课时作业25 难溶电解质的沉淀溶解平衡

课时作业25难溶电解质的沉淀溶解平衡
时间：45分钟满分：100分
一、选择题(每小题4分，共48分)
1．下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法正确的是()
A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等
B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－
C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大
D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变
解析：加入NaCl固体后，AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)平衡向左移动，AgCl沉淀的溶解度减小。

答案：AC
2．(2011·宁波模拟)已知25℃时，电离常数K a(HF)＝3.6×10－4，溶度积常数K sp(CaF2)＝1.46×10－10。

现向1 L 0.2 mol/L HF溶液中加入1 L 0.2 mol/L CaCl2溶液，则下列说法中，正确的是()
A．25℃时，0.1 mol/L HF溶液中pH＝1
B．K sp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化
C．该体系中，K sp(CaF2)＝
1
K a(HF)
D．该体系中有CaF2沉淀产生
解析：A项中由于HF是弱酸，不能完全电离，故c(H＋)<0.1 mol/L，pH>1。

B项中K sp 与温度有关而与浓度无关。

C项中K sp(CaF2)与K a(HF)不是倒数关系。

D项中c(F－)＝1.9×10－2mol/L，c(Ca2＋)＝0.1 mol/L，Q
c
＝1.9×10－3，Q c>K sp，所以有CaF2沉淀生成。

答案：D
3．(2011·湖南雅礼中学测试)下列叙述中正确的是()
A．溶度积大的化合物溶解度一定大
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的溶解度不变，溶度积也不变
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．AgCl水溶液的导电性很弱，所以AgCl是弱电解质
解析：对于阴、阳离子个数比不同的电解质来讲，A项叙述是错误的；温度一定时，AgCl的溶解度和溶度积都一定，B正确；K sp是离子浓度幂之积，AgCl属于强电解质，C、
D两项均错。

答案：B
4．将一定量的碳酸钙放入水中，对此有关的叙述正确的是()
A．碳酸钙不溶于水，碳酸钙固体质量不会改变
B．最终会得到碳酸钙的极稀的饱和溶液
C．因为Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓很容易发生，所以不存在CaCO3===Ca2＋＋CO32－的反应
D．因为碳酸钙难溶于水，所以改变外界条件也不会改变碳酸钙的溶解性
答案：B
5．(2011·济南模拟)下列说法正确的是()
A．两难溶电解质作比较时，K sp小的，溶解度一定小
B．K sp的大小取决于难溶电解质的量，所以离子浓度改变时，沉淀平衡会发生移动C．所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中某一离子除净
D．温度一定时，当溶液中Ag＋和Cl－浓度的乘积等于K sp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液
答案：D
6．在BaSO4饱和溶液中，加入Na2SO4(s)，达平衡时()
A．c(Ba2＋)＝c(SO42－)
B．c(Ba2＋)＝c(SO42－)＝[K sp(BaSO4)]1/2
C．c(Ba2＋)≠c(SO42－)，c(Ba2＋)·c(SO42－)＝K sp(BaSO4)
D．c(Ba2＋)≠c(SO42－)，c(Ba2＋)·c(SO42－)≠K sp(BaSO4)
答案：C
7．已知CuSO4溶液分别与Na2CO3、Na2S溶液反应的情况如下：(1)CuSO4＋Na2CO3主要：Cu2＋＋CO32－＋H2O===Cu(OH)2↓＋CO2↑
次要：Cu2＋＋CO32－===CuCO3↓
(2)CuSO4＋Na2S
主要：Cu2＋＋S2－===CuS↓
次要：Cu2＋＋S2－＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2S↑
下列几种物质溶解能力由大到小的顺序是()
A．Cu(OH)2>CuCO3>CuS B．CuS>CuCO3>Cu(OH)2
C．CuS>Cu(OH)2>CuCO3D．CuCO3>Cu(OH)2>CuS
答案：D
8．Cu(OH)2在水中存在着如下沉淀溶解平衡：Cu(OH)2(s) Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，在常温下K sp＝2×10－20。

某CuSO4溶液中c(Cu2＋)＝0.02mol·L－1，在常温下如果要生成Cu(OH)2
沉淀，需要向CuSO4溶液中加入碱溶液来调整溶液的pH，使溶液的pH大于() A．2 B．3
C．4 D．5
解析：析出Cu(OH)2沉淀应满足：c(Cu2＋)·c2(OH－)>K sp[Cu(OH)2]。

根据信息，当c(Cu2
＋)·[c(OH－)]2＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝2×10－20
c(Cu2＋)
＝
2×10－20
0.02＝10
－9
mol·L－1，c(H＋)＝10－5 mol·L－1，pH＝5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH>5。

答案：D
9．向含I－和Cl－的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如图所示，则原溶液中c(I－)、
c(Cl－)的比值为()
A．(V2－V1)/V1B．V1/V2
C．V1/(V2－V1) D．V2/V1
解析：本题以氯化银和碘化银沉淀为知识载体，考查对图像的观察能力和思维能力，是一道能力综合题。

含I－和Cl－的稀溶液中滴入AgNO3溶液，首先生成碘化银沉淀(因为碘化银沉淀的溶度积小于氯化银，也可从黄色沉淀判断出来)，则n(I－)＝c(AgNO3)×V1；然后逐渐生成氯化银沉淀，到消耗AgNO3溶液的体积为V2时，氯化银沉淀质量达到最大值。

因此n(Cl－)＝c(AgNO3)×(V2－V1)。

可得原溶液中c(I－)/c(Cl－)＝
n(I－)/n(Cl－)＝[c(AgNO3)×V1]/[c(AgNO3)×(V2－V1)]＝V1/(V2－V1)。

答案：C
10．下列说法正确的是()
A．在一定温度下密闭容器中进行的反应3A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)，当混合气体的平均相对分子质量不改变时，反应达到平衡
B．升高饱和石灰水的温度时，Ca(OH)2的溶度积常数K sp增大
C．在CH3COOH稀溶液中加入NaOH固体，CH3COOH的平衡常数增大
D．溶度积大的化合物溶解度一定大
答案：A
11．(2009·浙江卷)已知：25℃时，K sp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，K sp[MgF2]＝7.42×10－11。

下列说法正确的是()
A．25℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大
B．25℃时，在Mg(OH)2悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大
C．25℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L－1氨水中的K sp比在20 mL 0.01 mol·L－1NH
Cl溶液中的K sp小
4
D．25℃时，在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2解析：由于Mg(OH)2的溶度积小，所以其电离出的Mg2＋浓度要小一些，故A项错；由于NH4＋可以直接结合Mg(OH)2电离出的OH－，从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动，c(Mg2＋)增大，故B项正确；由于K sp仅与温度有关，与溶液中离子浓度的大小、难溶电解质量的多少等无关，故C项错；因为K sp[Mg(OH)2]和K sp(MgF2)相差不大，在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF，若溶液中c(Mg2＋)·c2(F－)>7.42×10－11时，也可以生成MgF2沉淀，即由Mg(OH)2转化为MgF2，故D项错。

答案：B
12．常温下二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系如图，纵坐标为Zn2＋或Zn(OH)42－物质的量浓度的对数。

下列说法正确的是()
A．pH<12的溶液中不存在Zn(OH)42－
B．如果溶液中c(Zn2＋)＝0.1 mol·L－1，则c(H＋)≥1×10－6 mol·L－1
C．控制pH在8～12可以分离出溶液中的锌离子
D．Zn(OH)2(s) Zn2＋(aq)＋2OH－(aq)的溶解平衡常数为1×10－10
解析：由图像可知，pH<12的溶液中不存在Zn(OH)42－，A正确；pH在8～12，锌离子以Zn(OH)2形式沉淀可分离出，C正确；由a点可确定Zn(OH)2(s) Zn2＋(aq)＋2OH－(aq)的溶解平衡常数为1×10－17，D错；则B中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，B错。

答案：AC
二、填空题(共52分)
13．(12分)利用X射线对BaSO4穿透能力较差的特性，医学上在进行消化系统的X射线透视时，常用BaSO4作内服造影剂，这种检查手段称为钡餐透视。

Ⅰ.医学上进行钡餐透视时为什么不用BaCO3？(用离子方程式表示)________________________________________________________________________ Ⅱ.某课外活动小组为了探究BaSO4的溶解度，分别将足量BaSO4放入：①5 mL水，②40 mL 0.2 mol·L－1的Ba(OH)2溶液，③20 mL 0.5 mol·L－1的Na2SO4溶液，④40 mL 0.1 mol·L－1的H2SO4溶液中，溶解至饱和。

(1)以上各溶液中，Ba 2＋
的浓度由大到小的顺序为( )
A ．②>①>③>④
B ．②>①>④>③
C ．①>④>③>②
D ．①>②>④>③
(2)已知298 K 时，K sp (BaSO 4)＝1.1×10
－10
，上述条件下，溶液②中的SO 42－
浓度为
________mol·L －
1，溶液③中Ba 2＋
的浓度为________mol·L －
1。

(3)某同学取同体积的溶液②和溶液④直接混合，则混合液的pH 为________(设混合溶液的体积为混合前两溶液的体积之和)。

解析：Ⅰ.因BaCO 3能与酸反应生成Ba 2＋
使人体中毒，故不能用来作钡餐。

Ⅱ.(1)①中c (Ba 2＋
)＝K sp (BaSO 4)＝1.0×10－
5 mol·L －
1
②中c (Ba 2＋
)＝0.2 mol·L －
1
③中c (SO 42－
)＝0.5 mol·L －
1
c (Ba 2＋
)＝2.2×10
－10
mol·L －1
④中c (SO 42－
)＝0.1 mol·L －
1 c (Ba 2＋
)＝1.1×10－
9 mol·L －
1
故Ba 2＋
的浓度由大到小顺序为②①④③。

(2)K sp (BaSO 4)＝c (Ba 2＋
)·c (SO 42－
)
c (SO 4
2－
)＝
1.1×10
－10
0.2
＝5.5×10－10
mol·L －1
c (Ba 2＋
)＝
1.1×10
－10
0.5
＝2.2×10
－10
mol·L －
1
(3)中和反应后Ba(OH)2剩余，
Ba(OH)2 ＋ H 2SO 4===BaSO 4↓＋2H 2O 0．04 L ×0.2 mol·L －
1 0.04 L ×0.1 mol·L －
1
余n [Ba(OH)2]＝0.004 mol ，n (OH －
)＝0.008 mol c (OH －
)＝0.1 mol·L －
1
则pH ＝13。

答案：Ⅰ.BaCO 3＋2H ＋
===Ba 2＋
＋H 2O ＋CO 2↑
Ⅱ.(1)B (2)5.5×10
－10
2.2×10
－10
(3)13
14．(14分)已知氨水的电离度与醋酸的电离度在同温同浓度下相等，溶有一定量氨的氯化铵溶液呈碱性。

现向少量的Mg(OH)2悬浊液中，加入适量的饱和氯化铵溶液，固体完全溶解。

甲同学的解释是：
Mg(OH)2(s) Mg 2＋
＋2OH －
……①
NH 4＋＋H 2O NH 3·H 2O ＋H ＋
……② H ＋
＋OH －
H 2O ……③
由于NH 4＋
水解显酸性，H ＋
与OH －
反应生成水，导致反应①平衡右移，沉淀溶解；
乙同学的解释是：
Mg(OH)2(s) Mg2＋＋2OH－……①
NH4＋＋OH－ NH3·H2O……②
由于NH4Cl电离出的NH4＋与Mg(OH)2电离出的OH－结合，生成了弱电解质NH3·H2O，导致反应①平衡右移，Mg(OH)2沉淀溶解。

(1)丙同学不能肯定哪位同学的解释合理，于是选用下列的一种试剂，来证明甲、乙两位同学的解释只有一种正确，他选用的试剂是________(填写编号)。

A．NH4NO3B．CH3COONH4
C．Na2CO3D．NH3·H2O
(2)请你说明丙同学作出该选择的理由
________________________________________________________________________。

(3)丙同学将所选试剂滴入Mg(OH)2悬浊液中，Mg(OH)2溶解；由此推知，甲和乙哪位同学的解释更合理
________________________________________________________________________ (填“甲”或“乙”)；完成NH4Cl饱和溶液使Mg(OH)2悬浊液溶解的离子方程式________________________________________________________________________。

解析：可以选择中性的CH3COONH4溶液，滴入Mg(OH)2悬浊液，若Mg(OH)2溶解，则说明乙同学解释正确，若Mg(OH)2不溶，则说明甲同学解释正确。

根据题意，乙解释正确，原理类似“强碱制弱碱”。

答案：(1)B
(2)CH3COONH4溶液呈中性，滴入Mg(OH)2悬浊液，若Mg(OH)2溶解，则说明乙同学解释正确，若Mg(OH)2不溶，则说明甲同学解释正确
(3)乙Mg(OH)2＋2NH4＋===Mg2＋＋2NH3·H2O
15．(12分)已知在25℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，但存在溶解平衡。

当达到平衡时，溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用K sp表示，K sp和水的K W相似)。

如：
AgX(s) Ag＋(aq)＋X－(aq)
K sp(AgX)＝c(Ag＋)·c(X－)＝1.8×10－10
AgY(s) Ag＋(aq)＋Y－(aq)
K sp(AgY)＝c(Ag＋)·c(Y－)＝1.0×10－12
AgZ(s) Ag＋(aq)＋Z－(aq)
K sp(AgZ)＝c(Ag＋)·c(Z－)＝8.7×10－17
(1)根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量/1L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为：
________________________________________________________________________。

(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y－)________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)在25℃时，若取0.188 g的AgY(相对分子质量188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化)，则溶液中Y－的物质的量浓度为________。

(4)①由上述K sp判断，在上述(3)的体系中，能否实现AgY向AgZ的转化，并简述理由：________________________________________________________________________。

②在上述(3)体系中，能否实现AgY向AgX的转化？根据你的观点选答一项。

若不能，请简述理由：
________________________________________________________________________。

若能，则实现转化的必要条件是：
________________________________________________________________________。

解析：(2)由于AgY比AgX更难溶，则向AgY的饱和溶液中加入AgX固体，发生沉淀的转化，AgX(s)＋Y－(aq)===AgY(s)＋X－(aq)，则c(Y－)减小。

(3)25℃时，AgY的K sp＝1.0×10－12，即溶液达到饱和时，c(Ag＋)＝c(Y－)＝1.0×10－6 mol·L －1，而将0.188 g AgY溶于100 mL水中，形成的为饱和溶液(溶质还有未溶解的)，则c(Y－)＝1.0×10－6mol·L－1。

(4)由于K sp(AgZ)<K sp(AgY)，可以实现AgY向AgZ的转化。

在(3)中，c(Ag＋)＝1.0×10－6 mol·L－1，当c(X－)>1.8×10－4 mol·L－1时，即可由AgY向AgX转化。

答案：(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)
(2)减小(3)1.0×10－6mol·L－1
(4)①能，K sp(AgY)＝1.0×10－12>K sp(AgZ)＝8.7×10－17
②能，当溶液中c(X－)>1.8×10－4mol·L－1时，AgY开始向AgX转化，若要实现AgY 向AgX的完全转化，必须保持溶液中的c(X－)>1.8×10－4mol·L－1。

16．(14分)已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡：
M m A n(s) m M n＋(aq)＋n A m－(aq)
K sp＝[M n＋]m·[A m－]n，称为溶度积。

某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，查得如下资料：(25℃)
①往100 mL 0.1 mol·L－1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L－1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。

②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液。

③再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液。

④__________________________________________________________________。

(1)由题中信息K sp越大，表示电解质的溶解度越
(2)_____________________________________________________________________。

(填“大”或“小”)。

(2)写出第②步发生反应的化学方程式：
_____________________________________________________________________。

(3)设计第③步的目的是
_______________________________________________________________________。

(3)请补充第④步操作及发生的现象：
(4)_____________________________________________________________________。

答案：(1)大(2)Na2CO3＋CaSO4===Na2SO4＋CaCO3(3)洗去沉淀中附着的SO42－(4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解。