考点集训(二十七) 难溶电解质的溶解平衡
(建议用时:40分钟) (对应考点集训第268页)
[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CO2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CaCO33,
-
溶解平衡体系中加入纯碱固体,增大了CO23浓度,使溶解平衡向左移动,从而析出CaCO3。]
--
2.实验:①0.1 mol·L1 AgNO3溶液和0.1 mol·L1NaCl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·L1 KI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加0.1 mol·L1 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]=1.8×1011,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×1020。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]=1.8×1011 - =2.2×1020,则白色氢氧化镁沉淀将逐渐变为蓝色的氢氧化铜沉淀,B项正确;加入少量水,Ksp保持不变,但c(Mg2+--)、c(OH)减小,沉淀溶解平衡正向移动,C项错误;向Mg(OH)2悬浊液中加入少量Na2S(s),由于S2水解 - 呈碱性,所以溶液中c(OH)增大,Mg(OH)2沉淀溶解平衡逆向移动,有Mg(OH)2固体析出,固体质量增大,D项正确。] 4.(2019·云南模拟)已知:298 K时,物质的溶度积如表所示。 化学式 Ksp CH3COOAg 2.3×103 -AgCl 1.56×10-10Ag2CrO4 1.12×10-12Ag2S 6.7×10-15 下列说法正确的是( ) --- A.298 K时,将0.001 mol·L1的AgNO3溶液逐滴滴入0.001 mol·L1的KCl和0.001 mol·L1的K2CrO4的混合液中,则先产生Ag2CrO4沉淀 B.298 K时,向2.0×10 mol·L的K2CrO4溶液中加入等体积的2.0×104 mol·L1的AgNO3溶液,则有Ag2CrO4 - - -4-1 沉淀生成(忽略混合时溶液体积的变化) +- C.298 K时,向CH3COOAg悬浊液中加入盐酸,发生反应的离子方程式为CH3COOAg+H+Cl===CH3COOH+AgCl D.298 K时,四种物质饱和溶液的物质的量浓度:c(CH3COOAg)>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]=2.0×1013。实验室制氯气的废液中含c(Mn2)=0.1 mol·L1,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1×105 mol·L1,已知Ksp=c(Mn2)·c2(OH),c(OH)= + - - + - - -- Ksp+ c(Mn2) = 2×10131014Kw2-1-4-1+-1-- =2×10 mol·L,c(H)===×1010 mol·L1, -5 mol·L--4 mol·L21×10c(OH)2×10所以pH=-lg? 12-?×1010=10+2lg 2≈10.15。] ?2? - - 6.已知部分钡盐的溶度积如下:Ksp(BaCO3)=5.1×109,Ksp[Ba(IO3)2]=6.5×1010,Ksp(BaSO4)=1.1×10 -10----2-2- ,Ksp(BaCrO4)=1.6×1010。一种溶液中存在相同浓度的CO2L3、CrO4、IO3、SO4,且浓度均为0.001 mol·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+CO23===BaCO3↓ +- B.Ba2+CrO24===BaCrO4↓ +- C.Ba2+2IO3===Ba(IO3)2↓ +- D.Ba2+SO24===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5.1×106 mol·L1、1.6×107 mol·L1、6.5×104 mol·L1、1.1×107 mol·L1,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)=1.8×102,Ka2(H2SO3)=6.0×108,忽略SO23的第二步水解,则Ksp(CaSO3)为 + - ( ) -- A.3.66×107 B.3.66×109 -- C.4.20×1010 D.3.66×1010 A [常温下,测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9,由CaSO3(s)H2O - - - - - - - Ca2(aq)+SO2,且SO23(aq)3+ + - - - - HSO3+OH,得(cHSO3)=(cOH)=1×105 mol·L1,Ka2(H2SO3)=6.0×108,可知SO23+H2O - - HSO3 - 1014(1×105)2-7-1--2- +OH的水解常数Kh=,以此计算c(SO3)==6×104 mol·L1,-8≈1.67×10-7 mol·L 6.0×101.67×10 412 溶液中根据原子守恒c(Ca2)≈c(SO2·c(SO23)+c(HSO3)=6.1×10 mol·L,Ksp(CaSO3)=c(Ca)3) + - - - - + - =6.1×104×6.0×104=3.66×107。] 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 Ksp/25 ℃ Fe(OH)2 8.0×10-16Cu(OH)2 2.2×10-20Fe(OH)3 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 223 C.该混合溶液中c(SO24)∶[c(Cu)+c(Fe)+c(Fe)]>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 - - )= n Ksp,根据所给物质的Ksp数据,可以判断产生Fe(OH)3时所需c(OH+ c(Mn) - )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(SO24)=5a,由于三种金 +++-2+2+ 属离子均发生水解反应,溶液中n(Cu2)+n(Fe2)+n(Fe3)<4a,则c(SO24)∶[c(Cu)+c(Fe)+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.(2018·湖北七市联考)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)=2×103 mol·L1,c(Pb2)=1×103 mol·L1],下列有关说法正确的是 ( ) - A.常温下,PbI2的Ksp=2×106 + 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)=1×103×(2×103)2=4×109,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) c2(I)Ksp(PbI2)4×10918 PbS(s)+2I(aq)反应的平衡常数K==-28=5×10,C正确;T时刻若改变的2-=c(S)Ksp(PbS)8×10 - 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), + + 2 p(SO2。下列说法正确的是 ( ) 4)=-lg c(SO4) - A.该温度下,Ksp(BaSO4)=1.0×1024 - - 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 +---102+ D [由图像可知,Ksp=c(Ba2)·c(SO2·10-p(SO2,A错误;处于同一温度4)=10-p(Ba)4)=10 +++ 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)=1×109。 (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·L1Na2SO4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·L1。 (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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②请分析CaSO4转化为CaCO3的________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [解析] (1)BaSO4(s) + - + - + 程式为 原理: Ba2(aq)+SO2,由于Ba2、SO24(aq)4均不与H反应,无法使平衡移动。c Ksp(BaSO4)+-- (Ba2)==2×1010 mol·L1。 2- c(SO4) [答案] (1)对于平衡BaSO4(s)溶解的方向移动 - 2×1010 (2)①CaSO4(s)+CO23(aq) - Ba2(aq)+SO2,H不能减少Ba2或SO24(aq)4的浓度,平衡不能向 + - + + - CaCO3(s)+SO24(aq) -- + + 2②CaSO4存在沉淀溶解平衡,加入Na2CO3溶液后,CO2Ca2浓度减小,使CaSO43与Ca结合生成CaCO3沉淀, 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: --3-12+ (1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤,若测得滤液中c(CO23)=10 mol·L,则Ca是否沉淀完全? (填“是”或“否”)。[已知c(Ca2)≤105 mol·L1时可视为沉淀完全;Ksp(CaCO3) - =4.96×109。] - (2)已知:25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×1012;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·L1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L1的盐酸,生成沉淀。已知该温度下AgCl - 的Ksp=1.0×1010,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或“否”)。 [解析] (1)根据Ksp(CaCO3)=c(Ca - - - - -1 的盐酸,是否有白色沉淀生成? (填“是” 4.96×109- c(Ca)= mol·L1=-310 - 2+ --9 )·c(CO23)=4.96×10,得 2+ 4.96×106 mol·L1<105 mol·L1,可视为沉淀完全。 ----+- (2)设Mg(OH)2饱和溶液中c(OH)为x mol·L1,则0.5x3=5.6×1012,x>1×104,c(H)<1×1010 - mol·L1,则pH>10,溶液为蓝色。 +----- (3)①反应前,n(Ag)=0.018 mol·L1×0.05 L=0.9×103 mol,n(Cl)=0.020 mol·L1×0.05 L=1×10 3 Ksp(AgCl)-----+ mol,反应后剩余的Cl为0.1×103 mol,则混合溶液中,c(Cl)=1.0×103 mol·L1,c(Ag)=- c(Cl) - - + + - =1.0×107 mol·L1。②H没有参与反应,完全沉淀后,c(H)=0.010 mol·L1,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) -- (3)①1.0×107 mol·L1 ②2 ③否 13.按要求回答下列问题。 (1)将AgNO2和AgCl的饱和溶液等体积混合后,加入足量的硝酸银溶液,生成的沉淀n(AgNO2)________________________________________________________________________ -- n(AgCl)(填“大于”“小于”或“等于”)。[该温度下Ksp(AgNO2)=2×108;Ksp(AgCl)=1.8×1010] -- (2)已知25 ℃时Ksp[Fe(OH)3]=4.0×1038,此温度下若在实验室中配制5 mol·L1 100 mL FeCl3溶液,为使 - 配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入 mL 2 mol·L1的盐酸(忽略加入盐酸体积)。 - (3)Na2SO3溶液与CaCl2溶液混合会生成难溶的CaSO3(Ksp=3.1×107),现将等体积的CaCl2溶液与Na2SO3 -- 溶液混合,若混合前Na2SO3溶液的浓度为2×103 mol·L1,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 。 -+-+ (4)在某温度下,Ksp(FeS)=6.25×1018,FeS饱和溶液中c(H)与c(S2)之间存在关系:c2(H)·c--+- (S2)=1.0×1022,为了使溶液里c(Fe2)达到1 mol·L1,现将适量FeS投入其饱和溶液中,应调节溶液中的c(H)约为 。 +-- [解析] (2)若使配制过程不出现浑浊现象,则c(Fe3)·c3(OH)≤Ksp,代入有关数据后可求出c(OH) --+-- ≤2×1013 mol·L1,c(H)≥5×102 mol·L1,故至少要加入2.5 mL相应的盐酸。 3.1×107-1- (3)根据CaSO3的Ksp=3.1×10,生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为=6.2×104 -3×2 mol·L 2×102 - -7 + mol·L1。 - 6.25×10 (4)根据Ksp(FeS)得:c(S)= 1 2- --18 mol·L1=6.25×10 - -18 mol·L1,根据c2(H)·c(S2)= - + - 1.0×10 -22 得:c(H)= + 1.0×1022-1-- =4×103 mol·L1。 -18 mol·L 6.25×10 [答案] (1)大于 (2)2.5 -- (3)6.2×104 mol·L1 -- (4)4×103 mol·L1
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