Question

4．已知下列物质在20℃下的K_sp如下，试回答下列问题：

化学式	颜色	Ksp
AgCl	白色	2.0×10-10
AgBr	浅黄色	5.4×10-13
AgI	黄色	8.3×10-17
Ag2S	黑色	2.0×10-48
Ag2CrO4	红色	2.0×10-12

（1）20℃时，上述五种银盐饱和溶液中，Ag⁺物质的量浓度由大到小的顺序是：Ag₂CrO₄＞AgCl＞AgBr＞AgI＞Ag₂S．
（2）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，当两种沉淀共存时，$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=2.7×10^-3．
（3）测定水体中氯化物的含量，常用标准硝酸银法进行滴定，滴定时，应加入的指示剂是D．
A．KBr         B．KI         C．K₂S         D．K₂CrO₄．

Answer 1

分析 （1）依据溶度积常数计算银离子浓度比较判断；
（2）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，当两种沉淀共存时依据氯化银和溴化银的溶度积可知，氯化银溶解度大于溴化银，依据氯化银和溴化银的溶度积计算和沉淀转化关系计算得到；
（3）测定水体中氯化物的含量，必须使氯离子完全生成白色沉淀，指示沉淀反应完全的试剂溶解性一定小于氯化银，所以本题应在Ag⁺和Cl^-生成AgCl沉淀后，再生成不同颜色沉淀指示沉淀终点，则指示剂的溶解度应比AgCl大来分析判断．

解答 解：（1）20℃时，上述三种银盐饱和溶液中，Ag⁺物质的量浓度可以计算得到：
①Ksp（AgCl）=c（Ag⁺）×c（Cl^-）=2.0×10^-10，c（Ag⁺）=$\sqrt{2×1{0}^{-10}}$；
②Ksp（AgBr）=c（Ag⁺）×c（Br^-）=5.4×10^-13，c（Ag⁺）=$\sqrt{5.4×1{0}^{-13}}$；
③Ksp（AgI）=c（Ag⁺）×c（I^-）=8.3×10^-17，c（Ag⁺）=$\sqrt{8.3×1{0}^{-17}}$；
④Ksp（Ag₂S）=c（Ag⁺）²×c（S^2-）=2.0×10^-48，c（Ag⁺）=$\root{3}{2×2.0×1{0}^{-48}}$
⑤Ksp（Ag₂CrO₄）=c（Ag⁺）²×c（CrO₄^2-）=2.0×10^-12，c（Ag⁺）=$\root{3}{2×2.0×1{0}^{-12}}$，
所以三种银盐的饱和溶液中，Ag⁺物质的量浓度由大到小的顺序是：Ag₂CrO₄＞AgCl＞AgBr＞AgI＞Ag₂S，
故答案为：Ag₂CrO₄＞AgCl＞AgBr＞AgI＞Ag₂S；
（2）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，当两种沉淀共存时，依据溶度积常数判断AgBr的溶解度小于AgCl溶解度，AgCl+Br^-=AgBr+Cl^-；Ksp=c（Ag⁺）×c（Cl^-），Ksp=c（Ag⁺）×c（Br^-），所以，$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{{K}_{sp}（AgBr）}{{K}_{sp}（AgCl）}$=$\frac{5.4×1{0}^{-3}}{2.0×1{0}^{-10}}$=2.7×10^-3，
故答案为：2.7×10^-3；
（3）由（1）计算可知，同浓度的银离子需要的氯离子浓度小于铬酸根离子浓度，说明铬酸银溶解度大于氯化银；加入K₂CrO₄，做指示剂可以测定氯化物的含量，氯化银、溴化银、碘化银的组成都是1：1，依据Ksp可以直接比较溶解性大小为氯化银＞溴化银＞碘化银；随Ksp的减小，应先出现碘化银沉淀、再出现溴化银，最后才沉淀氯化银，碘化银优先于氯化银析出，不能测定氯化物的含量，
故答案为：D．

点评 本题考查难溶电解质的溶解平衡的计算，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，注意把握相关计算公式的运用，难度中等．