高中化学 第三章 第四节 难溶电解质的溶解平衡课后达标检测 新人教版选修4.docx
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高中化学第三章第四节难溶电解质的溶解平衡课后达标检测新人教版选修4
难溶电解质的溶解平衡
[基础巩固]
1.在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在,当向溶液中加入0.1mol·L-1的盐酸时,下列说法正确的是( )
A.AgCl沉淀溶解平衡正向移动
B.AgCl的溶解度增大
C.溶液中c(Ag+)增大
D.溶液中c(Cl-)增大
解析:
选D。
加入盐酸后,c(Cl-)增大,使沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动,溶液中c(Ag+)降低,AgCl的溶解度减小,故A、B、C均错误;根据勒夏特列原理可推知,加入盐酸后溶液中c(Cl-)增大。
2.下列有关溶度积常数(Ksp)的说法正确的是( )
A.常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小
B.溶度积常数(Ksp)只受温度影响,温度升高Ksp减小
C.溶度积常数(Ksp)只受温度影响,温度升高Ksp增大
D.常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变
解析:
选D。
温度不变,溶度积常数不变,故A项错误;大多数难溶物的Ksp随温度升高而增大,但也有少数物质相反,如Ca(OH)2,故B、C均错误。
3.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沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀
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小的,溶解度一定小
解析:
选D。
相同温度下不同的难溶电解质,溶度积不同,这是由物质本身的性质决定的,对同一难溶电解质来说,温度不同Ksp不同,Ksp不受其他因素的影响。
4.要使工业废水中的重金属离子Pb2+沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:
化合物
PbSO4
PbCO3
PbS
溶解度/g
1.03×10-4
1.81×10-7
1.84×10-14
由上述数据可知,选用的沉淀剂最好为( )
A.硫化物 B.硫酸盐
C.碳酸盐D.以上沉淀剂均可
解析:
选A。
PbSO4、PbCO3、PbS中,PbS的溶解度最小,因此最好选用硫化物将工业废水中的Pb2+转化为PbS沉淀来除去。
5.在一定温度下,Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡:
Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),若使固体Mg(OH)2的量减少,而且c(Mg2+)不变,可采取的措施是( )
A.加MgCl2B.加H2O
C.加NaOHD.加HCl
解析:
选B。
无论加入多少水,只要Mg(OH)2固体没有完全溶解时,水溶液一定为饱和溶液,c(Mg2+)不变。
6.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氨水中的Ksp比在20mL0.01mol/LNH4Cl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
解析:
选B。
A项,Mg(OH)2和MgF2两者阴、阳离子个数比相同,但Mg(OH)2的Ksp小,c(Mg2+)也小;B项,NH水解显酸性,消耗OH-,使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动,c(Mg2+)增大;C项,Ksp只受温度影响,故两者的Ksp是相等的;D项,只要c(Mg2+)·c2(F-)>Ksp(MgF2),Mg(OH)2就会转化为MgF2。
7.某温度时,Ag2SO4在水溶液中的溶解平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.b点对应的Ksp(Ag2SO4)等于c点对应的Ksp(Ag2SO4)
B.采取蒸发溶剂的方法可以使a点对应的溶液变为b点对应的溶液
C.该温度下,Ksp(Ag2SO4)=1.6×10-5
D.0.02mol·L-1的AgNO3溶液与0.2mol·L-1的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀
解析:
选B。
温度恒定时,曲线上任意点的Ksp都相等,A项正确;a点对应Ag2SO4的不饱和溶液,但蒸发可以使溶液中的c(Ag+)、c(SO)都变大,故不能实现由a点对应的溶液变到b点对应的溶液,B项错误;由Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线可知:
Ksp(Ag2SO4)=c2(Ag+)·c(SO)=(1×10-2)2×16×10-2=1.6×10-5,C项正确;0.02mol·L-1的AgNO3溶液与0.2mol·L-1的Na2SO4溶液等体积混合后,溶液中c2(Ag+)·c(SO)=0.012×0.1=1×10-5<Ksp,所以混合液不会有沉淀生成,D项正确。
8.
(1)对于Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq),其Ksp的表达式为________________________。
(2)下列说法中不正确的是________。
A.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl少
B.一般地,物质的溶解度随温度的升高而增加,故物质的溶解大多是吸热的
C.对于Al(OH)3(s)Al(OH)3(aq)Al3++3OH-,前者为溶解平衡,后者为电离平衡
D.除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀比用CO好,说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的大
E.沉淀反应中常加过量的沉淀剂,其目的是使沉淀更完全
(3)如何除去Mg(OH)2中混有的Ca(OH)2?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
(1)由溶度积常数的概念直接写出。
(2)A.Cl-抑制AgCl溶解,正确;B.物质的溶解大多是吸热的,正确;C项正确;D.除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀比用CO好,是因为Mg(OH)2的Ksp更小,剩余的Mg2+更少,错误;E项正确。
(3)根据沉淀的转化原理,向其中加Mg2+即可。
答案:
(1)Ksp=c2(Ag+)·c(S2-)
(2)D (3)加足量MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,洗涤即得纯净的Mg(OH)2
9.以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表:
表1 几种砷酸盐的Ksp
难溶物
Ksp
Ca3(AsO4)2
6.8×10-19
AlAsO4
1.6×10-16
FeAsO4
5.7×10-21
表2 工厂污染物排放浓度及允许排放标准
污染物
H2SO4
As
浓度
28.42g/L
1.6g/L
排放标准
pH=6~9
0.5mg/L
回答以下问题:
(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=________mol/L。
(2)写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式:
Ksp[Ca3(AsO4)2]=________________。
若混合液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol/L时,________先沉淀。
(3)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为________。
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
(1)H2SO4的浓度为28.42g/L,转化为物质的量浓度为c===0.29mol/L。
(2)Ksp的表达式为离子浓度幂的乘积。
Ksp小的物质先生成沉淀,所以Fe3+先沉淀。
(3)①当Ca2+浓度增大时,Ca2+与SO可生成CaSO4沉淀。
②酸与碱发生中和反应,c(AsO)增大,当Ca2+与AsO浓度幂的乘积达到Ca3(AsO4)2的Ksp时,开始沉淀。
答案:
(1)0.29
(2)c3(Ca2+)·c2(AsO) Fe3+
(3)①CaSO4 ②H3AsO4是弱酸,当溶液中pH调节到8左右时,酸碱反应,使溶液中AsO浓度增大,至Qc>Ksp,Ca3(AsO4)2开始沉淀
[能力提升]
10.(2016·北京高二月考)下列现象不能用沉淀溶解平衡移动原理解释的是( )
A.相同温度下,AgCl在水中的溶解度大于在氯化钠溶液中的溶解度
B.浓FeCl3溶液滴入沸水中继续加热形成红褐色透明液体
C.自然界地表层原生铜矿变成CuSO4溶液向下层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)
D.加入少量AgCl固体可以除去氯化钠溶液中的少量硫化钠杂质
解析:
选B。
B项为胶体的形成,该过程与沉淀溶解平衡无关。
11.(2016·厦门质检)25℃时,三种难溶银盐的Ksp与颜色如下表,下列说法正确的是( )
AgCl
Ag2CrO4
AgI
颜色
白
砖红
黄
Ksp
1.8×10-10
1.0×10-12
8.5×10-17
A.AgCl、Ag2CrO4、AgI饱和溶液中c(Ag+)依次减小
B.Ag2CrO4饱和溶液中c(Ag+)约为1.0×10-6mol/L
C.向AgCl悬浊液中加入足量KI溶液,沉淀将由白色转化为黄色
D.向等浓度的KCl与K2CrO4的混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,将生成砖红色沉淀
解析:
选C。
AgCl饱和溶液中c(Ag+)=mol/L=×10-5mol/L,Ag2CrO4饱和溶液中c(Ag+)=mol/L=×10-4mol/L,故A、B、D均错误;溶解度小的沉淀可转化为溶解度更小的沉淀,所以向AgCl悬浊液中加入足量KI溶液,会有黄色沉淀产生,C正确。
12.25℃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·L-1
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,但Ksp(FeS)变大
解析:
选C。
化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强,由Ksp可知,常温下,CuS的溶解度最小,故A错;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1.6×10-23mol·L-1,故B错;因CuS比FeS更难溶,FeS沉淀可转化为CuS沉淀,故C正确;温度不变,Ksp(FeS)不变,故