高考复习#衡中作业829第29讲难溶电解质的溶解平衡.docx

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高考复习#衡中作业829第29讲难溶电解质的溶解平衡

衡中作业（二十九）

1．下列说法中，正确的是（　　）

A．难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解即停止

B．Ksp越小，难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱

C．Ksp的大小与离子浓度无关，只与难溶电解质的性质和温度有关

D．相同温度下，AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同

[解析]　难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀溶解平衡是动态平衡，沉淀和溶解速率相等，A错误；Ksp可用来判断相同类型的化合物在水中溶解度的大小，但是如果化合物的类型不同，就不能进行直接判断，难溶电解质在水中的溶解能力不一定越弱，B错误；溶度积常数Ksp的大小与离子浓度无关，只与难溶电解质的性质和温度有关，C正确；相同温度下，AgCl在水中的溶解能力大于在NaCl溶液中的溶解能力，因为氯化钠溶液中氯离子对氯化银溶解起到抑制作用，D错误。

[答案]　C

2．向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸（忽略体积变化），下列数值变小的是（　　）

A．c（CO）B．c（Mg2＋）

C．c（H＋）D．Ksp（MgCO3）

[解析]　含有MgCO3固体的溶液中存在沉淀溶解平衡：

MgCO3（s）Mg2＋（aq）＋CO（aq），滴加少许浓盐酸，与CO反应生成CO2气体，促使平衡向右移动，则c（Mg2＋）和c（H＋）增大，c（CO）减小；温度不变，Ksp（MgCO3）不变，故A正确。

[答案]　A

3．（2019·扬州质检）化工生产中常用FeS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：

Cu2＋（aq）＋FeS（s）CuS（s）＋Fe2＋（aq），下列有关叙述中正确的是（　　）

A．FeS的Ksp小于CuS的Ksp

B．该反应平衡常数K＝

C．溶液中加入少量Na2S固体后，溶液中c（Cu2＋）、c（Fe2＋）保持不变

D．达到平衡时c（Fe2＋）＝c（Cu2＋）

[解析]　分子式相似的分子，溶度积大的沉淀可以转化为溶度积小的沉淀，所以FeS的Ksp比CuS的Ksp大，A项错误；反应的平衡常数K＝c（Fe2＋）/c（Cu2＋）＝c（Fe2＋）·c（S2－）/[c（Cu2＋）·c（S2－）]＝Ksp（FeS）/Ksp（CuS），B项正确；溶液中加入少量Na2S固体后，硫离子浓度增大，平衡向左移动，则溶液中c（Cu2＋）、c（Fe2＋）均减小，C项错误；该反应达到平衡时离子的浓度不一定相等，D项错误。

[答案]　B

4．（2019·石家庄质检）已知：

25℃时，Ksp（FeS）＝6.3×10－18；Ksp（CuS）＝1.3×10－36；Ksp（ZnS）＝1.6×10－24。

下列叙述正确的是（　　）

A．25℃时，FeS、ZnS、CuS的溶解度依次增大

B．ZnS饱和溶液中加入少量Na2S固体，平衡后溶液中c（Zn2＋）·c（S2－）＝Ksp（ZnS），c（Zn2＋）＝c（S2－）

C．除去工业废水中的Cu2＋，可用FeS作为沉淀剂

D．某溶液中含有Fe2＋、Cu2＋和Zn2＋，浓度均为0.010mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L－1的Na2S溶液时，Fe2＋最先沉淀出来

[解析]　FeS、ZnS、CuS是类型相同的盐，根据溶度积可知它们的溶解度依次减小，A项错误；ZnS饱和溶液中加入少量Na2S固体，平衡后溶液中c（Zn2＋）≠c（S2－），B项错误；由于CuS比FeS更难溶，除去工业废水中的Cu2＋，可用FeS作为沉淀剂，C项正确；某溶液中含有Fe2＋、Cu2＋和Zn2＋，浓度均为0.010moI·L－l，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L－1的Na2S溶液时，由于Ksp（FeS）>Ksp（ZnS）>Ksp（CuS），故Cu2＋最先沉淀出来，D项错误。

[答案]　C

5．（2019·豫南九校联考）已知：

Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×10－38，Ksp[Cu（OH）2]＝2.2×10－20，在某含有Fe3＋和Cu2＋的溶液中，c（Fe3＋）为4.0×10－8mol·L－1，现向该溶液中滴加氨水，当开始出现氢氧化铁沉淀时，溶液的pH及溶液中允许的最大c（Cu2＋）为（　　）

A.10　2.2mol·L－1

B.4　2.2×10－1mol·L－1

C.4　2.2mol·L－1

D.10　2.2×10－1mol·L－1

[解析]　当开始出现氢氧化铁沉淀时根据氢氧化铁的溶度积常数可知溶液中氢氧根浓度是mol/L＝10－10mol/L，则溶液的pH＝4；此时溶液中铜离子浓度最大是mol/L＝2.2mol/L，答案选C。

[答案]　C

6．（2019·重庆模拟）已知AgCl在水中的溶解是吸热过程。

不同温度下，AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

已知T1温度下Ksp（AgCl）＝1.6×10－9，下列说法正确的是（　　）

A．T1>T2

B．a＝4.0×10－5

C．M点溶液温度变为T1时，溶液中Cl－的浓度不变

D．T2时饱和AgCl溶液中，c（Ag＋）、c（Cl－）可能分别为2.0×10－5mol/L、4.0×10－5mol/L

[解析]　氯化银在水中溶解时吸收热量，温度越高，Ksp越大，在T2时氯化银的Ksp大，故T2＞T1，A项错误；氯化银溶液中存在着溶解平衡，根据氯化银的溶度积常数可知a＝＝4.0×10－5，B项正确；氯化银的溶度积常数随温度减小而减小，则M点溶液温度变为T1时，溶液中Cl－的浓度减小，C项错误；T2时氯化银的溶度积常数大于1.6×10－9，所以T2时饱和AgCl溶液中，c（Ag＋）、c（Cl－）不可能为2.0×10－5mol/L、4.0×10－5mol/L，D项错误。

[答案]　B

7．已知：

pAg＝－lgc（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]　加入NaCl之前，pAg＝0，所以c（AgNO3）＝1mol·L－1，A错误；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，pAg更大，D错误。

[答案]　B

8．（2019·福州质检）20℃时，PbCl2（s）在不同浓盐酸中的最大溶解量（单位：

g·L－1）如图所示。

下列叙述正确的是（　　）

A．盐酸浓度越大，Ksp（PbCl2）越大

B．PbCl2能与一定浓度的盐酸反应

C．x、y两点对应的溶液中c（Pb2＋）相等

D．往含Pb2＋溶液中加入过量浓盐酸，可将Pb2＋完全转化为PbCl2（s）

[解析]　Ksp（PbCl2）只与温度有关，盐酸浓度改变时，Ksp（PbCl2）不变，A项错误；增大盐酸浓度，PbCl2（s）的平衡逆向移动，PbCl2的溶解量减小，而c（HCl）大于1mol·L－1时，增大c（HCl），PbCl2（s）的溶解量增大，说明PbCl2能与一定浓度的盐酸反应，B项正确；x、y两点PbCl2的溶解量相等，但y点时HCl与PbCl2发生了反应，故x、y两点对应的溶液中c（Pb2＋）不相等，C项错误；PbCl2（s）存在溶解平衡，且PbCl2（s）能与浓盐酸反应，故往含Pb2＋的溶液中加入过量浓盐酸，不能将Pb2＋完全转化为PbCl2（s），D项错误。

[答案]　B

9．（2019·云南统测）常温下，某溶液X由Fe3＋、SO、Cu2＋、Na＋、CO、Al3＋中的几种离子组成。

取少量待测液滴加KSCN溶液，溶液变红；另取少量待测液滴加NaOH溶液至pH＝4后过滤，向滤液中继续滴加NaOH溶液至过量时又得到沉淀W和溶液Y。

可能用到的数据如下表所示，下列说法正确的是（　　）

沉淀物

Fe（OH）3

Cu（OH）2

Al（OH）3

开始沉淀的pH

1.9

4.7

3.4

沉淀完全的pH

3.2

6.7

4.7

A.该温度下Ksp[Fe（OH）3]＝1×10－14.6

B．W主要含有Cu（OH）2和Al（OH）3

C．溶液X中一定含有Cu2＋、Fe3＋和SO

D．取溶液Y进行焰色反应，可判断溶液X中是否含有Na＋

[解析]　常温下，某溶液X由Fe3＋、SO、Cu2＋、Na＋、CO、Al3＋中的几种离子组成。

取少量待测液滴加KSCN溶液，溶液变红可知含有Fe3＋，则不存在CO；另取少量待测液滴加NaOH溶液至pH＝4时Fe3＋完全沉淀为Fe（OH）3后过滤，向滤液中继续滴加NaOH溶液至过量时又得到沉淀W溶液Y，因Al（OH）3能溶解于过量的NaOH，沉淀W是Cu（OH）2；溶液是电中性的，必须含有的阴离子为SO。

Fe（OH）3完全沉淀的pH＝3.2，则Ksp[Fe（OH）3]＝c（Fe3＋）×c3（OH－）＝1×10－5×（1×10－10.8）3＝1×10－37.4，A项错误；Al（OH）3能溶解于过量的NaOH，沉淀W不可能有Al（OH）3，B项错误；据分析可知，溶液X中一定含有Cu2＋、Fe3＋和SO，C项正确；取溶液Y进行焰色反应，无法判断溶液X中是否含有Na＋，因沉淀Cu2＋时滴加了过量的NaOH溶液，引入了Na＋，D项错误。

[答案]　C

10．（2019·海淀期末）工业回收铅蓄电池中的铅，常用Na2CO3或NaHCO3溶液处理铅膏（主要成分PbSO4）获得PbCO3：

PbSO4（s）＋CO（aq）PbCO3（s）＋SO（aq）　K＝2.2×105。

经处理得到的PbCO3灼烧后获得PbO，PbO再经一步转变为Pb。

下列说法正确的是（　　）

A．PbSO4的溶解度小于PbCO3

B．处理PbSO4后，Na2CO3或NaHCO3溶液的pH升高

C．若用等体积、等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液分别处理PbSO4，Na2CO3溶液中的PbSO4转化率较大

D．整个过程涉及一个复分解反应和两个氧化还原反应

[解析]　根据方程式和K可知PbCO3的溶解度小于PbSO4，A项错误；处理PbSO4后，Na2CO3或NaHCO3溶液转变为硫酸钠溶液，pH降低，B项错误；若用等体积、等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液分别处理PbSO4，碳酸氢钠的电离程度较小，碳酸根离子浓度较小，而碳酸钠中碳酸根离子浓度较大，Na2CO3溶液中的PbSO4转化率较大，C项正确；整个过程涉及一个复分解反应：

PbSO4（s）＋CO（aq）PbCO3（s）＋SO（aq），一个氧化还原反应：

PbO转变为Pb，D项错误。

[答案]　C

11．已知下列物质在20℃下的Ksp如下，试回答下列问题：

化学式

AgCl

AgBr

AgI

Ag2S

Ag2CrO4

颜色

白色

浅黄色

黄色

黑色

红色

Ksp

2.0×10－10

5.4×10－13

8.3×10－17

2.0×10－48

2.0×10－12

（1）20℃时，上述五种银盐饱和溶液中，Ag＋物质的量浓度由大到小的顺序是

______________________________________________。

（2）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，＝________。

（3）测定水体中氯化物的含量，常用标准硝酸银法进行滴定，滴定时，应加入的指示剂是________。

A．KBrB．KI

C．K2SD．K2CrO4

[解析]　

（1）AgCl、AgBr、AgI均是AB型，c（Ag＋）分别为×10－5mol·L－1≈1.4×10－5mol·L－1、×10－7mol·L－1≈7.3×10－7mol·L－1、×10－9mol·L－1≈9.1×10－9mol·L－1；后两种是A2B型，c2（Ag＋）·c（Ag＋）＝Ksp，则c（Ag＋）＝，Ag2S、Ag2CrO4中c（Ag＋）分别为1.59×10－16mol·L－1、1.59×10－4mol·L－1。

故Ag＋物质的量浓度由大到小的顺序为Ag2CrO4＞AgCl＞AgBr＞AgI＞Ag2S。

（2）出现共沉淀，此时必须同时发生两个平衡；

AgCl（s）Ag＋（aq）＋Cl－（aq）；

c（Ag＋）·c（Cl－）＝Ksp（AgCl）＝2.0×10－10①

AgBr（s）Ag＋（aq）＋Br－（aq）；c（Ag＋）·c（Br－）＝Ksp（AgBr）＝5.4×10－13②

两者相比得：

＝＝2.7×10－3。

（3）由c（Ag＋）大小知，饱和时只有Ag2CrO4中的c（Ag）＋比AgCl中的c（Ag＋）大，在AgCl沉淀完全后再产生Ag2CrO4沉淀，其他均在AgCl之前沉淀，不能作指示剂，另外这里作指示剂时，生成的沉淀必须有颜色。

[答案]　

（1）Ag2CrO4＞AgCl＞AgBr＞AgI＞Ag2S

（2）2.7×10－3

（3）D

12．（2019·佛山检测）已知25℃：

难溶电解质

CaCO3

CaSO4

MgCO3

Ksp

2.8×10－9

9.1×10－6

6.8×10－6

某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下：

①向0.1mol·L－1的CaCl2溶液100mL中加入0.1mol·L－1的Na2SO4溶液100mL，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：

_____________________。

（5）请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用：

________________。

[解析]　Ksp越大，表示电解质的溶解度越大，溶解度大的沉淀会向溶解度小的沉淀转化，要证明CaSO4完全转化为CaCO3，可以加入盐酸，因为CaSO4不和盐酸反应，而CaCO3可完全溶于盐酸。

在实际生活、生产中利用此反应可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3再用盐酸除去。

[答案]　

（1）大　

（2）Na2CO3（aq）＋CaSO4（s）CaCO3（s）＋Na2SO4（aq）　（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，并放出无色无味的气体　（5）将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去

13．难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：

K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O（s）2Ca2＋（aq）＋2K＋（aq）＋Mg2＋（aq）＋4SO（aq）＋2H2O（l）为能充分利用钾资源，用饱和Ca（OH）2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：

（1）滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。

（2）用化学平衡移动原理解释Ca（OH）2溶液能溶解杂卤石浸出K＋的原因：

_______________________________________________。

（3）“除杂”环节中，先加入________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入________溶液调滤液pH至中性。

（4）不同温度下，K＋的浸出浓度与溶浸时间的关系如图。

由图可得，随着温度升高，①_______________________，②_______________________。

（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：

CaSO4（s）＋CO（aq）CaCO3（s）＋SO（aq）

已知298K时，Ksp（CaCO3）＝2.80×10－9，

Ksp（CaSO4）＝4.90×10－5，求此温度下该反应的平衡常数K（计算结果保留三位有效数字）。

[解析]　

（1）根据杂卤石在水中的电离平衡，可以判断滤渣应为氢氧化镁和硫酸钙。

（3）浸出液中有大量Ca2＋及OH－，可加K2CO3溶液及H2SO4溶液除杂。

（4）图中显示随着温度升高，K＋的浸出浓度增大，浸出速率加快。

[答案]　

（1）Mg（OH）2　CaSO4（二者位置互换也正确）

（2）加入Ca（OH）2溶液后，生成Mg（OH）2、CaSO4沉淀，溶液中Mg2＋浓度减小，使平衡右移

（3）K2CO3　H2SO4

（4）①溶浸达到平衡的时间缩短　②平衡时K＋的浸出浓度增大（其他合理答案也可）

（5）CaSO4（s）Ca2＋（aq）＋SO（aq）　Ksp（CaSO4）＝c（Ca2＋）·c（SO）

CaCO3（s）Ca2＋（aq）＋CO（aq）　Ksp（CaCO3）＝c（Ca2＋）·c（CO）

K＝＝＝＝1.75×104。