文档内容
第 24 讲 沉淀溶解平衡
1.下列对“难溶”的理解正确的是
A.“难溶”是指物质常温时在水中溶解的质量小于0.01g
B.在水中难溶的物质,也难溶于其他溶剂
C.只有难溶的物质才能建立溶解平衡
D.相同条件下,难溶的物质更容易形成饱和溶液
【答案】A
【解析】“难溶”是指物质常温时在水中溶解的质量小于0.01g,A正确;在水中难溶的物质,不一定难溶
于其他溶剂,B错误;易溶、微溶、难溶的物质均能建立溶解平衡,C错误;相同条件下,易溶的物质更
容易形成饱和溶液,D错误;故选A。
2.在一定温度下,当Mg(OH) 固体在水溶液中达到下列平衡时:Mg(OH) (s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),要
2 2
使Mg(OH) 固体减少而c(Mg2+)不变,可采取的措施是
2
A.加MgSO 固体 B.通HCl气体 C.加NaOH固体 D.加少量水
4
【答案】D
【解析】MgSO 易溶于水,加MgSO 会增加c(Mg2+),A错误;加HCl会中和OH-平衡右移,使c(Mg2+)
4 4
增大,B错误;加NaOH使c(OH-)增大平衡左移,c(Mg2+)减小,C错误;加少量水时c(Mg2+)减少,平衡
右移重新达到平衡时,c(Mg2+)又与原平衡相同,D正确;故选D。
3.在一定温度下,氯化银在水中存在如下沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl—(aq),若把AgCl分别
放入①100mL0.1mol/LNaNO 溶液中;②100mL0.1mol/LNaCl溶液中;③100mL0.1mol/LAlCl 溶液中;
3 3
④100mL0.1mol/LMgCl 溶液中,搅拌后在相同的温度下Ag+浓度由大到小的顺序是:
2
A.①>②>④>③ B.②>①>④>③
C.④>③>②>① D.①>④>③>②
【答案】A
【解析】氯化银在水中存在沉淀溶解平衡,相同的温度下,溶液中的氯离子浓度越大,氯化银的溶解度越
小,银离子浓度越小,由题意可知,溶液中氯离子浓度由大到小顺序为③>④>②>①,则溶液中银离子浓度
由大到小顺序为①>②>④>③,故选A。
4.室温下,用饱和 溶液浸泡 粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸、产生气
泡,固体未完全溶解。已知 , 。下列说法正确的是A.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:
B.饱和 溶液中存在:
C.反应 正向进行,需满足
D.过滤后所得溶液中一定存在 且
【答案】C
【解析】向滤渣中加入过量盐酸产生气泡,是BaCO 和盐酸反应,反应的离子方程式为:2H++
3
BaCO =H O+CO↑+Ba2+,A错误;饱和NaCO 溶液中存在电荷守恒为:c(Na+)+c(H+)=c(HCO )+c(OH-)
3 2 2 2 3
+2c(CO ),B错误;反应BaSO+CO =BaCO +SO 达到平衡时,其平衡常数K= = =
4 3
= ,要使BaSO+CO =BaCO +S0 正向进行,则要满足Qcr的溶度积比AgCl小,
2 4
所以向AgCl的悬浊液中滴加NaBr的饱和溶液可以得到黄色Ag>Br悬浊液,故C正确;由离子浓度可知,
0.1×(0.001)2=10-7 Ksp=1.4×10-5,则没有白色沉淀生成,故D错误;故选D。
<
13.一定温度下, 体系中, 和 的关系如图所示。下列说法错误的是
A.a、b、c三点的K 相等
sp
B.AgCl的饱和溶液中
C.AgCl在c点的溶解度比b点的大
D.b点的溶液中加入AgNO 固体, 沿曲线向a点方向变化
3
【答案】C
【解析】一定温度下,因此a、b、c三点的K 相等,故A正确;AgCl的饱和溶液中存在
sp
,溶液中 ,故B正确;c点的氯离子浓度比b点氯离子浓度
大,氯化银溶解平衡逆向移动,因此AgCl在c点的溶解度比b点的小,故C错误;b点的溶液中加入
AgNO 固体, 浓度增大,则 沿曲线向a点方向变化,故D正确。综上所述,答案为C。
3
14.已知ROH是一元弱碱。难溶性盐RA的饱和溶液中c(A-)随c(OH-)而变化,A-不发生水解,298K时,
c2(A-)与c(OH-)有如图所示线性关系。下列叙述错误的是
A.RA的溶度积K (RA)=2×10-10
spB.RA在水中的溶解度小于在ROH溶液中的溶解度
C.等体积、等浓度的ROH溶液与HA溶液混合时,存在c(H+)=c(ROH)+c(OH-)
D.pH=6时,c(A-)<2×10-5mol•L-1
【答案】B
【解析】由题图可知, , ,此时 ,则
,A正确;难溶性盐RA在水溶液中存在溶解平衡 ,
在ROH溶液中,相当于在水中增加R+的量,RA的溶解平衡逆向移动,溶解度减小。所以RA在水中的溶
解度大于在ROH溶液中的溶解度,B错误;ROH是一元弱碱,A-不发生水解,所以等体积、等浓度的
ROH溶液与HA溶液混合所得溶质RA为强酸弱碱盐,溶液中存在质子守恒:c(H+)=c(ROH)+c(OH-),C正
确;pH=6时, ,此时 , <2×10-
5mol•L-1,D正确;故选B。
15.某研究性学习小组通过传感器测量一定温度下物质的电导率,各物质的电导率数据如表:
编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
CaCO CaSO AgCl
3 4
CaCO (固 0.001mol·L-1NaCl溶 0.001mol·L-1AgNO 溶
物质 3 HO 3
体) 2 饱和溶 饱和溶 液 液 饱和溶
液 液 液
电导
0 7 37 389 1989 1138 13
率
下列分析不正确的是
A.依据表中数据分析,CaCO 固体中不存在能自由移动的离子
3
B.对比②和⑦,说明⑦中存在:AgCl=Ag++Cl-
C.对比③和④,可推出该温度下,K (CaCO <K (CaSO)
sp 3) sp 4
D.⑤、⑥等体积混合后过滤,推测滤液的电导率等于13
【答案】D
【解析】碳酸钙为离子化合物,由离子构成,固体中离子不能自由移动,故A正确;与②对比,⑦中导电
率为13,说明⑦氯化银饱和溶液中存在:AgCl=Ag++Cl-,故B正确;与③对比,④中导电率为389,说明
溶液中钙离子浓度高,因此可推出该温度下,K (CaCO <K (CaSO),故C正确;⑤、⑥等体积、等浓度
sp 3) sp 4
混合生成氯化银沉淀和硝酸钠,混合后过滤得到硝酸钠溶液,导电率一定大于13,故D错误;故选D。16.某污水处理厂用“ 沉淀法”处理含铬废水(主要含 以及少量 、 )的工艺流程如图所
示:
已知:①金属离子 、 、 沉淀完全时( )pH分别为6.7、5.6、2.8。
② 。
下列说法错误的是
A.“氧化”时生成 的离子方程式为
B.“沉降”过程中加入NaOH溶液,调节溶液pH>6.7
C.加入 生成 ,说明
D.“沉铬”过程中,增大溶液的pH,沉铬率提高
【答案】A
【解析】碱性环境中不能生成 ,A错误;“沉降”过程中加入NaOH溶液,调节pH使 和 生成
沉淀,故需要调节溶液的 ,B正确;在滤液中加入 通过沉淀转化生成 ,说明溶度积
,C正确;在沉铬过程中增大溶液的pH,平衡 正
向移动, 浓度增大,沉铬率提高,D正确。故选A。
17.某温度下,向体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的NaCl、NaCrO 溶液中分别滴加0.1 mol·L-1
2 4
的AgNO 溶液,滴定过程中的pX(pX=-lgX,X=Cl-、CrO )与滴加AgNO 溶液体积关系如图所示
3 3
(lg3=0.47)。下列说法错误的是A.a=1 B.曲线I表示NaCl溶液
C.K (Ag CrO)=1.0×10-2b D.M约为2c-1.47
sp 2 4
【答案】C
【解析】纵坐标表示pX=-lgX(X=Cl-, ),c(Cl-)= c( )=0.1mol/L,代入得a=1,A正确;等体
积、等浓度的NaCl溶液,NaCrO 溶液与等浓度AgNO 溶液恰好反应时(滴定曲线突跃中点),NaCl溶
2 4 3
液反应消耗AgNO 溶液体积只有NaCrO 溶液消耗AgNO 溶液体积的一半,Ⅰ表示NaCl溶液,B正确;
3 2 4 3
从图中可得NaCrO 溶液与AgNO 溶液反应终点时c( )=10-bmol/L,c(Ag+)=2 10-bmol/L,
2 4 3
Ksp(Ag CrO)= 4 10-3b,C错误;NaCl溶液中加入40mL的AgNO 溶液,AgNO 溶液过量,反应后溶液
2 4 3 3
中,c(Ag+)= 0.1mol/L,由图可得Ksp(AgCl)= 1 10-2c,求出c(Cl-)=3 10 10-2cmol/L,pX=M=2c-1.47,D
正确;故选C。
18.25 ℃和100 ℃两种情况下,碳酸钙在水中的溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A.100℃时,d点已经饱和,会有沉淀析出
B.25℃时,CaCO 的K =2.8×10-9
3 sp
C.25℃时加入NaCO,可以使溶液由c点变为d点
2 3
D.升高温度可以使溶液由a点变为曲线上的任一点【答案】B
【解析】100℃时,d点位于100℃曲线下方,处于未饱和状态,则不会有沉淀析出,故A错误;25℃时,
b、c点均可表示CaCO 的K ,c点 、 ,
3 sp
,故B正确;25℃时加入NaCO,溶液中 增大、 降
2 3
低,则d点应位于25℃曲线以下,故C错误;升高温度, 溶解度增大,其Ksp增大,所以升高温度
可以使溶液由a点不可能变为曲线上的任一点,故D错误;故选B。
19.一定温度下,AgCl和Ag CrO 的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
2 4
下列说法正确的是
A.a点条件下能生成Ag CrO 沉淀,也能生成AgCl沉淀
2 4
B.b点时,c(Cl-)=c(CrO ),K (AgCl)=K (Ag CrO)
sp sp 2 4
C.Ag CrO+2Cl- 2AgCl+CrO 的平衡常数K=107.9
2 4
D.向NaCl、NaCrO 均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO 溶液,先产生Ag CrO 沉淀
2 4 3 2 4
【答案】C
【分析】根据图像,由(1.7,5)可得到Ag CrO 的溶度积K (Ag CrO)=c2(Ag+)·c(CrO )=(1×10-5)2×1×10-
2 4 sp 2 4
1.7=10-11.7,由(4.8,5)可得到AgCl的溶度积K (AgCl)=c(Ag+)·c(Cl)=1×10-5×1×10-4.8=10-9.8,据此数据计算各选
sp
项结果。
【解析】假设a点坐标为(4,6.5),此时分别计算反应的浓度熵Q得,Q(AgCl)=10-10.5,Q(Ag CrO)=10-17,
2 4二者的浓度熵均小于其对应的溶度积K ,二者不会生成沉淀,A错误;K 为难溶物的溶度积,是一种平
sp sp
衡常数,平衡常数只与温度有关,与浓度无关,根据分析可知,二者的溶度积不相同,B错误;该反应的
平衡常数表达式为K= ,将表达式转化为与两种难溶物的溶度积有关的式子得K= =
= = =1×107.9,C正确;向NaCl、NaCrO 均为0.1mol·L-1的混合
2 4
溶液中滴加AgNO,开始沉淀时所需要的c(Ag+)分别为10-8.8和10-5.35,说明此时沉淀Cl-需要的银离子浓度
3
更低,在这种情况下,先沉淀的是AgCl,D错误;故选C。
20.下图为 和 在水中达沉淀溶解平衡时的 关系图(
; 可认为 离子沉淀完全)。下列叙述正确的是
A.由 点可求得
B. 时 的溶解度为
C.浓度均为 的 和 可通过分步沉淀进行分离
D. 混合溶液中 时二者不会同时沉淀【答案】C
【解析】由点a(2,2.5)可知,此时pH=2,pOH=12,则 = = =
,故A错误;由点(5,6)可知,此时pH=5,pOH=9,则 = =
= , 时 的溶解度为 =10-3 ,故B错误;由图可知,当铁离子完全沉淀
时,铝离子尚未开始沉淀,可通过调节溶液pH的方法分步沉淀 和 ,故C正确;由图可知,
沉淀完全时, ,pM 5,此时pH约为4.7,在此pH下 刚开始沉淀的浓度为
,而题中 > ,则 会同时沉淀,故D错误;故选C。
21.难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素
已知沉淀溶解平衡:Mg(OH) (s)=Mg2+(aq)+2OH-(aq)
2
移动方 c(Mg2
条件改变 c(OH-)
向 +)
加少量水
升温
加MgCl (s)
2
加盐酸
加NaOH(s)
Q:离子积对于A B (s)=mAn+(aq)+nBm-(aq)任意时刻Q=cm(An+)·cn(Bm-)。
m n
(1)Q>K ,溶液过饱和,有 析出,直至溶液 ,达到新的平衡。
sp
(2)Q=K ,溶液饱和,沉淀与溶解处于 。
sp
(3)QK ,溶液过饱和,有氢氧化镁沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
sp
(2)Q=K ,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。
sp
(3)Q”“=”或“<”) 。
③当向含有相同浓度的 、 、 的溶液中滴加 溶液时, (填离子符号)先沉淀。
④要使0.2 溶液中 沉淀完全,则应向溶液中加入 溶液使溶液的 不低于
(保留1位小数)。
【答案】(1) C
(2) < 6.7
【解析】(1)①上述几种钠盐的阴离子,pH越大,说明阴离子水解能力越强,结合氢离子能力越强,所
以选 ;②加水稀释促进弱酸电离,相同浓度的不同酸稀释相同的倍数,酸的酸性越强,酸的pH变化
越大,酸性最强的酸是 ,则pH变化最大的是 ,故选C;
(2)①150mL 1molL-1的NaOH的物质的量为0.15mol,标准状况下2.24LCO 的物质的量为0.1mol,二者
2
反应所得溶液为等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠的混合液,碳酸根的水解程度大于碳酸氢根的水解程度,则溶
液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(HCO -)>c(CO2-)>c(OH-)>c(H+);
3 3
② 开始沉淀的pH是7.6,即c(OH-)=10-6.4, 开始沉淀的pH是10.1,c(OH-)=10-3.9,则
< ;
③pH小的离子先沉淀,溶度积常数小的物质越先沉淀,所以铜离子先沉淀。④要使0.2 溶液中 沉淀完全,当铜离子完全沉淀时铜离子浓度为1×10-5mol/L,则氢氧
根离子浓度为 mol/L,pOH=8-lg =8-
0.7,则pH=14-pOH=6.7。