第4节 难溶电解质的溶解平衡练习题.docx

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第4节难溶电解质的溶解平衡练习题

2011-2012学年高二化学选修4（人教版）同步练习第三章

第四节难溶电解质的溶解平衡

1.下列说法中正确的是（　　）

A．饱

和石灰水中加入一定量生石灰，温度明显升高，所得溶液的pH增大

B．AgCl悬浊液中存在

平衡：

AgCl（s）

Ag＋（aq）＋Cl－（aq），往其中加入少量NaCl

粉末，平衡向左移动，溶液中离子的总浓度会减小

C．AgCl悬浊液中加入KI溶液，白色沉淀变成黄色，证明此条件下Ksp（AgCl）>Ksp（AgI）

D．硬水中含有较多的Ca2＋、Mg2＋、HCO

、SO

，加热煮沸可以完全除去其中的

Ca2＋、Mg2＋

解析：

A项中温度升高，Ca（OH）2溶解度降低，碱性减弱，pH减小，A项错误；B项中加入NaCl，虽然平衡左移，但加入了NaCl粉末会使溶液中离子的总浓度会增大，B项错误；沉淀总是向溶解度更小的方向转化，C项中现象说明AgI的溶解度小于AgCl，对于同类型（阴、阳离子个数分别相等）的难溶物，Ksp越小，溶解度越小，C项正确；D项加热煮沸，只能降低Ca2＋、Mg2＋的浓度，而不可能完全除去，D项错误。

答案：

C

2．下列说法正确的是（　　）

A．向Na2SO4溶液中加入过量BaCl2溶液，则SO

沉淀完全，溶液中只含Ba2＋、

Na＋和Cl－，不含SO

B．Ksp小的物质的溶解能力一定比Ksp大的物质的小

C．为减小洗涤过程中固体的损失，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀

D．洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好

解析：

生成BaSO4沉淀后的溶液中仍然存在Ba2＋和SO

，因为有BaSO4的沉淀溶解平衡存在，A不正确；同类型物质的Ksp数值越小，溶解能力越小，不同类型的物质则不能直接比较，B不正确。

从减小BaSO4沉淀损失的角度而言，用稀H2SO4洗涤效果好，因为H2SO4可以抑制BaSO4的溶解，C正确。

洗涤沉淀一般2～3次即可，次数过多会使沉淀溶解而减少。

答案：

C

3．硫酸锶（SrSO4）在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。

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

解析：

A项，Ksp只与温度有关，与浓度的大小无关；283K时对比线上所有的点为饱和溶液，而a点在此温度下是不饱和溶液。

D项，283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后，因363K时的Ksp小于283K时的Ksp，故溶液变为过饱和溶液。

答案：

B

4．往含I－和Cl－的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如右图所示。

则原溶液中c（I－）/c（Cl－）的比值为（　　）

A．（V2－V1）/V1B．V1/V2

C．V1/（V2－V1）D．V2/V1

解析：

根据I－＋Ag＋===AgI↓（黄色），Cl－＋Ag＋===AgCl↓（白色），结合图示，可知

I－、Cl－消耗AgNO3溶液的体积分别为V1、（V2－V1），因此在原溶液中c（I－）/c（Cl－）＝V1/（V2－V1）。

答案：

C

5．已知AgCl为难溶于水和酸的白色固体，Ag2S为难溶于水和酸的黑色固体。

向AgCl和水形成的悬浊液中加入足量的Na2S溶液并振荡，结果白色固体完全转化为黑色固体：

（1）写出白色固体转化为黑色固体的离子方程式：

________________________________________________________________________。

（2）简要说明白色固体转化为黑色固体的原因。

解析：

由于AgCl的溶解度远大于Ag2S的溶解度，即Ksp（AgCl）>Ksp（Ag2S），当在AgCl与水的悬浊液中加入Na2S（aq）时，对Ag2S来说Qc>Ksp，所以2Ag＋＋S2－===Ag2S↓，使AgCl（s）

Ag＋＋Cl－溶解平衡向右移动，最终转化成Ag2S。

答案：

（1）2AgCl＋S2－===Ag2S＋2Cl－

（2）因为Ag2S的溶解度比AgCl的溶解度小，根据平衡移动原理，沉淀溶解平衡向离子浓度减小的方向移动

6.与c（H＋）·c（OH－）＝Kw类似，FeS饱和溶液中存在：

FeS（s）

Fe2＋（aq）＋S2－（aq），

c（Fe2＋）·c（S2－）＝Ksp。

常温下Ksp＝×10－17。

（1）理论上FeS的溶解度为____________________________________________。

（2）又知FeS饱和溶液中c（H＋）与c（S2－）之间存在以下限量关系：

[c（H＋）]2·c（S2－）＝×10－22，为了使溶液中c（Fe2＋）达到1mol/L，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c（H＋）为______。

解析：

（1）由FeS（s）

Fe2＋（aq）＋S2－（aq）

c（Fe2＋）＝

＝

＝9×10－9mol·L－1

即1L溶液中可溶解9×10－9mol的FeS（令所得溶液的密度为1g·cm－3）

由（100g＋S）∶S＝1000g∶（9×10－9×88）g

所以S＝×10－8g

（2）c（Fe2＋）＝1mol·L－1，则c（S2－）＝

＝

＝×10－17mol·L－1，c（H＋）＝

＝×10－3mol·L－1。

答案：

（1）×10－8g　

（2）×10－3mol·L－1

一、选择题

1．有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是（　　）

A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率为0

B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－

C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大

D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变

解析：

溶解平衡为动态平衡，是沉淀生成的速率和沉淀溶解的速率达到相等而并非速率为0的状态，物质的难溶是相对的，因此AgCl溶液中Ag＋、Cl－非常少，向AgCl沉淀中加NaCl，增大c（Cl－），使平衡向逆方向移动，则溶解度减小。

答案：

C

2．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（　　）

A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等

B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等

C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变

D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解

解析：

本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。

A项：

反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系。

B项正确。

C项沉淀溶解达到平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等。

D项：

沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。

答案：

B

3．一定温度下，在氢氧化钡的悬浊液中，存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解平衡关系：

Ba（OH）2（s）

Ba2＋（aq）＋2OH－（aq）。

向此种悬浊液中加入少量的氧化钡粉末，下列叙述正确的是（　　）

A．溶液中钡离子数目减小B．溶液中钡离子浓度减小

C．溶液中氢氧

根离子浓度增大D．pH减小

解析：

在Ba（OH）2悬浊液中，加入BaO粉末，使溶液中水量减少，部分Ba2＋和OH－结合为Ba（OH）2固体析出，使Ba2＋、OH－数目减小，但由于温度没有改变，溶解

度不变，Ba2＋和OH－的浓度不变，溶液的pH不变。

答案：

A

4.纯净的NaCl并不潮解，但家庭所用的食盐因含有MgCl2杂质而易于潮解。

为得到纯净的氯化钠，有人设计这样一个实验：

把买来的食盐放入纯NaCl的饱和溶液中一段时间，过滤即得纯净的NaCl固体。

对此有下列说法，其中正确的是（　　）

A．食盐颗粒大一些有利于提纯

B．设计实验的根据是MgCl2比NaCl易溶于水

C．设计实验的根据是NaCl的溶解平衡

D．在整个过程中，NaCl的物质的量浓度会变大

解析：

饱和食盐水已不再溶解食盐，但对于MgCl2并未达到

饱和。

NaCl（s）

Na＋（aq）＋Cl－（aq），当MgCl2被溶解时，c（Cl－）增大，平衡左移，还可得到比原来更多的食盐。

答案：

C

5．已知：

Ksp（AgCl）＝×10－10，Ksp（AgBr）＝×10－13。

现将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓AgNO3溶液，发生的反应为（　　）

A．只有AgBr沉淀

B．AgCl和AgBr沉淀等量生成

C．AgCl和AgBr沉淀都有，但以AgCl沉淀为主

D．AgCl和AgBr沉淀都有，但以AgBr沉淀为主

解析：

在AgCl和AgBr两饱

和溶液中，前者c（Ag＋）大于后者c（Ag＋），c（Cl－）>c（Br－）。

当将AgCl、AgBr两饱和溶液混合时，发生沉淀的转化：

生成AgBr沉淀。

当加入足量的浓AgNO3溶液时，AgBr沉淀有所增多，但AgCl沉淀增加更多。

答案：

C

6．大理石可以用作墙面、地面和厨房桌面，其主要成分是碳酸钙。

食醋不慎滴在大理石桌面上，会使其失去光泽，变得粗糙。

下列能正确解释此现象的是（　　）

A．食醋中的水使碳酸钙溶解

B．食醋中的醋酸将碳酸钙氧化

C．食醋中的醋酸与碳酸钙反应并放出大量的二氧化碳气体

D．食醋中的醋酸与碳酸钙发生了复分解反应

解析：

CaCO3难溶于水，但能与比碳酸酸性强的酸发生复分解反应，如醋酸的酸性就比碳酸强，又由于食醋中含醋酸的浓度很低，所以几滴食醋与大理石反应不可能放出大量的CO2，本题实际也是对难溶性物质的转化考查，一般来说，强酸可以与弱酸盐反应，生成相应的强酸盐和弱酸的规律，从溶解平衡角度看，由于生成了更弱的酸，而导致平衡向溶解的方向移动。

答案：

D

7．在BaSO4饱和溶液中，加入Na2SO4（s），达平衡时（　　）

A．c（Ba2＋）＝c（SO

）

B．c（Ba2＋）＝c（SO

）＝[Ksp（BaSO4）]1/2

C．c（Ba2＋）≠c（SO

），c（Ba2＋）·c（SO

）＝Ksp（BaSO4）

D．c（Ba2＋）≠c（SO

），c（Ba2＋）·c（SO

）≠Ksp（BaSO4）

解析：

BaSO4饱和溶液中存在溶解平衡，c（Ba2＋）＝c（SO

）且c（Ba2＋）·c（SO

）＝Ksp（BaSO4）。

加入Na2SO4（s），Na2SO4溶于水中电离出SO

使c（SO

）增大，溶解平衡逆向移动，使c（Ba2＋）减小，但达到平衡时溶度积不变，仍然有c（Ba2＋）·c（SO

）＝Ksp（BaSO4）。

答案：

C

8．在100mLmol·L－1KCl溶液中，加入1mLmol·L－1AgNO3溶液，下列说法正确的是（已知AgCl的Ksp＝×10－10）（　　）

A．有AgCl沉淀析出B．无AgCl沉淀析出

C．无法确定D．有沉淀但不是AgCl

解析：

Qc＝c（Cl－）·c（Ag＋）＝mol·L－1×

×101mol·L－1≈10－6××10－10＝Ksp，故有AgCl沉淀生成。

答案：

A

9．已知25℃时，Ka（HF）＝×10－4，Ksp（CaF

2）＝

×10－10。

现向1Lmol·L－1HF溶液中加入1Lmol·L－1CaCl2溶液，则下列说法中，正确的是（　　）

A．25℃时，mol·L－1HF溶液中pH＝1

B．Ksp（CaF2）随温度和浓度的变化而变化

C．该体系中没有沉淀产生

D．该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀

解析：

两溶液混合后，c（HF）＝mol·L－1，则有

＝

＝×10－4，[c（F－）]2＝×10－5。

c（Ca2＋）＝mol·L－1。

[c（F－）]2·c（Ca2＋）＝×10－6>×10－10，体系中有CaF2沉淀析出。

答案：

D

10.已知同温度下的溶解度：

Zn（OH）2>ZnS，MgCO3>Mg（OH）2。

就溶解或电离出S2－的能力而言，FeS>H2S>CuS，则下列离子方程式错误的是（　　）

A．Mg2＋＋2HCO

＋2Ca2＋＋4OH－===Mg（OH）2↓＋2CaCO3↓＋2H2O

B．Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋

C．Zn2＋＋S2－＋2H2O===Zn（OH）2↓＋H2S↑

D．FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑

解析：

因为溶解度：

Zn（OH）2>ZnS，溶液中离子反应往往是生成更难溶的物质，则Zn2＋和S2－结合时更容易生成ZnS，Zn2＋＋S2－===ZnS↓，C项错误。

答案：

C

二、非选择题

11．已知25℃时，Ksp[Cu（OH）2]＝2×10－20。

（1）某CuSO4溶液里c（Cu2＋）＝mol/L，如要生成Cu（OH）2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于________。

（2）要使mol·L－1CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全（使Cu2＋浓度

降至原来的千分之一），则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为________。

解析：

（1）根据

题意：

当c（Cu2＋）·c（OH－）2＝2×10－20时开始出现沉淀，则c（OH－）＝

＝

＝10－9mol·L－1，c（H＋）＝10－5mol·L－1，pH＝5，所以要生成Cu（OH）2沉淀，应调整pH≥5。

（2）要使Cu2＋浓度降至mol·L－1/1000＝2×10－4mol·L－1，c（OH－）＝

＝10－8mol·L－1，c（H＋）＝10－6mol·L－1。

此时溶液的pH＝6。

答案：

（1）5　

（2）6

12．已知在25℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，但存在沉淀溶解平衡。

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（A

gX）===c（Ag＋）·c（X－）＝×10－10

AgY（s）

Ag＋（aq）＋Y－（aq）

Ksp（AgY）===c（Ag＋）·c（Y－）＝×10－12

AgZ（s）

Ag＋（aq）＋Z－（aq）

Ksp（AgZ）＝c（Ag＋）·c（Z－）＝×10－17

（1）根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度（用已被溶解的溶质的物质的量/1L溶液表示）S（AgX）、S（AgY）、S（AgZ）的大小顺序为________________________________________________________________________。

（2）若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c（Y－）________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）在25℃时，若取g的AgY（相对分子质量188）固体放入100mL水中（忽略溶液体积的变化），则溶液中Y－的物质的量浓度为________。

（4）①由上述Ksp判断，在上述（3）的体系中，能否实现AgY向AgZ的转化？

________，并简述理由：

_________________________________________________________。

②在上述（3）体系中，能否实现AgY向AgX的转化？

________，根据你的观点选答一项。

若不能，请简述理由：

________________________________________________。

若能，则实现转化的必要条件是_________________________________________。

解析：

（2）由于AgY比AgX更难溶，则向AgY的饱和溶液中加入AgX固体，发生沉淀的转化，AgX（s）＋Y－（aq）===AgY（s）＋X－（aq），则c（Y－）减小。

（3）25℃时，AgY的Ksp＝×10－1

2，即溶液达到饱和时，c（Ag＋）＝c（Y－）＝×10－6mol·L－1，而将gAgY溶于100mL水中，形成的为饱和溶液（溶质还有未溶解的），则c（Y－）＝×10－6mol·L－1。

（4）由于Ksp（AgZ）

在（3）中，c（Ag＋）＝

×10－6mol·L－1，当c（X－）>×10－4mol·L－1时，即可由AgY向AgX的转化。

答案：

（1）S（AgX）>S（AgY）>S（AgZ）　

（2）减小

（3）×10－6mol·L－1

（4）①能　Ksp（AgY）＝×10－12>Ksp（AgZ）＝×10－17　②能　当溶液中

c（X－）>×10－4mol·L－1时，AgY开始向AgX转化，若要实现AgY向AgX的转化，必须保持溶液中的c（X－）>×10－4mol·L－1

13.水体中重金属铅的污染问题备受关注。

水溶液中铅的存在形态主要有Pb2＋、Pb（OH）＋、Pb（OH）2、Pb（OH）

、Pb（OH）

，各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如下图所示：

（1）Pb（NO3）2溶液中，

________2（填“>”“＝”或“<”）；往该溶液中滴入氯化铵溶液后，

增加，可能的原因是________________________________。

（2）往Pb（NO3）2溶液中滴入稀NaOH

溶液，pH＝8时溶液中存在的阳离子（Na＋除外）有__________，pH＝9时主要反应的离子方程式为_______________________。

（3）某课题组制备了一种新型脱铅剂，能有效去除水中的痕量铅，实验结果如下表：

离　子

Pb2＋

Ca2＋

Fe3＋

Mn2＋

Cl－

处理前浓度/（mg·L－1）

处理后浓度/（mg·L－1）

上表中除Pb2＋外，该脱铅剂对其他离子的去除效果最好的是________。

（4）如果该脱铅剂（用EH表示）脱铅过程中主要发生的反应为：

2EH（s）＋Pb2＋E2Pb（s）＋2H＋则脱铅的最合适pH范围为（　　）

A．4～5B．6～7C．9～10D．11～12

解析：

（1）根据题中铅的多种存在方式，可知Pb2＋易水解：

Pb2＋＋H2O

Pb（OH

）＋＋H＋，Pb（OH）＋＋H2O

Pb（OH）2＋H＋……故在Pb（NO3）2溶液中c（NO

）/c（Pb2＋）>2，当加入NH4Cl后Pb2＋与Cl－反应先成微溶性的PbCl2使Pb2＋浓度降低，故c（NO

）/c（Pb2＋）增加。

（2）由题所给图示可知当pH＝8时溶液中存在的阳离子为Pb2＋、Pb（OH）＋和H＋，而在pH＝9时图中c[Pb（OH）＋]迅速降低，而Pb（OH）2浓度增大，故发生的反应为Pb（OH）＋＋OH－===Pb（OH）2。

（3）分析比较表中所给数据可知Cu2＋、Mn2＋、Cl－的浓度都降低不到原浓度的1/2，而Fe3＋却降低为原浓度的1/3，故对

Fe3＋的去除效果最好。

（4）由所给平衡可知，要使脱铅效果好，铅应以Pb2＋的形式存在，pH<7，而c（H＋）增大时2EH（s）＋Pb2＋

E2Pb（s）＋2H＋又会向逆反应方向移动，c（H＋）不宜过大，所以脱铅最适宜的pH为6～7。

答案：

（1）>　Pb2＋与Cl－反应，Pb2＋浓度减少

（2）Pb2＋、Pb（OH）＋、H＋　Pb（OH）＋＋OH－

Pb（OH）2

（3）Fe3＋　（4）B

14．已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡：

MmAn（s）

mMn＋（aq）＋nAm－（aq）

Ksp＝c（Mn＋）m·c（Am－）n，称为溶度积。

某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，查得如下资料：

（25℃）

难溶电解质

CaCO3

CaSO4

MgCO3

Mg（OH）2

Ksp

×10－9

×10－6

×10－6

×10－11

实验步骤如下：

①往100mLmol·L－1的CaCl2溶液中加入100mLmol·L－1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。

②向上述悬浊液中加入固体Na2CO33g，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液。

③再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液。

④__________________

____________________________________________________。

（1）由题中信息Ksp越大，表示电解质的溶解度越________（填“大”或“小”）。

（2）写出第②步发生反应的化学方程式：

_____________________________。

（3）设计第③步的目的是________________________________________。

（4）请补充第④步操作及发生的现象：

_________________________________。

解析：

由Ksp表达式不难看出其与溶解度的关系，在硫酸钙的悬浊液中存在着：

CaSO4（s）

SO

（aq）＋Ca2＋（aq），而加入Na2CO3后，溶液中CO

浓度较大，而CaCO3的Ksp较小，故CO

与Ca2＋结合生成沉淀，即CO

＋Ca2＋===CaCO3。

既然是探究性实验，必须验证所推测结果的正确性，故设计了③④步操作，即验证所得固体是否为碳酸钙。

答案：

（1）大

（2）Na2CO3＋CaSO4===Na2SO4＋CaCO3

（3）洗去沉淀中附着的SO

（4）向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解