D.MgCO3电离出的CO32-发生水解,使水中OH-浓度增大,对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言,Qc>Ksp生成Mg(OH)2沉淀
【解析】 由于Mg(OH)2和MgCO3中阴、阳离子个数比不同,所以不能直接根据Ksp的大小比较两者的溶解能力强弱,A、B均不正确;MgCO3溶解生成的CO32-能发生水解,使水中OH-浓度增大,对Mg(OH)2而言,Qc>Ksp,则生成Mg(OH)2沉淀,C不正确,D正确。
【答案】 D
9.以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的MnCl2,根据上述实验事实,可推知MnS具有的相关性质是( )
A.具有吸附性
B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同
C.溶解度大于CuS、PbS、CdS
D.溶解度小于CuS、PbS、CdS
【解析】 根据题意:
加过量难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,说明发生了沉淀的转化,应该是生成了溶解度更小的硫化物。
【答案】 C
10.(2008年高考山东理综)某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。
下列说法正确的是( )
提示:
BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)·c(SO42-),称为溶度积常数。
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
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
【解析】 A项温度不变,加入Na2SO4会导致溶解平衡向左移动,但两离子的乘积仍不变,仍在曲线上,不会由a点变到b点;B项通过蒸发,水量减小,Ba2+和SO42-浓度都增大,不可能由d点变到c点;C项d点还没有形成饱和溶液,因此无BaSO4沉淀生成;D项从图象中看出a点与c点的Ksp相等。
【答案】 C
二、非选择题
11.Al(OH)3为两性氢氧化物,在水溶液中存在酸式电离和碱式电离两种形式,试据平衡移动原理,解释下列有关问题。
(1)向Al(OH)3沉淀中加入盐酸,沉淀溶解,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
有关离子方程式是______________________________________________。
(2)向Al(OH)3沉淀中加入苛性钠溶液,沉淀溶解,其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
有关离子方程式是__________________。
【答案】
(1)Al(OH)3的碱式电离为:
Al(OH)3Al3++3OH-,加入盐酸,由于H+与Al(OH)3电离出的少量OH-反应生成H2O,使上述沉淀溶解平衡正向移动 Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
(2)Al(OH)3的酸式电离为:
Al(OH)3H++H2O+AlO2-,向其中加NaOH溶液时,OH-与其电离出的H+反应生成水,使c(H+)减小,Al(OH)3的电离平衡正向移动 Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O
12.难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。
在常温下,溶液里各离子浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数,叫做溶度积常数(Ksp)。
例如:
Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20。
当溶液中各离子浓度方次的乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之固体溶解。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于________。
(2)要使0.2mol·L-1CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH为________。
【解析】
(1)根据信息,当c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20时开始出现沉淀,则c(OH-)=
=
=10-9mol·L-1,c(H+)=10-5mol·L-1,故pH=5,所以要生成Cu(OH)2沉淀,应调整pH>5。
(2)要使Cu2+浓度降至0.2mol·L-1/1000=2×10-4mol·L-1,c(OH-)=
=10-8mol·L-1,c(H+)=10-6mol·L-1,此时溶液的pH=6。
【答案】
(1)5
(2)6
13.有一种白色固体可能是由Al2(SO4)3、AgNO3、BaCl2、NH4Cl、KOH中的两种或三种组成,为确定该白色固体的组成,进行下列实验:
取白色固体少许,加入蒸馏水充分振荡得无色溶液;取无色溶液,逐滴加入稀HNO3有白色沉淀生成。
试回答:
(1)此白色固体至少存在哪几种物质?
请你写出全部可能的情况。
(2)若要证明固体的组成,还需要做的实验是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】
(1)往所得的溶液中加硝酸得到白色沉淀,白色沉淀可能是由Al3+、Ag+、Ba2+和其他阴离子组成,溶于水不可能得无色溶液,再结合往无色溶液加硝酸得白色沉淀,说明溶液中新生成的离子与H+反应得到的沉淀,则该混合物可能是Al2(SO4)3和KOH的混合物,其根据是:
Al3++4OH-===AlO2-+2H2O(得澄清溶液过程);
AlO2-+H++H2O===Al(OH)3↓(产生白色沉淀过程)。
若混合物是由AgNO3、NH4Cl、KOH共同组成的也同样满足题意,NH4++OH-===NH3·H2O,Ag++2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++2H2O(得到澄清无色溶液过程)
[Ag(NH3)2]++2H+===Ag++2NH4+,Ag++Cl-===AgCl↓(产生白色沉淀过程),所以这两种情况中至少存在的物质是:
①Al2(SO4)3和KOH,②AgNO3、NH4Cl和KOH。
(2)若为Al2(SO4)3和KOH固体混合物,溶于水得到澄清溶液中含有SO42-,所以选用BaCl2检验;而AgNO3、NH4Cl和KOH固体混合物溶于水得到的无色溶液中,因不存在Ag+,与BaCl2不反应,所以可向溶液中滴加BaCl2检验其组成。
【答案】
(1)Al2(SO4)3,KOH;AgNO3,NH4Cl和KOH
(2)取溶液,滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀,固体有Al2(SO4)3和KOH的混合物;若无沉淀,混合物为AgNO3、NH4Cl和KOH
14.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++X-
Ksp(AgX)=c(Ag+)·c(X-)=1.8×10-10
AgY(s)Ag++Y-
Ksp(AgY)=c(Ag+)·c(Y-)=1.0×10-12
AgZ(s)Ag++Z-
Ksp(AgZ)=c(Ag+)·c(Z-)=8.7×10-17
(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)①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:
__________________________。
②在上述(3)体系中,能否实现AgY向AgX的转化?
根据你的观点选答一项。
若不能,请简述理由:
________________________________________________________________________。
若能,则实现转化的必要条件是:
________________________________________________________________________。
【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Ksp=1.0×10-12,即溶液达到饱和时,c(Ag+)=c(Y-)=1.0×10-6mol·L-1,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-)=1.0×10-6mol·L-1。
(4)由于Ksp(AgZ)在(3)中,c(Ag+)=1.0×10-6mol·L-1,当c(X-)>1.8×10-4mol·L-1时,即可由AgY向AgX的转化。
【答案】
(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)
(2)减小
(3)1.0×10-6mol·L-1
(4)①能,Ksp(AgY)=1.0×10-12>Ksp(AgZ)=8.7×10-17
②能,当溶液中c(X-)>1.8×10-4mol·L-1时,AgY开始向AgX的转化,若要实现AgY向AgX的完全转化,必须保持溶液中的c(X-)>1.8×10-4mol·L-1