精品高一化学上册课时作业17.docx
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精品高一化学上册课时作业17
课时作业(十七) 难溶电解质的溶解平衡
[基础巩固]
1.当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)时,为使Mg(OH)2固体的量减少,须加入少量的( )
A.MgCl2B.NaOH
C.MgSO4D.NaHSO4
解析:
若使Mg(OH)2固体的量减小,应使Mg(OH)2的溶解平衡右移,应减小c(Mg2+)或c(OH-)。
答案:
D
2.已知Fe(OH)2、Cu(OH)2、Fe(OH)3完全沉淀的pH范围分别为≥9.6、≥6.4、3~4。
为除去CuSO4溶液中的Fe2+,可以采用的方法是( )
A.直接加碱,调整溶液pH≥9.6
B.加纯铜粉,将Fe2+还原出来
C.先将Fe2+氧化成Fe3+,再调整pH在3~4
D.通入硫化氢,使Fe2+直接沉淀
解析:
若直接加碱,调整溶液pH≥9.6时,Cu2+也完全沉淀了,A错;铜的还原性比铁弱,铜不能还原出Fe,B错;当pH在3~4时,Fe3+完全转化为Fe(OH)3,而Cu2+不会沉淀,C正确;通入H2S会发生反应:
H2S+Cu2+===CuS↓+2H+且硫化氢和Fe2+不发生反应,故D错。
答案:
C
3.某一密闭绝热容器中盛有饱和Ca(OH)2溶液,当加入少量CaO粉末,下列说法正确的是( )
①有晶体析出②c[Ca(OH)2]增大③pH不变
④c(H+)·c(OH-)的乘积不变⑤c(H+)一定增大
A.①④B.①⑤
C.①②④D.①③
解析:
加入少量CaO粉末时,溶液温度升高,Ca(OH)2溶解度降低,所以有晶体析出,并且c[Ca(OH)2]减小,pH减小,c(H+)增大。
因为溶液温度升高,水的离子积常数Kw增大,即c(H+)·c(OH-)的乘积增大。
答案:
B
4.某溶液中含有Cl-、Br-和I-三种离子,其浓度均为0.010mol·L-1。
向该溶液中逐滴加入AgNO3溶液时,最先生成和最后生成的沉淀分别是( )
已知:
Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol2·L-2、Ksp(AgBr)=5.0×10-13mol2·L-2、Ksp(AgI)=8.3×10-17mol2·L-2
A.AgBr和AgIB.AgI和AgCl
C.AgBr和AgClD.一起沉淀
解析:
当Q>Ksp时,离子就会相互结合生成沉淀。
由于Ksp(AgI)最小,Ksp(AgCl)最大,因此最先出现的沉淀是AgI,最后出现的沉淀是AgCl。
答案:
B
5.将足量的硫酸钡放入水中,以下有关叙述中正确的是( )
A.硫酸钡不溶于水,硫酸钡固体的质量不会改变
B.最终会得到极稀的BaSO4饱和溶液
C.因为Ba2++SO
===BaSO4↓很容易发生,所以不存在逆反应BaSO4(s)===Ba2+(aq)+SO
(aq)
D.因为BaSO4难溶于水,所以改变外界条件,也不会改变水中BaSO4固体的量
解析:
BaSO4难溶于水,但不是不溶于水,它在水中能形成BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO
(aq)的动态平衡形成BaSO4饱和溶液。
改变外界条件(如温度)可改变BaSO4的溶解平衡,从而改变BaSO4固体的量。
答案:
B
6.向ZnSO4溶液中加入Na2S溶液时,得到白色沉淀,然后向白色沉淀中滴加CuSO4溶液,发现沉淀变为黑色,则下列说法不正确的是( )
A.白色沉淀为ZnS,而黑色沉淀为CuS
B.上述现象说明ZnS的溶解度小于CuS的溶解度
C.利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的另一种沉淀
D.该过程破坏了ZnS的溶解平衡
解析:
因Zn2++S2-===ZnS↓,溶液中存在如下平衡:
ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq),加入CuSO4溶液后发生反应:
Cu2++S2-===CuS↓,使ZnS逐渐溶解,并转化为黑色的CuS沉淀,说明溶解度:
CuS小于ZnS,B项错。
答案:
B
7.已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下:
(1)CuSO4+Na2CO3
主要:
Cu2++CO
+H2O===Cu(OH)2↓+CO2↑
次要:
Cu2++CO
===CuCO3↓
(2)CuSO4+Na2S
主要:
Cu2++S2-===CuS↓
次要:
Cu2++S2-+2H2O===Cu(OH)2↓+H2S↑
下列几种物质的溶解能力大小的比较中,正确的是( )
A.CuSB.CuS>Cu(OH)2>CuCO3
C.Cu(OH)2>CuCO3>CuS
D.Cu(OH)2解析:
根据沉淀转化的一般规律:
溶解能力小的沉淀更易转化为溶解能力更小的沉淀,由反应
(1)可知,溶解能力CuCO3>Cu(OH)2,由反应
(2)可知溶解能力Cu(OH)2>CuS。
答案:
A
8.已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,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>AgI
D.Ag2CrO4>AgI>AgCl
解析:
由Ksp(AgCl)=1.8×10-10可求出c(Ag+)=1.34×10-5mol/L;由Ksp(AgI)=1.5×10-16,可求出c(Ag+)=1.22×10-8mol/L;由Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12可求出c(Ag+)=2.62×10-4mol/L,所以c(Ag+)大小顺序为Ag2CrO4>AgCl>AgI。
答案:
C
9.某兴趣小组为探究沉淀溶解平衡的原理并测定某温度下PbI2溶度积常数,设计如下实验。
Ⅰ.取100mL蒸馏水,加入过量的PbI2固体(黄色),搅拌,静置,过滤到洁净的烧杯中,得到滤液。
(1)搅拌的目的是____________________________。
(2)取少量滤液于试管中,向其中滴加几滴0.1mol·L-1KI溶液,观察到的现象是__________________________,溶液中c(Pb2+)________(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ.准确量取10.00mL滤液,与离子交换树脂(RH)发生反应:
2RH+Pb2+===R2Pb+2H+,交换完成后,流出溶液用中和滴定法测得n(H+)=3.000×10-5mol。
(3)在此实验温度下,PbI2的溶度积常数Ksp=________。
(4)若步骤Ⅰ盛装滤液的烧杯中有少量水,Ksp测定结果将会________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
解析:
Ⅰ.PbI2为难溶电解质,因此搅拌的目的是使PbI2快速充分地溶解,滴加0.1mol·L-1KI溶液,c(I-)增大,PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)平衡向左移动,c(Pb2+)减小,并析出PbI2沉淀。
Ⅱ.由2RH+Pb2+===R2Pb+2H+知,n(Pb2+)=3.000×10-5mol×
=1.500×10-5mol,所以c(Pb2+)=
=1.500×10-3mol·L-1,c(I-)=1.500×10-3mol·L-1×2=3.000×10-3mol·L-1,Ksp=c(Pb2+)·c2(I-)=1.500×10-3×(3.000×10-3)2=1.35×10-8;若步骤Ⅰ盛装滤液的烧杯中有少量水,会使c(Pb2+)减小,Ksp偏小。
答案:
(1)使碘化铅快速、充分溶解
(2)产生黄色沉淀或黄色浑浊减小
(3)1.35×10-8(4)偏小
10.
(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。
在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是( )
A.KMnO4 B.H2O2 C.氯水D.HNO3
然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的________。
A.NaOHB.NH3·H2O
C.CuOD.Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整溶液pH=4不一定能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定。
他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38mol4·L-4,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20mol3·L-3,通常残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为________,通过计算确定上述方案________(填“可行”或“不可行”)(提示:
lg5=0.7)。
解析:
(1)使Fe2+氧化为Fe3+可采用的是H2O2,然后再加入CuO或Cu(OH)2调整至溶液pH=4,若使用其他试剂,会引入杂质离子。
(2)Cu(OH)2开始沉淀时溶液中c2(OH-)×3.0mol·L-1=3.0×10-20mol3·L-3,c(OH-)=1.0×10-10mol·L-1,溶液的pH为4;Fe3+完全沉淀时c3(OH-)×1×10-5mol·L-1=8.0×10-38mol4·L-4,c(OH-)=2.0×10-11mol·L-1,溶液的pH为3.3;即当Fe3+完全沉淀时Cu(OH)2还未开始沉淀,方案可行。
答案:
(1)BCD
(2)43.3可行
[能力提升]
11.[双选]据图判断下列说法正确的是( )
A.图甲中醋酸电离平衡常数:
a点的比b点的小
B.图甲中醋酸溶液的pH:
a点的比b点的大
C.图乙中c点对应的溶液为Fe(OH)3的不饱和溶液
D.由图乙可知,欲除去CuSO4溶液中的Fe3+,可向溶液中加入适量CuO,调节pH约为4左右
解析:
电离平衡常数只与温度有关,图甲中a、b两处电离平衡常数相等,A项错误;图甲中导电性a点比b点弱,则c(H+):
a点比b点小,pH:
a点比b点大,B项正确;图乙中c点对应的溶液,显然Fe(OH)3已饱和形成沉淀,C项错误;根据图示,调节pH约为4,Fe3+完全沉淀,而Cu2+还未开始沉淀,D项正确。
答案:
BD
12.某温度时,Ag2SO4在水中的沉淀溶解曲线如图所示。
该温度下,下列说法正确的是( )
A.含有大量SO
的溶液中肯定不存在Ag+
B.0.02mol/L的AgNO3溶液与0.02mol/L的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀
C.Ag2SO4的溶度积常数(Ksp)为1×10-3
D.a点表示Ag2SO4的不饱和溶液,蒸发可以使溶液由a点变到b点
解析:
选项A中,由沉淀溶解平衡曲线可知,含有大量SO
的溶液中仍存在Ag+,A错;选项B中,浓度商Q=c2(Ag+)×c(SO
)=(0.02)3=8×10-6,而Ksp=(2×10-2)2×5×10-2=2×10-5,Q)=2×10-5,C错;选项D中,a点表示Ag2SO4的不饱和溶液,蒸发使溶液中的Ag+和SO
的浓度都增大,而a和b两点的Ag+浓度相同,D错。
答案:
B
13.室温时,CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示,已知:
25℃时其溶度积为2.8×10-9,下列说法不正确的是( )
A.x数值为2×10-5
B.c点时有碳酸钙沉淀生成
C.加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点
D.b点与d点对应的溶度积相等
解析:
根据溶度积数值可以计算出x数值为2×10-5;c点Q>Ksp,故有沉淀生成;加入蒸馏水后d点各离子浓度都减小,不可能变到a点保持钙离子浓度不变;溶度积只与温度有关,b点与d点对应的溶度积相等。
答案:
C
14.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范围
≥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,不正确的是( )
A.该混合溶液的pH<3
B.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
C.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH到3~4后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液
D.在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在
解析:
溶液pH<3时,溶液中才能含有大量Fe3+,A项正确;根据溶度积常数可判断B项正确;由选项C的操作可知,溶液中还有氯离子,即溶液中还存在CuCl2,C错误;由表中数据知Fe3+在pH=4的环境中已沉淀完全,因此选项D正确。
答案:
C
15.工业上用含锌物料(含FeO、CuO、FeS、CuS等杂质)制取活性ZnO的流程如下:
已知:
各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
离子
Fe2+
Fe3+
Zn2+
Cu2+
开始沉淀的pH
6.34
1.48
6.2
4.7
完全沉淀的pH
9.7
3.2
8.0
6.7
(1)含锌废料中的少量CuS和ZnS,加入硫酸后ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下Ksp(CuS)________Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)。
(2)第二步中先加入A物质的目的是______________,物质A可使用下列物质中的________。
A.O2B.KMnO4C.H2O2D.Cl2
(3)加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在________范围之间。
(4)加入Zn粉发生反应的离子方程式有___________________。
(5)物质B的化学式是________,其在农业生产中的一种用途________。
解析:
(1)由信息知,H+能使平衡ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)向右移动,ZnS溶解,H+不能使平衡CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)向右移动,CuS不溶解,故CuS形成的沉淀溶解平衡体系中c(Cu2+)和c(S2-)更小,即Ksp(CuS)(2)根据流程图,浸出液中含有的是Fe2+,而沉淀是Fe(OH)3,故加入A的目的是将Fe2+氧化为Fe3+;四种物质均能氧化Fe2+,而不引入杂质的是O2和H2O2。
(3)根据流程图,铜要回收,因此控制pH应保证Fe3+完全沉淀,Cu2+不能沉淀。
(4)加入锌粉是回收铜,其反应的离子方程式为Cu2++Zn===Cu+Zn2+。
(5)由流程图知,加入的物质有H2SO4、NH3·H2O和NH4HCO3,故B为(NH4)2SO4。
答案:
(1)<
(2)将Fe2+氧化成Fe3+,以便除去AC
(3)3.2~4.7
(4)Zn+2H+===Zn2++H2↑,Zn+Cu2+===Zn2++Cu
(5)(NH4)2SO4作氮肥