2021届高考化学一轮复习难溶电解质的溶解平衡作业(2)
课时作业(三十四) 难溶电解质的溶解平衡
1．现将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的顺序是( )
①30 mL 0.03 mol·L－1AgNO3溶液
②30 mL 0.02 mol·L－1CaCl2溶液
③30 mL 0.03 mol·L－1HI溶液
④30 mL蒸馏水
A．①＞②＞③＞④ B．③＞④＞①＞②
C．②＞①＞④＞③ D．④＞③＞②＞①
答案 B
2．(2020·安徽蚌埠质检)已知：PbS、CuS、HgS的溶度积分别为9.0×10－29、1.3×10－36、6.4×10－53。下列说法正确的是( )
A．硫化物可作处理废水中含有上述金属离子的沉淀剂
B．在硫化铜悬浊液中滴加几滴Pb(NO3)2溶液，会生成PbS沉淀
C．在含Pb2＋、Cu2＋、Hg2＋的溶液中滴加Na2S溶液，当溶液中c(S2－)＝0.001 mol·L－1时三种金属离子不能都完全沉淀
D．向含Pb2＋、Cu2＋、Hg2＋均为0.010 mol·L－1的溶液中通入H2S气体，产生沉淀的顺序依次为PbS、CuS、HgS
A [由PbS、CuS、HgS的溶度积可知，这些物质的溶解度均较小，故可用Na2S等硫化物处理含上述金属离子的废水，A正确；由于Ksp(PbS)>Ksp(CuS)，则PbS的溶解度大于CuS的溶解度，故在CuS悬浊液中滴加几滴Pb(NO3)2溶液，不能生成PbS沉淀，B错误；当金属离子(R2＋)完全沉淀时，c(R2＋)<1×10－5 mol·L－1，此时浓度商为Qc＝c(R2＋)·c(S2－)＝1×10－5×0.001＝1×10－8>Ksp(RS)，故三种金属离子都能完全沉淀，C错误；由于溶度积：Ksp(PbS)>Ksp(CuS)>Ksp(HgS)，则溶解度：PbS>CuS>HgS，故向含等浓度Pb2＋、Cu2＋、Hg2＋的溶液中通入H2S气体，产生沉淀的先后顺序为HgS、CuS、PbS，D错误。]
3．25℃时，下列5种盐的溶度积常数(Ksp)分别是：
Ag2SO4
Ag2S
AgCl
AgBr
AgI
1.4×10－5
6.3×10－50
1.8×10－10
7.7×10－13
8.51×10－16
结合相关数据分析，下列说法不正确的是( )
A．除去溶液中的Ag＋用硫化钠溶液比硫酸钠效果好
B．向AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)平衡体系中加入少量氯化钠固体，溶液中c(Ag＋)不变
C．向少量溴化银悬浊液中加入足量饱和食盐水，沉淀颜色会由浅黄色变为白色
D．向生成的黄色AgI沉淀中滴加少量Na2S溶液，沉淀会变为黑色
B [A项，Ag2S的溶度积比Ag2SO4的小，更易生成Ag2S沉淀，A项正确；B项，由于温度一定时氯化银的溶度积一定，加入少量氯化钠会增加氯离子浓度，所以溶液中银离子浓度会减小，平衡逆向移动，B项错误；C项，由于饱和NaCl溶液中Cl－的浓度较大，溴化银沉淀会转化为氯化银沉淀，C项正确；D项，由于硫化银更难溶，所以碘化银会转化为黑色的硫化银，D项正确。]
4．(2020·河北石家庄模拟)常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.0×10－16。将等体积的AgCl和AgI的饱和溶液的清液混合，再向其中加入一定量的AgNO3固体，下列说法正确的是( )
A．两溶液混合，AgCl和AgI都沉淀
B．若AgNO3足量，AgCl和AgI都可沉淀，但以AgCl为主
C．向AgI清液加入AgNO3，c(Ag＋)增大，Ksp(AgI)也增大
D．若取0.143 5 g AgCl固体放入100 mL水中(忽略体积变化)，c(Cl－)为0.01 mol·L－1
B [饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)＝1.342×10－5mol·L－1；饱和的AgI溶液中c(Ag＋)＝c(I－)＝1.0×10－8mol·L－1；等体积混合后，浓度减半，c(Cl－)＝6.71×10－6mol·L－1、c(I－)＝5.0×10－9mol·L－1、c(Ag＋)＝6.71×10－6mol·L－1，此时Qc(AgCl)＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝6.71×10－6mol·L－1×6.71×10－6mol·L－1＝4.5×10－11＜Ksp(AgCl)，Qc(AgI)＝c(I－)·c(Ag＋)＝5.0×10－9 mol·L－1×6.71×10－6 mol·L－1≈3.4×10－14＞Ksp(AgI)，故生成AgI沉淀，不产生AgCl沉淀，A错误。由于c(Cl－)≫c(I－)，故AgNO3足量时，两种沉淀都生成，但以AgCl为主，B正确。AgI清液中加入AgNO3，c(Ag＋)增大，但Ksp(AgI)只与温度有关，温度不变，Ksp(AgI)不变，C错误。0.143 5 g AgCl固体放入100 mL水中，只有部分溶解，此时溶液中c(Cl－)＝1.342×10－5mol·L－1，D错误。]
5．(2018·河北保定二模)已知298 K时，Ksp(NiS)＝1.0×10－21，Ksp(NiCO3)＝1.0×10－7；pNi＝－lg c(Ni2＋)，pB＝lg c(S2－)或－lg c(CO)。在含物质的量浓度相同的Na2S和Na2CO3的混合溶液中滴加Ni(NO3)2溶液产生两种沉淀(温度升高，NiS、NiCO3的Ksp均增大)，298 K时，溶液中阳离子、阴离子浓度的负对数关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度
B．向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐，d点向b点移动
C．对于曲线Ⅰ，在b点加热(忽略蒸发)，b点向c点移动
D．M为3.5且对应的阴离子是CO
C [298 K时，Ksp(NiS)＝1.0×10－21，Ksp(NiCO3)＝1.0×10－7，NiS、NiCO3属于同种类型，常温下NiCO3的溶解度大于NiS，A正确；Ksp(NiS)
1.56×10－10，有AgCl析出，且有c(Cl－)>c(Ag＋)，B错误；Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)，Ksp(Ag2CrO4)＝c(CrO)·c2(Ag＋)，则有＝，C错误；Ag2CrO4的溶解度大于AgCl，Ag2CrO4悬浊液中存在溶解平衡：Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO(aq)，加入NaCl浓溶液，生成溶解度更小的AgCl，Ag2CrO4转化为AgCl，D错误。]
7．(2019·广西桂林模拟)已知25 ℃时Ksp(PbSO4)＝1.6×10－8、Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，该温度下PbSO4在不同浓度的硫酸中的溶解度如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A．图中A点c(SO)＝7 mol·L－1
B．过滤的PbSO4沉淀，用稀硫酸洗涤，可以减少沉淀损耗
C．硫酸浓度大于5 mol·L－1时，PbSO4溶解度增大的原因是转化成Pb(HSO4)2
D．将Pb(NO3)2、Ba(NO3)2混合溶液滴入稀硫酸中，能生成PbSO4和BaSO4两种沉淀
A [图中A点c(H2SO4)＝7 mol·L－1，PbSO4的溶解度为11.5 mg·L－1，故A点溶液中SO由H2SO4和PbSO4电离产生，故c(SO)>7 mol·L－1，A错误。由图可知，05 mol·L－1时，PbSO4的溶解度增大，可能是转化为易溶于水的Pb(HSO4)2，C正确。由Ksp(PbSO4)和Ksp(BaSO4)的数据可知，PbSO4、BaSO4均难溶于水，故将Pb(NO3)2、Ba(NO3)2混合溶液滴入稀硫酸中，能生成PbSO4、BaSO4两种沉淀，D正确。]
8．(2019·山西三校联考)25 ℃时，用0.100 0 mol·L－1的AgNO3溶液分别滴定体积均为V0 mL且浓度均为0.100 0 mol·L－1的KCl、KBr及KI溶液，其滴定曲线如图：
已知25 ℃时，AgCl、AgBr及AgI的溶度积常数依次为1.8×10－10、5.0×10－13、8.3×10－17。下列说法中正确的是( )
A．V0＝45.00
B．滴定曲线①表示KCl的滴定曲线
C．滴定KCl时，可加入少量的KI作指示剂
D．当AgNO3溶液滴定至60.00 mL时，溶液中c(I－)Ksp(AgI)，故滴定KCI时，若加入少量KI，则先产生AgI沉淀，影响KCl的滴定，C错误。当AgNO3溶液滴定至60.00 mL时，溶液中c(X－)＝，由于各溶液中c(Ag＋)相同，则Ksp(AgX)越大，溶液中c(X－)越大，故溶液中c(X－)：c(I－)c(H＋)>c(Ca2＋)>c(WO)
C．饱和Ca(OH2)溶液中加入少量Na2O，溶液变浑浊
D．石灰乳与0.1 mol·L－1 Na2WO4溶液混合后发生反应：Ca(OH)2＋WO===CaWO4＋2OH－
答案 B
11．(2019·广西柳州检测)已知25℃：
难溶电解质
CaCO3
CaSO4
MgCO3
Ksp
2.8×10－9
9.1×10－9
6.8×10－6
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下：
①向0.1 mol·L－1的CaCl2溶液100 mL中加入0.1 mol·L－1的Na2SO4溶液100 mL，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，静置后再弃去上层清液。
④________________________________________________________________________。
(1)由题中信息Ksp越大，表示电解质的溶解度越________(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：________________________________________________________________________。
(4)请补充第④步操作及发生的现象：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)大 (2)Na2CO3(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋Na2SO4(aq) (3)洗去沉淀中附着的SO
(4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解，并放出无色无味的气体 (5)将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去
12．(2019·陕西延安调研)资源综合利用既符合绿色化学理念，也是经济可持续发展的有效途径。一种难溶的废弃矿渣杂卤石，其主要成分可表示为K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O，已知它在水溶液中存在如下平衡：K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O2K＋＋4SO＋Mg2＋＋2Ca2＋＋2H2O。
为了充分利用钾资源，一种溶浸杂卤石制备K2SO4的工艺流程如图所示：
(1)操作①的名称是________。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解出杂卤石中K＋的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)除杂质环节，为除去Ca2＋，可先加入__________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再向滤液中滴加稀H2SO4，调节溶液pH至________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(4)操作②的步骤包括(填操作过程)：__________、过滤、洗涤、干燥。
(5)有人用可溶性碳酸盐作为溶浸剂，浸溶原理可表示为CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)。
已知：常温下，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，Ksp(CaSO4)＝4.95×10－5。
则常温下该反应的平衡常数K＝________。(保留3位有效数字)。
解析 (1)通过操作①实现固体和液体分离，操作①的名称是过滤。(2)加入Ca(OH)2溶液，Mg2＋转化成Mg(OH)2沉淀，SO与Ca2＋结合转化为CaSO4沉淀，K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O2K＋＋4SO＋Mg2＋＋2Ca2＋＋2H2O平衡正向移动，促使杂卤石溶解。(3)为除去Ca2＋，可先加入K2CO3溶液，生成碳酸钙沉淀，过滤后再向滤液中滴加稀H2SO4，调节溶液pH至中性除去过量的碳酸钾。(4)为从溶液中得到溶质，需依次经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。(5)该反应的平衡常数K＝＝＝≈1.77×104。
答案 (1)过滤 (2)Mg2＋转化成Mg(OH)2沉淀，SO与Ca2＋结合转化为CaSO4沉淀，平衡右移，促使杂卤石溶解 (3)K2CO3 中性 (4)蒸发浓缩、冷却结晶 (5)1.77×104
