化学沉淀溶解平衡习题精选

沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 1 AgNO3 溶液中加入 100 mL 溶有 2 08 g BaCl2 的溶液 再加入 100 mL 溶有 0 010 mol CuSO4 5H2O 的溶液 充分反应 下列说法中正确的是 A 最终得到白色沉淀和无色溶液 B 最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物 C 最终得到的溶液中 Cl 的物质的量为 0 02 mol D 在最终得到的溶液中 Cu2 的物质的量浓度为 0 01 mol L 1 解析 此题为一计算推断题 经计算 AgNO3 BaCl2 CuSO4 5H2O 三种物质的物质 的量都为 0 01 mol 反应生成的 AgCl 和 BaSO4 各为 0 01 mol 溶液中剩余的是 0 01 mol 0 01 mol Cl 和 0 01 mol Cu2 所以溶液应呈蓝色 故 A C 是错误的 三种 溶液混合后溶液的体积增大两倍 Cu2 的物质的量浓度为 0 033 mol L 1 答案 B 2 一定温度下 在氢氧化钡的悬浊液中 存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解 平衡关系 Ba OH 2 固体 Ba2 2OH 向此种悬浊液中加入少量的氢氧化钡粉末 下列叙述正确的是 A 溶液中钡离子数目减小 B 溶液中钡离子浓度减小 C 溶液中氢氧根离子浓度增大 D pH 减小 解析 氢氧化钡悬浊液中存在氢氧化钡的固体和氢氧化钡饱和溶液的溶解平衡 即氢 氧化钡的固体溶解到溶液中电离生成钡离子和氢氧根离子 溶液中的钡离子和氢氧根 离子结合 沉淀出氢氧化钡的固体 再加入少量的氢氧化钡粉末 由于溶液中固体不 存在浓度问题 平衡没有发生移动 可是选项中所描述的量都发生变化 与结论相矛 盾 是否从该体系的另一方面分析 水的量发生变化考虑 由于加入的氢氧化钡粉末 在水中转化为结晶水合物 消耗了一定量的水 平衡发生移动 溶解的离子结合生成 氢氧化钡的固体 引起溶解物质相应的量发生变化 选项 A 中的钡离子的个数随着水 的量的减少 溶液质量 溶质质量都相应减少 其个数必然减少 本题也可采用排除法 当平衡发生移动时 一定会引起相应物质的数量变化 若是 讨论某种具体物质的数量 它应该绝对变化 如溶质微粒个数 溶质质量和溶液质量 等 但若讨论两个量的比值 在特定条件下可能不变 如溶解度 浓度等 答案 A 3 工业废水中常含有 Cu2 Cd2 Pb2 等重金属离子 可通过加入过量的难溶电解 质 FeS MnS 使这些金属离子形成硫化物沉淀除去 根据以上事实 可推知 FeS MnS 具有的相关性质是 A 在水中的溶解能力大于 CuS CdS PbS B 在水中的溶解能力小于 CuS CdS PbS C 在水中的溶解能力与 CuS CdS PbS 相同 D 二者均具有较强的吸附性 解析 因 FeS s Fe2 S2 MnS s Mn2 S2 生成的 S2 与 Cu2 Cd2 Pb2 生成更 难溶 CuS CdS PbS 因而选 A 答案 A 4 在氯化亚铁溶液中加入下列物质能产生沉淀的是 A 通入硫化氢气体 B 加入氯化钠溶液 C 加入硫化钠溶液 D 通入二氧化碳气体 解析 Na2S 溶液中有大量 S2 能与 Fe2 反应生成不溶于水的 FeS 即 e2 S2 FeS 答案 C 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 PbSO4 PbCO3 PbS 溶解度 g 1 03 10 4 1 81 10 7 1 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 解析 由溶度积可知 bS 的溶解度最小 则 PbS 最易沉淀析出 答案 6 当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡 Mg OH 2 s Mg2 aq 2OH aq 时 为使 Mg OH 2 固体的量减少 须加入少量的 A NH4NO3 B NaOH C MgSO4 D NaHSO4 解析 加入 NH 4NO 3 后 与 OH 反应生成 NH3 H2O 从而使 Mg OH 2 溶解 加入 NaHSO4 后 H OH H2O 使 Mg OH 2 溶解 故选 A D 答案 AD 7 25 时 在含有大量 PbI2 的饱和溶液中存在平衡 PbI2 s 2Pb2 aq 2I aq 加入 KI 溶液 下列说法正确的是 A 溶液中 Pb2 和 I 浓度都增大 B 溶度积常数 Ksp 增大 C 沉淀溶解平衡向左移动 D 浓度商 Qc 增大 解析 加入 KI 溶液 c I 增大 则溶解平衡向左移动 Qc 增大 故选 CD 答案 CD 综合运用 8 对水垢的主要成分是 CaCO3 和 Mg OH 2 而不是 CaCO3 和 MgCO3 的原因解释 其 中正确的有 A Mg OH 2 的溶度积大于 MgCO3 的溶度积 且在水中发生了沉淀转化 B Mg OH 2 的溶度积小于 MgCO3 的溶度积 且在水中发生了沉淀转化 C MgCO3 电离出的 发生水解 使水中 OH 浓度减小 对 Mg OH 2 的沉淀溶解平衡而 言 Qc Ksp 生成 Mg OH 2 沉淀 D MgCO3 电离出的 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 Mg OH 2 的 Ksp 小于 MgCO3 的 Ksp 故 B 正确 MgCO3 水解产生 OH 而与 Mg2 结合生成难溶物 Mg OH 2 沉淀 故 D 正确 答案 BD 9 室温下 AgCl 的溶解度是 1 93 10 3 g L 1 则 AgCl 的溶度积 解析 先求出 AgCl 饱和溶液的物质的量浓度 1 34 10 5 mol L 1 再求 Ksp 由 AgCl s Ag aq Cl aq c Ag c l 1 34 10 5 mol L 1 从而 Ksp AgCl c Ag c Cl 1 80 10 10 答案 1 80 10 10 12 已知 某温度时 Ksp AgCl c Ag c l 1 8 10 10 Ksp Ag2CrO4 c2 g c 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 0 010 mol 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 1 AgCl s Ag aq Cl aq c AgCl 1 3 10 5 mol L 1 Ag2 CrO4 s 2Ag aq aq 2x x 2x 2 x Ksp c Ag2CrO4 6 5 10 5 mol L 1 所以 c AgCl c Ag2CrO4 2 在 0 010 mol L 1AgNO3 溶液中 c Ag 0 010 mol L 1 AgCl s Ag aq Cl aq 溶液平衡时 0 010 x x 0 010 x x 1 8 10 10 因为 x 很小 所以 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 aq 溶解平衡时 0 010 x x 0 010 2x 2 x 1 1 10 10 因为 x 很小 所以 0 010 2x 0 010 x 1 1 10 10 m ol L 1 所以 c Ag2CrO4 1 1 10 10 mol L 1 所以 c AgCl c Ag2CrO4 答案 1 c AgCl 1 3 10 5 mol L 1 c Ag2CrO4 6 5 10 5 mol L 1 Ag2CrO4 的物质的量浓度大 2 c AgCl 1 8 10 8 mol L 1 c Ag2CrO4 1 1 10 10 mol L 1 AgCl 的物质的量浓度大 10 已知在 BaCO3 饱和溶液中 c a2 c 8 1 10 9 H 的电离平衡常数 K 5 61 10 11 在 0 2 mol L 1 的 BaCl2 溶液中加入等体积的 0 2 mol L 1 的 NaHCO3 溶液 通过计算 说明混合后的溶液 中有无沉淀 解析 混合后尚未发生反应时 c Ba2 c CO 3 0 1 mol L 1 设 电离出的 浓度为 x 由于 x 值极小 所以 0 1 x 0 1 x 2 37 10 6 混合溶液中 c Ba2 c 2 37 10 7 8 1 10 9 所以有沉淀析出 答案 有沉淀生成 11 试通过计算分析 能否通过加碱的方法将浓度为 0 10 mol L 1 的 Fe3 和 Mg2 完全 分离 已知 Ksp Fe OH 3 4 0 10 38 Ksp Mg OH 2 1 2 10 11 解析 Fe3 开始沉淀时 c OH 7 4 10 13 Mg2 开始沉淀时 c OH 1 1 10 5 Fe3 完全沉淀时 c OH 1 58 10 13 1 1 10 5 可见 当 Fe3 完全沉淀时 Mg2 尚未沉淀 因而通过加碱的方法可以将浓度均为 0 10 mol L1 的 Fe3 和 Mg2 完全分离 提示 通常认为残留离子浓度 10 5 mol L 1 时沉淀已完全 答案 可以将 Mg2 Fe3 完全分离 拓展探究 15 与 c H c OH KW 类似 FeS 饱和溶液中 c Fe2 c S2 Ksp FeS 常温下 Ksp FeS 8 1 10 17 1 理论上 FeS 的溶解度为 g 而事实上其浓度远大于这个数值 其 原因可能是 2 已知 FeS 饱和溶液中 c H 与 c S2 之间存在以下限量关系 c2 H c S2 1 0 10 22 为了使溶液里 c Fe2 达到 1 mol L 1 现将适量 FeS 投入其饱和溶液中 应调节溶液中的 c H 为 mol L 1 解析 1 FeS s Fe2 S2 与水的离子积类似 极少量溶解的 FeS 电离出来的两种 离子浓度乘积也为常数 称溶度积常数 用 Ksp 表示 Ksp 不受浓度影响 一般只受 温度影响 在 FeS 饱和溶液中 c Fe2 c S2 9 10 9 mol L 1 设其饱和溶液为 1 L 由于 FeS 溶解度很小 该溶液的密度近似为 1 g cm3 则 n FeS 9 10 9 mol 即 1 000 g 水溶解的 FeS 质量为 m FeS 9 10 9 mol 88 g mol 7 92 10 7 g 则 100 g 水溶解的 FeS 的质量为 7 92 10 8 g 那么 FeS 的溶解度理论上为 7 92 10 8g 事 实上实际溶解度比 7 92 10 8g 大得多 原因是 S2 H2O HS OH Fe2 2H2O Fe OH 2 2H 这两种离子均在溶液中发生水解 使 c Fe2 c S2 降低 促使 FeS s Fe2 S2 的溶解平衡向溶解的方向进行 2 当溶液中 c Fe2 1 mol L 1 时 c S2 8 1 10 17mol L 1 由于 c2 H c S2 1 10 22 则溶液中 c2 H c H 1 11 10 3 mol L 1 答案 1 7 92 10 8 S2 H2O HS OH Fe2 2H2O Fe OH 2 2H 这两种离子均 在溶液中发生水解 使 c F