1、课时分层提升练 二十七难溶电解质的溶解平衡一、选择题1.(2019玉溪模拟)下列说法中,正确的是()A.两种难溶盐电解质,其中Ksp小的溶解度一定小B.溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子,则Ksp小的一定先生成沉淀C.难溶盐电解质的Ksp与温度有关D.同离子效应使难溶盐电解质的溶解度变小,也使Ksp变小【解析】选C。只有相同类型的难溶电解质,Ksp越小,溶解度可能会小,不同类型的难溶电解质,不能根据Ksp判断溶解度的大小,A错误; 生成沉淀的先后还与离子的浓度有关,B错误;化学反应平衡常数只与反应本身的性质和温度有关,当难溶物确定时就只和温度有关了,与溶液中离子浓度无关,C正确;Ks
2、p只与温度有关,D错误。2.(2019铜川模拟)欲增大Mg(OH)2在水中的溶解度,可采用的方法是()A.增大pHB.加入2.0 molL-1 NH4ClC.加入0.1 molL-1MgSO4D.加入适量95%乙醇【解析】选B。增大溶液pH,溶液中c(OH-)增大,Mg(OH)2的溶解平衡逆移,溶解度降低,A错误; 加入2.0 molL-1NH4Cl,由于N与OH-结合使溶液中c(OH-)减小,Mg(OH)2的溶解平衡正移,溶解度增大,B正确;加入0.1 molL-1MgSO4,c(Mg2+)增大,Mg(OH)2的溶解平衡逆移,溶解度降低,C错误; 加入适量95%乙醇,对Mg(OH)2在水中的
3、溶解度无影响,D错误。3.(2019安庆模拟)已知298 K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.610-12,取适量的MgCl2溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡,测得pH=13.0,则下列说法不正确的是()A.所得溶液中c(H+)=10-13 molL-1B.所得溶液中由水电离产生的c(OH-)=10-13 molL-1C.所加的烧碱溶液的pH=13.0D.所得溶液中的c(Mg2+)=5.610-10 molL-1【解析】选C。pH=13.0,则所得溶液中的c(H+)=10-13 molL-1,A正确;溶液呈碱性,溶液中的H+都就由水电离出来的,故c水(OH-)=c水(H+)=
4、10-13 molL-1,B正确; MgCl2溶液中加NaOH溶液后混合溶液的pH=13,故所加NaOH溶液pH13,C错误;pH=13.0的溶液中c(OH-)=0.1 molL-1,故溶液中的c(Mg2+)= molL-1=5.610-10 molL-1,D正确。4.(2019濮阳模拟)已知Ksp(AgCl)=1.5610-10,Ksp(AgBr)=7.710-13, Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12,某溶液中含有Cl-, Br-和Cr,浓度均为0.010 mo1L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 molL-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为() A.Cl- 、
5、Br-、CrB.Cr、Br-、Cl- C.Br-、Cl-、CrD.Br- 、Cr、Cl-【解析】选C。析出沉淀时,AgCl溶液中c(Ag+)=molL-1 =1.5610-8 molL-1;AgBr溶液中c(Ag+)= molL-1=7.710-11 molL-1;Ag2CrO4溶液中c(Ag+)= molL-1=310-5 molL-1;c(Ag+)越小,则越先生成沉淀,所有这三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、Cr,C项正确。5.(2019大庆模拟)已知25 时,Mg(OH)2的Ksp = 5.610-12,MgF2的Ksp = 7.410-11。下列说法正确的是()A.25 时
6、,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大B.25 时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者c(Mg2+)大C.25 时,Mg(OH)2固体在同体积同浓度的氨水和NH4Cl溶液中的Ksp 比较,前者小D.25 时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入饱和NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成MgF2【解析】选A。Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),在其悬浊液中加入NH4Cl固体后,N会与OH-结合为弱碱氨水,使溶解平衡右移,c(Mg2+)增大,A正确;前者的Ksp较小,且阴阳离子均为12,所以前者的c(Mg2+)小,B错误;Ksp只与
7、温度有关,C错误;当溶液中的离子积大于其Ksp时即可发生转化,D错误。6.(2019潍坊模拟)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法错误的是()A.溴酸银的溶解是放热过程B.温度升高时溴酸银溶解速度加快C.60 时溴酸银的Ksp约等于610-4D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯【解析】选A。随着温度升高溶解度逐渐增大,所以溴酸银的溶解是吸热过程,A选项错误;温度升高时,溴酸银溶解度增大,所以温度升高时溴酸银的溶解速度加快,B选项正确;C选项,60 时1 L水中约溶解6 g AgBrO3,c(Ag+)=c(Br)= c(AgBrO3)=0.025 molL-1
8、,Ksp=c(Ag+)c(Br)610-4,正确;根据图象可知,溴酸银的溶解度受温度的影响不大,而硝酸钾的溶解度受温度影响较大,所以硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯。【加固训练】 (2019长沙模拟)已知:pAg=-lgc(Ag+),KspAgCl=110-12如图是向10 mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1molL-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图象(实线)。根据图象所得下列结论正确的是()(提示:KspAgClKspAgI) A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 molL-1B.图中x点的坐标为(100,6 )C.图中x点表示
9、溶液中Ag+ 被恰好完全沉淀D.把0.1 molL-1的NaCl换成0.1 molL-1NaI则图象在终点后变为虚线部分【解析】选B。当氯化钠溶液的体积是0时,pAg=0,所以硝酸银溶液的浓度是1.0 molL-1的,A错误;pAg=6时,二者恰好反应,所以氯化钠溶液的体积是100 mL,B正确;当溶液中离子的浓度小于1.010-5molL-1时即可以认为沉淀达到完全,而x点溶液中银离子的浓度是1.010-5molL-1,C错误;由于碘化银的溶解度小于氯化银的,所以如果换成0.1 molL-1 NaI,则图象在终点后变为应该再实线的左侧,D错误。二、非选择题7.(2019南昌模拟)已知25时,
10、KspCu(OH)2=210-20。(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 molL-1,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于_。(2)要使0.2 molL-1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH为_。【解析】 (1)根据题意:当c(Cu2+)c(OH-)2=210-20时开始出现沉淀,则c(OH-)= = =10-9 molL-1,c(H+)=10-5 molL-1,pH=5,所以要生成Cu(OH)2沉淀,应调整pH5。(2)要使Cu2+浓度降至0.2 molL-1/1 000=21
11、0-4 molL-1,c(OH-)= 10-8 molL-1,c(H+)=10-6 molL-1。此时溶液的pH=6。答案: (1)5(2)68.(2019合肥模拟)已知在25 的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,但存在沉淀溶解平衡。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-)=1.810-10AgY(s)Ag+(aq)+Y-(aq)Ksp(AgY)c(Ag+)c(Y-)=1.010-12AgZ(s)Ag+(aq)+Z-(aq)Ksp(AgZ)=c(Ag+)
12、c(Z-)=8.710-17(1)根据以上信息,判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量/1 L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为_。(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y-)_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)在25时,若取0.188 g的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Y-的物质的量浓度为_。(4)由上述Ksp判断,在上述(3)的体系中,能否实现AgY向AgZ的转化?_ _,并简述理由: _。在上述(3)体系中,能否实现AgY向AgX的转化?_,根据你的观点
13、选答一项。若不能,请简述理由: _。若能,则实现转化的必要条件是_。【解析】(1)由于AgX、AgY、AgZ组成相似,所以可以根据其Ksp的大小判断其溶解度的大小,Ksp越大,其溶解度就越大,所以S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为S(AgX)S(AgY)S(AgZ)。(2)由于AgY比AgX更难溶,则向AgY的饱和溶液中加入AgX固体,发生沉淀的转化,AgX(s)+Y-(aq)AgY(s)+X-(aq),则c(Y-)减小。(3)25 时,AgY的Ksp=1.010-12,即溶液达到饱和时,c(Ag+)=c(Y-)=1.010-6 molL-1,而将0.188 g AgY溶于1
14、00 mL水中,形成的为饱和溶液(溶质还有未溶解的),则 c(Y-)=1.010-6 molL-1。(4)由于Ksp(AgZ)1.810-4 molL-1时,即可由AgY向AgX的转化。答案:(1)S(AgX)S(AgY)S(AgZ)(2)减小(3)1.010-6 molL-1(4)能Ksp(AgY)=1.010-12Ksp(AgZ)=8.710-17能当溶液中c(X-)1.810-4 molL-1时,AgY开始向AgX转化,若要实现AgY向AgX的转化,必须保持溶液中的c(X-)1.810-4 molL-1一、选择题1.(2019丽水模拟)在下列液体中,BaSO4的溶解度最大的是()A.1
15、molL-1硫酸溶液B.2 molL-1硫酸溶液C.纯水D.0.1 molL-1硫酸溶液【解析】选C。能使BaSO4(s)Ba2+(aq)+S(aq)平衡发生右移的因素,都能使BaSO4的溶解度增大,加入H2SO4溶液,由于同离子效应,使得平衡左移,故选C项。2.(2018全国卷)用0.100 molL-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 molL-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是()A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)c(Cl-)=Ksp(AgCl)C.相同实验条件下,若改为0.040 0
16、 molL-1 Cl-,反应终点c移到aD.相同实验条件下,若改为0.050 0 molL-1 Br-,反应终点c向b方向移动【解析】选C。选取横坐标为50 mL的点,此时向50 mL 0.050 0 molL-1的Cl-溶液中,加入了50 mL 0.100 molL-1的AgNO3溶液,所以计算出此时溶液中过量的Ag+浓度为0.025 molL-1(按照银离子和氯离子11沉淀,同时不要忘记溶液体积变为原来的2倍),由图示得到此时Cl-浓度约为110-8 molL-1(实际稍小),所以Ksp(AgCl)约为0.02510-8=2.510-10,所以其数量级为10-10,故A说法正确;B项在坐标
17、图中曲线表示沉淀溶解平衡曲线,每个点都满足c(Ag+)c(Cl-)= Ksp,故B正确;C项若c(Cl-)=0.0400 molL-1,则滴定终点是AgNO3体积为20 mL处,而图中a点对应的横坐标AgNO3体积为15 mL,故C错误;D项AgCl在水中的溶解度大于AgBr,故滴定终点时横坐标相同,而-lgc(Br-)-lgc(Cl-),即在c点的上方,故D说法正确。【加固训练】 (2019南京模拟)往含I-和Cl-的稀溶液中滴入AgNO3溶液,沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如图所示。则原溶液中的比值为()A.B.C.D.【解析】选C。根据I-+Ag+AgI(黄色),Cl-+Ag+
18、AgCl(白色),结合图示,可知I-、Cl-消耗AgNO3溶液的体积分别为V1、(V2-V1),因此在原溶液中 =。3.(2019连云港模拟)下表是五种银盐的溶度积常数(25 ):化学式AgClAg2SO4Ag2SAgBrAgI溶度积1.810-101.410-56.310-507.710-138.510-16下列说法错误的是()A.五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4B.将氯化银溶于水后,向其中加入Na2S,则可以生成黑色沉淀C.氯化银、溴化银和碘化银三种物质在常温下的溶解度按氯、溴、碘的顺序减小D.向100 mL 0.1 molL-1的Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 molL
19、-1的AgNO3溶液,有白色沉淀生成【解析】选D。混合液中c(S)c2(Ag+)= molL-1 mol2L-2110-7 mol3L-3,因为110-71.010-6 molL-1C.向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH,溶液中c(Zn2+)增大D.Zn(OH)2(s)+2HCOOH(aq)Zn2+(aq) +2HCOO-(aq)+2H2O(l)的平衡常数K=100【解析】选B。A.HCOO-的水解常数为=1.010-10,A正确;B.设Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中c(Zn2+)为x,则溶液中c(OH-)=2x,x(2x)2= KspZn(OH)2=1.010-18,解得x= mo
20、lL-11.010-6 molL-1,B错误; C.Zn(OH)2悬浊液中存在溶解平衡Zn(OH)2(s) Zn2+(aq)+2OH-(aq),加入HCOOH中和氢氧根离子,使平衡正向移动,溶液中c(Zn2+)增大,C正确;D.Zn(OH)2(s)+ 2HCOOH(aq)Zn2+(aq) +2HCOO-(aq)+2H2O(l)的平衡常数K=(HCOOH)KspZn(OH)2/=100,D正确。5.(2019长沙模拟)已知25 时一些难溶物质的溶度积常数如下:化学式Zn(OH)2ZnSAgCl溶度积510-172.510-221.810-10化学式Ag2SMgCO3Mg(OH)2溶度积6.310
21、-506.810-61.810-11根据上表数据,判断下列化学方程式不正确的是()A.2AgCl+Na2S2NaCl+Ag2SB.MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2C.ZnS+2H2OZn(OH)2+H2SD.Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2Mg(OH)2+2CaCO3+2H2O【解析】选C。根据溶度积常数可知,溶解度:ZnSZn(OH)2,由于发生复分解反应时生成溶解度更小的物质,故C项错误。6.(新题预测)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.KspFe(O
22、H)3KspCu(OH)2B.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【解析】选B。KspFe(OH)3=c(Fe3+)c3(OH-),KspCu(OH)2=c(Cu2+)c2(OH-),Fe3+、Cu2+浓度相等(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KspFe(OH)3KspCu(OH)2,A项正确;存在沉淀溶解平衡:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH
23、-(aq),加入NH4Cl固体,因为N水解产生H+,H+与OH-反应使平衡正向移动,c(Fe3+)增大,B项错误;c(H+) 和c(OH-)的乘积为Kw,而Kw仅与温度有关,则C项正确;该图为沉淀溶解平衡曲线,则在曲线上的任意点均达到平衡,即为饱和溶液,D项正确。二、非选择题7.(2019南京模拟)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。难溶物KspCa3(AsO4)26.810-19AlAsO41.610-16FeAsO45.710-21表1几种砷酸盐的Ksp污染物H2SO4As浓度28.42 gL-11.6 gL-1
24、排放标准pH690.5 mgL-1表2工厂污染物排放浓度及允许排放标准回答以下问题:(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=_molL-1。(2)写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式:KspCa3(AsO4)2=_,若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.010-4molL-1,c(As)的最大是_molL-1。(3)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),写出该反应的离子方程式_。(4)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价
25、砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为_;Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为_。【解析】(1)根据28.42 gL-1可知,硫酸的浓度是28.4298molL-1=0.29 molL-1。 (2)根据浓度积常数的表达式可知,KspCa3(AsO4)2=c3(Ca2+)c2(As)。若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.010-4molL-1,则根据浓度积常数可知,c(As)分别是1.610-11molL-1、5.710-17molL-1。所以最大值不能超过5.7 10-17molL-1。 (3)二氧化锰的还原产物
26、是Mn2+,所以方程式为2H+MnO2+H3AsO3 H3AsO4+Mn2+H2O。(4)由于废水中含有硫酸,所以最先生成的沉淀是硫酸钙沉淀。由于H3AsO4是弱酸,所以当溶液中pH调节到8左右时As浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀。答案:(1)0.29(2)c3(Ca2+)c2(As)5.710-17(3)2H+MnO2+H3AsO3H3AsO4+Mn2-+H2O(4)CaSO4H3AsO4是弱酸,当溶液中pH调节到8左右时As浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀【加固训练】一溶液中含有Fe3+和Fe2+,它们的浓度都是0.050 molL-1。如果要求Fe3+沉淀完全而Fe2+不生
27、成沉淀Fe(OH)2,需控制pH在何范围?已知:KspFe(OH)3=1.110-36KspFe(OH)2=1.6410-14(提示:当某离子浓度小于10-5 molL-1时可以认为该离子沉淀完全了)【解析】Fe3+沉淀完全时,c(Fe3+)为110-5 molL-1,则Fe3+沉淀完全时所需的c(OH-)为c(OH-)= molL-1= molL-14.810-11 molL-1,pH=14-pOH=14-10.3=3.7;Fe2+开始沉淀时所需c(OH-)为c(OH-)= molL-15.710-7 molL-1,pH=14-pOH=14-6.2=7.8,因此,溶液的pH控制在3.77.8之间,可使Fe3+沉淀完全而Fe2+不沉淀。答案:溶液的pH控制在3.77.8之间。
