第四节 难溶电解质的溶解平衡

课时训练

基础过关

1.下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是(　D　)

A.常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小

B.溶解度小的难溶物,Ksp一定小

C.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp增大

D.常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变

解析:温度不变,溶度积常数不变,故A不正确;大多数的难溶物温度升高,Ksp增大,但也有少数物质相反,故B、C均不正确。

2. 向50 mL 0.018 mol·L-1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.02 mol·L-1的盐酸生成沉淀。已知 Ksp(AgCl)=1.8×

10-10,则生成沉淀后的溶液中c(Ag+)与pH分别为(　A　)

A.1.8×10-7 mol·L-1,2 B.1×10-7 mol·L-1,2

C.1.8×10-7 mol·L-1,3 D.1×10-7 mol·L-1,3

解析:硝酸银是0.000 9 mol,氯化氢是0.001 mol,所以盐酸是过量的,反应后溶液中氯离子的物质的量是0.000 1 mol,浓度是0.000 1mol÷

0.1 L=0.001 mol·L-1,因此根据溶度积常数表达式可知,生成沉淀后的溶液中c(Ag+)=(1.8×10-10÷0.001)mol·L-1=1.8×10-7 mol·L-1。由于在反应中氢离子的物质的量是不变的,所以反应后溶液中氢离子浓度是0.001 mol÷0.1 L=0.01 mol·L-1,pH=2,答案选A。

3. 关于CaCO3沉淀的溶解平衡说法正确的是(　A　)

A.CaCO3沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等

B.CaCO3难溶于水,溶液中没有Ca2+和C

C.升高温度,CaCO3沉淀的溶解度无影响

D.向CaCO3沉淀中加入Na2CO3固体,CaCO3沉淀的溶解度不变

解析:沉淀达到溶解平衡时,由于CaCO3沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等,沉淀质量不再改变,A正确;绝对不溶的物质不存在,在碳酸钙溶液中存在着CaCO3(s)Ca2+(aq)+C(aq),溶液中有Ca2+和,B错误;升高温度,碳酸钙溶解度增大,C错误;向CaCO3沉淀中加入Na2CO3固体,会使CaCO3(s)Ca2+(aq)+(aq)平衡逆向移动,CaCO3沉淀的溶解度减小,D错误。

4. 下表是五种银盐的浓度积常数

(25 ℃),下列有关说法错误的是(　D　)

A.五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4

B.将AgCl溶解于水后,向其中加入Na2S,则可以生成黑色的Ag2S沉淀

C.沉淀溶解平衡的建立是有条件的,外界条件改变时,平衡也会发生移动

D.常温下,AgCl、AgBr和AgI三种物质的溶解度逐渐增大

解析:由表中数据可知溶解度最大的是Ag2SO4,微溶于水,其他物质难溶,A正确;Ag2S溶度积远小于AgCl,Ag2S难溶于水,在AgCl的饱和溶液中加入Na2S,则可以生成黑色的Ag2S沉淀,B正确;化学平衡为动态平衡,当外界条件发生改变时,平衡发生移动,C正确;由表中数据可知,AgCl、AgBr、AgI的溶解度逐渐减小,D错误。

5.已知下表数据,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(　B　)

A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀

B.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到白色沉淀

C.向该混合溶液中加入适量H2O2,并调节pH到3～4后过滤可获得纯净的CuSO4溶液

D.在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在

解析:设c(Cu2+)为a mol/L,则c(Fe2+)、c(Fe3+)分别为 a mol/L、

2a mol/L,结合三种物质的Ksp知,Fe2+、Cu2+、Fe3+开始沉淀时c(OH-)

分别为 mol/L、 mol/L、 mol/L,经估算可知,

Fe3+所需c(OH-)最小,故最先看到的是红褐色沉淀,A正确,B不正确;加入H2O2后将Fe2+氧化为Fe3+,又知pH在3～4时,Fe3+沉淀完全,所以可获得纯净的CuSO4溶液,C正确;pH=5时,Fe3+沉淀完全,D正确。

6.将足量的AgCl分别放入下列物质:①50 mL 蒸馏水　②10 mL

0.3 mol/L CaCl2溶液　③20 mL 0.2 mol/L KCl溶液　④30 mL

0.4 mol/L HCl溶液中溶解至溶液饱和,各溶液中Ag+浓度由大到

小的顺序是(　A　)

A.①>③>④>② B.①>③>②>④

C.④>②>③>① D.④>③>②>①

解析:因为温度不变,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)数值不变,则c(Ag+)=

,即c(Cl-)越小,c(Ag+)越大。

分别计算四份溶液中的c(Cl-):①0,②0.6 mol/L,③0.2 mol/L,④

0.4 mol/L。故各溶液中c(Ag+)由大到小的顺序为①>③>④>②,选A。

7. 室温时,CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示,已知:25 ℃其溶度积为2.8×10-9,下列说法不正确的是(　C　)

A.x数值为2×10-5

B.c点时有碳酸钙沉淀生成

C.加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点

D.b点与d点对应的溶度积相等

解析:在d点c(C)=1.4×10-4 mol/L,因室温时,CaCO3的溶度积Ksp=

2.8×10-9,所以c(Ca2+)=2×10-5 mol/L,故x的数值为2×10-5,A正确;在c点c(Ca2+)>2×10-5 mol/L,即相当于增大c(Ca2+),平衡左移,有CaCO3生成,B正确;d点为饱和溶液,加入蒸馏水后如仍为饱和溶液,则c(Ca2+)增大,c(C)减小,但平衡点仍在曲线上,如为不饱和溶液,则两者浓度都减小,故不可能使溶液由d点变成a点,C不正确;b点与d点在相同的温度下,溶度积相等,D正确。

8.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10、Ksp(AgBr)=7.7×10-13、Ksp(Ag2CrO4)=

9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和Cr浓度均为0.010 mol/L,向该溶液中逐滴加入0.010 mol/L 的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为(　C　)

A.Cl-、Br-、Cr B.Cr、Br-、Cl-

C.Br-、Cl-、Cr D.Br-、Cr、Cl-

解析:当Qc>Ksp时,有沉淀生成,当向溶液中逐滴加入 0.010 mol/L

的AgNO3溶液时,比较所需c(Ag+)的最小值:沉淀Cl-所需c(Ag+)>

mol/L=1.56×10-8 mol/L,沉淀Br-所需c(Ag+)>mol/L=

7.7×10-11 mol/L,沉淀Cr所需c(Ag+)>mol/L=3×10-5mol/L,故产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、Cr。

9.孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl2·3H2O及纯碱,流程如图所示。

已知:溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三种金属离子,且三种离子沉淀时的pH如下表所示。回答下列问题。

(1)图中“试剂1”为　　　　。 

(2)加入CuO的作用是调节溶液pH,则pH的范围为　　　　　　。 

(3)下列物质可以代替CuO的是　　　　。 

a.NH3·H2O b.CuCO3

c.NaOH d.Cu(OH)2

(4)由溶液C获得CuCl2·3H2O,需要经过　　 　　、　　　　　　、过滤等操作。 

(5)已知:常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。计算Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+的平衡常数为　 。 

解析:(1)Fe2+开始沉淀时的pH为7.0,此时Cu2+已完全沉淀,所以欲除去Cu2+中混有的Fe2+时,必须先将其氧化为Fe3+,为避免引入新杂质,试剂1可以是Cl2或H2O2。

(2)调节pH的原则是使Fe3+完全沉淀而Cu2+不沉淀。

(3)NH3·H2O、NaOH会引入新的杂质离子。

(5)Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+的平衡常数K=。根据Ksp[Cu(OH)2]=

c(Cu2+)·c2(OH-)及常温下KW=c(H+)·c(OH-)得:K====

5×10-9。

答案:(1)Cl2或H2O2　(2)3.2≤pH<4.7　(3)bd　(4)蒸发浓缩　冷却结晶　(5)5×10-9

能力提升

10. 已知同温度下的溶解度:

Zn(OH)2>ZnS,MgCO3>Mg(OH)2。就溶解或电离出S2-的能力而言,FeS>

H2S>CuS,则下列离子方程式错误的是(　C　)

A.Mg2++2HC+2Ca2++4OH-Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O

B.Cu2++H2SCuS↓+2H+

C.Zn2++S2-+2H2OZn(OH)2↓+H2S↑

D.FeS+2H+Fe2++H2S↑

解析:就溶解度而言,反应向着生成溶解度更小的方向进行;就电离而言,反应向着难电离的方向进行。

11. Cu(OH)2在水中存在着如下溶解平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20。某 CuSO4溶液中,c(Cu2+)=0.02 mol/L,在常温下要生成 Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液中加入碱溶液来调节溶液的pH,使溶液的pH大于(　D　)

A.2 B.3 C.4 D.5

解析:氢氧化铜的溶度积:Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20,c(Cu2+)=

0.02 mol/L,如果生成Cu(OH)2沉淀,则氢氧根离子的物质的量浓度至少为c(OH-)=mol/L=1×10-9mol/L,所以溶液中氢离子浓度为c(H+)= mol/L=10-5mol/L,所以溶液的pH=5,若要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH>5,故选D。

12. 在t ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t ℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法不正确的是(　B　)

A.在t ℃时,AgBr的Ksp为4.9×1

B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点变到b点

C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液

D.在t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816

解析:根据图中c点的c(Ag+)和c(Br-)可得,该温度下AgBr的Ksp为4.9×1,A正确;在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br-)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,B不正确;在a点时Qcsp,故为AgBr的不饱和溶液,C正确;在t ℃时,平衡常数K=c(Cl-)/c(Br-)=

Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr),代入数据得K≈816,D正确。

13. 已知:S(aq)+Ca(OH)2(s)+

2H2O(l)CaSO4·2H2O(s)+2OH-(aq)。某温度下,Ksp[Ca(OH)2]=5.2×

10-6,Ksp(CaSO4)=1.3×10-4,设S的初始浓度为 b mol·L-1,转化率为a,写出a与b的关系式:　 。 

解析:K====4×10-2,b=。

答案:b=

高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 第四节 难溶电解质的溶解平衡习题 新人教版选修4