C.向AgCl浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色,说明AgCl的溶解平衡正向移动
D.已知Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,说明Ag2CrO4的溶解度小于AgCl
【解析】 A选项,CaCl2溶液中c(Cl-)浓度大,AgCl的溶解度小,错误;B选项,如果Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4),但存在BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO
(aq),因为Na2CO3溶液浓度大,也有可能生成少部分BaCO3沉淀,错误;D选项,Ag2CrO4的溶解度大,错误。
【答案】 C
8.25℃时,已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(Ksp)分别为Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ksp(CuS)=1.3×10-36;Ksp(ZnS)=1.6×10-24。
下列关于常温时的有关叙述正确的是( )
A.硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大
B.将足量的ZnSO4晶体加入到0.1mol·L-1的Na2S溶液中,Zn2+的浓度最大只能达到1.6×10-23mol·L-1
C.除去工业废水中含有的Cu2+,可采用FeS固体作为沉淀剂
D.向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后,混合液中c(Fe2+)变大、c(S2-)变小,但Ksp(FeS)变大
【解析】 化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强,由Ksp可知,常温下,CuS的溶解度最小,故A错;将足量的ZnSO4晶体加入到0.1mol·L-1的Na2S溶液中,c(S2-)将减至非常小,而Zn2+的浓度远远大于1.6×10-23mol·L-1;因CuS比FeS更难溶,FeS沉淀可转化为CuS沉淀;温度不变,Ksp(FeS)不变。
【答案】 C
9.
(1)对于Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq),其Ksp的表达式为_______。
(2)下列说法中不正确的是________(填序号)。
①用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl少
②一般地,物质的溶解度随温度的升高而增加,故物质的溶解大多是吸热的
③对于Al(OH)3(s)Al(OH)3(aq)Al3++3OH-,前者为溶解平衡,后者为电离平衡
④除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀比用CO
好,说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的大
⑤沉淀反应中常加过量的沉淀剂,其目的是使沉淀更完全
(3)如何除去Mg(OH)2中混有的Ca(OH)2?
_______________。
【解析】
(1)由溶度积常数的概念直接写出。
(2)①Cl-抑制AgCl溶解,正确;②物质的溶解大多是吸热的,正确;③正确;④除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀比用CO
好,是因为Mg(OH)2的Ksp更小,剩余的Mg2+更少,错误;⑤正确。
(3)根据沉淀的转化原理,向其中加Mg2+即可。
【答案】
(1)Ksp=c2(Ag+)·c(S2-)
(2)④
(3)加足量MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,洗涤即得纯Mg(OH)2
10.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:
2.7~3.7;Fe(OH)2:
7.6~9.6;Zn(OH)2:
5.7~8.0。
试回答下列问题:
(1)加入的试剂①应是________,其目的是________。
(2)加入的试剂②,供选择使用的有:
氨水、NaClO溶液、20%H2O2溶液、浓硫酸、浓硝酸等,应选用________,其理由是______。
(3)加入的试剂③是________,目的是_______________。
【解析】 向溶液中加入Zn,发生反应:
Cu2++Zn===Zn2++Cu、2Fe3++Zn===2Fe2++Zn2+,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,不引入其他杂质,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。
【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
11.已知:
25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[MgF2]=7.42×10-11。
下列说法正确的是( )
A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
C.25℃时,Mg(OH)2固体在20mL0.01mol·L-1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L-1NH4Cl溶液中的Ksp小
D.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成为MgF2
【解析】 A项,Mg(OH)2的溶度积小,故其电离的Mg2+浓度要小一些,错;B项,NH
可以结合Mg(OH)2电离出的OH-离子,从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动,c(Mg2+)增大,正确;C项,Ksp仅与温度有关,故错;D项,二者Ksp接近,使用浓NaF溶液可以使Mg(OH)2转化成为MgF2,故D错。
【答案】 B
12.已知难溶性物质K2SO4·MgSO4·2CaSO4在水中存在如下平衡:
K2SO4·MgSO4·2CaSO4(s)2Ca2++2K++Mg2++4SO
,不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如图所示,则下列说法错误的是( )
A.向该体系中加入饱和NaOH溶液,溶解平衡向右移动
B.向该体系中加入饱和碳酸钠溶液,溶解平衡向右移动
C.该平衡的Ksp=c(Ca2+)·c(K+)·c(Mg2+)·c(SO
)
D.升高温度,反应速率增大,平衡向正反应方向移动
【解析】 A、B选项,OH-与Mg2+结合生成Mg(OH)2沉淀、CO
与Ca2+结合生成CaCO3沉淀,均能使平衡右移,正确;C选项,Ca2+、K+、SO
的化学计量数分别为2、2、4,错误;由图像可知升高温度K+的浸出浓度增大,所以此反应为吸热反应,D选项正确。
【答案】 C
13.实验:
①向盛有1mL0.1mol·L-1MgCl2溶液试管中加1mL0.2mol·L-1NaOH溶液,得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c。
②向沉淀c中滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液,沉淀变为红褐色。
下列分析不正确的是( )
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:
Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)
B.滤液b中不含有Mg2+
C.②中颜色变化说明Mg(OH)2转化为Fe(OH)3
D.实验可以证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶
【解析】 绝对不溶的物质是不存在的,B选项错误。
【答案】 B
14.已知某温度下,Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12,当溶液中离子浓度小于10-5mol·L-1时,沉淀就达完全。
下列叙述正确的是( )
A.饱和AgCl溶液与饱和Ag2CrO4溶液相比,前者的c(Ag+)大
B.向氯化银的浊液中加入氯化钠溶液,氯化银的Ksp减小
C.向0.0008mol·L-1的K2CrO4溶液中加入等体积的0.002mol·L-1AgNO3溶液,则CrO
完全沉淀
D.将0.001mol·L-1的AgNO3溶液滴入0.001mol·L-1的KCl和0.001mol·L-1的K2CrO4溶液,则先产生AgCl沉淀
【解析】 A选项,饱和AgCl溶液中c(Ag+)=c(Cl-),依据Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=c2(Ag+)=1.56×10-10可知c(Ag+)=
×10-5mol·L-1,同理Ag2CrO4溶液中c(Ag+)=2c(CrO
),Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO
)=
c3(Ag+)=1×10-12可知c(Ag+)=
×10-4mol·L-1,错误;C选项,依据CrO
+2Ag+===Ag2CrO4↓,溶液中c(Ag+)=
=2×10-4mol·L-1,依据Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO
)=1×10-12,可知溶液中c(CrO
)=2.5×10-5mol·L-1>10-5mol·L-1,错误;D选项,AgCl开始沉淀时c(Cl-)=
mol·L-1=1.56×10-7mol·L-1;Ag2CrO4开始沉淀时c(CrO
)=
mol·L-1=10-6mol·L-1,正确。
【答案】 D
15.某兴趣小组为探究沉淀溶解平衡的原理并测定某温度下PbI2溶度积常数,设计如下实验。
Ⅰ.取100mL蒸馏水,加入过量的PbI2固体(黄色),搅拌,静置,过滤到洁净的烧杯中,得到滤液。
(1)搅拌的目的是________。
(2)取少量滤液于试管中,向其中滴加几滴0.1mol·L-1KI溶液,观察到的现象是_______________,
溶液中c(Pb2+)________(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ.准确量取10.00mL滤液,与离子交换树脂(RH)发生反应:
2RH+Pb2+===R2Pb+2H+,交换完成后,流出溶液用中和滴定法测得n(H+)=3.000×10-5mol。
(3)在此实验温度下,PbI2的溶度积常数Ksp=_________。
(4)若步骤Ⅰ盛装滤液的烧杯中有少量水,Ksp测定结果将会_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【解析】 Ⅰ.PbI2为难溶电解质,因此搅拌的目的是使PbI2快速充分地溶解,滴加0.1mol·L-1KI溶液,c(I-)增大,PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)向左移动,c(Pb2+)减小,并析出PbI2沉淀。
II.由2RH+Pb2+===R2Pb+2H+知,n(Pb2+)=3.000×10-5mol×
=1.500×10-5mol,所以c(Pb)=
=1.500×10-3mol·L-1,c(I-)=1.500×10-3mol·L-1×2=3.000×10-3mol·L-1,Ksp=c(Pb2+)·c2(I-)=1.500×10-3×(3.000×10-3)2=1.35×10-8;若步骤Ⅰ盛装滤液的烧杯中有少量水,会使c(Pb2+)减少,Ksp偏小。
【答案】
(1)使碘化铅快速、充分溶解
(2)产生黄色沉淀或黄色浑浊 减小
(3)1.35×10-8 (4)偏小
16.以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。
表1 几种砷酸盐的Ksp
难溶物
Ksp
Ca3(AsO4)2
6.8×10-19
AlAsO4
1.6×10-16
FeAsO4
5.7×10-21
表2 工厂污染物排放浓度及允许排放标准
污染物
H2SO4
As
浓度
28.42g·L-1
1.6g/L
排放标准
pH=6~9
0.5mg/L
回答以下问题:
(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=________mol/L。
(2)写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式:
Ksp[Ca3(AsO4)2]=__________________。
若混合液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol/L时,________先沉淀。
(3)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为________。
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为____________________。
【解析】
(1)H2SO4的浓度为28.42g·L-1,转化为物质的量浓度为c=
=
=0.29mol/L。
(2)Ksp的表达式为离子浓度的次方的乘积,Ksp小的物质先生成沉淀,所以Fe3+先沉淀。
(3)①当Ca2+浓度增大时,Ca2+与SO
可生成CaSO4沉淀。
②酸与碱发生中和反应,c(AsO
)增大,当Ca2+与AsO
浓度次方的乘积达到Ca3(AsO4)2的Ksp时,开始沉淀。
【答案】
(1)0.29
(2)c3(Ca2+)·c2(AsO
) Fe3+
(3)①CaSO4 ②H3AsO4是弱酸,当溶液中pH调节到8左右时,酸碱反应,使溶液中,AsO
浓度增大,至Qc>Ksp,Ca3(AsO4)2开始沉淀