溶度积题答案.docx
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溶度积题答案
考查沉淀溶解平衡的基本概念
1:
下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()
A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等
B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率与溶解的速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中离子的浓度相等且保持不变
D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入该沉淀物,将促进溶解
2:
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平衡:
Ca5(PO4)3OH(固)
5Ca2++3PO43-+OH-进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀,其原因是已知Ca5(PO4)3F(固)的溶解度比上面的矿化产物更小,质地更坚固。
用离子方程式表示,当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因:
根据以上原理,请你提出一种其它促进矿化的方法:
解析:
本题重点考查沉淀溶解平衡的移动知识,减小右边离子的浓度,沉淀溶解平衡向右移动,增大右边离子的浓度,沉淀溶解平衡向左移动,由此可知答案。
答案:
H++OH-=H2O,使平衡向脱矿方向移动5Ca2++3PO
+F-
Ca5(PO4)3F↓
加Ca2+(或加PO
等)
一.考查沉淀溶解平衡中溶质浓度的计算
例3:
已知:
某温度时,Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10
Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2-4]=1.1×10-12
试求:
(1)此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度,并比较两者的大小。
(2)此温度下,在0.010mo1·L-1的AgNO3溶液中,AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度,并比较两者的大小。
解析①AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)
Ag2CrO4(s)
2Ag+(aq)+CrO42-(aq)
2xx
(2x)2·x=Ksp
∴ c(AgCl)<c(Ag2CrO4)
②在0.010mol·L-1AgNO3溶液中,c(Ag+)=0.010mol·L-1
AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)
溶解平衡时:
0.010+xx
(0.010+x)·x=1.8×10-10∵ x很小,∴ 0.010+x≈0.010
x=1.8×10-8(mol·L-1)
c(AgCl)=1.8×10-8(mol·L-1)
Ag2CrO4(s)
2Ag+(aq)+CrO2-4(aq)
溶解平衡时:
0.010+x x
(0.010+2x)2·x=1.1×10-12∵ x很小,∴ 0.010+2x≈0.010
x=1.1×10-8(mol·L-1)∴ c(Ag2CrO4)=1.1×10-8(mol·L-1)
∴ c(AgCl)>c(Ag2CrO4)
二.考查沉淀溶解平衡中的溶度积规则
当难溶物溶解于水后,溶液中浓度积与溶度积有如下规则:
Qi>KSP时,溶液为过饱和溶液,沉淀析出。
Qi=KSP时,溶液为饱和溶液,处于平衡状态。
Qi<KSP时,溶液为未饱和溶液,沉淀溶解。
例4.将等体积的4×10-3mo1·L-1的AgNO3和4×10-3mo1·L–1K2CrO4混合,有无Ag2CrO4沉淀产生?
已知KSP(Ag2CrO4)=1.12×10-12。
解:
等体积混合后,浓度为原来的一半。
c(Ag+)=2×10-3mol·L-1;c(CrO42-)=2×10-3mol·L-1
Qi=c2(Ag+)·c(CrO42-)
=(2×l0-3)2×2×l0-3
=8×l0-9>KSP(CrO4-2)
所以有沉淀析出
【练习】在100ml0.01mol/LKCl溶液中,加入1ml0.01mol/LAgNO3溶液,下列说法正确的是
(AgCl的Ksp=1.8×10-10)()
A.有AgCl沉淀析出B.无AgCl沉淀C.无法确定D.有沉淀,但不是AgCl
三.考查沉淀溶解平衡中的同离子效应
例5.将足量BaCO3分别加入:
30mL水
10mL0.2mol/LNa2CO3溶液
50mL0.01mol/L氯化钡溶液
100mL0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。
请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为:
_____
例6.已知室温下BaSO4在纯水中的溶解度为1.07×10-5mol·L-1,BaSO4在0.010mol·L-1
Na2SO4溶液中的溶解度是在纯水中溶解度的多少倍?
已知KSP(BaSO4)=1.07×10-10
解:
设BaSO4在0.010mol·L-1Na2SO4溶液中的溶解度为xmol·L-1,则溶解平衡时:
BaSO4(s)
Ba(aq)2++SO4(aq)2—
平衡时浓度/mol.L-1x0.010+x
KSP(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO42-)=x(0.010+x)
=1.07×10-10
因为溶解度x很小,所以
0.010+x≈0.010
0.010x=1.07×10-10
所以x=1.07×10-8(mol·L-1)
计算结果与BaSO4在纯水中的溶解度相比较,
溶解度为原来的1.07×10-8/1.07×10-5,即约为0.0010倍。
四.考查沉淀溶解平衡中的除杂和提纯
例题7.在1.0mol·L-1Co2+溶液中,含有少量Fe3+杂质。
问应如何控制pH值,才能达到除去Fe3+杂质的目的?
KSP{Co(OH)2}=1.09×l0-15,KSP{Fe(OH)3}=2.64×10-39
解:
①使Fe3+定量沉淀完全时的pH值:
Fe(OH)3(s)=Fe3++3OH-
KSP{Fe(OH)3}=c(Fe3+)·c3(OH-)
pH=14-(-log1.38×10-11)=3.14
②使Co2+不生成Co(OH)2沉淀的pH值:
Co(OH)2(s)=Co2++2OH-
KSP{Co(OH)2}=c(Co2+)·c2(OH-)
不生成Co(OH)2沉淀的条件是
c(Co2+)c2(OH-)<KSP{Co(OH)2}
pH=14-(-log3.30×10-8)=6.50
所以应将PH值控制在3.14~6.5之间才能保证除去Fe3+,而Co2+留在溶液中。
五.考查沉淀溶解平衡中沉淀的转化
例题8、BaS为原料制备Ba(OH)2·8H2O的过程是:
BaS与HCl反应,所得溶液在70℃~90C时与过量NaOH溶液作用,除杂,冷却后得到Ba(OH)2·8H2O晶体。
据最新报道,生产效率高、成本低的Ba(OH)2·8H2O晶体的新方法是使BaS与CuO反应……
1.新方法的反应方程式为:
2.该反应反应物CuO是不溶物,为什么该反应还能进行:
3.简述新方法生产效率高、成本低的原因。
解答:
(1)BaS+CuO+9H2O=Ba(OH)2·8H2O+CuS[也可写Ba(OH)2]
(2)CuS的溶度积比CuO小得多(更难溶),有利于该反应正向进行。
(3)CuS为难溶物(未反应的CuO也不溶),过滤后,将滤液浓缩、冷却,就可在溶液中析出Ba(OH)2·8H2O晶体,故生产效率高;CuS在空气中焙烧氧化可得CuO与SO2,故CuO可反复使用(SO2可用于制硫的化合物),因而成本低。
例题9、向少量的氢氧化镁悬浊液中加入饱和的氯化铵溶液,固体会溶解。
对此,甲、乙同学分别作了如下解释:
甲:
Mg(OH)2
Mg2++2OH-①;NH4++H2O
NH3·H2O+H+②;H++OH-
H2O③。
由于③的反应,使平衡①右移,沉淀溶解。
乙:
Mg(OH)2
Mg2++2OH-①;NH4++OH—
NH3·H2O②。
由于②的反应,使平衡①右移,沉淀溶解。
(1)你认为_____同学的解释正确。
(2)为了证明你的结论正确,可向氢氧化镁悬浊液中加入_____(填序号:
①硝酸铵溶液;②醋酸铵溶液;③盐酸;④醋酸钠溶液;⑤氨水),若出现________现象,则证明______同学的解释正确。
答案:
(1)乙;
(2)
;沉淀溶解;乙(或沉淀不溶解;甲)
解析
(2):
甲、乙两位同学解释的题干是“氢氧化镁悬浊液中加入饱和的氯化铵溶液,固体会溶解”。
甲的解释是铵根离子水解使溶液显酸性,酸性溶液中的H+与氢氧化镁电离的OH—发生中和反应使氢氧化镁溶解,乙的解释是只要溶液中存在NH4+,NH4+就与氢氧化镁电离的OH—反应使氢氧化镁溶解。
所以要证明甲乙那一个正确,首先必须选铵盐,如果选硝酸铵,他和氯化铵是一样的,其水溶液都显酸性,不能说明甲乙谁正确。
所以选的铵盐必须是中性才行,因为该溶液含有NH4+,并且溶液是中性,如果氢氧化镁溶于这种铵盐,则乙的解释“只要溶液中存在NH4+,NH4+就与氢氧化镁电离的OH—反应使氢氧化镁溶解”是对的,如果氢氧化镁不溶于这种铵盐,说明乙的解释是错的,则甲的解释“因为CH3COONH4溶液为中性,无法与氢氧化镁电离的OH—发生中和反应,当然氢氧化镁不溶解。
”是对的。
所提供的选项中CH3COONH4溶液恰好为中性。
至于选盐酸、氨水都不符合题干要求,也判断不出甲乙那位同学的说法对。
【综合练习】
1.下列有关沉淀溶解平衡的说法中,正确的是()
A.若Ksp(AB2)小于Ksp(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度
B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大
C.向氯化银沉淀溶解平衡体系中加人碘化钾固体,氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀
D.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中加入稀盐酸,沉淀溶解平衡不移动
2.已知,同温度下的溶度积Zn(OH)2﹥ZnS,MgCO3﹥Mg(OH)2;就溶解或电离出S2-的能力而言,FeS﹥H2S﹥CuS,则下列离子方程式错误的是()
A.Mg2++2HCO3-+2Ca2++4OH-=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
B.Cu2++H2S=CuS↓+2H+
C.Zn2++S2-+2H2O=Zn(OH)2↓+H2S↑
D.FeS+2H+=Fe2++H2S↑
3.石灰乳中存在下列平衡:
Ca(OH)2(s)
Ca2+(aq)+2OH―(aq),加入下列溶液,可使Ca(OH)2减少的是()
A.Na2CO3溶液B.AlCl3溶液C.NaOH溶液D.CaCl2溶液
4.(09浙江卷
10)已知:
25°C时,
,
。
下列说法正确的是
A.25°C时,饱和
溶液与饱和
溶液相比,前者的
大
B.25°C时,在
的悬浊液加入少量的
固体,
增大
C.25°C时,
固体在20ml0.01mol·
氨水中的
比在20mL0.01mol·
溶液中的
小
D.25°C时,在
的悬浊液加入
溶液后,
不可能转化成为
5.(09广东化学
18)硫酸锶(SrSO4)在水中的深沉溶解平衡曲线如下。
下列说法正确的是()
A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随
的增大而减小
B.三个不同温度中,313K时Ksp(SrSO4)最大
C.283K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液
6.(08山东卷)某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是()
A.加入Na2SO4可以使溶液由