人教版高考化学复习84《难溶电解质的溶解平衡》配套练习含答案.docx
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人教版高考化学复习84《难溶电解质的溶解平衡》配套练习含答案
课时检测(二十五)
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)
1.(2013·广州模拟)化学平衡常数(K)、弱酸的电离平衡常数(Ka)、难溶物的溶度积常数(Ksp)是判断物质性质或变化的重要的平衡常数。
下列关于这些常数的说法中,正确的是( )
A.平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关
B.当温度升高时,弱酸的电离平衡常数Ka变小
C.Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),由此可以判断AgCl(s)+I-(aq)====AgI(s)+Cl-(aq)能够发生
D.Ka(HCN) 2.已知25℃时BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s) Ba2+(aq)+S (aq),Ksp=1.1025×10-10,下列有关BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述中正确的是( ) A.25℃时,向c(S )=1.05×10-5mol·L-1的BaSO4饱和溶液中,加入BaSO4固体, c(S )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(S ) D.向该饱和溶液中加入BaCl2固体,则该溶液中c(S )减小 3.Cu(OH)2在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡: Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下Ksp=2×10-20。 在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向0.02mol·L-1的CuSO4溶液中加入碱溶液来调整溶液的pH,使溶液的pH大于( ) A.2 B.3 C.4 D.5 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>Ag2CrO4 B.AgCl>Ag2CrO4>AgI C.Ag2CrO4>AgCl>AgI D.Ag2CrO4>AgI>AgCl 5.常温下,Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数依次为Ksp(Ag2SO4)=7.7×10-5、Ksp(AgCl) =1.8×10-10、Ksp(AgI)=8.3×10-17。 下列有关说法中,错误的是( ) A.常温下,Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次减弱 B.在AgCl饱和溶液中加入NaI固体,有AgI沉淀生成 C.Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量浓度之比 D.在Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有Ag2SO4沉淀析出 6.一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到溶解平衡时。 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 ≥9.6 ≥6.4 3~4 对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法中错误的是 ( ) A.向该溶液中加入少量铁粉不能观察到红色固体析出 B.该溶液中c(S )∶[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,得到纯净的CuSO4溶液 D.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀 7.(2013·昆明模拟)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,下列说法中不正确的是( ) 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 8.可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。 医院抢救钡离子中毒患者时,除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。 已知: Ksp(BaCO3)=5.1×10-9;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 下列推断中正确的是( ) A.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4) B.抢救钡离子中毒患者时,若没有硫酸钠,可以用碳酸钠溶液代替 C.若误饮c(Ba2+)=1.0×10-5mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒 D.可以用0.36mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃 9.将氨水滴加到盛有AgCl浊液的试管中,AgCl逐渐溶解,再加入NaBr溶液又产生了浅黄色沉淀。 对上述过程,下列理解或解释中正确的是( ) A.Ksp(AgCl) B.若在AgCl浊液中直接加入NaBr溶液,也会产生浅黄色沉淀 C.上述实验说明AgCl没有NaBr稳定 D.因为Ksp(AgCl)>Ksp(AgOH),故氨水能使AgCl溶解 10.(挑战能力题)已知在25℃的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,但存在溶解平衡。 当达到平衡时,溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用Ksp表示,Ksp和水的Kw相似)。 如 AgX(s) Ag+(aq)+X-(aq),Ksp(AgX)=c(Ag+)·c(X-)=1.8×10-10 AgY(s) Ag+(aq)+Y-(aq),Ksp(AgY)=c(Ag+)·c(Y-)=1.0×10-12 AgZ(s) Ag+(aq)+Z-(aq),Ksp(AgZ)=c(Ag+)·c(Z-)=8.7×10-17 下列说法错误的是( ) A.这三种物质在常温下溶解度最小的是AgZ B.将AgY溶解于水后,向其中加入AgX,则c(Y-)减小 C.在25℃时,取0.188gAgY(相对分子质量为188)固体放入100mL水中(忽略溶液体积的变化),则溶液中c(Y-)=1.0×10-4mol·L-1 D.沉淀溶解平衡的建立是有条件的,外界条件改变时,平衡也会发生移动 二、非选择题(本题包括3小题,共40分) 11.(15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)+S (aq) Ksp=2.5×10-7 SrCO3(s) Sr2+(aq)+C (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C 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C 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 。 12.(15分)(2013·鹤岗模拟)氧化铁是一种重要的无机材料,化学性质稳定,催化活性高,具有良好的耐光性、耐热性和对紫外线的屏蔽性,从某种工业酸性废液(主要含Na+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cl-、S )中回收氧化铁流程如下: 已知: 常温下Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11;Ksp[Fe(OH)2]=2.2×10-16;Ksp[Fe(OH)3]= 3.5×10-38;Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33 (1)写出在该酸性废液中通入空气时发生的离子反应方程式: , 指出使用空气的优点是: ; (2)已知Fe3+(aq)+3OH-(aq)====Fe(OH)3(s) ΔH=-Q1kJ·mol-1,题 (1)中每生成 1mol含铁微粒时,放热Q2,请你计算1molFe2+全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应ΔH= ; (3)常温下,根据已知条件计算在pH=5的溶液中,理论上下列微粒在该溶液中可存在的最大浓度c(Fe3+)= ,c(Mg2+)= ; (4)有人用氨水调节溶液pH,在pH=5时将Fe(OH)3沉淀出来,此时可能混有的杂质是 (填化学式,下同),用 试剂可将其除去。 13.(10分)(能力挑战题)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 。 (2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH 。 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)已知一些难溶物的溶度积常数如下表: 物质 FeS MnS CuS Ksp 6.3×10-18 2.5×10-13 1.3×10-35 Ksp 3.4×10-28 6.4×10-33 1.6×10-24 为除去某工业废水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质,最适宜向此工业废水中加入过量的 。 A.NaOH B.FeS C.Na2S 答案解析 1.【解析】选C。 平衡常数的大小仅与温度有关,A不正确;弱酸的电离是吸热过程,温度升高,电离平衡常数增大,B不正确;溶度积常数大的难溶电解质易向溶度积常数小的难溶电解质转化,C正确;电离平衡常数越大,对应酸的酸性越强,D不正确。 2.【解析】选D。 BaSO4的溶度积等于c(Ba2+)和c(S )的乘积,故饱和溶液中c(S )=1.05×10-5mol·L-1,再加入的BaSO4固体不溶解,c(S )不变,A项错 误;溶度积常数只与温度有关,B项错误;加入Na2SO4固体,BaSO4的溶解平衡向左移动,c(Ba2+)减小,应为c(S )>c(Ba2+),C项错误;加入BaCl2固体,BaSO4的溶解平衡向左移动,c(S )减小。 3.【解析】选D。 由溶度积的公式有Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20,若要使 0.02mol·L-1的Cu2+沉淀,则需c(OH-)=1×10-9,再根据水的离子积常数得,c(H+)= 1×10-14/(1×10-9)=1×10-5(mol·L-1),则pH=5。 4.【解析】选C。 AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),AgCl饱和溶液中Ag+和Cl-的浓度相等,Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=c2(Ag+),故AgCl饱和溶液中c(Ag+)= ×10-5mol·L-1;同理AgI饱和溶液中c(Ag+)= ×10-8mol·L-1;Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+Cr (aq),Ag2CrO4饱和溶液中2c(Cr ) =c(Ag+),Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c(Cr )=c3(Ag+)/2,故Ag2CrO4饱和溶液中c(Ag+)= ×10-4mol·L-1;Ag+浓度大小顺序是Ag2CrO4>AgCl>AgI。 5.【解析】选C。 由溶度积数据可知A选项正确; Ksp(AgI) ),Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-),Ksp(AgI)=c(Ag+)×c(I-),显然C选项错误; Ag2SO4饱和溶液中存在沉淀溶解平衡: Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+S (aq),加入Na2SO4固体,S 的浓度增大,平衡逆向移动,有Ag2SO4固体析出,D项正确。 6.【解题指南】解答本题应注意以下两点: (1)多种氧化剂与多种还原剂反应时,强氧化剂与强还原剂优先反应; (2)一种沉淀剂沉淀溶液中的多种离子时,所需沉淀剂浓度越小的越先沉淀。 【解析】选C。 混合溶液中Fe3+的氧化性大于Cu2+的氧化性,加入少量铁粉时,铁粉先与Fe3+反应,得不到单质铜,A项正确;考虑溶液中离子的水解可知B项正确;通入氯气,Fe2+被氧化成Fe3+,调pH到3~4时,Fe3+绝大部分形成Fe(OH)3沉淀,所得溶液中含有的离子有S 、Cl-、Cu2+、H+及少量Fe3+、OH-,不是纯净的CuSO4溶液,C项错;向混合溶液中加入NaOH溶液时,Fe(OH)3首先沉淀,D项正确。 7.【解题指南】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。 【解析】选B。 根据图中c点的c(Ag+)和c(Br-)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10-13,A正确;在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br-)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,故B错;在a点时Qc 【方法技巧】巧用沉淀溶解平衡曲线解决问题 (1)沉淀溶解平衡曲线上各个点都是平衡点。 各个点对应的横坐标和纵坐标分别为此平衡状态时的离子浓度。 (2)曲线外各点都不是平衡状态,若在曲线以下,是不饱和状态,可以判断使之达到平衡的方法;曲线以上的各点,已经过饱和,必然有固体析出。 (3)利用曲线中的数据,根据Ksp公式计算得出Ksp的值。 8.【解析】选D。 胃液中存在盐酸,难溶碳酸盐在胃液中能溶解,故A、B错;硫 酸钡作内服造影剂说明硫酸钡电离出的钡离子浓度是安全的,此时c(Ba2+) = =1.05×10-5mol·L-1>1.0×10-5mol·L-1,故误饮c(Ba2+)=1.0× 10-5 mol·L-1的溶液时,不会引起钡离子中毒,C错;用0.36mol·L-1的Na2SO4 溶液洗胃时,胃液中c(Ba2+)=Ksp(BaSO4)/c(S )=1.1×10-10÷0.36=3.1×10-10(mol·L-1)<1.05×10-5mol·L-1,故D正确。 9.【解析】选B。 AgCl沉淀转化为AgBr沉淀,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),A错;一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀,B正确;AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),氨水中的NH3结合Ag+生成[Ag(NH3)2]+,从而使沉淀溶解,D错。 【误区警示】一般来讲,化学反应向着生成更难溶的物质的方向进行,即难溶解的物质能转化为更难溶解的物质。 但不能认为溶解度较小的物质就一定不能转化为溶解度较大的物质,如在一定条件下AgI也可转化为AgCl。 10.【解析】选C。 常温下溶解度最小的是AgZ,A正确;由于Ksp(AgY) c(Y-)=1.0×10-6mol·L-1,而将0.188gAgY溶于100mL水中,形成的是饱和溶液(溶质还有未溶解的),则c(Y-)=1.0×10-6mol·L-1,故C错;沉淀溶解平衡是化学平衡的一种,外界条件改变时,平衡也会发生移动,故D正确。 11.【解析】 (1)SrSO4转化成SrCO3的离子反应为 SrSO4(s)+C (aq) SrCO3(s)+S (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C 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。 答案: (1)SrSO4(s)+C (aq) SrCO3(s)+S (aq) K= Ksp(SrCO3) 后,平衡SrSO4(s) Sr2+(aq)+S (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 12.【解析】 (1)酸性废液中通入空气时,Fe2+被空气中的氧气所氧化,离子方程式为 4Fe2++O2+4H+====4Fe3++2H2O。 该方法的优点是耗费少且无污染。 (2)根据盖斯定律: 1molFe2+全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应ΔH= -(Q2+Q1)kJ·mol-1 (3)溶液pH=5,则c(OH-)=10-9mol·L-1,根据Ksp[Fe(OH)3]=3.5×10-38,Ksp[Mg(OH)2]= 1.2×10-11,可计算出c(Fe3+)、c(Mg2+)分别为3.5×10-11mol·L-1、1.2×107mol·L-1 (4)根据Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,可计算出溶液pH=5时,c(Al3+)<1.0×10-5,Al3+也几乎完全沉淀,故可能混有的杂质是Al(OH)3。 Al(OH)3溶于强碱,而Fe(OH)3不溶,故可用NaOH溶液除去。 答案: (1)4Fe2++O2+4H+====4Fe3++2H2O 耗费少且无污染 (2)-(Q2+Q1)kJ·mol-1 (3)3.5×10-11mol·L-1 1.2×107mol·L-1 (4)Al(OH)3 NaOH 13.【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,不能通过调节pH而达到分离的目的。 (4)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解的金属硫化物沉淀,同时又不会引入其他离子。 答案: (1)Cu2+ (2)B (3)不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小 (4)B
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