1、高二化学试题(上)第十二单元 沉淀溶解平衡(试卷总分100分,考试时间90分钟)特 别 提 示本单元主要考查:鲁科版选修4第3章第3节内容解题时要注意:知道难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡,并能结合实例进行描述;掌握难溶电解质的溶解平衡及溶解平衡的应用;运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题;能描述沉淀溶解平衡,写出溶度积的表达式;掌握简单的利用KSP的表达式,计算溶液中相关离子的浓度;知道溶度积的含义,知道溶度积是沉淀平衡的平衡常数、溶度积可以反映难溶电解质在水中的溶解能力;培养知识迁移能力、动手实验的能力和逻辑推理能力。重点、难点:难溶电解质的溶解平衡,沉淀的转化,溶度积和溶
2、解度的有关计算。可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Fe 56 Cu 64 第I卷(选择题 共54分)一.选择题(本题包括18小题,每小题3分,共54分。每小题只有一个选项符合题意)1. 下列说法正确的是 ( )A. 溶度积小的物质一定比溶度积大的物质溶解度小B. 对同类型的难溶物,溶度积小的一定比溶度积大的溶解度小C. 难溶物质的溶度积与温度无关D. 难溶物的溶解度仅与温度有关1.B (解析:只有同种类型的才能比较;溶度积与物质的性质及温度有关。)2.有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是 ( )A. AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速
3、率相等B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度减小D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变2.A (解析:沉淀溶解平衡和其他平衡一样,是动态平衡。) 3.向5mLNaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继续滴加一滴KI溶液并振荡,沉淀变为黄色,再滴入一滴Na2S溶液并振荡,沉淀又变为黑色,根据上述变化过程,分析此三种沉淀物的溶解度关系为 ( )A. AgCl = AgI = Ag 2S B. AgCl AgI AgI Ag 2S D. AgI AgCl Ag 2S3.C (解析:沉淀向着溶解度减小的方向转化,即向降低离子
4、浓度的方向转化)4. 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 ( )A. 反应开始时,溶液中各离子的浓度相等 B. 沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等C. 沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变D. 沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解4.B (解析:反应开始时,各离子的浓度没有必然的关系;沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度不变,不一定相等;沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,由于固体的浓度为常数,平衡不移动。)5在平衡体系Ca(OH)2(s) Ca2+2OH-中,能使c(Ca2+)减小,而使c(OH-)增大的是( )A加入少量M
5、gCl2固体 B加入少量Na2CO3固体C加入少量KCl固体 D加入少量Ba(OH)2固体 5.B (解析:只有选项B加入少量Na2CO3固体后,生成CaCO3沉淀,钙离子的浓度减小,平衡向右移动,使c(Ca2+)减小,c(OH-)增大)6.将100mL0.1mol/L的AgNO3溶液加入足量的NaCl和NaF的混合溶液中,产生1.435g沉淀,则下列说法中正确的是 ( )A. 产生的沉淀为AgCl B. 产生的沉淀为AgF C. 产生的沉淀为AgCl和AgF D. AgF难溶于水6.A (解析:AgF易溶于水)7.在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀,若以Ksp表
6、示BaSO4的溶度积,则平衡后溶液中 ( )A. Ba2+= SO42- = (Ksp)1/2 B. Ba2+ SO42- Ksp , Ba2+= SO42-C. Ba2+ SO42- = Ksp Ba2+ SO42-D. Ba2+ SO42- Ksp Ba2+ SO42-7.C (解析:温度不变溶度积不变,原溶液是饱和溶液,加入BaCl2溶液产生沉淀,但Ba2+增大的部分不可能完全转化。)8在一定温度下,某硫酸铜饱和溶液蒸发a g水后,同时析出Wg胆矾。若保持温度不变,剩余溶液的质量分数为 ( )8.B (解析:因为原溶液是饱和溶液,所以a g水和Wg胆矾的组合即为该温度下的饱和溶液)9.
7、AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8 10-1 0和2.010-12,若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度,则下面的叙述中正确的是 ( )A.AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等 B. AgCl的溶解度大于Ag2CrO4 C.两者类型不同,不能由溶度积的大小直接判断溶解能力的大小D.都是难溶盐,溶解度无意义 9.C (解析:根据溶度积来判断溶解度或溶解能力,必须是相同类型的物质才能比较)10Mg(OH)2在下列四种情况下,其溶解度最大的是 ( )A. 在纯水中 B. 在0.1 molL-1的HAc溶液中C. 在0.1 molL-1的NH3H2O溶液中 D. 在0.1 molL-1的M
8、gCl2溶液中10.B (解析:Mg(OH)2沉淀溶解平衡中,电离出的OH-与醋酸电离出来的H+反应,c(OH-)减小,溶解平衡向右移动,促进了溶解,所以溶解度增大。) ,11在盛有饱和碳酸钠溶液的烧杯中,插入惰性电极进行电解。若电解过程中始终保持温度不变,则通电一段时间后 ( )A.溶液的pH值增大 B.溶液中水分子数与碳酸根离子数之比将变大C.溶液中有晶体析出 D.溶液中Na+ 的数目不变11.C (解析:电解饱和碳酸钠溶液实为电解水,水少了,必然析出晶体。而溶液中水分子数与碳酸根离子数之比不会变大。可能变小,如原溶液很稀且析出的水多;也可能不变,如原溶液是饱和溶液。)12. 下列难溶盐的
9、饱和溶液中,Ag+浓度最大的是 ( )A. AgCl (); BAg2CO3 ();CAg2CrO4 (); DAgBr ()12.B (解析:利用Ksp判断溶解度的大小必须是同种类型,据此可知:在AgCl的饱和溶液中Ag+浓度大于AgBr中的,Ag2CO3的饱和溶液中Ag+浓度大于Ag2CrO4 中的;然后再具体计算AgCl 和Ag2CO3的饱和溶液中Ag+浓度。) 13. 一定温度下,某饱和碳酸钠溶液中碳酸钠的质量分数为w%,加入a g无水碳酸钠可析出b g碳酸钠晶体(Na2CO310H2O),则溶液中溶质的质量减少 ( )A.(b-a)g B.(b-a)w g C.(-a) g D.(b
10、-a)w%13.D (解析:依据题意,从溶液中析出的质量为(ba)g。)14. 把Ca(OH)2放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+2OH下列说法正确的是 ( )A恒温下向溶液中加CaO,溶液的pH升高B给溶液加热,溶液的pH升高C向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加D向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变14. C (解析:恒温下的饱和溶液,浓度不变pH不变;加热,氢氧化钙的溶解度降低,平衡向逆移动,pH减小;加入Na2CO3溶液,生成CaCO3,虽然平衡向右移动Ca(OH)2固体减小,但固体质量还是增加了;加入少量NaOH固体,Ca(
11、OH)2固体质量增加。)15. 某温度下4的溶解度是25,若温度不变,将32无水4粉末撒入水中形成饱和溶液,并有452晶体析出,则的取值范围是 ( )18128 36180 18128 3618015.C (解析:用极端法解题,若全形成饱和溶液,(10025)32128;若全形成452,(90160)3218。因既有452又有饱和溶液存在,所以的取值范围是:18128。答案选)16t时某盐饱和溶液的质量分数为26.8% ,取一定量的此饱和溶液,向其中加入wg无水盐。在t时,析出m g含结晶水的该盐的晶体,则从饱和溶液中析出的溶质的质量为( )A.m 26.8% B.m - w C.(w + m
12、)26.8% D.(m - w)26.8%16.D (解析:原溶液是饱和溶液,加入wg无水盐后必然会析出晶体,m g晶体减去w g无水盐就是原溶液中析出的部分饱和溶液的质量,再与质量分数相乘就是从溶液中析出的溶质的质量)17. 1L Ag2CrO4(式量303.8)饱和溶液中,溶有该溶质0.06257g,若不考虑离子强度、水解等因素,Ag2CrO4的Ksp是 ( )A. 3.510-11 B. 2.3610-11C. 4.2410-8 D. 8.7410-1217.A (解析:先计算1L溶液中溶解的Ag2CrO4的物质的量,再计算阴阳离子的物质的量浓度,然后据溶度积的定义计算即可。) 18.
13、Mg(OH)2在298.15K时的Ksp值为5.6110-12 mol3L3,则该温度时Mg2+为 ( )A. 1.1210-2 mol/L B. 1.1210-4 mol/L C. 5.6110-4mol/L D. 2.3710-6mol/L18.B 解析:Mg(OH)2(s) Mg2+ + 2OH- 设Mg(OH)2的溶解度为S,在饱和溶液中,Mg2+=S,OH-=2S Ksp (Mg(OH)2)=Mg2+OH-2=S(2S)2=4S3 =5.6110-12 所以:第II卷(非选择题 共46分)二.(本题包括7小题,共46分)19. (6分) 己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca
14、(OH)2(s)Ca2+2OH,CaCO3(s) Ca2+CO32。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2,CO2等,为了除去有害气体SO2变废为宝,常常用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气,反应产物为石膏。(1)写山上述两个反应的化学方程式: S02与CaCO3悬浊液反应 S02与Ca(OH)2悬浊液反应 (2)试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由 19答案:(每空2分,共6分)(1)2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4H2O)+2CO2 或 2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4H2O)+2CO2 2SO2+O2+2Ca(OH)2
15、+2H2O=2(CaSO42H2O) 或2SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2O(2) Ca(OH)2微溶于水,石灰水中Ca(OH)2浓度小,不利于吸收SO2 20. (6分)已知难溶于水的盐在水中存在溶解平衡,例如氯化银在水中的溶解平衡表示如下: (固)在一定温度下,水溶液中和的物质的量浓度的乘积为一常数,可用表示:181010。现把足量分别加入:100蒸馏水; 100011的3溶液中;100011的溶液中;1000011的2溶液中,充分搅拌后,浓度由大到小的顺序是_。在0113溶液中,的物质的量浓度为_。20.解析:根据题给信息,为一常数,在加入的溶液中越大,则越小。故由小
16、到大的顺序是:,且与溶液的体积无关。在011氯化铝溶液中181010013610101。答案:(每空3分,共6分) 61010121. (6分)(1)已知在常温下,的sp6251018,求此温度下的溶解度(设饱和溶液密度为11)_;(2)又知常温下,2饱和溶液中,与2间存在着22101022。在该温度,将足量投入2饱和溶液中,欲使溶液中2达到11,应调节溶液的值为_。21.答案:(每空3分,共6分)(1)22106;(2)2422. (7分)以BaS为原料制备Ba(OH)28H2O的过程是:BaS与HCl反应,所得溶液在7090C时与过量NaOH溶液作用,除杂、冷却后得到Ba(OH)28H2O
17、晶体。据最新报道,生产效率高、成本低的Ba(OH)28H2O晶体的新方法是使BaS与CuO反应(1)新方法的反应方程式为: ;(2)该反应反应物CuO是不溶物,为什么该反应还能进行: ;(3)简述新方法生产效率高、成本低的原因_。22答案:(共7分)(1)BaSCuO9H2OBa(OH)28H2OCuS也可写Ba(OH)2 (2分)(2)CuS的溶度积比CuO小得多(更难溶),有利于该反应正向进行。(2分)(3)CuS为难溶物(未反应的CuO也不溶),过滤后,将滤液浓缩、冷却,就可在溶液中析出Ba(OH)28H2O晶体,故生产效率高;CuS在空气中焙烧氧化可得CuO与SO2,故CuO可反复使用
18、(SO2可用于制硫的化合物),因而成本低。(3分)23.(6分),两种化合物的溶解度曲线如图,现要用结晶法从、混合物中提取(不考虑、共存时对各自溶解度的影响)。(1)取50混合物,将它溶入100热水,然后冷却至20。若要析出而不析出,则的质量分数最高不能超过_,(2)取混合物,将它们溶入100热水,然后冷却至10。若要使析出而不析出,请写出下列两种情况下,混合物的质量分数(%)应满足什么关系式:当时,_;当时,_。.答案:(每空分,共分)(1)40;(2);()24.(7分)(1)将一定量镁粉逐渐加入饱和FeCl3的棕黄色溶液中,首先看到溶液变成红褐色,并产生气泡;后来有少量的红褐色沉淀生成。
19、请回答下列问题:红褐色溶液是_,气泡的成分是_。用简洁的文字和反应方程式解释该实验的现象_。(2)已知spFe(OH)31.251038,sp Mg(OH)2=1.81011,当溶液中某离子的浓度小于1105 molL-1时,可认为该离子已沉淀完全。又知:lg2=0.3 ,lg5=0.7 ,则在3和Mg2的浓度均为0.1 molL-1的溶液中:什么沉淀也不生成时的最大pH应控制为_, 已知:pH= 4时,C (3)小于1105,通过数据分析说明,控制溶液的pH是否可将3和Mg2完全分离_。24. (7分)(1) Fe(OH)3胶体(1分), H2 (1分) 在FeCl3溶液中存在如下平衡:Fe
20、3+3 H2O Fe(OH)3+ 3H+,当加入镁粉时,发生反应Mg+2H+= Mg2+ +H2,消耗溶液中的H+,使上述平衡向右移动,先生成Fe(OH)3胶体而使溶液变红褐色,后产生少量红褐色沉淀。(2分)(2) 1.7 (1分) 当Fe3+沉淀完全时C (H+)=1104 molL-1 ,C(OH-)=11010 molL-1 则C(Mg2+)C(OH-)2 =0.1(11010)2=11021 sp Mg(OH)2 =1.81011 ,所以通过控制溶液的pH,可将3和Mg2完全分离。(2分)25. (8分)已知:某温度时,Ksp(AgCl)=Ag+Cl 1.81010Ksp(Ag2CrO
21、4)=Ag+2CrO2- 4 1.11012试求:(1)此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度,并比较两者的大小。(2)此温度下,在0.010mo1L-1的AgNO3溶液中,AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度,并比较两者的大小。解:(1)AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO42(aq)2x x则:(2x)2x=Ksp故: c(AgCl)c(Ag2CrO4) (4分)(2)在0.010 molL-1 AgNO3溶液中,c(Ag+)=0.010 molL-1AgCl(s)Ag(aq) Cl(aq)溶解平衡时: 0.010x x(0.010x)x1.81010 x很小, 0.010x 0.010x1.8108(molL1) 所以 c(AgCl)= 1.8108(molL1)对于:Ag2CrO4(s)2Ag(aq) CrO24(aq)溶解平衡时: 0.010x x (0.0102x)2x1.11012 x很小, 0.0102x0.010x1.1108(molL1) c(Ag2CrO4)1.110-8 (molL1)故: c(AgCl)c(Ag2CrO4) (4分)