高考化学复习第四节难溶电解质的溶解平衡Word格式.docx
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10-50
下列叙述错误的是( )
A.沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动
B.溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀
C.AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度相同
D.25℃时,在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中,所含Ag+的浓度不同
由表中数据可知,AgCl、AgI、Ag2S的溶解能力依次减弱,则25℃时,饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中,所含Ag+的浓度依次减小。
根据现象,AgCl的白色悬浊液中加入KI溶液,出现黄色沉淀,说明AgCl转化成了溶解度更小的AgI;
继续加入Na2S溶液,又出现黑色沉淀,说明AgI转化成了溶解度更小的Ag2S。
综合分析,沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。
AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度是不同的,前者中由于c(Cl-)小,AgCl固体的溶解度更大一些。
2.已知25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×
10-12,Ksp[MgF2]=7.42×
10-11。
下列说法正确的是( )
A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
C.25℃时,Mg(OH)2固体在20mL0.01mol·
L-1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·
L-1NH4Cl溶液中的Ksp小
D.25℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF2
A项,Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉淀,可根据Ksp的大小比较离子浓度,Ksp[Mg(OH)2]比Ksp(MgF2)小,说明Mg(OH)2溶液中的c(Mg2+)更小;
B项,因Mg(OH)2+2NH
===Mg2++2NH3·
H2O,而使c(Mg2+)增大;
C项,Ksp不随浓度改变而改变;
D项,Mg(OH)2的Ksp与MgF2的Ksp数量级接近,类比BaSO4可转化为BaCO3,说明Mg(OH)2也可能转化为MgF2。
B
2-1.已知如下物质的溶度积常数FeS:
Ksp=6.3×
10-18,CuS:
Ksp=1.3×
10-36,ZnS:
Ksp=1.6×
10-24。
A.同温度下,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
B.将足量CuSO4溶解在0.1mol·
L-1的H2S溶液中,Cu2+能达到的最大浓度为1.3×
10-35mol·
L-1
C.因为H2SO4是强酸,所以Cu2++H2S===CuS↓+2H+不能发生
D.除去工业废水中的Cu2+,可以选用FeS做沉淀剂
根据Ksp的大小可知,CuS的溶解度最小,A错误;
c(Cu2+)=
,由于0.1mol·
L-1的H2S中,c(S2-)远远小于0.1mol·
L-1,故Cu2+浓度的最大值大于1.3×
L-1,B错误;
由于CuS不溶于酸,故该反应可以发生,C错误;
根据FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq),由于Ksp(CuS)小于Ksp(FeS),故Cu2+会与S2-结合生成CuS,D正确。
D
3.已知25℃时BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO
(aq),Ksp=1.1025×
10-10,下列有关BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是( )
A.25℃时,向c(SO
)=1.05×
10-5mol·
L-1的BaSO4溶液中,加入BaSO4固体,c(SO
)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(SO
)
D.向该饱和溶液中加入BaCl2固体,则该溶液中c(SO
)减小
BaSO4的溶度积等于c(Ba2+)和c(SO
)的乘积,故饱和溶液中c(SO
L-1,再加入BaSO4固体不溶解,c(SO
)不变,A错误;
溶度积常数只与温度有关,B错误;
加入Na2SO4固体,溶解平衡向左移动,c(Ba2+)减小,C错误;
加入BaCl2固体,溶解平衡向左移动,c(SO
)减小,D正确。
3-1.有关CaCO3的溶解平衡的说法中,不正确的是( )
A.CaCO3沉淀析出和沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.CaCO3难溶于水,其饱和溶液不导电,属于弱电解质溶液
C.升高温度,CaCO3沉淀的溶解度增大
D.向CaCO3沉淀中加入纯碱固体,CaCO3的溶解度降低
CaCO3固体在溶液中达到溶解平衡后,沉淀溶解与沉淀生成速率相等,但不为0;
一般来说,升高温度,有利于固体物质的溶解;
CaCO3难溶于水,但溶解的部分是完全电离的,电离出Ca2+和CO
,属于强电解质;
向CaCO3溶解平衡体系中加入纯碱固体,增大了CO
浓度,使溶解平衡向左移动,降低了CaCO3的溶解度。
()
5.已知:
pAg=-lg[c(Ag+)],Ksp(AgCl)=1×
10-12。
如图,向10mLAgNO3溶液中逐渐加入0.1mol·
L-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图像(实线)。
根据图像所得下列结论正确的是( )
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1mol·
B.图中x点的坐标为(100,6)
C.图中x点表示溶液中Ag+恰好完全沉淀
D.把0.1mol·
L-1的NaCl换成0.1mol·
L-1NaI则图像在终点后变为虚线部分
A项,加入NaCl之前,pAg=0,所以c(AgNO3)=1mol·
L-1,错误;
B项,由于c(Ag+)=10-6mol·
L-1,所以Ag+沉淀完全,n(NaCl)=n(AgNO3)=0.01L×
1mol·
L-1=0.01mol,所以V(NaCl)=100mL,B正确,C错误;
若把NaCl换成NaI,由于Ksp(AgI)更小,所以c(Ag+)更小,D错误。
5-1.硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下。
下列说法正确的是( )
A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO
)的增大而减小
B.三个不同温度中,313K时Ksp(SrSO4)最大
C.283K时,图中a点对应的溶液是饱和溶液
D.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液
温度一定,Ksp(SrSO4)不变,A错误;
由题中沉淀溶解平衡曲线可看出,313K时,c(Sr2+)、c(SO
)最大,Ksp最大,B正确;
a点c(Sr2+)小于平衡时c(Sr2+),故未达到饱和,沉淀继续溶解,C不正确;
从283K升温到363K要析出固体,依然为饱和溶液。
6.有关难溶电解质的溶度积如下:
Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=5.6×
10-12;
Cu(OH)2(s)
Cu2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=2.2×
10-20。
向温度一定、有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中加入某物质或溶液,能使Mg(OH)2固体的质量增加的是( )
A.CH3COONa的饱和溶液
B.NH4Cl的饱和溶液
C.CuCl2的饱和溶液
D.蒸馏水
CH3COONa水解显碱性,OH-的浓度增大,Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向左移动,Mg(OH)2固体的质量增加;
NH4Cl水解显酸性,H+的浓度增大,Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向右移动,Mg(OH)2固体的质量减少;
Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2],加CuCl2饱和溶液使Mg(OH)2沉淀转化为Cu(OH)2沉淀,Mg(OH)2固体的质量减少;
加蒸馏水降低了Mg2+和OH-的浓度,使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向右移动,Mg(OH)2固体的质量减少。
A
6-1.已知Ksp(Ag2CrO4)=9.0×
10-12,将等体积的4×
10-3mol·
L-1的AgNO3溶液和4×
L-1的K2CrO4溶液混合,下列说法正确的是( )
A.恰好形成Ag2CrO4饱和溶液
B.能析出Ag2CrO4沉淀
C.不能析出Ag2CrO4沉淀
D.无法确定能否析出Ag2CrO4沉淀
等体积混合后:
[c(Ag+)]2×
c(CrO
)=
2×
=8×
10-9>
9.0×
10-12,所以能析出Ag2CrO4沉淀。
二、双项选择题
7.25℃时,已知下列三种金属硫化物的溶度积常数[Ksp分别为:
Ksp(FeS)=6.3×
10-18,Ksp(CuS)=1.3×
10-36,Ksp(ZnS)=1.6×
10-24]。
下列关于常温时的有关叙述正确的是( )
A.硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大
B.将足量的ZnSO4晶体加入到0.1mol·
L-1的Na2S溶液中,Zn2+的浓度最大只能达到1.6×
10-23mol·
C.除去工业废水中含有的Cu2+可采用FeS固体作为沉淀剂
D.向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后,混合液中c(Fe2+)变大、c(S2-)变小,Ksp不变
由Ksp可知,常温下,CuS的溶解度最小;
将足量的ZnSO4晶体加入到0.1mol·
L-1的Na2S溶液中,c(S2-)将减至非常小,而Zn2+的浓度远远大于1.6×
L-1;
CuS比FeS更难溶,因此FeS沉淀可转化为CuS沉淀;
温度不变,Ksp不变。
CD
8.已知常温下,Ksp(AgCl)=1.8×
10-10,Ksp(AgI)=8.51×
10-16,下列叙述中正确的是( )
A.常温下,AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp和在纯水中的Ksp相等
B.向AgCl的悬浊液中加入KI溶液,沉淀由白色转化为黄色
C.将0.001mol·
L-1的AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中,一定先产生AgI沉淀
D.向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体,有AgCl析出且溶液中c(Ag+)=c(Cl-)
在溶液中,Ksp只与温度有关,A正确;
因AgI更难溶,故AgCl可转化为AgI,B正确;
当c(I-)很小而c(Cl-)较大时,AgCl会先沉淀出来,C错误;
D中操作的结果是溶液中c(Cl-)>c(Ag+),D错误。
AB
三、非选择题
9.以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:
难溶电解质
Mg(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
溶解度/g
9×
10-4
1.7×
10-6
3.0×
10-9
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。
例如:
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。
请回答下列问题:
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好效果,Fe2+、Fe3+都被转化为__________(填名称)而除去。
(2)①中加入的试剂应选择__________为宜,其原因是________________________________________________。
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为______________________________________________。
(4)下列关于方案③相关的叙述中,正确的是__________(填字母)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=4的溶液中
E.在pH>
4的溶液中Fe3+一定不能大量存在
①中为了不引入杂质离子,应加入氨水使Fe3+沉淀,而不能用NaOH溶液;
②中根据溶解度表可知Mg(OH)2能转化为Fe(OH)3,因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2除去Fe3+,然后将沉淀一并过滤;
③中利用高价阳离子Fe3+极易水解的特点,据题意可知调节溶液的pH=4可使Fe3+沉淀完全,为了不引入杂质离子,因此可使用CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等。
(1)氢氧化铁
(2)氨水 不会引入新的杂质
(3)2Fe3+(aq)+3Mg(OH)2(s)===3Mg2+(aq)+2Fe(OH)3(s)
(4)ACDE
10.利用X射线对BaSO4穿透能力较差的特性,医学上在进行消化系统的X射线透视时,常用BaSO4作内服造影剂,这种检查手段称为钡餐透视。
(1)医学上进行钡餐透视时为什么不用BaCO3?
______________________________(用离子方程式表示)。
(2)某课外活动小组为了探究BaSO4的溶解度,分别将足量BaSO4放入:
a.5mL水;
b.40mL0.2mol·
L-1的Ba(OH)2溶液;
c.20mL0.5mol·
L-1的Na2SO4溶液;
d.40mL0.1mol·
L-1的H2SO4溶液中,溶解至饱和。
①以上各溶液中,Ba2+的浓度由大到小的顺序为________。
A.b>a>c>dB.b>a>d>c
C.a>d>c>bD.a>b>d>c
②已知298K时,Ksp(BaSO4)=1.1×
10-10,上述条件下,溶液b中的SO
浓度为__________mol·
L-1,溶液c中Ba2+的浓度为__________mol·
L-1。
③某同学取同样体积的溶液b和溶液d直接混合,则混合液的pH为__________(设混合溶液的体积为混合前两溶液的体积之和)。
(1)BaSO4不溶于水也不溶于酸,身体不能吸收,因此服用BaSO4不会中毒。
而BaCO3进入人体后,会和胃酸中的盐酸发生反应BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O,Ba2+是重金属离子,Ba2+会被人体吸收而导致中毒。
(2)①SO
会抑制BaSO4的溶解,所以c(SO
)越大,c(Ba2+)越小;
②由于c(Ba2+)·
c(SO
)=1.1×
10-10,所以溶液b中c(SO
mol·
L-1=5.5×
10-10mol·
L-1,溶液c中c(Ba2+)=
mol·
L-1=2.2×
③溶液b、d混合后发生反应:
Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O,由题意知Ba(OH)2过量,溶液中:
c(OH-)=
×
2=0.1mol·
L-1,c(H+)=
=1×
10-13mol·
L-1,pH=13。
(1)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
(2)①B ②5.5×
10-10 2.2×
10-10 ③13
11.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)见下图。
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是________________(写化学式)。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+应该控制溶液的pH为______(填字母)。
A.<
1 B.4左右 C.>
(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)要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水,生成Cu(NH3)4(OH)2写出反应的离子方程式:
__________________________________________________________。
(5)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×
10-14
1.3×
10-36
PbS
HgS
ZnS
3.4×
10-28
6.4×
10-53
1.6×
10-24
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最适宜向此工业废水中加入过量的______(选填字母)除去它们。
A.NaOH B.FeS C.Na2S
(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,无法控制溶液的pH。
Cu(OH)2(aq)Cu2+(aq)+2OH-(aq)加入氨水后生成络合物[Cu(NH3)4]2+促进了Cu(OH)2的溶解。
(5)要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的FeS,使它们转化为更难溶解的金属硫化物沉淀,同时又不引入其他离子。
(1)Cu2+
(2)B (3)不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小 (4)Cu(OH)2+4NH3·
H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O (5)B
12.(2013·
珠海一中等六校联考)制备过氧化氢的传统方法是过氧化钡中加入稀硫酸。
以重晶石(BaSO4)为原料制备过氧化氢的流程如下:
回答下列问题:
(1)图中气体①由两种气体组成,其中一种有刺激性气味,则另一种气体是________(填编号)。
①CO ②CO2
(2)BaS不能存在于水中,BaS溶于水后,S元素主要以HS-的形式存在,用化学方程式表示其原因:
________________________________________________________。
(3)已知:
Ba(OH)2(aq)+CO2(g)BaCO3(s)+H2O(l)
ΔH=-162kJ·
mol-1
2H2S(g)+Ba(OH)2(aq)Ba(HS)2(aq)+2H2O(l)
ΔH=-191kJ·
Ba(HS)2(aq)+CO2(g)+H2O(l)BaCO3(s)+2H2S(l)
ΔH=________kJ·
需将溶液A加热的原因是____________________________________。
(4)操作③为________。
气体②进一步加工能成为上述流程中的一种原料,该原料是__________________。
(5)通入的CO2若含有O2会有BaSO4生成,所以通常增大溶液的pH以提高CO
浓度,把BaSO4转化为BaCO3。
若测得SO
的浓度为1.0×
10-4mol·
L-1,则CO
的浓度需大于多少才不至于生成BaSO4沉淀?
(写出计算过程,结果保留两位有效数字)[已知Ksp(BaSO4)=1.0×
10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×
10-9]
(1)由于是过量焦炭,则另一种气体是CO,选①。
(2)BaS在水中强烈水解,2BaS+2H2OBa(OH)2+Ba(HS)2一级水解程度很大,所以用等号也正确。
(3)两个化学方程式相减可得ΔH=+29kJ·
mol-1,因反应为吸热反应,故加热可使平衡向正反应方向移动,提高BaCO3产率。
(4)由BaO2+H2SO4===BaSO4+H2O2可知分离沉淀需用过滤操作。
气体②为H2S,可转化为SO2、SO3,最终可得原料H2SO4。
(5)Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·
)可得c(Ba2+)=Ksp(BaSO4)/c(SO
)=1.0×
10-10/(1.0×
10-4)=1.0×
10-6mol·
L-1,因为当c(CO
)·
c(Ba2+)>
Ksp(BaCO3)才不至于产生BaSO4沉淀,所以c(CO
)>
Ksp(BaCO3)/c(Ba2+)=2.5×
10-9/(1.0×
10-6)=2.5×
(1)①
(2)2BaS+2H2O
Ba(OH)2+Ba(HS)2(“可逆号”写作“等号”也可) (3)+29 上述反应为吸热反应,加热可使平衡向正反应方向移动,提高BaCO3产率
(4)过滤 H2SO4 (5)Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·
) c(Ba2+)=Ksp(BaSO4)/c(SO
L-1 因为当c(CO
Ksp(BaCO3)才不至于产生BaSO4沉淀。
所以c(CO