高考化学一轮总复习《难溶电解质的溶解平衡》课时作业及答案文档格式.docx
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10-36,ZnS:
Ksp=1.6×
10-24。
A.同温度下,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
B.将足量CuSO4溶解在0.1mol·
L-1的H2S溶液中,Cu2+能达到的最大浓度为1.3×
10-35mol·
L-1
C.因为H2SO4是强酸,所以Cu2++H2S===CuS↓+2H+不能发生
D.除去工业废水中的Cu2+,可以选用FeS做沉淀剂
3.已知25℃时BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s)
Ba2+(aq)+SO
(aq),Ksp=1.1025×
10-10,下列有关BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是( )
A.25℃时,向c(SO
)=1.05×
10-5mol·
L-1的BaSO4溶液中,加入BaSO4固体,c(SO
)增大
B.向该饱和溶液中加入Ba(NO3)2固体,则BaSO4的溶度积常数增大
C.向该饱和溶液中加入Na2SO4固体,则该溶液中c(Ba2+)>c(SO
)
D.向该饱和溶液中加入BaCl2固体,则该溶液中c(SO
)减小
3-1.有关CaCO3的溶解平衡的说法中,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,属于弱电解质溶液
C.升高温度,CaCO3沉淀的溶解度增大
D.向CaCO3沉淀中加入纯碱固体,CaCO3的溶解度降低
4.下列化学原理的应用,主要是利用沉淀溶解平衡原理来解释的是( )
①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞、珊瑚的形成 ④碳酸钡不能做“钡餐”而硫酸钡则能 ⑤泡沫灭火器灭火的原理
A.②③④B.①②③
C.③④⑤D.全部
5.已知,常温下,Ksp(AgCl)=1.8×
10-10mol2·
L-2,Ksp(AgI)=8.5×
10-17mol2·
L-2,下列叙述中,正确的是)()
A.常温下,AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的Ksp小
B.向AgCl的悬浊液中加入KI溶液,沉淀由白色转化为黄色
C.将0.001mol·
L-1的AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中,一定先产生AgI沉淀
D.向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体,有AgCl析出且溶液中c(Ag+)=c(Cl-)
5-1.已知一些银盐的颜色和Ksp(20℃)如下,测定水体中氯化物的含量,常用标准硝酸银溶液进行滴定。
化学式
AgBr
Ag2CrO4
颜色
白色
浅黄色
黄色
黑色
红色
Ksp
5.0×
10-13
8.3×
10-17
2.0×
10-48
9.0×
10-12
滴定时,你认为该滴定适宜选用的指示剂是( )
A.KBrB.KI
C.K2SD.K2CrO4
6.纯净的NaCl并不潮解,但家庭所用的食盐因含有MgCl2杂质而易于潮解。
为得到纯净的氯化钠,有人设计这样一个实验:
把买来的食盐放入纯NaCl的饱和溶液中一段时间,过滤即得纯净的NaCl固体。
对此有下列说法,其中正确的是( )
A.食盐颗粒大一些有利于提纯
B.设计实验的根据是MgCl2比NaCl易溶于水
C.设计实验的根据是NaCl的溶解平衡
D.在整个过程中,NaCl的物质的量浓度会变大
6-1.已知Ksp(Ag2CrO4)=9.0×
10-12,将等体积的4×
10-3mol·
L-1的AgNO3溶液和4×
L-1的K2CrO4溶液混合,下列说法正确的是( )
A.恰好形成Ag2CrO4饱和溶液
B.能析出Ag2CrO4沉淀
C.不能析出Ag2CrO4沉淀
D.无法确定能否析出Ag2CrO4沉淀
二、双项选择题
7.25℃时,已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(Ksp分别为:
Ksp(FeS)=6.3×
10-18,Ksp(CuS)=1.3×
10-36,Ksp(ZnS)=1.6×
下列关于常温时的有关叙述正确的是( )
A.硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大
B.将足量的ZnSO4晶体加入到0.1mol·
L-1的Na2S溶液中,Zn2+的浓度最大只能达到1.6×
10-23mol·
C.除去工业废水中含有的Cu2+可采用FeS固体作为沉淀剂
D.向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后,混合液中c(Fe2+)变大、c(S2-)变小,Ksp不变
8.有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法中,不正确的是( )
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变
三、非选择题
9.以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:
难溶电解质
Mg(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
溶解度/g
9×
10-4
1.7×
10-6
3.0×
10-9
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。
例如:
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。
请回答下列问题:
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好效果,Fe2+、Fe3+都被转化为__________(填名称)而除去。
(2)①中加入的试剂应选择__________为宜,其原因是________。
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为_______。
(4)下列关于方案③相关的叙述中,正确的是__________(填字母)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>
4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
10.利用X射线对BaSO4穿透能力较差的特性,医学上在进行消化系统的X射线透视时,常用BaSO4作内服造影剂,这种检查手段称为钡餐透视。
(1)医学上进行钡餐透视时为什么不用BaCO3?
________(用离子方程式表示)。
(2)某课外活动小组为了探究BaSO4的溶解度,分别将足量BaSO4放入:
a.5mL水;
b.40mL0.2mol·
L-1的Ba(OH)2溶液;
c.20mL0.5mol·
L-1的Na2SO4溶液;
d.40mL0.1mol·
L-1的H2SO4溶液中,溶解至饱和。
①以上各溶液中,Ba2+的浓度由大到小的顺序为________。
A.b>a>c>dB.b>a>d>c
C.a>d>c>bD.a>b>d>c
②已知298K时,Ksp(BaSO4)=1.1×
10-10,上述条件下,溶液b中的SO
浓度为__________mol·
L-1,溶液c中Ba2+的浓度为__________mol·
L-1。
③某同学取同样体积的溶液b和溶液d直接混合,则混合液的pH为__________(设混合溶液的体积为混合前两溶液的体积之和)。
11.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)见下图。
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是:
________________(写化学式)。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+应该控制溶液的pH为______(填字母)。
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(OH)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。
物质
FeS
MnS
CuS
6.3×
10-18
2.5×
10-14
1.3×
10-36
PbS
HgS
ZnS
3.4×
10-28
6.4×
10-53
1.6×
10-24
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最适宜向此工业废水中加入过量的______除去它们(选填字母)。
A.NaOH B.FeS C.Na2S
12.沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。
难溶物在水中溶解达到饱和时,即建立沉淀溶解平衡,平衡常数称为溶度积(Ksp)。
已知25℃时,Ksp(BaSO4)=1×
10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×
10-9。
(1)将浓度均为0.1mol·
L-1的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合,充分搅拌后过滤,滤液中c(Ba2+)=______mol·
取100mL滤液与100mL2mol·
L-1的Na2SO4溶液混合,混合液中c(Ba2+)=______mol·
(2)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_________(用沉淀溶解平衡原理解释)。
万一误服了少量BaCO3,应尽快用大量0.5mol·
L-1Na2SO4溶液给患者洗胃,如果忽略洗胃过程Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为________mol·
(3)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:
_________________。
参考答案
1.解析:
沉淀溶解平衡为动态平衡;
Ksp仅与温度有关;
在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中加入稀盐酸,沉淀溶解,平衡向右移动。
答案:
C
1题变式
1-1.解析:
由表中数据可知,AgCl、AgI、Ag2S的溶解能力依次减弱,则25℃时,饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中,所含Ag+的浓度依次减小。
根据现象,AgCl的白色悬浊液中加入KI溶液,出现黄色沉淀,说明AgCl转化成了溶解度更小的AgI;
继续加入Na2S溶液,又出现黑色沉淀,说明AgI转化成了溶解度更小的Ag2S。
综合分析,沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。
AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度是不同的,前者中由于c(Cl-)小,AgCl固体的溶解度更大一些。
2.解析:
A项,Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉淀,可根据Ksp的大小比较离子浓度,Ksp[Mg(OH)2]比Ksp(MgF2)小,说明Mg(OH)2溶液中的c(Mg2+)更小;
B项,因Mg(OH)2+2NH
===Mg2++2NH3·
H2O,而使c(Mg2+)增大;
C项,Ksp不随浓度改变而改变;
D项,Mg(OH)2的Ksp与MgF2的Ksp数量级接近,类比BaSO4可转化为BaCO3,说明Mg(OH)2也可能转化为MgF2。
B
2题变式
2-1.解析:
根据Ksp的大小可知,CuS的溶解度最小,A错误;
c(Cu2+)=
,由于0.1mol·
L-1的H2S中,c(S2-)远远小于0.1mol·
L-1,故Cu2+浓度的最大值大于1.3×
L-1,B错误;
由于CuS不溶于酸,故该反应可以发生,C错误;
根据FeS(s)
Fe2+(aq)+S2-(aq),由于Ksp(CuS)小于Ksp(FeS),故Cu2+会与S2-结合生成CuS,D正确。
D
3.解析:
BaSO4的溶度积等于c(Ba2+)和c(SO
)的乘积,故饱和溶液中c(SO
L-1,再加入BaSO4固体不溶解,c(SO
)不变,A错误;
溶度积常数只与温度有关,B错误;
加入Na2SO4固体,溶解平衡向左移动,c(Ba2+)减小,C错误;
加入BaCl2固体,溶解平衡向左移动,c(SO
)减小,D正确。
3题变式
3-1.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;
一般来说,升高温度,有利于固体物质的溶解;
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;
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,降低了CaCO3的溶解度。
4.解析:
热纯碱溶液的去油污能力强,是由于碳酸钠的水解程度随温度的升高而增强,因为溶液的碱性越强,除油污的效果就强;
泡沫灭火器灭火的原理也运用了盐类的水解原理。
A
5.解析:
A项,Ksp只受温度影响,不受浓度影响,故不正确;
C项,Cl-、I-的浓度未知,不一定先生成AgI沉淀;
D项,溶液中c(Ag+)<c(Cl-),不正确。
5题变式
5-1.解析:
用作指示剂的银盐的溶解度要略大于AgCl的溶解度。
由上述表格中的数据可知溶解度S(Ag2CrO4)>S(AgCl),所以选D。
6.解析:
饱和食盐水已不再溶解食盐,但对于MgCl2并未达到饱和。
NaCl(s)
Na+(aq)+Cl-(aq),当MgCl2被溶解时,c(Cl-)增大,平衡左移,还可得到比原来更多的食盐。
6题变式
6-1.解析:
等体积混合后:
[c(Ag+)]2×
c(CrO
)=
2×
=8×
10-9>
10-12,所以能析出Ag2CrO4沉淀。
二、双项选择题
7.解析:
由Ksp可知,常温下,CuS的溶解度最小;
将足量的ZnSO4晶体加入到0.1mol·
L-1的Na2S溶液中,c(S2-)将减至非常小,而Zn2+的浓度远远大于1.6×
L-1;
CuS比FeS更难溶,因此FeS沉淀可转化为CuS沉淀;
温度不变,Ksp不变。
CD
8.解析:
溶解平衡的实质v(沉淀)=v(溶解)≠0,A对;
AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)是动态平衡,B错误;
溶解过程吸热,C正确;
加入NaCl固体,c(Cl-)增大,AgCl溶解平衡左移,D错误。
BD
9.解析:
①中为了不引入杂质离子,应加入氨水使Fe3+沉淀,而不能用NaOH溶液;
②中根据溶解度表可知Mg(OH)2能转化为Fe(OH)3,因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2除去Fe3+,然后将沉淀一并过滤;
③中利用高价阳离子Fe3+极易水解的特点,据题意可知调节溶液的pH=4可使Fe3+沉淀完全,为了不引入杂质离子,因此可使用CuO、Cu(OH)2、Cu(OH)2CO3等。
(1)氢氧化铁
(2)氨水 不会引入新的杂质 (3)2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s)===3Mg2+(aq)+2Fe(OH)3(s) (4)ACDE
10.解析:
(1)BaSO4不溶于水也不溶于酸,身体不能吸收,因此服用BaSO4不会中毒。
而BaCO3进入人体后,会和胃酸中的盐酸发生反应BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O,Ba2+是重金属离子,Ba2+会被人体吸收而导致中毒。
(2)①SO
会抑制BaSO4的溶解,所以c(SO
)越大,c(Ba2+)越小;
②由于c(Ba2+)·
c(SO
)=1.1×
10-10,所以溶液b中c(SO
mol·
L-1=5.5×
10-10mol·
L-1,溶液c中c(Ba2+)=
mol·
L-1=2.2×
③溶液b、d混合后发生反应:
Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O,由题意知Ba(OH)2过量,溶液中:
c(OH-)=
×
2=0.1mol·
L-1,c(H+)=
=1×
10-13mol·
L-1,pH=13。
(1)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
(2)①B ②5.5×
10-10 2.2×
10-10 ③13
11.解析:
(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Fe3+的同时必须保证Cu2+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,无法控制溶液的pH。
Cu(OH)2(aq)
Cu2+(aq)+OH-(aq)加入氨水后生成络合物[Cu(NH3)4]2+促进了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,使它们转化为更难溶解的金属硫化物沉淀,同时又不引入其他离子。
(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
12.解析:
本题考查沉淀溶解平衡。
(1)因为浓度均为0.1mol·
L-1,则生成BaSO4沉淀,构成沉淀溶解平衡,Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)×
)=1×
10-10,c(Ba2+)=1×
L-1。
L-1Na2SO4的溶液混合后,c(SO
)=1mol·
L-1,Ksp只与温度有关,则根据Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)×
10-10可知,c(Ba2+)=1×
L-1;
(2)对于平衡BaSO4(s)
(aq),H+对其没有影响;
Ksp(BaSO4)<
Ksp(BaCO3)=1×
10-9,则BaCO3溶解,生成BaSO4沉淀,根据Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)×
10-10,残留在胃液中的Ba2+浓度为2×
(3)相同条件下,CaCO3的溶解度小于CaSO4,溶液中先生成溶解度较小的沉淀。
(1)1×
10-5 1×
10-10
(2)对于平衡BaSO4(s)
(aq),H+不能减小Ba2+或SO
的浓度,故平衡不能向溶解方向移动 2×
10-10 (3)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+浓度减少,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动
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