,即要保证Fe3+完全沉淀,而Cu?+还未沉淀,据图知pH应为4左右。⑶据图知,C/+和用2+沉淀的pH范围相差太小,无法通过调节溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2\(4)据已知条件结合原子守恒即可写出离子方程式:Cu(OH)2+4NH3-H2O=ICu(NH3)4]2*+20H-+4H20。(5)因为在FeS、CuS、PbS、HgS四种硫化物中,只有FeS的溶度积最大,且与其他三种物质的溶度积差别较大,因此应用沉淀转化法可除去废水中的Ci)?十、Ph2\Hg2+,且因FeS也难溶,不会引入新的杂质。12.某学习小组欲探究CaSCh沉淀转化为CaC03沉淀,从而将其除去的可能性,查得如下资料(25C):难溶电解质CaCO3CaSO4/Lsp/(mol2-L2)2.8x10-97.1X10-5实验步骤如下:①往100mL0.1moH/i的CaCk溶液中加入100mL0.1mol-L1的Na2sO4溶液,立即有白色沉淀生成;②向上述悬浊液中加入3g固体Na2co3,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液:③再加入蒸储水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液;④⑴心越大,表示电解质的溶解度越(填“大”或“小”)。(2)写出第②步发生反应的化学方程式:o(3)设计第③步的R的是0(4)请补充第④步操作及发生的现象:o(5)请写出该转化在实际生活、生产中的一个应用:o【答案】(1)大(2)Na2CO3+CaSO4=Na2SO4+CaCO3(3)洗去沉淀中附着的SOF(4)向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解(5)将锅炉水垢中的CaS04转化为CaCO3,易于除去【解析】由K卬表达式不难看出其与溶解度的关系,在硫酸钙的悬浊液中存在着:CaSO«s)=^Ca2'(aq)+S0/(叫),而加入Na2cO3后,溶液中CO1浓度较大,而CaCCh的心较小,故COM与Ca2+结合生成沉淀,即COr+Ca2+=CaCOU>既然是探究性实验,必须验证所推测结果的正确性,故设计了③④步操作,即验证所得固体是否为碳酸钙,然后联系实际生活中除去锅炉水垢的方法,即可解答(5)小题。.工业上制取CuCL的生产流程如下:请结合下表数据,回答问题:物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3溶度积(25℃)8.0x10-162.2x10-2。4.(冈0—38完全沉淀时的pH范围>9.6>6.43〜4(1)在溶液A中加入NaClO的目的是o(2)在溶液B中加入CuO的作用是o(3)操作a的目的是o(4)在Cu(OH)2中加入盐酸使Cu(OH)2转化为CuCh,采用稍过量盐酸和低温蒸干的目的是【答案】(1)将Fe?+氧化为F/+,使后续分离更加完全(2)调节溶液的pH为3〜4,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀⑶洗涤Cu(OH)2表面的可溶性杂质(4)抑制CM+的水解【解析】(I)由生产流程可知,加入NaClO的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,以便在后续的生产中被除去。(2)溶液B呈酸性,Fe3‘可溶,加入的CuO可以与酸反应,提高溶液的pH,当溶液的pH为3〜4时,Fe3+就会以Fe(OH)3的形式沉淀出来。(4)CuCL溶液在蒸发结晶过程中会发生水解反应:Cu2++2H2O=^Cu(OH)2+2H+,力口入稍过量盐酸和采用低温可抑制Cf+7K解,从而得到较高纯度的产品。.牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着,它在唾液中存在下列沉淀溶解平衡:Ca5(PO4)3OH(s)^=t5Ca2+(aq)+3POr(aq)+OH-(aq)o试回答下列问题:(1)小孩吃糖后,如果不及时刷牙或漱口,细菌和酶就会作用于糖,在口腔内产生有机酸,久而久之,牙齿就会受到腐蚀,其原因是0⑵已知Ca«PO4)3F(s)的溶解度比上述矿化产物CaKPOOQH的溶解度更小,质地更坚硬。当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止鹏齿,其原因是(用离子方程式和简要文字说明)。(3)根据以上原理,请你提出一种其他促进矿化的方法:【答案】⑴有机酸电离出的H.与Ca5(PO4)3OH溶解产生的0H一发生反应H"+OH==H2O,使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向右移动⑵Ca«PO4)3F比Ca3(PO4)3OH更难溶,发生沉淀的转化:Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)KtCaUPO/Rs)+OH一(叫)(3)在牙膏中加Ca2t,使题述中的沉淀溶解平
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