备战2021 高考化学 加餐练27 难溶电解质的溶解平衡

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加餐练 27 难溶电解质的溶解平衡 基础题 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 难溶于水，其饱和溶液不导电，属于弱电解质 C．升高温度，CaCO3 沉淀的溶解度增大 D．向 CaCO3 溶解平衡体系中加入纯碱固体，会有 CaCO3 析出 2．已知一定量 Ca(OH)2 固体溶于水后，存在以下平衡状态：Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋ 2OH－(aq)，Ksp＝4.7×10－6，下列措施可使 Ksp 增大的是( ) A．升高温度 B．降低温度 C．加入适量 CaO 固体 D．加入适量 Na2CO3 固体 3．向含有 AgCl(s)的饱和 AgCl 溶液中加水，下列叙述正确的是( ) A．AgCl 的溶解度增大 B．AgCl 的溶解度、Ksp 均不变 C．Ksp(AgCl)增大 D．AgCl 的溶解度、Ksp 均增大 4．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(CO2－ 3 ) B．c(Mg2＋) C．c(H＋) D．Ksp(MgCO3) 5．已知 Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(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 6．已知 lg 2＝0.301 0，Ksp[Mn(OH)2]＝2.0×10－13。实验室制氯气的废液中含 c(Mn2＋)＝ 0.1 mol·L－1，向该溶液中滴加稀氢氧化钠溶液至 Mn2＋完全沉淀的最小 pH 等于( ) A．8.15 B．9.3 C．10.15 D．11.6 7．下表是 Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋被 OH－完全沉淀时溶液的 pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少 量 Fe2＋、Fe3＋杂质，为制得纯净的 ZnSO4，应加入的试剂是( ) 金属离子 Fe2＋ Fe3＋ Zn2＋ 完全沉淀时的 pH 7.7 4.5 6.5 A．H2O2、ZnO B．氨水 C．KMnO4、ZnCO3 D．NaOH 溶液 8．已知 Ag2SO4 的 Ksp 为 2.0×10－5，将适量 Ag2SO4 固体溶于 100 mL 水中至刚好饱和， 该过程中Ag＋和SO 2－ 4 浓度随时间变化关系如图[饱和Ag2SO4溶液中c(Ag＋)＝0.034 mol·L－1]。 若 t1 时刻在上述体系中加入 100 mL 0.020 mol·L－1 Na2SO4 溶液，下列示意图中，能正确表示 t1 时刻后 Ag＋和 SO 2－ 4 浓度随时间变化关系的是( ) 9．某温度下，难溶物 FeR 的水溶液中存在平衡：FeR(s) Fe2＋(aq)＋R2－(aq)，其沉淀 溶液平衡曲线如下图所示。下列说法正确的是( ) A．可以通过升温实现由 a 点变到 c 点 B．b 点对应的 Ksp 等于 a 点对应的 Ksp C．d 点可能有沉淀生成 D．该温度下，Ksp＝4×10－18 10．25 ℃时，PbCl2 固体在不同浓度盐酸中的溶解度如图。 在制备 PbCl2 的实验中，洗涤 PbCl2 固体最好选用( ) A．蒸馏水 B．1.00 mol·L－1 盐酸 C．5.00 mol·L－1 盐酸 D．10.00 mol·L－1 盐酸 11．已知：pAg＝－lg c(Ag＋)，Ksp(AgCl)＝1×10－12。如图是向 10 mL AgNO3 溶液中逐渐 加入 0.1 mol·L－1 的 NaCl 溶液时，溶液的 pAg 随着加入 NaCl 溶解的体积(单位 mL)变化的图 像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是[提示：Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)]( ) 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＋被恰好完全沉淀 D．把 0.1 mol·L－1 的 NaCl 换成 0.1 mol·L－1 NaI 则图像在终点后变为虚线部分 12.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 Ksp[Ca(OH)2]>Ksp(CaWO4) B．a 点：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 c(Ca2＋)相等 能力题 13.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 (1)Ⅰ中的白色沉淀是________。 (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的存在下， 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 中产生的气体是________。 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 ＋ ________ ＋ ________ ＋ 2H2O 4AgCl ＋ ________ ＋ 4NaOH ④B 中 NaCl 的作用是 ________________________________________________________________________。 14．KClO4 样品中常含少量 KCl 杂质，为测定产品纯度进行如下实验：准确称取 5.689 g 样品溶于水中，配成 250 mL 溶液，从中取出 25.00 mL 于锥形瓶中，加入适量葡萄糖，加热 使 ClO － 4 全部转化为 Cl －，反应为 3KClO4＋C6H12O6===6H2O＋6CO2↑＋3KCl，加入少量 K2CrO4溶液作指示剂，用0.200 0 mol·L－1AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积21.00 mL。滴定达到终点时，产生砖红色 Ag2CrO4 沉淀。 (1)已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.1×10－12，若终点时 c(CrO2－ 4 )＝1.1×10 －4mol·L－1，则此时 c(Cl－)＝________mol·L－1。 (2)计算 KClO4 样品的纯度(请写出计算过程) ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 加餐练 27 难溶电解质的溶解平衡 1．解析：CaCO3 固体在溶液中达到溶解平衡后，沉淀溶解与沉淀生成速率相等，但不 为 0；CaCO3 难溶于水，但溶解的部分是完全电离的，电离出 Ca2＋和 CO2－ 3 ，属于强电解质； 一般来说，升高温度，有利于固体物质的溶解；向 CaCO3 溶解平衡体系中加入纯碱固体， 增大了 CO 2－ 3 浓度，使溶解平衡向左移动，从而析出 CaCO3。 答案：B 2．解析：由于 Ksp 只与难溶电解质的性质和温度有关。而大多数电解质的 Ksp 随温度的 升高而增大，但个别物质如 Ca(OH)2，Ksp 随温度的升高而降低。 答案：B 3．解析：AgCl(s)在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，当加水稀 释时，c(Ag＋)、c(Cl－)减小，平衡正向移动，使 AgCl 溶解量增大，但是由于温度不变，所以 该物质的溶解度、Ksp 均不变。 答案：B 4．解析：在存在 MgCO3 固体的溶液中存在沉淀溶解平衡：MgCO3(s) Mg2＋(aq)＋ CO2－ 3 (aq)，滴加少许浓盐酸与 CO 2－ 3 反应生成 CO2 气体，促使平衡向右移动，则 c(Mg2＋)和 c(H＋)增大，c(CO2－ 3 )减小，温度不变 Ksp(MgCO3)不变，故 A 正确。 答案：A 5．解析：由 Ksp(AgCl)＝1.8×10－10 可求出 c(Ag＋)＝1.34×10－5 mol·L－1；由 Ksp(AgI)＝1.5×10 －16 可求出 c(Ag＋)＝1.22×10－8 mol·L－1；由 Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12 可求出 c(Ag＋)＝1.59×10 －4 mol·L－1，所以 c(Ag＋)大小顺序为 Ag2CrO4>AgCl>AgI。 答案：C 6．解析：Mn2＋沉淀较为完全时的浓度小于或等于 1×10－5mol·L－1，已知 Ksp＝c(Mn2 ＋)·c2(OH－)，c(OH－)＝ Ksp c Mn2＋ ≥ 2×10－13 1×10－5 mol·L－1＝ 2×10－4mol·L－1，c(H＋)≤ Kw c OH－ ＝ 10－14 2×10－4mol·L－1＝ 2 2 ×10－10mol·L－1，所以 pH≥－lg 2 2 ×10－10＝10＋1 2 lg 2＝10.15。 答案：C 7．解析：要使 Fe2＋和 Fe3＋全部除去，由题给信息可知，需将 Fe2＋全部氧化成 Fe3＋，再 调节溶液 pH 范围为 4.5≤pH<6.5，即可将 Fe3＋完全转化为 Fe(OH)3 沉淀，且保证 Zn2＋不沉淀。 氧化 Fe2＋时不能引入新的杂质，只能用 H2O2，调 pH 时也不能引入新的杂质，用 ZnO 能促 进 Fe3＋的水解。本题选 A。 答案：A 8．解析：Ag2SO4 刚好为 100 mL 的饱和溶液，因为 c(Ag＋)＝0.034 mol·L－1，所以 c(SO2－ 4 ) ＝0.017 mol·L－1；当加入 100 mL 0.020 mol·L－1 Na2SO4 溶液后，c(SO2－ 4 )＝0.018 5 mol·L－1， c(Ag＋)＝0.017 mol·L－1(此时 QcKsp(CaWO4) ，A 项正确；a 点的定量信息是 c(Ca2＋)＝1.0×10－4 mol·L－l，c(OH －)＝1.0×10－3 mol·L－1 或 c(WO2－ 4 )＝1.0×10－3 mol·L－1，离子积 Qc[Ca(OH)2]＝c(Ca2＋)·c2 (OH－) ＝1.0×10 － 10 mol3·L － 3Ksp(CaWO4)，有钨酸钙沉淀生成，B 项正确；氢氧化钙的溶 解度随温度升高而降低，故加热饱和 Ca(OH)2 溶液有白色沉淀生成，C 项正确；设饱和氢氧 化钙溶液中钙离子浓度为 z，则氢氧根离子浓度为 2x，x·(2x)2＝1.0×10－7，解得 x≈2.9×10－3 mol·L－1，设饱和钨酸钙溶液中钙离子浓度为 y，钨酸根离子浓度也为 y，则 y2 ＝1.0×10－10， y＝1.0×10－5 mol·L－1，x>y，D 项不正确。 答案：D 13．答案：(1)AgCl (2)2AgCl(s)＋S2－(aq) Ag2S(s)＋2Cl－(aq) Ag2S 比 AgCl 的溶解度更小 (3)①SO2－ 4 ②S (4)①O2 ②Ag2S 的悬浊液 ③1 O2 4 NaCl 2 S ④O2 将 Ag2S 氧化生成 S 时， 有 Ag＋游离出来，NaCl 中大量的 Cl－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，B 中最终出现乳白色沉淀 14．解析：(1)若 c(CrO2－ 4 )＝1.1×10－4mol·L－1，Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO2－ 4 )＝1.1×10 －12，c(Ag＋)＝10－4mol·L－1，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－10，c(Cl－)＝1.8×10－6mol·L－1。 答案：(1)1.8×10－6 (2)n(AgNO3)＝0.200 0 mol·L－1×0.021 L＝0.004 2 mol 25．00 ml 溶液中 n(KCl)总＝n(AgNO3)＝0.004 2 mol n(KClO4)＋n(KCl)＝0.004 2 mol n(KClO4)×138.5 g·mol－1＋n(KCl)×74.5 g·mol－1＝0.568 90 g 解得 n(KClO4)＝0.004 0 mol n(KClO4)总＝0.004 0 mol× 250 mL 25.00 mL ＝0.040 mol 其纯度为0.040 mol×138.5 g·mol－1 5.689 g ×100%≈97.38%