2023新教材人教版化学作业与测评第3章 第4节 素养提升练

化学选择性必修1［人教版］作业与测评素养提升练(建议用时：40分钟)一、选择题1．现将足量的AgCl分别放入下列物质中，溶解度由大到小的排列顺序是()①20mL0.01mol·L－1KCl溶液②30mL0.02mol·L－1CaCl2溶液③40mL0.03mol·L－lHCl溶液④10mL蒸馏水⑤50mL0.05mol·L－1AgNO3溶液A．①>②>③>④>⑤B．④>①>③>②>⑤C．⑤>④>②>①>③D．④>③>⑤>②>①答案B解析溶解度与溶液的体积无关，由AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)可知，溶液中c(Ag＋)或c(Cl－)越大，上述平衡逆向移动程度越大，溶解度越小，故溶解度由大到小的顺序即是c(Ag＋)或c(Cl－)由小到大的顺序。[误区警示]比较难溶电解质的溶解度大小的误区误区：难溶电解质的Ksp越小，其溶解度越小。分析：①Ksp可以反映难溶电解质在水中的溶解能力，但不能直接依据Ksp比较其溶解度的大小，要考虑难溶电解质的组成。②当难溶电解质的阴、阳离子个数比相同时(如AB、AB2型等)，Ksp越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强，其溶解度越大。2．下列说法不正确的是()A．将饱和Na2SO4溶液加入饱和澄清石灰水中，有白色沉淀产生，说明Ksp[Ca(OH)2]>Ksp(CaSO4)B．溶解度BaSO4<BaCO3，但可以使BaSO4沉淀转化为BaCO3沉淀C．锅炉中沉积的CaSO4可用Na2CO3溶液浸泡后，再将不溶物用稀盐酸溶解去除D．已知25℃时，Ksp[Co(OH)2]＝2.0×10－15，Ksp[Fe(OH)2]＝4.9×10－17，则该温度下Co(OH)2和Fe(OH)2的混合悬浊液中，eq\f(c（Fe2＋）,c（Co2＋）)＝2.45×10－2答案A解析将饱和Na2SO4溶液加入饱和澄清石灰水中，有白色沉淀产生，说明CaSO4的溶解度小，但Ca(OH)2与CaSO4的组成类型不同，故不能比较二者Ksp的大小，A错误。3．常温下有关物质的溶度积如下，下列说法不正确的是()物质CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)3Ksp4.96×10－96.82×10－64.68×10－65.61×10－122.64×10－39A.常温下，除去NaCl溶液中的MgCl2杂质，选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好B．常温下，除去NaCl溶液中的CaCl2杂质，选用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好C．向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝2.125×1021D．无法利用Ca(OH)2制备NaOH答案D解析由题表中数据可知，当Mg2＋除尽时(≤10－5mol·L－1)，所需OH－浓度小于COeq\o\al(2－,3)浓度，所以用NaOH溶液可使Mg2＋沉淀更完全，A正确；同理B正确；pH＝8即c(OH－)＝1×10－6mol·L－1，当两种沉淀共存时，有eq\f(c（Mg2＋）·c2（OH－）,c（Fe3＋）·c3（OH－）)＝eq\f(Ksp[Mg（OH）2],Ksp[Fe（OH）3])，代入数据，则有题述结果，C正确；制备NaOH可用反应Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH实现，D错误。4．已知如下物质的溶度积常数：FeS：Ksp＝6.3×10－18；CuS：Ksp＝6.3×10－36。下列说法正确的是()A．同温度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度B．一定温度下，向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后，Ksp(FeS)变小C．向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出现的沉淀是FeSD．除去工业废水中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂答案D解析A项，由于FeS的Ksp大，且FeS与CuS的Ksp表达式是相同类型的，因此同温下FeS的溶解度比CuS的大；B项，Ksp不随浓度变化而变化，它只与温度有关；C项，先达到CuS的Ksp，先出现CuS沉淀；D项，向含有Cu2＋的工业废水中加入FeS，FeS会转化为更难溶的CuS，可以用FeS作沉淀剂。5．在25℃时，碳酸钙在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，已知25℃时硫酸钙的Ksp＝9.1×10－6。下列说法不正确的是()A．除去锅炉水垢中硫酸钙的办法是将其转化为碳酸钙，然后用酸去除B．图中b点碳酸钙的结晶速率大于其溶解速率C．通过蒸发，可使溶液由a点变化到c点D．在25℃时，反应CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)的平衡常数K＝3250答案C解析CaSO4存在沉淀溶解平衡：CaSO4(s)Ca2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，加入较浓的Na2CO3溶液，Ca2＋与COeq\o\al(2－,3)结合生成CaCO3沉淀，使CaSO4转化为CaCO3，CaCO3与稀盐酸等反应生成可溶性钙盐而除去，A正确。图中b点位于溶解平衡曲线的右上侧，此时c(Ca2＋)、c(COeq\o\al(2－,3))均大于该条件下的平衡浓度，应生成CaCO3沉淀，使c(Ca2＋)及c(COeq\o\al(2－,3))减小，故b点CaCO3的结晶速率大于溶解速率，B正确。图中a→c点转化，c(COeq\o\al(2－,3))不变，c(Ca2＋)增大，而蒸发浓缩时，c(Ca2＋)、c(COeq\o\al(2－,3))均增大，故不能使溶液由a点变化到c点，C错误。由图可得Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))＝7.0×10－5×4.0×10－5＝2.8×10－9；25℃时，反应CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)的平衡常数K＝eq\f(c（SOeq\o\al(2－,4)）,c（COeq\o\al(2－,3)）)＝eq\f(Ksp（CaSO4）,Ksp（CaCO3）)＝eq\f(9.1×10－6,2.8×10－9)＝3250，D正确。6．工业上可通过如图所示流程回收铅酸蓄电池中的铅，下列有关说法不正确的是()A．PbSO4在水中存在沉淀溶解平衡：PbSO4(s)Pb2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)B．生成PbCO3的离子方程式为PbSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)PbCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)C．pH：滤液<饱和Na2CO3溶液D．滤液中Pb2＋浓度为0答案D解析PbSO4为难溶电解质，在水溶液中存在沉淀溶解平衡：PbSO4(s)Pb2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，A正确；PbSO4转化为PbCO3的离子方程式为PbSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)PbCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，B正确；向铅膏中加入饱和Na2CO3溶液后，COeq\o\al(2－,3)参与沉淀转化，SOeq\o\al(2－,4)进入溶液中，则溶液碱性变弱，所以pH：滤液<饱和Na2CO3溶液，C正确；难溶电解质在水溶液中总会有少量溶解，故滤液中存在Pb2＋，只是浓度较小，D错误。7．硫酸锶(SrSO4)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．283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液B．三个不同温度下，363K时Ksp(SrSO4)最大C．温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SOeq\o\al(2－,4))的增大而减小D．283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液答案A解析由图可知，a点离子积Q<Ksp(283K)，故a点对应的溶液是不饱和溶液，A正确；由图可知，363K时Ksp(SrSO4)最小，B错误；Ksp(SrSO4)只与温度有关，温度不变，Ksp(SrSO4)不变，与c(SOeq\o\al(2－,4))无关，C错误；由图及分析可知温度由283K升高到363K时，SrSO4饱和溶液中会析出SrSO4沉淀，且溶液仍饱和，D错误。8．(2022·菏泽高二月考)某同学为了验证难溶的氯化银在水中也存在沉淀溶解平衡，设计了如下实验方案。下列说法正确的是()A．步骤①中应加入过量的AgNO3溶液B．步骤①中应使NaCl溶液过量C．步骤②中现象是无沉淀产生D．步骤②中选用的AgNO3溶液浓度应小于步骤①答案A解析为了验证难溶的氯化银在水中也存在沉淀溶解平衡，需要证明在氯化钠溶液中加入过量的硝酸银溶液完全反应后的滤液中还存在氯离子，由图可知：步骤①中应加入过量的AgNO3溶液，使NaCl完全反应，A正确，B错误；步骤②中现象是产生了白色沉淀，这样才能证明滤液中氯离子的存在，C错误；步骤②中选用的AgNO3溶液浓度应大于步骤①，D错误。9．(2022·山西太原五中高二月考)已知相同温度下，Ksp(CaSO4)＝9.0×10－6，Ksp(CaCO3)＝5.0×10－9，Ksp(CaF2)＝1.5×10－10，某溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)和F－，浓度均为0.010mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L－1CaCl2溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()A．SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、F－ B．COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、F－C．COeq\o\al(2－,3)、F－、SOeq\o\al(2－,4) D．F－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)答案C解析根据溶度积的定义可知，在该溶液中，分别有c(Ca2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))＝9.0×10－6，c(Ca2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))＝5.0×10－9，c(Ca2＋)·c2(F－)＝1.5×10－10，则在该溶液中滴加CaCl2溶液产生CaSO4、CaCO3、CaF2沉淀时，所需c(Ca2＋)分别为9.0×10－4mol·L－1、5.0×10－7mol·L－1、1.5×10－6mol·L－1，所以这三种阴离子产生沉淀的先后顺序为COeq\o\al(2－,3)、F－、SOeq\o\al(2－,4)。10．依据下表有关铁难溶化合物的溶度积，说法正确的是()化合物溶度积(25℃)化合物溶度积(25℃)FeCO33.2×10－11Fe(OH)34.0×10－38Fe(OH)28.0×10－11FeS6.3×10－18A.在c(COeq\o\al(2－,3))＝0.1mol·L－1溶液中，c(Fe2＋)≥3.2×10－10mol·L－1B．将FeCl2和FeCl3溶液分别调至pH＝10，则c(Fe2＋)<c(Fe3＋)C．增加溶液的酸性，有利于将Fe2＋沉淀为FeS和FeCO3D．将反应液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，有利于将铁从溶液中除净答案D解析FeCO3的溶度积常数表达式为Ksp(FeCO3)＝c(Fe2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))，溶液中c(COeq\o\al(2－,3))＝0.1mol·L－1，则有c(Fe2＋)≤eq\f(Ksp（FeCO3）,c（COeq\o\al(2－,3)）)＝eq\f(3.2×10－11,0.1)mol·L－1＝3.2×10－10mol·L－1，A错误；Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－11，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，故将FeCl2和FeCl3溶液分别调至pH＝10，c(Fe2＋)＝eq\f(Ksp[Fe（OH）2],c2（OH－）)＝8.0×10－3mol·L－1，c(Fe3＋)＝eq\f(Ksp[Fe（OH）3],c3（OH－）)＝4.0×10－26mol·L－1，则有c(Fe2＋)>c(Fe3＋)，B错误；增加溶液的酸性，促进FeS和FeCO3的溶解，不利于沉淀的生成，C错误；将Fe2＋氧化为Fe3＋，有利于生成Fe(OH)3沉淀而除去，D正确。二、非选择题11．痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病，关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体，有关平衡如下：①HUr(尿酸，aq)Ur－(尿酸根离子，aq)＋H＋(aq)(37℃时，Ka＝4.0×10－6)②NaUr(s)Ur－(aq)＋Na＋(aq)(1)37℃时，1.0L水中最多可溶解8.0×10－3mol尿酸钠，此温度下尿酸钠的Ksp为______________。(2)关节炎发作多在冬天，这说明温度降低时，尿酸钠的Ksp________(填“增大”“减小”或“不变”)，生成尿酸钠晶体的反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。(3)37℃时，某尿酸结石病人尿液中尿酸分子和尿酸根离子的总浓度为2.0×10－3mol·L－1，其中尿酸分子的浓度为5.0×10－4mol·L－1，该病人尿液的c(H＋)为________(结果保留三位有效数字)，pH________(填“>”“<”或“＝”)7。答案(1)6.4×10－5(2)减小放热(3)1.33×10－6mol·L－1<解析(1)尿酸钠的Ksp＝c(Na＋)·c(Ur－)＝8.0×10－3×8.0×10－3＝6.4×10－5。(2)由题给信息，关节炎是因为形成了尿酸钠晶体，说明反应②的平衡向逆反应方向移动，Ksp减小。温度降低平衡逆向移动，说明生成尿酸钠晶体的反应是放热反应。(3)c(HUr)＝5.0×10－4mol·L－1，c(Ur－)＝2.0×10－3mol·L－1－5.0×10－4mol·L－1＝1.5×10－3mol·L－1，根据Ka＝eq\f(c（H＋）·c（Ur－）,c（HUr）)，得c(H＋)＝eq\f(4.0×10－6×5.0×10－4,1.5×10－3)mol·L－1≈1.33×10－6mol·L－1。12．(1)氧化铁化学性质稳定，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－、SOeq\o\al(2－,4))中回收氧化铁流程如图所示。已知：常温下Ksp[Mg(OH)2]＝1.2×10－11；Ksp[Fe(OH)2]＝2.2×10－16；Ksp[Fe(OH)3]＝3.5×10－38；Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33。①写出在该酸性废液中通入空气时发生反应的离子方程式：_____________________________，写出使用空气的优点：____________________。②常温下，在pH＝5的溶液中，Fe3＋可存在的最大物质的量浓度为________________。③用氨水调节溶液的pH，在pH＝5时将Fe(OH)3沉淀析出，此时沉淀中可能混有的杂质是________(填化学式，下同)，用________试剂可将其除去。(2)查阅资料可知，常温下，H2SO3：Ka1＝1.7×10－2，Ka2＝6.0×10－8。NH3·H2O：Kb＝1.8×10－5。Ksp(AgCl)＝1.76×10－10。①若将等物质的量的SO2与NH3溶于水充分反应，所得溶液呈________性。②银氨溶液中存在下列平衡：Ag＋(aq)＋2NH3·H2O(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)＋2H2O(l)K1＝1.10×107。常温下可逆反应AgCl(s)＋2NH3·H2O(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)＋Cl－(aq)＋2H2O(l)的化学平衡常数K2＝________(保留两位有效数字)。答案(1)①4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O成本低且无污染②3.5×10－11mol·L－1③Al(OH)3NaOH(2)①酸②1.9×10－3解析(1)①酸性废液中通入空气时，Fe2＋被空气中的氧气所氧化，离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O。该方法的优点是成本低且无污染。②溶液pH＝5，则c(OH－)＝10－9mol·L－1，根据Ksp[Fe(OH)3]＝3.5×10－38可计算出c(Fe3＋)为3.5×10－11mol·L－1。③根据Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33，可计算出溶液pH＝5时，c(Al3＋)＝1.0×10－6mol·L－1，Al3＋也完全沉淀，故可能混有的杂质是Al(OH)3。Al(OH)3溶于强碱，而Fe(OH)3不溶，故可用NaOH溶液除去。(2)②Ag＋(aq)＋2NH3·H2O(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)＋2H2O(l)K1＝eq\f(c{[Ag（NH3）2]＋},c（Ag＋）·c2（NH3·H2O）)，AgCl(s)＋2NH3·H2O(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)＋Cl－(aq)＋2H2O(l)K2＝eq\f(c（Cl－）·c{[Ag（NH3）2]＋},c2（NH3·H2O）)＝eq\f(c（Cl－）·c{[Ag（NH3）2]＋},c2（NH3·H2O）)×eq\f(c（Ag＋）,c（Ag＋）)＝K1×Ksp(AgCl)＝1.10×107×1.76×10－10≈1.9×10－3。13．三盐(3PbO·PbSO4·H2O，相对分子质量为990)可用作聚氯乙烯的热稳定剂，不溶于水。以铅泥(主要成分为PbO、Pb及PbSO4等)为原料制备三盐的工艺流程如下图所示。已知：Ksp(