(新课标)高考化学一轮总复习考点集训(二十七)难溶电解质
的溶解平衡(含解析)
(建议用时:40分钟) (对应考点集训第268页)
[A级 基础达标]
1.(2019·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
2+2-
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
2-
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。]
-1-1
2.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
-1
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
-1
c中滴加0.1 mol·L KI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)Ag(aq)+Cl(aq)
+
B.滤液b中不含有Ag
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。]
3.(2019·南昌模拟)25 ℃时,在氢氧化镁悬浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)2+--11Mg(aq)+2OH(aq),已知25 ℃时Ksp[Mg(OH),Ksp[Cu(OH)2]=1.8×102]=2.2×10-20
。下列说法错误的是( )
2+
A.若向Mg(OH)2悬浊液中加入少量NH4Cl(s),c(Mg)会增大
B.若向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuSO4溶液,沉淀将由白色逐渐变为蓝色
C.若向Mg(OH)2悬浊液中加入适量蒸馏水,Ksp保持不变,故上述平衡不发生移动 D.若向Mg(OH)2悬浊液中加入少量Na2S(s),固体质量将增大
-
C [向Mg(OH)2悬浊液中加入少量NH4Cl(s),c(OH)减小,Mg(OH)2沉淀溶解平衡
2+
正向移动,c(Mg)会增大,A项正确;向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuSO4溶液,由于Ksp[Mg
-11-20
(OH)2]=1.8×10 2+- 氧化铜沉淀,B项正确;加入少量水,Ksp保持不变,但c(Mg)、c(OH)减小,沉淀溶解平 2- 衡正向移动,C项错误;向Mg(OH)2悬浊液中加入少量Na2S(s),由于S水解呈碱性,所以 - 溶液中c(OH)增大,Mg(OH)2沉淀溶解平衡逆向移动,有Mg(OH)2固体析出,固体质量增大,D项正确。] 4.(2019·云南模拟)已知:298 K时,物质的溶度积如表所示。 化学式 CH3COOAg 2.3×10 -3AgCl 1.56×10-10Ag2CrO4 1.12×10-12Ag2S 6.7×10-15Ksp 下列说法正确的是( ) -1-1 A.298 K时,将0.001 mol·L的AgNO3溶液逐滴滴入0.001 mol·L的KCl和0.001 mol·L-1 的K2CrO4的混合液中,则先产生Ag2CrO4沉淀 -4-1-4-1 B.298 K时,向2.0×10 mol·L的K2CrO4溶液中加入等体积的2.0×10 mol·L的AgNO3溶液,则有Ag2CrO4沉淀生成(忽略混合时溶液体积的变化) + C.298 K时,向CH3COOAg悬浊液中加入盐酸,发生反应的离子方程式为CH3COOAg+H+Cl- ===CH3COOH+AgCl D.298 K时,四种物质饱和溶液的物质的量浓度:c(CH3COOAg)>c(AgCl)>c(Ag2CrO4)>c(Ag2S) [答案] C 5.(2019·太原模拟)已知lg 2=0.301 0, Ksp[Mn(OH)2]=2.0×10-13。实验室制氯气的废液中含c(Mn2+)=0.1 mol·L-1,向该 2+ 溶液中滴加稀氢氧化钠溶液至Mn完全沉淀的最小pH等于( ) A.8.15 B.9.3 C.10.15 D.11.6 2+-5-12+2- C [Mn沉淀较为完全时的浓度为1×10 mol·L,已知Ksp=c(Mn)·c(OH),c(OH)=10 -14- Ksp c(Mn2+) -1 = 2×10Kw-1-4-1+ mol·L,c(H)==-5 mol·L=2×10 1×10c(OH-) -13 2×10 mol·L=-4 2-10-1 ×10 mol·L, 2 所以pH=-lg? 1?2-10?=10+lg 2≈10.15。] ×10?2?2? -9 -10 6.已知部分钡盐的溶度积如下:Ksp(BaCO3)=5.1×10,Ksp[Ba(IO3)2]=6.5×10, -10-102-2- Ksp(BaSO4)=1.1×10,Ksp(BaCrO4)=1.6×10。一种溶液中存在相同浓度的CO3、CrO4、-2--1IO3、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( ) 2+2- A.Ba+CO3===BaCO3↓ 2+2- B.Ba+CrO4===BaCrO4↓ 2+- C.Ba+2IO3===Ba(IO3)2↓ 2+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+-6-1-7-1-4 mol·L、1.6×10 mol·L、6.5×10 mol·L2、BaSO4沉淀时c(Ba)分别为5.1×10 -1-7-1 、1.1×10 mol·L,故最先出现的沉淀是BaSO4,D项正确。] 7.(2019·三晋名校联考)SO2可用石灰水来吸收,生成亚硫酸钙浊液。常温下,测得某 -2-8 纯CaSO3与水形成的浊液pH为9,已知Ka1(H2SO3)=1.8×10,Ka2(H2SO3)=6.0×10,忽 2- 略SO3的第二步水解,则Ksp(CaSO3)为( ) -7-9 A.3.66×10 B.3.66×10 -10-10 C.4.20×10 D.3.66×10 2+2- A [常温下,测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9,由CaSO3(s)Ca(aq)+SO3 2------5-1 (aq),且SO3+H2OHSO3+OH,得c(HSO3)=c(OH)=1×10 mol·L,Ka2(H2SO3)=6.0×10,可知SO+H2O -8 2- 3 10-7 HSO+OH的水解常数Kh=,以此计-8≈1.67×10 6.0×10 -3 - -14 (1×10)-1-4-12+ 算c(SO)=mol·L,溶液中根据原子守恒c(Ca)≈c-7 mol·L=6×10 1.67×10 2-3 -52 (SO3)+c(HSO3)=6.1×10 mol·L,Ksp(CaSO3)=c(Ca)·c(SO3)=6.1×10 -4-7 ×6.0×10=3.66×10。] 8.(2019·南昌模拟)已知一定温度下,有下列难溶电解质的相关数据: 物质 Fe(OH)2 8.0×10-162---4-12+2--4 Cu(OH)2 2.2×10-20Fe(OH)3 4.0×10-38Ksp/25 ℃ 完全沉淀时的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 3~4 对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不正确的是( ) A.向该混合溶液中加过量铁粉,能观察到红色固体析出 B.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀 2-2+2+3+ C.该混合溶液中c(SO4)∶[c(Cu)+c(Fe)+c(Fe)]>5∶4 D.向该混合溶液中加入适量氯水,并调pH至3~4后过滤,能得到纯净的CuSO4溶液 3+2+2+2+ D [加入过量铁粉,发生反应:Fe+2Fe===3Fe、Fe+Cu===Fe+Cu,有Cu析出,A项正确;对于M(OH)n,开始产生沉淀时,c(OH)= - - nKsp c(Mn+) ,根据所给物质的Ksp数据, 可以判断产生Fe(OH)3时所需c(OH)最小,因此先产生Fe(OH)3沉淀,B项正确;假设 2- 各物质的物质的量均为a,则n(SO4)=5a,由于三种金属离子均发生水解反应,溶液中n2+2+3+2-2+2+3+ (Cu)+n(Fe)+n(Fe)<4a,则c(SO4)∶[c(Cu)+c(Fe)+c(Fe)]>5∶ 2+3+3+ 4,C项正确;向混合溶液中加入适量氯水,Fe被氧化为Fe,调pH至3~4,Fe虽能完全 - 沉淀,但由于引入了Cl,得到CuCl2和CuSO4的混合溶液,D项错误。] 9.(2018·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 --3-12+ 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) -3-1 =1×10 mol·L],下列有关说法正确的是 ( ) -6 A.常温下,PbI2的Ksp=2×10 2+ 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 -282- C.常温下Ksp(PbS)=8×10,向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液,PbI2(s)+S(aq) -18 PbS(s)+2I(aq)反应的化学平衡常数为5×10 D.T时刻改变的条件是升高温度,PbI2的Ksp增大 2+-2+2--3-32-9 C [由PbI2Pb+2I得Ksp=c(Pb)·c(I)=1×10×(2×10)=4×10, 2+2 A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- c2(I-) PbS(s)+2I(aq)反应的平衡常数K= c(S2-) - Ksp(PbI2)4×10-9182+==、c(I-28=5×10,C正确;T时刻若改变的条件是升高温度,c(Pb)Ksp(PbS)8×10 - )均呈增大趋势,D错误。] 10.(2019·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:p2+2+2-2- (Ba)=-lg c(Ba),p(SO4)=-lg c(SO4)。下列说法正确的是 ( ) -24 A.该温度下,Ksp(BaSO4)=1.0×10 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 2+2-2+2--10 D [由图像可知,Ksp=c(Ba)·c(SO4)=10-p(Ba)·10-p(SO4)=10,A 2+2+ 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 2+ 饱和,C错误;加入BaCl2,c(Ba)增大,平衡逆向移动,则可使溶液由c点变到a点,D正确。] -10 11.已知:25 ℃时,Ksp(BaSO4)=1×10, Ksp(BaCO3)=1×10-9。 (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)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 -1 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 2+-1 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。 ①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 2+2-2+2-+ [解析] (1)BaSO4(s)Ba(aq)+SO4(aq),由于Ba、SO4均不与H反应,无法使平衡移动。c(Ba)= 2+ Ksp(BaSO4)-10-1 =2×10 mol·L。 2- c(SO4) 2+ 2- + 2+ 2- [答案] (1)对于平衡BaSO4(s)Ba(aq)+SO4(aq),H不能减少Ba或SO4 的浓度,平衡不能向溶解的方向移动 -10 2×10 2-2- (2)①CaSO4(s)+CO3(aq)CaCO3(s)+SO4(aq) ②CaSO4存在沉淀溶解平衡,加入Na2CO3溶液后,CO3与Ca结合生成CaCO3沉淀,Ca浓度减小,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动 [B级 能力提升] 12.(2019·长沙模拟)根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题: 2--3 (1)在Ca(NO3)(NH4)若测得滤液中c(CO3)=10 mol·L2溶液中加入2CO3溶液后过滤,-12+2+-5-1,则Ca是否沉淀完全? (填“是”或“否”)。[已知c(Ca)≤10 mol·L -9 时可视为沉淀完全;Ksp(CaCO3)=4.96×10。] -12 (2)已知:25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10;酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下: pH 颜色 <8.0 黄色 8.0~9.6 绿色 >9.6 蓝色 2-2+2+ 25 ℃时,在Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液的颜色为 。 -1-1 (3)向50 mL 0.018 mol·L的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L的盐酸,生成 -10 沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp=1.0×10,忽略溶液的体积变化,请计算: + ①完全沉淀后,溶液中c(Ag)= 。 ②完全沉淀后,溶液中pH= 。 -1 ③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL0.001 mol·L的盐酸,是否有白色沉淀生成? (填“是”或“否”)。 4.96×10 [解析] (1)根据Ksp(CaCO3)=c(Ca)·c(CO)=4.96×10,得c(Ca)= -3 10 2+ 2-3 -9 2+ -9 mol·L=4.96×10 mol·L<10 mol·L,可视为沉淀完全。 --13-12-4 (2)设Mg(OH)2饱和溶液中c(OH)为x mol·L,则0.5x=5.6×10,x>1×10,c(H+)<1×10-10 mol·L-1,则pH>10,溶液为蓝色。 +-1-3- (3)①反应前,n(Ag)=0.018 mol·L×0.05 L=0.9×10 mol,n(Cl)=0.020 -1-3--3 mol·L×0.05 L=1×10 mol,反应后剩余的Cl为0.1×10 mol,则混合溶液中,c(Cl - -1-6-1-5-1 )=1.0×10 mol·L,c(Ag)= + -3-1+ Ksp(AgCl)-7-1+ =1.0×10 mol·L。②H没有参与反应,- c(Cl) - 完全沉淀后,c(H)=0.010 mol·L,pH=2。③因为加入的盐酸中c(Cl)和反应后所 --++- 得溶液中的c(Cl)相同,c(Cl)没有改变,c(Ag)变小,所以Qc=c(Ag)·c(Cl) [答案] (1)是 (2)蓝色 -7-1 (3)①1.0×10 mol·L ②2 ③否 13.按要求回答下列问题。 (1)将AgNO2和AgCl的饱和溶液等体积混合后,加入足量的硝酸银溶液,生成的沉淀n(AgNO2)________________________________________________________________________ -8 n(AgCl)(填“大于”“小于”或“等于”)。[该温度下Ksp(AgNO2)=2×10;Ksp(AgCl) -10 =1.8×10] -38-1 (2)已知25 ℃时Ksp[Fe(OH),此温度下若在实验室中配制5 mol·L 100 3]=4.0×10 -1 mL FeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入 mL 2 mol·L的盐酸(忽略加入盐酸体积)。 -7 (3)Na2SO3溶液与CaCl2溶液混合会生成难溶的CaSO3(Ksp=3.1×10),现将等体积的 -3-1 CaCl2溶液与Na2SO3溶液混合,若混合前Na2SO3溶液的浓度为2×10 mol·L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 。 -1