新人教版选择性必修1第3章第4节沉淀溶解平衡第1课时作业

课时素养评价

十四沉淀溶解平衡

(40分钟70分)

一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)

1.(2020·聊城高二检测) 下列说法正确的是( )

A.其他条件不变,离子浓度改变时,K sp也发生改变

B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积

C.可用离子积Q判断沉淀溶解平衡进行的方向

D.所有物质的溶度积都随温度的升高而增大

【解析】选C。溶度积只受温度的影响,不受离子浓度的影响。Ca(OH)2的溶度积随温度的升高而减小。

2.向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列数值变小的是 ( )

A.c(C)

B.c(Mg2+)

C.c(H+)

D.K sp(MgCO3)

【解析】选A。含有MgCO 3固体的溶液中存在沉淀溶解平衡:MgCO3(s)

Mg2+(aq)+C(aq),加入少许浓盐酸,c(H+)增大,H+与C反应生成HC或CO2,使c(C)减小,沉淀溶解平衡正向移动,c(Mg2+)增大,而K sp(MgCO3)只与温度有关,K sp(MgCO3)不变,综上所述,A项正确。

3.在一定温度下,当Cu(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡

时:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),要使Cu(OH)2固体减少而c(Cu2+)不变,可采取的措施 ( )

A.加CuSO4

B.加HCl溶液

C.加NaOH

D.加水

【解析】选D。加CuSO4会使该溶解平衡左移,Cu(OH)2固体增多,c(Cu2+)变大;加HCl溶液使该溶解平衡右移,Cu(OH)2固体减少,c(Cu2+)变大;加NaOH使该溶解平衡左移,Cu(OH)2固体增多。

4.(2020·延安高二检测)在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀,若以K sp表示BaSO4的溶度积常数,则平衡后的溶液中 ( )

A.c(Ba2+)=c(S)=

B.c(Ba2+)· c(S)>K sp,c(Ba2+)=c(S)

C.c(Ba2+) ·c(S)=K sp,c(Ba2+)>c(S)

D.c(Ba2+) ·c(S)≠K sp,c(Ba2+)

【解析】选C。在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液,原溶解平衡: BaSO 4(s)Ba2+(aq)+S(aq)向左移动,则达到新平衡时,溶液中c(Ba2+)>

c(S)。由于温度不变,所以溶液中K sp=c(Ba2+) ·c(S)不变,C项正确。

5.已知K sp(AgCl)=1.8×10-10,K sp(AgI)=8.5×10-17,K sp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是( )

A.AgCl>AgI>Ag2CrO4

B.AgCl>Ag2CrO4>AgI

C.Ag2CrO4>AgCl>AgI

D.Ag2CrO4>AgI>AgCl

【解析】选C。由K sp(AgCl)=1.8×10-10可求出c(Ag+)≈1.34×10-5 mol·L-1;由K sp(AgI)=8.5×10-17可求出c(Ag+)≈9.22×10-9 mol·L-1;由

K sp(Ag2CrO4)=2.0×10-12可求出c(Ag+)≈1.26×10-4mol·L-1,所以c(Ag+)大小顺序为Ag2CrO4>AgCl>AgI。

【补偿训练】

AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×10-10和2.0×10-12,若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度,则下面的叙述中正确的是 ( )

A.AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等

B.AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度

C.两者类型不同,不能由K sp的大小直接判断溶解能力的大小

D.都是难溶盐,溶解度无意义

【解析】选C。AgCl和Ag2CrO4的阴、阳离子配比类型不同,不能直接利用K sp来比较二者溶解能力的大小,所以只有C项正确;其余三项叙述均错误。若用溶度积比较溶解度大小,必须是同类型的难溶电解质,否则不能直接比较。

6.磷酸钙用于制造乳色玻璃、陶瓷、涂料、媒染剂、药物、肥料、家畜饲料添加剂、糖浆澄清剂、塑料稳定剂等。磷酸钙容易形成结石。

已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中c(Ca2+)=2.0×10-6mol·L-1,c(P)=

2.0×10-6mol·L-1,则Ca3(PO4)2的K sp为( )

A.2.0×10-29

B.3.2×10-29

C.6.3×10-18

D.5.1×10-27

【解析】选B。Ca 3(PO4)2(s)3Ca2+(aq)+2 P(aq),所以Ca3(PO4)2的

K sp=c3(Ca2+)·c2(P)=(2.0×10-6)3×(2.0×10-6)2=3.2×10-29。

7.(2019·汕头高二检测)在25℃时,FeS的K sp=6.3×10-18,CuS的K sp=6.3×10-36, ZnS的K sp=1.6×10-24。常温时下列有关说法中正确的是( )

A.饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为6.3×10-36 mol·L-1

B.25℃时,FeS的溶解度大于CuS的溶解度

C.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成

D.向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体,ZnS的K sp变大

【解析】选B。饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为mol·L-1,故A错误;由FeS的K sp=6.3×10-18、CuS的K sp=6.3×10-36可知,FeS的溶解度大于CuS的溶解度,故B正确;ZnS的K sp=1.6×10-24,向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有ZnS沉淀生成,故C错误;向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体,平衡逆向移动,但温度不变,ZnS的K sp不变,故D错误。

8.(2020·宜昌高二检测)已知常温下CaCO3的K sp=3.4×10-9,CaSO4的K sp=4.9×10-5,将CaCO3与CaSO4的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓CaCl2溶液,下列说法正确的是( )

A.只产生CaCO3沉淀

B.产生等量的CaCO3和CaSO4沉淀

C.产生的CaSO4沉淀更多

D.产生的CaCO3沉淀更多

【解析】选C。二者都是AB型钙盐,其溶度积常数越大溶解度越大,将CaCO3与CaSO4的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓CaCl2溶液,溶度积常数大的物质生成的沉淀越多,根据题干信息知,溶度积常数:CaCO3

更多。

9.(2020·西安高二检测)已知常温下K sp(AgCl)=1.80×10-10、K sp(AgI)=8.5×10-17,下列说法中正确的是( )

A.AgCl、AgI的各自饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序为AgI>AgCl

B.AgI悬浊液中加入少量KI粉末,平衡AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq)向左移动,溶液中离子的总浓度会减小

C.向浓度均为0.01 mol·L-1的KCl和KI的混合溶液中滴加AgNO3溶液,当Cl-开始沉淀时,溶液中I-的浓度为4.72×10-9 mol·L-1

D.将足量的AgCl分别放入下列物质中:①20mL 0.01 mol·L-1KCl溶液;②10mL

0.02 mol·L-1 CaCl2溶液;③30 mL 0.05 mol·L-1 AgNO3溶液,AgCl的溶解度由大到小的顺序为③>②>①

【解析】选C。化学式相似的物质的溶度积常数越小,物质越难溶,离子浓度越小;已知K sp(AgCl)>K sp(AgI),故在水中溶解能力AgCl>AgI,故A错误;加入少量KI粉末,平衡AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq)向左移动,c(I-)浓度增大,c(Ag+)减小,但引入

K+,则离子的总浓度会增大,故B错误;当Cl-开始沉淀时,c(Ag+)==1.8

×10-8mol·L-1,溶液中I-的浓度为=4.72×10-9mol·L-1,故C正确;根据c(Ag+)或c(Cl-)大小比较,c(Ag+)或c(Cl-)越小,AgCl的溶解度越

大,①c(Cl-)=0.01 mol·L-1,②c(Cl-)=0.04 mol·L-1,③c(Ag+)=0.05 mol·L-1,则AgCl的溶解度由大到小排列顺序是①>②>③,故D错误。

10. (2020·信阳高二检测)在T ℃时,铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中不正确的是( )

A.T ℃时,在Y点和Z点Ag2CrO4的K sp相等

B.向饱和Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4,不能使溶液由Y点变为X点

C.T ℃时,Ag2CrO4的K sp为1×10-8

D.图中a=×10-4

【解析】选C。一种物质的K sp只与温度有关,A正确;向饱和Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4后,沉淀溶解平衡向左移动,导致c(Ag+)减小,而图像中由Y点变成X 点的过程中,c(Ag+)保持不变,B正确;T ℃时,Ag2CrO4的K sp=c(Cr)·c2(Ag+) =(1×10-5)×(1×10-3)2=1×10-11,C错误;温度不变,K sp=c(Cr)·c2(Ag+)=(1×10-5)×(1×10-3)2=5×10-4×a2,解得a=×10-4,D正确。

二、非选择题(本题包括2小题,共20分)

11.(10分)变色镜片是在普通玻璃中加入了适量的溴化银和氧化铜的微晶粒。AgBr、AgI分别是难溶于水的淡黄色固体、黄色固体,已知常温下,AgBr的

K sp=5.4×10-13、AgI的K sp=8.5×10-17。

(1)现向含有AgI的饱和溶液中:

①加入AgNO3固体,则c(I-)____________(填“变大”“变小”或“不变”,下同);

②若加入更多的AgI固体,则c(Ag+)____________;

③若加入AgBr固体,则c(I-)_______________;而c(Ag+)_______________ 。

(2)有关难溶盐的溶度积及溶解度(与AgBr、AgI无关),有以下叙述,其中正确的是____________。

A.两种难溶盐电解质,其中K sp小的溶解度一定小

B.向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时,AgCl的溶度积不变,其溶解度也不变

C.将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积

D.溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子,则K sp小的一定先生成沉淀

E.难溶盐电解质的K sp和温度有关

F.同离子效应(加入与原电解质具有相同离子的物质),使难溶盐电解质的溶解度变小,也使K sp变小

【解析】本题主要考查沉淀的转化。(1)①加入AgNO3固体,使c(Ag+)增大,AgI 溶解平衡向左移动,c(I-)变小。②加入更多的AgI固体,仍是该温度下的饱和溶液,各离子浓度不变。③因AgBr的溶解度大于AgI的溶解度,所以加入AgBr固体时,使c(Ag+)变大,而使AgI的溶解平衡向生成AgI的方向移动,c(I-)变小。

(2)A项中只有相同类型的难溶电解质,K sp越小,溶解度越小,不同类型的难溶电解质不能根据K sp判断溶解度的大小,A错误;B项中因温度不变,故再次达到平衡时,K sp与S均不变,B正确;K sp是各离子浓度的幂之积,C错误;D项中生成沉淀的先后还与离子的浓度有关,D错误;E正确;同离子效应不会改变K sp,F错误。

答案:(1)①变小②不变③变小变大(2)B、E

12.(10分)(2020·济南高二检测)Ⅰ.已

知:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),K sp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2.2×10-20。当溶液中各种离子的浓度幂的乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之固体溶解。

(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.022 mol·L-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于________。

(2)要使0.22 mol·L-1CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH为________。

Ⅱ.向50 mL 0.018 mol·L-1AgNO3溶液中,加入50 mL 0.02 mol·L-1稀盐酸,生成了沉淀。如果溶液中c(Ag+)和c(Cl-)的乘积是一个常

数,K sp=c(Ag+)·c(Cl-)=1×10-10,则:

(1)生成沉淀后溶液中c(Ag+)是________________。

(2)沉淀生成后溶液的pH是_________________。

【解析】Ⅰ.(1)根据信息,当c(Cu2+)·c2(OH-)=2.2×10-20时开始出现沉淀,则

c(OH-)=mol·L-1=mol·L-1=1×10-9mol·L-1,c(H+)=

10-5mol·L-1,pH=5,所以要生成Cu(OH)2沉淀,应调整pH>5。

(2)要使Cu2+浓度降至0.22 mol·L-1/1 000=2.2×10-4mol·L-1,c(OH-)=

mol·L-1=1×10-8mol·L-1,c(H+)=10-6mol·L-1,此时溶液的pH=6。Ⅱ.(1)c(Cl-

)=

=1×10-3mol·L-1,则c(Ag+)=mol·L-1=1×10-7mol·L-1。

(2)沉淀前后n(H+)不变,则

c(H+)==0.01 mol·L-1,故pH=2。

答案:Ⅰ.(1)5(2)6

Ⅱ.(1)1×10-7mol·L-1(2)2

(20分钟30分)

一、选择题(本题包括2小题,每小题8分,共16分)

13. (2020·青岛高二检测)常温下有关物质的溶度积如下,下列说法不正确的是

( )

K sp

3.4×

10-96.8×

10-6

4.68×

10-6

5.6×

10-12

2.8×

10-39

物质C aCO3MgCO3Ca(OH)2M g(OH)2F e(OH)3

A.常温下,除去NaCl溶液中的MgCl2杂质,选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好

B.常温下,除去NaCl溶液中的CaCl2杂质,选用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好

C.向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2+)∶c(Fe3+)=2×1021

D.无法利用Ca(OH)2制备NaOH

【解析】选D。K sp[Mg(OH)2]K sp[CaCO3],所以用Na2CO3溶液可使Ca2+沉淀更完全,B正

确;pH=8即c(OH-)=1×10-6mol·L-1,当两种沉淀共存时,有= ,代入数据,则有上述结果,C正确;制备NaOH可用下述反应实

现:Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH,D错误。

14.已知:pAg=-lg c(Ag+),K sp(AgCl)=1×10-12。如图是向10 mL AgNO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是( )

A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1

B.图中x点的坐标为(100,6)

C.图中x点表示溶液中Ag+恰好被完全沉淀(浓度为0)

D.若把0.1 mol·L-1 NaCl溶液换成0.1 mol·L-1 NaI溶液,则图像在终点后变为虚线部分

【解析】选B。加入NaCl之前,pAg=0,所以c(AgNO3)=1 mol·L-1,A错误;由于x 点c(Ag+)=10-6mol·L-1,所以Ag+视为沉淀完全(但浓度不为0),则加入的NaCl的

物质的量n(NaCl)=n(AgNO3)=0.01 L×1 mol·L-1=0.01 mol,所以

V(NaCl)==100 mL,B正确,C错误;若把NaCl换成NaI,由于K sp(AgI)更小,所以c(Ag+)更小,pAg更大,与图像不符,D错误。

【补偿训练】

(2019·牡丹江高二检测)已知p(Ag+)=-lgc(Ag+),p(X-)=-lgc(X-)。某温度下, AgBr、AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是 ( )

A.K sp(AgBr)=1.0×10-14 mol2·L-2

B.向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,可使a点变到d点

C.一定温度下,AgCl固体分别在下列溶液①10mL 0.01 mol·L-1KCl溶液②10mL 蒸馏水

③40 mL 0.03 mol·L-1HCl溶液中的溶解度由大到小的排列顺序是②>①>③

D.常温下,AgCl在纯水中的K sp比在AgNO3溶液中的K sp大

【解析】选D。由图可知,纵横坐标的乘积越大,K sp(AgX)越小,则a、d点在AgCl 的沉淀溶解平衡曲线上,b点在AgBr的沉淀溶解平衡曲线上,K sp(AgBr)=

c(Ag+)×c(Br-),图像b点c(Ag+)=c(Br-)=10-7mol·L-1所以K sp(AgBr)=10-7mol·L-1 ×10-7mol·L-1=1.0×10-14 mol2·L-2,故A正确;向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,c(Cl-)增大,平衡逆向移动,p(Cl-)减小,c(Ag+)减小,p(Ag+)增大,可使a点变到d点,故B正确;

①c(Cl-)=0.01 mol·L-1,②c(Cl-)=0,③c(Cl-)=0.03 mol·L-1,则AgCl的溶解度由大到小排列顺序是②>①>③,故C正确;K sp只受温度的影响,温度不变,则K sp不变,所以常温下,AgCl在纯水中的K sp与在AgNO3溶液中的K sp相等,故D错误。

二、非选择题(本题包括1小题,共14分)

15.已知:25 ℃

时,K sp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,K sp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,K sp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,K sp [Al(OH)3]=1.3×10-33。

(1)①25℃时,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成____________(填化学式)沉淀。

②将MgCl2、AlCl3的混合溶液(A)与过量氨水(B)反应,为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入____________(填“A”或“B”),再滴加另一反应物。

(2)①25℃时,Fe3+发生水解反应Fe3++3H 2O Fe(OH)3+3H+,该反应的平衡常数为____________。

②25℃时,若向FeCl3溶液中加入一定量的石灰水来调节溶液的pH,可得到红褐色沉淀。若调节后溶液的pH为5,则溶液中Fe3+的浓度为____________。

(3)溶液中金属离子的物质的量浓度低于1.0×10-5mol·L-1时,可认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水,当Fe3+恰好完全沉淀时,测得c(Al3+)=0.2 mol·L-1,此时所得沉淀中____________(填“含有”或“不含有”)Al(OH)3。

【解析】(1)①因为K sp[Mg(OH)2]>K sp[Cu(OH)2],生成Cu(OH)2所需要的c(OH-)小于生成Mg(OH)2所需要的c(OH-),因此先生成Cu(OH)2沉淀。

②若要使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,则应先加入氨水。

(2)①K====≈3.57×10-4。

②pH=5时,c(Fe3+)= mol·L-1=2.8×10-12mol·L-1。

(3)Fe3+恰好完全沉淀时, c3(OH-)= mol3·L-3=2.8×

10-34mol3·L-3,c(Al3+)·c3(OH-)=0.2×2.8×10-34mol4·L-4=5.6×10-35

答案:(1)①Cu(OH)2②B (2)①3.57×10-4

②2.8×10-12mol·L-1(3)不含有

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