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第1页共7页《第4讲难溶电解质的沉淀溶解平衡》训练1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A.BaSO4属于难溶物,它在水中完全不能溶解B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解【答案】B【解析】虽然难溶电解质的溶解度很小,但在水中仍有极少量的溶解,A错误;沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等,C错误;沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,由于固体的浓度为常数,故平衡不发生移动,D错误。2.已知25℃时BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),Ksp=1.1025×10-10,下列有关BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是()A.25℃时,向c(SO42-)=1.05×10-5mol·L-1的BaSO4溶液中,加入BaSO4固体,c(SO42-)增大B.向该饱和溶液中加入Ba(NO3)2固体,则BaSO4的溶度积常数增大C.向该饱和溶液中加入Na2SO4固体,则该溶液中c(Ba2+)c(SO42-)D.向该饱和溶液中加入BaCl2固体,则该溶液中c(SO42-)减小【答案】D【解析】BaSO4的溶度积等于c(Ba2+)和c(SO42-)的乘积,故饱和溶液中c(SO42-)=1.05×10-5mol·L-1,再加入BaSO4固体不溶解,c(SO42-)不变,A错误;溶度积常数只与温度有关,B错误;加入Na2SO4固体,溶解平衡向左移动,c(Ba2+)减小,C错误;加入BaCl2固体,溶解平衡向左移动,c(SO42-)减小,D正确。3.化学平衡常数(K)、电离常数(Ka))、溶度积常数(Ksp)是判断物质性质或变化的重要的常数。下列关于这些常数的说法中,错误的是()A.化学平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关B.CH3COONH4溶液几乎呈中性,说明相同温度下的Ka(CH3COOH)与Kb(NH3·H2O)近似相等C.Ksp(AgCl)Ksp(AgI),由此可以判断AgCl(s)+I-=AgI(s)+C1-能够发生D.Ka(HCN)Ka(CH3COOH)说明相同浓度时,氢氰酸的酸性比醋酸强【答案】AD【解析】化学平衡常数与浓度、压强、催化剂无关,A错;CH3COONH4溶液呈中性,说明NH4+和CH3COO-在相同情况下的水解程度相同,从而说明在相同温度时Ka(CH3COOH)与Kb(NH3·H2O)近似相等,B正确;沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动,难溶的转化为更难溶的,由Ksp(AgCl)Ksp(AgI)可知,AgI更难溶于水,C正确;相同温度时Ka越大,说明该酸越易电离,酸性越强,D错误。4.Cu(OH)2在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下Ksp=2×10-20。在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向0.02mol·L-1第2页共7页的CuSO4溶液中加入固体碱来调整溶液的pH,使溶液的pH大于()A.2B.3C.4D.5【答案】AD【解析】由溶度积的公式有,Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20,若要使0.02mol·L-1的Cu2+沉淀,则需c(OH-)=1×10-9mol·L-1,再根据水的离子积常数得,1159141010110)(LmolHc,则pH=5。5.要使工业废水中的重金属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PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03×10-41.81×10-71.84×10-14由上述数据可知,选用的沉淀剂最好是()A.硫化物B.硫酸盐C.碳酸盐D.以上沉淀剂均可【答案】A【解析】从PbSO4、PbCO3、PbS的溶解度上看。PbS溶解度最小,故最好选用硫化物。6.已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下:(1)CuSO4+Na2CO3主要:Cu2++CO32-+H2O=Cu(OH)2↓+CO2↑次要:Cu2++CO32-=CuCO3↓(2)CuSO4+Na2S主要:Cu2++S2-=CuS↓次要:Cu2++S2-+2H2O=Cu(OH)2↓+H2S↑下列几种物质的溶解度大小的比较中,正确的是()A.CuSCu(OH)2CuCO3B.CuSCu(OH)2CuCO3C.Cu(OH)2CuCO3CuSD.Cu(OH)2CuCO3CuS【答案】A【解析】根据沉淀转化一般规律:溶解度小的沉淀易转化为溶解度更小的沉淀,故由反应(1)知,溶解度CuCO3Cu(OH)2,由反应(2)知溶解度Cu(OH)2CuS。7.已知Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20、Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Cu2+和Fe3+完全生成氢氧化物沉淀时的pH分别为6.7和3.2。现在向pH=0、浓度均为0.04mol·L-1的Cu2+、Fe3+溶液中加入某一固体,以中和H+调节pH(设溶液体积不变),该过程中Cu2+、Fe3+的浓度与pH关系正确的是()第3页共7页【答案】B【解析】由Kspp[Cu(OH)2]=2.2×10-20、Ksp[Fe(OH)3]==4.0×10-38,可计算,0.04mol·L-1的Cu2+、Fe3+溶液,Cu2+开始沉淀时c(OH-)=)(K2Cucsp=7.4×10-10mol·L-1,pH约为4.9;Fe3+开始沉淀时,c(OH-)=33)(KFecsp=l.0×10-12mol·L-1,pH=2。所以pH=2时Fe3+开始沉淀,当全部沉淀时,pH为3.2。8.25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如图所示。下列判断正确的是()A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2+)增大B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2+)变小C.升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应△H0D.25℃时,该反应的平衡常数K=2.2【答案】D【解析】金属铅属于固体,加入金属铅平衡不移动,A错误;加入Sn2+,平衡逆向移动,c(Pb2+)增大,B错误;升温时.平衡向吸热方向移动-由于c(Pb2+)增大,说明正反应放热△H0,C错误;根据平衡后c(Pb2+)和c(Sn2+),可以求出K=2.2,D正确。9.2011年是“十二五”开局之年,我国镁产业面临着重大的机遇和挑战,要实现镁产业健康可持续发展,技术攻关是关键。海水矿物质中镁的浓度仅次于氯和钠,居第三位。由于对镁的需求非常巨大,很多沿海国家都建有大型海水提镁工厂。下表是有关物质的Ksp:物质CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2溶度积2.8×10-96.8×10-65.5×10-61.8×10-11回答下列问题。第4页共7页(1)能否直接把贝壳研磨成粉末,撒入海水中使Mg2+转化为MgCO3沉淀,其原因是。(2)实际生产中是把Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,而不是转化为MgCO3沉淀,其理由是,请你推测应将贝壳进行怎样的加工处理。(3)某同学在实验室条件下模拟该生产过程,在加试剂时,误将纯碱溶液加入海水中,他思考了一下,又在得到的混合体系中加入过量的烧碱溶液,你觉得他(填“能”或“不能”)将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,理由是。(4)过滤出Mg(OH)2沉淀后,用试剂(填化学式)将其溶解,选择该试剂的理由是。【答案】(1)不能,MgCO3的溶解度比CaCO3溶解度大,直接加贝壳粉末得不到MgCO3沉淀(2)为使Mg2+沉淀完全,应将Mg2+转化为溶解度更小的Mg(OH)2研磨、煅烧、加水制成石灰乳(3)能烧碱电离产生的OH-能结合MgCO3溶解产生的Mg2+生成溶解度更小的Mg(OH)2沉淀,使MgCO3的溶解平衡不断向右移动(4)HCl盐酸电离的H+与Mg(OH)2溶解产生的OH-生成水,使Mg(OH)2的溶解平衡不断右移【解析】(1)CaCO3和MgCO3化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同,从Ksp看,CaCO3的溶解能力比MgCO3的小,所以不能直接加贝壳粉末使Mg2+转化为MgCO3沉淀;(2)MgCO3的溶度积比Mg(OH)2的溶度积大,所以应把Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,即把贝壳研磨、煅烧、加水制成石灰乳[Ca(OH)2];(3)根据沉淀的转化,烧碱电离产生的OH-能结合MgCO3溶解产生的Mg2+生成溶解度更小的Mg(OH)2沉淀,使MgCO3的溶解平衡不断向右移动;(4)盐酸电离的H+与Mg(OH)2溶解产生的OH-生成水,使Mg(OH)2的溶解平衡不断右移。10.已知:①25℃时,弱电解质的电离平衡常数:Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13;难溶电解质的溶度积常数Ksp(CaF2)=1.5×10-10。②25℃时,2.0×10-3mol·L-1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系,如下图所示:第5页共7页请根据以上信息回答下列问题:(1)25℃时,将20mL0.10mol·L-1CH3COOH溶液和20mL0.10mol·L-1HSCN溶液分别与20mL0.10mol·L-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图如右。反应初始阶段,两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是,反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO-)c(SCN-)(填““”或“=”)。(2)25℃时,HF电离平衡常数的数值Ka=,列式并说明得出该平衡常数的理由。(3)4.0×10-3mol·L-1HF溶液与4.0×10-4mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,调节混合液pH为4.0(忽略调节时混合液体积的变化),通过列式计算说明是否有沉淀产生。【答案】(1)HSCN的酸性比CH3COOH强,其溶液中c(H+)较大,故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快(2)10-3.54(或3.5×10-4))F()F()(HccHcKa,当c(F-)=c(HF)时,Ka=c(H+),查图中的交点处即为c(F-)=c(HF),故所对应的pH即为Ksp的负对数(3)查图,当pH=4.0时,溶液中的c(F-)=1.6×10-3mol·L-1,溶液中c(Ca2+)=2.0×10-4mol·L-1,c(Ca2+)×c2(F-)=5.12×10-10Ksp(CaF2),有沉淀产生。【解析】(1)由Ka(CH3COOH)=1.8×10-5Ka(HSCN)=0.13可知CH3COOH的酸性比HSCN的酸性弱,故等浓度的HSCN溶液和CH3COOH溶液相比,CH3COOH溶液中的c(H+)小,反应速率慢;二者与NaHCO3充分反应生成正盐后CHsCOONa的水解程度大,c(CH3COO-)应小干c(SCN-)。注意混合后,体积为原来的2倍,所以c(Ca2+)为原来的21,c(Ca2+)=2.0×10-4mol·L-1。11.工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。方法1:还原沉淀法该法的工艺流程为:其中第①步存在平衡;2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显色。第6页共7页(2)能说明第①步反应达平衡状态的是。a.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同b.2v(Cr2O72-)=v(CrO42-)c.溶液的颜色不变(3)第②步中,还原1molCr2O72-离子,需要mol的FeSO4·7H2O。(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在
本文标题:《第4讲难溶电解质的沉淀溶解平衡》训练
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