2014高考化学一轮达标作业(有详解)26 难溶电解质的溶解平衡

2014届高三一轮达标作业（有详解）26 难溶电解质的溶解平衡

一、选择题(本题共10个小题，每小题5分，共50分)

1．下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是()

①热纯碱溶液的洗涤油污能力强②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒③溶洞、珊瑚的形成④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能⑤泡沫灭火器灭火的原理

A．②③④B．①②③

C．③④⑤D．①②③④⑤

解析：①⑤是水解平衡原理。

答案：A

2．一定温度下，在氢氧化钙的悬浊液中，存在如下溶解平衡关系：Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)。向此悬浊液中加入少量的氧化钙粉末，下列叙述正确的是()

A．溶液中Ca2＋数减小B．溶液中c(Ca2＋)减小

C．溶液中c(OH－)增大D．pH减小

3．下列说法正确的是()

A．将Ca(OH)2饱和溶液加热，溶液的pH和KW均增大

B．难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度一定小

C．某离子沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0

D．某化合物溶于水能导电，该化合物不一定是电解质

解析：温度升高，KW增大；由于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，故升温c(OH－)降低，pH减小，A错。对于组成相似的难溶电解质，Ksp小的溶解度一定小，对于组成不相似的难溶电解质则不一定，B 错。化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol/L时，表明该离子沉淀完全，C错。CO2、NH3等物质溶于水能导电，只能说H2CO3、NH3·H2O是电解质，而CO2、NH3为非电解质，故D正确。答案：D

4．已知同温度下的溶解度：Zn(OH)2>ZnS，MgCO3>Mg(OH)2，溶解或电离出S2－的能力为：FeS>H2S>CuS，下列离子方程式错误的是()

A．Mg2＋＋2HCO－3＋2Ca2＋＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O

B．Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋

C．Zn2＋＋S2－＋2H2O===Zn(OH)2↓＋H2S↑

D．FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑

解析：C项，因为溶解度：Zn(OH)2>ZnS，故应生成ZnS沉淀，即Zn2＋＋S2－===ZnS↓。

答案：C

5．(2013·芜湖月考)下列说法正确的是()

A．在一定温度下的饱和AgCl水溶液中，Ag＋与Cl－的浓度乘积是一个常数

B．已知AgCl的Ksp＝1.8×10－10，则在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)，且Ag＋与Cl－浓度的乘积等于1.8×10－10 mol2·L－2

C．Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强

D．难溶电解质的溶解程度很小，故外界条件改变，对它的溶解程度没有影响

解析：B.若在含AgCl固体的溶液中溶有NaCl，则c(Ag＋)＜c(Cl－)，但Ag＋与Cl－浓度的乘积仍等于1.8×10－10 mol2·L－2；C.当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强；D.难溶电解质的溶解性仍然受外界条件的影响。

答案：A

6．已知25℃时，AgI饱和溶液中c(Ag＋)为1. 22×10－8 mol/L，AgCl的饱和溶液中c(Ag＋)为1.25×10－5 mol/L。若在10 mL含有KCl和KI各为0.01 mol/L的溶液中，加入16 mL 0.01 mol/L AgNO3溶液，这时溶液中所含溶质的离子浓度大小关系正确的是()

A．c(K＋)>c(NO－3)>c(Ag＋)>c(Cl－)>c(I－)

B．c(K＋)>c(NO－3)>c(Cl－)>c(Ag＋)>c(I－)

C．c(K＋)>c(NO－3)>c(Ag＋)＝c(Cl－)＋c(I－)

D．c(NO－3)>c(K＋)>c(Ag＋)>c(Cl－)>c(I－)

7．(2012·安徽高考)已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 mol·L－1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是()

解析：根据KspAl(OH)3比Fe(OH)3大，故先沉淀Fe(NO3)3后沉淀Al(NO3)3，Al(OH)3沉淀又溶解。

答案：C

8．在t℃时，Ag2CrO4(橘红色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知AgCl的Ksp＝1.8×10－10。下列说法不正确的是()

A．t℃时，Ag2CrO4的Ksp为1×10－8

B．在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点

C．t℃时，Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等

D．t℃时，将0.01 mol·L－1AgNO3溶液滴入20 mL 0.01 mol·L－1KCl和0.01 mol·L－1K2CrO4的混合溶液中，Cl－先沉淀

解析：由图中数据可计算Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO2－

4)＝1.0×10－13，可知A项错误；在Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4，c(CrO2－

4)增大，则c(Ag＋)降低，而X点与Y点的c(Ag＋)相同，所以B项正确；Y 点、Z点溶液的温度相同，则Ksp相同，C项正确；由AgCl的Ksp计算此条件下AgCl沉淀时的c(Ag＋)＝1.3×10－5mol·L－1，由Ag2CrO4的Ksp计算c(Ag＋)＝1.2×10－4mol·L－1，可知Cl－优先沉淀，D项正确。

答案：A

9．下列说法正确的是()

A．根据Ksp(AgCl)＝1.77×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，可以推知AgCl的溶解度比Ag2CrO4的溶解度大

B．0. 1 mol·L－1的ZnCl2溶液中通入足量硫化氢气体最终得不到ZnS沉淀是因为溶液中c(Zn2＋)·c(S2－)＜Ksp(ZnS)

C．向碳酸钡沉淀中加入稀硫酸，沉淀发生转化，可推知硫酸钡的Ksp比碳酸钡的大

D．AgCl在10 mL 0.01 mol·L－1的KCl溶液中比在10 mL 0.05 mol·L－1的AgNO3溶液中溶解的质量少解析：A项，c(Ag＋)＝ 1.77×10－5 mol·L－1,1 L水中溶解的AgCl的质量为 1.77×10－5×143.5 g，由

Ag2CrO4(s) 2Ag＋(aq)＋CrO2－

4(aq)，可知，c2(Ag＋)·c(CrO2－

4)＝4c3(CrO2－

4)，所以c(CrO2－

4)＝3 0.5

×10－4 mol·L－1,1 L水中溶解的Ag2CrO4的质量为3

0.5×10－4×332 g，A错误。

答案：B

10．已知常温下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2/L2；Ksp(AgI)＝1.0×10－16mol2/L2。下列说法中正确的是() A．在相同温度下AgCl的溶解度小于AgI的溶解度

B．AgCl和AgI都不溶于水，因此AgCl和AgI不能相互转化

C．常温下，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则NaI的浓度必须不低于1

1.8

×10－11mol·L－1

D．将足量的AgCl分别放入下列物质中：①20 mL 0.01 mol·L－1KCl溶液，②10 mL 0.02 mol·L－1CaCl2溶液，③30 mL 0.05 mol·L－1AgNO3溶液，AgCl的溶解度由大到小的顺序为③>②>①

解析：在相同温度下，Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，AgCl的溶解度大于AgI的溶解度，而且AgCl可以转化为AgI，故A、B项不正确；由Ksp(AgCl)＝1.8×10－10 mol2/L2可求得AgCl溶液中c(Ag＋)＝ 1.8×10－10 mol·L

－1，代入Ksp(AgI)＝1.0×10－16 mol2/L2中即可求得c(I－)＝1

1.8

×10－11mol·L－1，故C项正确；D选项

中三种溶液中c(Cl－)或c(Ag＋)由小到大的顺序是①<②<③，故AgCl在这三种溶液中的溶解度由大到小的顺序为：①>②>③，故D项错误。

答案：C

二、非选择题(本题共4个小题，共50分)

11．(12分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。

表1几种砷酸盐的Ksp

难溶物Ksp

Ca3(AsO4)2 6.8×10－19

AlAsO4 1.6×10－16

FeAsO4 5.7×10－21

表2工厂污染物排放浓度及允许排放标准

污染物H2SO4 As

浓度28.42 g/L 1.6 g/L

排放标准pH 6～9 0.5 mg/L

回答以下问题：

(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)＝________ mol/L 。

(2)写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp 表达式：Ksp[Ca3(AsO4)2]＝______________，若混合溶液中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4 mol/L ，c(AsO3－4)最大为________ mol/L 。 (3)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸)，写出该反应的离子方程式：_______________________________ _____________________________________________________________________。

解析：(1)H2SO4的浓度为28.42 g/L ，转化为物质的量浓度为c ＝n

V ＝28.42

98 mol 1 L ＝0.29 mol/L 。(2)Ksp 的表达

式为离子浓度次方的乘积。Ksp 越小的物质先生成沉淀，所以Fe3＋先沉淀，c(AsO3－4)＝

Ksp

c F e3＋＝5.7×10－211.0×10－4

mol/L ＝5.7×10－17 mol/L 。(3)弱酸在离子方程式中应写成化学式，依据得失电子守恒进行配平。

答案：(1)0.29 (2)c3(Ca2＋)·c2(AsO3－4) 5.7×10－17

(3)2H ＋＋MnO2＋H3AsO3===H3AsO4＋Mn2＋＋H2O

12．(12分)已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡：MmAn(s) mMn ＋(aq)＋nAm －(aq) Ksp ＝[c(Mn ＋)]m·[c(Am －)]n ，称为溶度积。

某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，查得如下资料：(25℃)

难溶电解质 CaCO3

CaSO4

MgCO3

Mg(OH)2

Ksp

2.8×10－9 9.1×10－6

6.8×10－6

1.8×10－11

实验步骤如下：

①往100 mL 0.1 mol·L －1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L －1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。 ②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g ，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液。 ③再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液。

④__________________________________________________。

(1)由题中信息Ksp 越大，表示电解质的溶解度越________(填“大”或“小”)。

(2)写出第②步发生反应的化学方程式：_____________________________________ _______________________________________________________________。

(3)设计第③步的目的是__________________________________________________ __________________________________________________。

(4)请补充第④步操作及发生的现象：____________________________________ ________________________________________________________________。

解析：本题考查的知识点为教材新增加的内容，在设计方式上为探究性实验，即注重基础知识、基本技能的考查，又注重了探究能力的考查。由Ksp 表达式不难看出其与溶解度的关系，在硫酸钙的悬浊液中存在着：CaSO4(s) SO 2－4(aq)＋Ca2＋(aq)，而加入Na2CO3后，溶液中CO2－3浓度较大，而CaCO3的Ksp 较小，故CO2－3与Ca2＋结合生成沉淀，即CO2－3＋Ca2＋===CaCO3↓。既然是探究性实验，必须验证所推测结果的正确性，故设计了③④步操作，即验证所得固体是否为碳酸钙。 答案：(1)大 (2)Na2CO3＋CaSO4===Na2SO4＋CaCO3↓ (3)洗去沉淀中附着的SO2－4 (4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解

13．(12分)沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。已知25℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝1×10－9。 (1)将浓度均为0.1 mol·L －1的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合，充分搅拌后过滤，滤液中c(Ba2＋)＝________mol·L －1。

(2)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__________________________________________________。

(用沉淀溶解平衡原理解释)。万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5 mol·L－1Na2SO4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________mol·L－1。

(3)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：_________________________________________

__________________________________________________。

解析：(1)由于BaCl2与Na2SO4溶液反应生成硫酸钡沉淀，则溶液中c(Ba2＋)与c(SO2－

4)相同，则c(Ba2＋)

＝Ksp B aSO4 ＝1×10－5 mol·L－1。

(2)BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO2－

4(aq)，由于Ba2＋、SO2－

4均不与H＋反应，无法使平衡移动。c(Ba2＋)

＝Ksp B aSO4

c S O2－

4＝2×10－10 mol·L－1。

答案：(1)1×10－5

(2)对于溶解平衡BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO2－

4(aq)，H＋不能减少Ba2＋或SO2－

4的浓度，平衡不能向溶解方向移动2×10－10

(3)①CaSO4(s)＋CO2－

3(aq)===CaCO3(s)＋SO2－

4(aq)

②CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO2－

3与Ca2＋结合生成更难溶的CaCO3沉淀，Ca2＋浓度减小，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动

14．(14分)金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol/L)如图所示。

(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是________。

(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH________。

A．＜1B．4左右

C．＞6

(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是__________________________________________________

__________________________________________________。

(4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2＋，写出反应的离子方程式：__________________________________________________

__________________________________________________。

(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。

物质FeS MnS CuS PbS HgS ZnS

Ksp 6.3×10－

18

2.5×

10－13

1.3×

10－35

3.4×

10－28

6.4×

10－33

1.6×

10－24

为除去某工业废水中含有的Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的______(填选项)。A．NaOH B．FeS

C．Na2S