难溶强电解质多相离子平衡习题及解析
高中化学 难溶电解质的溶解平衡(含答案解析)
3.4难溶电解质的溶解平衡1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的生成和溶解的速率相等C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶的该沉淀物,将促进溶解2.下列物质的溶解度随温度升高而减小的是 ( )①KNO3②Ca(OH)2③BaSO4④CO2A.①②B.②④C.①③D.①④3.锅炉水垢是一种安全隐患,除去水垢中的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。
下列说法不正确的是( )A.CaCO3的溶解度小于CaSO4的B.沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动C.沉淀转化的难易与溶解度差别的大小无关D.CaSO4到CaCO3的沉淀转化中并存着两个沉淀溶解平衡4.向AgCl饱和溶液中加水,下列叙述正确的是( )A.AgCl的溶解度增大B.AgCl的溶解度、K sp均不变C.AgCl的K sp增大D.AgCl的溶解度、K sp均增大5.要使工业废水中的重金属离子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:A.硫化物B.硫酸盐C.碳酸盐D.以上沉淀剂均可6.已知:K sp(AgCl)=1.8×10-10,K sp(AgI)=1.5×10-16,K sp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是( )A.AgCl>AgI>Ag2CrO4B.AgCl>Ag2CrO4>AgIC.Ag2CrO4>AgCl>AgID.Ag2CrO4>AgI>AgCl7.下列有关说法正确的是( )A.常温下,AgCl在等物质的量浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同B.常温下,向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸有气泡产生,说明常温下K sp(BaCO3)<K sp(BaSO4)C.向AgCl浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色,说明AgCl的溶解平衡正向移动D.已知K sp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,K sp(AgCl)=1.8×10-10,说明Ag2CrO4的溶解度小于AgCl8.25 ℃时,已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(K sp)分别为K sp(FeS)=6.3×10-18;K sp(CuS)=1.3×10-36;K sp(ZnS)=1.6×10-24。
高二化学难溶电解质的溶解平衡试题答案及解析
高二化学难溶电解质的溶解平衡试题答案及解析1.)以下是25 ℃时几种难溶电解质的溶解度:在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质离子。
例如:①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。
请回答下列问题:(1)上述三种除杂方案都能够达到很好的效果,Fe3+、Fe2+都被转化为(填化学式)而除去。
(2)①中加入的试剂应该选择为宜,其原因是。
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为。
(4)下列与方案③相关的叙述中,正确的是(填字母)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中E.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在【答案】(1)Fe(OH)3;(2)氨水不会引入新的杂质;(3)2Fe3++3Mg(OH)23Mg2++2Fe(OH)3(4)ACDE【解析】①中加入氨水,利用沉淀的生成,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;②中加入氢氧化镁,利用沉淀的转化,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;③中先加入H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,然后调节溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。
【考点】物质的分离和提纯、难溶电解质的溶解平衡原理、氧化还原反应。
2.已知BaCO3、BaSO4溶度积常数分别为Ksp=5.1×10-9 mol2·L-2,Ksp=1.1×10-10 mol2·L-2,则BaSO4可作钡餐,BaCO3不能作钡餐的主要理由是()A.BaSO4的溶度积常数比BaCO3的小B.S没有毒性,C有毒性C.BaSO4的密度大D.胃酸能与C结合,生成CO2和H2O,使BaCO3的溶解平衡向右移动,Ba2+浓度增大,造成人体Ba2+中毒【答案】D【解析】:BaSO4可作钡餐是因为硫酸钡不溶于酸。
难溶电解质的溶解平衡经典练习及答案
《3.4难溶电解质的溶解平衡》经典练习1.下列关于物质溶解度及溶解平衡的有关叙述正确的是()①.沉淀溶解达到平衡时,溶液中各离子的浓度相等,且保持不变②.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的的该沉淀物,将促进溶解③.难溶电解质的溶解平衡是一种动态平衡,可以通过改变条件使平衡移动④.沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动,一般说来,溶解度小的沉淀转化成溶解度大的沉淀更容易实现⑤.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0⑥.某物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水⑦.相同温度下,AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的K sp相同⑧.BaSO4悬浊液中的沉淀溶解平衡表达式为:BaSO 4Ba2+ + SO42-⑨.分别用等体积的蒸馏水和0.001mol/L硫酸洗涤BaSO4沉淀,用水洗涤造成BaSO4的损失大于用稀硫酸洗涤的损失量⑩.将AgNO3溶液和KCl溶液混合后,若c(Ag+)·c(Cl-)<K sp(AgCl),则溶液中无沉淀生成A.3个B.4个C.5个D.6个2 .在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列平衡:Ca(OH)2(s) Ca(OH)2(aq)Ca2+(aq)+2OH-(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法正确的是()A.n(Ca2+)减小B.c(Ca2+)减小C.n(OH-)增大D.c(OH-)减小6.25 ℃下K sp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,K sp(MgF2)=7.42×10-11下列说法正确的是()A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大C.25℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L-1氨水中的K sp比在20 mL 0.01mol·L-1NH4Cl溶液中的K sp小D.25℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF23.已知某温度下AgCl(s)的溶度积常数K sp=1×10-10。
沉淀溶解平衡
5.0 10 1.7 10
2
6
3
2.5 10
39
19
K sp Fe(OH )3 2.64 10
K sp B
答:有Fe(OH)3沉淀生成。
(2) 同离子效应 同离子效应:在难溶强电解质饱和溶液 中加入具有同名离子的易溶电解质时, 难溶电解质溶解度下降。 CaCO3(s) Na2CO3 此即:ΠB > KSpy 同离子效应可以进行定量计算。 Ca2+ + CO322Na+ + CO32-
由于c1(Ag+)<c2(Ag+)可知,AgI(淡黄)先于 AgCl(白)沉淀。这种先后沉淀的现象叫分 步沉淀。
又问:当AgCl开始沉淀时,溶液中 c(I-)=? 解:AgCl开始沉淀时 c(Ag+)/cy=1.77×10-8 此时c(I-)/cy=8.51×10-17/1.77×10-8 c(I-)=4.81×10-9mol.dm-3
因此可以根据KSpy(溶度积)和ΠB(离子积) 的相对大小确定溶液是否处于饱和状态。
ΠB(cB/cy)νB = KSpy ΠB(cB/cy)νB < KSpy ΠB(cB/cy)νB > KSpy
溶液饱和, 无沉淀; 溶液未饱和, 沉淀将溶解; 溶液过饱和, 有沉淀析出。
据此三条判断沉淀的析出和溶解,称 溶度积规则。
例如:
CaCO3(s) HCl
Ca2++CO32-
+
Cl- + H+
HCO3-
即:ΠB(cB/cy)νB < KSpy 又如: Mg(OH)2(s) 2NH4Cl 即:ΠB(cB/cy)νB < KSy
高等化学 难溶强电解质溶液的沉淀溶解平衡
(溶度积) Ksp cn (Am ) cm (Bn )
对于其它状态下的AnBm溶液:
(离子积) Qi cn (A m ) cm (Bn )
由Kspθ与Qi相对大小确定溶液是否处于饱和状态
AnBm (s) nAm (aq) mB n (aq)
Ksp cn (Am ) cm (Bn )
Qi cn (A m ) cm (Bn )
Qi Ksp 饱和溶液, 处于平衡
Qi Ksp 过饱和溶液, 沉淀析出
Qi Ksp 不饱和溶液, 沉淀溶解
沉淀形成和沉淀溶解的判据——溶度积规则
1、沉淀的生成 Qi Ksp Question
s
s
KSP c( Ag )c(Cl ) s2 1.8 1010
4.1.3 沉淀溶解平衡的移动
1、同离子效应
难溶强电解质饱和溶液中加入含有相同离子的易溶强电解质时,
难溶电解质溶解度s下降。
CaCO3(s)
Ca2+ + CO32-
Na2CO3 2Na+ + CO32-
同离子效应是吕·查德里原理的又一种体现形式,重量分析中 利用这种效应, 通过加大沉淀剂的用量使被测组分沉淀更完全.
1.8 1010 1.34 105 m ol dm3
( 2 ) AgCl在0.0010m ol dm3 NaCl中:
AgCl( s )
Ag ( aq ) Cl ( aq )
平衡浓度( m ol dm3 )
S
0.0010 S
因为S 0.0010,因此0.0010 S 0.0010
第5章 难溶强电解质 溶液的沉淀-溶解 平衡
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2019人教高考化学总复习(29)难溶电解质的溶解平衡(2)李仕才1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)(2017年高考·江苏卷)常温下,K sp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+)≤5。
6×10-4mol·L-1()(2)(2016年高考·江苏卷)室温下,向浓度均为0。
1 mol·L-1的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液,出现白色沉淀,说明K sp (BaSO4)>K sp(CaSO4)()(3)(2016年高考·课标全国卷Ⅲ)向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中错误!不变()(4)(2016年高考·天津卷)在相同浓度的盐酸中,ZnS可溶而CuS不溶,说明CuS的溶解度比ZnS的小( )(5)(2015年高考·山东卷)向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时,出现黄色沉淀,说明K sp(AgCl)〈K sp(AgI)()(6)(2015年高考·重庆卷)0。
高中化学难溶电解质的溶解平衡的练习题含答案
【导语】学难溶电解质的溶解平衡是化学学习中的重点内容,多做练习题,就可以帮助学⽣更好的理解知识点,下⾯⽆忧考将为⼤家带来难容电解质的溶解平衡的练习题的介绍,希望能够帮助到⼤家。
1、向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加⽔,下列叙述正确的是( )A.AgCl的溶解度增⼤B.AgCl的溶解度、Ksp均不变C.Ksp(AgCl)增⼤D.AgCl的溶解度、Ksp均增⼤2、CaCO3在下列液体中溶解度的是 ( )A.H2OB.Na2CO3溶液C.CaCl2溶液D.⼄醇3、得到较纯的FeS沉淀,应在FeCl2溶液中加⼊的试剂 ( )A.(NH4)2SB.Na2SC.H2SD.NaHS4、要除去MgCl2酸性溶液⾥少量的FeCl3,不宜选⽤的试剂是( )。
A. MgOB.MgCO3C.NaOHD.Mg(OH)25、⾮结合胆红素(VCB)分⼦中有羟基,被氧化后(⽣成羧基)与钙离⼦结合形成胆红素钙的反应,就是⼀个沉淀⽣成的离⼦反应,从动态平衡的⾓度分析能预防胆结⽯的⽅法是( )A.⼤量⾷⽤纯碱可使钙离⼦沉淀完全.,防⽌胆结⽯⽣成B.不⾷⽤含钙的⾷品C.适量服⽤低维⽣素E、低维⽣素C等抗氧化⾃由基可防治胆结⽯D.常喝⽔稀释钙离⼦,溶解沉淀6、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、PbSB.在⽔中的溶解能⼒⼩于CuS、CdS、PbSC.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7、在100mL 0.01mol•L-1KCl溶液中,加⼊lmL 0.01mol•L-1 AgNO3溶液,下列说法正确的是(AgCl的Ksp=1.8×10—10mol•L-1) ( )A.有AgCl沉淀析出B.⽆AgCl沉淀析出C.⽆法确定D.有沉淀但不是AgCl8、向5mL NaCl溶液中滴⼊⼀滴AgNO3溶液,出现⽩⾊沉淀,继续滴加⼀滴KI溶液并振荡,沉淀变为黄⾊,再滴⼊⼀滴Na2S 溶液并振荡,沉淀⼜变成⿊⾊。
高考化学难溶电解质溶解平衡试题及答案
1.硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法错误的是
A .图中a 和b 分别为T1、T2温度下CdS 在水中的溶解度
B .图中各点对应的Ksp 的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)
C .向m 点的溶液中加入少量Na 2S 固体,溶液组成由m 沿mpn 线向p 方向移动
D .温度降低时,q 点的饱和溶液的组成由q 沿qp 线向p 方向移动
2.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,判断A 选项是否正确?
A .SP (CuCl)K 的数量级为7
10-3.用0.100mol ·L -1AgNO 3滴定50.0mL 0.0500mol ·L -1Cl -溶液的滴定曲线如图所示。
判断
A 、
B 选项是否正确?
A .根据曲线数据计算可知K sp (AgCl)的数量级为10-10。
《基础化学》04难溶强电解质的多相离子平衡
NH3 + H2O
NH4+ + OH-
平衡 0.050-[OH-] ≈0.050
x+[OH-] [OH-]
≈x
[OH-]
Kb
[NH4 ][OH ] [NH3 ]
[NH4 ]
Kb [NH3 ] [OH ]
1.79 105 0.050 1.06 105
8.44 102mol
L1
三、沉淀的溶解
Qc < Ksp 平衡的移动
二、沉淀的生成
条件: Qc > Ksp
(一)加入沉淀剂 沉淀剂的加入并非总是越多越好。有时过量的沉淀 剂会引起副反应。同时,引起较强的盐效应。 如:AgCl(s)+Cl-(较浓)=AgCl2-,有时会生成AgCl32-。
(二)控制溶液的pH值
例题:在20ml0.0020mol·L-1的Na2SO4溶液中加入
解:在NaCl溶液中的溶解度为S′。
AgCl(s)
Ag+ + Cl-
平衡时:
S′
S′+0.010
由于存在同离子效应, S′<<0.010
Ksp(AgCl)=[Ag+] ·[Cl-]= S′· (S′+0.010) Ksp(AgCl) = S′×0.010 S′= Ksp(AgCl) /0.010=1.77×10-8mol·L-1 纯水中的溶解度S为1.33×10-5mol·L-1。
S 3 Ksp 3 1.121012 6.54105 mol L1
4
4
② 注意: ∵在AgNO3 溶液中 ∴Ag + 与 CrO42-的浓度不再是2比1的关系
设:溶解度为S’ mol ·L-1
难溶电解质的溶解平衡
难溶电解质的溶解平衡测试题一、选择题:1、下列有关离子反尖的叙述不正确的是 ( ) A.溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应的发生条件之一B.离子反应发生的方向总是向着溶液中离子浓度降低的方向进行C.离子反应生成的沉淀的溶解度为零D.生成沉淀的离子反应之所以能发生,在于生成物的溶解度小2、铝和镓的性质相似,如M(OH)3都是难溶的两性氢氧化物。
在自然界镓常以极少量分散于铝矿,如Al 2O 3中。
用NaOH 溶液处理铝矿(Al 2O 3)时,生成NaAlO 2、NaGaO 2;而后通入适量CO 2,得Al(OH)3沉淀,而NaGaO 2留在溶液中(循环多次后成为提取镓的原料)。
发生后一步反应是因为 ( )A 、镓酸酸性强于铝酸B 、铝酸酸性强于镓酸C 、镓浓度小,所以不沉淀D 、Al(OH)3是难溶物3、在2mL 物质的量浓度相等的NaCl 和NaI 溶液中滴入几滴AgNO3溶液,发生的反应为( )A .只有AgCl 沉淀生成B .只有AgI 沉淀生成C .生成等物质的量的AgCl 和AgI 沉淀D .两种沉淀都有,但以AgI 为主4、25℃时,.1046.1)(,106.33310214----⋅⨯=⋅⨯=L mol CaF K L mol K sp aH F 现向1L 0.2mol·L -1HF 溶液中加入1L 0.2mol·L -1CaCl 2y 溶液,则下列说法中,正确的是( )A .25℃时,0.1mol·L -1HF 溶液中pH=1B .K sp (CaF 2)随温度和浓度的变化而变化C .该体系中没有沉淀产生D .该体系中HF 与CaCl 2反应产生沉淀5、当固体AgCl 放在较浓的KI 溶液中振荡时,部分AgCl 转化为AgI ,其原因是( )A .AgI 比AgCl 稳定B .氯的非金属性比碘强C .I -的还原性比Cl -强 D .AgI 的溶解度比AgCl 小6、在已知AgCl 和Ag 2CrO 4的溶度积分别为1.8×10-10mol -2和2.0×10-12mol 3·L -3。
化学难溶电解质的溶解平衡试题
化学难溶电解质的溶解平衡试题1.相同温度下,将足量氯化银固体分别放入:①50mL蒸馏水②40mL 0.1 mol·L-1盐酸③20mL 0.1 mol·L-1氯化镁溶液④30mL0.1 mol·L-1硝酸银溶液中,Ag+浓度:A.①>④=②>③B.④>①>②>③C.④=②>①>③D.①>④>②③【答案】B【解析】Ag+的浓度与溶液或水的体积无关,由AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),增大c(Cl-),平衡逆向移动,c(Ag+)减小,故c(Ag+)的大小顺序是④>①>②>③,A错;【考点】沉淀平衡的离子浓度计算。
2.还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O72﹣和CrO42﹣)工业废水的常用方法,过程如下:己知转化过程中反应为:2CrO42﹣(aq)+2H+(aq) Cr2O72﹣(aq)+H2O(1)。
转化后所得溶液中铬元素含量为28.6g/L,CrO42﹣有10/11转化为Cr2O72﹣。
下列说法不正确的是A.溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到达平衡状态B.若用绿矾(FeSO4·7H2O)(M=278)作还原剂,处理1L废水,至少需要917.4gC.常温下转化反应的平衡常数K=1×1014,则转化后所得溶液的pH=6D.常温下Ksp [Cr(OH)3]=1×10﹣32,要使处理后废水中c(Cr3+)降至1×10﹣5mol/L,应调溶液的pH=5【答案】B【解析】A.CrO42﹣为黄色的,Cr2O72﹣为橙色的,如果2CrO42﹣(aq)+2H+(aq) Cr2O72﹣(aq)+H2O(1)未达到平衡,正向进行,则橙色加深,如果逆向进行则黄色加深。
现在溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到达平衡状态。
正确。
B. 在1L废水中+6价的Cr的物质的量为n(Cr)=" 28.6g÷" 52g/mol ="0.55mol" .根据氧化还原反应中电子得失数目相等可得。
光盘4-3多相离子平衡
第四章难溶强电解质的多相离子平衡1、如何应用溶度积常数来比较难溶强电解质的溶解度?答:(1)对于相同类型的难溶强电解质来说,由于溶度积与溶解度的关系表达式相同,所以可以根据溶度积直接比较它们的溶解度的大小。
K sp越大,S越大,反之亦然。
(2) 对于不同类型的难溶电解质来说,其溶度积与溶解度的关系表达式是各不相同的,因此,不能根据溶度积来直接比较它们的溶解度的大小,但可以通过用溶度积常数来计算它们的溶解度,然后再比较它们的溶解度大小。
2、溶度积常数与温度和离子浓度有关吗?答:溶度积常数在一定温度下是一个常数,它是溶液处在平衡状态(或饱和溶液状态)时的有关离子幂的乘积,所以溶度积常数与温度有关,温度不同溶度积常数也不同。
但它与离子的浓度无关,在一定温度下,不管溶液中离子浓度怎么变化,溶度积常数都是不变的。
3、同离子效应和盐效应对难溶强电解质的溶解度有什么影响?答:同离子效应就是在难溶电解质溶液中,加入与难溶电解质具有共同离子的强电解质,而使难溶电解质的溶解度降低的效应,它对难溶电解质溶解度的影响是使其溶解度大大地降低;而盐效应就是在难溶电解质溶液中,加入与难溶电解质不具有共同离子的强电解质,由于强电解质的加入,增大了离子强度而使难溶电解质溶解度略微增大的效应,它对难溶电解质溶解度的影响是使其溶解度稍有增加。
当两种效应共存时,同离子效应起主要作用,可忽略盐效应作用的影响。
4、难溶强电解质的溶度积越大,其溶解度也越大吗?为什么?答:不能简单地用溶度积的大小来比较溶解度的大小,对于同类型的难溶电解质,可以直接用溶度积的大小来比较溶解度的大小。
而对于不同类型的难溶电解质,要通过计算来比较溶解度的大小,不能直接根据溶度积的大小来比较。
所以难溶电解质的溶度积越大,其溶解度不一定也越大。
5、解释为什么BaSO4在生理盐水中的溶解度大于在纯水中的,而AgCl的溶解度在生理盐水中却小于在纯水的。
答:BaSO 4在纯水中的溶解度小于在生理盐水中的溶解度,这是因为在生理盐水中有NaCl 电解质而产生盐效应,致使BaSO 4在生理盐水中的溶解度稍有增加。
第四章 难溶强电解质的多相离子平衡
第四章难溶强电解质的多相离子平衡根据在水中溶解度(solubility)的大小强电解质可分为易溶强电解质和难溶强电解质。
一般将298.15K时在水中溶解度小于0.1g·L-1的强电解质称为难溶强电解质。
在难溶强电解质的饱和溶液中,存在着难溶电解质(固相)与其解离的离子(液相)之间的平衡,这种平衡称为多相离子平衡,又称为沉淀溶解平衡。
第一节多相离子平衡与溶度积一定温度下,把难溶强电解质BaSO4放入水中,一方面,由于水分子的作用,固体表面层的Ba2+离子和SO42-离子脱离固体表面,成为水合离子进入溶液,这一过程称为溶解(dissolution);另一方面,溶液中的水合离子在运动中碰到固体表面,又重新回到固体表面上,这个过程称为沉淀(precipitation)。
当溶液达饱和时,BaSO4的沉淀与溶解速率相等,就达到沉淀溶解平衡。
BaSO4沉淀与溶液中的Ba2+和SO42-之间的平衡表示为平衡时,K sp= [Ba2+][SO42-]*这里,固体浓度在K sp表达式中不出现。
K sp称为溶度积常数(solubility product constant),简称溶度积(solubility product)。
对于A m B n型的难溶强电解质,其平衡关系为A mB n(s)m A n+(aq) + n B m- (aq)K sp(A m B n)=[A n+]m[B m-]n(4-1) 上式表明:在一定温度下,难溶强电解质的饱和溶液中离子浓度幂之乘积为一常数。
严格地说,溶度积应以离子活度幂之乘积来表示,但在稀溶液中,离子强度很小,活度系数趋近于1,故c a,通常用浓度代替活度。
在溶度积表达式中,离子的浓度单位是mol·L-1。
【例4-1】K sp表达式的书写写出Cu3(PO4)2的K sp表达式。
【分析】Cu3 (PO4)2 (s) 3 Cu2+ (aq) + 2 PO43- (aq)根据溶度积的定义,各种离子浓度的方次等于沉淀平衡方程式中的化学计量数,据此就可写出难溶强电解质的K sp 表达式。
第五章难溶强电解质的多相离子平衡习题解析
第五章难溶强电解质的多相离子平衡习题解析1、如何应用溶度积常数来比较难溶强电解质的溶解度?答:(1)对于相同类型的难溶强电解质来说,由于溶度积与溶解度的关系表达式相同,所以可以根据溶度积直接比较它们的溶解度的大小。
K sp 越大,S 越大,反之亦然。
(2) 对于不同类型的难溶电解质来说,其溶度积与溶解度的关系表达式是各不相同的,因此,不能根据溶度积来直接比较它们的溶解度的大小,但可以通过用溶度积常数来计算它们的溶解度,然后再比较它们的溶解度大小。
2、溶度积常数与温度和离子浓度有关吗?答:溶度积常数在一定温度下是一个常数,它是溶液处在平衡状态(或饱和溶液状态)时的有关离子幂的乘积,所以溶度积常数与温度有关,温度不同溶度积常数也不同。
但它与离子的浓度无关,在一定温度下,不管溶液中离子浓度怎么变化,溶度积常数都是不变的。
3、同离子效应和盐效应对难溶强电解质的溶解度有什么影响?答:同离子效应就是在难溶电解质溶液中,加入与难溶电解质具有共同离子的强电解质,而使难溶电解质的溶解度降低的效应,它对难溶电解质溶解度的影响是使其溶解度大大地降低;而盐效应就是在难溶电解质溶液中,加入与难溶电解质不具有共同离子的强电解质,由于强电解质的加入,增大了离子强度而使难溶电解质溶解度略微增大的效应,它对难溶电解质溶解度的影响是使其溶解度稍有增加。
当两种效应共存时,同离子效应起主要作用,可忽略盐效应作用的影响。
4、难溶强电解质的溶度积越大,其溶解度也越大吗?为什么?答:不能简单地用溶度积的大小来比较溶解度的大小,对于同类型的难溶电解质,可以直接用溶度积的大小来比较溶解度的大小。
而对于不同类型的难溶电解质,要通过计算来比较溶解度的大小,不能直接根据溶度积的大小来比较。
所以难溶电解质的溶度积越大,其溶解度不一定也越大。
5、解释为什么BaSO4 在生理盐水中的溶解度大于在纯水中的,而AgCl 的溶解度在生理盐水中却小于在纯水的。
答:BaSO4 在纯水中的溶解度小于在生理盐水中的溶解度,这是因为在生理盐水中有NaCl 电解质而产生盐效应,致使BaSO4 在生理盐水中的溶解度稍有增加。
高三化学难溶电解质的溶解平衡试题答案及解析
高三化学难溶电解质的溶解平衡试题答案及解析1.下列说法中正确的是()A.常温下,某难溶物的Ksp为2.5×105B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈C.NH3·H2O溶液加水稀释后,溶液中的值增大D.常温下,pH均为5的盐酸与氯化铵溶液中,水的电离程度相同【答案】B【解析】A.应该指明是何种物质的溶度积常数才有意义,错误;B.镀铜铁制品镀层受损后,Fe、Cu及周围的电解质溶液构成原电池,由于金属活动性Fe>Cu,所以首先被腐蚀的是Fe,因此铁制品比受损前更容易生锈,正确;C.NH3·H2O溶液加水稀释后,溶液中电离平衡正向移动,c(NH3·H2O)、c(NH4+)都减小,但是c(NH3·H2O)减小的倍数大于c(NH4+)的值减小,错误;D.HCl对水的电离起抑制作用,而氯化铵水解对水的电离起促进作用,所以常温下,pH 均为5的盐酸与氯化铵溶液中,水的电离程度不相同,错误。
【考点】考查物质的溶度积常数、原电池反应原理、弱电解质的稀释及影响水的电离程度的因素的知识。
2.(14分)氢溴酸在工业和医药领域中有着广泛的用途,下图是某兴趣小组模拟工厂制备氢溴酸粗品并精制的流程如下:(1)混合①使用冰水的目的是;(2)操作II和III的名称是 , ;(3)混合②中发生反应的离子方程式为;(4)工业上用氢溴酸和大理石制得溴化钙中含有少量Al3+、Fe3+杂质,加入适量的试剂(填化学式)后控制溶液的PH约为8.0即可除去杂质,控制溶液的PH约为8.0的目的是_______________________________________________________;(5)t℃时,将HBr通入AgNO3溶液中生成的AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,又知t℃时AgCl的Ksp=4×l0-10,下列说法不正确的是()A.向含有Cl-和Br-的混合液中滴加硝酸银溶液,一定先产生AgBr的沉淀B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液D.在t℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)平衡常数Κ≈816【答案】(每空2分)(1)降低体系的温度,防止溴的挥发(2分)(2)过滤,蒸馏(各2分)(3) Br2+SO32-+H2O=2Br-+SO42-+2H+(2分)(4) CaO或Ca(OH)2或CaCO3,确保Fe3+和Al3+沉淀完全和防止氢氧化铝溶解(各2分)(5)AB(2分)【解析】(1)Br2氧化SO2放出很多热量,溴易挥发,使用冰水,降低体系温度,防止溴蒸发,使反应完全。
第四章难溶强电解质的多相离子平衡
2. Ksp是平衡常数,其表达式在平衡时才成立。
3. 温度一定时, Ksp为一常数。 4.表示难溶强电解质在水中的溶解能力的大小。
第二节 溶度积常数与溶解度的关系
1.已知溶度积Ksp ,求算溶解度S
例: AgCl 在298K时的溶度积为1.77×10-10 ,计算其溶解度。
解: 在AgCl饱和溶液中,每生成1 mol Ag+ ,同时 有生成1 mol Cl- ,
度时Mg(OH)2的溶度积。
解: 在Mg(OH)2饱和溶液中,每生成1 mol Mg2+ , 同时有生成2 mol OH- ,
Mg(OH)2(s)
Mg2+ + 2 OH-
平衡浓度/mol·L-1
S
2S
Ksp = [Mg2+] [OH-] 2 = S ·(2 S)2= 4S3 = 4 ×(1.12×10-4) 3 =5.61×10-12
淀,此时溶液中剩余的Cl-浓度为
Ksp =[Ag+][Cl-]
[Cl
]
K sp [Ag
]
1.77 1010 3.3 105
5.4 106 (mol L1 )
故Cl - 已沉淀完全( [Cl-]﹤10-5 mol·L-1 )
五、沉淀的转化
某一沉淀溶液 适当试剂 另一种沉淀
例: 锅炉的锅垢中含有CaSO4,可以用Na2CO3 溶液处理,使CaSO4转化为疏松的可溶于酸的 CaCO3沉淀
例如AgCl、CaCO3、PbS等。
难溶通常是指在25℃时溶解度小于0. 1g·L-1。
第一节 多相离子平衡和溶度积
一定T 时:
Ba2+ SO42-
溶解
BaSO4(s)
高二化学难溶电解质的溶解平衡试题答案及解析
高二化学难溶电解质的溶解平衡试题答案及解析1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法中,正确的是()A.AgCl沉淀生成和溶解不断进行,但速率相等B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-C.升高温度,AgCl的溶解度减小D.向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体,AgCl的溶解度不变【答案】A【解析】AgCl固体在溶液中存在溶解平衡,当达到溶解平衡时,AgCl固体生成Ag+和Cl-的速率必然等于Ag+和Cl-结合成AgCl固体的速率,A正确;没有绝对不溶的物质,B错误;一般说来,温度升高,固体的溶解度增大,C错误,但少数固体的溶解度随温度升高而降低,如Ca(OH)2;向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体,增大了c(Cl-),平衡向左移动,AgCl的溶解度减小,D错误。
【考点】难溶电解质的溶解平衡2.溶度积常数表达式符合Ksp=·c(B y-)的是()A.AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)B.Na2S2Na++S2-C.Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)D.PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)【答案】:C【解析】由于Ksp =[c(A x+)]2·c(B y-),即阳离子前的计量数为2;Na2S为可溶性盐不存在溶度积常数,故C正确。
【考点】难溶电解质的溶解平衡3.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示,据图分析,下列判断错误的是()A.Ksp [Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和【答案】B【解析】 b、c两点金属阳离子的浓度相等,都设为x,设该温度为室温,则c(OH-)c=10-9.6mol·L-1,c(OH-)b =10-12.7 mol·L-1,则Ksp[Fe(OH)3]=x×(10-12.7)3,Ksp[Cu(OH)2]=x×(10-9.6)2,故Ksp [Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2],A正确;a点到b点的碱性增强,而NH4Cl溶解于水后显酸性,故B错;只要温度一定,KW就一定,故C正确;溶度积曲线上的点代表的溶液都已饱和,曲线左下方的点都不饱和,右上方的点都是Qc >Ksp,沉淀要析出,故D正确。
市鸽悉学校高考化学 水溶液中的离子平衡难溶电解质的溶解平衡强化训练2(含解析)
盘船州斜盒市鸽悉学校难溶电解质的溶解平衡角度1判断溶解度的大小1.向MnCl 2溶液中加入过量难溶电解质MnS,可使溶液中含有的Cu 2+、Pb 2+、Cd 2+等金属离子转化为硫化物沉淀,从而得到纯净的MnCl 2。
下列分析正确的是( )A.MnS 具有吸附性B.MnS 有还原性,可将Cu 2+、Pb 2+、Cd 2+还原后除去C.MnS 溶解度大于CuS 、PbS 、CdSD.MnS 与Cu 2+反应的离子方程式是Cu 2++S2-CuS ↓【解析】选C 。
MnS 是难溶物,它能将溶液中的Cu 2+、Pb 2+、Cd 2+转化为硫化物沉淀,发生的是沉淀的转化,说明生成的硫化物是更难溶的物质,即MnS 溶解度大于CuS 、PbS 、CdS,故C 项正确;A 、B 项错误;MnS 与Cu2+反应的离子方程式应为MnS+Cu2+CuS+Mn 2+,D 项错误。
2.(2019·上海模拟)已知:(1)混合硫酸铜溶液与碳酸钠溶液:主要反应:Cu 2++C O 32-+H 2OCu(OH)2↓+CO 2↑ 次要反应:Cu 2++CO 32-CuCO 3↓(2)混合硫酸铜溶液与硫化钠溶液:主要反应:Cu 2++S2-CuS ↓次要反应:Cu 2++S 2-+2H 2OCu(OH)2↓+H 2S ↑由此可得以下几种物质溶解度大小关系正确的是 ( )A.Cu(OH)2>CuCO 3>CuSB.Cu(OH)2<CuCO 3<CuSC.CuS >Cu(OH)2>CuCO 3D.CuS <Cu(OH)2<CuCO 3【解析】选D 。
由(1)可知,在水溶液中Cu 2+与CO 32-主要生成Cu(OH)2沉淀,说明Cu(OH)2比CuCO 3更易沉淀,从而说明溶解度:Cu(OH)2<CuCO 3;同理由(2)可得,溶解度:CuS <Cu(OH)2。
角度2除杂3.除去NaNO 3溶液中混有的AgNO 3,所用下列试剂中效果最好的是 ( ) A.NaCl 溶液 B.NaBr 溶液 C.NaI 溶液D.Na 2S 溶液【解析】选D 。
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1. 已知BaSO 4的K sp = 1.08×10-10,现将10 mL 0.20 mol ·L -1 BaCl 2溶液与30 mL 0.01 mol ·L -1 Na 2SO 4溶液混合,待沉淀完全后,溶液中[Ba 2+]×[SO 42-]A. >1.08×10-10B. = 1.08×10-10C. <1.08×10-10D. 无法确定【B 】根据题意,两溶液混合后生成BaSO 4沉淀,当沉淀完全后,溶液中各离子的浓度不再增加也不再减少,沉淀的量也不再改变,此时体系达沉淀溶解平衡状态,因此溶液达到饱和,所以溶液中[Ba 2+]×[SO 42-]应该等于BaSO 4的溶度积。
2. 温度一定时,向含有固体CaCO 3的水溶液中再加入适量的纯水,当系统又达沉淀溶解平衡时,下列发生变化的是A. K sp (CaCO 3)B. CaCO 3的浓度C. CaCO 3的溶解度D. CaCO 3的质量【D 】溶度积的大小与物质本性和温度有关,所以当温度一定时,CaCO 3的溶度积不会改变。
溶解度定义为在一定温度下,物质在1L 饱和溶液中溶解的物质的量,因此温度一定时,CaCO 3的溶解度也不会改变。
含有固体CaCO 3的水溶液处于沉淀溶解平衡状态时,溶液中CaCO 3的浓度应该就等于其溶解度,当加入水后,溶液中离子浓度降低,平衡向右移动,当再一次达到沉淀溶解平衡时,溶液又达到同一温度下的饱和状态,此时溶液中CaCO 3的浓度依然等于其溶解度,所以温度一定是,溶液中CaCO 3的浓度也不变。
CaCO 3(s)Ca 2+(aq) + CO 32-(aq)对于这个沉淀溶解平衡而言,当加入水后,溶液中Ca 2+离子和CO 32-离子的浓度会降低,平衡会向右移动,这就意味着反应中有CaCO 3固体继续溶解了,因此当达到新的沉淀溶解平衡状态时,溶液中CaCO 3的量会减少,当然它的质量就减少了。
3. 温度一定时,在Mg(OH)2饱和溶液中加入一些MgCl 2晶体(忽略溶液体积变化),系统又达沉淀溶解平衡时,下列没有变化的是A. Mg(OH)2的K spB. [Mg 2+]C. Mg(OH)2的溶解度D. 溶液的pH 值【A 】溶度积的大小与物质本性和温度有关,所以当温度一定时,Mg(OH)2的溶度积K sp 不会改变。
由于在溶液中加入了MgCl 2晶体,MgCl 2是强电解质且易溶于水,因此溶液中[Mg 2+]会发生变化。
加入的MgCl 2对Mg(OH)2产生同离子效应,从而使得Mg(OH)2的溶解度降低。
当Mg(OH)2的溶解度降低时,溶液中氢氧根离子的浓度也随之降低,所以溶液的pH 值也是会改变的。
4. 已知AgCl 的K sp = 1.77×10-10,AgBr 的K sp =5.35×10-13,Ag 2SO 3的K sp = 1.50×10-14,Ag 3AsO 4 的K sp = 1.03×10-22,下列化合物在水中溶解度最小的是A. AgClB. AgBrC. Ag 2SO 3D. Ag 3AsO 4【B 】AgCl 和AgBr 是结构类型相同的难溶强电解质,因此可以直接根据溶度积判断其在水中溶解能力的大小,由于AgBr 的溶度积更小,所以AgBr 的溶解度小于AgCl 。
其余两个化合物与AgBr 结构类型不相同,因此必须分别计算出三者的溶解度,然后才能比较。
AgBr 的溶解度:71(AgBr)7.3110(mol L )S --==⨯⋅Ag 2SO 3的溶解度:5123(Ag SO ) 1.5510(mol L )S --==⨯⋅Ag 3AsO 4的溶解度:6134(Ag AsO ) 1.4010(mol L )S --=⨯⋅所以AgBr 的溶解度最小。
5. 难溶强电解质A 2B 3在水中达沉淀溶解平衡时,溶液中[A 3+] = a mol ·L -1,[B 2-] = b mol ·L -1,则下列关系式正确的是A. K sp = 108a 2b 3B. K sp = a 2b 3C. K sp = 108a 5D. K sp = 27a 2b 3【B 】溶度积定义为一定温度下,当难溶强电解质与溶液之间达到沉淀溶解平衡时,溶液中各离子平衡浓度幂(计量系数次方)的乘积,根据题意,溶液A 3+离子的平衡浓度就是a ,计量系数为2;B 2-离子的平衡浓度就是b ,计量系数为3。
所以溶度积K sp = a 2b 3。
6. 在下列试剂(溶液浓度均相同)中,AgI 的溶解度最大的是A. KIB. AgNO 3C. NaNO 3D. H 2O【C 】题中KI 、AgNO 3都对AgI 产生同离子效应,使其溶解度减小,而NaNO 3对AgI 产生盐效应,使其在水溶液中的溶解度略有增大。
7. 下列说法正确的是A. BaSO 4饱和水溶液的导电性很弱,因此BaSO 4是弱电解质B. 在含有相同浓度Cl - 和CrO 42- 的混合溶液中加入AgNO 3后,Ag 2CrO 4先沉淀C. 要使沉淀完全,一般需加入过量的沉淀剂,且沉淀剂过量越多,沉淀越完全D. FeCl 3溶液不能用将FeCl 3晶体直接加入蒸馏水的方法进行配制【D 】BaSO 4饱和水溶液的导电性之所以很弱,是因为其在水中的溶解度很小,因此溶液中离子浓度极低,实际上BaSO 4溶于水后是完全解离的,所以它属于难溶强电解质;在判断混合离子哪一个先沉淀时,若两者结构类型相同,直接根据K sp 的大小来确定,溶度积小的先沉淀,但是对于结构类型不同的难溶强电解质,就不能根据其溶度积大小来确定,而必需先计算出各自的溶解度,根据溶解度大小来确定,对于AgCl 和Ag 2CrO 4而言,虽然AgCl 的溶度积大,但是它的溶解度却小于Ag 2CrO 4,因此在含有相同浓度Cl - 和CrO 42- 的混合溶液中加入AgNO 3后,AgCl 先沉淀;要使沉淀完全,一般需加入过量的沉淀剂,过量的沉淀剂会对沉淀产生同离子效应,使其在水中溶解度减小,从而沉淀更完全,但是如果过量太多的话,会使得溶液中产生过强的盐效应或者发生一些副反应,反而可能会使难溶化合物的溶解度略有增大,所以一般以过量20~50%为宜。
8. 已知Fe(OH)3的K sp = 2.79×10-39。
现欲使0.10 mol Fe(OH)3固体完全溶于某 1.0 L 溶液(忽略溶液体积变化),该溶液的pH 应维持在 的范围。
A. <1.48B. >1.48C. 1.48~2.82D. >2.82【A 】欲使Fe(OH)3固体完全溶于溶液中,那么溶液中Fe 3+离子浓度应为0.10 mol·L -1。
而且若固体完全溶解,说明溶液中不会生成Fe(OH)3沉淀,则此时c (Fe 3+)c 3(OH -)≤K sp ,所以131OH 3.0310(mol L )c ---≤==⨯⋅ 1(H )0.033(mol L )pH 1.48c +-∴≥⋅≤9. 已知Mg(OH)2 的K sp = 5.61×10-12,现将25 mL 0.20 mol ·L -1的MgCl 2溶液与25 mL 0.20 mol ·L -1的NaOH 溶液混合(忽略溶液体积变化),反应完全后溶液的pH 值为A. 8.87B. 8.37C. 9.02D. 9.18【C 】根据题意,两溶液混合时,溶液中Mg 2+离子和OH -离子的浓度均为0.10 mol ·L -1,显然离子积大于溶度积,因此会生成Mg(OH)2沉淀,而且可以看出反应时,Mg 2+离子是过量的。
两者的反应如下:Mg 2+ + 2OH -Mg(OH)从反应式可以看出,当反应完全时,溶液中仍有0.050 mol ·L -1的Mg 2+离子没有参与反应。
同时,由于此时Mg(OH)2已沉淀完全,因此整个体系达到沉淀溶解平衡,那么溶液中Mg 2+离子和OH -离子的离子积应该等于Mg(OH)2的溶度积,即K sp = [Mg 2+][OH -]2,所以51[OH ] 1.0610(mol L )pH 9.02---===⨯⋅∴=10. 已知Mg(OH)2的K sp = 5.61×10-12,NH 3的p K b = 4.75,Mg(OH)2在含有0.10 mol ·L -1 NH 3与0.20 mol ·L -1 NH 4Cl 的混合溶液中的溶解度为 mol ·L -1。
A. 3.2×10-6B. 0.071C. 6.3×10-7D. 1.1×10-4【B 】题中NH 3和 NH 4Cl 组成了一个缓冲溶液,根据亨-哈方程式首先求出该溶液的pH 值:3a 4[NH ]0.10pH p lg (14 4.75)lg 8.95[NH ]0.20K +=+=-+= 因此溶液中OH -离子的浓度为:c (OH -) = 8.9×10-6 mol ·L -1要求Mg(OH)2的溶解度,那么溶液中Mg 2+离子和OH -离子的离子积应该等于Mg(OH)2的溶度积,即K sp = [Mg 2+][OH -]2。
此时溶液中OH -离子的浓度为8.9×10-6 mol ·L -1,溶液中Mg 2+离子的浓度为: 12sp212625.6110[Mg ]0.071(mol L )[OH ](8.910)K -+---⨯===⋅⨯ 溶液中的Mg 2+离子是由Mg(OH)2在该溶液中溶解并解离生成的,因此Mg(OH)2在该溶液中的溶解度在数值上就等于溶液中Mg 2+离子的平衡浓度0.071 mol ·L -1。
11. 向浓度均为0.10mol ·L -1的Zn 2+和Fe 3+的混合溶液中滴加0.10mol ·L -1的NaOH 溶液,已知Zn(OH)2的K sp = 3.10×10-17,Fe(OH)3的K sp = 2.79×10-39,当Zn 2+开始沉淀时,溶液中Fe 3+A. 没有沉淀B. 部分沉淀C. 完全沉淀D. 无法确定【C 】首先根据溶液各离子的浓度及其溶度积,分别计算出使其开始产生沉淀所需NaOH 溶液的浓度:Zn(OH)2开始沉淀时811(OH ) 1.7610(mol L )c ---==⨯⋅ Fe(OH)3开始沉淀时1312(OH ) 3.0310(mol L )c ---===⨯⋅ 显然溶液中加入NaOH 时,Fe(OH)3先沉淀。