沉淀溶解平衡的应用练习

高二选修化学反应原理单元练习之二十七

沉淀溶解平衡的应用

一、选择题

1．类似于水的离子积，难溶盐AmBn也有离子积K sp且

Ksp＝〔C（A n+）〕m·〔C（B mˉ）〕n，已知常温下BaSO4的溶解度为2.33×10ˉ4g，则其K sp为：

A．2.33×10ˉ4B．1×10ˉ5C．1×10ˉ10D．1×10ˉ12 2．在100ml0.01 mol·Lˉ1KCl溶液中，加入1ml0.01 mol·Lˉ1AgNO3溶液，下列说法正确的是（AgCl的Ksp＝1.8×10ˉ10）：

A．有AgCl沉淀析出B．无AgCl沉淀

C．无法确定D．有沉淀，但不是AgCl

3．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Al2O3中。用NaOH溶液处理铝矿（Al2O3）时，生成NaAlO2、NaGaO2；而后通入适量CO2，得Al(OH)3沉淀，而NaGaO2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

4．将100mL 0.1 mol·Lˉ1的AgNO3溶液加入足量的NaCl和NaF的混合溶液中，产生1.435g沉淀，则下列说法正确的是

A．产生的沉淀为AgCl B．产生的沉淀为AgF

C．产生的沉淀为AgF和AgCl D．AgF溶于水

5．石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2 OHˉ(aq)；加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是

A．Na2CO3溶液B．AlCl3溶液C．NaOH溶液D．CaCl2溶液

二、填空题

6．向含有AgI的饱和溶液中，分别进行如下操作：

（1）加入固体AgNO3，则C(Iˉ)

（2）若改加更多的AgI固体，则C（Ag+）

（3）若改加AgBr固体，则C(Iˉ)

7.已知Ksp（ZnS）＝2.0×10ˉ22，Ksp（CdS）＝8.0×10ˉ27，在Zn2＋和Cd2＋两溶液中（浓

度相同）分别通H2S至饱和，离子在酸度较大时生成沉淀，而离子在酸度较小时生成沉淀。

8.向50ml0.018 mol·Lˉ1的AgNO3溶液中加入50ml0.020 mol·Lˉ1的盐酸，生成沉淀。如果溶液中C（Ag+）、C（Clˉ）的乘积是个常数：C（Ag+）·C（Clˉ）＝1.0×10ˉ10，试求：

（1）沉淀生成后溶液中C（Ag+）为

（2）沉淀生成后溶液的pH是

9．在含有Clˉ、Brˉ、Iˉ的溶液中，已知其浓度均为0.1 mol·Lˉ1，而AgCl、AgBr AgI 的溶度积分别为1.6×10ˉ10、4.1×10ˉ15、1.5×10ˉ16。若向混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液是时，首先析出的沉淀是，最后析出的沉淀是，当AgBr 沉淀开始析出时，溶液中的Ag+ 浓度是。

10、溶液中含有Fe3+和Fe2+,它们的浓度都是0.050 mol·Lˉ1；如果要求Fe3+沉淀完全而Fe2+不生成沉淀Fe(OH)2，需控制pH为何范围已知:

Ksp[Fe(OH)3 ]=1.1×10ˉ36 (mol·Lˉ1)4、Ksp[Fe(OH)2]=1.64×10ˉ14 (mol·Lˉ1)3 (提示:当某离子浓度小于10ˉ5 mol·Lˉ1时可以认为该离子沉淀完全了)

11、将4×10ˉ3 mol·Lˉ1的AgNO3溶液与4×10ˉ3 mol·Lˉ1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？Ksp(AgCl)= 1.8×10ˉ10mol2·Lˉ2

12、为什么在水垢中镁主要以Mg(OH)2沉淀形式存在，而不是以MgCO3沉淀的形式存在？已知：Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10ˉ12，Ksp(MgCO3)=6.8×10ˉ6 ，H2CO3电离常数

k2=5.5×10ˉ11

1-5CAA（AD）A；6、减小不变减小7、Zn2＋；Cd2＋8、10－7mol/L 2

9、AgI、AgCl、4.1×10－14mol/L

10、解析:Fe3+沉淀完全时,其浓度为1×10-5mol.L-1,根据Ksp[Fe(OH)3 ]可算出溶液中[OH-],求出此时pH,再通过Ksp[Fe(OH)2]求出Fe2+为0.050 mol.L-1时,OH-的最大浓度,换算出pH即可求出满足要求的pH.

Fe3+沉淀完全时,[Fe3+]为1×10-5 mol.L-1,

[OH-]3= Ksp[Fe(OH)3 ]/ [Fe3+]=(1.1×10-36 / 1×10-5)=1.1×10-31 [OH-]=4.8×10-11 mol.L-1则Fe3+沉淀完全时所需的pH 为: pH = 14-pH[OH-] =14-10.3 = 3.7

Fe2+开始沉淀时所需[OH-] 为: [OH-]2 = Ksp[Fe(OH)2]/ [Fe2+]=(1.64×10-14 / 0.050)

=3.28×10-15 mol.L-1

[OH-]=5.7×10-7 mol.L-1 pH = 14-pH[OH-] =14-6.2 = 7.8因此,溶液的pH控制在3.7-7.8之间,可使Fe3+沉淀完全而Fe2+不沉淀。

11、解：只有当Qc > Ksp时，离子才能生成沉淀。

混合后：[Ag+]=2 ×10-3mol·L-1,[Cl-]= 2 ×10-3mol·L-1

Qc=[Ag+][Cl-]=2 ×10-3mol·L-1×2 ×10-3mol·L-1=4.0 ×10-6mol2·L-2>1.8×10-10mol2·L-2Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。

12、解析：

在MgCO3的饱和溶液中，MgCO3沉淀溶解平衡：MgCO3(s) Mg2+ + CO32-

同时存在CO32-水解平衡：CO32-+ H2O HCO3- + OH-

在Mg(OH )2的饱和溶液中

因为Qc > Ksp(Mg(OH) 2),所以有Mg(OH) 2沉淀析出。即加热后，MgCO3沉淀转化

为Mg(OH) 2。硬水加热后水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3。