課時提升作業(yè)(二十五)第八章第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡

圓學(xué)子夢想 鑄金字品牌溫馨提示： 此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。課時提升作業(yè)(二十五)(45分鐘100分)一、選擇題(本題包括10小題,每小題6分,共60分)1.(2013·廣州模擬)化學(xué)平衡常數(shù)(K)、弱酸的電離平衡常數(shù)(Ka)、難溶物的溶度積常數(shù)(Ksp)是判斷物質(zhì)性質(zhì)或變化的重要的平衡常數(shù)。下列關(guān)于這些常數(shù)的說法中,正確的是()A.平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強、催化劑等有關(guān)B.當(dāng)溫度升高時,弱酸的電離平衡常數(shù)Ka變小C.Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),由此可以判斷AgCl(s)+ I-(aq)=AgI(s)+ Cl-(aq)能夠發(fā)生D.Ka(HCN)<Ka(CH3COOH),說明物質(zhì)的量濃度相同時,氫氰酸的酸性比醋酸強2.已知25時BaSO4飽和溶液中存在BaSO4(s)Ba2+(aq)+S(aq),Ksp=1.102 5×10-10,下列有關(guān)BaSO4的溶度積和溶解平衡的敘述中正確的是()A.25時,向c(S)=1.05×10-5mol·L-1的BaSO4飽和溶液中,加入BaSO4固體,c(S)增大B.向該飽和溶液中加入Ba(NO3)2固體,則BaSO4的溶度積常數(shù)增大C.向該飽和溶液中加入Na2SO4固體,則該溶液中c(Ba2+)>c(S)D.向該飽和溶液中加入BaCl2固體,則該溶液中c(S)減小3.Cu(OH)2在水溶液中存在著如下沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常溫下Ksp=2×10-20。在常溫下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向0.02 mol·L-1的CuSO4溶液中加入堿溶液來調(diào)整溶液的pH,使溶液的pH大于()A.2B.3C.4D.54.已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,則下列難溶鹽的飽和溶液中,Ag+濃度大小順序正確的是()A.AgCl>AgI>Ag2CrO4B.AgCl>Ag2CrO4>AgIC.Ag2CrO4>AgCl>AgID.Ag2CrO4>AgI>AgCl5.常溫下,Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度積常數(shù)依次為Ksp(Ag2SO4)=7.7×10-5、Ksp(AgCl)=1.8×10-10、Ksp(AgI)=8.3×10-17。下列有關(guān)說法中,錯誤的是()A.常溫下,Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次減弱B.在AgCl飽和溶液中加入NaI固體,有AgI沉淀生成C.Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度積常數(shù)之比等于它們飽和溶液的物質(zhì)的量濃度之比D.在Ag2SO4飽和溶液中加入Na2SO4固體有Ag2SO4沉淀析出6.一定溫度下的難溶電解質(zhì)AmBn在水溶液中達到溶解平衡時。已知下表數(shù)據(jù):物質(zhì)Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp/258.0×10-162.2×10-204.0×10-38完全沉淀時的pH9.66.434對含等物質(zhì)的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的說法中錯誤的是()A.向該溶液中加入少量鐵粉不能觀察到紅色固體析出B.該溶液中c(S)c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)>54C.向該溶液中加入適量氯水,并調(diào)節(jié)pH到34后過濾,得到純凈的CuSO4溶液D.向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到紅褐色沉淀7.(2013·昆明模擬)在t時,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。又知t時AgCl的Ksp=4×10-10,下列說法中不正確的是()A.在t時,AgBr的Ksp為4.9×10-13B.在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體,可使溶液由c點到b點C.圖中a點對應(yīng)的是AgBr的不飽和溶液D.在t時,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)平衡常數(shù)K8168.可溶性鋇鹽有毒,醫(yī)院中常用硫酸鋇這種鋇鹽作為內(nèi)服造影劑。醫(yī)院搶救鋇離子中毒患者時,除催吐外,還需要向中毒者胃中灌入硫酸鈉溶液。已知:Ksp(BaCO3)=5.1×10-9;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10下列推斷中正確的是()A.不用碳酸鋇作為內(nèi)服造影劑,是因為Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)B.搶救鋇離子中毒患者時,若沒有硫酸鈉,可以用碳酸鈉溶液代替C.若誤飲c(Ba2+)=1.0×10-5mol·L-1的溶液時,會引起鋇離子中毒D.可以用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液給鋇離子中毒患者洗胃9.將氨水滴加到盛有AgCl濁液的試管中,AgCl逐漸溶解,再加入NaBr溶液又產(chǎn)生了淺黃色沉淀。對上述過程,下列理解或解釋中正確的是()A.Ksp(AgCl)<Ksp(AgBr)B.若在AgCl濁液中直接加入NaBr溶液,也會產(chǎn)生淺黃色沉淀C.上述實驗說明AgCl沒有NaBr穩(wěn)定D.因為Ksp(AgCl)>Ksp(AgOH),故氨水能使AgCl溶解10.(挑戰(zhàn)能力題)已知在25的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均難溶于水,但存在溶解平衡。當(dāng)達到平衡時,溶液中離子濃度的乘積是一個常數(shù)(此常數(shù)用Ksp表示,Ksp和水的Kw相似)。如AgX(s)Ag+(aq)+X-(aq),Ksp(AgX)=c(Ag+)·c(X-)=1.8×10-10AgY(s)Ag+(aq)+Y-(aq),Ksp(AgY)=c(Ag+)·c(Y-)=1.0×10-12AgZ(s)Ag+(aq)+Z-(aq),Ksp(AgZ)=c(Ag+)·c(Z-)=8.7×10-17下列說法錯誤的是()A.這三種物質(zhì)在常溫下溶解度最小的是AgZB.將AgY溶解于水后,向其中加入AgX,則c(Y-)減小C.在25時,取0.188 g AgY(相對分子質(zhì)量為188)固體放入100 mL水中(忽略溶液體積的變化),則溶液中c(Y-)=1.0×10-4mol·L-1D.沉淀溶解平衡的建立是有條件的,外界條件改變時,平衡也會發(fā)生移動二、非選擇題(本題包括3小題,共40分)11.(15分)鋇(Ba)和鍶(Sr)及其化合物在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用,它們在地殼中常以硫酸鹽的形式存在,BaSO4和SrSO4都是難溶性鹽。工業(yè)上提取鋇和鍶時首先將BaSO4和SrSO4轉(zhuǎn)化成難溶弱酸鹽。已知:SrSO4(s)Sr2+(aq)+S(aq)Ksp=2.5×10-7SrCO3(s)Sr2+(aq)+C(aq) Ksp=2.5×10-9(1)將SrSO4轉(zhuǎn)化成SrCO3的離子方程式為,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為;該反應(yīng)能發(fā)生的原因是 。(用沉淀溶解平衡的有關(guān)理論解釋)(2)對于上述反應(yīng),實驗證明增大C的濃度或降低溫度都有利于提高SrSO4的轉(zhuǎn)化率。判斷在下列兩種情況下,平衡常數(shù)K的變化情況(填“增大”“減小”或“不變”):升高溫度,平衡常數(shù)K將;增大C的濃度,平衡常數(shù)K將 。(3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性與BaSO4和BaCO3類似,設(shè)計實驗證明上述過程中SrSO4是否完全轉(zhuǎn)化成SrCO3。實驗所用的試劑為;實驗現(xiàn)象及其相應(yīng)結(jié)論為 。12.(15分)(2013·鶴崗模擬)氧化鐵是一種重要的無機材料,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,催化活性高,具有良好的耐光性、耐熱性和對紫外線的屏蔽性,從某種工業(yè)酸性廢液(主要含Na+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cl-、S)中回收氧化鐵流程如下:已知:常溫下KspMg(OH)2=1.2×10-11;KspFe(OH)2=2.2×10-16;KspFe(OH)3=3.5×10-38;KspAl(OH)3=1.0×10-33(1)寫出在該酸性廢液中通入空氣時發(fā)生的離子反應(yīng)方程式: ,指出使用空氣的優(yōu)點是: ;(2)已知Fe3+(aq)+3OH-(aq)=Fe(OH)3(s)H=-Q1kJ·mol-1,題(1)中每生成1 mol含鐵微粒時,放熱Q2,請你計算1 mol Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3(s)的熱效應(yīng)H=;(3)常溫下,根據(jù)已知條件計算在pH=5的溶液中,理論上下列微粒在該溶液中可存在的最大濃度c(Fe3+)=,c(Mg2+)=;(4)有人用氨水調(diào)節(jié)溶液pH,在pH=5時將Fe(OH)3沉淀出來,此時可能混有的雜質(zhì)是(填化學(xué)式,下同),用試劑可將其除去。13.(10分)(能力挑戰(zhàn)題)金屬氫氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用這一性質(zhì),控制溶液的pH,達到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L-1)如圖所示:(1)pH=3時溶液中銅元素的主要存在形式是 。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,應(yīng)該控制溶液的pH。A.<1B.4左右C.>6(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+雜質(zhì), _(填“能”或“不能”)通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法來除去,理由是 。(4)已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如下表:物質(zhì)FeSMnSCuSKsp6.3×10-182.5×10-131.3×10-35Ksp3.4×10-286.4×10-331.6×10-24為除去某工業(yè)廢水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+雜質(zhì),最適宜向此工業(yè)廢水中加入過量的。A.NaOHB.FeSC.Na2S答案解析1.【解析】選C。平衡常數(shù)的大小僅與溫度有關(guān),A不正確;弱酸的電離是吸熱過程,溫度升高,電離平衡常數(shù)增大,B不正確;溶度積常數(shù)大的難溶電解質(zhì)易向溶度積常數(shù)小的難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化,C正確;電離平衡常數(shù)越大,對應(yīng)酸的酸性越強,D不正確。2.【解析】選D。BaSO4的溶度積等于c(Ba2+)和c(S)的乘積,故飽和溶液中c(S)=1.05×10-5mol·L-1,再加入的BaSO4固體不溶解,c(S)不變,A項錯誤;溶度積常數(shù)只與溫度有關(guān),B項錯誤;加入Na2SO4固體,BaSO4的溶解平衡向左移動,c(Ba2+)減小,應(yīng)為c(S)>c(Ba2+),C項錯誤;加入BaCl2固體,BaSO4的溶解平衡向左移動,c(S)減小。3.【解析】選D。由溶度積的公式有Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20,若要使0.02 mol·L-1的Cu2+沉淀,則需c(OH-)=1×10-9,再根據(jù)水的離子積常數(shù)得,c(H+)=1×10-14/(1×10-9)=1×10-5(mol·L-1),則pH=5。4.【解析】選C。AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),AgCl飽和溶液中Ag+和Cl-的濃度相等,Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=c2(Ag+),故AgCl飽和溶液中c(Ag+)=×10-5mol·L-1;同理AgI飽和溶液中c(Ag+)=×10-8mol·L-1;Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+ Cr(aq),Ag2CrO4飽和溶液中2c(Cr)=c(Ag+),Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c(Cr)=c3(Ag+)/2,故Ag2CrO4飽和溶液中c(Ag+)=×10-4mol·L-1;Ag+濃度大小順序是Ag2CrO4>AgCl>AgI。5.【解析】選C。由溶度積數(shù)據(jù)可知A選項正確;Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),說明AgI更難溶,B選項正確;Ksp(Ag2SO4)=c2(Ag+)×c(S),Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-),Ksp(AgI)=c(Ag+)×c(I-),顯然C選項錯誤;Ag2SO4飽和溶液中存在沉淀溶解平衡:Ag2SO4(s)2Ag+(aq)+S(aq),加入Na2SO4固體,S的濃度增大,平衡逆向移動,有Ag2SO4固體析出,D項正確。6.【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點:(1)多種氧化劑與多種還原劑反應(yīng)時,強氧化劑與強還原劑優(yōu)先反應(yīng);(2)一種沉淀劑沉淀溶液中的多種離子時,所需沉淀劑濃度越小的越先沉淀。【解析】選C。混合溶液中Fe3+的氧化性大于Cu2+的氧化性,加入少量鐵粉時,鐵粉先與Fe3+反應(yīng),得不到單質(zhì)銅,A項正確;考慮溶液中離子的水解可知B項正確;通入氯氣,Fe2+被氧化成Fe3+,調(diào)pH到34時,Fe3+絕大部分形成Fe(OH)3沉淀,所得溶液中含有的離子有S、Cl-、Cu2+、H+及少量Fe3+、OH-,不是純凈的CuSO4溶液,C項錯;向混合溶液中加入NaOH溶液時,Fe(OH)3首先沉淀,D項正確。7.【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點:(1)曲線上的點為溶解平衡點,找準關(guān)鍵點求Ksp。(2)結(jié)合Qc與Ksp的大小比較a、b的狀態(tài)。【解析】選B。根據(jù)圖中c點的c(Ag+)和c(Br-)可得該溫度下AgBr的Ksp為4.9×10-13,A正確;在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體后,c(Br-)增大,溶解平衡逆向移動,c(Ag+)減小,故B錯;在a點時Qc<Ksp,故為AgBr的不飽和溶液,C正確;選項D中K=c(Cl-)/c(Br-)=Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr),代入數(shù)據(jù)得K816,D正確?！痉椒记伞壳捎贸恋砣芙馄胶馇€解決問題(1)沉淀溶解平衡曲線上各個點都是平衡點。各個點對應(yīng)的橫坐標和縱坐標分別為此平衡狀態(tài)時的離子濃度。(2)曲線外各點都不是平衡狀態(tài),若在曲線以下,是不飽和狀態(tài),可以判斷使之達到平衡的方法;曲線以上的各點,已經(jīng)過飽和,必然有固體析出。(3)利用曲線中的數(shù)據(jù),根據(jù)Ksp公式計算得出Ksp的值。8.【解析】選D。胃液中存在鹽酸,難溶碳酸鹽在胃液中能溶解,故A、B錯;硫酸鋇作內(nèi)服造影劑說明硫酸鋇電離出的鋇離子濃度是安全的,此時c(Ba2+)=1.05×10-5mol·L-1>1.0×10-5mol·L-1,故誤飲c(Ba2+)=1.0×10-5mol·L-1的溶液時,不會引起鋇離子中毒,C錯;用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液洗胃時,胃液中c(Ba2+)=Ksp(BaSO4)/c(S)=1.1×10-10÷0.36=3.1×10-10(mol·L-1)<1.05×10-5mol·L-1,故D正確。9.【解析】選B。AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgBr沉淀,說明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),A錯;一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀,B正確;AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),氨水中的NH3結(jié)合Ag+生成Ag(NH3)2+,從而使沉淀溶解,D錯?！菊`區(qū)警示】一般來講,化學(xué)反應(yīng)向著生成更難溶的物質(zhì)的方向進行,即難溶解的物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為更難溶解的物質(zhì)。但不能認為溶解度較小的物質(zhì)就一定不能轉(zhuǎn)化為溶解度較大的物質(zhì),如在一定條件下AgI也可轉(zhuǎn)化為AgCl。10.【解析】選C。常溫下溶解度最小的是AgZ,A正確;由于Ksp(AgY)<Ksp(AgX),則向AgY溶液中加入AgX固體,發(fā)生反應(yīng)AgX(s)+Y-(aq)=AgY(s)+X-(aq),則c(Y-)減小,B正確;25時,AgY的Ksp=1.0×10-12,即溶液達到飽和時,c(Ag+)=c(Y-)=1.0×10-6mol·L-1,而將0.188 g AgY溶于100 mL水中,形成的是飽和溶液(溶質(zhì)還有未溶解的),則c(Y-)=1.0×10-6mol·L-1,故C錯;沉淀溶解平衡是化學(xué)平衡的一種,外界條件改變時,平衡也會發(fā)生移動,故D正確。11.【解析】(1)SrSO4轉(zhuǎn)化成SrCO3的離子反應(yīng)為SrSO4(s)+C(aq)SrCO3(s)+S(aq),平衡常數(shù)表達式為K=,根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理,該反應(yīng)能夠發(fā)生,是因為Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4)。(2)降低溫度有利于提高SrSO4的轉(zhuǎn)化率,說明降溫平衡向正反應(yīng)方向移動,因此升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,故平衡常數(shù)K減小。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),增大C的濃度,平衡常數(shù)不變。(3)根據(jù)提供的信息,可以推斷SrSO4難溶于鹽酸,而SrCO3可溶于鹽酸,因此向溶液中加入鹽酸,若沉淀全部溶解,則SrSO4完全轉(zhuǎn)化成SrCO3,若沉淀沒有全部溶解,則SrSO4沒有完全轉(zhuǎn)化成SrCO3,需要注意的是,不能選擇稀硫酸,因為SrCO3與稀硫酸反應(yīng)生成SrSO4。答案:(1)SrSO4(s)+C(aq)SrCO3(s)+S(aq)K=Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4),加入C后,平衡SrSO4(s)Sr2+(aq)+S(aq)正向移動,生成SrCO3(2)減小不變(3)鹽酸若沉淀完全溶解,則證明SrSO4完全轉(zhuǎn)化成SrCO3,否則,未完全轉(zhuǎn)化12.【解析】(1)酸性廢液中通入空氣時,Fe2+被空氣中的氧氣所氧化,離子方程式為4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O。該方法的優(yōu)點是耗費少且無污染。(2)根據(jù)蓋斯定律:1 mol Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3(s)的熱效應(yīng)H=-(Q2+Q1)kJ·mol-1(3)溶液pH=5,則c(OH-)=10-9mol·L-1,根據(jù)KspFe(OH)3=3.5×10-38,KspMg(OH)2=1.2×10-11,可計算出c(Fe3+)、c(Mg2+)分別為3.5×10-11mol·L-1、1.2×107mol·L-1(4)根據(jù)KspAl(OH)3=1.0×10-33,可計算出溶液pH=5時,c(Al3+)<1.0×10-5,Al3+也幾乎完全沉淀,故可能混有的雜質(zhì)是Al(OH)3。Al(OH)3溶于強堿,而Fe(OH)3不溶,故可用NaOH溶液除去。答案:(1)4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O耗費少且無污染(2)-(Q2+Q1)kJ·mol-1(3)3.5×10-11mol·L-11.2×107mol·L-1(4)Al(OH)3NaOH13.【解析】(1)由圖可知,在pH=3時溶液中不會出現(xiàn)Cu(OH)2沉淀。(2)要除去Fe3+的同時必須保證Cu2+不能沉淀,因此pH應(yīng)保持在4左右。(3)從圖示關(guān)系可看出,Co2+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太小,不能通過調(diào)節(jié)pH而達到分離的目的。(4)要使三種離子生成沉淀,最好選擇難溶于水的FeS,使三種雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為更難溶解的金屬硫化物沉淀,同時又不會引入其他離子。答案:(1)Cu2+(2)B(3)不能Co2+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太小(4)B關(guān)閉Word文檔返回原板塊。- 12 -