赢在微点高考复习顶层设计化学一轮配餐作业27 难溶电解质的溶解平衡Word格式文档下载.docx
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L-1,故D项正确。
答案 D
3.把Ca(OH)2放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:
Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)。
下列说法正确的是( )
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
解析 Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)所表示的是Ca(OH)2是微溶物,存在溶解平衡,向平衡体系中加入CaO,CaO与H2O反应使c(Ca2+)和c(OH-)都增大,平衡向左移动,由于温度不变,Ksp不变,所以当c(Ca2+)和c(OH-)减小至与原平衡相等时又达到平衡,c(Ca2+)、c(OH-)未变,pH不变,但n(Ca2+)、n(OH-)减小了,Ca(OH)2的量增大了;
给溶液加热,Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小,所以又会有少量Ca(OH)2析出,c(OH-)减小,pH减小;
加入Na2CO3溶液,部分Ca(OH)2转化为CaCO3,固体质量增加;
加入NaOH(s),平衡左移,Ca(OH)2固体质量增加。
答案 C
4.已知在25℃时,FeS、CuS的溶度积常数(Ksp)分别为6.3×
10-18、1.3×
10-36。
常温时下列有关说法正确的是( )
A.向H2S的饱和溶液中通入少量SO2气体溶液的酸性增强
B.将足量的CuSO4溶解在0.1mol/L的H2S溶液中,溶液中Cu2+的最大浓度为1.3×
10-35mol/L
C.因为H2SO4是强酸,所以反应:
CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4不能发生
D.除去工业废水中的Cu2+可以选用FeS作沉淀剂
解析 根据H2S与SO2反应生成单质硫和水,硫化氢被反应掉了,浓度减小,酸性减弱,故A项错误;
H2S是弱酸,硫离子的最大浓度为0.1mol/L,CuS的溶度积常数(Ksp)为1.3×
10-36,所以溶液中Cu2+的最小浓度为1.3×
10-35mol/L,故B项错误;
CuS是不溶于酸的黑色物质,所以能发生反应:
CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4,这是弱酸制备强酸的特例,故C项错误;
FeS、CuS的溶度积常数(Ksp)分别为6.3×
10-36,FeS溶度积大于CuS溶度积,所以除去工业废水中的Cu2+可以选用FeS作沉淀剂,故D项正确。
5.向AgCl饱和溶液中加水,下列叙述正确的是( )
A.AgCl的溶解度增大B.AgCl的溶解度、Ksp均不变
C.AgCl的Ksp增大 D.AgCl的溶解度、Ksp均增大
解析 在一定温度和指定的溶剂条件下,难溶盐的溶解度和溶度积都为常数。
答案 B
6.(2018·
江苏宿迁高三调研)下表是三种物质的溶解度(20℃),下列说法中正确的是( )
物质
MgCl2
Mg(OH)2
MgCO3
溶解度(g/100g水)
74
0.00084
0.01
A.已知20℃MgCO3的Ksp=6.82×
10-6,则所有含有固体MgCO3的溶液中,都有c(Mg2+)=c(CO
),且c(Mg2+)·
c(CO
)=6.82×
10-6
B.将表中三种物质与水混合,加热、灼烧,最终的固体产物相同
C.除去粗盐中含有的MgCl2杂质,最佳除杂试剂为Na2CO3溶液
D.用石灰水处理含有Mg2+和HCO
的硬水,发生反应的离子方程式为Mg2++2HCO
+Ca2++2OH-===CaCO3↓+MgCO3↓+2H2O
解析 含有MgCO3的溶液中一定有c(Mg2+)·
10-6,但是c(Mg2+)、c(CO
)不一定相等,如溶液中同时含有MgCl2或Na2CO3,A项错误;
加热MgCl2溶液过程中MgCl2水解,因HCl挥发,在加热、灼烧后最终得到的是MgO,加热MgCO3溶液过程中因Mg(OH)2更难溶,MgCO3转化为Mg(OH)2,灼烧Mg(OH)2得到MgO,B项正确;
由于Mg(OH)2的溶解度更小,故除去粗盐中的MgCl2的最佳试剂是NaOH溶液,C项错误;
石灰水处理硬水得到的沉淀是CaCO3和Mg(OH)2的混合物,D项错误。
7.(2018·
石家庄高三调研检测)工业上用化学法除锅炉的水垢时,先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,再用盐酸除去[已知:
Ksp(CaCO3)=1×
10-10,Ksp(CaSO4)=9×
10-6]。
下列说法错误的是( )
A.温度升高,Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大
B.沉淀转化的离子方程式为CO
(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO
(aq)
C.该条件下,CaCO3的溶解度约为1×
10-3g
D.CaCO3和CaSO4共存的悬浊液中,
=9×
104
解析 温度升高,水的电离平衡右移,Kw增大,Na2CO3的水解平衡右移,c(OH-)增大,A项正确;
B项中沉淀转化的离子方程式也正确;
由Ksp(CaCO3)=1×
10-10,可得c(Ca2+)=c(CO
)=1×
L-1,设溶液为1L,溶解的CaCO3的质量为1×
L-1×
1L×
100g·
mol-1=10-3g,所以100g水中溶解的CaCO3的质量为10-4g,C项错误;
CaCO3和CaSO4共存的悬浊液中,
10-4,D项正确。
8.(2018·
山东重点中学联考)t℃时,卤化银(AgX,X=Cl、Br)的2条溶解平衡曲线如图所示,已知AgCl、AgBr的Ksp依次减小,且p(Ag+)=-lgc(Ag+),p(X-)=-lgc(X-),利用p(X-)—p(Ag+)的坐标系可表示出AgX的溶度积与溶液中的c(Ag+)和c(X-)的相互关系,下列说法错误的是( )
A.t℃时,c点可表示AgCl的不饱和溶液
B.B线表示的是AgBr
C.取a、b两点处溶液等体积混合,维持t℃不变,混合溶液中一定无白色沉淀生成
D.在t℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K=104
解析 根据题图,p(Ag+)相同时,B线的p(X-)较大,则c(Ag+)相同时,B线的c(X-)较小,即B线的Ksp较小,故B线表示AgBr,A线表示AgCl,c点在AgCl的溶解平衡曲线下方,表示AgCl的过饱和溶液,A项错误,B项正确;
a、b两点处溶液分别为AgCl、AgBr的饱和溶液,存在关系式:
ca(Ag+)=ca(Cl-)>
cb(Br-)=cb(Ag+),两者等体积混合后,混合溶液中c(Ag+)×
c(Cl-)=
[ca(Ag+)+cb(Ag+)]×
ca(Cl-)<
ca(Ag+)×
Ksp(AgCl),因此无白色沉淀生成,C项正确;
该反应的平衡常数K=
,根据题图,t℃时Ksp(AgCl)=10-10,Ksp(AgBr)=10-14,故K=
=104,D项正确。
【解法点津】
解答难溶电解质的溶解平衡图象问题的方法
(1)曲线上的任意一点,都代表指定温度下的饱和溶液,由对应的离子浓度可求Ksp。
(2)可通过比较、观察得出溶液是否达到饱和状态,是否有沉淀析出。
处于曲线上方的点表明溶液处于过饱和状态,一定会有沉淀析出;
处于曲线下方的点,则表明溶液处于不饱和状态,不会有沉淀析出。
9.(2018·
桂林模拟)已知Ksp(AgCl)=1.56×
10-10,Ksp(AgBr)=7.7×
10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9×
10-11。
某溶液中含有Cl-、Br-和CrO
,浓度均为0.010mol·
L-1,向该溶液中逐滴加入0.010mol·
L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A.Cl-、Br-、CrO
B.CrO
、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、CrO
D.Br-、CrO
、Cl-
解析 根据溶度积的定义,Cl-、Br-和CrO
的浓度均为0.010mol·
L-1,Cl-沉淀时c(Ag+)的最小值是1.56×
10-10/0.010mol·
L-1=1.56×
10-8mol·
L-1,Br-沉淀时c(Ag+)的最小值是7.7×
10-13/0.010mol·
L-1=7.7×
10-11mol·
L-1,CrO
沉淀时c(Ag+)的最小值是(9×
10-11/0.010)
L-1=3×
10-4.5mol·
L-1,所以当阴离子的浓度相等时,沉淀所需c(Ag+)小的先沉淀,三种阴离子沉淀的先后顺序是Br-、Cl-、CrO
。
10.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]<
Ksp[Cu(OH)2]
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
解析 Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·
c3(OH-),Ksp[Cu(OH)2]=
c(Cu2+)·
c2(OH-),Fe3+、Cu2+浓度相等(b、c点)时,Fe3+对应的pH小,c(H+)较大,则c(OH-)较小,又知Ksp仅与温度有关,则Ksp[Fe(OH)3]<
Ksp[Cu(OH)2],A项正确;
由a点到b点,溶液pH增大,而NH4Cl水解呈酸性,溶液pH减小,B项错误;
c(H+)和c(OH-)的乘积为Kw,温度不变,Kw不变,C项正确;
由题意和题图知D项正确。
11.已知25℃时,难溶化合物的饱和溶液中存在着溶解平衡,例如:
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO
(aq),且Ksp(AgCl)=1.8×
10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×
10-12。
(1)若把足量的AgCl分别放入①100mL蒸馏水,
②100mL0.1mol·
L-1NaCl溶液,
③100mL0.1mol·
L-1AlCl3溶液,
④100mL0.1mol·
L-1MgCl2溶液中,搅拌后在相同温度下Ag+浓度由大到小的顺序是____________(填序号)。
(2)向50mL0.018mol·
L-1AgNO3溶液中加入50mL0.02mol·
L-1盐酸,生成沉淀后溶液中c(Ag+)是________mol·
L-1。
(3)现用0.001mol·
L-1AgNO3溶液滴定0.001mol·
L-1KCl和0.001mol·
L-1K2CrO4的混合溶液,试通过计算回答:
Cl-和CrO
中哪种先沉淀?
____________。
解析
(1)蒸馏水、NaCl溶液、AlCl3溶液和MgCl2溶液中,c(Cl-)从小到大的顺序是①<
②<
④<
③。
由题给条件知:
当AgCl沉淀溶解达到平衡时,Ag+和Cl-物质的量浓度之积为一定值,可见溶液中c(Cl-)越小,AgCl在其中的溶解度越大,故c(Ag+)由大到小的顺序为①>
②>
④>
(2)由Ag++Cl-===AgCl↓,可知沉淀后c(Cl-)=(0.02-0.018)×
50÷
(50+50)=0.001(mol·
L-1),所以c(Ag+)=1.8×
10-10÷
0.001=1.8×
10-7(mol·
L-1)。
(3)要形成AgCl沉淀,溶液中Ag+最低浓度c1(Ag+)=1.8×
10-7mol·
L-1,要形成Ag2CrO4沉淀,溶液中Ag+最低浓度c2(Ag+)=
=4.36×
L-1,c1(Ag+)<
c2(Ag+),因此Cl-先沉淀。
答案
(1)①>
③
(2)1.8×
10-7 (3)Cl-
12.某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。
向2支盛有1mL1mol·
L-1的MgCl2溶液中各加入10滴2mol·
L-1NaOH,制得等量Mg(OH)2沉淀;
然后分别向其中加入不同试剂,记录实验现象如表:
实验序号
加入试剂
实验现象
Ⅰ
4mL2mol·
L-1HCl溶液
沉淀溶解
Ⅱ
L-1NH4Cl溶液
(1)从沉淀溶解平衡的角度解释实验Ⅰ的反应过程
__________________________________________________。
(2)测得实验Ⅱ中所用NH4Cl溶液显酸性(pH约为4.5),用离子方程式解释其显酸性的原因____________________________。
(3)甲同学认为应补充一个实验:
向同样的Mg(OH)2沉淀中加4mL蒸馏水,观察到沉淀不溶解。
该实验的目的是____________________________________________________。
(4)同学们猜测实验Ⅱ中沉淀溶解的原因有两种:
一是NH4Cl溶液显酸性,溶液中的H+可以结合OH-,进而使沉淀溶解;
二是
__________________________________________________
(5)乙同学继续进行实验:
向4mL2mol·
L-1NH4Cl溶液中滴加2滴浓氨水,得到pH约为8的混合溶液,向同样的Mg(OH)2沉淀中加入该混合溶液,观察现象。
①实验结果证明(4)中的第二种猜测是成立的,乙同学获得的实验现象是__________________。
②乙同学这样配制混合溶液的理由是
答案
(1)Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),盐酸中的H+与OH-中和使得OH-浓度减小,平衡右移,沉淀溶解
(2)NH
+H2ONH3·
H2O+H+
(3)排除实验Ⅰ、Ⅱ中溶剂水使沉淀溶解的可能性
(4)溶液中c(NH
)较大,NH
结合OH-使沉淀溶解
(5)①沉淀溶解 ②混合溶液显碱性,c(H+)非常小,c(NH
)较大,能确定是NH
13.(2018·
四川南充第一次适应性考试)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·
2H2O的流程如下:
(1)写出“浸取”环节发生的主要反应的离子方程式:
实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的________(双选;
填选项字母)。
A.烧杯 B.容量瓶
C.滴定管D.玻璃棒
(2)如图是一些难溶氢氧化物在不同pH下的沉淀溶解图:
Ksp(BaC2O4)=1.6×
10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×
10-9
①滤渣Ⅰ中含________(填化学式)。
再加入NaOH调节pH=12.5可除去________(填离子符号)。
②加入H2C2O4应避免过量的原因是
(3)25℃,H2C2O4和HF两种酸的电离平衡常数如下:
H2C2O4
Kal=5.36×
10-2
Ka2=5.35×
10-5
HF
Ka=6.31×
10-4
①HC2O
的电离平衡常数表达式Ka2=__________________________________________________。
②H2C2O4溶液和NaF溶液反应的离子方程式为
解析
(1)“浸取”主要是BaCO3与盐酸反应的过程,反应的离子方程式为BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O;
实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,需量取浓盐酸和水的体积,需使用烧杯作为容器进行稀释,并用玻璃棒搅拌。
(2)①从图象可知Fe3+在pH为3.4左右就完全沉淀,故滤渣Ⅰ中含Fe(OH)3;
当pH=12.5可使Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀;
②H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品产量减少。
(3)①HC2O
的电离平衡常数表达式Ka2=
②由Ka可知酸性:
H2C2O4>
HF>
HC2O
,故H2C2O4溶液和NaF溶液反应的离子方程式为H2C2O4+F-===HF+HC2O
答案
(1)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O AD
(2)①Fe(OH)3 Mg2+、Ca2+ ②H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品产量减少
(3)①
②H2C2O4+F-===HF+HC2O
14.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-、SO
)中回收氧化铁流程如图所示:
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反应的离子方程式:
__________________________________________________,
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+)=______________________________。
(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。
解析
(1)酸性废液中通入空气时,Fe2+被空气中的O2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]=c(Fe3+)·
c3(OH-)=3.5×
10-38可计算出c(Fe3+)为3.5×
(4)根据Ksp[Al(OH)3]=1.0×
10-33,可计算出溶液pH=5时,c(Al3+)<
1.0×
10-6mol·
L-1,Al3+也完全沉淀,故可能混有的杂质是Al(OH)3。
Al(OH)3溶于强碱溶液,而Fe(OH)3不溶于强碱溶液,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×
L-1
(4)Al(OH)3 NaOH