答案解析
1.【解析】选B。BaSO4不溶于水并不是绝对不溶,它存在溶解平衡,当沉淀溶解和生成的速率相等时,得到了BaSO4的饱和溶液即建立了动态平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+S(aq),A、C项错误,B项正确;升高温度,BaSO4溶解度增大,D项错误。
2.【解析】选B。CaCO3固体在溶液中达到溶解平衡后,沉淀溶解与沉淀生成速率相等,但不为0;一般来说,升高温度,有利于固体物质的溶解;CaCO3难溶于水,但溶解的部分是完全电离的,电离出Ca2+和C,属于强电解质;向CaCO3溶解平衡体系中加入纯碱固体,增大了C浓度,使溶解平衡向左移动,从而析出CaCO3。
3.【解析】选B。NH4Cl水解显酸性,使Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)向右移动,c(Mg2+)增大,A错误;CaCl2中的c(Cl-)是NaCl溶液中的2倍,所以AgCl在CaCl2溶液中溶解得少,C错误;因为Ag2S的溶度积常数远远小于AgCl的,所以在Na2S溶液中加入AgCl固体,AgCl会转化为Ag2S,消耗S2-,c(S2-)减小。
4.【解析】选C。A项,相同条件下,酸的电离常数越小,越难电离出H+,酸(或酸根)越弱,对应的盐越易水解,由此可比较钠盐溶液的酸碱性,正确;B项,硫化铜溶度积很小,能形成沉淀且不溶于酸,正确;C项,除水垢时,通常是先加入碳酸钠溶液,使微溶的硫酸钙转化成难溶的碳酸钙(由题给数据可得知),再用酸液处理除去,错误;D项,氢氧化镁(难溶)的溶解度小于碳酸镁(微溶),碳酸钙(难溶)的溶解度小于氢氧化钙(微溶),碳酸氢镁溶液与氢氧化钙溶液反应生成溶解度较小的物质,故生成氢氧化镁,而不是碳酸镁,正确。
5.【解析】选C。pH =10.0,则c(OH-)=1×10-4mol·L-1,c(Mg2+)=Ksp/c2(OH-)=1.8×10—11/(1×10-4)2=1.8×10-3(mol·L-1)。
6.【解析】选A。加入过量的KI溶液后,Fe3+和I-发生氧化还原反应生成Fe2+和I2。接着生成的I2把Na2S氧化:I2+S2-====S↓+2I-,同时Fe2++S2-====FeS↓,还发生相互促进的水解反应2Al3++3S2-+6H2O====2Al(OH)3↓+3H2S↑,所以最终的沉淀是FeS、Al(OH)3和S。
7.【解题指南】解答本题时应注意以下两点:
(1)曲线上的点为溶解平衡点,找准关键点求Ksp。
(2)结合Qc与Ksp的大小比较a、b的状态。
【解析】选B。根据图中c点的c(Ag+)和c(Br-)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10-13,A正确;在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br-)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,故B错;在a点时Qc2.3×10-3,所以有CH3COOAg沉淀生成,正确;B项,使Cl-沉淀,所需Ag+浓度的最小值为c(Ag+)==1.8×10-7(mol·L-1),使Cr沉淀所需Ag+浓度的最小值为c(Ag+)==4.36×10-5(mol·L-1),所以先产生AgCl沉淀,不正确;C项,c(OH-)==10-5mol·L-1,pH=9,所以要产生Mg(OH)2沉淀,pH应控制在9以上;D项, Ksp只受温度影响。
11.【解析】由Ksp表达式不难看出其与溶解度的关系,在硫酸钙的悬浊液中存在着:CaSO4(s)S(aq)+Ca2+(aq),而加入Na2CO3后,溶液中C浓度较大,而CaCO3的Ksp较小,故C与Ca2+结合生成沉淀,即C+Ca2+====CaCO3↓。既然是探究性实验,必须验证所推测结果的正确性,故设计了③④步操作,即验证所得固体是否为碳酸钙。
答案:(1)大 (2)Na2CO3(aq)+CaSO4(s)====Na2SO4(aq)+CaCO3(s)
(3)洗去沉淀中附着的S
(4)向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解,并生成无色无味的气体
12.【解析】(1)AgCl、AgBr、AgI均是AB型,c(Ag+)分别为×10-5(mol·L-1)≈1.4×10-5(mol·L-1)、×10-7(mol·L-1)≈7.3×10-7(mol·L-1)、×10-9(mol·L-1)≈9.1×10-9(mol·L-1);后两种是A2B型,c2(Ag+)·c(Ag+)=Ksp,则c(Ag+)=,Ag2S、Ag2CrO4中c(Ag+)分别为1.59×10-16(mol·L-1)、1.59×10-4(mol·L-1)。故Ag+物质的量浓度由大到小的顺序为Ag2CrO4>AgCl>AgBr>AgI>Ag2S。
(2)出现共沉淀,此时必须同时发生两个平衡:
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);
c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)=2.0×10-10……①
AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq),
c(Ag+)·c(Br-)=Ksp(AgBr)=5.4×10-13……②
两者相比得:
c(Br-)/c(Cl-)=5.4×10-13/2.0×10-10=2.7×10-3。
(3)由c(Ag+)大小知,饱和时只有Ag2CrO4中的c(Ag+)比AgCl中的c(Ag+)大,在AgCl沉淀完后再产生Ag2CrO4沉淀,其他均在AgCl之前沉淀,不能作指示剂,另外这里作指示剂时,生成的沉淀必须有颜色。
答案:(1)Ag2CrO4>AgCl>AgBr>AgI>Ag2S
(2)2.7×10-3 (3)D
【方法技巧】溶液中的关联平衡
在同一溶液中存在两个或多个平衡状态,若这两个或多个平衡常数中有相同的离子,则这些平衡可称为关联平衡,我们可将两个平衡常数表达式相乘或相除,得到相应的浓度关系。
13.【解题指南】解答本题时要先明确以下两点:
(1)只有两种离子完全沉淀的pH相差较大时,才可通过调节溶液的pH进行分离提纯。
(2)一般来说,溶度积小的先沉淀,易转化为溶度积更小的。
【解析】(1)由图可知,在pH=3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。
(2)要除去Fe3+的同时必须保证Cu2+不能沉淀,因此pH应保持在4左右。
(3)从图示关系可看出,Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小,不能通过调节pH而达到分离的目的。
(4)要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的FeS,使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀,同时又不会引入其他离子。
答案:(1)Cu2+ (2)B
(3)不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小
(4)B
