课时提升作业二十五难溶电解质的溶解平衡

1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业(二十五)(45分钟100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)1.(2013·广州模拟)化学平衡常数(K)、弱酸的电离平衡常数(Ka)、难溶物的溶度积常数(Ksp)是判断物质性质或变化的重要的平衡常数。下列关于这些常数的说法中,正确的是()A.平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关B.当温度升高时,弱酸的电离平衡常数Ka变小C.Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),由此可以判断AgCl(s)+ I-(aq)=AgI(

2、s)+ Cl-(aq)能够发生D.Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),说明物质的量浓度相同时,氢氰酸的酸性比醋酸强2.已知25时BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s)Ba2+(aq)+S(aq),Ksp=1.102 5×10-10,下列有关BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述中正确的是()A.25时,向c(S)=1.05×10-5mol·L-1的BaSO4饱和溶液中,加入BaSO4固体,c(S)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(S)D.向

3、该饱和溶液中加入BaCl2固体,则该溶液中c(S)减小3.Cu(OH)2在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下Ksp=2×10-20。在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向0.02 mol·L-1的CuSO4溶液中加入碱溶液来调整溶液的pH,使溶液的pH大于()A.2B.3C.4D.54.已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是()A.Ag

4、Cl>AgI>Ag2CrO4B.AgCl>Ag2CrO4>AgIC.Ag2CrO4>AgCl>AgID.Ag2CrO4>AgI>AgCl5.常温下,Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数依次为Ksp(Ag2SO4)=7.7×10-5、Ksp(AgCl)=1.8×10-10、Ksp(AgI)=8.3×10-17。下列有关说法中,错误的是()A.常温下,Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次减弱B.在AgCl饱和溶液中加入NaI固体,有AgI沉淀生成C.Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数之比等于它

5、们饱和溶液的物质的量浓度之比D.在Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有Ag2SO4沉淀析出6.一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到溶解平衡时。已知下表数据:物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp/258.0×10-162.2×10-204.0×10-38完全沉淀时的pH9.66.434对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法中错误的是()A.向该溶液中加入少量铁粉不能观察到红色固体析出B.该溶液中c(S)c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)>54C.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH到

6、34后过滤,得到纯净的CuSO4溶液D.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀7.(2013·昆明模拟)在t时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法中不正确的是()A.在t时,AgBr的Ksp为4.9×10-13B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液D.在t时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)平衡常数K8168.可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时,除催吐外,

7、还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知:Ksp(BaCO3)=5.1×10-9;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10下列推断中正确的是()A.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)B.抢救钡离子中毒患者时,若没有硫酸钠,可以用碳酸钠溶液代替C.若误饮c(Ba2+)=1.0×10-5mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒D.可以用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃9.将氨水滴加到盛有AgCl浊液的试管中,AgCl逐渐溶解,再加入NaBr溶液又产生了浅黄色沉淀。对上述过程,

8、下列理解或解释中正确的是()A.Ksp(AgCl)<Ksp(AgBr)B.若在AgCl浊液中直接加入NaBr溶液,也会产生浅黄色沉淀C.上述实验说明AgCl没有NaBr稳定D.因为Ksp(AgCl)>Ksp(AgOH),故氨水能使AgCl溶解10.(挑战能力题)已知在25的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,但存在溶解平衡。当达到平衡时,溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用Ksp表示,Ksp和水的Kw相似)。如AgX(s)Ag+(aq)+X-(aq),Ksp(AgX)=c(Ag+)·c(X-)=1.8×10-10AgY(s)Ag+(aq)+Y-(aq

9、),Ksp(AgY)=c(Ag+)·c(Y-)=1.0×10-12AgZ(s)Ag+(aq)+Z-(aq),Ksp(AgZ)=c(Ag+)·c(Z-)=8.7×10-17下列说法错误的是()A.这三种物质在常温下溶解度最小的是AgZB.将AgY溶解于水后,向其中加入AgX,则c(Y-)减小C.在25时,取0.188 g AgY(相对分子质量为188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化),则溶液中c(Y-)=1.0×10-4mol·L-1D.沉淀溶解平衡的建立是有条件的,外界条件改变时,平衡也会发生移动二、非选择题(本题包括3

10、小题,共40分)11.(15分)钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。已知:SrSO4(s)Sr2+(aq)+S(aq)Ksp=2.5×10-7SrCO3(s)Sr2+(aq)+C(aq) Ksp=2.5×10-9(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为,该反应的平衡常数表达式为;该反应能发生的原因是 。(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)(2)对于上述反应,实验证明增大C的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。

11、判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”“减小”或“不变”):升高温度,平衡常数K将;增大C的浓度,平衡常数K将 。(3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为;实验现象及其相应结论为 。12.(15分)(2013·鹤岗模拟)氧化铁是一种重要的无机材料,化学性质稳定,催化活性高,具有良好的耐光性、耐热性和对紫外线的屏蔽性,从某种工业酸性废液(主要含Na+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cl-、S)中回收氧化铁流程如下:已知:常温下KspMg(OH)2=1

12、.2×10-11;KspFe(OH)2=2.2×10-16;KspFe(OH)3=3.5×10-38;KspAl(OH)3=1.0×10-33(1)写出在该酸性废液中通入空气时发生的离子反应方程式: ,指出使用空气的优点是: ;(2)已知Fe3+(aq)+3OH-(aq)=Fe(OH)3(s)H=-Q1kJ·mol-1,题(1)中每生成1 mol含铁微粒时,放热Q2,请你计算1 mol Fe2+全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应H=;(3)常温下,根据已知条件计算在pH=5的溶液中,理论上下列微粒在该溶液中可存在的最大浓度c(Fe3+)=,

13、c(Mg2+)=;(4)有人用氨水调节溶液pH,在pH=5时将Fe(OH)3沉淀出来,此时可能混有的杂质是(填化学式,下同),用试剂可将其除去。13.(10分)(能力挑战题)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)如图所示:(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是 。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH。A.<1B.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

14、pH的方法来除去,理由是 。(4)已知一些难溶物的溶度积常数如下表:物质FeSMnSCuSKsp6.3×10-182.5×10-131.3×10-35Ksp3.4×10-286.4×10-331.6×10-24为除去某工业废水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质,最适宜向此工业废水中加入过量的。A.NaOHB.FeSC.Na2S答案解析1.【解析】选C。平衡常数的大小仅与温度有关,A不正确;弱酸的电离是吸热过程,温度升高,电离平衡常数增大,B不正确;溶度积常数大的难溶电解质易向溶度积常数小的难溶电解质转化,C正确;电离平衡常数越大

15、,对应酸的酸性越强,D不正确。2.【解析】选D。BaSO4的溶度积等于c(Ba2+)和c(S)的乘积,故饱和溶液中c(S)=1.05×10-5mol·L-1,再加入的BaSO4固体不溶解,c(S)不变,A项错误;溶度积常数只与温度有关,B项错误;加入Na2SO4固体,BaSO4的溶解平衡向左移动,c(Ba2+)减小,应为c(S)>c(Ba2+),C项错误;加入BaCl2固体,BaSO4的溶解平衡向左移动,c(S)减小。3.【解析】选D。由溶度积的公式有Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20,若要使0.02 mol·L-1的

16、Cu2+沉淀,则需c(OH-)=1×10-9,再根据水的离子积常数得,c(H+)=1×10-14/(1×10-9)=1×10-5(mol·L-1),则pH=5。4.【解析】选C。AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),AgCl饱和溶液中Ag+和Cl-的浓度相等,Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=c2(Ag+),故AgCl饱和溶液中c(Ag+)=×10-5mol·L-1;同理AgI饱和溶液中c(Ag+)=×10-8mol·L-1;Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+ Cr(a

17、q),Ag2CrO4饱和溶液中2c(Cr)=c(Ag+),Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c(Cr)=c3(Ag+)/2,故Ag2CrO4饱和溶液中c(Ag+)=×10-4mol·L-1;Ag+浓度大小顺序是Ag2CrO4>AgCl>AgI。5.【解析】选C。由溶度积数据可知A选项正确;Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),说明AgI更难溶,B选项正确;Ksp(Ag2SO4)=c2(Ag+)×c(S),Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-),Ksp(AgI)=c(Ag+)×c(I-),显然C选项错误

18、;Ag2SO4饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:Ag2SO4(s)2Ag+(aq)+S(aq),加入Na2SO4固体,S的浓度增大,平衡逆向移动,有Ag2SO4固体析出,D项正确。6.【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)多种氧化剂与多种还原剂反应时,强氧化剂与强还原剂优先反应;(2)一种沉淀剂沉淀溶液中的多种离子时,所需沉淀剂浓度越小的越先沉淀。【解析】选C。混合溶液中Fe3+的氧化性大于Cu2+的氧化性,加入少量铁粉时,铁粉先与Fe3+反应,得不到单质铜,A项正确;考虑溶液中离子的水解可知B项正确;通入氯气,Fe2+被氧化成Fe3+,调pH到34时,Fe3+绝大部分形成Fe(OH)3沉淀,所

19、得溶液中含有的离子有S、Cl-、Cu2+、H+及少量Fe3+、OH-,不是纯净的CuSO4溶液,C项错;向混合溶液中加入NaOH溶液时,Fe(OH)3首先沉淀,D项正确。7.【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)曲线上的点为溶解平衡点,找准关键点求Ksp。(2)结合Qc与Ksp的大小比较a、b的状态。【解析】选B。根据图中c点的c(Ag+)和c(Br-)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10-13,A正确;在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br-)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,故B错;在a点时Qc<Ksp,故为AgBr的不饱和溶液,C正确;选项D

20、中K=c(Cl-)/c(Br-)=Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr),代入数据得K816,D正确。【方法技巧】巧用沉淀溶解平衡曲线解决问题(1)沉淀溶解平衡曲线上各个点都是平衡点。各个点对应的横坐标和纵坐标分别为此平衡状态时的离子浓度。(2)曲线外各点都不是平衡状态,若在曲线以下,是不饱和状态,可以判断使之达到平衡的方法;曲线以上的各点,已经过饱和,必然有固体析出。(3)利用曲线中的数据,根据Ksp公式计算得出Ksp的值。8.【解析】选D。胃液中存在盐酸,难溶碳酸盐在胃液中能溶解,故A、B错;硫酸钡作内服造影剂说明硫酸钡电离出的钡离子浓度是安全的,此时c(Ba2+)=1.05×1

21、0-5mol·L-1>1.0×10-5mol·L-1,故误饮c(Ba2+)=1.0×10-5mol·L-1的溶液时,不会引起钡离子中毒,C错;用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液洗胃时,胃液中c(Ba2+)=Ksp(BaSO4)/c(S)=1.1×10-10÷0.36=3.1×10-10(mol·L-1)<1.05×10-5mol·L-1,故D正确。9.【解析】选B。AgCl沉淀转化为AgBr沉淀,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),A错;一

22、种沉淀可以转化为更难溶的沉淀,B正确;AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),氨水中的NH3结合Ag+生成Ag(NH3)2+,从而使沉淀溶解,D错。【误区警示】一般来讲,化学反应向着生成更难溶的物质的方向进行,即难溶解的物质能转化为更难溶解的物质。但不能认为溶解度较小的物质就一定不能转化为溶解度较大的物质,如在一定条件下AgI也可转化为AgCl。10.【解析】选C。常温下溶解度最小的是AgZ,A正确;由于Ksp(AgY)<Ksp(AgX),则向AgY溶液中加入AgX固体,发生反应AgX(s)+Y-(aq)=AgY(s)+X-(aq),则c(Y-)减小,B正确;25时,AgY的Ksp

23、=1.0×10-12,即溶液达到饱和时,c(Ag+)=c(Y-)=1.0×10-6mol·L-1,而将0.188 g AgY溶于100 mL水中,形成的是饱和溶液(溶质还有未溶解的),则c(Y-)=1.0×10-6mol·L-1,故C错;沉淀溶解平衡是化学平衡的一种,外界条件改变时,平衡也会发生移动,故D正确。11.【解析】(1)SrSO4转化成SrCO3的离子反应为SrSO4(s)+C(aq)SrCO3(s)+S(aq),平衡常数表达式为K=,根据沉淀转化的原理,该反应能够发生,是因为Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4)。(2)降

24、低温度有利于提高SrSO4的转化率,说明降温平衡向正反应方向移动,因此升高温度,平衡向逆反应方向移动,故平衡常数K减小。平衡常数只与温度有关,增大C的浓度,平衡常数不变。(3)根据提供的信息,可以推断SrSO4难溶于盐酸,而SrCO3可溶于盐酸,因此向溶液中加入盐酸,若沉淀全部溶解,则SrSO4完全转化成SrCO3,若沉淀没有全部溶解,则SrSO4没有完全转化成SrCO3,需要注意的是,不能选择稀硫酸,因为SrCO3与稀硫酸反应生成SrSO4。答案:(1)SrSO4(s)+C(aq)SrCO3(s)+S(aq)K=Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4),加入C后,平衡SrSO4(s)Sr2+(aq)+S(aq)正向移动,生成SrCO3(2)减小不变(3)盐酸若沉淀完全溶解,则证明SrSO4完全转化成SrCO3,否则,未完全