1、第 4 节 难溶电解质的溶解平衡一、选择题1(2018 届上海杨浦一模)如下图,向烧杯中滴加几滴浓盐酸, CaCO3 固体还有剩余(忽略体积、温度的变化),下列数值变小的是( ) 。Ac(Ca 2 ) Bc(CO )23Cc(H ) D碳酸钙的溶解度2(2018 届湖北襄阳五中月考 )已知同温度下的溶解度: Zn(OH)2ZnS, MgCO3Mg(OH) 2。就溶解或电离出 S2 的能力而言,FeSH 2SCuS,则下列离子方程式错误的是( )。AMg 2 2HCO 2Ca 2 4OH =Mg(OH)22CaCO 32H 2O 3BCu 2 H 2S=CuS2H CZn 2 S 2 2H 2O
2、=Zn(OH)2H 2SDFeS2H =Fe2 H 2S3(2017 届新疆乌鲁木齐三模 )已知:T 时,K sp(CaSO4)4.9010 5 、K sp(CaCO3)2.810 9 、K sp(PbCO3)8.4 1014 ,三种盐的沉淀溶解平衡曲线如下图所示,pM lgc(阴离子 )、pN lgc(阳离子) 。下列说法正确的是( ) 。Aa 线代表的是 PbCO3BT 时,向 10 mL 水中加入 CaCO3 和 PbCO3 至二者均饱和,溶液中 c(Ca2 )c(Pb2 )310 5Cd 点可以代表 CaCO3 的饱和溶液,且 c(Ca2 )c (CO ) 23DT 时,向 CaCO3
3、 悬浊液中加入 NH4Cl 固体,会使图象中 d 点向 f 点转化4(2018 届吉林长春实验中学月考 )25 时,AgCl 的白色悬浊液中,依次加入等浓度的 KI 溶液和 Na2S 溶液。观察到的现象是先出现黄色沉淀,最终出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积 Ksp(25 )如下:物质 AgCl AgI Ag2SKsp 1.81010 8.511016 6.31050下列叙述错误的是( )。A沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动B溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀CAgCl 固体在等物质的量浓度的 NaCl、CaCl 2 溶液中的溶解程度相同D25 时,在饱和 AgCl、AgI、Ag 2
4、S 溶液中,所含 Ag 的浓度不同5(2018 届河南百校联盟质检 )T1 和 T2 温度下( T1T 2),BaSO 4 在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示,下列说法正确的是( ) 。AT 1 时,c 点有沉淀生成BT 2 时,蒸发溶剂可能由 d 点变到 b 点CT 2 时,由 a 点开始加入 BaCl2 固体,K sp 增大DBaSO 4 的溶解度随温度升高而增大6(2018 届安徽江淮十校联考 )25 时,Ag 2CO3 在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示已知 Ksp(AgCl)1.810 10。下列说法正确的是( ) 。A根据图示可计算出 Ksp(Ag2CO3)910 9B向 Ag2C
5、O3 饱和溶液中加入 K2CO3 饱和溶液,可以使 Y 点移到 X 点C反应 Ag2CO3(s)2Cl (aq) 2AgCl(s)CO (aq)的化学平衡常数 K2.510 823D在 0.001 molL1 AgNO3 溶液中滴入同浓度的 KCl 和 K2CO3 的混合溶液,CO先沉淀237(2018 届湖南师大附中摸底 )在含有 Ag 的酸性溶液中,以铁铵矾 NH4Fe(SO4)2 作指示剂,用 KSCN 的标准溶液滴定 Ag 。已知:AgSCN( 白色,s)= =Ag SCN ,K sp1.010 12Fe3 SCN FeSCN2 (红色),K138下列说法不正确的是( )。A边滴定,边
6、摇动溶液,溶液中首先析出 AgSCN 白色沉淀B当 Ag 定量沉淀后,少许过量的 SCN 与 Fe3 生成红色配合物,即为终点C上述实验采用相同指示剂,可用 KCl 标准溶液代替 KSCN 的标准溶液滴定 AgD滴定时,必须控制溶液的酸性,防止 Fe3 水解,影响终点的观察二、非选择题8(2017 届山东潍坊一模)方铅矿(主要成分是 PbS,含少量 ZnS、Fe、Ag)是提炼铅及其化合物的重要矿物,其工艺流程如下:回答下列问题:(1)流程中“趁热”过滤的原因是_ ,滤渣的主要成分是_。(2)该工艺流程中可循环利用的物质是_。(3)PbSO4 与 PbS 在加热条件下发生反应的化学方程式为 _。
7、(4)药性论中有关铅丹(Pb 3O4)的描述是:“治惊悸狂走,呕逆,消渴。 ”将 PbO 高温焙烧可制得铅丹,铅丹中含有的 PbO 与 Al2O3 性质相似,可用氢氧化钠溶液提纯铅丹,提纯时发生反应的离子方程式是_。(5)以石墨为电极,电解 Pb(NO3)2 溶液制备 PbO2,电解过程中阳极的电极反应式为_;若电解过程中以铅蓄电池为电源,当电解装置中阳极增重 23.9 g 时(忽略副反应 ),理论上蓄电池负极增重_g 。(6)取一定量含有 Pb2 、Cu 2 的工业废水,向其中滴加 Na2S 溶液,当 PbS 开始沉淀时,溶液中 _。 已知 Ksp(PbS)3.410 28,K sp(CuS
8、)1.310 36 cPb2 cCu2 9钙及其化合物在生产、生活中的应用比较广泛。回答下列问题:(1)草酸钙(CaC 2O4)常用于陶瓷上釉。将草酸钙溶于强酸可得草酸(H 2C2O4),再加入KMnO4 溶液发生氧化还原反应。此反应的氧化产物为_(填化学式)。(2)碳酸钙可用于煤燃烧时的脱硫。已知:反应:CaCO 3(s)=CaO(s)CO 2(g) H 1178.3 kJmol 1反应:CaO(s) SO 2(g)=CaSO3(s) H 2402.0 kJmol 1反应:2CaSO 3(s)O 2(g)=2CaSO4(s) H 32314.8 kJmol 1反应 2CaCO3(s)2SO
9、2(g)O 2(g)=2CaSO4(s)2CO 2(g)的H _kJmol1 。甲 乙向某恒温密闭容器中加入 CaCO3,发生反应,反应达到平衡后,t 1 时,缩小容器体积,x 随时间 (t)的变化关系如图甲所示,x 可能是_(任写两个)。(3)将 Ca(OH)2 加入 Na2WO4 碱性溶液中,发生反应:WO (aq)Ca(OH) 2(s)24CaWO4(s)2OH (aq)。反应在较高温度下才能自发进行,则 S_0(填“”“”或“ 100AB解析:(1)H 2C2O4 具有还原性作还原剂,把 KMnO4 还原为 MnSO4,自身被氧化为二氧化碳,其反应的方程式为 2KMnO45H 2C2O
10、43H 2SO4=K2SO42MnSO 410CO 28H 2O,反应中的氧化产物为二氧化碳。(2)根据盖斯定律,将 22得:2CaCO 3(s)2SO 2(g)O 2(g)=2CaSO4(s)2CO 2(g),H (178.3 kJmol1 )2(402.0 kJmol1 )2(2314.8 kJmol1 )2762.2 kJmol1 。反应达到平衡后, t1 时,缩小容器体积,x 突然增大,但重新平衡后 x 与原平衡相同,说明温度不变,平衡常数不变,则 x 可能是逆反应速率或二氧化碳的浓度或气体的密度等。(3)根据 G HTS,反应的S 0,该反应要在较高温度下才能自发进行,则 H0。T
11、1 时,K sp(CaWO4)110 10 ,K spCa(OH)2110 8 ,反应的平衡常数 K c2OH cWO24 100, T1 下当 c(Ca2 )10 2 molL1c2OH cCa2 cWO24cCa2 KspCaOH2KspCaWO4 110 8110 10时,c(OH )10 3 molL1 ,c(WO )10 8 molL1 ,即24lgc(Ca2 )2 时,lgc (OH )3,lgc(WO )8,同理,lgc(Ca 2 )6 时,24lgc(OH )1,lgc(WO )4,由此画出 Ca(OH)2 和 CaWO4 的沉淀溶解平衡曲线如上24图所示。稀盐酸、稀硝酸均可与
12、氢氧根离子反应,平衡正向移动,可以提高 WO 的转化率,24A、B 正确;C.稀硫酸与氢氧化钙反应生成微溶于水的硫酸钙沉淀,不能提高 WO 的转24化率,C 错误;碳酸与氢氧化钙反应生成难溶于水的碳酸钙沉淀,不能提高 WO 的转24化率,D 错误。10(1)CuSO 4(2)3.24.3 取适量上清液,加 KSCN 溶液,若不变红,则说明 Fe3 已除尽 趁热过滤(3)2H2OHSO 2Cu 2 =Cu2OSO 5H 产生 SO2,污染环境 3 24(4)4.0109 molL1解析:(1)Fe 2O3、CuO 、Cr 2O3 均能溶于硫酸,分别生成 Fe2(SO4)3、CuSO 4、Cr 2
13、(SO4)3 和水。(2)由部分物质沉淀的 pH 及除铁操作的目的可知,加入石灰乳调节溶液的 pH 为 3.24.3,不会沉淀 Cu2 、Cr 3 ,但能除去 Fe3 和 CaSO4;Fe 3 遇 KSCN 变红,如果溶液中 Fe3 已经除尽,则上清液加 KSCN 溶液不变红;再由 CaSO4 的溶解度曲线可知,CaSO 4 的溶解度随温度升高而减小,如果将浊液加热到 80 ,趁热过滤,可以除去 CaSO4。(3) 由铜元素化合价降低可知硫元素化合价必须升高,根据易溶且完全电离的化合物拆写原则、电子、电荷、原子守恒可知,还原步骤的原理为2Cu2 HSO 2H 2O=Cu2OSO 5H ;亚硫酸
14、属于中强酸,而还原步骤生成的 3 24硫酸是强酸,若 NaHSO3 过量,过量的 NaHSO3 可以与强酸反应生成 SO2 气体,造成环境污染。(4)由沉淀溶解原理可知,Cr(OH) 3(s) Cr3 (aq)3OH (aq),K spCr(OH)3c(Cr 3 )c3(OH )6.310 31 ,则 c(OH ) molL1 4.010 9 36.310 31110 5molL 1,即要使 Cr3 完全沉淀则要保持 c(OH )4.010 9 molL1 。11(1)除去碳和有机物(2)NaAlO2 和 NaOH、Ca(OH) 2(3)2Co3 SO H 2O=2Co2 SO 2H 23 2
15、4(4)2Fe2 2H H 2O2=2Fe3 2H 2O Fe(OH) 3(5)7.0106 molL1(6)当滴加最后一滴酸性高锰酸钾,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变色 95.55%解析:(1)含钴废料中含有碳及有机物, “550 焙烧”可以除去碳和有机物。(2) 含钴废料中含有 Co2O3,少量 Fe2O3、CaO、MgO、碳及有机物等,其中 Al2O3 能够溶于氢氧化钠溶液,CaO 能够与水反应,因此 “浸出液”的主要成分为 NaAlO2 和 NaOH、Ca(OH) 2。(3)“钴浸出”过程中,Co 3 被亚硫酸钠还原为 Co2 ,反应的离子方程式为2Co3 SO H 2O=2Co
16、2 SO 2H 。(4)双氧水具有氧化性,能够将 “钴浸出”23 24过程中被还原生成的亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为2Fe2 2H H 2O2=2Fe3 2H 2O,再升温至 80 85 ,加入 Na2CO3 溶液,调 pH至 5,使铁离子沉淀。(5)根据 Ksp(CaF2)1.051010 ,则 c(F ) ,再根据 Ksp(MgF2)KspCaF2cCa2 1.0510 101.010 51.0510 57.351011 ,c(Mg 2 ) 7.010 6 molL1 。(6) 设样品中含KspMgF2c2F 7.3510 111.0510 5CoC2O4 质量为 x,根据方程式:5H 2C2O42MnO 6H =2Mn2 10CO 28H 2O, 4草酸根离子守恒可得:5CoC2O45(NH 4)2C2O45H 2C2O42MnO 4147 g5 2 molx 0.1000 molL 1 0.026 L ,解得 x0.9555 g,样品纯度147 g5x 2 mol0.1000 molL 10.026 L 100%95.55%。0.9555 g1.00 g