高中化学练习题【沉淀溶解平衡】

高中化学练习题【沉淀溶解平衡】
一、选择题(1～8题只有一个正确答案，9～11题有一个或两个正确答案)
1．有关CaCO3的沉淀溶解平衡的说法中，不正确的是
() A．CaCO3沉淀析出和沉淀溶解不断进行，但速率相等
B．CaCO3溶于Na2CO3溶液达到溶解平衡时，[Ca2＋]与[CO2－3]相等
C．升高温度，CaCO3沉淀的溶解度和溶度积均增大
D．向CaCO3溶解平衡体系中加入纯碱固体，会有CaCO3析出
[答案]B
2．某些盐能溶解沉淀，利用下表三种试剂进行实验，相关分析不正确的是
() 编号①②③
分散质Mg(OH)2HCl NH4Cl
备注悬浊液 1 mol·L－1 1 mol·L－1 A．向①中加入酚酞溶液显红色，说明物质的“不溶性”是相对的
B．分别向少量Mg(OH)2沉淀中加入适量等体积的②、③，沉淀均能快速彻底溶解
C．①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NH＋4(aq)Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(l) D．向①中加入②，[OH－]减小，Mg(OH)2溶解平衡正向移动
[答案]B
3．某兴趣小组进行下列实验：
①将0.1 mol·L－1 MgCl2溶液和0.5 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合得到浊液
②取少量①中浊液，滴加0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，出现红褐色沉淀
③将①中浊液过滤，取少量白色沉淀，滴加0.1 mol·L－1FeCl3溶液，白色沉淀变为红褐色沉淀
④另取少量白色沉淀，滴加饱和NH4Cl溶液，沉淀溶解
下列说法中不正确的是()
A．将①中所得浊液过滤，所得滤液中含少量Mg2＋
B ．①中浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)
Mg 2＋(aq)＋2OH －(aq)
C ．实验②和③均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶
D ．NH 4Cl 溶液中的NH ＋4可能是④中沉淀溶解的原因
C [MgCl 2溶液与NaOH 溶液等体积混合得到Mg(OH)2悬浊液，剩余NaOH ，但仍存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg 2＋(aq)＋2OH －(aq)。

实验②中是因为剩余的NaOH 和氯化铁之间反应生成Fe(OH)3，不能比较Fe(OH)3和Mg(OH)2的溶解能力，故C 错误。

]
4．已知25 ℃时，Mg(OH)2的溶度积常数K sp ＝5.6×10－12 mol 3·L －3。

取适量的MgCl 2溶液，加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得溶液的pH ＝13，下列说法不正确的是( )
A ．所得溶液中的[H ＋]＝10－13 mol·L －1
B ．所得溶液中由水电离产生的[OH －]＝10－13 mol·L －1
C ．所得溶液中的[Mg 2＋]＝5.6×10－10 mol·L －1
D ．所加烧碱溶液的pH ＝13
[答案] D
5．已知lg 2＝0.301 0，K sp [Mn(OH)2]＝2.0×10－13 mol 3·L －3。

实验室制氯气的废液中含[Mn 2＋]＝0.1 mol·L －1，向该溶液中滴加稀氢氧化钠溶液至Mn 2＋完全沉淀的最小pH 等于( )
A ．8.15
B ．9.3
C ．10.15
D ．11.6
C [Mn 2＋沉淀较为完全时的浓度为1×10－5 mol·L －1，已知K sp ＝[Mn 2＋][OH －]2，[OH －]＝K sp [Mn 2＋]＝2×10－131×10－5 mol·L －1＝2×10－4 mol·L －1，[H ＋]＝K W [OH －]＝10－142×10－4
mol·L －1＝22×10－10 mol·L －1，所以pH ＝－lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫ 22×10－10＝10＋12lg 2
≈10.15。

]
6．已知部分钡盐的溶度积如下：K sp(BaCO3)＝5.1×10－9 mol2·L－2，K sp[Ba(IO3)2]＝6.5×10－10 mol3·L－3，K sp(BaSO4)＝1.1×10－10 mol2·L－2，K sp(BaCrO4)＝1.6×
10－10mol2·L－2。

一种溶液中存在相同浓度的CO2－3、CrO2－4、IO－3、SO2－4，且浓度均为0.001 mol·L－1，若向该溶液中逐滴滴入BaCl2溶液，首先发生的离子反应为
() A．Ba2＋＋CO2－3===BaCO3↓
B．Ba2＋＋CrO2－4===BaCrO4↓
C．Ba2＋＋2IO－3===Ba(IO3)2↓
D．Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓
D[根据溶度积公式及溶液中阴离子的浓度，可以计算出开始出现BaCO3、BaCrO4、Ba(IO3)2、BaSO4沉淀时[Ba2＋]分别为5.1×10－6 mol·L－1、1.6×10－7 mol·L－1、6.5×10－4 mol·L－1、1.1×10－7 mol·L－1，故最先出现的沉淀是BaSO4，D项正确。

]
7．工业上用化学法除锅炉的水垢时，先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去[已知：K sp(CaCO3)＝1×10－10 mol2·L－2，K sp(CaSO4)＝9×10－6 mol2·L－2]。

下列说法错误的是() A．温度升高，Na2CO3溶液的K W和[OH－]均会增大
B．沉淀转化的离子方程式为CO2－3(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SO2－4(aq) C．该条件下，CaCO3的溶解度约为1×10－3 g
D．CaCO3和CaSO4共存的悬浊液中，[SO2－4]
[CO2－3]
＝9×104
[答案]C
8．常温时，Ca(OH)2和CaWO4(钨酸钙)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

下列分析不正确的是()
A．常温时K sp[Ca(OH)2]>K sp(CaWO4)
B．a点表示无Ca(OH)2沉淀、有CaWO4沉淀
C．加热饱和Ca(OH)2溶液有白色沉淀生成
D．常温时这两种饱和溶液中[Ca2＋]相等
D[D项，设饱和氢氧化钙溶液中钙离子浓度为x mol·L－1，则氢氧根离子浓度为2x mol·L－1，x×(2x)2＝1.0×10－7,4x3＝1.0×10－7，x＝325×10－3，饱和钨酸钙溶液中钙离子浓度为y mol·L－1，钨酸根离子浓度也为y mol·L－1，则y2＝1.0×10－10，y＝1.0×10－5，x>y，不正确。

]
9．在t℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

又知t℃时AgCl 的K sp＝4×10－10 mol2·L－2，下列说法不正确的是()
A．在t℃时，AgBr的K sp为4.9×10－13 mol2·L－2
B．在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点变到b点
C．图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D．在t℃时，AgCl(s)＋Br－(aq)AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K≈816 B[根据图中c点的[Ag＋]和[Br－]可得，该温度下AgBr的K sp为4.9×10－13 mol2·L－2，A正确；在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后，[Br－]增大，溶解平衡逆向移动，[Ag＋]减小，B错；在a点时Q c<K sp，故为AgBr的不饱和溶液，C正
确；在t℃时，平衡常数K＝[Cl－]/[Br－]＝K sp(AgCl)/K sp(AgBr)，代入数据得K≈816，D正确。

]
10．常温下，用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 mol·L－1的KCl、K2C2O4溶液，所得沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O2－4的水解)。

下列叙述正确的是
()
A．n点表示AgCl的不饱和溶液
B．K sp(Ag2C2O4)的数量级等于10－11 mol3·L－3
C．Ag2C2O4(s)＋2Cl－(aq)2AgCl(s)＋C2O2－4(aq)的平衡常数为109.04 L·mol－1
D．向[Cl－]＝[C2O2－4]的混合液中滴入AgNO3溶液时，先生成Ag2C2O4沉淀
BC[由题图可知，当[Cl－]相同时，[Ag＋]越大，－lg
[Ag＋]
mol·L－1
越小，故AgCl
曲线上方的点表示不饱和溶液，曲线下方的点表示过饱和溶液，即n点表示AgCl 的过饱和溶液，A项错误；根据图像可知，当[Ag＋]＝10－4 mol·L－1时，[Cl－]＝10－5.75 mol·L－1，[C2O2－4]＝10－2.46 mol·L－1，所以K sp(AgCl)＝[Ag＋][Cl－]＝10－9.75 mol2·L－2，K sp(Ag2C2O4)＝[Ag＋]2[C2O2－4]＝10－10.46 mol3·L－3＝100.54×10－11
mol3·L－3，即K sp(Ag2C2O4)的数量级为10－11 mol3·L－3，B项正确；Ag2C2O4(s)＋
2Cl－(aq)2AgCl(s)＋C2O2－4(aq)的平衡常数为[C2O2－4]
[Cl－]2
＝
[C2O2－4][Ag＋]2
[Cl－]2[Ag＋]2
＝
K sp(Ag2C2O4)
K2sp(AgCl)
＝109.04 L·mol－1，C项正确；AgCl溶液中，[Ag＋]＝K sp(AgCl)/[Cl－]
＝10－9.75
[Cl－]
mol·L－1，Ag2C2O4溶液中，[Ag＋]＝
K sp(Ag2C2O4)
[C2O2－4]
＝
10－10.46
[C2O2－4]
mol·L－1，假设[Cl－]＝[C2O2－4]＝1 mol·L－1，则Ag2C2O4溶液中[Ag＋]较大，因此向[Cl－]＝[C2O2－4]的混合液中滴入AgNO3溶液时，先生成AgCl沉淀，D项错误。

]
11.常温下，取一定量的PbI2固体配成饱和溶液，T时刻改变
某一条件，离子的浓度变化如图所示[注：第一次平衡时[I－]＝2×10
－3 mol·L－1，[Pb2＋]＝1×10－3 mol·L－1]，下列有关说法正确的是
()
A．常温下，PbI2的K sp＝2×10－6 mol3·L－3
B．温度不变，向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，PbI2的溶度积不变，Pb2＋浓度不变
C．常温下K sp(PbS)＝8×10－28 mol2·L－2，向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液，PbI2(s)＋S2－(aq)PbS(s)＋2I－(aq)反应的化学平衡常数为5×1018 mol·L－1 D．T时刻改变的条件是升高温度，PbI2的K sp增大
C[由PbI2Pb2＋＋2I－得K sp＝[Pb2＋][I－]2＝1×10－3×(2×10－3)2 mol3·L －3＝4×10－9 mol3·L－3，A错误；由于硝酸铅是强电解质，完全电离产生Pb2＋，温度不变，PbI2的溶度积不变，但Pb2＋浓度增大，B错误；PbI2(s)＋S2－(aq)PbS(s)
＋2I－(aq)反应的平衡常数K＝[I－]2
[S2－]
＝K sp(PbI2)
K sp(PbS)
＝
4×10－9
8×10－28
mol·L－1＝5×1018
mol·L－1，C正确；T时刻若改变的条件是升高温度，[Pb2＋]、[I－]均呈增大趋势，D错误。

]
二、非选择题
12．根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：
(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中[CO2－3]＝
10－3 mol·L－1，则Ca2＋是否沉淀完全？________(填“是”或“否”)。

[已知[Ca2＋]≤10－5 mol·L－1时可视为沉淀完全；K sp(CaCO3)＝4.96×10－9 mol2·L－2。

]
(2)已知：25 ℃时，K sp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12 mol3·L－3；酸碱指示剂百里酚
蓝变色的pH范围如下：
25 ℃时，在2
________。

(3)向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的盐酸，生成沉淀。

已知该温度下AgCl的K sp＝1.0×10－10 mol2·L－2，忽略溶液的体积变化，请计算：
①完全沉淀后，溶液中[Ag＋]＝________。

②完全沉淀后，溶液中pH＝________。

③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL0.001 mol·L－1的盐酸，是否有白色沉淀生成？______(填“是”或“否”)。

[解析](1)根据K sp(CaCO3)＝[Ca2＋][CO2－3]＝4.96×10－9 mol2·L－2，得[Ca2＋]
＝4.96×10－9
10－3
mol·L－1＝4.96×10－6 mol·L－1<10－5 mol·L－1，可视为沉淀完全。

(2)设Mg(OH)2饱和溶液中[OH－]为x mol·L－1，则0.5x3＝5.6×10－12，x>1×
10－4，[H＋]<1×10－10 mol·L－1，则pH>10，溶液为蓝色。

(3)①反应前，n(Ag＋)＝0.018 mol·L－1×0.05 L＝0.9×10－3 mol，n(Cl－)＝0.020 mol·L－1×0.05 L＝1×10－3 mol，反应后剩余的Cl－为0.1×10－3 mol，则混合溶液中，[Cl－]＝1.0×10－3 mol·L－1，[Ag＋]＝K sp(AgCl)
[Cl－]
＝1.0×10－7 mol·L－1。

②H＋没有参与反应，完全沉淀后，[H＋]＝0.010 mol·L－1，pH＝2。

③因为加入的盐酸中
[Cl－]和反应后所得溶液中的[Cl－]相同，[Cl－]没有改变，溶液体积增大，则[Ag＋]变小，所以Q c＝c(Ag＋)·c(Cl－)<K sp(AgCl)，没有沉淀产生。

[答案](1)是(2)蓝色
(3)①1.0×10－7 mol·L －1 ②2 ③否
13．按要求回答下列问题。

(1)将AgNO 2和AgCl 的饱和溶液等体积混合后，加入足量的硝酸银溶液，生成的沉淀n (AgNO 2)__ _______n (AgCl)(填“大于”“小于”或“等于”)。

[该温度下K sp (AgNO 2)＝2×10－8 mol 2·L －2；K sp (AgCl)＝1.8×10－10 mol 2·L －2]
(2)已知25 ℃时K sp [Fe(OH)3]＝4.0×10－38 mol 4·L －4，此温度下若在实验室中配制5 mol·L －1 100 mL FeCl 3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入________mL 2 mol·L －1的盐酸(忽略加入盐酸体积)。

(3)Na 2SO 3溶液与CaCl 2溶液混合会生成难溶的CaSO 3(K sp ＝3.1×10－7 mol 2·L －2)，现将等体积的CaCl 2溶液与Na 2SO 3溶液混合，若混合前Na 2SO 3溶液的浓度为2×10－3 mol·L －1，则生成沉淀所需CaCl 2溶液的最小浓度为________。

(4)在某温度下，K sp (FeS)＝6.25×10－18 mol 2·L －2，FeS 饱和溶液中[H ＋]与[S 2－]之间存在关系：[H ＋]2[S 2－]＝1.0×10－22 mol 3·L －3，为了使溶液里[Fe 2＋]达到 1 mol·L －1，现将适量FeS 投入其饱和溶液中，应调节溶液中的[H ＋]约为________。

[解析] (2)若使配制过程不出现浑浊现象，则[Fe 3＋][OH －]3≤K sp ，代入有关
数据后可求出[OH －]≤
3
4.0×10－385＝2×10－13 mol·L －1，[H ＋]≥5×10－2 mol·L －1，故至少要加入2.5 mL 相应的盐酸。

(3)根据CaSO 3的K sp ＝3.1×10－7 mol 2·L －2，生成沉淀所需CaCl 2溶液的最小
浓度为3.1×10－7
2×10－3
2
×2 mol·L －1＝6.2×10－4 mol·L －1。

(4)根据K sp (FeS)得：[S 2－]＝6.25×10－18
1
mol·L －1＝6.25×10－18 mol·L －1，根据[H ＋]2[S 2－]＝1.0×10－22 mol 3·L －3得：[H ＋]＝
1.0×10－226.25×10－18
mol·L －1＝4×10－3 mol·L －1。

[答案] (1)大于 (2)2.5
(3)6.2×10－4 mol·L－1
(4)4×10－3 mol·L－1。