高中化学第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡课后提升练习含解析新人教版选修4

高中化学第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡课后提升练习含解析新人教版选修4

难溶电解质的溶解平衡 ‎[A篇　对点强化训练]‎ 知识点一　沉淀溶解平衡 ‎1．一定温度下，Mg(OH)2固体在水溶液中达到平衡：‎ Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，要使Mg(OH)2悬浊液中Mg(OH)2固体的质量减少而c(Mg2＋)不变，可采取的措施是(　　)‎ A．加MgSO4(s) B．加适量盐酸 C．加适量NaOH(s) D．加入适量水 答案　D 解析　加MgSO4(s)，增大c(Mg2＋)，Mg(OH)2固体的质量增加，A错误；加适量盐酸消耗OH－，沉淀溶解平衡右移，c(Mg2＋)增大，Mg(OH)2固体的质量减少，B错误；加适量NaOH(s)，增大c(OH－)，平衡左移，Mg(OH)2固体的质量增加，c(Mg2＋)减小，C错误；加入适量水，沉淀溶解平衡右移，Mg(OH)2固体的质量减少而c(Mg2＋)不变，D正确。‎ ‎2．当氢氧化钙固体在水中达到溶解平衡Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)时，为使Ca(OH)2固体的量减少，需加入少量的(　　)‎ A．NH4NO3 B．NaOH C．CaCl2 D．NaCl 答案　A 解析　A项，NH4NO3电离出的NH与Ca(OH)2溶解平衡中的OH－反应，NH＋OH－NH3·H2O，平衡右移，固体质量减少，正确；B项，加入NaOH，增大了c(OH－)，平衡左移，固体质量增多，错误；C项，加入CaCl2，增大了c(Ca2＋)，平衡左移，固体质量增多，错误；D项，加入NaCl，平衡不移动，错误。‎ ‎3．将AgCl分别加入盛有：①5 mL水，②6 mL 0.5 mol·L－1 NaCl溶液，③10 mL 0.2 mol·L－1 CaCl2溶液，④50 mL 0.1 mol·L－1盐酸溶液的烧杯中，均有固体剩余，各溶液中c(Ag＋)从大到小的顺序排列正确的是(　　)‎ A．④③②① B．②③④①‎ C．①④③② D．①③②④‎ 答案　C 解析　根据沉淀溶解平衡，溶液中Cl－浓度越大，Ag＋浓度越小，则C符合题意。‎ ‎4．下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是(　　)‎ A．Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，说明AB2的溶解度小于CD的溶解度 B．在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，氯化银的Ksp增大 C．已知‎25 ℃‎时，Ksp(AgCl)大于Ksp(AgI)，若向氯化银沉淀溶解平衡体系中，加入足量碘化钾固体，则有黄色沉淀生成 D．在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，加入稀盐酸，平衡不移动 答案　C 解析　由于AB2与CD分子组成形式不同，因此不能根据Ksp大小来比较溶解度的大小，故A错误；Ksp只与温度有关，与浓度无关，B错误；由于AgCl与AgI分子组成形式相同，故Ksp越大，溶解度越大，溶解度大的能转化为溶解度小的，因为Ksp(AgCl)大于Ksp - 6 -‎ ‎(AgI)，故AgI的溶解度更小，所以AgCl白色沉淀能转化为AgI黄色沉淀，C正确；碳酸钙的沉淀溶解平衡为CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)，加入稀盐酸能与CO反应，促进碳酸钙的沉淀溶解平衡向正方向移动，故D错误。‎ 知识点二　沉淀反应的应用 ‎5．工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋，Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列说法错误的是(　　)‎ A．该反应平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)‎ B．MnS的Ksp大于CuS的Ksp C．向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)增大 D．该反应的平衡常数K＝ 答案　A 解析　根据反应Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，可以推断Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，该反应的平衡常数K＝＝>1，c(Mn2＋)>c(Cu2＋)。向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Cu2＋)增大，溶解平衡向右移动，c(Mn2＋)增大，所以，只有A项不正确。‎ ‎6．已知‎25 ℃‎时，Mg(OH)2的Ksp＝1.8×10－11，MgF2的Ksp＝7.4×10－11。下列说法正确的是(　　)‎ A．‎25 ℃‎时，Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大 B．‎25 ℃‎时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者c(Mg2＋)大 C．‎25 ℃‎时，Mg(OH)2固体在同体积同浓度的氨水和NH4Cl溶液中的Ksp比较，前者小 D．‎25 ℃‎时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入饱和NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成MgF2‎ 答案　A 解析　Mg(OH)2悬浊液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)。加入NH4Cl后，NH与OH－结合生成弱电解质NH3·H2O，c(OH－)减小，平衡右移，c(Mg2＋)增大，A正确；因Mg(OH)2与MgF2结构类型相同，根据两者Ksp大小关系可知：后者c(Mg2＋)大，B错误；Ksp只与难溶物性质和温度有关，所以‎25 ℃‎时，Mg(OH)2固体在氨水和NH4Cl溶液中Ksp相同，C错误；只要加入NaF溶液后，c2(F－)·c(Mg2＋)>Ksp(MgF2)就会发生Mg(OH)2转化为MgF2，D错误。‎ ‎7．已知CuSO4溶液分别与Na2CO3、Na2S溶液的反应情况如下：‎ CuSO4＋Na2CO3‎ 主要反应：Cu2＋＋CO＋H2O===Cu(OH)2↓＋CO2↑‎ 次要反应：Cu2＋＋CO===CuCO3↓(几乎不发生反应)‎ CuSO4＋Na2S 主要反应：Cu2＋＋S2－===CuS↓‎ 次要反应：Cu2＋＋S2－＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2S↑(几乎不发生反应)‎ 据此判断，下列几种物质溶解度大小的比较中正确的是(　　)‎ A．CuS＜Cu(OH)2＜CuCO3‎ B．Cu(OH)2＜CuS＜CuCO3‎ C．CuCO3＜Cu(OH)2＜CuS D．CuCO3＜CuS＜Cu(OH)2‎ 答案　A - 6 -‎ 解析　离子互换型复分解反应发生的条件之一是向着溶解度更小的方向进行。因此，根据表格中CuSO4与Na2CO3的反应可知，CuCO3的溶解度大于Cu(OH)2的溶解度；根据CuSO4与Na2S的反应可知，Cu(OH)2的溶解度大于CuS的溶解度。‎ ‎8．下表是五种银盐的溶度积常数(‎25 ℃‎)，下列有关说法错误的是(　　)‎ 化学式 AgCl Ag2SO4‎ Ag2S AgBr AgI 溶度积 ‎1.8×10－10‎ ‎1.4×10－5‎ ‎6.3×10－50‎ ‎7.7×10－13‎ ‎8.5×10－16‎ A．五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4‎ B．将AgCl溶于水后，向其中加入Na2S，则可以生成黑色的Ag2S沉淀 C．沉淀溶解平衡的建立是有条件的，外界条件改变时，平衡也会发生移动 D．常温下，AgCl、AgBr和AgI三种物质的溶解度逐渐增大 答案　D 解析　常温下，AgCl、AgBr和AgI三种物质的溶解度逐渐减小。‎ ‎[B篇　综合提升训练]‎ ‎9．下列说法不正确的是(　　)‎ A．Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关 B．由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀 C．其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变 D．两种难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度一定小 答案　D 解析　同类型难溶电解质，Ksp数值越小，其溶解度越小。不同类型的难溶电解质不能直接用Ksp来比较溶解度的大小。‎ ‎10．已知同温度下的溶解度：Zn(OH)2>ZnS，MgCO3>Mg(OH)2。就溶解或电离出S2－的能力而言，FeS>H2S>CuS，则下列离子方程式错误的是(　　)‎ A．Mg2＋＋2HCO＋2Ca2＋＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O B．Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋‎ C．Zn2＋＋S2－＋2H2O===Zn(OH)2↓＋H2S↑‎ D．FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑‎ 答案　C 解析　就溶解度而言，反应向着生成溶解度更小的物质的方向进行；就电离而言，反应向着生成更难电离的物质的方向进行。‎ ‎11. 某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ - 6 -‎ A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点 B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 C．d点无BaSO4沉淀生成 D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp 答案　C 解析　A项，温度不变，溶度积常数不变，a点因加入硫酸钠，硫酸根离子浓度增大，Ba2＋浓度应减小，错误；B项，蒸发d点时的溶液，通过SO和Ba2＋浓度的增大可使溶液达到饱和，图中蒸发时只有Ba2＋浓度增大而SO浓度不变，错误；C项，d点表示硫酸钡的不饱和溶液，正确；根据溶度积常数的表达式，图中曲线上的点表示在该温度下的溶度积常数与SO和Ba2＋的浓度大小，曲线上的点Ksp都相等，故D错误。‎ ‎12．已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10、Ksp(AgBr)＝7.7×10－13、Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO浓度均为0.010 mol/L，向该溶液中逐滴加入0.010 mol/L的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为(　　)‎ A．Cl－、Br－、CrO B．CrO、Br－、Cl－‎ C．Br－、Cl－、CrO D．Br－、CrO、Cl－‎ 答案　C 解析　当Qc>Ksp时，有沉淀生成，当向溶液中逐滴加入0.010 mol/L的AgNO3溶液时，比较所需c(Ag＋)的最小值；沉淀Cl－所需c(Ag＋)> mol/L＝1.56×10－8 mol/L，沉淀Br－所需c(Ag＋)> mol/L＝7.7×10－11 mol/L，沉淀CrO所需c(Ag＋)> mol/L＝3×10－5 mol/L。故产生沉淀的先后顺序为Br－、Cl－、CrO。‎ ‎13．已知：Ksp[Cu(OH)2]＝2.0×10－20；当溶液中各离子浓度幂的乘积大于溶度积时，产生沉淀，反之沉淀溶解。‎ ‎(1)常温下，某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 mol·L－1，若要生成Cu(OH)2沉淀，应调节溶液的pH，使之大于________。‎ ‎(2)常温下，要使0.2 mol·L－1 CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降低至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液使溶液的pH＝________。‎ 答案　(1)5　(2)6‎ 解析　(1)由Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)知：Qc＝c(Cu2＋)·c2(OH－)，当Qc＝‎ - 6 -‎ Ksp，即c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2.0×10－20时，开始出现沉淀，则c(OH－)＝ ＝ ＝1.0×10－9 mol·L－1，则常温下，c(H＋)＝＝＝1.0×10－5 mol·L－1，故pH＝5，即应调节溶液pH，使之大于5才能生成Cu(OH)2沉淀。‎ ‎(2)要使c(Cu2＋)降至0.2 mol·L－1的千分之一，即c(Cu2＋)＝2.0×10－4 mol·L－1，则c(OH－)＝＝1.0×10－8 mol·L－1，则常温下，c(H＋)＝1.0×10－6 mol·L－1，pH＝6，所以要使Cu2＋沉淀较为完全，应使溶液的pH＝6。‎ ‎14．蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：‎ Ⅰ.制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁(其中常含有少量Fe3＋、Al3＋、Fe2＋等杂质离子)。‎ Ⅱ.提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1 mol·L－1 H2O2溶液，再调节溶液pH至7～8，并分离提纯。‎ Ⅲ.制取氢氧化镁：向步骤Ⅱ所得溶液中加入过量氨水。已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH Fe3＋‎ Al3＋‎ Fe2＋‎ Mg2＋‎ 开始沉淀时 ‎1.5‎ ‎3.3‎ ‎6.5‎ ‎9.4‎ 沉淀完全时 ‎3.7‎ ‎5.2‎ ‎9.7‎ ‎12.4‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)步骤Ⅱ中，可用于调节溶液pH至7～8的最佳试剂是________(填字母序号)。 ‎ A．MgO　　　B．Na2CO‎3　‎　　　C．蒸馏水 ‎(2)Fe2＋与H2O2溶液反应的离子方程式为____________________________。‎ ‎(3)工业上常以Mg2＋的转化率为考察指标，确定步骤Ⅲ制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件。其中，反应温度与Mg2＋转化率的关系如图所示。‎ ‎①步骤Ⅲ中制备氢氧化镁反应的离子方程式为________________________。‎ ‎②根据图中所示‎50 ℃‎前温度与Mg2＋转化率之间的关系，可判断此反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。‎ ‎③图中，温度升高至‎50 ℃‎以上Mg2＋转化率下降的可能原因是_______________________________________________________________。‎ ‎④Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数。已知：‎ - 6 -‎ Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)‎ Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝5.6×10－12‎ Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)‎ Ksp＝c(Ca2＋)·c2(OH－)＝4.7×10－6‎ 若用石灰乳替代氨水，________(填“能”或“不能”)制得氢氧化镁，理由是__________________________________________________________________。‎ 答案　(1)A ‎(2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ‎(3)①Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH ‎②吸热' ③温度过高时，NH3·H2O受热分解，浓度降低，Mg2＋转化率下降　④能' Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2，可发生沉淀的转化 解析　(1)步骤Ⅱ中，调节溶液pH至7～8的目的是和酸反应提高溶液pH，使Fe3＋、Al3＋等杂质离子沉淀分离除去，A项加入氧化镁和酸反应能提高溶液pH，生成镁离子，不会引入杂质离子，可选；B项加入碳酸钠能调节溶液pH，但加入了钠离子，引入杂质，故不选；C项蒸馏水不能将酸性溶液的pH调至7～8，故不选。‎ ‎(2)Fe2＋与H2O2溶液反应，亚铁离子被过氧化氢氧化为三价铁离子，便于完全沉淀，过氧化氢被还原为水，反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。‎ ‎(3)④氢氧化钙和氢氧化镁阴、阳离子个数比相同，可以用溶度积常数比较溶解度，氢氧化钙溶解度大于氢氧化镁，故石灰乳可以转化为氢氧化镁。‎ - 6 -‎