沉淀溶解平衡的应用、溶度积的相关计算及溶解图像
突破训练(二)
1.化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),下列说法错误的是( )
A.MnS的Ksp比CuS的Ksp大
B.该反应达平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)
C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大
D.该反应的平衡常数K=
解析:选B 根据沉淀转化向溶度积小的方向进行,Ksp(MnS)>Ksp(CuS),A对;该反应达平衡时c(Mn2+)、c(Cu2+)保持不变,但不一定相等,B错;往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,平衡正向移动,c(Mn2+)变大,C对;该反应的平衡常数K===,D对。
2.如图是NaCl、MgSO4的溶解度曲线。下列说法正确的是( )
A.只有在t1 ℃时,NaCl和 MgSO4的溶解度才相等
B.t1~t2 ℃,MgSO4的溶解度随温度升高而减小
C.在t2 ℃时,MgSO4饱和溶液的溶质质量分数最大
D.把MgSO4饱和溶液的温度从t3 ℃降至t2 ℃时,有晶体析出
解析:选C A项,在t1 ℃、t3 ℃时,NaCl、MgSO4的溶解度都相等;B项,t2之前,MgSO4的溶解度随温度的升高而增大,t2之后,随温度的升高而减小;C项,w=×100%,S越大,w越大;D项,把MgSO4饱和溶液的温度从t3 ℃降至t2 ℃时,由饱和溶液变成不饱和溶液,不会有晶体析出。
3.已知四种盐的溶解度(S)曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体
B.将MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固体
C.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯
D.可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2
解析:选B 因为NaCl加热时不水解,也不反应,所以将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体,A正确;因为MgCl2能够水解,水解产生Mg(OH)2和HCl,加热水解平衡正向移动,HCl易挥发,所以将MgCl2溶液蒸干可得固体 Mg(OH)2,故B错误;因为 Mg(ClO3)2的溶解度受温度影响变化较大,NaCl的溶解度受温度影响较小,所以 Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯,故C正确;反应MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl类似于侯德榜制碱法生成 NaHCO3的原理,因为NaCl溶解度小而从溶液中析出,使反应向生成Mg(ClO3)2 的方向进行,故D正确。
4.某温度下,难溶物FeR的水溶液中存在平衡:FeR(s)Fe2+(aq)+R2-(aq),其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.可以通过升温实现由a点变到c点
B.b点对应的Ksp等于a点对应的Ksp
C.d点可能有沉淀生成
D.该温度下,Ksp=4×10-18
[解析] 升高温度,Fe2+和R2-的浓度同时增大,A项错误;曲线上的点,均为平衡点,温度不变,Ksp不变,B项正确;d点相对于平衡点a点,c(Fe2+)相同,d点c(R2-)小于a点,没有沉淀生成,C项错误;选a点或b点计算,Ksp(FeR)=2×10-18,D项错误。
5.在t ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图K31-1所示。又知t ℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法不正确的是 ( )
A.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
B.在t ℃时,AgBr的Ksp为 4.9×10-13
C.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点
D.在t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
[解析] 根据图像可知,在a点时Qc=c(Ag+)·c(Br-)Ksp(FeS)时,就会生成硫化亚铁沉淀,D错误。
7.下列说法错误的是 ( )
A.向2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,一支试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象,则Ksp(AgI)ZnS
[解析] 在25 ℃时,MnS饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:MnS(s)Mn2+(aq)+S2-(aq)。Ksp(CuS)=c(Cu2+)×c(S2-)=1.0×10-35,MnS的图像在CuS的上方,则Ksp(MnS)大于1.0×10-35,A正确;依据此图可知,Ksp由小到大的顺序排列CuS、MnS、FeS、ZnS,所以向含Mn2+、Zn2+的稀溶液中滴加Na2S溶液,Mn2+最有可能先沉淀,B正确、D错误;由于硫化铜溶液中硫离子浓度是 mol/L,向c(Fe2+)=0.1 mol·L-1的溶液中加入CuS粉末后c(Fe2+)×c(S2-)=×0.1>10-20,所以有FeS沉淀析出,C正确。
9. 25 ℃时,Fe(OH)2 和Cu(OH)2的饱和溶液中,金属阳离子的物质的量浓度的负对数[-lg c(M2+)]与溶液pH的变化关系如图K31-3所示,已知该温度下,Ksp[Cu(OH)2]HC2O,故H2C2O4溶液和NaF溶液反应的离子方程式为H2C2O4+F-===HF+HC2O。
答案 (1)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O AD
(2)①Fe(OH)3 Mg2+、Ca2+ ②H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品产量减少
(3)①
②H2C2O4+F-===HF+HC2O