2013届高考化学一轮总复习课时作业 30 难溶电解质的溶解平衡 新课标

1 课时作业课时作业 3030 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡 时间 45 分钟 分值 100 分 一 选择题 共 60 分 每小题 5 分 1 纯净的 NaCl 并不潮解 但家庭所用的食盐因含有 MgCl2 杂质而易于潮解 为得到纯净 的氯化钠 有人设计这样一个实验 把买来的食盐放入纯 NaCl 的饱和溶液中一段时间 过 滤即得纯净的 NaCl 固体 对此有下列说法 其中正确的是 A 食盐颗粒大一些有利于提纯 B 设计实验的根据是 MgCl2 比 NaCl 易溶于水 C 设计实验的根据是 NaCl 的溶解平衡 D 在整个过程中 NaCl 的物质的量浓度会变大 答案 C 解析 饱和食盐水已不再溶解食盐 但对于 MgCl2 并未达到饱和 NaCl s Na aq Cl aq 当 MgCl2 被溶解时 c Cl 增大 平衡左移 还可得到比原来更多的食盐 2 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 答案 B 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 2 3 了 CO浓度 使溶解平衡向左移动 降低了 CaCO3 的溶解度 2 3 3 已知 Ksp Ag2CrO4 9 0 10 12 将等体积的 4 10 3 mol L 1 的 AgNO3 溶液和 4 10 3 mol 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 答案 B 解析 等体积混合后 c Ag 2 c CrO 4 10 3 2 2 4 10 3 2 4 2 8 10 9 9 0 10 12 所以能析出 Ag2CrO4 沉淀 4 在 BaSO4 饱和溶液中 加入 Na2SO4 s 达平衡时 A c Ba2 c SO 2 4 B c Ba2 c SO Ksp BaSO4 1 2 2 4 C c Ba2 c SO c Ba2 c SO Ksp BaSO4 2 42 4 D c Ba2 c SO c Ba2 c SO Ksp BaSO4 2 42 4 答案 C 解析 BaSO4 饱和溶液中存在溶解平衡 c Ba2 c SO 且 c Ba2 c SO 2 42 4 Ksp BaSO4 加入 Na2SO4 s Na2SO4 溶于水中电离出 SO使 c SO 增大 溶解平 2 42 4 衡逆向移动 使 c Ba2 减小 但达到平衡时溶度积不变 仍然有 c Ba2 c SO 2 4 2 Ksp BaSO4 5 一定温度下的难溶电解质 AmBn 在水溶液中达到沉淀溶解平衡时 其平衡常数 Ksp cm An cn Bm 称为难溶电解质的溶度积 25 时 在 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 最后生成黑色 沉淀 已知有关物质的颜色和溶度积如下 物质 AgClAgIAg2S 颜色白黄黑 Ksp 25 1 8 10 101 5 10 161 8 10 50 下列叙述不正确的是 A 溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀 B 若先加入 Na2S 溶液 再加入 KI 溶液 则无黄色沉淀产生 C 25 时 饱和 AgCl AgI Ag2S 溶液中所含 Ag 的浓度相同 D 25 时 AgCl 固体在等物质的量浓度的 NaCl CaCl2 溶液中的溶度积相同 答案 C 解析 由于在 25 时 AgCl AgI Ag2S 的溶度积常数不同 在各饱和溶液中 Ag 的浓度 分别为 mol L mol L 和 1 8 10 101 5 10 16 3 1 8 10 50 2 mol L C 错 6 已知 25 时 电离平衡常数 Ka HF 3 6 10 4 mol L 溶度积常数 Ksp CaF2 1 46 10 10 mol3 L3 现向 1 L 0 2 mol L HF 溶液中加入 1 L 0 2 mol L 1 CaCl2 溶液 则下列说法中 正确的是 A 25 时 0 1 mol L HF 溶液中 pH 1 B Ksp CaF2 随温度和浓度的变化而变化 C 该体系中 Ksp CaF2 1 Ka HF D 该体系中有 CaF2 沉淀产生 答案 D 解析 由电离平衡常数可以看出 HF 是弱酸 故 0 1 mol L 1 HF 溶液 pH 1 Ksp CaF2 只受温度影响 根据 Ksp CaF2 1 46 10 10 mol3 L 3 可换算得 S CaF2 5 4 2 4 C 向该溶液中加入适量氯水 并调节 pH 到 3 4 后过滤 可获得纯净的 CuSO4 溶液 D 在 pH 5 的溶液中 Fe3 不能大量存在 答案 C 解析 根据溶度积常数可判断 A 项正确 由于 c Cu2 c Fe2 c Fe3 在溶液中均 发生水解反应而使金属阳离子浓度减小 因此 B 项正确 由选项 C 的操作可知 溶液中还 有氯离子 即溶液中还存在 CuCl2 C 错误 由表中数据知 Fe3 在 pH 3 4 的环境中已 沉淀完全 因此选项 D 正确 3 8 在一定温度下 一定量的水中 Mg OH 2 悬浊液里有如下平衡 Mg OH 2 s Mg2 aq 2OH aq 当向混合物中加入少量粉末状 MgO 时 下列说法正确的是 A Mg2 的数目减少 B Mg2 的浓度增大 C 溶液 pH 不变 D Mg OH 2 固体质量不变 答案 C 解析 当加少量 MgO 粉末时 MgO 与水反应生成 Mg OH 2 由于消耗了水 所以平衡逆向移 动 但温度不变 则 Ksp 不变 因而 Mg2 OH 浓度不变 9 某温度下 Fe OH 3 s Cu OH 2 s 分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后 改变溶液 pH 金属阳离子浓度的变化如图所示 据图分析 下列判断错误的是 A Ksp Fe OH 3 Ksp Cu OH 2 B 加适量 NH4Cl 固体可使溶液由 a 点变到 b 点 C c d 两点代表的溶液中 c H 与 c OH 乘积相等 D Fe OH 3 Cu OH 2 分别在 b c 两点代表的溶液中达到饱和 答案 B 解析 本题考查沉淀溶解平衡 意在考查考生的分析图形的能力和实际运用知识的能力 Ksp Fe OH 3 c Fe3 c3 OH Ksp Cu OH 2 c Cu2 c2 OH Fe3 Cu2 相等 b c 点 时 Fe3 对应的 pH 小 c H 较大 则 c OH 较小 且 Ksp 的公式中 c OH 为三次方 又知 Ksp 仅与温度有关 则 Ksp Fe OH 3 Ksp I 的浓度必须不低于 1 8 4 mol L 1 1 0 10 16 1 8 10 5 11 某温度时 BaSO4 在水中的沉淀溶解平衡如图所示 下列说法正确的是 提示 BaSO4 s Ba2 aq SO aq 的平衡常数 Ksp c Ba2 c SO 称为 2 42 4 溶度积常数 A 加入 Na2SO4 可以使溶液由 a 点变到 b 点 B 通过蒸发可以使溶液由 d 点变到 c 点 C d 点无 BaSO4 沉淀生成 D a 点对应的 Ksp 大于 c 点对应的 Ksp 答案 C 解析 在温度不变时 无论是改变哪种离子的浓度 另一种离子的浓度只能在曲线上变化 不能出现在曲线外的点 如 b d A 选项错误 由 d 点变化到 c 点 表示溶液中硫酸根离 子浓度不变 但钡离子浓度增大 但是在蒸发时 溶液中两种离子的浓度变化有两种情况 原溶液不饱和时要增大 都增大 原溶液饱和时 都不变 B 选项错误 溶度积常数与温 度有关 而与溶液中溶质的离子浓度无关 在 a 点和 c 点的溶度积常数相同 D 选项错误 12 2011 浙江 13 海水中含有丰富的镁资源 某同学设计了从模拟海水中制备 MgO 的 实验方案 Na Mg2 Ca2 Cl HCO 3 模拟海水中的 离子浓度 mol L 1 0 4390 0500 0110 5600 001 注 溶液中某种离子的浓度小于 1 0 10 5 mol L 1 可认为该离子不存在 实验过程 中 假设溶液体积不变 Ksp CaCO3 4 96 10 9 Ksp MgCO3 6 82 10 6 Ksp Ca OH 2 4 68 10 6 Ksp Mg OH 2 5 61 10 12 下列说法正确的是 A 沉淀物 X 为 CaCO3 B 滤液 M 中存在 Mg2 不存在 Ca2 5 C 滤液 N 中存在 Mg2 Ca2 D 步骤 中若改为加入 4 2g NaOH 固体 沉淀物 Y 为 Ca OH 2 和 Mg OH 2 的混合物 答案 A 解析 加入的氢氧化钠与碳酸氢根反应生成碳酸根 碳酸根与钙离子反应生成沉淀物碳酸 钙 A 项正确 c Ca2 c2 OH 0 011 mol L 1 10 3mol L 1 2 1 1 10 8 mol L 1 3 KspCa OH 2 钙离子未沉淀 B 项错误 加入 pH 11 的氢氧 化钠溶液 溶液中镁离子浓度为 c Mg2 5 61 10 6mol L 1 可认为镁离子沉淀完全 C KspMg OH 2 c2 OH 5 61 10 12 10 3 2 项错误 加入 4 2g 氢氧化钠时 溶液中 c OH 0 105 mol L 1 c Mg2 c2 OH 0 050 mol L 1 0 105 mol L 1 2 5 5 10 4 mol L 1 3 KspMg OH 2 有 氢氧化镁沉淀生成 镁离子沉淀完全后剩余 c OH 0 005 mol L 1 c Ca2 c2 OH 0 011 mol L 1 0 005 mol L 1 2 2 75 10 8 mol L 1 3 KspCa OH 2 无氢氧化钙沉淀生成 D 项错误 二 非选择题 共 40 分 13 12 分 某自来水中含有 Ca2 Mg2 Na K HCO SO Cl 长期烧煮 32 4 上述自来水会在锅炉内形成水垢 锅炉水垢不仅耗费燃料 而且有烧坏锅炉的危险 因此 要定期清除锅炉水垢 已知部分物质 20 时的溶解度数据有 物质 Mg OH 2CaCO3MgCO3Ca OH 2CaSO4MgSO4 溶解度 g 100 g H2O 9 0 10 4 1 5 10 3 1 0 10 2 1 7 10 1 2 0 10 1 26 7 1 请用化学方程式表示锅炉中的水垢含有 Mg OH 2 的原因 2 锅炉中的水垢所含有的 CaSO4 不能直接用酸除去 需要加入试剂 X 使其转化为易溶于 盐酸的物质 Y 而除去 试剂 X 是 填序号 A 食醋 B 氯化钡 C 碳酸钠 D 碳酸氢钠 CaSO4 能转化为物质 Y 的原因是 用文字叙述 3 除含 CaSO4 Mg OH 2 外 锅炉水垢中还可能含有的物质是 写化学式 4 水中的 Ca2 Mg2 可以用一定浓度的 M 溶液进行测定 M 与 Ca2 Mg2 都以等物 质的量进行反应 现取含 Ca2 浓度为 0 40 g L 的自来水样 10 mL 至锥形瓶中进行滴定 达到终点时 用去了浓度为 0 01 mol L 的 M 溶液 20 00 mL 则该自来水样中 Mg2 的物质 的量浓度是 答案 1 Mg HCO3 2MgCO3 H2O CO2 MgCO3 H2OMg OH 2 CO2 2 C 碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的溶解度 3 CaCO3 MgCO3 等 4 0 01 mol L 解析 1 锅炉水垢中产生 Mg OH 2 的原因是 Mg HCO3 2MgCO3 CO2 H2O MgCO3 H2O Mg OH 2 CO2 2 水垢中含有的 CaSO4 不溶于酸 因 CaCO3 的溶解度小于 CaSO4 可先将其转化为易溶于 盐酸的 CaCO3 而除去 所用试剂为碳酸钠 6 3 锅炉水垢中除含有 CaSO4 Mg OH 2 之外 还可能含有 CaCO3 MgCO3 等物质 4 该自来水中 c Ca2 0 01 mol L 所以有 10 mL 0 01 mol L c Mg2 0 40 g 40 g mol 1L 0 01 mol L 20 00 mL c Mg2 0 01 mol L 14 12 分 以下是 25 时几种难溶电解质的溶解度 难溶电解质 Mg OH 2Cu OH 2Fe OH 2Fe OH 3 溶解度 g9 10 41 7 10 61 5 10 43 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杂质离子 例如 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 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 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 Fe3 Fe2 都被转化为 填化学式 而除去 2 中加入的试剂应该选择 为宜 其原因是 3 中除去 Fe3 所发生的总反应的离子方程式为 4 下列与 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 答案 1 Fe OH 3 2 氨水 不会引入新的杂质 3 2Fe3 3Mg OH 2 3Mg2 2Fe OH 3 4 ACDE 解析 中加入氨水 利用沉淀的生成 将 Fe3 转化为 Fe OH 3 沉淀 中加入氢氧化 镁 利用沉淀的转化 将 Fe3 转化为 Fe OH 3 沉淀 中先加入 H2O2 将 Fe2 氧化成 Fe3 然后调节溶液 pH 使 Fe3 转化为 Fe OH 3 沉淀 15 16 分 沉淀的生成 溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用 难 溶物在水中溶解达到饱和时 即建立沉淀溶解平衡 平衡常数称为溶度积 Ksp 已知 25 时 Ksp BaSO4 1 10 10 Ksp BaCO3 2 5 10 9 1 将浓度均为 0 1 mol 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 c Ba2 mol L 1 取 100 mL 滤液与 100 mL 2 mol L 1 的 Na2SO4 溶液混合 混合液中 c 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 5 mol L 1Na2SO4 溶液给患者洗胃 如果忽略洗胃过程中 Na2SO4 溶液浓度的 7 变化 残留在胃液中的 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