1、 1 / 3中学化学竞赛试题资源库沉淀平衡A 组1在一定温度下难溶盐 AgCl 的饱和溶液中，Ag 与 Cl 的物质的量浓度类似于水中H 和OH 的关系，即Ag Cl K sp（常数） 。在下列溶液中：20mL 0.1mol/L (NH4)2CO3 溶液，30mL 0.02mol/L CaCl2 溶液，40mL 0.03mol/L 盐酸，10mL H 2O，50mL 0.05mol/L AgNO 3 溶液，则 AgCl 的溶解度由大到小的顺序为A B C D 2解释 CaCO3 为何溶于碳酸。3已知固体 Al(OH)3 在溶液中存在如下平衡：Al(OH)3（s） Al3 （aq）3OH （aq
2、）其离子积Al 3 OH 3 为一常数，称为溶度积常数，用 Ksp 表示 Kso，Al(OH)3 10 33 。若将 1mol Al(OH)3 固体放入 1L 纯水中 Al(OH)3 微溶于水，待达到溶解平衡时，上层清液称为 溶液，其溶液中的 OH 离子的浓度为 mol/L，Al(OH) 3 的溶解度为 mol/L。（水的离子积常数 KW10 14 ）4与 H OH KW 类 似 ， FeS 饱 和 溶 液 中 Fe2 S2 Ksp， 常 温 下 Ksp 8.110 17（1）理论上 FeS 溶解度为 g，而事实上其浓度远大于这个数值，其原因是： ；（2）FeS 达到H 2S2 1.010 2
3、2 ，为了使溶液里Fe 2 达到 1mol/L，现将适量 FeS 投入其饱和溶液中，应调节溶液中的H 至 mol/L。5已知：与水的电离产生水的离子积常数一样，在一定温度下，当难溶物 AnBm 在水中建立平衡：AnBm（ s）nA m mB n 时， Am nBn mK sp（常数） ；几个正数的代数平均值不小于其几何平均值；已知 25时，在 pH3 和 pH10 的两溶液中，Al(OH) 3 的溶解度均为 7.8103 g，此时溶液的密度近似为1gcm3 。根据以上条件，回答下列问题：（1）写出 Al(OH)3 在水中的电离方程式： 。（2）溶解了的 Al(OH)3 在碱性溶液中主要以 离子
4、形式存在。（3）25时，欲使 Al(OH)3 的溶解度最小，则溶液中Al 3 AlO 2 的值将 （填“最小”或“最大” ） ，其值为 ，此时溶液的 pH 为 （已知 lg30.477） 。6难溶盐硫酸钡在水中也有少量溶解，而且溶解部分完全电离，当溶液达到溶解平衡时，Ba 2 SO42 K sp110 10（1）用 Ksp 解释 BaCO3 能溶于稀盐酸；（2）将 100mL1mol/LH2SO4 加入 100mL 含 Ba2 0.137g 的溶液中充分反应后，过滤出沉淀，计算滤液中残留的Ba2 的物质的量浓度；（3）如沉淀用 100mL 纯水或 100mL0.01mol/L 的 H2SO4
5、分别洗涤，那种情况损失 BaSO4 少？试通过计算说明。B 组7把氯化氢气体通入饱和食盐水中会发生的变化是A 产生少量氯气和氢气 B 溶液 pH 值下降C 产生微量氧气 D 有晶体析出8在一定温度下，一定量的 Ca(OH)2 饱和溶液中，加入少量的 CaO 并维持温度不变，则下列说法中正确的是A 溶液的 pH 值增大 B 溶液的 pH 值减小C 溶液中的 Ca2 总数减少 D 溶液中的 Ca2 总数增加9某一密闭绝热容器中盛有饱和 Ca(OH)2 溶液，当加入少量 CaO 粉末，下列说法正确的是有晶体析出 Ca(OH) 2增大 pH 不变 H OH 的积不变 H 一定增大A B C D 10计
6、算室温下饱和 CO2 水溶液（约 0.04mol/L）中的H 、HCO 3 、CO 32 、OH （已知K14.310 7 K25.6 1011 ） 。向上述溶液中加入等体积的 0.1mol/L CaCl2 溶液，通过计算回答能否生成CaCO3 沉淀？（CaCO 3：K sp 2.9109 ）11将 1 滴 AgNO3 溶液（1mol/L）滴入 10mL 浓 NaCl 溶液中以及将 1 滴 NaCl 溶液（1mol/L）滴入 10mL AgNO3 溶液（1mol/L）中，是否都有沉淀出现？写出有关反应的离子方程式（已知 AgNO3 在 NaCl 浓溶液中的溶解度为 6.7103 mol/L，在
7、水中的溶解度为 1.3105 mol/L。1 滴溶液的体积相当于 0.04L） 。12难溶化合物的饱和溶液存在着溶解平衡，例如：AgCl （固） Ag Cl ；Ag 2CrO4（固）2Ag CrO 42 。在一定温度下，难溶化合物饱和溶液的离子浓度的乘积为一常数，这个常数用 Ksp 表示。已知：Ksp(AgCl)Ag Cl 1.810 10 ；Ksp(Ag 2CrO4)Ag 2CrO42 1.910 12现有 0.001mol/LAgNO3 溶液滴定 0.001mol/LKCl 和 0.001mol/L 的 K2CrO4 的混和溶液，试通过计算回答：（1）Cl 和 CrO42 中哪种先沉淀?（
8、2）当 CrO42 以 Ag2CrO4 形式沉淀时，溶液中的 Cl 离子浓度是多少 ?CrO42 与 Cl 能否达到有效的分离?（设当一种离子开始沉淀时，另一种离子浓度小于 105 mol/L 时，则认为可以达到有效分离） 13已知 Mg(OH)2 在其他和溶液中物质的量浓度是 1.65104 mol/L，Ag 2O 的溶解度是 1.6103 g/100g H2O。通过计算判断：（1）MgO 和 Ag2O 分别在水中能否使酚酞变红？（2）取 MgSO4 稀溶液，加入适量 NaHCO3 稀溶液，并使该两种物质（ NaHCO 和 MgSO4）的物质的量之比为21。经 pH 计检测，混合液 pH7.
9、5，其原因是 。在混合液中滴入酚酞，然后先在水浴中加热至约 60，其现象是 ；离子方程式是 。充分反应后，再升高温度（在沸水浴中加热），其现象是： ，化学方程式是 。2 / 314MgF 2 能够溶于水，试回答下列问题：（1）已知 MgF 离子的形成常数为 63；氟化镁在水中的溶解度等于 0.13gdm3 。试求氟化镁的饱和溶液里镁离子、氟镁络离子和氟离子的浓度。若加入氟离子使它的浓度达 0.1mol/L，求溶解度。（2）从上述计算看出：电解质在水中的电离有什么特点？15工业上处理含 CrO42 废水时，可采用加入可溶性钡盐生成 BaCrO4 沉淀的方法除去 Cr(VI)。若在中性溶液中除去铬
10、，应控制 Ba2 浓度不小于多少才可使废水中 Cr(VI)含量达到排放标准（5.010 7 molL1 ）？（已知 Ka1(H2CrO4)9.55， Ka2(H2CrO4)3.210 7 ，Ksp(BaCrO 4)1.210 10 ）16某溶液中同时含有 Fe2 和 Fe3 ，它们的浓度均为 0.05mol/L。如果要求 Fe3 沉淀完全（即Fe 3 10 5 mol/L而 Fe2 不生成 Fe(OH)2 沉淀，如何控制溶液的 pH 值？（已知：Fe(OH) 3 的 Ksp1.110 36 ，Fe(OH)2 的 Ksp1.6410 14 ）17 （1）如何确定 Zn(OH)2 开始沉淀和完全沉
11、淀的 pH。（2）若开始所用 ZnCl2 溶液和 ZnSO4 溶液的物质的量浓度均为 1.0 molL1 ，在 ZnSO4 溶液中开始析出Zn(OH)2 沉淀的 pH 小于 ZnCl2 溶液中开始析出沉淀的 pH。为什么？18为使溶液中 Pb2 离子生成 PbCO3 沉淀（K sp1.610 15 ） ，可用 H2CO3 或 NaHCO3 作沉淀剂。请通过计算讨论用哪种沉淀剂更好？（H 2CO3：Ka 14.210 7 ；Ka 25.610 11 ）19对于任意难溶电解质 AmBn 在水中可建立如下溶解平衡：AmBn(s) mAn nB m平衡时：A n mBm nK sp， Ksp 称为溶度
12、积常数，物质的 Ksp 只随温度变化。已知 25时，Mg(OH) 2 的溶度积：Ksp 1.01011 ，即 KSPMg 2 OH 21.010 11 ，根据以上叙述解答下列问题：（1）计算在 25时，Mg(OH) 2 在水中的溶解度（g） （饱和溶液的密度 1g/cm3）（2）当溶液中Mg 2 降到 1.0105 mol/L 时，可以认为 Mg2 已沉淀完全，向 0.10mol/L 的 MgCl2 溶液 100mL中加入 0.10mol/L NaOH 溶液使 Mg2 沉淀。问至少需要将溶液的 pH 值调节到多少可使 Mg2 沉淀完全？（3）在（2）中，为使 Mg2 沉淀完全，消耗 NaOH
13、溶液的最小体积为多少 mL？20向 50mL 0.018mol/L 的 AgNO3 溶液中加入 50mL 0.02mol/L 的盐酸，生成了沉淀，如果溶液中Ag 和Cl 的乘积是一个常数：Ag Cl 1.010 10 (mol/L)2。求：（1）沉淀生成后溶液中Ag 是多少？（2）沉淀生成后溶液的 pH 值是多少？（3）如果向沉淀生成活的溶液中，再加入 0.001mol/L 的 HCl 50mL，将会观察到什么现象？为什么？21将含有 13.9g 的 FeSO47H2O 和 1.58g KMnO4 的混合物用适量蒸馏水溶解，并加入适量硫酸酸化，再稀释成 1L 溶液。如果要使此溶液中的 Fe3
14、完全沉淀，而 Mn2 不沉淀，溶液的 pH 应控制在什么范围？（说明；当溶液中离子浓度小于 106 mol/L 时，认为沉淀完全； 假定所加试剂不影响原溶液体积；K sp 为难溶电解质在饱和溶液中的离子积，只随温度的变化而变化，已知 Fe(OH)3 的 KspFe 3 OH 31.110 36 ； Mn(OH)2 的 KspMn 2 OH 24.010 16 ）22痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病。关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体。反应式如下：H 2O H 3O 尿酸：HUr （水溶液） 尿酸根离子：Ur （水溶液）pKa54（37）Ur （aq）Na （aq）
15、 NaUr（s） （1）37时 1.0L 水中可溶解 8.0mmol 尿酸钠，计算反应 的平衡常数。（2）第一次关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处，这说明温度对反应平衡常数影响如何？反应是放热，还是吸热？（3）37时 1.0L 水中仅能溶解 0.5mmol 的尿酸，通过计算说明尿酸在血清（ pH7.4，Na 130rnmol/L ）中沉淀与关节炎的发作无关。（4）痛风病人常患肾结石，肾结石是由尿酸晶体所组成。形成它的原因是病人尿的尿酸盐浓度过高。若病人尿中尿酸与尿酸盐的总浓度为 2.0mmol/L，计算尿的 pH 值为何值时，病人的尿中会形成尿酸结石。3 / 3参考答案1 B2 碳酸钙在水溶液
16、中存在着溶解平衡，碳酸存在着电离平衡：CaCO 3（s） CaCO3（aq） ；H2CO3 H HCO 3 。而碳酸钙溶解的部分大水中发生电离，生成钙离子和碳酸根离子：CaCO3Ca 2 CO 32 ，生成的 CO32 与碳酸电离的氢离子结合生成碳酸氢根离子，从而使碳酸钙的溶解平衡向正方向移动而溶解。3 饱和 107 10124 （1）7.9210 8 因 Fe2 2H 2O Fe(OH)22H ，S 2 H 2O HS OH ，HS H 2O H2SOH 使 FeS（s） Fe2 S 2 正向移动 （2）1.1110 3 mol/L5 （1）Al(OH) 3 Al3 3OH ，Al(OH)
17、3 H AlO2 H 2O （2）AlO 2 （3）最小 4 3104.876 （2）2.0210 10 mol/L （3）用 100mL 纯水洗，BaSO 4 损失的质量2.3310 4 g；用 100mL0.01mol/L 的H2SO4 洗，BaSO 4 损失的质量2.3310 7 g7 B、D8 C9 D10 不会生成 CaCO3 沉淀 Qsp2.910 911 1 滴 AgNO3（1mol/L）滴入 10mL 浓 NaCl 溶液中，生成的 AgCl 为：410 5 mol。 此值相当于4103 mol/L（NaCl） ，它小于 6.7103 mol/L，故无沉淀生成。离子方程式为：Ag
18、 2Cl AgCl 2 显然，将 1 滴 NaCI 滴入 AgNO3 溶液中会有沉淀生成，离子方程式为：Ag Cl AgCl（白色）12 （1）AgCl 饱和所需 Ag 浓度Ag 1 1.810 7 mol/L；Ag 2CrO4 饱和所需 Ag 浓度Ag 23108.4.3610 5 mol/L；Ag 1Ag 2，Cl 先沉淀。 （2）Ag 2CrO4 开始沉淀时Cl 0.912 4.1310 6 10 5 ，所以能有效地分离。536.4813 （1）变红、变红（2）HCO 3 水解呈碱性有白色沉淀和无色气体产生；Mg 2 2HCO 3 MgCO3CO 2H 2O；酚酞变红且有无色气体产生；M
19、gCO3H 2O Mg(OH)2CO 214 （1）Mg 2 MgF 1.291010 3 mol/L F H 2O HF OH K2.8310 11 HF很小，F 2sMgF ， 6)2109.(32 MgFg联立、得：MgF 1.73 104 mol/L1.710 4 mol/L，Mg 2 1.1210 3 mol/L；F 2.4110 3 mol/L，HF2.6110 7 mol/L。 （未考虑水的离解） KspMg 2 F 26.5110 9（2）电解质在水中的电离并不是完全的，无论是强电解质，还是弱电解质，主要原因是电解质电离出的阴阳离子能相互牵制，即牵涉到有关离子强度的问题，由此引
20、出活度的概念。15 HCrO4 H CrO 42 Ka2(H2CrO4)3.210 7c(H )c(CrO42 )/c(HCrO4 )3.210 7c(H )10 7 c(CrO42 )c(HCrO 4 )5.010 7c(CrO42 )3.8110 7BaCrO4（s） Ba2 CrO 42 Ksp(BaCrO4)1.210 10c(Ba2 )c(CrO42 )1.210 10c(Ba2 )3.1510 4所以在中性溶液中应控制 Ba2 不小于 3.15104 molL1 。16 3.68pH7.7617 （1）配制一定浓度如 0.10molL1 的 Zn2 离子盐溶液，取出一定体积置于烧杯
21、中，在不断搅拌下逐滴加入稀NaOH 溶液，到开始析出沉淀时，测量溶液的 pH。然后慢慢滴加 NaOH 溶液到最后一滴不产生沉淀时，再测定溶液的 pH。即得到开始和完全沉淀时的 pH。 （2）略。18 Pb2 H 2CO3PbCO 32H K1Ka 1Ka2/Ksp1.510 2Pb2 HCO 3 PbCO 3H K2Ka 2/Ksp3.510 4K2K 1 用 NaHCO3 作沉淀剂更好。19 （1）7.8910 4 g （2）11 （3）203mL20 （1）10 7（2）H 9 103 mol/L pH2.0（3）由于银离子已沉淀完全（10 5 mol/L，再加入稀盐酸不会出现沉淀。21 4pH7.322 （1）K15625 （2）由于脚趾、手指等处温度低于体内温度，在这些地方易于结晶而发病，说明温度降低，有利于 NaUr 结晶，则反应的 K 增大。温度降低平衡常数增大，说明该反应为放热反应。 （3）此时溶液中Hur的浓度（4.910 6 mol/L）小于其饱和溶液浓度 0.5mmol/L，故没有尿酸析出，即关节炎的发作与尿酸在血清中沉淀无关。 （4）pH5.9
