2021届一轮复习人教版难溶电解质的溶解平衡作业
难溶电解质的溶解平衡
(建议用时:40分钟)
[A级 基础达标]
1.(2019·黄冈高三模拟)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
B [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CO,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浓度,使溶解平衡向左移动,从而析出CaCO3。]
2.实验:①0.1 mol·L-1 AgNO3溶液和0.1 mol·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;②向滤液b中滴加0.1 mol·L-1 KI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加0.1 mol·L-1 KI溶液,沉淀变为黄色。
下列分析不正确的是 ( )
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.滤液b中不含有Ag+
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶
B [在浊液a中,存在AgCl的沉淀溶解平衡,即在滤液b中,仍含有少量Ag+,故在b中生成了AgI沉淀,A正确,B错误;向白色沉淀AgCl中滴加KI溶液生成黄色AgI,由此可说明AgI比AgCl更难溶,C、D项都正确。]
3.(2019·南昌模拟)25 ℃时,在氢氧化镁悬浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。下列说法错误的是( )
A.若向Mg(OH)2悬浊液中加入少量NH4Cl(s),c(Mg2+)会增大
B.若向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuSO4溶液,沉淀将由白色逐渐变为蓝色
C.若向Mg(OH)2悬浊液中加入适量蒸馏水,Ksp保持不变,故上述平衡不发生移动
D.若向Mg(OH)2悬浊液中加入少量Na2S(s),固体质量将增大
C [向Mg(OH)2悬浊液中加入少量NH4Cl(s),c(OH-)减小,Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移动,c(Mg2+)会增大,A项正确;向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuSO4溶液,由于Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11
c(AgCl)>c(Ag2CrO4)>c(Ag2S)
[答案] C
5.(2019·太原模拟)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
C [Mn2+沉淀较为完全时的浓度为1×10-5 mol·L-1,已知Ksp=c(Mn2+)·c2(OH-),c(OH-)== mol·L-1=×10-4 mol·L-1,c(H+)== mol·L-1=×10-10 mol·L-1,
所以pH=-lg=10+lg 2≈10.15。]
6.已知部分钡盐的溶度积如下:Ksp(BaCO3)=5.1×10-9,Ksp[Ba(IO3)2]=6.5×10-10,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCrO4)=1.6×10-10。一种溶液中存在相同浓度的CO、CrO、IO、SO,且浓度均为0.001 mol·L-1,若向该溶液中逐滴滴入BaCl2溶液,首先发生的离子反应为( )
A.Ba2++CO===BaCO3↓
B.Ba2++CrO===BaCrO4↓
C.Ba2++2IO===Ba(IO3)2↓
D.Ba2++SO===BaSO4↓
D [根据溶度积公式及溶液中阴离子的浓度,可以计算出开始出现BaCO3、BaCrO4、Ba(IO3)2、BaSO4沉淀时c(Ba2+)分别为5.1×10-6 mol·L-1、1.6×10-7 mol·L-1、6.5×10-4 mol·L-1、1.1×10-7 mol·L-1,故最先出现的沉淀是BaSO4,D项正确。]
7.(2019·三晋名校联考)SO2可用石灰水来吸收,生成亚硫酸钙浊液。常温下,测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9,已知Ka1(H2SO3)=1.8×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-8,忽略SO的第二步水解,则Ksp(CaSO3)为( )
A.3.66×10-7 B.3.66×10-9
C.4.20×10-10 D.3.66×10-10
A [常温下,测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9,由CaSO3(s)??Ca2+(aq)+SO(aq),且SO+H2O??HSO+OH-,得c(HSO)=c(OH-)=1×10-5 mol·L-1,Ka2(H2SO3)=6.0×10-8,可知SO+H2O??HSO+OH-的水解常数Kh=≈1.67×10-7,以此计算c(SO)= mol·L-1=6×10-4 mol·L-1,溶液中根据原子守恒c(Ca2+)≈c(SO)+c(HSO)=6.1×10-4 mol·L-1,Ksp(CaSO3)=c(Ca2+)·c(SO)=6.1×10-4×6.0×10-4=3.66×10-7。]
8.(2019·南昌模拟)已知一定温度下,有下列难溶电解质的相关数据:
物质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp/25 ℃
8.0×10-16
2.2×10-20
4.0×10-38
完全沉淀时的pH范围
≥9.6
≥6.4
3~4
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不正确的是( )
A.向该混合溶液中加过量铁粉,能观察到红色固体析出
B.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
C.该混合溶液中c(SO)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4
D.向该混合溶液中加入适量氯水,并调pH至3~4后过滤,能得到纯净的CuSO4溶液
D [加入过量铁粉,发生反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+、Fe+Cu2+===Fe2++Cu,有Cu析出,A项正确;对于M(OH)n,开始产生沉淀时,c(OH-)=,根据所给物质的Ksp数据,可以判断产生Fe(OH)3时所需c(OH-)最小,因此先产生Fe(OH)3沉淀,B项正确;假设各物质的物质的量均为a,则n(SO)=5a,由于三种金属离子均发生水解反应,溶液中n(Cu2+)+n(Fe2+)+n(Fe3+)<4a,则c(SO)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4,C项正确;向混合溶液中加入适量氯水,Fe2+被氧化为Fe3+,调pH至3~4,Fe3+虽能完全沉淀,但由于引入了Cl-,得到CuCl2和CuSO4的混合溶液,D项错误。]
9.常温下,取一定量的PbI2固体配成饱和溶液,T时刻改变某一条件,离子的浓度变化如图所示[注:第一次平衡时c(I-)=2×10-3 mol·L-1,c(Pb2+)=1×10-3 mol·L-1],下列有关说法正确的是 ( )
A.常温下,PbI2的Ksp=2×10-6
B.温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,PbI2的溶解度不变,Pb2+浓度不变
C.常温下Ksp(PbS)=8×10-28,向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液,PbI2(s)+S2-(aq)??PbS(s)+2I-(aq)反应的化学平衡常数为5×1018
D.T时刻改变的条件是升高温度,PbI2的Ksp增大
C [由PbI2??Pb2++2I-得Ksp=c(Pb2+)·c2(I-)=1×10-3×(2×10-3)2=4×10-9,A错误;由于硝酸铅是强电解质,完全电离产生Pb2+,温度不变,PbI2的溶度积不变,但Pb2+浓度增大,B错误;PbI2(s)+S2-(aq)??PbS(s)+2I-(aq)反应的平衡常数K==
==5×1018,C正确;T时刻若改变的条件是升高温度,c(Pb2+)、c(I-)均呈增大趋势,D错误。]
10.(2019·南阳模拟)某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:p(Ba2+)=-lg c(Ba2+),p(SO)=-lg c(SO)。下列说法正确的是 ( )
A.该温度下,Ksp(BaSO4)=1.0×10-24
B.a点的Ksp(BaSO4)小于b点的Ksp(BaSO4)
C.d点表示的是该温度下BaSO4的不饱和溶液
D.加入BaCl2可以使溶液由c点变到a点
D [由图像可知,Ksp=c(Ba2+)·c(SO)=10-p(Ba2+)·10-p(SO)=10-10,A错误;处于同一温度下,Ksp相等,B错误;d点时p(Ba2+)偏小,则c(Ba2+)偏大,溶液过饱和,C错误;加入BaCl2,c(Ba2+)增大,平衡逆向移动,则可使溶液由c点变到a点,D正确。]
11.已知:25 ℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,
Ksp(BaCO3)=1×10-9。
(1)医学上进行消化系统的X射线透视时,常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1),但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
万一误服了少量BaCO3,应尽快用大量0.5 mol·L-1Na2SO4溶液给患者洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为 mol·L-1。
(2)长期使用的锅炉需要定期除水垢,否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4可先用Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。
①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] (1)BaSO4(s)??Ba2+(aq)+SO(aq),由于Ba2+、SO均不与H+反应,无法使平衡移动。c(Ba2+)==2×10-10 mol·L-1。
[答案] (1)对于平衡BaSO4(s)??Ba2+(aq)+SO(aq),H+不能减少Ba2+或SO的浓度,平衡不能向溶解的方向移动
2×10-10
(2)①CaSO4(s)+CO(aq)??CaCO3(s)+SO(aq)
②CaSO4存在沉淀溶解平衡,加入Na2CO3溶液后,CO与Ca2+结合生成CaCO3沉淀,Ca2+浓度减小,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动
[B级 能力提升]
12.(2019·长沙模拟)根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题:
(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤,若测得滤液中c(CO)=10-3 mol·L-1,则Ca2+是否沉淀完全? (填“是”或“否”)。[已知c(Ca2+)≤10-5 mol·L-1时可视为沉淀完全;Ksp(CaCO3)=4.96×10-9。]
(2)已知:25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12;酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下:
pH
<8.0
8.0~9.6
>9.6
颜色
黄色
绿色
蓝色
25 ℃时,在Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液的颜色为 。
(3)向50 mL 0.018 mol·L-1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L-1的盐酸,生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp=1.0×10-10,忽略溶液的体积变化,请计算:
①完全沉淀后,溶液中c(Ag+)= 。
②完全沉淀后,溶液中pH= 。
③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL0.001 mol·L-1的盐酸,是否有白色沉淀生成? (填“是”或“否”)。
[解析] (1)根据Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(CO)=4.96×10-9,得c(Ca2+)= mol·L-1=4.96×10-6 mol·L-1<10-5 mol·L-1,可视为沉淀完全。
(2)设Mg(OH)2饱和溶液中c(OH-)为x mol·L-1,则0.5x3=5.6×10-12,x>1×10-4,c(H+)<1×10-10 mol·L-1,则pH>10,溶液为蓝色。
(3)①反应前,n(Ag+)=0.018 mol·L-1×0.05 L=0.9×10-3 mol,n(Cl-)=0.020 mol·L-1×0.05 L=1×10-3 mol,反应后剩余的Cl-为0.1×10-3 mol,则混合溶液中,c(Cl-)=1.0×10-3 mol·L-1,c(Ag+)==1.0×10-7 mol·L-1。②H+没有参与反应,完全沉淀后,c(H+)=0.010 mol·L-1,pH=2。③因为加入的盐酸中c(Cl-)和反应后所得溶液中的c(Cl-)相同,c(Cl-)没有改变,c(Ag+)变小,所以Qc=c(Ag+)·c(Cl-)
查看更多