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課練28 難溶電解質(zhì)的溶解平衡
小題狂練
1.[2019河南三門峽模擬]實驗:①0.1 molL-1 AgNO3溶液和0.1 molL-1 NaCl溶液等體積混合得到濁液a,過濾得到濾液b和白色沉淀c;②向濾液b中滴加0.1 molL-1 KI溶液,出現(xiàn)渾濁;③向沉淀c中滴加0.1 molL-1 KI溶液,沉淀變?yōu)辄S色。下列分析不正確的是( )
A.濁液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.濾液b中不含有Ag+
C.③中顏色變化說明AgCl轉(zhuǎn)化為AgI
D.實驗可以證明AgI比AgCl更難溶
答案:B
解析:AgNO3溶液與NaCl溶液發(fā)生反應(yīng),生成AgCl沉淀和NaNO3,生成的AgCl沉淀存在溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),A正確;因存在AgCl(s)的沉淀溶解平衡,故濾液中一定含有Ag+,B錯誤;③中發(fā)生反應(yīng):AgCl(s)+I-(aq)AgI(s)+Cl-(aq),由于Ksp(AgI)
Ksp(AgBr),C錯誤;0.001 molL-1 AgNO3溶液與0.001 molL-1的KCl溶液等體積混合,此時濃度商Qc=c(Ag+)c(Cl-)=0.000 52=2.510-7>Ksp(AgCl),故生成AgCl沉淀,D錯誤。
4.[2019四川成都龍泉二中月考]已知常溫下Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=1.010-16。下列說法正確的是( )
A.相同溫度下,AgCl的溶解度小于AgI的溶解度
B.AgCl和AgI都不溶于水,因此AgCl和AgI不能相互轉(zhuǎn)化
C.常溫下,AgCl若要在NaI溶液中開始轉(zhuǎn)化為AgI,則NaI的濃度必須不低于10-11 molL-1
D.將足量的AgCl分別放入下列物質(zhì)中:①20 mL 0.01 molL-1 KCl溶液;②10 mL 0.02 molL-1 CaCl2溶液;③30 mL 0.05 molL-1 AgNO3溶液,AgCl的溶解度由大到小的順序為③>②>①
答案:C
解析:常溫下Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),則相同溫度下,AgCl的溶解度大于AgI的溶解度,A錯誤。AgCl和AgI都不溶于水,由于AgI的溶解度小于AgCl,在AgCl懸濁液中加入足量KI溶液,可使AgCl轉(zhuǎn)化為AgI沉淀,B錯誤。常溫下AgCl飽和溶液中c(Ag+)==10-5 molL-1,若在NaI溶液中產(chǎn)生AgI沉淀,則有c(NaI)=c(I-)≥= molL-1=10-11 molL-1,C正確。AgCl在水溶液中存在溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),溶液中c(Ag+)或c(Cl-)越大,AgCl的溶解平衡正向進行的程度越小,則AgCl的溶解度越?。虎僦衏(Cl-)=0.01 molL-1,②中c(Cl-)=0.04 molL-1,③中c(Ag+)=0.05 molL-1,故AgCl在三種溶液中的溶解度:①>②>③,D錯誤。
5.[2019貴陽監(jiān)測]常溫時,已知Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(Ag2CO3)=8.110-12,下列說法錯誤的是( )
A.在AgCl和Ag2CO3的飽和溶液中,c(Ag+)的大小為:Ag2CO3>AgCl
B.向Ag2CO3的飽和溶液中加入K2CO3(s),c(CO)增大,Ksp增大
C.Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CO(aq)的平衡常數(shù)K=2.5108
D.向0.001 molL-1 AgNO3溶液中滴入同濃度的KCl和K2CO3的混合溶液,Cl-先沉淀
答案:B
解析:根據(jù)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)及Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-),知AgCl飽和溶液中c(Ag+)==molL-1=1.310-5 molL-1,同理,根據(jù)Ag2CO3(s)2Ag+(aq)+CO(aq)及Ksp(Ag2CO3)=c2(Ag+)c(CO),知Ag2CO3飽和溶液中c(Ag+)== molL-1=2.5310-4 molL-1,A項正確;向Ag2CO3飽和溶液中加入K2CO3(s),c(CO)增大,Ag2CO3的沉淀溶解平衡逆向移動,但Ksp只與溫度有關(guān),故Ksp不變,B項錯誤;該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=====2.5108,C項正確;根據(jù)Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-),Cl-開始沉淀時c(Cl-)==1.810-7 molL-1,根據(jù)Ksp(Ag2CO3)=c2(Ag+)c(CO),CO開始沉淀時c(CO)==8.110-6 molL-1,故Cl-先沉淀,D項正確。
6.某溫度下,向10 mL 0.1 molL-1 CaCl2溶液中滴加0.1 molL-1的Na2CO3溶液(此時不考慮CO的水解),滴加過程中溶液中-lg c(Ca2+)與Na2CO3溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示,下列有關(guān)說法正確的是( )
A.z點對應(yīng)的分散系很穩(wěn)定
B.w、x、y三點中,水的電離程度最大的為w點
C.若用等濃度的Na2SO4溶液代替Na2CO3溶液,則圖像在x點后的變化如虛線部分所示
D.此溫度下,Ksp(CaCO3)=110-8.6
答案:D
解析:z點在曲線下方,z點對應(yīng)的分散系為懸濁液,懸濁液不穩(wěn)定,A錯誤;由圖知w、x、y三點對應(yīng)溶液c(Ca2+)依次減小,故溶液中c(CO):wKsp(PbI2),故產(chǎn)生黃色PbI2沉淀,C正確;溶液中c(I-)=1.010-2 molL-1,則有c(Pb2+)==molL-1=8.510-5 molL-1,D錯誤。
8.某溫度下,F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后,改變?nèi)芤簆H,金屬陽離子濃度的變化如圖所示。據(jù)圖分析,下列判斷錯誤的是( )
A.Ksp[Fe(OH)3]Ksp(CuS),則PbS的溶解度大于CuS的溶解度,故在CuS懸濁液中滴加幾滴Pb(NO3)2溶液,不能生成PbS沉淀,B錯誤;當(dāng)金屬離子(R2+)完全沉淀時,c(R2+)<110-5 molL-1,此時濃度商為Qc=c(R2+)c(S2-)=110-50.001=110-8>Ksp(PbS),故三種金屬離子都能完全沉淀,C錯誤;由于溶度積:Ksp(PbS)>Ksp(CuS)>Ksp(HgS),則溶解度:PbS>CuS>HgS,故向含等濃度Pb2+、Cu2+、Hg2+的溶液中通入H2S氣體,產(chǎn)生沉淀的先后順序為HgS、CuS、PbS,D錯誤。
10.在濕法煉鋅的電解循環(huán)溶液中,較高濃度的Cl-會腐蝕陽極板而增大電解能耗??上蛉芤褐型瑫r加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀從而除去Cl-。根據(jù)溶液中平衡時相關(guān)離子濃度的關(guān)系圖,下列說法錯誤的是( )
A.Ksp(CuCl)的數(shù)量級為10-7
B.除Cl-反應(yīng)為Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl
C.加入Cu越多,Cu+濃度越高,除Cl-效果越好
D.2Cu+===Cu2++Cu平衡常數(shù)很大,反應(yīng)趨于完全
答案:C
解析:由題圖可知,當(dāng)c(Cu+)=10-2 molL-1時,c(Cl-)約為10-4.75 molL-1,則Ksp(CuCl)=c(Cu+)c(Cl-)的數(shù)量級為10-7,A項正確;根據(jù)題目信息可知B項正確;Cu、Cu2+是按一定物質(zhì)的量之比反應(yīng)的,并不是加入Cu越多,Cu+濃度越高,除Cl-效果越好,C項錯誤;由題圖可知,交點處c(Cu+)=c(Cu2+)≈10-6 molL-1,則2Cu+===Cu2++Cu的平衡常數(shù)K=≈106,該平衡常數(shù)很大,因而反應(yīng)趨于完全,D項正確。
11.已知25 ℃時,Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp=5.610-12。取適量的MgCl2溶液,加入一定量的燒堿溶液達(dá)到沉淀溶解平衡,測得溶液的pH=13,下列說法不正確的是( )
A.所得溶液中的c(H+)=10-13 molL-1
B.所得溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=10-13 molL-1
C.所得溶液中的c(Mg2+)=5.610-10 molL-1
D.所加燒堿溶液的pH=13
答案:D
解析:溶液的pH=13,則c(H+)=10-13 molL-1,A正確;溶液的pH=13,則c(H+)=10-13 molL-1,溶液中只有水電離產(chǎn)生H+,水電離產(chǎn)生的H+濃度c(H+)=10-13 molL-1,水電離產(chǎn)生的H+和OH-濃度相等,所以所得溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=10-13 molL-1,B正確;c(H+)=10-13 molL-1,則c(OH-)=10-1 molL-1,由于Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp=5.610-12,所以所得溶液中的c(Mg2+)=5.610-12(10-1)2 molL-1=5.610-10 molL-1,C正確;向MgCl2溶液加入一定量的燒堿溶液,發(fā)生反應(yīng)后溶液的pH=13,所以不能確定所加NaOH溶液的pH=13,D錯誤。
12.[2019福建永春一中等四校聯(lián)考]在t ℃時,Ag2CrO4(橘紅色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。已知AgCl的Ksp(AgCl)=1.810-10,下列說法不正確的是( )
A.t ℃時,Ag2CrO4的Ksp(Ag2CrO4)為1.010-8
B.在飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4,不能使溶液由Y點變?yōu)閄點
C.t ℃時,Y點和Z點時的Ksp(Ag2CrO4)相等
D.t ℃時,將0.01 molL-1 AgNO3溶液滴入20 mL 0.01 molL-1 KCl和0.01 molL-1 K2CrO4的混合溶液中,Cl-先沉淀
答案:A
解析:由圖可知,c(Ag+)=110-3 molL-1時,c(CrO)=110-5 molL-1,則有Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(CrO)=(110-3)2110-5=110-11,A錯誤;由Y→X點變化過程中,c(Ag+)不變,c(CrO)增大,而飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4,c(CrO)增大,溶解平衡逆向移動,c(Ag+)減小,與圖像不符合,B正確;Ksp(Ag2CrO4)只與溫度有關(guān),Y和Z點的溫度均為t ℃,則兩點的Ksp(Ag2CrO4)相等,C正確;由于混合液中c(Cl-)=c(CrO)=0.01 molL-1,產(chǎn)生AgCl沉淀時c(Ag+)== molL-1=1.810-8 molL-1,產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀時c(Ag+)==110-4.5 molL-1,顯然生成AgCl沉淀時c(Ag+)較小,故先產(chǎn)生AgCl沉淀,D正確。
13.現(xiàn)將足量的AgCl分別放入下列物質(zhì)中,AgCl的溶解度由大到小的順序是( )
①30 mL 0.03 molL-1 AgNO3溶液
②30 mL 0.02 molL-1 CaCl2溶液
③30 mL 0.03 molL-1 HI溶液
④30 mL蒸餾水
A.①>②>③>④ B.③>④>①>②
C.②>①>④>③ D.④>③>②>①
答案:B
解析:溶液中Cl-或Ag+濃度越大,AgCl在該溶液中的溶解度越小,另外Ksp(AgI)c(CO),C項錯誤;一般來說,組成類型相同的難溶物,溶度積大的沉淀可以轉(zhuǎn)化成溶度積小的沉淀,向CaSO4沉淀中加入1 molL-1的Na2CO3溶液可得到溶度積較小的CaCO3沉淀,D項正確。
17.[2019江蘇南通調(diào)研]向濕法煉鋅的電解液中同時加入Cu和CuSO4,可生成CuCl沉淀除去Cl-,降低對電解的影響,反應(yīng)原理如下:
Cu(s)+Cu2+(aq)2Cu+(aq) ΔH1=a kJmol-1
Cl-(aq)+Cu+(aq)CuCl(s) ΔH2=b kJmol-1
實驗測得電解液pH對溶液中殘留c(Cl-)的影響如圖所示。下列說法正確的是( )
A.溶液pH越大,Ksp(CuCl)越大
B.向電解液中加入稀硫酸,有利于Cl-的去除
C.反應(yīng)達(dá)到平衡,增大c(Cu2+),c(Cl-)減小
D.Cu(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq)CuCl(s)的ΔH=(a+2b)kJmol-1
答案:C
解析:Ksp(CuCl)只與溫度有關(guān),與溶液pH無關(guān),故A錯誤;根據(jù)圖像,溶液的pH越小,溶液中殘留c(Cl-)越大,因此向電解液中加入稀硫酸,不利于Cl-的去除,故B錯誤;根據(jù)Cu(s)+Cu2+(aq)2Cu+(aq),增大c(Cu2+),平衡正向移動,使得c(Cu+)增大,促進Cl-(aq)+Cu+(aq)CuCl(s)右移,c(Cl-)減小,故C正確;①Cu(s)+Cu2+(aq)2Cu+(aq) ΔH1=a kJmol-1,②Cl-(aq)+Cu+(aq)CuCl(s) ΔH2=b kJmol-1,根據(jù)蓋斯定律,將①+②得:Cu(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq)CuCl(s)的ΔH=kJmol-1,故D錯誤。
18.[2019江蘇無錫模擬]依據(jù)下表有關(guān)鐵難溶化合物的溶度積,說法正確的是( )
化合物
溶度積(25 ℃)
化合物
溶度積(25 ℃)
FeCO3
3.210-11
Fe(OH)3
4.010-38
Fe(OH)2
8.010-11
FeS
6.310-18
A.在c(CO)=0.1 molL-1溶液中,c(Fe2+)≥3.210-10 molL-1
B.將FeCl2和FeCl3溶液分別調(diào)至pH=10,則c(Fe2+)c(Fe3+),B錯誤;增加溶液的酸性,不利于Fe2+沉淀為FeCO3,C錯誤;將Fe2+氧化為Fe3+,有利于生成Fe(OH)3沉淀而除去,D正確。
課時測評
1.[2019湖南懷化聯(lián)考]往鍋爐注入Na2CO3浸泡液,將水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,再用鹽酸除去,下列敘述正確的是( )
A.溫度升高,Na2CO3溶液的Kw和c(H+)均會增大
B.CaSO4能轉(zhuǎn)化為CaCO3,說明Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)
C.CaCO3溶解于鹽酸而CaSO4不溶,是因為硫酸的酸性強于鹽酸
D.沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式為CO(aq)+CaSO4(s)===CaCO3(s)+SO(aq)
答案:D
解析:溫度升高,水的電離平衡和CO的水解平衡均正向移動,則Kw和c(OH-)均增大,但c(H+)減小,A錯誤。沉淀之間的轉(zhuǎn)化符合溶解度小的電解質(zhì)向溶解度更小的電解質(zhì)轉(zhuǎn)化,CaSO4能轉(zhuǎn)化為CaCO3,說明Ksp(CaCO3)1.010-6 molL-1
C.向Zn(OH)2懸濁液中加入HCOOH,溶液中c(Zn2+)增大
D.Zn(OH)2(s)+2HCOOH(aq)Zn2+(aq)+2HCOO-(aq)+2H2O(l)的平衡常數(shù)K=100
答案:B
解析:HCOO-存在水解平衡:HCOO-+H2OHCOOH+OH-,則水解常數(shù)為Kh====1.010-10,A項正確;Zn(OH)2溶于水形成的飽和溶液中,Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)c2(OH-)=4c3(Zn2+)=1.010-18,則有c(Zn2+)≈6.310-7 molL-1,B錯誤;向Zn(OH)2懸濁液中加入HCOOH,發(fā)生中和反應(yīng)消耗OH-,Zn(OH)2溶解平衡正向移動,溶液中c(Zn2+)增大,C正確;該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K====100,D正確。
5.[2019湖南六校聯(lián)考]硫化汞(HgS)難溶于水,在自然界中呈紅褐色,常用于油畫顏料、印泥等。某溫度時,HgS在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
A.向硫化汞的濁液中加入硫化鈉溶液,硫化汞的Ksp減小
B.圖中a點對應(yīng)的是飽和溶液
C.向c點的溶液中加入0.1 molL-1 Hg(NO3)2,則c(S2-)減小
D.升高溫度可以實現(xiàn)c點到b點的轉(zhuǎn)化
答案:C
解析:溶度積常數(shù)只與溫度有關(guān),溶液的溫度不變,則Ksp不變,A錯誤;根據(jù)Qc與Ksp的相對大小判斷溶液是不是飽和溶液,若Qc=Ksp,則溶液達(dá)到飽和,若Qc>Ksp,則溶液為過飽和溶液,若Qcc(H+)>c(Ca2+)>c(WO)
C.飽和Ca(OH)2溶液中加入少量Na2O,溶液變渾濁
D.石灰乳與0.1 molL-1 Na2WO4溶液混合后發(fā)生反應(yīng):Ca(OH)2+WO===CaWO4+2OH-
答案:B
解析:由題圖可知,常溫下,Ksp(CaWO4)=c(Ca2+)c(WO)=10-510-5=10-10,同理,Ksp[Ca(OH)2]=10-5(10-1)2=10-7,而a點濃度商Q[Ca(OH)2]=10-18,Q(CaWO4)=10-12,故均未達(dá)到溶解平衡狀態(tài),A正確;設(shè)飽和Ca(OH)2溶液中c(Ca2+)=x,則c(OH-)=2x,故x(2x)2=10-7,解得x3=10-7,同理,設(shè)飽和CaWO4溶液中c(Ca2+)=y(tǒng),則y=10-5 molL-1,則混合后c(Ca2+)=molL-1,c(OH-)= molL-1,c(WO)=10-5 molL-1,所得混合溶液呈堿性,c(H+)最小,B錯誤;飽和Ca(OH)2溶液中加入少量Na2O,Na2O與水反應(yīng)生成NaOH,由于消耗溶劑水且生成NaOH,使Ca(OH)2的溶解平衡逆向移動,析出Ca(OH)2而使溶液變渾濁,C正確;Ksp[Ca(OH)2]>Ksp(CaWO4),則相同溫度下Ca(OH)2的溶解度大于CaWO4,故石灰乳與0.1 molL-1 Na2WO4溶液混合反應(yīng)產(chǎn)生CaWO4沉淀,離子方程式為Ca(OH)2+WO===CaWO4+2OH-,D正確。
7.[2019河北保定模擬]已知298 K時,Ksp(NiS)=1.010-21,Ksp(NiCO3)=1.010-7;pNi=-lg c(Ni2+),pB=lg c(S2-)或-lg c(CO)。在含物質(zhì)的量濃度相同的Na2S和Na2CO3的混合溶液中滴加Ni(NO3)2溶液產(chǎn)生兩種沉淀(溫度升高,NiS、NiCO3的Ksp均增大),298 K時,溶液中陽離子、陰離子濃度的負(fù)對數(shù)關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.常溫下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度
B.向d點對應(yīng)的溶液中加入對應(yīng)陰離子的鈉鹽,d點向b點移動
C.對于曲線Ⅰ,在b點加熱(忽略蒸發(fā)),b點向c點移動
D.M為3.5且對應(yīng)的陰離子是CO
答案:C
解析:298 K時,Ksp(NiS)=1.010-21,Ksp(NiCO3)=1.010-7,NiS、NiCO3屬于同種類型,常溫下NiCO3的溶解度大于NiS,A正確;Ksp(NiS)c(K+)
D.c(Na+)+c(K+)=0.05 molL-1
③已知常溫下H2A的鈣鹽(CaA)的飽和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0。若要使該溶液中Ca2+濃度變小,可采取的措施有________。
A.升高溫度 B.降低溫度 C.加入NH4Cl晶體 D.加入Na2A固體
(2)已知:①CH3COOHCH3COO-+H+ Ka
②H2OH++OH- Kw
則反應(yīng)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-的平衡常數(shù)K=________。
(3)常溫下,若在0.10 molL-1 CuSO4溶液中加入NaOH稀溶液充分?jǐn)嚢?,有淺藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成,當(dāng)溶液的pH=8時,c(Cu2+)=________molL-1{Ksp[Cu(OH)2]=2.210-20}。
答案:(1)①小于?、贐C ③BD (2) (3)2.210-8
解析:(1)①H2A在水中分步發(fā)生電離,則A2-發(fā)生水解,而HA-不發(fā)生水解,則NaHA溶液呈酸性,Na2A溶液呈堿性,故等物質(zhì)的量濃度時,NaHA溶液的pH小于Na2A溶液。②水的離子積常數(shù)為Kw=c(H+)c(OH-),若溫度為25 ℃,則Kw=110-14,其他溫度下則不是,A錯誤;向0.1 molL-1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 molL-1 KOH溶液至溶液呈中性,則有c(OH-)=c(H+),結(jié)合電荷守恒可得c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-),B正確;二者恰好完全反應(yīng)所得溶液呈堿性,若溶液呈中性,則n(NaHA)稍大于n(KOH),則有c(Na+)>c(K+),C正確;溶液呈中性時,V(NaHA)>V(KOH),則有c(Na+)+c(K+)≠0.05 molL-1,D錯誤。③升高溫度,CaA的溶解平衡正向移動,c(Ca2+)增大,A錯誤;降低溫度,CaA的溶解平衡逆向移動,c(Ca2+)減小,B正確;加入NH4Cl晶體,NH與A2-發(fā)生相互促進的水解反應(yīng),CaA的溶解平衡正向移動,c(Ca2+)增大,C錯誤;加入Na2A固體,c(A2-)增大,CaA的溶解平衡逆向移動,c(Ca2+)減小,D正確。
(2)由反應(yīng)②-反應(yīng)①可得:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K==。
(3)Cu(OH)2在溶液中存在溶解平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),則有Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)c2(OH-)=2.210-20,故有c(Cu2+)==molL-1=2.210-8 molL-1。
10.[2019山東濰坊中學(xué)模擬]硫及其化合物在生產(chǎn)、生活、科研中有著廣泛的應(yīng)用。
(1)BaSO4難溶于強酸,可用作鋇餐。某溫度下將足量的BaSO4固體溶于一定量水中達(dá)到溶解平衡后,加入Na2CO3固體使c(CO)增大,溶液中c(SO)的變化曲線(溶液體積不變)如圖甲所示,根據(jù)圖像中的數(shù)據(jù)分析、回答:
[已知該溫度下BaSO4的Ksp=1.010-10]
①圖像中代表沉淀轉(zhuǎn)化過程中c(SO)變化的曲線是________(填“MP”或“MN”)。
②該溫度下,BaCO3的Ksp=________。
(2)實驗室用堿液吸收SO2尾氣,含硫微粒物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(φ)與溶液pH的關(guān)系如圖乙所示。
①由圖可知,NaHSO3溶液呈________(填“酸性”“中性”或“堿性”),請從原理角度用必要的化學(xué)用語和文字說明解釋原因:________________。
②25 ℃時,用0.1 molL-1 NaOH溶液吸收SO2氣體至pH=7.2時,溶液中各離子濃度由大到小的順序是____________________。
答案:(1)①MP?、?.510-9
(2)①酸性 溶液中存在水解平衡:HSO+H2OH2SO3+OH-和HSOSO+H+兩個過程,電離程度大于水解程度,故溶液呈酸性
②c(Na+)>c(HSO)=c(SO)>c(OH-)>c(H+)
解析:
(1)①BaSO4在水中存在溶解平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq),加入Na2CO3固體使c(CO)增大,Ba2+與CO結(jié)合生成BaCO3沉淀,上述平衡正向移動,則溶液中c(SO)增大,故曲線MP代表c(SO)變化。
②該溫度下Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)c(SO)=1.010-10,由圖可知,溶液中c(SO)=2.010-5 molL-1時,c(CO)=5.010-4 molL-1,此時溶液中c(Ba2+)===510-6 molL-1,故BaCO3的Ksp=c(Ba2+)c(CO)=510-65.010-4=2.510-9。
(2)①由圖可知,當(dāng)溶液的pH在4~5之間時,含硫微粒主要以HSO形式存在,據(jù)此推測NaHSO3溶液呈酸性。NaHSO3中存在HSO的電離平衡(HSOSO+H+)和水解平衡(HSO+H2OH2SO3+OH-),由于HSO的電離程度大于其水解程度,故NaHSO3溶液呈酸性。
②25 ℃時,用0.1 molL-1 NaOH溶液吸收SO2氣體至pH=7.2時,此時溶液呈堿性,則有c(OH-)>c(H+)。由圖可知,溶液的pH=7.2時,存在c(HSO)=c(SO),故溶液中離子濃度關(guān)系為c(Na+)>c(HSO)=c(SO)>c(OH-)>c(H+)。
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