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Word文件下载.docx
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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>
D.Ag2CrO4>
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×
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)<
Ksp(AgBr)
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×
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。
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:
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:
FeS
MnS
CuS
Ksp
6.3×
10-18
2.5×
1.3×
10-35
3.4×
10-28
6.4×
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
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+)=
×
L-1;
同理AgI饱和溶液中c(Ag+)=
10-8mol·
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+)=
Ag+浓度大小顺序是Ag2CrO4>
AgI。
5.【解析】选C。
由溶度积数据可知A选项正确;
Ksp(AgI)<
Ksp(AgCl),说明AgI更难溶,B选项正确;
Ksp(Ag2SO4)=c2(Ag+)×
),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<
Ksp,故为AgBr的不饱和溶液,C正确;
选项D中K=c(Cl-)/c(Br-)=Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr),代入数据得K≈816,D正确。
【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×
L-1>
1.0×
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×
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;
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)<
Ksp(AgX),则向AgY溶液中加入AgX固体,发生反应AgX(s)+Y-(aq)====AgY(s)+X-(aq),则c(Y-)减小,B正确;
25℃时,AgY的Ksp=1.0×
10-12,即溶液达到饱和时,c(Ag+)=
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×
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)<
Ksp(SrSO4)。
(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
K=
Ksp(SrCO3)<
Ksp(SrSO4),加入C
后,平衡SrSO4(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·
(4)根据Ksp[Al(OH)3]=1.0×
10-33,可计算出溶液pH=5时,c(Al3+)<
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。
(1)4Fe2++O2+4H+====4Fe3++2H2O 耗费少且无污染
(2)-(Q2+Q1)kJ·
(3)3.5×
L-1 1.2×
(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。
(1)Cu2+
(2)B
(3)不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小
(4)B