届高三化学课时复习检测题29.docx
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届高三化学课时复习检测题29
课时作业28 难溶电解质的溶解平衡
时间:
45分钟 分值:
100分
一、选择题(共50分,每小题5分)
1.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
[答案]C
[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。
2.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
[答案]B
[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。
3.工业废水中常含有Cu2+、CD2+、PB2+等重金属离子,可以通过加入过量难溶电解质FeS、MNS等,使这些金属离子形成硫化物沉淀除去。
根据以上事实,可推知FeS、MNS具有的相关性质为( )
A.在水中的溶解能力大于CuS、CDS、PBS
B.在水中的溶解能力小于CuS、CDS、PBS
C.在水中的溶解能力与CuS、CDS、PBS相同
D.均具有较强的吸附性
[答案]A
[解析]根据题意,FeS、MNS的溶解能力大于CuS、CDS、PBS的溶解能力。
4.已知:
KSp(AgCl)=1.8×10-10,KSp(AgI)=1.5×10-16,KSp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是( )
A.AgCl>AgI>Ag2CrO4B.AgCl>Ag2CrO4>AgI
C.Ag2CrO4>AgCl>AgID.Ag2CrO4>AgI>AgCl
[答案]C
[解析]KSp(AgCl)=C(Ag+)·C(Cl-),C(Cl-)=C(Ag+),C(Ag+)1=
mOl·L-1
KSp(AgI)=C(Ag+)·C(I-),C(Ag+)=C(I-),C(Ag+)2=
mOl·L-1
KSp(Ag2CrO4)=C2(Ag+)·C(CrO
),C(Ag+)=2C(CrO
),C(Ag+)3=
mOl·L-1,综上,应选C。
5.已知KSp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,将等体积的4×10-3mOl·L-1的AgNO3溶液和4×10-3mOl·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
[答案]B
[解析]等体积混合后:
[C(Ag+)]2×C(CrO
)=[(4×10-3)/2]2×(4×10-3)/2=8×10-9>9.0×10-12,所以能析出Ag2CrO4沉淀。
6.已知25℃时,电离平衡常数Ka(HF)=3.6×10-4mOl/L,溶度积常数KSp(CaF2)=1.46×10-10mOl3/L3。
现向1L0.2mOl/LHF溶液中加入1L0.2mOl·L-1CaCl2溶液,则下列说法中,正确的是( )
A.25℃时,0.1mOl/LHF溶液中pH=1
B.KSp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化
C.该体系中,KSp(CaF2)=
D.该体系中有CaF2沉淀产生
[答案]D
[解析]由电离平衡常数可以看出HF是弱酸,故0.1mOl·L-1HF溶液pH>1;KSp(CaF2)只受温度影响;根据KSp(CaF2)=1.46×10-10mOl3·L-3,可换算得S(CaF2)<0.01g,故该体系中有CaF2沉淀生成。
7.一定温度下的难溶电解质AmBN在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数KSp=Cm(AN+)·CN(Bm-),称为难溶电解质的溶度积。
已知下表数据:
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,不科学的是( )
A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.该溶液中C(SO
)∶[C(Cu2+)+C(Fe2+)+C(Fe3+)]>5∶4
C.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH到3~4后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液
D.在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在
[答案]C
[解析]根据溶度积常数可判断A项正确;由于C(Cu2+)、C(Fe2+)、C(Fe3+)在溶液中均发生水解反应而使金属阳离子浓度减小,因此B项正确;由选项C的操作可知,溶液中还有氯离子,即溶液中还存在CuCl2,C错误;由表中数据知Fe3+在pH=3~4的环境中已沉淀完全,因此选项D正确。
8.某温度下,Fe(OH)3(S)、Cu(OH)2(S)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。
据图分析,下列判断错误的是( )
A.KSp[Fe(OH)3] B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到B点 C.C、D两点代表的溶液中C(H+)与C(OH-)乘积相等 D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在B、C两点代表的溶液中达到饱和 [答案]B [解析]本题考查沉淀溶解平衡,意在考查考生的分析图形的能力和实际运用知识的能力;KSp[Fe(OH)3]=C(Fe3+)·C3(OH-),KSp[Cu(OH)2]=C(Cu2+)·C2(OH-),Fe3+、Cu2+相等(B、C点)时,Fe3+对应的pH小,C(H+)较大,则C(OH-)较小,且KSp的公式中C(OH-)为三次方,又知KSp仅与温度有关,则KSp[Fe(OH)3] Fe(OH)3(S)Fe3+(aq)+3OH-(aq),加入NH4Cl固体,因为NH 水解产生H+,H+与OH-反应使平衡正向移动,C(Fe3+)增大,B选项错误;C(H+)和C(OH-)的乘积为Kw,而Kw仅与温度有关,则C选项正确;该图为沉淀溶解平衡的曲线,则在曲线上的任意点均达到平衡,即为饱和溶液,D选项正确。 9.已知KSp(AgCl)=1.8×10-10mOl2·L-2,KSp(AgI)=1.0×10-16mOl2·L-2。 下列关于难溶物之间转化的说法中错误的是( ) A.AgCl不溶于水,不能转化为AgI B.两种难溶物的KSp相差越大,难溶物就越容易转化为更难溶的物质 C.AgI比AgCl更难溶于水,所以,AgCl可以转化为AgI D.常温下,AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI,则NaI的浓度必须不低于 ×10-11mOl·L-1 [答案]A [解析]KSp(AgI)小于KSp(AgCl),AgI比AgCl更难溶于水,AgCl可以转化为AgI,饱和AgCl溶液中Ag+浓度为 ×10-5mOl·L-1,根据QC>KSp,I-的浓度必须不低于 mOl·L-1。 10.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡如图所示,下列说法正确的是( ) 提示: BaSO4(S)Ba2+(aq)+SO (aq)的平衡常数KSp=C(Ba2+)·C(SO ),称为溶度积常数。 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]在温度不变时,无论是改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不能出现在曲线外的点(如B、D),A选项错误;由D点变化到C点,表示溶液中硫酸根离子浓度不变,但钡离子浓度增大,但是在蒸发时,溶液中两种离子的浓度变化有两种情况: 原溶液不饱和时要增大,都增大;原溶液饱和时,都不变,B选项错误;溶度积常数与温度有关,而与溶液中溶质的离子浓度无关,在a点和C点的溶度积常数相同,D选项错误。 二、非选择题(共50分) 11.(20分)钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。 工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。 已知: SrSO4(S)Sr2+(aq)+SO (aq) KSp=2.5×10-7 SrCO3(S)Sr2+(aq)+CO (aq) KSp=2.5×10-9 (1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为________________,该反应的平衡常数表达式为________;该反应能发生的原因是___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (用沉淀溶解平衡的有关理论解释) (2)对于上述反应,实验证明增大CO 的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。 判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”、“减小”或“不变”): ①升高温度,平衡常数K将________; ②增大CO 的浓度,平衡常数K将________。 (3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。 实验所用的试剂为________;实验现象及其相应结论为___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液是实验中检验SO 的常用试剂。 某化学研究性学习小组检验某溶液中存在SO 时,首先加入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,然后加入过量稀硝酸,白色沉淀不溶解,由此得出结论: 溶液中一定含有SO 。 你认为该推理是否严密? 试说明理由___________________ ________________________________________________________________________。 [答案] (1)SrSO4(S)+CO (aq)SrCO3(S)+SO (aq) K= KSp(SrCO3) 后,平衡SrSO4(S)Sr2+(aq)+SO (aq)正向移动,生成SrCO3 (2)①减小 ②不变 (3)盐酸 若沉淀完全溶解,则证明SrSO4完全转化成SrCO3,否则,未完全转化 (4)不严密。 溶液中可能含有SO ,生成的BaSO3被氧化成BaSO4(其他描述,只要正确同样给分) [解析] (1)SrSO4转化成SrCO3的离子反应为: SrSO4(S)+CO (aq)SrCO3(S)+SO (aq),平衡常数表达式为K= ,根据沉淀转化的原理,该反应能够发生,是因为KSp(SrCO3) (2)①降低温度有利于提高SrSO4的转化率,说明降温平衡向正反应方向移动,因此升高温度,平衡向逆反应方向移动,故平衡常数K减小。 ②平衡常数只与温度有关,增大CO 的浓度,平衡常数不变。 (3)根据提供的信息,可以推断SrSO4难溶于盐酸,而SrCO3可溶于盐酸,因此向溶液中加入盐酸,若沉淀全部溶解,则SrSO4完全转化成SrCO3,若沉淀没有全部溶解,则SrSO4没有完全转化成SrCO3,需要注意的是,不能选择稀硫酸,因为SrCO3与稀硫酸反应生成SrSO4。 (4)若溶液中含有SO ,首先加入Ba(NO3)2,会产生BaSO3沉淀,然后加入硝酸,BaSO3沉淀会被氧化为BaSO4沉淀,检验SO ,应该选择BaCl2溶液和稀盐酸。 12.(12分)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 1.5×10-4 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杂质离子。 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,Fe3+、Fe2+都被转化为________________(填化学式)而除去。 (2)①中加入的试剂应该选择________________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)下列与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 [答案] (1)Fe(OH)3 (2)氨水 不会引入新的杂质 (3)2Fe3++3Mg(OH)2===3Mg2++2Fe(OH)3 (4)ACDE [解析]①中加入氨水,利用沉淀的生成,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;②中加入氢氧化镁,利用沉淀的转化,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;③中先加入H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,然后调节溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。 13.(18分)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·L-1。 取100mL滤液与100mL2mOl·L-1的Na2SO4溶液混合,混合液中C(Ba2+)=________mOl·L-1。 (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,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为________mOl·L-1。 (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: ________________ ________________________________________________________________________。 [答案] (1)1×10-5 1×10-10 (2)对于平衡BaSO4(S)Ba2+(aq)+SO (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 [解析]本题考查沉淀溶解平衡。 (1)因为浓度均为0.1mOl/L,则生成BaSO4沉淀,构成沉淀溶解平衡,KSp(BaSO4)=C(Ba2+)×C(SO )=1×10-10,C(Ba2+)=1×10-5mOl/L。 取100mL滤液与100mL2mOl/LNa2SO4的溶液混合后,C(SO )=1mOl/L,KSp只与温度有关,则根据KSp(BaSO4)=C(Ba2+)×C(SO )=1×10-10可知,C(Ba2+)=1×10-10mOl/L。 (2)对于平衡BaSO4(S)Ba2+(aq)+SO (aq),H+对其没有影响;KSp(BaSO4) )=1×10-10,残留在胃液中的Ba2+浓度为2×10-10mOl/L。 (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。
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