届高考化学一轮复习典型易错讲解人教版 山西专用第八章 水溶液中的离子平衡26Word格式.docx
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难溶物的溶解度和Ksp只受难溶物的性质和外界条件温度的影响,因此加水溶解度和Ksp均不变。
D
4.下列说法正确的是( )
A.水的离子积常数KW随温度改变而改变,随外加酸碱浓度改变而改变
B.一元弱酸的电离常数Ka越小,表示此温度下该一元弱酸电离程度越大
C.对已达到化学平衡的反应,仅改变浓度,若平衡移动则平衡常数(K)一定改变
D.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
5.下列说法不正确的是( )
A.除去MgCl2溶液中混有的少量FeCl3,可加入足量的Mg(OH)2粉末搅拌后过滤
B.在KI溶液中加入氯化银,一段时间后沉淀变成黄色,说明同温度下Ksp(AgI)<
Ksp(AgCl)
C.将氨气通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原为Cu
D.当分散质和分散剂都为气体时,组成的分散系有可能为胶体
氨气通入硫酸铜溶液会生成氨水,然后氨水与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,C不正确。
C
6.已知Ksp(AB2)=4.2×
10-8,Ksp(AC)=3.0×
10-15。
在AB2、AC均为饱和的混合液中,测得c(B-)=1.6×
10-3mol·
L-1,则溶液中c(C-)为( )
A.1.8×
10-13mol·
L-1 B.7.3×
L-1
C.2.3mol·
L-1D.3.7mol·
在混合液中,A离子的浓度要同时满足AB2和AC的溶度积常数,故由AB2的溶度积可求得A离子浓度为
=1.6×
10-2mol·
L-1,故c(C-)=
=1.8×
L-1。
7.(2012年济南模拟)在t℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
又知t℃时AgCl的Ksp=4×
10-10,下列说法不正确的是( )
A.在t℃时,AgBr的Ksp为4.9×
10-13
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点
C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D.在t℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)平衡常数K≈816
解答本题时应注意以下两点:
(1)曲线上的点为溶解平衡点,找准关键点求Ksp。
(2)结合Qc与Ksp的大小比较a、b的状态。
8.已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×
10-12,取适量的MgCl2溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡,测得pH=13.0,则下列说法不正确的是( )
A.所得溶液中的c(H+)=1.0×
B.加入Na2CO3固体,可能生成沉淀
C.所加的烧碱溶液pH=13.0
D.所得溶液中的c(Mg2+)=5.6×
10-10mol·
当pH=13时,溶液中c(OH-)=0.1mol/L,结合Ksp值可求得c(Mg2+)=5.6×
10-12/0.01=5.6×
10-10(mol/L),D对;
因MgCO3也难溶,因此当加入Na2CO3固体使溶液中c(CO
)变得较大时,也可能会得到MgCO3沉淀。
9.下表是3种物质的溶解度(20℃),下列说法中正确的是( )
物质
MgCl2
Mg(OH)2
MgCO3
溶解度(g/100g)
74
0.00084
0.01
A.已知MgCO3的Ksp=6.82×
10-6,则所有含有固体MgCO3的溶液中,都有c(Mg2+)=c(CO
),且c(Mg2+)·
c(CO
)=6.82×
10-6
B.将表中三种物质与水混合,加热、灼烧,最终的固体产物相同
C.除去粗盐中含有的MgCl2杂质,最佳除杂试剂为Na2CO3溶液
D.用石灰水处理含有Mg2+和HCO
的硬水,发生的离子反应方程式为Mg2++2HCO
+Ca2++2OH-===CaCO3↓+MgCO3↓+2H2O
c(Mg2+)·
10-6,但不一定都有c(Mg2+)=c(CO
),A项错误;
MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,加热MgCl2溶液,平衡向右移动,最后打破平衡,蒸干后得到Mg(OH)2,灼烧Mg(OH)2,Mg(OH)2分解得到MgO,MgCO3+2H2OMg(OH)2+H2CO3,加热MgCO3溶液,平衡向右移动,最后打破平衡,蒸干后得到Mg(OH)2,灼烧后,也得到MgO,故最终的固体产物三者相同,B项正确;
溶解度:
Mg(OH)2<
MgCO3,故除去粗盐中含有的MgCl2杂质,最佳除杂试剂为NaOH,C项错误;
用石灰水处理含有Mg2+和HCO
+Ca2++4OH-===CaCO3↓+Mg(OH)2↓+CO
+2H2O,D项错误。
10.已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下:
(1)CuSO4与Na2CO3反应
主要:
Cu2++CO
+H2O===Cu(OH)2↓+CO2↑
次要:
===CuCO3↓
(2)CuSO4与Na2S反应
Cu2++S2-===CuS↓
Cu2++S2-+2H2O===Cu(OH)2↓+H2S↑
则下列几种物质的溶解度大小的比较中,正确的是( )
A.CuS<
Cu(OH)2<
CuCO3
B.CuS>
Cu(OH)2>
C.Cu(OH)2>
CuCO3>
CuS
D.Cu(OH)2<
CuCO3<
由题意可知,主要反应和次要反应均为生成沉淀的反应,只有容易形成沉淀即溶解度较小的沉淀的反应才是主要反应。
因CuSO4与Na2CO3反应中主要生成Cu(OH)2沉淀,次要生成CuCO3沉淀,即Cu(OH)2比CuCO3更易形成沉淀,故Cu(OH)2的溶解度比CuCO3的溶解度要小;
同理由CuSO4与Na2S的主要和次要反应得知CuS的溶解度比Cu(OH)2的溶解度要小。
所以溶解度的大小顺序为CuS<
CuCO3。
11.已知25℃时,AgI饱和溶液中c(Ag+)为1.23×
10-8mol·
L-1,AgCl的饱和溶液中c(Ag+)为1.25×
10-5mol·
若在5mL含有KCl和KI各为0.01mol·
L-1的溶液中,加入8mL0.01mol·
L-1AgNO3溶液,下列叙述正确的是( )
A.混合溶液中c(K+)>
c(NO
)>
c(Ag+)>
c(Cl-)>
c(I-)
B.混合溶液中c(K+)>
C.加入AgNO3溶液时首先生成AgCl沉淀
D.混合溶液中
约为1.02×
10-4
KCl、KI混合溶液中加入AgNO3溶液,先生成AgI,再生成AgCl,因为Ksp(AgI)<
Ksp(AgCl),AgNO3+KI===AgI↓+KNO3,n(KI)=0.01mol·
L-1×
5mL=5.0×
10-5mol,消耗n(AgNO3)=5.0×
10-5mol,AgNO3+KCl===AgCl↓+KNO3,过量的AgNO3为0.01mol·
8mL-5.0×
10-5mol=3.0×
10-5mol,则KCl过量,生成AgCl为3.0×
10-5mol,由此得出反应后溶液中的溶质为KNO3、KCl,生成AgCl、AgI沉淀,验证A错误,B正确;
混合溶液中
c(Cl-)=
=
mol·
L-1=1.538×
10-3mol·
L-1,c(Ag+)=
=8.125×
L-1,由此计算c(I-)=
=1.5×
10-6mol·
L-1,则
≈1.02×
103,D错误。
12.已知Ksp[Cu(OH)2]=2.2×
10-20,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×
10-38,Cu2+和Fe3+完全生成氢氧化物沉淀时的pH分别为6.7和3.2。
现在向pH=0、浓度均为0.04mol·
L-1的Cu2+、Fe3+溶液中加入某一固体,以中和H+调节pH(设溶液体积不变),该过程中Cu2+、Fe3+的浓度与pH关系正确的是( )
由Ksp[Cu(OH)2]=2.2×
10-20、Ksp[Fe(OH)3]=4.0×
10-38,0.04mol·
L-1的Cu2+、Fe3+溶液,Cu2+开始沉淀时c(OH-)=
=7.4×
10-10mol·
L-1,pH约为4.8,Fe3+开始沉淀时,c(OH-)=
=10-12mol·
L-1,pH=2。
所以pH=2时Fe3+开始沉淀,当全部沉淀时,pH为3.2。
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(10分)
(1)已知硫酸钡和碳酸钡的Ksp分别为1.1×
10-10和5.5×
10-9,用平衡移动理论解释透视用“钡餐”选硫酸钡而不选碳酸钡的理由:
________________________________________________________________
(2)向50mL0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol/L的盐酸,生成沉淀。
如果溶液中c(Ag+)与c(Cl-)乘积为一个常数:
即Ksp=1.0×
10-10,试求:
①沉淀生成后溶液中c(Ag+)为____________________________________;
②沉淀生成后溶液的pH是_______________________________________。
(2)反应前溶液中Ag+的物质的量为0.0009mol,Cl-的物质的量为0.001mol,反应完后剩余Cl-的物质的量为0.0001mol,由于Ksp=1.0×
10-10,所以沉淀生成后溶液中c(Ag+)=
mol/L=1×
10-7mol/L。
沉淀生成后溶液中c(H+)=
=0.01mol/L,pH=2。
(1)胃酸的主要成分是盐酸,若用碳酸钡作钡餐,盐酸与碳酸根离子反应生成CO2,使得碳酸钡的溶解平衡正向移动,钡离子增多,被人体吸收后导致重金属中毒;
若用硫酸钡作钡餐,盐酸与之不反应,对人体比较安全
(2)①1×
10-7mol/L ②2
14.(12分)pC类似pH,是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值。
如某溶液溶质的浓度为1×
10-3mol/L,则溶液中该溶质的pC=-lg10-3=3。
已知H2CO3溶液中存在下列平衡:
CO2+H2OH2CO3 H2CO3H++HCO
HCO
H++CO
如图为H2CO3、HCO
、CO
在加入强酸或强碱溶液后,平衡时溶液中三种成分的pCpH图。
请回答下列问题:
(1)在pH=9时,H2CO3溶液中浓度最大的含碳元素离子为________。
(2)pH<
4时,溶液中H2CO3的pC总是约等于3的原因是
______________________________________________________________。
(3)一定浓度的NaHCO3和Na2CO3混合溶液是一种“缓冲溶液”,在这种溶液中加入少量的强酸或强碱,溶液的pH变化都不大,请用离子方程式表示加入少量强碱后其pH变化不大的原因___________________________________________________________________。
(4)已知M2CO3为难溶物,则其Ksp的表达式为__________________;
现欲将某溶液中的M+以碳酸盐(Ksp=1×
10-12)的形式沉淀完全,则最后溶液中的CO
的pC最大值为________(溶液中的离子浓度小于1×
10-5mol/L时,沉淀完全)。
(1)根据图像,当pH=9时,HCO
浓度最大。
(3)向NaHCO3和Na2CO3混合溶液中加入少量NaOH时,NaHCO3与NaOH反应生成Na2CO3和H2O,溶液酸碱性变化不大。
(4)M2CO3的溶解平衡为M2CO3(s)2M++CO
,所以其Ksp的表达式为Ksp=c2(M+)·
),若M2CO3沉淀完全,即M+浓度小于或等于1×
10-5mol/L,而Ksp=1×
10-12,求得CO
的最大值为1×
10-2,则CO
的pC=2。
(1)HCO
(2)c(H+)增大后,H2CO3H++HCO
平衡向左移动放出CO2,碳酸浓度保持不变
(3)HCO
+OH-===H2O+CO
(4)Ksp=c2(M+)·
) 2
15.(16分)金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。
难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·
L-1)如图所示。
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是________(填化学式)。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH为________。
A.<
1 B.4左右 C.>
6
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质,________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去,理由是___________________________________________________________________。
(4)要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2+,写出反应的离子方程式:
___________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。
FeS
MnS
PbS
HgS
ZnS
Ksp
6.3×
10-18
2.5×
10-36
3.4×
10-28
6.4×
10-53
1.6×
10-24
为除去某工业废水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+,最适宜向此工业废水中加入过量的________。
A.NaOH B.FeS C.Na2S
(1)由图可知,在pH=3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。
(2)要除去铁离子的同时必须保证铜离子不能沉淀,因此pH应保持在4左右。
(3)从图示关系可看出,Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小,不能通过调节溶液pH的方法达到分离的目的。
(4)Cu(OH)2(s)Cu2+(ap)+2OH-(aq),加入氨水后生成难电离的[Cu(NH3)4]2+,促进Cu(OH)2的溶解。
(5)要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的FeS,使三种杂质离子转化为更难溶的金属硫化物沉淀,同时又不会引入其他离子。
(1)Cu2+
(2)B (3)不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小(4)Cu(OH)2+4NH3·
H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O (5)B
16.(14分)已知在25℃时Ksp[Mg(OH)2]=3.2×
10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×
10-20。
(1)假设饱和Mg(OH)2溶液的密度为1g·
mL-1,试求Mg(OH)2的溶解度为________g。
(2)在25℃时,向0.02mol·
L-1的MgCl2溶液中加入NaOH固体,如要生成Mg(OH)2沉淀,应使溶液中的c(OH-)最小为________mol·
(3)25℃时,向浓度均为0.02mol·
L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,先生成________沉淀(填化学式);
生成该沉淀的离子方程式为__________________;
当两种沉淀共存时,
=________。
(1)第
(1)小题可依据Ksp求出c(Mg2+),进而求出溶解度。
(2)第
(2)小题依据Ksp和c(Mg2+)计算c(OH-)。
(3)第(3)小题,两种沉淀共存时,c(OH-)相等。
(1)1.16×
10-3
(2)4×
10-5
(3)Cu(OH)2 Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓ 1.45×
109
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