高考化学一轮复习 课时提升作业 二十九 第八章 水溶液中的离子平衡 4 难溶电解质的溶解平衡.doc

课时提升作业 二十九难溶电解质的溶解平衡(45分钟100分)一、选择题(本题包括7小题，每题6分，共42分)1.(2016青岛模拟)已知cus、pbs、hgs的溶度积分别为1.310-36、9.010-29、6.410-53。下列推断不正确的是()a.向含pb2+、cu2+、hg2+的浓度均为0.010 moll-1的溶液中通入硫化氢气体，产生沉淀的顺序依次为pbs、cus、hgsb.在硫化铅悬浊液中滴几滴硝酸铜溶液，会生成硫化铜c.在含hg2+、cu2+、pb2+的溶液中滴加硫化钠溶液，当c(s2-)=0.001 moll-1时三种金属离子都完全沉淀d.硫化钠是处理废水中含上述金属离子的沉淀剂【解析】选a。相同条件下，组成相似的物质，溶度积越小，越易生成沉淀，根据溶度积：pbscushgs可知，向含pb2+、cu2+、hg2+的浓度均为0.010 moll-1的溶液中通入h2s气体，产生沉淀的顺序为hgs、cus、pbs，a错；由于ksp(pbs)ksp(cus)，故b正确；溶液中被沉淀离子的物质的量浓度小于110-5moll-1时，认为该离子沉淀完全，当c(s2-)=0.001 moll-1时，c(hg2+)=6.410-50moll-1，c(cu2+)=1.310-33moll-1，c(pb2+)=9.010-26moll-1，均小于110-5moll-1，故c正确；na2s提供的s2-可以使三种金属离子沉淀完全，故d正确。2.(2016厦门模拟)25时，三种难溶银盐的ksp与颜色如表所示，下列说法正确的是()agclag2cro4agi颜色白红黄ksp1.810-101.010-128.510-17a.agcl、ag2cro4、agi饱和溶液中c(ag+)依次减弱b.ag2cro4饱和溶液中c(ag+)约为1.010-6moll-1c.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混合溶液中滴加少量agno3溶液，将生成红色沉淀【解析】选c。由表中数据可知agcl饱和溶液中c(ag+)=1.810-10=1.810-5moll-1，ag2cro4饱和溶液中：c(ag+)=321.010-12=3210-4moll-1，a、b均错误；agi溶度积小于agcl，所以向agcl悬浊液中加入足量ki溶液，可能有黄色沉淀产生，c正确；由a项可知，饱和溶液中c(ag+)：agclag2cro4，向等浓度的kcl与k2cro4混合溶液中滴加少量agno3溶液，将生成白色沉淀agcl，d错误。3.某硫酸锰溶液中含有cuso4、fe2(so4)3杂质，向溶液中加入mnco3，过滤；再加入mns，过滤，得到mnso4溶液。已知：常温下，kspfe(oh)3=2.610-39，ksp(cus)=1.310-36，ksp(mns)=4.710-14，ksp(mnco3)=6.810-6，kspcu(oh)2=2.210-20。当溶液中某种金属离子的浓度小于10-5moll-1时，可认为该离子已沉淀完全。下列推断不正确的是()a.加入mnco3的目的是除去fe3+b.常温下溶液ph=4时，fe3+已除尽c.cu2+(aq)+mns(s)cus(s)+mn2+(aq)的平衡常数k=2.810-23d.ksp(cus)ksp(mns)，故加入mns可以除去溶液中的cu2+【解析】选c。加入mnco3，消耗fe3+、cu2+水解生成的h+，提高溶液ph，促使fe3+转化成fe(oh)3沉淀，a正确；常温下溶液ph=4，c(oh-)=110-10moll-1，kspfe(oh)3=c(fe3+)c3(oh-)，则c(fe3+)=2.610-9moll-113.0，c错误；溶液中的c(mg2+)=5.610-120.12=5.610-10moll-1，d正确。4.(2016洛阳模拟)已知t时agcl的ksp=210-10；在t时ag2cro4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()a.在t时，ag2cro4的ksp为110-9b.在饱和ag2cro4溶液中加入k2cro4可使溶液由y点到x点c.在t时，以0.01 moll-1agno3溶液滴定20 ml 0.01 moll-1kcl和0.01 moll-1k2cro4的混合溶液，cro42-先沉淀d.在t时，反应ag2cro4(s)+2cl-(aq)2agcl(s)+cro42-(aq)的平衡常数k=2.5107【解析】选d。依据图象曲线上的数据，结合溶度积常数概念计算即可得到，曲线上的点是沉淀溶解平衡，ag2cro4的沉淀溶解平衡为ag2cro4(s)2ag+cro42-；ksp=c2(ag+)c(cro42-)=(10-3)210-6=10-12，故a错误；在饱和溶液中加入k2cro4可使沉淀溶解平衡左移，溶度积常数不变，还是饱和溶液，点应在曲线上，故b错误；依据溶度积常数计算ksp(ag2cro4)=c2(ag+)c(cro42-)=110-12，ksp(agcl)=c(ag+)c(cl-)=210-10，以0.01 moll-1agno3溶液滴定20 ml 0.01 moll-1kcl和0.01 moll-1k2cro4的混合溶液，c(cro42-)=0.01 moll-1，得到c(ag+)=10-1210-2=110-5(moll-1)，0.01 moll-1kcl溶液中，c(cl-)=0.01 moll-1，依据溶度积计算得c(ag+)=210-1010-2=210-8(moll-1)，所以先析出氯化银沉淀，故c错误；在t时，ag2cro4(s)+2cl-(aq)2agcl(s)+cro42-(aq)，离子浓度相同时，依据氯化银的溶度积和ag2cro4的溶度积计算，k=c(cro42-)c2(cl-)=ksp(ag2cro4)ksp2(agcl)=10-12(210-10)2=2.5107，故d正确。5.(2016三明模拟)hg是水体污染的重金属元素之一。水溶液中二价汞的主要存在形态与cl-、oh-的浓度关系如图所示图中的物质或粒子只有hg(oh)2为难溶物；pcl=-lgc(cl-)。下列说法不正确的是()a.可用如下方法除去污水中的hg2+：fes(s)+hg2+(aq)hgs(s)+fe2+(aq)b.当溶液pcl保持在1，ph在68时，汞元素主要以hgcl42-形式存在c.hgcl2是一种强电解质，其电离方程式是hgcl2hgcl+cl-d.当溶液ph保持在5，pcl由2改变至6时，可使hgcl2转化为hg(oh)2【解析】选c。hgs比fes更难溶于水，所以在含有hg2+的溶液中加入fes，能够将hg2+除掉，故a正确；pcl=1时，汞元素主要是以hgcl42-形式存在，故b正确；根据图象，hgcl2是一种弱电解质，其电离方程式是2hgcl2hgcl+hgcl3-，故c错误；根据图象可知当溶液ph保持在5，pcl由2改变至6时，可使hgcl2转化为hg(oh)2，故d正确。6.(2016开封模拟)25时，ksp(baso4)=110-10，ksp(baco3)=2.610-9。该温度下，下列说法不正确的是()a.向同浓度的na2so4和na2co3的混合溶液中滴加bacl2溶液，baso4先析出b.向baco3的悬浊液中加入少量的新制氯水，c(ba2+)增大c.baso4和baco3共存的悬浊液中，c(so42-)c(co32-)=126d.向baso4的悬浊液中加入na2co3的浓溶液，baso4不可能转化为baco3【解析】选d。从baso4和baco3沉淀的ksp看，baso4比baco3更难溶，故baso4先析出，a项正确；新制氯水中存在反应cl2+h2oh+cl-+hclo，能够溶解baco3，b项正确；两沉淀共存的溶液中c(so42-)c(co32-)=ksp(baso4)ksp(baco3)=126，c项正确；增大co32-的浓度，c(ba2+)c(co32-)大于baco3的溶度积，会出现baso4向baco3的转化，d项错误。【加固训练】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)如表所示：agclagiag2sksp1.810-108.310-176.310-50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】选c。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。7.(能力挑战题)已知25物质的溶度积常数为fes：ksp=6.310-18；cus：ksp=1.310-36；zns：ksp=1.610-24。下列说法正确的是()a.相同温度下，cus的溶解度大于zns的溶解度b.除去工业废水中的cu2+，可以选用fes作沉淀剂c.足量cuso4溶解在0.1 moll-1的h2s溶液中，cu2+能达到的最大浓度为1.310-35moll-1d.在zns的饱和溶液中，加入fecl2溶液，一定不产生fes沉淀【解析】选b。a、ksp越大，溶解度越大，所以硫化锌的溶解度大，错误；b、因为硫化铜的溶度积小于硫化亚铁，所以可以将硫化亚铁转化为硫化铜，沉淀铜离子，正确；c、硫化氢是弱酸，硫离子浓度最大为0.1 moll-1，根据溶度积计算，所以铜离子浓度最小为1.310-35moll-1，错误；d、硫化锌的饱和溶液中存在硫离子，加入氯化亚铁溶液，当qcksp(fes)时，就会生成硫化亚铁沉淀，错误。二、非选择题(本题包括4小题，共58分)8.(12分)(2016安庆模拟)回答下列问题。(1)如下图，某温度(t)时水的图象如下，a点离子积kw=_；该温度下，ph=12的naoh与ph=2的h2so4等体积混合，溶液显_性。(2)25时，向0.1 moll-1氨水中加入少量nh4cl固体，当固体溶解后，测得溶液ph_，nh4+的物质的量浓度_。(填“增大”“减小”或“不变”)(3)体积相等的稀naoh和ch3cooh溶液混合，若溶液中c(na+)=c(ch3coo-)，则该溶液显_(填“酸性”“碱性”或“中性”)，则混合前c(naoh)_c(ch3cooh)(填“”“”或“=”)。(4)常温时，fe(oh)3的ksp=110-38，要使溶液中的fe3+沉淀完全残留在溶液中的c(fe3+)10-5moll-1，则溶液的ph应大于_。(5)用可溶性碳酸盐，可以浸取caso4固体，则溶液浸取过程中会发生反应：caso4(s)+co32-(aq)caco3(s)+so42-(aq)。已知298 k时，ksp(caco3)=2.8010-9，ksp(caso4)=4.9010-5，则此温度下该反应的平衡常数k为_(计算结果保留三位有效数字)。【解析】(1)根据图知，当c(h+)=10-6moll-1，c(oh-)=10-6moll-1，由离子积常数=c(h+)c(oh-)=10-610-6=10-12，ph=2的h2so4溶液中c(h+)=0.01 moll-1，ph=12的naoh中c(oh-)=10-12/10-12=1(moll-1)，等体积混合时碱过量，溶液呈碱性。(2)一水合氨为弱电解质，溶液中存在电离平衡nh3h2onh4+oh-，向氨水中加入氯化铵时，溶液中铵根离子浓度增大，抑制一水合氨电离，溶液中氢氧根离子浓度减小，则ph减小。(3)溶液中存在电荷守恒c(na+)+c(h+)=c(ch3coo-)+c(oh-)，c(na+)=c(ch3coo-)，则c(oh-)=c(h+)，故溶液呈中性；醋酸钠溶液呈碱性，要使醋酸和氢氧化钠的混合溶液呈中性，则醋酸应该稍微过量，因为二者的体积相等，所以醋酸的浓度大于氢氧化钠。(4)常温时，fe(oh)3的ksp=110-38，要使溶液中的fe3+沉淀完全，残留在溶液中的c(fe3+)10-5moll-1；ksp=c(fe3+)c3(oh-)=10-5c3(oh-)=110-38；解得c(oh-)=10-11moll-1，c(h+)=10-14/10-11=10-3(moll-1)，溶液ph=3。(5)溶浸过程中会发生：caso4(s)+co32-(aq)caco3(s)+so42-(aq)，caco3(s)ca2+co32-；caso4(s)ca2+so42-；依据硫酸钙、碳酸钙溶度积常数的计算表达式，转化关系中钙离子相同计算，反应的平衡常数k=c(so42-)c(co32-)=ksp(caso4)ksp(caco3)=4.9010-52.810-9=1.75104。答案：(1)1.010-12碱(2)减小增大(3)中性agclagbragiag2s。(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)=1.810-10agbr(s)ag+(aq)+br-(aq)，c(ag+)c(br-)=ksp(agbr)=5.410-13两者相比得：c(br-)/c(cl-)=5.410-13/1.810-10=310-3。(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)ag2cro4agclagbragiag2s(2)310-3(3)d10.(14分)硝酸铈铵(nh4)2ce(no3)6广泛应用于电子、催化工业，其合成路线如下：(1)步骤中，将ce(no3)36h2o配成溶液，保持ph为45，缓慢加入h2o2溶液搅拌混合均匀，再加入氨水调节溶液ph，得到ce(oh)4沉淀。该过程中参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_。(2)298 k时，kspce(oh)4=110-29。ce(oh)4的溶度积表达式为ksp=_。为了使溶液中ce4+沉淀完全，即残留在溶液中的c(ce4+)小于110-5moll-1，需调节ph为_以上。(3)为了研究步骤的工艺条件，科研小组测定了(nh4)2ce(no3)6在不同温度、不同浓度硝酸中的溶解度，结果如图。从图中可得出三条主要规律：(nh4)2ce(no3)6在硝酸中的溶解度随温度升高而增大；_；_。【解析】(1)由得失电子相等得2n(ce3+)=n(h2o2)，所以氧化剂与还原剂物质的量比为12。(2)kspce(oh)4=c(ce4+)c4(oh-)，c4(oh-)=kspce(oh)4c(ce4+)=110-29110-5=10-24，所以oh-的最小浓度为10-6moll-1，则溶液的ph最小为8。(3)由图象可知温度相同时，(nh4)2ce(no3)6在硝酸中的溶解度随硝酸浓度增大而减小；硝酸浓度越小，温度对(nh4)2ce(no3)6的溶解度影响越大。答案：(1)12(2)c(ce4+)c4(oh-)8(3)其他条件相同时，(nh4)2ce(no3)6的溶解度随c(hno3)减小而增大c(hno3)越小，温度对(nh4)2ce(no3)6溶解度的影响越大或c(hno3)越大，温度对(nh4)2ce(no3)6溶解度的影响越小11.(能力挑战题)(20分)(2016济南模拟)在工农业生产和科学研究中，许多重要的化学反应需要在水溶液中进行，试分析并回答以下问题：(1)向体积均为20.00 ml、浓度均为0.1 moll-1盐酸和醋酸溶液中分别滴加0.1 moll-1naoh溶液。随加入的naoh溶液体积的增加，溶液ph的变化如下图所示：用naoh溶液滴定醋酸溶液的曲线是_(填“”或“”)；实验前，上述三种溶液中由水电离出的c(h+)最大的是_溶液(填化学式)；图中v1和v2大小的比较：v1_v2(填“”“_(用离子的物质的量浓度符号填空)。(2)为了研究沉淀溶解平衡，某同学查阅资料并设计了如下实验(相关数据测定温度及实验环境均为25)：操作步骤现象步骤1：向20 ml 0.05 moll-1agno3溶液中加入20 ml 0.05 moll-1kscn溶液，充分反应后过滤出现白色沉淀步骤2：向滤液中滴加少量2 moll-1fe(no3)3溶液溶液变红色步骤3：向步骤2所得溶液中，加入少量3 moll-1agno3溶液现象a步骤4：取步骤1所得少量滤渣加入适量的3 moll-1ki溶液中出现黄色沉淀资料：agscn是白色沉淀；ksp(agscn)