1、课时作业29难溶电解质的溶解平衡授课提示:对应学生用书第351页基础题组1(2017新乡模拟)向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加水,下列叙述正确的是()AAgCl的溶解度增大BAgCl的溶解度、Ksp均不变CKsp(AgCl)增大DAgCl的溶解度、Ksp均增大解析:AgCl(s)在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq),当加水稀释时,c(Ag)、c(Cl)减小,平衡正向移动,使AgCl溶解量增大,但是由于温度不变,所以该物质的溶解度、Ksp均不变。答案:B2(2017大同一模)已知一定量Ca(OH)2固体溶于水后,存在以下平衡状态:Ca(OH)2(s) Ca2
2、(aq)2OH(aq),Ksp4.7106,下列措施可使Ksp增大的是()A升高温度B降低温度C加入适量CaO固体D加入适量Na2CO3固体解析:由于Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。而大多数电解质的Ksp随温度的升高而增大,但个别物质如Ca(OH)2,Ksp随温度的升高而降低。答案:B3(2017郑州模拟)下表是Fe2、Fe3、Zn2被OH完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2、Fe3杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是()金属离子Fe2Fe3Zn2完全沉淀时的pH7.74.56.5A.H2O2、ZnOB氨水CKMnO4、ZnCO3 DNaOH溶液解析:要使Fe2
3、和Fe3全部除去,由题给信息可知,需将Fe2全部氧化成Fe3,再调节溶液pH范围为4.5pHc(CH3COO)c(H)c(OH)BNa2CO3溶液加水稀释后,恢复至原温度,pH增大和KW不变C一定温度下,pH6的HCl溶液和pH6的NH4Cl溶液中,c(H)相等D在Na2S溶液中加入AgCl固体,溶液中c(S2)不变化解析:CH3COO水解使溶液显碱性,则0.1 mol/L CH3COONa溶液中:c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H),A错误;Na2CO3溶液显碱性,加水稀释虽促进了碳酸根离子的水解,但溶液体积的增大是主要的,所以溶液中OH的浓度还是减小的,则pH减小,由于温度不变,
4、则KW也不变,B错误;一定温度下,c(H)10pH,则pH6的HCl溶液和pH6的NH4Cl溶液中,c(H)相等,均为106 mol/L,C正确;溶解度小的沉淀能转化为溶解度更小的沉淀,所以在Na2S溶液中加入AgCl固体,会生成Ag2S沉淀,则溶液中c(S2)减小,D错误。答案:C5(2017西安期末)已知Ksp(AgCl)1.561010,Ksp(AgBr)7.71013,Ksp(Ag2CrO4)91011。某溶液中含有Cl、Br和CrO,浓度均为0.010 molL1,向该溶液中逐滴加入0.010 molL1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()ACl、Br、CrO BC
5、rO、Br、ClCBr、Cl、CrO DBr、CrO、Cl解析:根据溶度积的定义,Cl、Br和CrO,浓度均为0.010 molL1,氯离子沉淀时银离子的最小值是1.561010/0.010 molL11.56108 molL1,溴离子沉淀时银离子的最小值是7.71013/0.010 molL17.71011 molL1,CrO沉淀时银离子的最小值是(91011/0.010 molL1)1/23104.5 molL1,所以当银离子的浓度相等时,沉淀所需银离子浓度小的先沉淀,所以三种离子的沉淀的先后顺序是Br、Cl、CrO。答案:C6(2017运城月考)化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中
6、的Cu2:Cu2(aq)MnS(s) CuS(s)Mn2(aq),下列说法错误的是()AMnS的Ksp比CuS的Ksp大B该反应达到平衡时c(Mn2)c(Cu2)C往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2)变大D该反应的平衡常数K解析:根据沉淀由溶度积大向溶度积小的转化方向进行可知,Ksp(MnS)Ksp(CuS),A项正确;该反应达平衡时c(Mn2)、c(Cu2)保持不变,但不一定相等,B项错误;往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,平衡向正反应方向移动,c(Mn2)变大,C项正确;该反应的平衡常数K,D项正确。答案:B7(2017济南二中期末)已知Ag2SO4的Ksp为2.0105
7、,将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和,该过程中Ag和SO浓度随时间变化关系如下图饱和Ag2SO4溶液中c(Ag)0.034 molL1。若t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.020 molL1 Na2SO4溶液,下列示意图中,能正确表示t1时刻后Ag和SO浓度随时间变化关系的是()解析:Ag2SO4刚好为100 mL的饱和溶液,因为c(Ag)0.034 molL1,所以c(SO)0.017 molL1;当加入100 mL 0.020 molL1 Na2SO4溶液后,c(SO)0.018 5 molL1,c(Ag)0.017 molL1(此时QcKsp)。由计算可知选B。
8、答案:B8(2017德州一中)已知:25 时,Ksp(BaSO4)11010,Ksp(BaCO3)1109。(1)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。胃酸酸性很强(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_(用溶解平衡原理解释)。万一误服了少量BaCO3,应尽快用大量0.5 molL1 Na2SO4溶液给患者洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2浓度仅为_molL1。(2)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溶液处理,使之转化为疏松、易溶于
9、酸的CaCO3,而后用酸除去。CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为_。请分析CaSO4转化为CaCO3的原理:_。解析:BaSO4(s) Ba2(aq)SO(aq),由于Ba2、SO均不与H反应,无法使平衡移动。c(Ba2)21010 molL1。答案(1)对于平衡BaSO4(s) Ba2(aq)SO(aq),H不能减少Ba2或SO的浓度,平衡不能向溶解的方向移动21010(2)CaSO4(s)CO(aq) CaCO3(s)SO(aq)CaSO4存在沉淀溶解平衡,加入Na2CO3溶液后,CO与Ca2结合生成CaCO3沉淀,Ca2浓度减小,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动能力题组1(
10、2017宝鸡模拟)常温下,有关物质的溶度积如表所示。物质CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)3Ksp4.961096.821064.681065.6110122.641039下列有关说法不正确的是()A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pH8时,c(Mg2)c(Fe3)2.1251021D无法利用Ca(OH)2制备NaOH解析:A项中KspMg(OH)2Ksp(MgC
11、O3),所以用NaOH溶液可使Mg2沉淀更完全;同理可知B正确;C项中pH8即c(OH)1106 molL1,当两种沉淀共存时,有,代入数据,则有题中结果,C正确;D项可用下述反应实现:Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH,D错误。答案:D2(2017焦作一模)某温度下,难溶物FeR的水溶液中存在平衡:FeR(s) Fe2(aq)R2(aq),其沉淀溶液平衡曲线如下图所示。下列说法正确的是()A可以通过升温实现由a点变到c点Bb点对应的Ksp等于a点对应的KspCd点可能有沉淀生成D该温度下,Ksp41018解析:升高温度,Fe2和R2的浓度同时增大,A项错误;曲线上的点,均为平衡
12、点,温度不变,Ksp不变,B项正确;d点相对于平衡点a点,c(Fe2)相同,d点c(R2)小于a点,没有沉淀生成,C项错误;选a点或b点计算,Ksp(FeR)21018,D项错误。答案:B3(2017咸阳期末)20 时,PbCl2(s)在不同浓度盐酸中的最大溶解量(单位:gL1)如图所示。下列叙述正确的是()A盐酸浓度越大,Ksp(PbCl2)越大BPbCl2能与一定浓度的盐酸反应Cx、y两点对应的溶液中c(Pb2)相等D往含Pb2的溶液中加入过量浓盐酸,可将Pb2完全转化为PbCl2(s)解析:Ksp(PbCl2)只与温度有关,盐酸浓度改变时,KW(PbCl2)不变,A项错误;增大盐酸浓度,
13、PbCl2(s)的溶解平衡逆向移动,PbCl2的溶解量减小,而c(HCl)大于1 molL1时,增大c(HCl),PbCl2(s)的溶解量增大,说明PbCl2能与一定浓度的盐酸反应,B项正确;x、y两点PbCl2的溶解量相等,但y点时HCl与PbCl2发生了反应,故x、y两点对应的溶液中c(Pb2)不相等,C项错误;PbCl2(s)存在溶液平衡,且PbCl2(s)能与浓盐酸反应,故往含Pb2的溶液中加入过量浓盐酸,不能将Pb2完全转化为PbCl2(s),D项错误。答案:B4(2017烟台期末)25 时,向50 mL 0.018 molL1 AgNO3溶液中加入50 mL 0.02 molL1盐
14、酸生成沉淀。已知:Ksp(AgCl)1.81010,则生成沉淀后的体系中c(Ag)为()A1.8107 molL1 B1.8108 molL1C1.8109 molL1 D1.81010 molL1解析:反应后溶液中c(Cl)(501030.002)mol0.1 L1103 molL1,Ksp(AgCl)c(Cl)c(Ag)1.81010,故c(Ag)1.8107 molL1。答案:A5(2017洛阳月考)已知难溶性物质K2SO4MgSO42CaSO4在水中存在如下平衡:K2SO4MgSO42CaSO4(s) 2Ca22KMg24SO,不同温度下,K的浸出浓度与溶浸时间的关系如图所示,则下列说
15、法错误的是()A向该体系中加入饱和NaOH溶液,溶解平衡向右移动B向该体系中加入饱和碳酸钠溶液,溶解平衡向右移动C升高温度,反应速率增大,平衡向正反应方向移动D该平衡的Kspc(Ca2)c(K)c(Mg2)c(SO)解析:A项,已知K2SO4MgSO42CaSO4(s) 2Ca22KMg24SO,加入饱和NaOH溶液,OH和Mg2结合生成Mg(OH)2沉淀,c(Mg2)减小,溶解平衡右移,A项正确;B项,加入饱和碳酸钠溶液,CO和Ca2结合生成CaCO3沉淀,c(Ca2)减小,溶解平衡右移,B项正确;C项,由图可知,升高温度,反应速率增大,且c(K)增大,说明平衡正向移动,C项正确;D项,K2
16、SO4MgSO42CaSO4(s) 2Ca22KMg24SO,则该平衡的Kspc2(Ca2)c2(K)c(Mg2)c4(SO),D项错误。答案:D6(2017银川一模)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Kspcm(An)cn(Bm),称为难溶电解质的溶度积。已知25 时,以下五种物质的Ksp:物质AgClAg2CrO4AgBrAgIAg2SKsp21010210125.410138.310176.31050颜色白色砖红色淡黄色黄色黑色现以0.1 molL1的AgNO3溶液测定某溶液中c(Cl),适宜作滴定指示剂的物质是()AK2CrO4 BKBrCKI DK
17、2S解析:若用AgNO3去滴定溶液中的Cl,则选用的指示剂与Ag反应生成物的溶解度应大于AgCl的溶解度,根据Ksp数据可知,只有Ag2CrO4的溶解度大于AgCl的溶解度,且Ag2CrO4为砖红色沉淀,颜色变化明显,故可用K2CrO4作该实验的滴定指示剂。答案:A7(2017青岛二中期末)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、SO)中回收氧化铁流程如图所示:已知:常温下KspMg(OH)21.21011;KspFe(OH)22.21016;KspFe(OH)33.
18、51038;KspAl(OH)31.01033(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:_,指出使用空气的优点是_。(2)已知Fe3(aq)3OH(aq)=Fe(OH)3(s)HQ1 kJmol1,题(1)中每生成1 mol含铁微粒时,放热Q2 kJ,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pH5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)_。(4)有人用氨水调节溶液pH,在pH5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。解析:(1)酸性废液中通入空气时
19、,Fe2被空气中的氧气所氧化,离子方程式为4Fe2O24H=4Fe32H2O。该方法的优点是耗费少且无污染。(2)根据盖斯定律:1 mol Fe2全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应H(Q2Q1) kJmol1。(3)溶液pH5,则c(OH)109 molL1,根据KspFe(OH)33.51038可计算出c(Fe3)为3.51011 molL1。(4)根据KspAl(OH)31.01033,可计算出溶液pH5时,c(Al3)1.0106molL1,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。答案:(1)4Fe2O
20、24H=4Fe32H2O耗费少且无污染(2)(Q2Q1) kJmol1(3)3.51011 molL1(4)Al(OH)3NaOH8(2017丹东联考)已知25 时,CH3COONH4溶液呈中性。.将0.1 molL1的CH3COOH溶液与0.1 molL1的NaOH溶液等体积混合(混合溶液的体积变化忽略不计),测得混合溶液的pH9。回答下列问题:(1)用离子方程式表示混合溶液的pH9的原因_。(2)混合后溶液中c(CH3COOH)_molL1(填写精确值)。(3)相同温度相同浓度的下列四种溶液:(NH4)2CO3CH3COONH4(NH4)2SO4NH4Cl,pH由大到小的排列顺序为_(填序
21、号)。.Mg(OH)2沉淀可溶解于NH4Cl溶液。同学对有关该反应的原理的解释如下:甲同学认为是NH4Cl水解,溶液呈酸性,H中和了Mg(OH)2电离出的OH导致沉淀溶解;乙同学认为是NH与Mg(OH)2电离出的OH反应生成弱电解质NH3H2O,导致沉淀溶解。(4)丙同学不能肯定哪位同学的解释合理,于是选用下列一种试剂来验证甲、乙两同学的观点,他选用的试剂是()ANH4NO3 BCH3COONH4CNaOH DNH3H2O(5)丙同学选择该试剂的理由是:_。(6)丙同学将所选试剂滴加到Mg(OH)2悬浊液中,Mg(OH)2溶解,由此可知:_(填“甲”或“乙”)的解释更合理。Mg(OH)2沉淀与
22、NH4Cl溶液反应的离子方程式为:_。(7)现有Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀的混合物,若除去Mg(OH)2得到纯净的Al(OH)3,可用_(填写所用试剂的化学式,试剂从本题涉及的试剂中选取,下同);若除去Al(OH)3得到纯净的Mg(OH)2,可用_。解析:.由题意知,醋酸与氢氧化钠恰好完全反应生成醋酸钠,(1)醋酸根离子水解使溶液显碱性。(2)溶液中存在电荷守恒:c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH),物料守恒:c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH),由得:c(CH3COOH)c(OH)c(H)(105109) molL1;(3)碳酸铵溶液显碱性,醋酸铵溶液显中性,碳
23、酸铵和氯化铵溶液都显酸性,其中硫酸铵溶液中铵根离子浓度大,水解生成的氢离子浓度大,故pH由大到小顺序为。.甲的解释是铵银离子水解生成的H与Mg(OH)2电离出的OH发生中和反应生成H2O,促进Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动,使Mg(OH)2溶解,因醋酸铵溶液呈中性,若将醋酸铵溶液滴入Mg(OH)2的悬浊液中,氢氧化镁不溶解,则甲同学的解释正确;乙的解释是NH4Cl溶液中的NH与Mg(OH)2电离出的OH反应生成弱碱NH3H2O,促进Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动,使Mg(OH)2溶解,所以若将醋酸铵溶液滴入Mg(OH)2的悬浊液中,氢氧化镁溶解,则乙同学的解释正确。答案:(1)CH3COOH2OCH3COOHOH(2)(105109)(3)(4)B(5)CH3COONH4溶液呈中性,不存在甲同学观点中的条件,以此确认乙同学的观点是否正确(6)乙Mg(OH)22NH=Mg22NH3H2O(7)NH4NO3(或CH3COONH4等铵盐均可)NaOH