高考化学复习第四节难溶电解质的溶解平衡.docx

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高考化学复习第四节难溶电解质的溶解平衡

第四节　难溶电解质的溶解平衡

题号

1

1－1

2

2－1

3

3－1

4

5

5－1

6

6－1

7

8

答案

一、单项选择题

1．下列有关沉淀溶解平衡的说法中，正确的是（　　）

A．物质溶于水达到饱和时，溶解过程就停止了

B．在氯化银的沉淀溶解平衡体系中加入蒸馏水，氯化银的Ksp增大

C．向氯化银沉淀溶解平衡体系中加入碘化钾固体，氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀

D．在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中加入稀盐酸，沉淀溶解，平衡不移动

解析：

沉淀溶解平衡为动态平衡；Ksp仅与温度有关；在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中加入稀盐酸，沉淀溶解，平衡向右移动。

答案：

C

1－1.在25℃时，AgCl的白色悬浊液中，依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液，观察到的现象是先出现黄色沉淀，最后出现黑色沉淀。

已知有关物质的溶度积Ksp（25℃）如下表所示：

AgCl

AgI

Ag2S

Ksp（单位省略）

1.8×10－10

1.5×10－16

1.8×10－50

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

解析：

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。

答案：

C

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

解析：

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。

答案：

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。

下列说法正确的是（　　）

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

解析：

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1.3×10－35mol·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。

答案：

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

解析：

BaSO4的溶度积等于c（Ba2＋）和c（SO

）的乘积，故饱和溶液中c（SO

）＝1.05×10－5mol·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。

答案：

D

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

解析：

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。

答案：

B

（）

答案：

C

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·L－1

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

解析：

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。

答案：

B

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

解析：

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。

答案：

B

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

解析：

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。

答案：

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4×10－3mol·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

解析：

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。

答案：

B

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·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，Ksp不变

解析：

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1.6×10－23mol·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。

答案：

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－）

解析：

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。

答案：

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

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。

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

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）。

解析：

（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＝2.2×10－10mol·L－1；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。

答案：

（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．>6

（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

物质

PbS

HgS

ZnS

Ksp

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

解析：

（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。

答案：

（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·mol－1

Ba（HS）2（aq）＋CO2（g）＋H2O（l）BaCO3（s）＋2H2S（l）

ΔH＝________kJ·mol－1

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]

解析：

（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＋）·c（SO

）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）＝2.5×10－3mol·L－1。

答案：

（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（SO

）　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）＝2.5×10－3mol·L－1。