沉淀溶解平衡

1 沉淀溶解平衡及电解质溶液中三种平衡综合沉淀溶解平衡及电解质溶液中三种平衡综合 一 沉淀溶解平衡的应用实例一 沉淀溶解平衡的应用实例 应用举例 沉淀的 生成 调节 pH 如 CuCl2溶液中含杂质 FeCl3 可调节 pH 至 4 左右 使 Fe3 转化为 Fe OH 3沉淀而除去 加沉淀剂法 如以 Na2S H2S 等作沉淀剂 使某些金属离子如 Cu2 Hg2 等生成极难溶的硫化物 CuS HgS 是分离 除去杂质常用 的方法 沉淀的 溶解 如用盐酸可溶解碳酸钙沉淀 用 NaOH 可溶解氢氧化铝沉淀 沉淀的 转化 由难溶的沉淀转化为更难溶的沉淀是比较容易实现的一种转化 如在 AgCl 悬浊液中 加入 KI 溶液后 沉淀变黄 再加入 Na2S 溶液 沉淀变 黑 由难溶的沉淀转化为更易溶的沉淀是比较难以实现的一种转化 转化的 前提是 两种沉淀的溶解度相差不是很大 如虽然 Ksp BaSO4 Ksp BaCO3 但两者相差不大 只要用饱和 Na2CO3溶液浸泡 BaSO4就可能转化为 BaCO3 二 电解质溶液章三大常数二 电解质溶液章三大常数 Ka Kb Kw Ksp使用常见的错误使用常见的错误 1 混淆水的离子积的意义 Kw c H c OH 所以我们常误认为水电离的 c H 与 c OH 的乘积才是水的离子积 而实质上 是水溶液中的 c H 与 c OH 的乘积 2 看到水的离子积 Kw 就认为其数值等于 1 10 14 而忽略温度的影响 只有常温下的 Kw 1 10 14 3 电离平衡常数 Kw 水解平衡常数 Ksp均是温度的函数 只受温度的影响 在温度一定时 平 衡常数不变 与化学平衡是否移动无关 4 pH 的计算中混淆 c H 和 c OH 在应用 pH lg c H 计算时 一定要抓住 矛盾的主要方面 溶液显酸性用溶液中的 c H 来计算 溶液显碱性要先求溶液中的 c OH 再利用 Kw求溶液中的 c H 5 错误地认为只要 Ksp越大 其溶解度就会越大 Ksp还与难溶物化学式中的各离子配比有关 只有 同类型的难溶物的 Ksp大小可用于比较其溶解度大小 6 误认为 Ksp小的不能转化为 Ksp大的 只能实现 Ksp大的向 Ksp小的转化 实际上当两种难溶电解 质的 Ksp相差不是很大时 通过调节某种离子的 2 浓度 可实现难溶电解质由 Ksp小的向 Ksp大的转化 例题例题 1 1 用于电解的食盐水需先除去其中的 Ca2 Mg2 SO等杂质 某次除杂操作时 往粗 2 4 盐水中先加入过量的 填化学式 至沉淀不再产生后 再加入过量的 Na2CO3和 NaOH 充分反应后将沉淀一并滤去 经检测发现滤液中仍含有一定量的 SO 其原因是 2 4 2 已知 Ba2 有很强的毒性 医学上进行消化系统的 X 射线透视时 常使用 BaSO4作内服造影剂 胃酸酸性很强 pH 约为 1 但服用大量 BaSO4仍然是安全的 BaSO4不溶于酸的原因是 用沉淀溶解平衡原理解释 归纳 平衡简答题模板归纳 平衡简答题模板 存在存在 平衡 平衡 条件条件 使平衡向使平衡向 方向方向 移动 移动 结论结论 3 现有 0 2mol BaSO4沉淀 每次用 1L 饱和 Na2CO3溶液 浓度为 1 7mol L 处理 若使 BaSO4 全部转化到溶液中 需反复处理 次 已知 Ksp BaSO4 5 0 10 9 例题例题 2 某二元弱酸 H2R 电离常数为 K1 K2 请讨论盐 NaHR 溶液的酸碱性 练习 1 25 时 H2SO3HSO H 的电离常数 Ka 1 10 2mol L 1 则该温度下 NaHSO3水 3 解反应的平衡常数 Kh mol L 1 若向 NaHSO3溶液中加入少量的 I2 则溶液中 将 填 增大 减小 或 不变 c H2SO3 c HSO o al 3 练习 2 室温下 0 1 mol L 1的硫化钠溶液和 0 1 mol L 1的碳酸钠溶液 碱性更强的是 其原因是 已知 H2S Ki1 1 3 10 7 Ki2 7 1 10 15 H2CO3 Ki1 4 3 10 7 Ki2 5 6 10 11 例题例题 3 化工生产中常用 MnS 作为沉淀剂除去工业废水中的 Cu2 写出反应中的离子方程式 由此可知大小关系 Ksp MnS Ksp Cu S 向溶液中加 入少量 CuSO4固体后 c Mn2 将 上述反应的平衡常数 K 练习 3 将 Ca OH 2加入蒸馏水中 一段时间后达到沉淀溶解平衡 Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq 下列说法中正确的是 A 恒温下向溶液中加 CaO 溶液的 pH 升高 B 给溶液加热 溶液的 pH 升高 C 恒温下向溶液中加 CaO 后 溶液中的 n OH 减小 D 向溶液中加入少量的 NaOH 固体 Ca OH 2固体的质量不变 练习 4 实验 0 1 mol L 1 AgNO3溶液和 0 1 mol L 1 NaCl 溶液等体积混合得到浊液 a 过滤得到 滤液 b 和白色沉淀 c 向滤液 b 中滴加 0 1 mol L 1 KI 溶液 出现浑浊 向沉淀 c 中滴加 0 1 3 mol L 1 KI 溶液 沉淀变为黄色 下列分析不正确的是 A 浊液 a 中存在沉淀溶解平衡 AgCl s Ag aq Cl aq B 滤液 b 中不含有 Ag C 中颜色变化说明 AgCl 转化为 AgI D 实验可以证明 AgI 比 AgCl 更难溶 三 用三 用 三大常数三大常数 分析溶液中的平衡问题分析溶液中的平衡问题 例题例题 4 pC 类似 pH 是指极稀溶液中 溶质物质的量浓度的常用对数负值 如某溶液溶质的浓度为 1 10 3 mol L 1 则该溶液中溶质的 pC lg 1 10 3 3 下图为 H2CO3在加入强酸或强碱溶液 溶液后 平衡时溶液中三种成分的 pC pH 图 请回答下列问题 1 在人体血液中 HCO能起到使人体血液 pH 保持在 7 35 7 45 的作用 3 请用电解质溶液中的平衡解释 用离子方程式表示 正常人体血液中 HCO的水解程度 电离程度 填 或 3 pH 7 00 的血液中 c H2CO3 c HCO 填 或 3 2 H2CO3一级电离平衡常数的数值 Ka1 3 某同学认为该溶液中 Na2CO3的水解是微弱的 发生水解的 CO不超过其总量的 10 请你设 2 3 计简单实验证明该同学的观点是否正确 4 已知某温度下 Li2CO3的 Ksp为 1 68 10 3 将适量 Li2CO3固体溶于 100 mL 水中至刚好饱和 饱 和 Li2CO3溶液中 c Li 0 15 mol L 1 c CO 0 075 mol L 1 若 t1时刻在上述体系中加入 100 2 3 mL 0 125 mol L 1 Na2CO3溶液 列式计算说明是否有沉淀产生 练习 5 测定 NaOH 和 Na2CO3的混合液中 NaOH 的含量 实验操作为先向混合液中加过量的 BaCl2 溶液使 Na2CO3完全转化成 BaCO3沉淀 然后用标准盐酸滴定 用酚酞作指示剂 则终点颜色的变化 为 为何此种情况能测出 NaOH 的含量 1 某学生设计了如下方法对 X 盐进行鉴定 由此分析 下列结论中正确的是 A X 中一定有 Fe3 B Z 中一定有 Fe3 C Y 为 AgI 沉淀 D X 一定为 FeBr2溶液 2 根据下列实验内容得出的结论正确的是 选项实验内容结论 A某物质的水溶液使红色石蕊试纸变蓝该物质一定是碱 B某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝该气体一定是氯气 C 向某物质的水溶液中加入盐酸 产生无 色无味气体 该溶液中一定含有碳酸根离子 D向铁和稀硝酸反应后的溶液中滴入反应后溶液中肯定有 Fe3 可能还有 4 KSCN 溶液 溶液显血红色Fe2 3 若甲 丙分别为短周期 同一主族元素组成的单质 乙 丁都是由两种元素组成的化合物 它们 之间有如图所示的转化关系 则满足条件的甲和丙可以为 A 钠和氢气 B 氟和氧气 C 碳和硅 D 氯气和溴 4 下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是 A 等 pH 的氨水 KOH 溶液 Ba OH 2溶液中 c NH c K c Ba2 4 B 将 10 mL 0 1 mol L 1 Na2CO3溶液逐滴滴入 10 mL 0 1 mol L 1盐酸中 c Na c Cl c HCO c CO 3 2 3 C 向 NH4HCO3溶液中滴加 NaOH 溶液至 pH 7 c NH c Na c HCO c CO 4 3 2 3 D 0 2 mol L 1某一元弱酸 HA 溶液和 0 1 mol L 1 NaOH 溶液等体积混合后的溶液 2c OH c A 2c H c HA 5 A 为两种固体的混合物 G 和 I 为溶液 D 的组成成分 E 为红褐色沉淀 J 为淡黄色固体 反应 所加的试剂均足量 1 混合物 A 一定含有的元素为 写元素符号 2 溶液 F 一定含有的阴离子为 写离子符号 3 写出 B G J 的化学方程式 写出溶液 C 溶液 D 的离子方程式 4 溶液 I 中溶质的阳离子常作净水剂 其作用原理是 用离子方程式表示 6 2015 山东高考 毒重石的主要成分 BaCO3 含 Ca2 Mg2 Fe3 等杂质 实验室利用毒重石制 备 BaCl2 2H2O 的流程如下 1 毒重石用盐酸浸取前需充分研磨 目的是 实验室用 37 的盐酸配置 15 的盐酸 除 量筒外还需使用下列仪器中的 a 烧杯 b 容量瓶 c 玻璃棒 d 滴定管 2 Ca2 Mg2 Fe3 开始沉淀时的 pH11 99 11 9 完全沉淀时的 pH13 911 13 2 加入 NH3 H2O 调节 pH 8 可除去 填离子符号 滤渣 中含 填化学式 加入 H2C2O4时应避免过量 原因是 已知 Ksp BaC2O4 1 6 10 7 Ksp CaC2O4 2 3 10 9 3 利用简洁酸碱滴定法可测定 Ba2 的含量 实验分两步进行 已知 2CrO42 2H Cr2O72 H20 Ba2 CrO42 BaCrO4 步骤 移取 xml 一定浓度的 Na2CrO4溶液与锥形瓶中 加入酸碱指示剂 用 b mol L 1盐酸 标准液滴定至终点 测得滴加盐酸体积为 V0mL 5 步骤 移取 y mLBaCl2溶液于锥形瓶中 加入 x mL 与步骤 相同浓度的 Na2CrO4溶液 待 Ba2 完全沉淀后 再加入酸碱指示剂 用 b mol L 1盐酸标准液滴定至终点 测得滴加盐酸 的体积为 V1mL 滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管 0 刻度位于滴定管的 填 上方 或 下方 BaCl2溶液的浓度为 mol L 1 若步骤 中滴加盐酸时有少量待测液溅出 Ba2 浓度测量 值将 填 偏大 或 偏小 例题 1 答案 1 BaCl2 BaSO4和 BaCO3的 Ksp相差不大 当溶液中存在大量 CO时 2 3 BaSO4 s 会部分转化为 BaCO3 s 或其他合理答案 2 对于平衡 BaSO4 s Ba2 aq SO aq H 不能减小 SO的浓度 故平衡不能向溶 2 4 2 4 解方向移动 Ba2 浓度很小 因而对人身无害 3 3 次 练习 1 答案 1 10 12 增大 练习 2 答案 硫化钠溶液 硫化氢的 Ki2小于碳酸的 Ki2 硫化钠更易水解 练习 4 解析 由实验现象和反应原理可知 浊液 a 为含有 AgCl 及硝酸钠的浊液 滤液 b 为硝酸钠溶 液 含极少量的 Ag Cl 白色沉淀 c 为 AgCl 中出现的浑浊为 AgI 中的黄色沉淀为 AgI 浊液 a 中存在 AgCl 的溶解平衡 A 项正确 由选项 A 可知滤液 b 中含有 Ag B 项错误 中的 黄色沉淀为 AgI 是由 AgCl 电离出的 Ag 与 I 结合生成的 C 项正确 实验 和实验 均说明 AgI 比 AgCl 更难溶 D 项正确 练习 5 答案 由红色变成无色 滴定终点时溶液呈弱碱性 BaCO3不参与反应 例题 3 答案 Cu2 aq MnS s CuS s Mn2 aq 大于 变大 Ksp MnS Ksp CuS 例题 4 答案 1 HCOH CO HCO H2OH2CO3 OH 2 10 6 3 2 3 3 3 用 pH 试纸 或 pH 计 测常温下 0 1 mol L 1 Na2CO3溶液的 pH 若 pH12 则该同学的观点错误 4 c Li 0 075 mol L 1 c CO 0 1 mol L 1 c2 Li c CO 5 6 10 4 1 68 10 3 所以 2 3 2 3 无沉淀产生 5 答案 1 Fe Al S 2 Cl OH AlO 2 3 H2S 2FeCl3 2FeCl2 S 2HCl 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 4 Al3 3H2O Al OH 3 胶体 3H 6 答案 1 增大接触面积从而使反应速率加快 ac 2 Fe3 Mg OH 2 Ca OH 2 H2C2O4过量会导致生成 BaC2O4沉淀 产品的产量减少 3 上方 V0b V1b y 偏小 解析 试题分析 1 充分研磨可以增大反应物的接触面积 增大反应速率 因为配制的盐酸溶液浓度为 质量分数 可以计算出浓盐酸的体积和水的体积 所以使用烧杯作为容器稀释 玻璃杯搅拌 2 根据流程图和表中数据 加