近年高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡第4节难溶电解质的溶解平衡课时练(2021年整理)
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2019版高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡第4节难溶电解质的溶解平衡课时跟踪练
编辑整理:
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第4节难溶电解质的溶解平衡
课时跟踪练
一、选择题
1.有关CaCO3的溶解平衡的说法中,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难溶于水,其饱和溶液几乎不导电,属于弱电解质溶液
C.升高温度,CaCO3沉淀的溶解度增大
D.向CaCO3沉淀中加入纯碱固体,CaCO3的溶解度降低
解析:A项,达到平衡v沉淀溶解=v沉淀析出,正确;B项,CaCO3难溶于水,但溶解的部分完全电离出离子,属于强电解质溶液,错误;C项,一般温度越高,溶解度越大,正确;D项纯碱电离出CO错误!抑制CaCO3沉淀溶解,CaCO3的溶解度降低,正确。
答案:B
2.下列有关溶度积常数K sp的说法正确的是()
A.常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的K sp减小
B.溶度积常数K sp只受温度影响,温度升高K sp减小
C.溶度积常数K sp只受温度影响,温度升高K sp增大
D.常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的K sp不变
解析:温度不变,溶度积常数不变,故A项不正确;大多数的难溶物温度升高,K sp增大,但也有少数物质相反,故B、C均不正确。
答案:D
3.把Ca(OH)2放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)。
下列说法正确的是( )
A.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
B.给溶液加热,溶液的pH升高
C.向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加
D.向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
解析:恒温下K sp不变,加入CaO后,溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液,pH 不变,A错误;加热,Ca(OH)2的溶解度减小,溶液的pH降低,B错误;加入Na2CO3溶液,沉淀溶解平衡向右移动,Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体,固体质量增加,C正确;加入NaOH固体平衡向左移动,Ca(OH)2固体质量增加,D错误。
答案:C
4.化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),下列说法错误的是( ) A.MnS的K sp比CuS的K sp大
B.该反应达平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)
C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大
D.该反应的平衡常数K=错误!
解析:根据沉淀转化向溶度积小的方向进行,K sp(MnS)>K sp(CuS),A 正确;该反应达平衡时c(Mn2+)、c(Cu2+)保持不变,但不一定相等,B错误;往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,平衡向正方向移动,c(Mn2+)变大,C正确;该反应的平衡常数K=错误!=错误!=错误!,D正确。
答案:B
5.20 ℃时,PbCl2(s)在不同浓盐酸中的最大溶解量(单位:g·L-1)如图所示.下列叙述正确的是( )
A.盐酸浓度越大,K sp(PbCl2)越大
B.PbCl2能与一定浓度的盐酸反应
C.x、y两点对应的溶液中c(Pb2+)相等
D.往含Pb2+溶液中加入过量浓盐酸,可将Pb2+完全转化为PbCl2(s)解析:K sp(PbCl2)只与温度有关,盐酸浓度改变时,K sp(PbCl2)不变,A 项错误;增大盐酸浓度,PbCl2(s)平衡逆向移动,PbCl2的溶解量减小,而
c(HCl)大于1 mol·L-1时,增大c(HCl),PbCl
2
(s)的溶解量增大,说明PbCl2能与一定浓度的盐酸反应,B项正确;x、y两点PbCl2的溶解量相等,但y 点时HCl与PbCl2发生了反应,故x、y两点对应的溶液中c(Pb2+)不相等,C 项错误;PbCl2(s)存在溶解平衡,且PbCl2(s)能与浓盐酸反应,故往含Pb2+的溶液中加入过量浓盐酸,不能将Pb2+完全转化为PbCl2(s),D项错误。
答案:B
6.已知25 ℃时一些难溶物质的溶度积常数如下:
化学式Zn(OH)2ZnS AgCl Ag2S MgCO3Mg(OH)2
溶度积5×10-172.5×
10-22
1.8×
10-10
6。
3×
10-50
6。
8×
10-6
1.8×
10-11
A.2AgCl+Na2S===2NaCl+Ag2S
B.MgCO3+H2O===Mg(OH)2+CO2↑
C.ZnS+2H2O===Zn(OH)2↓+H2S↑
D.Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
解析:根据溶度积常数可知,溶解度:ZnS<Z n(OH)2,由于发生复分解反应时生成溶解度更小的物质,故C不正确。
答案:C
7.实验:①0.1 mol·L-1AgNO3溶液和0.1 mol·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;
②向滤液b中滴加0。
1 mol·L-1KI溶液,出现浑浊;
③向沉淀c中滴加0.1 mol·L-1KI溶液,沉淀变为黄色。
下列分析不正确的是()
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.滤液b中不含有Ag+
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶
解析:由于硝酸银和氯化钠混合后一定生成氯化银的悬浊液,所以在该
悬浊液中存在沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);向过滤后的滤液中加入0。
1 mol·L-1的KI,出现浑浊,说明在滤液b中仍然存在Ag+;沉淀总是向着生成物溶解度更小的方向移动,所以由实验③可知,由于沉淀由白色转化成黄色,所以是由氯化银转化成碘化银,所以碘化银比氯化银更难溶。
答案:B
8.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
B.分别向少量Mg(OH)2沉淀中加入适量等体积的②③,沉淀均能快速彻底溶解
C.①③混合后发生反应:Mg(OH)2(s)+2NH错误!Mg2++2NH3·H2O D.向①中加入②,c(OH-)减小,Mg(OH)2溶解平衡正向移动
解析:使酚酞显红色的溶液呈碱性,说明Mg(OH)2在水中有一定的溶解,电离使溶液呈碱性,A项正确;Mg(OH)2与NH4Cl溶液反应速率较小,沉淀不能快速彻底溶解,B项错误;NH错误!结合Mg(OH)2悬浊液中的OH-,促进Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动,促使Mg(OH)2沉淀溶解,C项正确;盐酸能够与Mg(OH)2发生中和反应,促使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动,D项正确。
答案:B
9.(2017·广州模拟)①已知t℃时AgCl的K sp=2×10-10;②在t℃时Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.在t℃时,Ag2CrO4的K sp为1×10-9
B.在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y点到X点
C.在t℃时,以0.01 mol·L-1AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 mol·L-1KCl
和0.01 mol·L-1K2CrO4的混合溶液,CrO错误!先沉淀
D.在t℃时,反应Ag 2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO错误!(aq)
的平衡常数K=2。
5×107
解析:依据图象曲线上的数据,结合溶度积常数概念计算即可得到,曲线上的点是沉淀溶解平衡,Ag 2CrO4的沉淀溶解平衡为Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO错误!;K sp=c2(Ag+)·c(CrO错误!)=(10-3)2×10-6=10-12,故
A错误;在饱和溶液中加入K2CrO4可使沉淀溶解平衡左移,溶度积常数不变,还是饱和溶液,点应在曲线上,故B错误;依据溶度积常数计算K sp(Ag2CrO4)
=c2(Ag+)·c(CrO错误!)=1×10-12,K sp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=2×
10-10,以0.01 mol·L-1AgNO3溶液滴定20 mL 0。
01 mol·L-1KCl和0。
01 mol·L
-1K
CrO4的混合溶液,c(CrO2-,4)=0。
01 mol·L-1,得到c(Ag+)=错误!mol·L 2
-1=1×10-5mol·L-1,0.01 mol·L-1KCl溶液中,c(Cl-)=0。
01 mol·L-1,依据溶度积计算得c(Ag+)=错误! mol·L-1=2×10-8mol·L-1,所以先析出氯化银沉淀,故C错误;在t℃时,Ag 2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO错误!(aq),离子浓度相同时,依据氯化银的溶度积和Ag2CrO4的溶度积计算,K=错误!=错误!=错误!=2.5×107,故D正确。
答案:D
二、非选择题
10.酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物.回收处理该废电池可得到多种化工原料.有关数据如下表所示:
化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3
K
近似值10-1710-1710-39
sp
,
42
其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解,铁变为________,加碱调节至pH为________时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为________时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1 mol·L-1)。
若上述过程不加H2O2的后果是________________________________,原因是
_______________________________________________________
______________________________________________________.
解析:铁溶于稀硫酸生成Fe2+,Fe2+被双氧水氧化为Fe3+。
K sp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-39,则铁刚好完全沉淀时,c(OH-)=错误! mol·L -1≈4.64×10-12mol·L-1,则c(H+)=错误!=错误! mol·L-1≈2.16×10-3mol·L -1,pH=2.7;K
[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·c2(OH-)=10-17,锌开始沉淀时,c(OH
sp
-)=错误! mol·L-1=10-8 mol·L-1,则,c(H+)=错误!=错误! mol·L-1=10-6 mol·L-1,pH=6;Zn(OH)2和Fe(OH)2的K sp相近,若不加H2O2,沉淀Zn2+的同时Fe2+也会沉淀,从而使Zn2+和Fe2+不能分离。
答案:Fe3+ 2.7 6 Zn2+和Fe2+不能分离
Fe(OH)2和Zn(OH)2的K sp相近
11.钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐.工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。
已知:SrSO 4(s)Sr2+(aq)+SO错误!(aq)
K
=2.5×10-7
sp
SrCO 3(s)Sr2+(aq)+CO2-3(aq)K sp=2。
5×10-9
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为__________________
_____________________________________________________,
该反应的平衡常数表达式为________;该反应能发生的原因是
_______________________________________________________
_______________________________________________________
(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)。
(2)对于上述反应,实验证明增大CO错误!的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。
判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”“减小”或“不变”):
①升高温度,平衡常数K将________;
②增大CO错误!的浓度,平衡常数K将________。
(3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。
实验所用的试剂为________;实验现象及其相应结论为_____________
______________________________________________________。
解析:(1)SrSO4转化成SrCO3的离子反应为SrSO4(s)+CO2-3(aq)SrCO 3(s)+SO2-4(aq),平衡常数表达式为K=错误!,根据沉淀转化的原理,该反应能够发生,是因为K sp(SrCO3)<K sp(SrSO4)。
(2)①降低温度有利于提高SrSO4的转化率,说明降温平衡向正反应方向移动,因此升高温度,平衡向逆反应方向移动,故平衡常数K减小。
②平衡常数只与温度有关,增大CO2-3的浓度,平衡常数不变。
(3)根据提供的信息,可以推断SrSO4难溶于盐酸,而SrCO3可溶于盐酸,因此向溶液中加入盐酸,若沉淀全部溶解,则SrSO4完全转化成SrCO3,若沉淀没有全部溶解,则SrSO4没有完全转化成SrCO3,需要注意的是,不能选择稀硫酸,因为SrCO3与稀硫酸反应生成SrSO4。
答案:(1)SrSO 4(s)+CO2-3(aq)SrCO3(s)+SO错误!(aq)
K=错误!K
(SrCO3) 〈K sp(SrSO4),加入CO错误!后,平衡SrSO4(s)Sr2
sp
+(aq)+SO错误!(aq)正向移动,生成SrCO
3
(2)①减小②不变
(3)盐酸若沉淀完全溶解,则证明SrSO4完全转化成SrCO3,否则,未完全转化
12.某学生探究AgCl、Ag2S沉淀转化的原因。
步骤现象Ⅰ.将NaCl与AgNO3溶液混合产生白色沉淀Ⅱ。
向所得固液混合物中加Na2S溶液沉淀变为黑色
Ⅲ.滤出黑色沉淀,加入NaCl溶液
较长时间后,沉淀变为乳白色
(2)Ⅱ中能说明沉淀变黑的离子方程式是___________________
______________________________________________________,
沉淀转化的主要原因是_________________________________.
(3)滤出步骤Ⅲ中的乳白色沉淀,推测含有AgCl。
用浓HNO3溶解,产生红棕色气体,部分沉淀未溶解,过滤得到滤液X和白色沉淀Y。
ⅰ。
向X中滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀;
ⅱ.向Y滴加KI溶液,产生黄色沉淀。
①由ⅰ判断,滤液X中被检出的离子是________.
②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀________.
(4)该学生通过如下对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因:在NaCl存在下,氧气将Ⅲ中黑色沉淀氧化.
现象
B:一段时间后,出现乳白色沉淀
C:一段时间后,无明显变化
①A
②C中盛放的物质W是________。
③该同学认为B中产生沉淀的反应如下(请补充完整):
2Ag2S +错误!________+错误!________+2H2O===4AgCl +错误!________+4NaOH.
④B中NaCl的作用是__________________________________。
答案:(1)AgCl
(2)2AgCl(s) + S2-(aq)Ag 2S(s)+2Cl-(aq)
Ag2S比AgCl的溶解度更小
(3)①SO2-4②S
(4)①O2②Ag2S 的悬浊液
③1 O2 4 NaCl 2 S
④与游离的Ag+结合成AgCl沉淀。
由于c(Ag+)减小,有利于③中反应平衡右移。