沉淀溶解平衡练习 鲁科版高中化学一轮复习doc配有PPT课件.docx

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沉淀溶解平衡练习鲁科版高中化学一轮复习doc配有PPT课件

课时4　沉淀溶解平衡

（时间：

45分钟　分值：

100分）

一、选择题（本题共10个小题，每题5分，共50分，每个小题只有一个选项符合题意。

）

1．下列说法不正确的是

（　　）。

A．Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关

B．由于Ksp（ZnS）>Ksp（CuS），所以ZnS在一定条件下可转化为CuS

C．其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变

D．两种难溶电解质作比较时，Ksp越小的电解质，其溶解度一定越小

解析　Ksp只与难溶电解质的性质和外界温度有关，故A、C正确。

由于Ksp（ZnS）>Ksp（CuS），所以ZnS在一定条件下可转化为CuS，B正确。

同类型的难溶物（如AgCl、AgBr、AgI），Ksp越小，溶解度越小，而不同类型的难溶物（如Ag2SO4和AgI），Ksp小的溶解度不一定小，需要进行换算，故D错误。

答案　D

2．某酸性化工废水中含有Ag＋、Pb2＋等重金属离子。

有关数据如下：

难溶电

解质

AgI

Ag2S

PbI2

Pb（OH）2

PbS

Ksp

8.3×10－12

6.3×10－50

7.1×10－9

1.2×10－15

3.4×10－26

在废水排放之前，用沉淀法除去这两种离子，应该加入的试剂是

（　　）。

A．氢氧化钠B．硫化钠

C．碘化钾D．氢氧化钙

解析　根据表格中的数据知，硫化银和硫化铅的溶度积很小，加入硫化钠能完全除去这两种金属离子。

答案　B

3．（2014·烟台一轮质量检测）已知AgCl的溶解平衡：

AgCl（s）Ag＋（aq）＋Cl－（aq），下列说法不正确的是

（　　）。

A．除去溶液中Ag＋加盐酸盐比硫酸盐好

B．加入H2O，溶解平衡不移动

C．用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl，可以减少沉淀损失

D．反应2AgCl（s）＋Na2SAg2S（s）＋2NaCl说明溶解度：

AgCl>Ag2S

解析　加水能促进AgCl的溶解，平衡向溶解的方向移动，B错误；A项，AgCl难溶，Ag2SO4微溶，正确；C项，NaCl溶液洗涤AgCl沉淀，可抑制AgCl的溶解，正确。

溶解度越小，沉淀越易转化，D正确。

答案　B

4．以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋等金属离子，通过添加难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净物MnCl2。

根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是

（　　）。

A．具有吸附性

B．溶解度与CuS、PbS、CdS等相同

C．溶解度大于CuS、PbS、CdS

D．溶解度小于CuS、PbS、CdS

解析　根据题给信息“通过添加难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀”，可知该除杂方法的原理是利用难溶物质溶解性差异将杂质转化为更难溶物质而除去，由此可以确定C选项正确。

答案　C

5．已知AgCl的Ksp＝1.8×10－10，在100mL0.01mol·L－1KCl溶液中加入1mL0.01mol·L－1AgNO3溶液，下列说法正确的是

（　　）。

A．有AgCl沉淀析出B．无AgCl沉淀

C．无法确定D．有沉淀但不是AgCl

解析　因为Ag＋与Cl－的浓度积大于Ksp（AgCl），所以有AgCl沉淀析出。

答案　A

6．（2014·莱芜统考）已知常温下反应，①NH3＋H＋NH

（平衡常数为K1），②Ag＋＋Cl－AgCl（平衡常数为K2），③Ag＋＋2NH3[Ag（NH3）2]＋（平衡常数为K3）。

①、②、③的平衡常数关系为K1>K3>K2，据此所做的以下推测合理的是

（　　）。

A．氯化银不溶于氨水

B．银氨溶液中加入少量氯化钠有白色沉淀

C．银氨溶液中加入盐酸有白色沉淀

D．银氨溶液可在酸性条件下稳定存在

解析　因为K3>K2，所以Ag＋与NH3的络合能力大于Ag＋与Cl－之间沉淀能力，AgCl溶于氨水，A、B错误；由于K1>K3，所以在[Ag（NH3）2]＋Ag＋＋2NH3中加入HCl，H＋＋NH3NH

，致使平衡右移，c（Ag＋）增大，Ag＋＋Cl－===AgCl↓，D错误，C正确。

答案　C

7．常温时，Ksp[Mg（OH）2]＝1.1×10－11，Ksp（AgCl）＝1.8×10－10，Ksp（Ag2CrO4）＝1.9×10－12，Ksp（CH3COOAg）＝2.3×10－3，下列叙述不正确的是（　　）。

A．浓度均为0.2mol·L－1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合一定产生CH3COOAg沉淀

B．将0.001mol·L－1的AgNO3溶液滴入0.001mol·L－1的KCl和0.001mol·L－1的K2CrO4溶液中，先产生Ag2CrO4沉淀

C．[Mg2＋]为0.11mol·L－1的溶液中要产生Mg（OH）2沉淀，溶液的pH要控制在9以上

D．在其他条件不变的情况下，向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp（AgCl）不变

解析　A项，[Ag＋]·[CH3COO－]＝0.1×0.1＝1×10－2>2.3×10－3，所以有CH3COOAg沉淀生成，正确；B项，使Cl－沉淀，所需Ag＋浓度的最小值为[Ag＋]＝

＝1.8×10－7mol·L－1，使CrO

沉淀所需Ag＋浓度的最小值为[Ag＋]＝

＝4.36×10－5mol·L－1，所以先产生AgCl沉淀，不正确；C项，[OH－]＝

＝10－5mol·L－1，所以要产生Mg（OH）2沉淀，pH应控制在9以上；D项，Ksp只受温度影响。

答案　B

8．在25℃时，FeS的Ksp＝6.3×10－18，CuS的Ksp＝1.3×10－36，ZnS的

Ksp＝1.3×10－24。

下列有关说法中正确的是

（　　）。

A．25℃时，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度

B．25℃时，饱和CuS溶液中Cu2＋的浓度为1.3×10－36mol·L－1

C．向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有FeS沉淀生成

D．除去某溶液中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂

解析　1L水中溶解的CuS的质量为

×10－18×96g，同理1L水中溶解的ZnS的质量为

×10－12×97g，所以CuS的溶解度小于ZnS的溶解度，A、B错误；FeS的Ksp大于ZnS，所以C选项应只有ZnS生成；D选项依据沉淀的转化，溶度积大的FeS可以转化为溶度积小的CuS。

答案　D

9．（2013·潍坊模拟）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点变到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

解析　根据图中c点的[Ag＋]和[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，[Br－]增大，溶解平衡逆向移动，[Ag＋]减小，故B错。

在a点时Q＜Ksp，故为AgBr的不饱和溶液，C正确。

选项D中K＝

＝

，代入数据得K≈816，D正确。

答案　B

10．已知：

pAg＝－lg[Ag＋]，Ksp（AgCl）＝1×10－12。

如图是向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[提示：

Ksp（AgCl）>Ksp（AgI）]

（　　）。

A．原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1mol·L－1

B．图中x点的坐标为（100,6）

C．图中x点表示溶液中Ag＋被恰好完全沉淀

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

解析　A项，加入NaCl之前，pAg＝0，所以[AgNO3]＝1mol·L－1，错误；B项，由于[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[Ag＋]更小，D错误。

答案　B

二、非选择题（本题共4个小题，共50分）

11．（10分）沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备、提纯以及科研等领域有广泛应用。

已知25℃时，Ksp（BaSO4）＝1×10－10，Ksp（BaCO3）＝1×10－9。

（1）将浓度均为0.1mol·L－1的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合，充分搅拌后过滤，滤液中[Ba2＋]＝________mol·L－1。

（2）医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂。

胃酸酸性很强（pH约为1），但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是___________________________________________________________。

（用沉淀溶解平衡原理解释）。

万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5mol·L－1Na2SO4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中Ba2＋浓度仅为________mol·L－1。

（3）长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。

水垢中含有的CaSO4可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。

①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为________________________________

________________________________________________________________。

②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：

_______________________________。

解析　

（1）由于BaCl2溶液与Na2SO4溶液反应生成硫酸钡沉淀，则溶液中[Ba2＋]与[SO

]相同，[Ba2＋]＝

＝1×10－5mol·L－1。

（2）[Ba2＋]＝

＝2×10－10mol·L－1。

答案　

（1）1×10－5

（2）对于沉淀溶解平衡BaSO4（s）Ba2＋（aq）＋SO

（aq），Ba2＋、SO

均不与H＋反应，平衡不能向溶解方向移动2×10－10

（3）①CaSO4（s）＋CO

（aq）CaCO3（s）＋SO

（aq）

②CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO

与Ca2＋结合生成溶解度更小的CaCO3沉淀，Ca2＋浓度减小，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动

12．（12分）（2013·济南四校高三下学期联考）根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：

（1）在Ca（NO3）2溶液中加入（NH4）2CO3溶液后过滤，若测得滤液中c（CO

）＝10－3mol·L－1，则Ca2＋是否沉淀完全？

________（填“是”或“否”）。

[已知c（Ca2＋）≤10－5mol·L－1时可视为沉淀完全；Ksp（CaCO3）＝4.96×10－9]

（2）已知：

25℃时，Ksp[Mg（OH）2]＝5.6×10－12；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：

pH

<8.0

8.0～9.6

>9.6

颜色

黄色

绿色

蓝色

25℃时，在Mg（OH）2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为________________________________________________________________。

（3）向50mL0.018mol·L－1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol·L－1的盐酸，生成沉淀。

已知该温度下AgCl的Ksp＝1.0×10－10，忽略溶液的体积变化，请计算：

①完全沉淀后，溶液中[Ag＋]＝________。

②完全沉淀后，溶液的pH＝________。

③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50mL

0．001mol·L－1的盐酸，是否有白色沉淀生成？

________（填“是”或“否”）。

解析　

（1）根据Ksp（CaCO3）＝[Ca2＋]·[CO

]＝4．96×10－9，

得[Ca2＋]＝

mol·L－1＝4.96×10－6mol·L－1<10－5mol·L－1，可视为沉淀完全。

（2）设Mg（OH）2饱和溶液中[OH－]为xmol·L－1，则0.5x3＝5.6×10－12，

x>1×10－4，[H＋]<1×10－10mol·L－1，pH>10，溶液为蓝色。

（3）①反应前，n（Ag＋）＝0.018mol·L－1×0.05L＝0.9×10－3mol，

n（Cl－）＝0.020mol·L－1×0.05L＝1×10－3mol；反应后剩余的Cl－为

0.1×10－3mol，则混合溶液中，[Cl－]＝1.0×10－3mol·L－1，[Ag＋]＝Ksp（AgCl）/c（Cl－）＝1.0×10－7mol·L－1。

②H＋没有参与反应，完全沉淀后，

[H＋]＝0.010mol·L－1，pH＝2。

③因为加入的盐酸中c（Cl－）和反应后所得溶液中的c（Cl－）相同，c（Cl－）没有改变，c（Ag＋）变小，

所以Q＝c（Ag＋）·c（Cl－）

答案　

（1）是　

（2）蓝色

（3）①1.0×10－7mol·L－1　②2　③否

13．（14分）（2014·日照统考）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

1.5×10－4

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

解析　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易转化为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，可使用CuO、Cu（OH）2、CuCO3等。

答案　

（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

14．（14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。

已知：

SrSO4（s）Sr2＋（aq）＋SO

（aq）

Ksp＝2.5×10－7mol2·L－2

SrCO3（s）Sr2＋（aq）＋CO

（aq）

Ksp＝2.5×10－9mol2·L－2

（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CO

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CO

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__________________________。

解析　

（1）SrSO4转化成SrCO3的离子反应为SrSO4（s）＋CO

（aq）SrCO3（s）＋SO

（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）

（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CO

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）＋CO

（aq）SrCO3（s）＋SO

（aq）　K＝

　Ksp（SrCO3）

后，平衡SrSO4（s）Sr2＋（aq）＋SO

（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