学年人教版选修4第3章水溶液中的离子平衡第4节难溶电解质的溶解平衡第2课时作业.docx
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学年人教版选修4第3章水溶液中的离子平衡第4节难溶电解质的溶解平衡第2课时作业
第4节难溶电解质的溶解平衡第2课时作业
1、硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线图如下。
下列说法正确的是( )
A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(S
)的增大而减小
B.三个不同温度中,363K时Ksp(SrSO4)最大
C.283K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液
2、下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-完全沉淀时溶液的pH。
某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是( )
金属离子
Fe2+
Fe3+
Zn2+
完全沉淀时的pH
7.7
2.7
6.5
A.H2O2、ZnOB.氨水
C.KMnO4、ZnCO3D.NaOH溶液
3、下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项
实验操作及实验现象
结论
A
室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1mol·L-1NaClO溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH
比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
B
向某溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加少量酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去
溶液中含有Fe2+,不含Fe3+
C
取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸,产生无色气体,此气体能使澄清石灰水变浑浊
Na2O2已经变质
D
向浓度均为0.1mol·L-1NaCl和Na2CrO4混合溶液中滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液,先生成白色的AgCl沉淀
Ksp(AgCl) 4、下列关于化学平衡常数(K),电离平衡常数(Ka或Kb),水解平衡常数(Kh),沉淀溶解平衡常数(Ksp),水的离子积常数(Kw)的叙述中错误的是( ) A.K、Ka或Kb、Kh、Ksp、Kw都与温度有关,温度越高,常数值越大 B.比较Ksp与离子积Qc的相对大小,可判断难溶解电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解 C.K值越大,正反应进行的程度越大,一般地说,K>105时,该反应进行得就基本完全了 D.弱酸HA的Ka与NaA的Kh、水的离子积常数Kw三者间的关系可表示为: Kw=Ka·Kh 5、实验室测定水体中氯离子的含量时常使用AgNO3溶液滴定法,已知在25℃时几种银盐的Ksp: 难溶盐 AgCl AgBr AgI Ag2CrO4 Ag2CO3 Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.3×10-17 1.9×10-12 8.1×10-12 颜色 白色 淡黄色 黄色 砖红色 白色 可用作滴定Cl-指示剂的是() A.K2CrO4B.Na2CO3 C.NaBrD.NaI 6、25℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在平衡: PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq),向该饱和溶液中加入KI浓溶液,下列说法正确的是() A.溶液中Pb2+和I-的浓度都增大 B.PbI2的溶度积常数Ksp增大 C.沉淀溶解平衡向右移动 D.溶液中Pb2+的浓度减小 7、下列说法不正确的是() A.Ksp只能与难溶电解质的性质和温度有关 B.由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀 C.①0.01mol/L的盐酸②0.01mol/L的醋酸溶液。 将①②均稀释100倍,稀释后的溶液的pH: ①>② D.两种难溶电解质,Ksp越小的电解质,其溶解度不一定小 8、T℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=1.1×10-38。 此温度下要除去CuCl2溶液中的少量FeCl3,可以边搅拌边加入一种试剂,这种试剂是() A.CuSO4溶液B.NaOH溶液C.氨水D.CuO 9、已知25℃时,Ka(HF)=3.6×10-4,Ksp(CaF2)=1.46×10-10,现向1L0.2mol·L-1HF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·L-1HF溶液中pH=1 B.Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化 C.该体系中没有沉淀产生 D.该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀 10、已知PbS、CuS、HgS的溶度积分别为9.0×10-29、1.3×10-36、4×10-53。 下列说法正确的是 A.硫化钠可作处理废水中含上述金属离子的沉淀剂 B.在硫化铜悬浊液中滴几滴硝酸铅溶液,会生成硫化铅 C.在含Pb2+、Cu2+、Hg2+的溶液中滴加硫化钠溶液,当溶液中c(S2-)=0.001mol/L时三种金属离子不能都完全沉淀 D.向含Pb2+、Cu2+、Hg2+的浓度均为0.010mol/L的溶液中通入硫化氢气体,产生沉淀的顺序依次为PbS、CuS、HgS 11、某温度时,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。 下列说法正确的是( ) A.加入AgNO3可以使溶液由c点变到d点 B.加入固体NaCl,则AgCl的溶解度减小,Ksp也减小 C.d点有AgCl沉淀生成 D.a点对应的Ksp小于b点对应的Ksp 12、水中Cl-的测定常用硝酸银滴定法,实验步骤及测定原理如下: I.水样的预处理。 (1)如果水样带有颜色,则需要加入氢氧化铝胶体处理,利用了该胶体的_______性。 (2)如果水样耗氧量过高,则需要加入高锰酸钾晶体,煮沸后再加入少量乙醇处理,过程中高锰酸钾表现了______性,加入乙醇的目的是: ______。 II.样品的测定。 将经过处理的水样置于锥形瓶中,加入少量的稀K2CrO4溶液做指示剂,用AgNO3标准溶液滴定至砖红色沉淀(Ag2CrO4)刚好出现,且半分钟不消失时,即为滴定终点。 已知Ksp(AgCl)=1.6×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,Ksp(AgOH)=2.0×10-8。 (3)AgNO3标准溶液置于棕色_______式滴定管中。 (4)实验中需严格控制水样的pH及指示剂的用量,如果pH过高,会使测定结果_____(填偏高、偏低或不变,下同),如果pH过低,会使指示剂转化为Cr2O72-而失效,如果指示剂过多会使测定结果________。 (5)取50.00mL水样,用浓度为cmol/AgNO3标准溶液滴定,到达滴定终点时消耗的体积为VmL,则样品中Cl-的含量为_____mg/L。 13、某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。 请回答下列问题: (1)A点表示Ag2SO4是_____________(填“过饱和”“饱和”或“不饱和”)溶液。 (2)该温度下Ag2SO4的溶度积常数Ksp=__________________。 (3)现将足量的Ag2SO4固体分别加入: A.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液 B.10mL蒸馏水 C.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液。 则Ag2SO4的溶解程度由大到小的顺序为___________(填字母)。 (4)向Ag2SO4悬浊液中加入足量Na2CrO4固体,可观察到有砖红色沉淀生成(Ag2CrO4为砖红色),写出沉淀转化的离子方程式: ________________________。 14、已知下列物质在20℃下的Ksp如下,试回答下列问题: 化学式 AgCl AgBr AgI Ag2S Ag2CrO4 颜色 白色 浅黄色 黄色 黑色 红色 Ksp 2.0×10-10 5.4×10-13 8.3×10-17 2.0×10-48 2.0×10-12 (1)20℃时,上述五种银盐饱和溶液中,Ag+物质的量浓度由大到小的顺序是________________。 (2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时, =________。 (3)测定水体中氯化物的含量,常用标准硝酸银法进行滴定,滴定时,应加入的指示剂是________。 A.KBrB.KI C.K2SD.K2CrO4 15、水合碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O],又称轻质碳酸镁。 常利用菱镁矿(质量含量为碳酸镁90%,碳酸钙10%)碳化法制取: (1)根据下列表格数据,选择消化反应的最佳温度__________;理由是___________________________。 消化温度/℃ 30 40 50 60 70 80 90 转化率/% 50.3 58.2 85.1 85.2 90.7 91.2 91.5 (2)碳化反应可生成Mg(HCO3)2,生成Mg(HCO3)2的化学方程式为_____________________。 (3)流程图中__________和__________可以为碳化反应提供二氧化碳源。 (4)有工艺设计利用卤水碳化法制取轻质碳酸镁: ①卤水中含有Fe2+和Mn2+,当其浓度小于1×10-5mol·L-1时,可以认为完全除去。 常温时当调节溶液PH为9.5时,此时Mn2+小于__________mol·L-1,不会沉淀出来。 物质 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2 Ksp 10-11 10-39 10-17 10-14 ②如果把Fe2+转化为Fe3+,从环境角度选择最合适的氧化剂为__________。 A.Ca(ClO)2B.Cl2C.H2O2D.HNO3 ③下列方案中,较好的为__________,理由是______________________。 参考答案 1、【答案】C 【解析】A.Ksp只与温度有关,错误,不选A;B.当c(S )相同时,在313K时c(Sr2+)最大,所以三个不同温度中,313K时Ksp(SrSO4)最大,不选B;C.a点在283K的下方,属于不饱和溶液,正确,选C;D.283K的硫酸锶饱和溶液升温到363K后会有晶体析出,还属于饱和溶液,错误,不选D。 2、【答案】A 【解析】要使Fe2+和Fe3+全部除去,由题给信息可知,需将Fe2+全部氧化成Fe3+,再调节溶液pH范围为2.7≤pH<6.5,即可将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,且保证Zn2+不沉淀。 氧化Fe2+时不能引入新的杂质,只能用H2O2,调pH时也不能引入新的杂质,用ZnO能促进Fe3+的水解。 3、【答案】C 【解析】解: 次氯酸钠溶液具有漂白性,不能用PH试纸测PH,故A错误;向某溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,溶液中不含Fe3+,滴加少量酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,说明溶液中含有I-等还原性离子,故B错误;取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸,产生无色气体,此气体能使澄清石灰水变浑浊,说明放出二氧化碳气体,过氧化钠已变质为碳酸钠,故C正确;AgCl与Ag2CrO4的结构不同,不能直接根据沉淀的先后顺序判断溶度积常数的大小,故D错误。 4、【答案】A 【解析】解: 温度升高平衡常数增大的应该是吸热反应,因为不知道反应的热效应,所以无法得到温度越高,K值越大的结论,选项A错误。 可以利用Ksp与离子积Qc的相对大小,判断沉淀溶解平衡移动的方向,选项B正确。 K值大小代表反应进行的程度,K值越大,正反应进行的程度越大,当K>105时,认为反应为不可逆反应,选项C正确。 , ,所以 ,选项D正确。 5、【答案】A 【解析】解: 选择用硝酸银溶液进行滴定,当氯离子消耗完后,银离子应与指示剂反应,生成一种有色沉淀,那么选择的指示剂的阴离子应在氯离子后面沉淀,由于溴化银和碘化银的Ksp均小于氯化银的Ksp,所以,不能选择溴化钠和碘化钠;另外碳酸银沉淀为白色,无法与氯化银沉淀区分,只能选择K2CrO4,A正确;答案选A。 6、【答案】D 【解析】解: A.含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,c(I-)增大,沉淀溶解平衡逆移,c(Pb2+)减小,故A错误;B.溶度积常数Ksp只与温度有关,改变c(I-)Ksp不变,故B错误;C.含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,c(I-)增大,沉淀溶解平衡左移,故C错误;D.加入KI溶液,c(I-)增大,沉淀溶解平衡逆移,c(Pb2+)减小,故D正确;故选D。 7、【答案】C 【解析】解: A.Ksp与难溶电解质的性质和温度有关,当难溶物确定时就只和温度有关,故A正确; B.由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),在ZnS饱和溶液中加入含Cu2+的溶液,可生成CuS沉淀,故B正确; C、0.01mol/L的盐酸和0.01mol/L的醋酸溶液,均稀释100倍,稀释后二者的物质的量浓度均为0.0001mol/L,因盐酸是强酸属于强电解质,所以稀释后的盐酸溶液中氢离子的物质的量浓度是0.0001mol/L,醋酸是弱势属于弱电解质,故稀释后的醋酸溶液中氢离子的物质的量浓度小于0.0001mol/L,氢离子浓度越小,溶液的PH值越大,故稀释后的溶液PH: ①<②,故C错误; D、两种难溶电解质若其形成的化合物阴阳离子的个数比相同(即结构相似)时,Ksp小的,溶解度一定小,但若结构不相似,Ksp小的,溶解度也可能大,故Ksp越小的电解质,其溶解度不一定小,故D正确。 故答案选C。 8、【答案】D 【解析】解: 因为Ksp[Cu(OH)2]远大于Ksp[Fe(OH)3],所以可以通过提高溶液的pH的方法将Fe3+转化为Fe(OH)3,同时不影响Cu2+以达到除杂的目的。 加入硫酸铜溶液根本不会提高溶液pH,选项A错误。 加入NaOH或者氨水,都能提高pH将氯化铁转化为沉淀,但是不好控制加入的量,容易将溶液中的Cu2+也转化为沉淀,所以选项B、C都错误。 加入CuO可以与溶液中的H+反应以提高溶液的pH,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,同时不会沉淀溶液中的Cu2+,所以选项D正确。 9、【答案】D 【解析】解: A、Ka(HF)=3.6×10-4,知其为弱酸,不可能完全电离,错误;B、Ksp(CaF2)与浓度无关,错误;C、混合后溶液中Ca2+浓度为0.1mol·L-1,F-浓度为 =0.6×10-2,浓度商为0.6×10-3>Ksp(CaF2)=1.46×10-10,会与沉淀出现,错误。 D、正确。 10、【答案】A 【解析】CuS、PbS、HgS为相同类型的难溶物,可以直接根据它们的溶度积判断溶解度大小,由CuS、PbS、HgS的溶度积可以知道,溶解度由大到小的顺序为HgS、CuS、PbS。 硫化钠能够与Pb2+、Cu2+、Hg2+离子反应生成难溶物CuS、PbS、HgS,所以硫化钠是处理废水中含上述金属离子的沉淀剂,A正确;在硫化铜悬浊液中滴几滴硝酸铅溶液,因为硫化铜的溶度积小于硫化铅,所以硫化铜不能转化硫化铅,B错误;在含Pb2+、Cu2+、Hg2+的溶液中滴加硫化钠溶液,当 时,各离子浓度分别为c(Hg2+)=6.4×10-20mol/L、c(Cu2+)=1.3×10-33mol/L、c(Pb2+)=9×10-26mol/L,三种金属离子浓度都小于 ,所以 、 、 离子都完全沉淀,C错误;CuS、PbS、HgS为相同类型的难溶物,可通过它们的溶度积直接判断溶解度大小,根据题干信息可以知道,溶解度最小的、最难溶的为HgS,溶度积最大、最后生成沉淀的为PbS,所以产生沉淀的顺序依次为HgS、CuS、PbS,D错误;正确选项A。 11、【答案】C 【解析】A项,加入AgNO3,c(Cl-)减小,溶液在溶解平衡曲线上移动,不能由c点变到d点;B项,虽然AgCl的溶解度减小,但Ksp不改变;C项,d点时,c(Ag+)·c(Cl-)>Ksp,即有沉淀生成;D项,a、b两点温度相同,即对应的Ksp相等。 12、【答案】Ⅰ. (1)吸附 (2)氧化;除去过量的高锰酸钾 Ⅱ.(3)酸 (4)偏高;偏低 (5)710cV 【解析】解: (1)如果水样带有颜色,则需要加入氢氧化铝胶体处理,利用了该胶体的吸附性。 (2)高锰酸钾具有强氧化性,过程中高锰酸钾表现了氧化性。 反应中高锰酸钾过量,加入乙醇的目的是除去过量的高锰酸钾。 (3)AgNO3溶液显酸性,见光易分解,标准溶液置于棕色酸式滴定管中。 (4)如果pH过高,会产生氢氧化银沉淀,因此消耗标准液增加,会使测定结果偏高;如果指示剂过多会加快砖红色沉淀的产生,从而使消耗标准液的体积减小,测定结果偏低。 (5)消耗硝酸银是0.001cVmol,根据原子守恒可知氯离子的物质的量是0.001cVmol,则样品中Cl-的含量为 mg/L。 13、【答案】 (1)不饱和 (2)1.6×10-5 (3)B>A>C (4)Ag2SO4+CrO42-=Ag2CrO4+SO42- 【解析】解: (1)依据图象分析,选取b点,一定温度下的溶度积Ksp=c2(Ag+)×c(SO42-)=(2×10-2)2×4×10-2=1.6×10-5(mol·L-1)3;图象中a点处的离子浓度为: c(SO42-)=4×10-2mol/L,c(Ag+)=1×10-2mol/L,c2(Ag+)×c(SO42-)=4×10-6<ksp,不是饱和溶液。 (2)依据图象分析,选取b点,一定温度下的溶度积Ksp=c2(Ag+)×c(SO42-)=(2×10-2)2×4×10-2=1.6×10-5(mol·L-1)3。 (3)一定温度下的溶度积Ksp=c2(Ag+)×c(SO42-)=1.6×10-5(mol·L-1)3;将足量的Ag2SO4分别放入: a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液,0.01mol/L的硫酸根抑制硫酸银的溶解;b.10mL蒸馏水中形成饱和溶液;c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液中,0.02mol/L的硫酸根离子抑制硫酸银的溶解;显然硫酸根离子浓度越大,硫酸银的溶解度越小(注意: 溶解度与溶液体积无关),所以Ag2SO4的溶解度由大到小的排列顺序为: b>a>c。 (4)往Ag2SO4溶液中加入足量的Na2CrO4固体,可观察到砖红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色),说明Ag2CrO4溶解性小于Ag2SO4发生了沉淀转化,反应的离子方程式为: Ag2SO4+CrO42-=Ag2CrO4+SO42-。 14、【答案】 (1)Ag2CrO4>AgCl>AgBr>AgI>Ag2S (2)2.7×10-3 (3)D 【解析】 (1)AgCl、AgBr、AgI均是AB型,c(Ag+)分别为 ×10-5(mol·L-1)≈1.4×10-5(mol·L-1)、 ×10-7(mol·L-1)≈7.3×10-7(mol·L-1)、 ×10-9(mol·L-1)≈9.1×10-9(mol·L-1);后两种是A2B型,c2(Ag+)· c(Ag+)=Ksp,则c(Ag+)= ,Ag2S、Ag2CrO4中c(Ag+)分别为1.59×10-16(mol·L-1)、1.59×10-4(mol·L-1)。 故Ag+物质的量浓度由大到小的顺序为Ag2CrO4>AgCl>AgBr>AgI>Ag2S。 (2)出现共沉淀,此时必须同时发生两个平衡: AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq); c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)=2.0×10-10 ① AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq),c(Ag+)·c(Br-)=Ksp(AgBr)=5.4×10-13 ② 两者相比得: = =2.7×10-3。 (3)由c(Ag+)大小知,饱和时只有Ag2CrO4中的c(Ag+)比AgCl中的c(Ag+)大,在AgCl沉淀完全后再产生Ag2CrO4沉淀,其他均在AgCl之前沉淀,不能作指示剂,另外这里作指示剂时,生成的沉淀必须有颜色。 15、【答案】 (1)70℃;温度进一步升高同等幅度,转化率几乎不变。 但能耗增加 (2)Mg(OH)2+2CO2=Mg(HCO3)2 (3)煅烧反应;热解反应 (4)①10-5;②C;③方案2;加入碳酸钠的产品中易混入更多杂质,不易提纯 【解析】解: (1)由图可知,70℃时,物质的转化率较大,但是温度进一步升高同等幅度,转化率几乎不变,但能耗增加; (2)由流程图可知Mg(HCO3)2由Mg(OH)2和2CO2反应而来,反应为: Mg(OH)2+2CO2═Mg(HCO3)2; (3)煅烧反应中碳酸镁和碳酸钙生成二氧化碳,热解反应生成二氧化碳; (4)①已知: Ksp(Mn(OH)2)=10-14,常温时当调节溶液pH为9.5时,c(OH-)=10-4.5,此时Mn2+小于不沉淀,则c(Mn2+)·c(OH-)2<Ksp(Mn(OH)2)=10-14,则c(Mn2+)< =10-5; ②把Fe2+转化为Fe3+,从环境角度选择过氧化氢的产物为水,不污染环境,故答案为C; ③利用卤水碳化法制取轻质碳酸镁,方案1中加入碳酸钠的产品中易混入更多杂质,不易提纯,故方案2更合适。
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