课时分层训练(二十七) 难溶电解质的溶解平衡
(建议用时:45分钟) A级 基础达标
1.(2024·黄冈高三模拟)有关CaCO3的沉淀溶解平衡的说法中,不正确的是( )
A.CaCO3沉淀析出和沉淀溶解不断进行,但速率相等 B.CaCO3难溶于水,其饱和溶液不导电,属于弱电解质 C.升高温度,CaCO3沉淀的溶解度增大
D.向CaCO3溶解平衡体系中加入纯碱固体,会有CaCO3析出
B [CaCO3固体在溶液中达到溶解平衡后,沉淀溶解与沉淀生成速率相等,但不为0;CaCO3难溶于水,但溶解的部分是完全电离的,电离出Ca和CO3,属于强电解质;一般来说,升高温度,有利于固体物质的溶解;向CaCO3溶解平衡体系中加入纯碱固体,增大了CO3浓度,使溶解平衡向左移动,从而析出CaCO3。] 2.下列说法正确的是 ( )
①难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,溶液中各种离子的溶解(或沉淀)速率都相等 ②难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动 ③向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液,则SO4沉淀完全,溶液中只含Ba、Na和Cl,不含SO4
④Ksp小的物质其溶解能力一定比Ksp大的物质的溶解能力小
⑤为减少洗涤过程中固体的损耗,最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀 ⑥洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好 A.①②③ C.⑤
B.①②③④⑤⑥ D.①⑤⑥
-
2-
2-
2+
+2-
2+
2-
C [①难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,不同离子溶解(或沉淀)的速率不一定相等,这与其化学计量数有关;②难溶电解质是固体,其浓度可视为常数,增加它的量对平衡无影响;③生成BaSO4沉淀后的溶液中仍然存在Ba和SO4,因为有BaSO4的沉淀溶解平衡存在;④同类型物质的Ksp越小,溶解能力越小,不同类型的物质则不能直接比较;⑤稀H2SO4可以抑制BaSO4的溶解;⑥洗涤沉淀一般2~3次即可,次数过多会使沉淀溶解。]
3.实验:①0.1 mol·L AgNO3溶液和0.1 mol·LNaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;②向滤液b中滴加0.1 mol·L KI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加0.1 mol·LKI溶液,沉淀变为黄色。 下列分析不正确的是 ( )
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)B.滤液b中不含有Ag
1
+
-1
-1
-1
-12+
2-
Ag(aq)+Cl(aq)
+-
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶
B [在浊液a中,存在AgCl的沉淀溶解平衡,即在滤液b中,仍含有少量Ag,故在b中生成了AgI沉淀,A正确,B错误;向白色沉淀AgCl中滴加KI溶液生成黄色AgI,由此可说明AgI比AgCl更难溶,C、D项都正确。] 4.25 ℃时,下列5种盐的溶度积常数(Ksp)分别是:
Ag2SO4 1.4×10 -5+
Ag2S 6.3×10-50AgCl 1.8×10-10AgBr 7.7×10-13AgI 8.51×10-16 结合相关数据分析,下列说法不正确的是 ( ) A.除去溶液中的Ag用硫化钠溶液比硫酸钠效果好 B.向AgCl(s) 中c(Ag)不变
C.向少量溴化银悬浊液中加入足量饱和食盐水,沉淀颜色会由浅黄色变为 白色
D.向生成的黄色AgI沉淀中滴加少量Na2S溶液,沉淀会变为黑色
B [A项,Ag2S的溶度积比Ag2SO4的小,更易生成Ag2S沉淀,A项正确;B项,由于温度一定时氯化银的溶度积一定,加入少量氯化钠会增加氯离子浓度,平衡逆向移动,所以溶液中银离子浓度会减小,B项错误;C项,由于饱和NaCl溶液中Cl的浓度较大,溴化银沉淀会转化为氯化银沉淀,C项正确;D项,由于硫化银更难溶,所以碘化银会转化为黑色的硫化银,D项正确。]
5.(2024·湖北七市联考)常温下,取一定量的PbI2固体配成饱和溶液,T时刻改变某一条件,离子的浓度变化如图所示[注:第一次平衡时c(I)=
2×10 mol·L,c(Pb)=1×10 mol·L],下列有关说法正确的是 ( )
【导学号:97500164】
-3
-1
2+
-3
-1
-
-
+
+
Ag(aq)+Cl(aq)平衡体系中加入少量氯化钠固体,溶液
+-
A.常温下,PbI2的Ksp=2×10
B.温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,PbI2的溶解度不 变,Pb浓度不变 C.常温下Ksp(PbS)=8×10 +S(aq)
2-
-28
2+
-6
,向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液,PbI2(s)
-
18
PbS(s)+2I(aq)反应的化学平衡常数为5×10
2
D.T时刻改变的条件是升高温度,PbI2的Ksp增大 C [由PbI2
Pb+2I得Ksp=c(Pb)·c(I)=1×10×(2×10)=4×10,A
2+
2+
-
2+
2
-
-3
-32
-9
错误;由于硝酸铅是强电解质,完全电离产生Pb,温度不变,PbI2的溶度积不变,但Pb浓度增大,B错误;PbI2(s)+S(aq)
2+
2-
PbS(s)+2I(aq)反应的平衡常数K=
-
c2(I-)/c(S2-)=Ksp(PbI2)/Ksp(PbS)=4×10-9/8×10-28=5×1018,C正确;T时刻若改变
的条件是升高温度,c(Pb)、c(I)均呈增大趋势,D错误。]
6.(2024·南阳模拟)某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:p(Ba)=-lg c(Ba),p(SO4)=-lg c(SO4)。下列说法正确的是 ( )
2+
2-
2-
2+
2+
-
A.该温度下,Ksp(BaSO4)=1.0×10
-24
B.a点的Ksp(BaSO4)小于b点的Ksp(BaSO4) C.d点表示的是该温度下BaSO4的不饱和溶液 D.加入BaCl2可以使溶液由c点变到a点
D [由图像可知,Ksp=c(Ba)·c(SO4)=10-p(Ba)·10-p(SO4)=10
2+
2+
2+
2-
2+
2-
-10
,A错误;
处于同一温度下,Ksp相等,B错误;d点时p(Ba)偏小,则c(Ba)偏大,溶液过饱和,C错误;加入BaCl2,c(Ba)增大,平衡正向移动,则可使溶液由c点变到a点,D正确。] 7.(2024·太原质检)已知AgI为黄色沉淀,AgCl为白色沉淀。25 ℃时,AgI固体溶于水形成的饱和溶液中c(Ag)=1.22×10 mol·L,AgCl固体溶于水形成的饱和溶液中c(Ag
+
+
-8
-1
2+
)=1.30×10 mol·L。若在5 mL含有KCl和KI浓度均为0.01 mol·L的混合溶
-1
-5-1-1
液中,滴加8 mL 0.01 mol·L的AgNO3溶液,则下列叙述中不正确的是( ) A.溶液中所含溶质的离子浓度大小关系为c(NO3)>c(K)>c(Cl)>c(I)> c(Ag)
B.溶液中先产生AgI沉淀
C.AgCl的溶度积常数Ksp的数值为1.69×10
-10
+
-
+
-
-
D.若在AgCl悬浊液中滴加KI溶液,白色沉淀可能转变 成黄色沉淀
A [根据题意可得出25 ℃时,Ksp(AgCl)=1.30×10×1.30×10=1.69×10
-5
-5
-10
,
Ksp(AgI)=1.22×10-8×1.22×10-8≈1.49×10-16,因为AgCl和AgI的构型相同,所以
AgI的溶解度更小,则B、C、D项正确,A项错误。]
8.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,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。 已知:某温度下,Ksp(BaCO3)=5.1×10;Ksp(BaSO4)=1.1×10
-9
-10
。下列推断正确的是( )
3
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(Ba)=1.0×10 mol·L的溶液时,会引起钡离子中毒 D.可以用0.36 mol·L的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃
D [胃液中为盐酸环境,难溶的碳酸盐在胃液中会溶解,故A、B错误;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(Ba)=KspBaSO4≈1.05×10mol·L>1.0×10 mol·L,故误饮c(Ba)=1.0×10 mol·L的溶液时,不会引起钡离子中毒,故C错误;用
1.1×10
0.36 mol·L的Na2SO4溶液洗胃时,胃液中:c(Ba)=Ksp(BaSO4)/c(SO)=
0.36
-1
2+
2-4
-10
-5
-1
-5
-1
2+
-5
-1
2+
-1
2+
-5
-1
mol·L≈3.1×10
-1-10
mol·L<1.05×10 mol·L,故D正确。]
-9
-1-5-1
9.已知部分钡盐的溶度积如下:Ksp(BaCO3)=5.1×10,Ksp[Ba(IO3)2]=6.5× 10
-10
,Ksp(BaSO4)=1.1×10
2-
-
2-
-10
,Ksp(BaCrO4)=1.6×10
-1
-10
。一种溶液中存在相同浓度的
CO3、CrO4、IO3、SO4,且浓度均为0.001 mol·L,若向该溶液中逐滴滴入BaCl2溶液,首先发生的离子反应为( )
【导学号:97500165】
A.Ba+CO3===BaCO3↓ B.Ba+CrO4===BaCrO4↓ C.Ba+2IO3===Ba(IO3)2↓ D.Ba+SO4===BaSO4↓
D [根据溶度积公式及溶液中阴离子的浓度,可以计算出开始出现BaCO3、BaCrO4、Ba(IO3)2、BaSO4沉淀时c(Ba)分别为5.1×10 mol·L、1.6×10 mol·L、6.5×10
-4
2+
-6
-1
-7
-1
2+
2-
2+
-
2+
2-
2+
2-
2-
mol·L、1.1×10 mol·L,故最先出现的沉淀是BaSO4,D项正确。]
-1-7-1
10.(2015·全国Ⅱ卷,改编)有关数据如表所示:(25 ℃)
化合物 Mg(OH)2 10-11Fe(OH)2 10-17Fe(OH)3 10-39Zn(OH)2 10-17Ksp近似值 Mg
2
(1)将Mg(OH)2溶于一定的水中形成Mg(OH)2的悬浊液。悬浊液中存在Mg(OH)2(s)+
(aq)+2OH(aq)。将悬浊液分为3份。
2+
-
①第一份加入NaOH溶液,c(Mg)________(填“变大”“变小”或“不变”,下同),
m[Mg(OH)2]________。
②第二份加入FeCl3溶液,c(OH)________,m[Mg(OH)2]________。 ③第三份加入NH4Cl固体,c(Mg)________,平衡向________移动。
(2)①写出Fe(OH)3的Ksp表达式为________,25 ℃ Fe(OH)3溶于水形成的饱和溶液中
2+-
c(Fe3+)约为________。
4
②用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解,铁变为________,加碱调节至pH为________时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10 mol·L时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为________时,锌开始沉淀(假定Zn浓度为0.1 mol·L)。若上述过程不加H2O2后果是____________________________,
原因是__________________________________________________________。 (3)25 ℃时,3Zn(OH)2(s)+2Fe________。
(4)25 ℃ 将0.000 1 mol/L的FeCl3溶液与pH=9的NaOH溶液等体积混合,是否有Fe(OH)3沉淀生成?写出判断过程。
【解析】 (2)①Ksp=c(Fe)·c(OH)=10
3+
3
-
-39
3+2+
-1
-5
-1
2Fe(OH)3(s)+3Zn
2+
的反应平衡常数K为
,
27c(Fe)=10
-5
3
43+-39
,故c(Fe) =
-39
3+
≈4.4×10
-10.8
。
②1×10×c(OH)=10=10
-17
-
-8
-
34--11.32-
,c(OH)=10-=10 mol/L,故pH=2.7,0.1×c(OH)
3
,c(OH)=10 mol/L,故pH=6。
]27
=10。 3]
2
K3OHsp[Zn(3)K=2
Ksp[FeOH
-5
0.000 1?10?31-19(4)×?=×10>Ksp[Fe(OH)3],有沉淀生成。 ?2?2?16
【答案】 (1)①变小 变大 ②变小 变小 ③变大 右 (2)①Ksp=
c(Fe3+)·c3(OH-) 4.4×10-10.8 mol/L ②Fe3+ 2.7 6 无法将Zn2+和Fe2+分离
0.0001?11-5?327
Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近 (3)10 (4)Qc=×?×10?=×
2?2?1610
-19
>Ksp[Fe(OH)3],有Fe(OH)3沉淀生成
-10
11.已知:25 ℃时,Ksp(BaSO4)=1×10,Ksp(BaCO3)=1×10。
【导学号:97500166】
-9
(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 mol·LNa2SO4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Ba浓度仅为______mol·L。 (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、易溶于酸的CaCO3,而后用酸除去。
5
2+
-1
-1