2019高考化学总复习(人教版)配套讲义第八章 基础课4难溶电解质的溶解平衡 Word版含答案
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基础课4 难溶电解质的溶解平衡
考点一
沉淀溶解平衡及应用
1.固体物质的溶解性:不同物质在水中的溶解度不同,有的很大,有的很小,但无论大小,都有一定的溶解度。
在20℃时,物质的溶解度与溶解性的关系如下:
2.沉淀溶解平衡 (1)含义
在一定温度下,当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时,固体溶解的速率与溶液中离子生成沉淀的速率相等时,即达到沉淀的溶解平衡状态。
(2)建立
固体溶质
溶解沉淀
溶液中的离子⎩⎪⎨⎪
⎧
v 溶解>v 沉淀,固体溶解
v 溶解=v 沉淀,溶解平衡
v 溶解<v 沉淀,析出沉淀
(3)特征
下列方程式:①AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)、②AgCl===Ag++Cl-各表示什么意义?
提示:①AgCl的沉淀溶解平衡;②AgCl是强电解质,溶于水的AgCl完全电离。
(4)影响因素
以AgCl为例:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
答案:
3.沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①调节pH法
如:除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至7~8,离子方程式为Fe3++3NH
·H2O===Fe(OH)3↓+3NH+4。
3
②沉淀剂法
如:用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法
如:CaCO3溶于盐酸,离子方程式为
CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。
②盐溶液溶解法
如:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为
Mg(OH)2+2NH+4===Mg2++2NH3·H2O。
③氧化还原溶解法
如:不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
(3)沉淀的转化
①实质:沉淀溶解平衡的移动
②规律:一般来说,溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀。
沉淀的溶解度差别越大,越容易转化。
③应用:
a.锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式:
4(aq)。
3(aq)CaCO3(s)+SO2-
CaSO4(s)+CO2-
b.矿物转化:
ZnS遇CuSO4溶液转化为CuS,离子方程式:
Cu2+(aq)+ZnS(s)CuS(s)+Zn2+(aq)。
1.怎样除去AgI中的AgCl?
提示:把混合物与饱和的KI溶液混合,振荡静置,溶度积大的AgCl就会慢慢转化为溶度积小的AgI。
2.溶解度较小的沉淀一定不能转化成溶解度较大的沉淀吗?
提示:不一定。
溶解度较小的沉淀在一定条件下也可以转化成溶解度较大的沉淀,如在BaSO4的饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液,也可以转化成溶解度较大的BaCO3沉淀。
题组一沉淀溶解平衡及其影响因素
1.(2018·湖南六校联考)硫化汞(HgS)难溶于水,在自然界中呈红褐色,常用于油画颜料、印泥等。
某温度时,HgS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.向硫化汞的浊液中加入硫化钠溶液,硫化汞的K sp减小
B.图中a点对应的是饱和溶液
C.向c点的溶液中加入0.1 mol·L-1Hg(NO3)2,则c(S2-)减小
D.升高温度可以实现c点到b点的转化
解析:选C溶度积常数只与温度有关,溶液的温度不变,则K sp不变,A错误;根据Q c与K sp的相对大小判断溶液是不是饱和溶液,若Q c=K sp,则溶液达到饱和,若Q c>K sp,则溶液为过饱和溶液,若Q c<K sp,则溶液为不饱和溶液;a点为不饱和溶液,B错误;温度一定,则难溶物质的K sp一定,根据c(S2-)=K sp/c(Hg2+)判断硫离子浓度变化,汞离子浓度增大,则硫离子浓度减小,C正确;升高温度,促进硫化汞的电离,所以汞离子和硫离子浓度都增大,D错误。
2.(2018·天津五区县联考)将足量BaCO3固体分别加入:①30 mL水;②10 mL 0.2 mol·L
-1Na
CO3溶液;③50 mL 0.01 mol·L-1BaCl2溶液;④100 mL 0.01 mol·L-1盐酸中溶解至溶液2
饱和。
请确定各溶液中c(Ba2+)由大到小的顺序为()
A.①②③④B.③④①②
C.④③①②D.②①④③
答案:B
3.已知溶液中存在平衡:
Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)ΔH<0,下列有关该平衡体系的说法正确的是()
①升高温度,平衡逆向移动
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度
③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液
④恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
⑤给溶液加热,溶液的pH升高
⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加
⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
A.①⑥B.①⑥⑦
C.②③④⑥D.①②⑥⑦
解析:选A加入碳酸钠粉末会生成CaCO3,使Ca2+浓度减小,②错;加入氢氧化钠溶液会使平衡左移,有Ca(OH)2沉淀生成,但Ca(OH)2的溶度积较大,要除去Ca2+,应把
Ca2+转化为更难溶的CaCO3,③错;恒温下K sp不变,加入CaO后,溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液,pH不变,④错;加热,Ca(OH)2的溶解度减小,溶液的pH降低,⑤错;加入Na2CO3溶液,沉淀溶解平衡向右移动,Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体,固体质量增加,⑥正确;加入NaOH固体平衡向左移动,Ca(OH)2固体质量增加,⑦错。
题组二沉淀的生成、溶解及转化
4.某些盐能溶解沉淀,利用下表三种试剂进行实验,相关分析不正确的是()
A.向①中加入酚酞溶液显红色,说明物质的“不溶性”是相对的
B.分别向少量Mg(OH)2沉淀中加入适量等体积的②、③,沉淀均能快速彻底溶解
C.①③混合后发生反应:Mg(OH)2(s)+2NH+4(aq)Mg2+(aq)+2NH3·H2O(l)
D.向①中加入②,c(OH-)减小,Mg(OH)2溶解平衡正向移动
解析:选B使酚酞显红色的溶液呈碱性,说明Mg(OH)2在水中有一定的溶解,溶解后的Mg(OH)2电离使溶液呈碱性,A正确;Mg(OH)2与NH4Cl溶液反应速率较小,沉淀不
4结合Mg(OH)2悬浊液中的OH-,促进Mg(OH)2的沉淀溶能快速彻底溶解,B错误;NH+
解平衡正向移动,促使Mg(OH)2沉淀溶解,C正确;盐酸能够与Mg(OH)2发生中和反应,促使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动,D正确。
5.(2018·株洲模拟)以MnO2为原料发生反应制得的MnCl2溶液,其中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的MnCl2。
根据上述实验事实,下列分析正确的是()
A.MnS的溶解度小于CuS、PbS、CdS等硫化物的溶解度
B.除杂试剂MnS也可用Na2S替代
C.MnS与Cu2+反应的离子方程式是Cu2++S2-===CuS↓
D.整个过程中涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
解析:选D通过添加过量难溶电解质MnS,除去Cu2+、Pb2+、Cd2+等离子,属于沉淀的转化,利用的是CuS、PbS、CdS比MnS更难溶于水的原理,A错误;用Na2S替代MnS,会引入S2-和Na+杂质,同时也能生成MnS沉淀,B错误;沉淀转化的离子方程式为Cu2+(aq)+MnS(s)===CuS(s)+Mn2+(aq),C错误;整个反应过程中MnO2和浓盐酸的反应是氧化还原反应,沉淀转化是复分解反应,D正确。
6.(2017·北京西城区期中)为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。
关于该
实验的分析不正确的是()
A.①浊液中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)
B.②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-
C.③中颜色变化说明有AgI生成
D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
解析:选D0.01 mol·L-1AgNO3溶液中加入0.005 mol·L-1KSCN溶液,产生白色沉淀AgSCN,该沉淀在溶液中存在溶解平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq),A正确;取①上层清液加入2 mol·L-1Fe(NO3)3溶液,溶液变成红色,说明有Fe(SCN)3生成,从而推知上层清液中含有SCN-,B正确;①中余下浊液中加入2 mol·L-1KI溶液,产生黄色沉淀,该沉淀应为AgI,C正确;①中反应后AgNO3溶液剩余,则余下浊液中除含有AgSCN外,还有AgNO3,再加入2 mL 2 mol·L-1KI溶液生成AgI沉淀,不能说明AgSCN转化为AgI,故不能证明AgI比AgSCN更难溶,D错误。
考点二溶度积常数及其应用
1.溶度积和离子积
以A m B n (s)m A n+(aq)+n B m-(aq)为例:
点拨:对于沉淀溶解平衡:A m B n(s)m A n+(aq)+n B m-(aq),K sp=c m(A n+)·c n(B m-),对
于相同类型的物质,K sp的大小反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小,也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。
1.难溶电解质的K sp数值越小,表明在水中的溶解能力就越弱,这种说法对吗?
提示:不对。
当难溶电解质化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,K sp越小,则难溶电解质在水中的溶解能力就越弱;如果组成中阴、阳离子个数比不同,K sp不能用于直接判断溶解能力的强弱。
2.AgCl的K sp=1.80×10-10,将0.002 mol·L-1的NaCl和0.002 mol·L-1的AgNO3溶液等体积混合,是否有AgCl沉淀生成?
提示:有沉淀生成。
混合后c(Cl-)=10-3 mol·L-1,c(Ag+)=10-3 mol·L-1,Q=c(Cl-)·c(Ag +)=10-6>1.80×10-10,所以有沉淀生成。
2.K sp的影响因素
(1)内因:难溶物质本身的性质,这是主要决定因素。
(2)外因
①浓度:加水稀释,平衡向溶解方向移动,但K sp不变。
②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,K sp增大。
[但Ca(OH)2相反]
③其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时,平衡向溶解方向移动,但K sp不变。
题组一沉淀溶解平衡曲线的分析与判断
1.不同温度下(T1、T2),CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,回答下列问题(注:CaCO3均未完全溶解)
(1)T1________T2(填“>”、“<”或“=”)
(2)保持T1不变,怎样使A点变成B点______________________________________。
(3)在B点,若温度从T1升到T2,则B点变到________点(填“C”、“D”或“E”)
(4)若B点变成E点,理论上应采取的措施是________。
答案:(1)<
(2)保持T1不变,向悬浊液中加入Na2CO3固体
(3)D
(4)在缓慢升温至T2的同时,加入Na2CO3固体
2.(2017·肇庆期末)已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。
如图横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或Zn(OH)2-
4的物质的量浓度的对数。
下列说法中不正确的是()
A.在该温度下,Zn(OH)2的溶度积(K sp)为1×10-17
B.往1.0 L 1.0 mol·L-1ZnCl2溶液中加入NaOH固体至pH=7,需2.0 mol NaOH
C.往ZnCl2溶液中加入足量NaOH溶液,反应的离子方程式为Zn2++4OH-===[Zn(OH)4]2-
D.某废液中含Zn2+,为提取Zn2+可以控制溶液中pH的范围为8.0~12.0
解析:选B当溶液的pH=8.0时,Zn2+已经完全沉淀,c(Zn2+)=1×10-5mol·L-1,c(OH
[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·c2(OH-)=1×10-5×(1×10-6)2=1×10-17,-)=1×10-6mol·L-1,故有K
sp
A正确。
由图可知,pH=7.0时lg c=-3.0,即c(Zn2+)=1×10-3mol·L-1,溶液中Zn2+未完全沉淀,则加入的n(NaOH)<2n(ZnCl2),B错误。
由图可知,当pH>12.0时,Zn2+与OH-反应生成[Zn(OH)4]2-,离子方程式为Zn2++4OH-===[Zn(OH)4]2-,C正确。
提取废液中的Zn2+,应使其转化为Zn(OH)2沉淀,此时可控制溶液的pH在8.0~12.0之间,D正确。
3.(2018·合肥模拟)某温度时,卤化银(AgX,X=Cl-、Br-、I-)的3条溶解平衡曲线如图所示,AgCl、AgBr、AgI的K sp依次减小。
已知pAg=-lg c(Ag+),pX=-lg c(X-),利用pX、pAg的坐标系可表示出AgX的溶度积与溶液中的c(Ag+)和c(X-)的相互关系。
下列说法错误的是()
A.A线是AgCl的溶解平衡曲线
B.坐标点p形成的溶液是AgCl的不饱和溶液
C.m点是在水中加入足量的AgBr形成的饱和溶液
D.n点表示由过量的KI与AgNO3反应产生AgI沉淀
解析:选D 由于pAg =-lg c (Ag +),pX =-lg c (X -),故pAg 、pX 越大,c (Ag +
)、c (X
-
)越小,AgCl 、AgBr 、AgI 的K sp 依次减小,由图可知,曲线A 中c (Ag +)、c (X -
)最大,则
曲线A 、B 、C 分别代表AgCl 、AgBr 、AgI 的溶解平衡曲线,A 正确。
点p 在曲线A 以上,则p 点c (Ag +
)·c (X -
)小于AgCl 饱和溶液中c (Ag +
)·c (X -
),因此p 点形成的是AgCl 的不饱和溶液,B 正确。
m 点在曲线B 上,是AgBr 饱和溶液,且饱和溶液中c (Ag +
)=c (Br -
),C 正确。
n 点在曲线C 上,是AgI 的饱和溶液,不会产生AgI 沉淀,D 错误。
沉淀溶解平衡图像题的解题策略
1.沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。
2.从图像中找到数据,根据K sp 公式计算得出K sp 的值。
3.比较溶液的Q c 与K sp 的大小,判断溶液中有无沉淀析出。
4.涉及Q c 的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
题组二 Ksp 及其应用
4.(2018·济宁摸底调研)已知常温下K sp (AgCl)=1.8×10-10
,K sp (AgBr)=5×10
-13
,下
列有关说法错误的是()
A .在饱和AgCl 、AgBr 的混合溶液中:c (Cl -
)
c (Br -)=360 B .向AgCl 悬浊液中滴加浓NaBr 溶液会产生淡黄色沉淀 C .AgCl 在水中溶解度及K sp 均比在NaCl 溶液中的大
D .欲用1 L NaCl 溶液将0.01 mol AgBr 转化为AgCl ,则c (NaCl)≥3.61 mol·L -
1
解析:选C 在饱和AgCl 、AgBr 的混合溶液中,c (Cl -
)=Ksp (AgCl )c (Ag +),c (Br -)=Ksp (AgBr )c (Ag +),
则有c (Cl -
)c (Br -)=Ksp (AgCl )K sp (AgBr )=1.8×10-105×10-13=360,A 正确。
AgCl 悬浊液中存在溶解平衡:
AgCl(s)
Ag +
(aq)+Cl -
(aq),滴加浓NaBr 溶液时,Ag +
与Br -
反应生成溶解度更小的AgBr ,
产生淡黄色沉淀,B 正确。
NaCl 溶液中c (Cl -
)较大,使AgCl 的溶解平衡逆向移动,故AgCl 在NaCl 溶液中的溶解度比在水中小;K sp 只与温度有关,温度不变,则K sp (AgCl)不变,C 错误。
AgBr 转化为AgCl 的反应为AgBr(s)+Cl -
(aq)
AgCl(s)+Br -
(aq),平衡常数K =
c (Br -
)c (Cl -)=Ksp (AgBr )K sp (AgCl )
,当AgBr 全部转化为AgCl 时,溶液中c (Br -)=0.01 mol·L -1
,将有关数
据代入上式可得平衡时c (Cl -
)=3.6 mol·L -
1,AgBr 转化过程中消耗了0.01 mol·L -
1NaCl ,故
溶液中c (NaCl)≥3.61 mol·L -
1,D 正确。
5.(2018·临沂期末)常温下,K sp [Mg(OH)2]=1.1×10-11
,K sp (AgCl)=1.8×10
-10
,
K sp (Ag 2CrO 4)=1.9×10
-12
,K sp (CH 3COOAg)=2.3×10-
3,下列叙述不正确的是()
A .浓度均为0.2 mol·L -1
的AgNO 3溶液和CH 3COONa 溶液等体积混合一定产生
CH 3COOAg 沉淀
B .将0.001 mol·L
-1
的AgNO 3溶液滴入浓度均为0.001 mol·L
-1
的KCl 和K 2CrO 4混合
溶液中,先产生Ag 2CrO 4沉淀
C .c (Mg 2+
)为0.11 mol·L
-1
的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀,溶液的pH 要控制在9以上
D .在其他条件不变的情况下,向饱和AgCl 水溶液中加入NaCl 溶液,K sp (AgCl)不变 解析:选B 浓度均为0.2 mol·L
-1
的AgNO 3溶液和CH 3COONa 溶液等体积混合,所
得溶液中c (Ag +
)=c (CH 3COO -
)=0.1 mol·L -
1,则浓度商Q c =c (Ag +
)·c (CH 3COO -
)=0.01>K sp (CH 3COOAg)=2.3×10-
3,故一定产生CH 3COOAg 沉淀,A 正确。
溶液中c (Cl -
)=0.001
mol·L -1
,则要形成AgCl 沉淀,所需的c (Ag +
)=Ksp (AgCl )c (Cl -)=1.8×10-100.001
mol·L -1=1.8×10
-7
mol·L -
1;溶液中c (CrO 2-4)=0.001 mol·L -
1,则要形成Ag 2CrO 4沉淀,所需的c (Ag +
)=
Ksp (Ag 2CrO 4)
c (CrO 2-
4
)=
1.9×10-120.001
mol·L -
1=4.36×10-
5mol·L -
1>1.8×10-
7mol·L -
1,故逐
滴加入0.001 mol·L -
1AgNO 3溶液时,AgCl 先达到饱和,先生成AgCl 沉淀,B 错误。
K sp [Mg(OH)2]=c (Mg 2+
)·c 2
(OH -
),则有c (OH -
)>
1.1×10-11
0.11
=10-
5mol·L -
1,故溶液的
pH 至少要控制在9以上,C 正确。
K sp (AgCl)只与温度有关,向饱和AgCl 水溶液中加入NaCl 溶液,由于温度不变,则K sp (AgCl)不变,D 正确。
1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×” (1)(2017·江苏卷,12C)常温下,K sp [Mg(OH)2]=5.6×10-12
,pH =10的含Mg 2+
溶液中,
c (Mg 2+
)≤5.6×10-
4mol·L -
1(√)
(2)(2017·全国卷Ⅱ,13D)向两支盛有2 mL 相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl 和NaI 溶液,若一支试管中产生黄色沉淀,另一支试管中无明显现象,则K sp (AgI)<K sp (AgCl)(√)
(3)(2016·全国卷Ⅲ,13D)向AgCl 、AgBr 的饱和溶液中加入少量AgNO 3,溶液中c (Cl -
)
c (Br -)
不变(√)
(4)(2016·江苏卷,13B)室温下,向浓度均为0.1 mol·L
-1
的BaCl 2和CaCl 2混合溶液中滴
加Na 2SO 4溶液,出现白色沉淀,说明K sp (BaSO 4)<K sp (CaSO 4)(×)
(5)(2015·全国卷Ⅰ,10D)将0.1 mol /L MgSO 4溶液滴入NaOH 溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1 mol/L CuSO 4溶液,先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀,说明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小(√)
(6)(2015·重庆卷,3D)0.1 mol AgCl 和0.1 mol AgI 混合后加入1 L 水中,所得溶液中c (Cl
-
)=c (I -
)(×)
2.(2017·全国卷Ⅲ·13)在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl -
会腐蚀阳极板而
增大电解能耗。
可向溶液中同时加入Cu 和CuSO 4,生成CuCl 沉淀从而除去Cl -。
根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是()
A .K sp (CuCl)的数量级为10-
7
B .除Cl -
反应为Cu +Cu 2+
+2Cl -
===2CuCl
C .加入Cu 越多,Cu +浓度越高,除Cl -
效果越好 D .2Cu +
===Cu 2+
+Cu 平衡常数很大,反应趋于完全
解析:选CA 对:当-lg c (Cl -
)/mol·L -
1=0时,lg c (Cu +
)/mol·L
-1
约为-7,即c (Cl -
)
=1 mol·L -
1,c (Cu +
)=10-
7 mol·L -
1,因此K sp (CuCl)的数量级为10-
7。
B 对:分析生成物CuCl 的化合价可知,Cl 元素的化合价没有发生变化,Cu 元素由0价和+2价均变为+1价,因此参加该反应的微粒为Cu 、Cu 2+
和Cl -
,生成物为CuCl ,则反应的离子方程式为Cu +
Cu 2+
+2Cl -
===2CuCl 。
C 错:铜为固体,只要满足反应用量,Cu 的量对除Cl -
效果无影响。
D 对:2Cu +===Cu 2+
+Cu 的平衡常数K =c (Cu 2
+
)c 2(Cu +),可取图像中的c (Cu +)=c (Cu 2+)=1×10-6
mol·L
-1
代入平衡常数的表达式中计算,即为K =1×10-6 mol ·L -1(1×10-6 mol·L -1)
2=1×106
L·mol -1,因此平衡常数很大,反应趋于完全。
3.(2016·海南卷,5)向含有MgCO 3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列数值变小的是()
A .c (CO 2-3)
B .c (Mg 2+
)
C .c (H +
)
D .K sp (MgCO 3)
答案:A
4.(2013·全国卷Ⅰ,11)已知K sp(AgCl)=1.56×10-10,K sp(AgBr)=7.7×10-13,K sp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。
某溶液中含有Cl-、Br-和CrO2-
4,浓度均为0.010 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为() A.Cl-、Br-、CrO2-
4B.CrO2-
4、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、CrO2-
4D.Br-、CrO2-
4、Cl-
答案:C
5.(1)(2016·全国卷Ⅰ,27)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,利用Ag+与CrO2-
4生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。
当溶液中Cl-恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)为________mol·L-1,此时溶液中c(CrO2-
4)等于________mol·L-1(已知Ag2CrO4、AgCl的K sp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)。
(2)(2015·全国卷Ⅰ,28)浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子,取一定量的浓缩液,向其中
滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中c(I-)
c(Cl-)为________,已知K sp(AgCl)=1.8×10-10,K
sp
(AgI)=8.5×10-17。
(3)(2015·海南卷,15)已知K sp(AgCl)=1.8×10-10,若向50 mL 0.018 mol·L-1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L-1的盐酸,混合后溶液中Ag+的浓度为________mol·L-1,pH 为________。
解析:(1)根据K sp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=2.0×10-10,可计算出当溶液中Cl-恰好完全沉淀(即浓度等于 1.0×10-5mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)=2.0×10-5mol·L-1,然后再根据K sp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO2-
4)=2.0×10-12,又可计算出此时溶液中c(CrO2-
4)=5×10-3 mol·L-1。
(2)AgI的溶度积小于AgCl,当滴加AgNO3溶液时,AgI沉淀先生成,AgCl开始沉淀时,
AgI已经沉淀完全,则c(I-)
c(Cl-)=Ksp(AgI)
c(Ag+)
K sp(AgCl)
c(Ag+)
=
Ksp(AgI)
K sp(AgCl)=4.7×10
-7。
(3)根据反应中HCl和AgNO3的物质的量可知HCl过量,则剩余的氯离子的物质的量浓度为(0.02-0.018) mol/L/2=0.001 mol/L,根据AgCl的溶度积即可计算出c(Ag+);因为该反应中氢离子未参加反应,溶液的体积变为100 mL时,则氢离子的浓度为0.01 mol/L,则pH =2。
答案:(1)2.0×10-55×10-3 (2)4.7×10-7(3)1.8×10-72。