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Kap大于c点对应的Kap
中和滴定实验
1、中和滴定的原理
(1)定量分析:
化学上把测定物质各组成成分的含量过程,称为定量分析过程。
中和滴定是定量分析的一种方法。
(2)中和滴定:
用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法就叫酸碱中和滴定。
实质:
H++OH—=H2O即酸中的H+和碱中的OH-物质的量相等。
(3)计算原理:
mHnR+nM(OH)m=MnRm+mnH2O
mn
C1·V1C2·V2
则有:
n·C1·V1=m·C2·V2其中C1、C2分别表示酸和碱的浓度,V1、V2分别表示酸和碱的体积。
2、中和滴定的操作过程:
(1)仪器:
酸式、碱式滴定管,移液管,滴定管夹,锥形瓶,烧杯,铁架台。
酸式滴定管:
玻璃活塞;碱式滴定管:
不能用玻璃活塞。
注意:
①酸式滴定管不能盛放碱液、氢氟酸以及Na2SiO3、Na2CO3等碱性溶液;碱式滴定管不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液。
②滴定管的刻度,O刻度在上,往下刻度标数越来越大,全部容积大于它的最大刻度值,因为下端有一部分没有刻度。
滴定时,所用溶液不得超过最低刻度,不得一次滴定使用两滴定管酸(或碱),也不得中途向滴定管中添加。
②滴定管可以读到小数点后两位
(2)药品:
标准液;待测液;指示剂。
(3)准备过程:
准备:
检漏、洗涤、润洗、装液、赶气泡、调液面。
(洗涤:
用洗液洗→检漏:
滴定管是否漏水→用水洗→用标准液洗(或待测液洗)→装溶液→排气泡→调液面→记数据V(始)
注意:
为什么用水洗后,还要用标准液洗?
但锥形瓶不能用待测液洗?
(4)滴定方法:
手的姿势、速度先快后慢
注意:
①手眼:
左手操作活塞或小球,右手振荡锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化
②速度先快后慢
(5)终点确定:
最后一滴刚好使指示剂颜色发生明显变化。
30s内不恢复原色
(6)数据处理与误差分析:
读数:
两位小数。
因一次实验误差较大,所以应取多次实验的平均值。
3、酸碱中和滴定的误差分析
误差分析:
利用n酸c酸V酸=n碱c碱V碱进行分析
式中:
n——酸或碱中氢原子或氢氧根离子数;c——酸或碱的物质的量浓度;
V——酸或碱溶液的体积。
当用酸去滴定碱确定碱的浓度时,则:
c碱=
上述公式在求算浓度时很方便,而在分析误差时起主要作用的是分子上的V酸的变化,因为在滴定过程中c酸为标准酸,其数值在理论上是不变的,若稀释了虽实际值变小,但体现的却是V酸的增大,导致c酸偏高;V碱同样也是一个定值,它是用标准的量器量好后注入锥形瓶中的,当在实际操作中碱液外溅,其实际值减小,但引起变化的却是标准酸用量的减少,即V酸减小,则c碱降低了;对于观察中出现的误差亦同样如此。
综上所述,当用标准酸来测定碱的浓度时,c碱的误差与V酸的变化成正比,即当V酸的实测值大于理论值时,c碱偏高,反之偏低。
即:
c碱=
=BV酸
同理,用标准碱来滴定未知浓度的酸时亦然,即c酸=BV碱。
下面是用标准酸滴定待测碱而引起的结果变化情况:
实验操作情况
对c碱的影响
①开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡
偏高
②读数开始时仰视,终止时俯视
偏低
③到滴定终点尚有一滴酸挂在滴定管尖嘴外而未滴入锥瓶
偏高
④洗净的酸管未用标准液润洗
偏高
⑤洗净的锥瓶用待测碱润洗
偏高
⑥不小心将标准液滴至锥瓶外
偏高
⑦不小心将待测碱液溅至锥瓶外
偏低
⑧滴定前向锥形瓶中加入10mL蒸馏水,其余操作正常
无影响
分析:
对于表中①③④⑤⑥各项,标准液的实际用量V酸均超出其理论所需用量,即体积读数增大。
V酸增大,根据c碱=BV酸,则所得待测碱液的浓度c碱的数据较其实际浓度偏高;对于第⑦项V酸实际用量减少,则c碱偏低;对于⑧项,向待测液中加水稀释,虽然稀释后原待测液的浓度减小了,但溶液中OH-的物质的量并未发生变化,因而所需标准酸的体积亦不发生变化,对待测碱液的浓度便不产生影响。
在读数时,应将滴定管放正,两眼平视,视线与溶液凹面最低处水平相切。
但在实际操作中,可能会出现视线偏高(俯视)或视线偏低(仰视)的情况,从而使数据不准而造成误差。
值得注意的是,这种情况在量筒、容量瓶和滴定管的读数时均有可能出现,只不过滴定管的零刻度与前两种不同,与量筒恰好相反,读数结果亦相反,先仰视后俯视则导致V酸数据偏小,c碱偏低
1.(08全国Ⅱ卷)实验室现有3种酸碱指示剂,其pH的变色范围如下:
甲基橙:
3.1~4.4石蕊:
50~8.0酚酞:
8.2~10.0
用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述正确的是()
A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂
C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂
2、某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验如下:
用1.00mL待测硫酸配制100mL稀H2SO4溶液;以0.14mol/L的NaOH溶液滴定上述稀H2SO425.00mL,滴定终止时消耗NaOH溶液15.00mL。
(1)该学生用标准0.14mol/LNaOH溶液滴定硫酸的实验操作如下:
A.用酸式滴定管取稀H2SO425.00mL,注入锥形瓶中,加入指示剂。
B.用稀H2SO4溶液润洗酸式滴定管。
C.用蒸馏水洗干净滴定管。
D.取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管刻度“0”以上2~3cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下。
E.检查滴定管是否漏水。
F.另取锥形瓶,再重复操作一次。
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度。
①滴定操作的正确顺序是(用序号填写):
。
(5分)
②该滴定操作中应选用的指示剂是:
。
(3分)
③在G操作中如何确定终点?
。
(5分)
(2)碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果(填“偏小”、“偏大”或“恰好合适”),(2分)原因是。
(5分)
(3)计算待测硫酸(稀释前的硫酸)溶液物质的量浓度<计算出结果到小数点后二位)mol/L(5分)