题目内容

已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡：
MmAn（s）═mMn+（aq）+nAm-（aq）
Ksp=cm（Mn+）?cn（Am-），称为溶度积．
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，查得如下资料：（25℃）
难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3 Mg（OH）2
Ksp 2.8×10-9 9.1×10-6 6.8×10-6 1.8×10-11
实验步骤如下：
①往100mL 0.1mol?L-1的CaCl2溶液中加入100mL 0.1mol?L-1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成．
②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3g，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液．
③再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液．
④
．
．
．
（1）由题中信息Ksp越大，表示电解质的溶解度越
大
大
（填“大”或“小”）．
（2）写出第②步发生反应的化学方程式：
Na2CO3+CaSO4═Na2SO4+CaCO3↓
Na2CO3+CaSO4═Na2SO4+CaCO3↓
．
（3）设计第③步的目的是
洗去沉淀中附着的SO42-
洗去沉淀中附着的SO42-
．
（4）请补充第④步操作及发生的现象：
向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解出无色无味气体
向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解出无色无味气体
．
分析：（1）根据Ksp的含义分析；
（2）硫酸钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀；
（3）上层清液里有Na2SO4，所以沉淀上有附着的硫酸根离子，要洗去；
（4）检验生成的沉淀是不是碳酸钙．
解答：解：（1）Ksp越大，饱和溶液中离子的浓度越大，电解质的溶解度越大，故答案为：大；
（2）硫酸钙的Ksp比碳酸钙大，当加入碳酸钠时会反应生成碳酸钙沉淀，其反应方程式为：Na2CO3+CaSO4=Na2SO4+CaCO3↓，故答案为：Na2CO3+CaSO4=Na2SO4+CaCO3↓；
（3）上层清液里有Na2SO4，故应洗去沉淀上附着的SO42-，故答案为：洗去沉淀中附着的SO42-；
（4）因为前面加入了固体Na2CO3，生成CaCO3，向沉淀中加入足量的盐酸，如果沉淀完全溶解并放出无色无味气体，说明该沉淀是碳酸钙，说明CaSO4加入碳酸钠后生成了碳酸钙，
故答案为：向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解出无色无味气体．
点评：本题是一道实验探究题，考查了学生分析问题解决问题的能力，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
中学化学中的平衡理论主要包括：化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡4种，且均符合平衡移动原理．请回答下列问题：
Ⅰ．常温下有浓度均为0.1mol?L-1的四种溶液：①NaHCO3、②Na2CO3、③HCl、④NH3?H2O．
（1）溶液①、②、③pH值由小到大的顺序为
③＜①＜②
③＜①＜②
．（填序号）
（2）向④中加入少量氯化铵固体，此时c（NH4+）/c（OH-）的值
增大
增大
 （填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）取10mL溶液③，加水稀释到100mL，则此时溶液中由水电离出的c（H+）=
10-12 mol?L-1
10-12 mol?L-1
．
（4）上述溶液中，既能与氢氧化钠溶液反应，又能和硫酸反应的溶液中离子浓度由大到小的顺序为
c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+）＞c（CO32-）
c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+）＞c（CO32-）
．
（5）若将③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性，则混合前③的体积
小于
小于
④的体积（填“大于”、“小于”或“等于”）．
Ⅱ．难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡．在常温下，溶液中各离子浓度以它们化学计量数为指数的乘积是一个常数，叫溶度积常数（Ksp）．当溶液中各离子浓度指数的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之固体溶解．若某CuSO4溶液中c（Cu2+）=0.02mol?L-1，如果生成Cu（OH）2沉淀，应调整溶液pH，使之大于
5
5
 （已知Ksp=2.0×10-20）．
A．已知常温下，AgBr的Ksp=4.9×10-13，AgI的Ksp=8.3×10-17．
（1）通常情况下，AgBr呈
浅黄
浅黄
色，见光变
黑
黑
色；
（2）现向AgBr的悬浊液中：
①加入AgNO3固体，则c（Br-）
变小
变小
（填“变大”、“变小”或“不变”，下同）；
②若改加更多的AgBr固体，则c（Ag+）
不变
不变
；
③若改加更多的KI固体，则c（Ag+）
变小
变小
，c（Br-）
变大
变大
；
（3）有关难溶盐的溶度积及溶解度有以下叙述，其中正确的是
CD
CD
；
A．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，升高温度，Ksp 一定增大
B．两种难溶盐电解质，其中Ksp小的溶解度也一定小
C．难溶盐电解质的Ksp与温度有关
D．向AgCl的悬浊液中加入适量的水，使AgCl再次达到溶解平衡，AgCl的Ksp不变，其溶解度也不变
B．最近有人制造了一种燃料电池使汽油氧化直接产生电流，其中一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-．回答下列问题：
（1）以锌烷为汽油的代表物，则这个电池放电时必发生反应的化学方程式是
2C8H18+25O2→16CO2+18H2O
2C8H18+25O2→16CO2+18H2O
．
（2）这个电池负极的电极反应式为C8H18+25O2--50e-═8CO2+9H2O，，正极的电极反应式为
O2+4e-═2O2-
O2+4e-═2O2-
．固体电解质里O2-的移动方向是
向负极移动
向负极移动
，向外电路释放电子的电极是
负极
负极
．

（15分）化学学科中的平衡理论主要包括：化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种，且均符合勒夏特列原理。请回答下列问题：
Ⅰ．有甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器，
发生反应3A(g)+B(g)  xC(g)    △H = QKJ/mol
回答下列问题：
（1）下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是             （填序号）
①化学反应速率：v(A)="3v(B)                 " ②混合气体的密度保持不变
③有3molA消耗的同时有1molB生成       ④ C的浓度保持不变
（2）根据试验测得的数据可知，温度越高该反应的化学平衡常数越大，则Q    0（填“大于”或“小于”）
（3）向甲中通入6molA和2molB，向乙中通入1.5molA、0.5molB和3molC，将两容器的温度恒定在770K，使反应3A(g)+B(g) xc(g)达到平衡，此时测得甲、乙两容器中C的体积分数均为0.2 。
①若平衡时，甲、乙两容器中A的物质的量相等，则x=         ；
②平衡时甲中A的体积分数为              ；
③若平衡时两容器的压强不相等，则两容器中压强之比为          
Ⅱ．（1）pH＝3的盐酸a L，分别与下列3种溶液混合，充分反应后溶液呈中性：
①pH＝11的氨水b L；②物质的量浓度为1×10-3 mol/L 氨水c L；
③c(OH-)＝1×10-3 mol/L的Ba(OH)2溶液d L；
试判断a、b、c、d的大小关系正确的是              
A．a＝b＞c＞d     B．b＞a＝d＞c    C．c＞a＞d＞b   D．c＞a＝d＞b
（2）已知室温的条件下，pH均为5的H2SO4溶液和NH4Cl溶液，两溶液中c（H+） ? c（OH-）=___________；各取5mL上述溶液，分别加水稀释至50mL，pH较大的是________溶液；各取5mL上述溶液，分别加热到90℃，pH较小的是________溶液。
（3）同浓度的下列溶液：①NH4Al(SO4)2；②NH4Cl；③NH3·H2O；④CH3COONH4，其中c(NH4+) 由大到小的顺序是：                (填编号)。
Ⅲ．一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，其平衡常数Ksp=cm（An+）×cn（Bm—），称为难溶电解质的溶度积。
（1）在25℃，AgCl的白色悬浊液中，依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液，观察到的现象是                        ；
（2）下列叙述不正确的是       （填字母）
A．溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀
B．25℃时，AgCl固体在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同。
C．25℃时，饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中所含Ag+的浓度相同

一定温度下的难溶电解质在水溶液中达到溶解平衡时。已知下表数据

物质

Fe(OH)2

Cu(OH)2

Fe(OH)3

Ksp/25℃

8.0×10-16

2.2×10-20

4.0×10-38

完全沉淀时的PH值

≥9.6

≥6.4

3～4

 

对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法，不科学的是

A.向该溶液中加少量铁粉不能观察到红色固体析出

B.该溶液中c(SO42-)：[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]＞5:4

C.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀

D.向该溶液中加入适量氯水，并调节pH值到3～4后过滤，得到纯净的CuSO4溶液

 
A．已知常温下，AgBr的Ksp=4.9×10-13，AgI的Ksp=8.3×10-17．
（1）通常情况下，AgBr呈______色，见光变______色；
（2）现向AgBr的悬浊液中：
①加入AgNO3固体，则c（Br-）______（填“变大”、“变小”或“不变”，下同）；
②若改加更多的AgBr固体，则c（Ag+）______；
③若改加更多的KI固体，则c（Ag+）______，c（Br-）______；
（3）有关难溶盐的溶度积及溶解度有以下叙述，其中正确的是______；
A．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，升高温度，Ksp 一定增大
B．两种难溶盐电解质，其中Ksp小的溶解度也一定小
C．难溶盐电解质的Ksp与温度有关
D．向AgCl的悬浊液中加入适量的水，使AgCl再次达到溶解平衡，AgCl的Ksp不变，其溶解度也不变
B．最近有人制造了一种燃料电池使汽油氧化直接产生电流，其中一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-．回答下列问题：
（1）以锌烷为汽油的代表物，则这个电池放电时必发生反应的化学方程式是______．
（2）这个电池负极的电极反应式为C8H18+25O2--50e-═8CO2+9H2O，，正极的电极反应式为______．固体电解质里O2-的移动方向是______，向外电路释放电子的电极是______．

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