考点规范练25 难溶电解质的溶解平衡
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,每小题只有一个选项符合题目要求) 1.下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是( )
A.Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度
B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大
C.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入碘化钾固体,氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀 D.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,溶解平衡不移动?导学号25730395? 答案:C
解析:利用溶度积比较难溶电解质的溶解性大小时,必须是阴、阳离子比相同的物质才可以直接比较,故A错误;Ksp不受浓度影响,只与温度有关,故B错误;加入KI固体,Ag与I更易结合生成溶解度更小的AgI沉淀,故C正确;在碳酸钙中加入稀盐酸,C与H结合,使溶解平衡向右移动,故D错误。 2.已知25 ℃时BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s)BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是( )
A.25 ℃时,向c(S)=1.0510 mol·L的BaSO4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(Ba)>c(S) D.向该饱和溶液中加入BaCl2固体,则该溶液中c(S)减小 答案:D
解析:BaSO4的溶度积等于c(Ba)和c(S)的乘积,故饱和溶液中c(S)=1.0510 mol·L,再加入BaSO4固体不溶解,c(S)不变,故A错误;溶度积常数只与温度有关,故B错误;加入Na2SO4固体,溶解平衡向左移动,c(Ba)减小,故C错误;加入BaCl2固体,溶解平衡向左移动,c(S)减小,故D正确。 3.溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法错误的是( )
2+
2+
-5
-1
2+
-5
-1
+
+
-
Ba(aq)+S(aq),Ksp=1.102 510,下列有关
2+-10
A.溴酸银的溶解是放热过程 B.温度升高时溴酸银溶解速度加快 C.60 ℃时溴酸银的Ksp约等于610
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯 答案:A
-4
1
解析:随着温度升高溶解度逐渐增大,所以溴酸银的溶解是吸热过程,A选项错误;C选项,60 ℃时1 L水中约溶解5.8 g AgBrO3,c(Ag)=c(Br)=c(AgBrO3)≈=0.025 mol·L,Ksp=c(Ag)·c(Br)≈610,正确。
4.(2015河南信阳模拟)一定温度下,难溶强电解质的饱和溶液中存在着沉淀溶解平衡,部分难溶电解质的平衡常数见下表:
物质 Ksp(25 ℃) Fe(OH)2 -168.010
对于含Fe2(SO4)3、FeSO4和CuSO4各0.5 mol的混合溶液1 L,根据上表数据判断,说法错误的是( )
A.向混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.向溶液中加入双氧水,并用CuO粉末调节pH,过滤后可获较纯净的CuSO4溶液 C.该溶液中c(S)∶[c(Fe)+c(Fe)+c(Cu)]=5∶4
D.将少量FeCl3粉末加入含Cu(OH)2的悬浊液中,其中c(C)增大 答案:C
解析:A选项,Fe、Fe、Cu的浓度分别为1 mol·L、0.5 mol·L、0.5 mol·L,开始生成沉淀时需要OH浓度分别为 mol·L、 mol·L、 mol·L,所以Fe(OH)3最先沉淀,正确;B选项,双氧水把Fe氧化为Fe,CuO与H反应使平衡Fe+3H2O
3+
2+
2+
2+
3+
+
3+
--1
-1
-1
3+
2+
2+
-1
-1
-1
3+
2+
2+
+
-1
+
-4
Cu(OH)2 -202.210 Fe(OH)3 -384.010 Fe(OH)3+3H右移,最终生成Fe(OH)3沉淀,正
3+
-
+
确;C选项,Fe、Fe、Cu均水解,所以比值大于5∶4,错误;D选项,Fe与OH反应,使Cu(OH)2(s)
Cu(aq)+2OH(aq)平衡右移,正确。
2+
-
5.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,改变溶液的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?导学号25730396? 答案:B 解析:要正确理解难溶电解质溶度积常数的意义,在曲线上的任何一点,都有c(Fe)·[c(OH 3 2+ -2 3+ -+ - )]=Ksp[Fe(OH)3],c(Cu)·[c(OH)]=Ksp[Cu(OH)2]。由b、c两点对应数据可比较出Ksp[Fe(OH)3]与 Ksp[Cu(OH)2]的大小。Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·[c(OH-)]3=c(Fe3+)·(10-12.73 ),Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu)·[c(OH)]=c(Cu)·(10 -3+ 2+-22+-9.62 ),因c(Fe)=c(Cu),故 3+2+ Ksp[Fe(OH)3] 降低,溶液中的c(OH)减小,由图可以看出,c(Fe)增大,不能使溶液由a点变到b点,故B错误;只要温度不发生改变,溶液中c(H)与c(OH)的乘积(即KW)就不变,故c、d两点代表的溶液中c(H)与 2 + -+ c(OH-)的乘积相等,故C正确;b、c两点分别处在两条沉淀溶解平衡曲线上,故两点均代表溶液达到 饱和,故D正确。 6.(2015江苏常州调研)已知:25 ℃时,CaCO3的Ksp为2.910,CaF2的Ksp为2.710。下列说法正确的是( ) A.25 ℃时,饱和CaCO3溶液与饱和CaF2溶液相比,后者Ca浓度小 B.25 ℃时,饱和CaCO3溶液与饱和CaF2溶液等体积混合,会析出CaCO3固体 C.25 ℃时,CaCO3固体在20 mL 0.01 mol·L盐酸中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L氨水中的Ksp大 D.25 ℃时,在CaCO3悬浊液中加入NaF固体,CaCO3不可能转化为CaF2 答案:B 解析:饱和CaCO3溶液与饱和CaF2溶液中c(Ca)分别为 mol·L、 mol·L可知,A选项错误;B选项,等体积混合后溶液中的c(Ca)= mol·L、c(C)= mol·L,>2.910,所以有CaCO3沉淀生成;Ksp只受温度的影响,C错误;D选项,如果c(F)足够大,可能符合c(Ca)c(F)>2.710,产生CaF2沉淀,错误。 -2+ 2 --11 2+ -1 -1 -9 2+ -1 -1 -1 -1 2+-9 -11 7.(2015湖北七市联考)常温下,取一定量的PbI2固体配成饱和溶液,t时刻改变某一条件,离子的浓度变化如图所示[注:第一次平衡时c(I)=210 mol·L,c(Pb)=110 mol·L]。下列有关说法正确的是( ) A.常温下PbI2的Ksp=210 B.温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,PbI2的溶解度不变,c(Pb)增大 C.t时刻改变的条件可能是升高温度,PbI2的Ksp增大 D.常温下Ksp(PbS)=810,向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液,PbI2(s)+S(aq)应的化学平衡常数为510 答案:D 解析:Ksp=c(Pb)c(I)=410,A错误;加入硝酸铅,c(Pb)增大,PbI2的溶解度减小,B错误;t时刻时 2+ 2 --9 2+ 18-28 2-2+ -6 --3 -1 2+ -3 -1 PbS(s)+2I(aq)反 - c(I-)增加、c(Pb2+)不变,所以改变的条件不可能是升高温度,C错误;K=,D正确。 8.(2015福建莆田质检)往含Cl和I的稀溶液中滴入AgNO3溶液,沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是( ) -- 3 A.Ksp(AgCl) 解析:溶液中生成AgCl、AgI沉淀,但AgI的摩尔质量大,所以斜率大,O~a段为AgI沉淀,a~b为AgCl沉淀,生成AgI、AgCl沉淀的物质的量之比为2∶3,所以只有B选项正确。 9.已知25 ℃时,电离常数Ka(HF)=3.610,溶度积常数Ksp(CaF2)=1.4610。向1 L 0.2 mol·L HF溶液中加入1 L 0.2 mol·LCaCl2溶液,则下列说法中,正确的是( ) A.25 ℃时,0.1 mol·L HF溶液中pH=1 B.Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化 C.加入CaCl2溶液后体系中的c(H)不变 D.该体系中有CaF2沉淀产生 答案:D 解析:电离常数Ka(HF)=3.610,HF为弱电解质,不能完全电离,25 ℃时,0.1 mol·LHF溶液中 -4 -1 + -1 -1 -4 -10 -1 -- c(H+)= mol·L-1=610-3 mol·L-1,pH>1,故A错误;溶度积只受温度的影响,不随浓度的变化而变化,故 B错误;溶液中存在HF H+F,CaF2(s) --12 + - Ca(aq)+2F(aq),加入CaCl2溶液后,Ca浓度增大,平衡 + -1 + --1 -3 - 2+-2+ 向生成沉淀的方向移动,则F浓度减小,促进HF的电离,c(H)增大,故C错误;向1 L 0.2 mol·L HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L CaCl2溶液,混合后,c(H)=c(F)= mol·L=610 mol·L 1 2+ -1 -2+ -5 -6 -10 ,c(Ca)=0.1 mol·L,[c(F)]c(Ca)=3.6100.1=3.610>1.4610,该体系中有CaF2沉淀产生,故 Ca(aq)+2OH(aq)。下列说法中 2+ - D正确。 10.把Ca(OH)2放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s)正确的是( ) A.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高 B.给溶液加热,溶液的pH升高 C.向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加 D.向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变 答案:C 解析:达到平衡,溶液为饱和溶液,加入CaO后生成Ca(OH)2,但溶液的浓度不变,所以溶液的pH不变,A选项错误;B选项,加热时Ca(OH)2(s) Ca(aq)+2OH(aq)平衡左移,pH减小,错误;C选项,生 2+ - 成CaCO3沉淀,正确;D选项,加入NaOH后平衡左移,Ca(OH)2固体质量增加,错误。 11.25 ℃时,5种银盐的溶度积常数(Ksp)见下表: AgCl -101.810 Ag2SO4 -51.410 Ag2S -506.310 下列说法中正确的是( ) A.氯化银、溴化银和碘化银的溶解度依次增大 B.将硫酸银溶解于水后,向其中加入少量硫化钠溶液,不能得到黑色沉淀 AgBr -137.710 AgI -168.5110 4 C.在5 mL 1.810 mol·L的NaCl溶液中,加入1滴(1 mL约20滴)1.010 mol·L的AgNO3溶液,能观察到白色沉淀 D.将浅黄色溴化银固体浸泡在饱和氯化钠溶液中,可能有少量白色固体生成?导学号25730397? 答案:D 解析:AgCl、AgBr、AgI均属于AB型沉淀,所以Ksp越大,溶解度越大,A选项错误;Ksp(Ag2SO4)远远大于Ksp(Ag2S),B选项错误;c(Cl)=1.810 mol·L、c(Ag)==110 mol·L,c(Cl)c(Ag)=1.810 10 ---5 -1 + -5 -1 -+ - -5-1-3-1 =Ksp(AgCl),恰好饱和无沉淀生成,C选项错误;D选项,因为饱和氯化钠溶液中c(Cl)较大,可能 -10 -12 - c(Cl-)c(Ag+)>Ksp(AgCl),即可能生成AgCl沉淀,正确。 12.在25 ℃时,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,且Ksp(AgX)=1.810,Ksp(AgY)=1.010,Ksp(AgZ)=8.710 17 。下列说法错误的是( ) -6 -1 A.若取0.188 g的AgY(相对分子质量188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化),则溶液中Y的物质的量浓度为1.010 mol·L B.往A选项的溶液中加入1 mL 0.1 mol·L的NaZ溶液,不能生成AgZ沉淀 C.三者溶解度(mol·L)的大小顺序为S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ) D.若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y)减小 答案:B 解析:0.188 g的AgY固体放入100 mL水中,固体不能全部溶解,已知Ksp(AgY)=1.010,所以在25 ℃时饱和AgY溶液的浓度为c(AgY)=c(Ag)=c(Y)= mol·L=1.010 mol·L,故A正确;在AgY饱和溶液中加入浓NaZ溶液,溶液中c(Ag)c(Z)=0.11010=10>8.710,有AgZ沉淀生成,故B错误;根据化学式相似的物质的溶度积常数越小,物质越难溶,溶解度越小,可知三者溶解度的大小顺序为S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ),故C正确;AgX比AgY溶解度大,所以AgX饱和溶液中c(Ag)较大,若向AgY的饱和溶液中加入少量AgX的固体,则c(Ag)增大,AgY的沉淀溶解平衡逆向移动,所以c(Y)将减小,故D正确。 二、非选择题(本题共3个小题,共40分) 13.(15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着广泛应用。已知25 ℃时,Ksp(BaSO4)=110,Ksp(BaCO3)=110。 (1)将浓度均为0.1 mol·L的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合,充分搅拌后过滤,滤液中 -1-10 -9 + -+ + --2 -6 -9 -17 + --1 -6 -1 -12 --1 -1 - 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。胃酸酸性很强(pH约为1),(用溶解平衡原理解释)。 (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)110 (2)对于平衡BaSO4(s)动 Ba(aq)+S(aq),H不影响Ba或S的浓度,平衡不能向溶解的方向移 2+ + 2+ -5 但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是 5