U7.13 · pH 与溶解度练习题 · pH and Solubility
涉及的课:U7.6 K 的性质(反转、乘系数、相加)U7.13 pH 与溶解度
- 1多选
加入强酸后,下列哪些难溶盐的溶解度会明显增大?选出全部正确的选项。
可能有不止一个正确选项,选好后点“提交”。
解析阴离子是碱(OH⁻)或弱酸的共轭碱(CO₃²⁻、PO₄³⁻)时,H⁺ 会和它结合,使它的浓度减小,Q < Ksp,盐继续溶解。I⁻、Br⁻ 是强酸 HI、HBr 的共轭碱,几乎不和 H⁺ 结合,溶解度基本不受 pH 影响。
- 2填空
求 Fe(OH)₃(Ksp = 4 × 10−38)在 pH = 3.00 的缓冲溶液中的摩尔溶解度。
× 10mol/L解析pH = 3.00,pOH = 11.00,c(OH⁻) = 1 × 10−11 mol/L,由缓冲溶液固定。c(Fe³⁺) = s = Ksp ÷ c³(OH⁻) = 4 × 10−38 ÷ (1 × 10−11)³ = 4 × 10−5 mol/L。在中性水中它几乎不溶,酸性越强溶解得越多,所以铁锈能用酸除去。
- 3单选
大理石(主要成分 CaCO₃)的台面被醋洒上后会被腐蚀。最好的解释是?
解析CaCO₃(s) ⇌ Ca²⁺ + CO₃²⁻。CO₃²⁻ 是弱酸的共轭碱,被醋酸提供的 H⁺ 消耗掉,平衡不断向溶解的方向移动,生成的 CO₂ 还会逸出。醋酸是弱酸;醋酸钙可溶;Ksp 只随温度变化。
- 4单选
牙釉质的主要成分是羟基磷灰石 Ca₅(PO₄)₃OH。含氟牙膏能把一部分转化为氟磷灰石 Ca₅(PO₄)₃F,使牙齿更耐酸。最好的解释是?
解析口腔里的酸(H⁺)与羟基磷灰石中的 OH⁻、PO₄³⁻ 结合,使牙釉质溶解。F⁻ 是 HF 的共轭碱,碱性比 OH⁻ 弱得多,H⁺ 不容易和它结合,所以氟磷灰石在酸中溶解得少。F⁻ 不能中和酸;氟磷灰石里也有磷酸根。
- 5填空
25 °C 时 Mg(OH)₂ 的 Ksp = 8.9 × 10−12,Kw = 1.0 × 10−14。求 Mg(OH)₂(s) + 2H⁺(aq) ⇌ Mg²⁺(aq) + 2H₂O(l) 的 K。
× 10解析把 Mg(OH)₂(s) ⇌ Mg²⁺ + 2OH⁻(Ksp)和 2 × [H⁺ + OH⁻ ⇌ H₂O](每个 K = 1/Kw)相加,2OH⁻ 抵消。K = Ksp × (1/Kw)² = 8.9 × 10−12 ÷ (1.0 × 10−14)² = 8.9 × 1016。K 极大,所以 Mg(OH)₂ 很容易溶于酸(抗酸药就利用这一点)。
- 6单选
下图是两种难溶盐 X(CaF₂)和 Y(AgCl)的溶解度随 pH 的变化(都以 pH 7 时的溶解度为 1)。pH 低于约 4 时 X 的溶解度明显增大,Y 却不变,原因是?
解析HF 是弱酸(Ka ≈ 6.4 × 10⁻⁴),pH 接近或低于它的 pKa(约 3.2)时,大部分 F⁻ 被 H⁺ 结合成 HF。c(F⁻) 减小,CaF₂(s) ⇌ Ca²⁺ + 2F⁻ 向右移动,溶解度上升:pH 2 时约为 pH 7 时的 6.5 倍。HCl 是强酸,Cl⁻ 几乎不结合 H⁺,所以 AgCl 的溶解度不随 pH 变。Ca²⁺ 不和 H⁺ 反应;AgCl 的 Ksp 其实比 CaF₂ 小得多。