3-4《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》時(shí)練
雙基練習(xí)
1．以nO2為原料制得的nCl2溶液中常含有Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋等金屬離子，通過添加難溶電解質(zhì)nS，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀，過濾除去包括nS在內(nèi)的沉淀，再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶，可得純凈物nCl2。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)，可推知nS具有相關(guān)性質(zhì)是( )
A．具有吸附性
B．溶解度與CuS、PbS、CdS等相同
C．溶解度大于CuS、PbS、CdS
D．溶解度小于CuS、PbS、CdS
解析：題給信息中有“通過添加難溶電解質(zhì)nS，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀”的提示，所以該除雜方法的原理是利用難溶物質(zhì)溶解性差異將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為更難溶物質(zhì)而除去，由此可以確定C選項(xiàng)是正確的。
答案：C
2．下列有關(guān)沉淀溶解平衡的說法正確的是( )
A．Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，則AB2的溶解度小于CD的溶解度
B．在氯化銀的沉淀溶解平衡體系中，加入蒸餾水，氯化銀的Ksp增大
C．在氯化銀的沉淀溶解平衡體系中，加入碘化鉀固體，氯化銀沉淀可轉(zhuǎn)化為碘化銀沉淀
D．在碳酸鈣的沉淀溶解平衡體系中，加入稀鹽酸，溶解平衡不移動(dòng)
解析：利用溶度積比較難溶電解質(zhì)的溶解性大小時(shí)，必須是陰、陽離子比相同的物質(zhì)才可以直接比較，如：AB、CD都是1∶1型，可以直接比較，而AB2和CD不可直接比較，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Ksp不受溶液濃度的影響，只是溫度的函數(shù)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；存在沉淀的轉(zhuǎn)化AgCl(s)＋I(xiàn)－(aq)===AgI(S)＋Cl－(aq)，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)在碳酸鈣沉淀中加入鹽酸，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，溶解平衡向右移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。新 標(biāo) 第 一 網(wǎng)
答案：C
3．已知CuSO4溶液分別與Na2CO3、Na2S溶液反應(yīng)的情況如下：
(1)CuSO4＋Na2CO3
主要：Cu2＋＋CO2－3＋H2O===Cu(OH)2↓＋CO2↑
次要：Cu2＋＋CO2－3===CuCO3↓
(2)CuSO4＋Na2S
主要：Cu2＋＋S2－===CuS↓
次要：Cu2＋＋S2－＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2S↑
下列幾種物質(zhì)溶解能力由大到小的順序是( )
A．Cu(OH)2＞CuCO3＞CuS
B．CuS＞CuCO3＞Cu(OH)2
C．CuS＞Cu(OH)2＞CuCO3
D．CuCO3＞Cu(OH)2＞CuS
解析：物質(zhì)的生成物溶解度越小，反應(yīng)越易發(fā)生，在(1)中S[Cu(OH)2]＜S(CuCO3)，(2)中S(CuS)＜S[Cu(OH)2]。
答案：D
4．已知25℃時(shí)，電離常數(shù)Ka(HF)＝3.6×10－4，溶度積常數(shù)Ksp (CaF2)＝1.46×10－10�，F(xiàn)向1 L 0.2 ol/LHF溶液中加入1 L 0.2 ol/LCaCl2溶液，則下列說法中，正確的是( )
A．25℃時(shí)，0.1 ol/LHF溶液中pH＝1
B．Ksp(CaF2)隨溫度和濃度的變化而變化
C．該體系中沒有沉淀產(chǎn)生
D．該體系中HF與CaCl2反應(yīng)產(chǎn)生沉淀
解析：A項(xiàng)，HF為弱酸，故0.1 ol/LHF溶液pH＞1。B項(xiàng)，Ksp只與溫度有關(guān)。C項(xiàng)，設(shè)0.1ol/L的HF溶液中c(F－)＝c(H＋)＝x ol/L，則x20.1－x＝3.6×10－4，x≈6×10－3 ol/L，混合后c(Ca2＋)＝0.1 ol/L，0.1 ol/L×(6×10－3 ol/L)2＝3.6×10－6＞1.46×10－10，故應(yīng)有CaF2沉淀生成。
答案：D
5．在25℃時(shí)，AgCl的白色懸濁液中，依次加入等濃度的KI溶液和Na2S溶液。觀察到的現(xiàn)象是先出現(xiàn)黃色沉淀，最終出現(xiàn)黑色沉淀。已知有關(guān)物質(zhì)的溶度積Ksp(25℃)如下：
AgClAgIAg2S
Ksp1.8×10－108.51×10－166.3×10－50
下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A．沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動(dòng)
B．溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀
C．AgCl固體在等物質(zhì)的量濃度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解程度相同
D．25℃時(shí)，在飽和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag＋的濃度不同
解析：由于AgCl、AgI、Ag2S的Ksp依次減小，當(dāng)向AgCl溶液中加入同濃度的KI和Na2S溶液時(shí)，測(cè)定的沉淀溶解平衡AgCl(s)??Ag＋(aq)＋Cl－(aq)右移，依次轉(zhuǎn)化為溶解度小的AgI沉淀和Ag2S沉淀，故A、B正確，由于在NaCl、CaCl2溶液中c(Cl－)不同，而Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)•c(Cl－)導(dǎo)致AgCl在兩溶液中的溶解程度不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤，由于Ksp(AgI)＝c(Ag＋)•c(I－)，Ksp(Ag2S)＝c2(Ag＋)•c2(S2－)且三種沉淀的Ksp不相同，故三種溶液中c(Ag＋)不同。
答案：C
6．在自然界存在溶解度小的礦物轉(zhuǎn)化為溶解度更小的礦物的現(xiàn)象。已知Ksp(CuS)＝6×10－36，Ksp(ZnS)＝2×10－24。下列關(guān)于不溶物之間轉(zhuǎn)化的說法中錯(cuò)誤的是( )
A．ZnS不溶于水和鹽酸，也不能轉(zhuǎn)化為CuS
B．兩種不溶物的Ksp相差倍數(shù)越大，不溶物就越容易轉(zhuǎn)化為更難溶的不溶物
C．CuS比ZnS更難溶于水，所以ZnS在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為CuS
D．常溫下，ZnS若要在CuCl2溶液中開始轉(zhuǎn)化為CuS，則CuCl2的濃度必須不低于32×10－24 ol/L
解析：對(duì)比CuS與ZnS Ksp的相對(duì)大小，可知CuS的溶解性更小，結(jié)合沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律，可推知C項(xiàng)正確。A項(xiàng)不正確。由ZnS(s)??Zn2＋＋S2－，Ksp(ZnS)＝c(Zn2＋)•c(S2－)＝c2(S2－)；CuS(s)??c(Cu2＋)＋c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)•c(S2－)，故
c(Cu2＋)＝KspCuScS2－＝6×10－362×10－24＝32×10－24 ol/L，D項(xiàng)正確。
答案：A
7．(2011•新標(biāo)全國(guó)高考)0.80gCuSO4•5H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如下圖所示。
在0.10 ol/L硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢�，有淺藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成，當(dāng)溶液的pH＝8時(shí)，c(Cu2＋)＝___________ ___ol/L(Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20)。若在0.1 ol/L硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體，使Cu2＋完全沉淀為CuS，此時(shí)溶液中的H＋濃度是______________ol/L。
解析：因?yàn)镵sp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)•c2(OH－)＝2.2×10－20，當(dāng)溶液的pH＝8時(shí)，c(OH－)＝10－6ol/L，所以c(Cu2＋)＝2.2×10－8 ol/L；硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuSO4＋H2S===H2SO4＋CuS，忽略溶液體積變化根據(jù)原子守恒可知生成的硫酸的濃度是0.1 ol•L－1，所以H＋濃度是0.2 ol/L。
答案：2.2×10－8 0.2
能力提升
8．某溫度時(shí)，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
提示：BaSO4(g)??Ba2＋(aq)＋S2－4(aq)的平衡常數(shù)Ksp＝c (Ba2＋)•c(SO2－4)，稱為溶度積常數(shù)。
A．加入Na2SO4可以使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)
B．通過蒸發(fā)可以使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)
C．d點(diǎn)無BaSO4沉淀生成
D．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp
解析：A項(xiàng)溫度不變，加入Na2SO4會(huì)導(dǎo)致溶解平衡向左移動(dòng)，但兩離子的乘積仍不變，仍在曲線上，不會(huì)由a點(diǎn)變到b點(diǎn)；D項(xiàng)通過蒸發(fā)，水量減小，Ba2＋和SO2－4濃度都增大，不可能由d點(diǎn)變到c點(diǎn)；C項(xiàng)d點(diǎn)還沒有形成飽和溶液，因此無BaSO4沉淀生成；D項(xiàng)從圖像中看出a點(diǎn)與c點(diǎn)的Ksp相等。
答案：C
9．在飽和g(OH)2溶液中，c(OH－)＝1.0×10－4 ol/L。若向該溶液中加入NaOH溶液，使溶液中的c(OH－)變?yōu)樵?0倍，則g(OH)2的溶解度在理論上將( )
A．變?yōu)樵?0－3倍 B．變?yōu)樵?0－2倍
C．變?yōu)樵?0倍 D．不發(fā)生變化
解析：原飽和溶液中c(g2＋)＝Ksp[gOH2]c2OH－＝Ksp[gOH2]1.0×10－8，
所以cg2＋后cg2＋原＝Ksp[gOH2]/1.0×10－6Ksp[gOH2]/1.0×10－8＝10－2
答案：B
10．已知Ag2SO4的Ksp為2.0×10－5，將適量Ag2SO4固體溶于100 L水中至剛好飽和，該過程中Ag＋和SO2－4濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖飽和Ag2SO4溶液中c(Ag＋)＝0.034 ol/L。若t1時(shí)刻在上述體系中加入100 L0.020 ol/LNa2SO4溶液，下列示意圖中，能正確表示t1時(shí)刻后Ag＋和SO2－4濃度隨時(shí)間變化關(guān)系的是( )
A． B.
C． D.
解析：100 L飽和Ag2SO4溶液中，c(Ag＋)＝0.034 ol/L，c(SO2－4)＝12c(Ag＋)＝0.017 ol/L；加入100 L 0.020 ol/LNa2SO4溶液后，c(SO2－4)＝0.020 ol/L＋0.017 ol/L2＝0.018 5 ol/L，c(Ag＋)＝0.034 ol/L2＝0.017 ol/L，此時(shí)Qc(Ag2SO4)＝(0.017)2×0.018 5＜Ksp(Ag2SO4)，Ag2SO4溶液屬于不飽和溶液，對(duì)比圖像只有B項(xiàng)符合題意。
答案：B
11．在一定溫度下，一定量的水中，石灰乳懸濁液存在下列溶解平衡：Ca(OH)2(s)??Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，當(dāng)向此懸濁液中加入少量生石灰時(shí)，下列說法正確( )
A．n(Ca2＋)增大 B．n(Ca2＋)增大
C．n(OH－)增大 D．c(OH－)不變
解析：加入少量生石灰后，發(fā)生反應(yīng)CaO＋H2O===Ca(OH)2(微溶)溶液中水的量減小，析出Ca(OH)2固體，但溶液仍然是飽和溶液，所以溶液中的離子濃度不變，但離子數(shù)減少。
答案：D
12．已知：Cu(OH)2??Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝c(Cu2＋)•c2(OH－)＝2×10－20。當(dāng)溶液中各種離子的濃度方次的乘積大于溶度積時(shí)，則產(chǎn)生沉淀，反之固體溶解。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 ol/L，如果生成Cu(OH)2沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液的pH，使之大于______。
(2)要使0.2 ol/LCuSO4溶液中Cu2＋沉淀較為完全(使Cu2＋濃度降至原的千分之一)，則應(yīng)向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH為__________。
解析：(1)根據(jù)信息，當(dāng)c(Cu2＋)•c2(OH－)＝2×10－20時(shí)開始出現(xiàn)沉淀，則c(OH－)＝2×10－20cCu2＋＝2×10－200.02＝10－9 (ol/L)，c(H＋)＝10－5 ol/L，pH＝5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，應(yīng)調(diào)整pH＞5。
(2)要使Cu2＋濃度降至0.2 ol/L/1000＝2×10－4 ol/L，c(OH－)＝ 2×10－202×10－4＝10－8 (ol/L)，c(H＋)＝10－6 ol/L，此時(shí)溶液的pH＝6。
答案：(1)5 (2)6
13．已知難溶電解質(zhì)在水溶液中存在溶解平衡：
An(s)??n＋(aq)＋nA－(aq)
Ksp＝[n＋]•[A－]n
某學(xué)習(xí)小組欲探究CaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀的可能性，查得如表資料：
難溶
電解質(zhì)CaCO3CaSO4gCO3g(OH)2
Ksp2.8×10－97.1×10－56.8×10－65.6×10－12
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①往100 L 0.1 ol/L的CaCl2溶液中加入100 L0.1 ol/L的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。
②向上述懸濁液中加入固體Na2CO3 3 g，攪拌、靜置、沉淀后棄去上層清液。
③再加入蒸餾水?dāng)嚢�、靜置、沉淀后再棄去上層清液。
④___________________________________________________。
(1)寫出第②步發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________。
(2)設(shè)計(jì)第③步的目的是________________________。
(3)請(qǐng)補(bǔ)充第④步操作及發(fā)生的現(xiàn)象：______________________ ____________________________。
(4)請(qǐng)寫出該轉(zhuǎn)化在實(shí)際生產(chǎn)、生活中的一個(gè)應(yīng)用____________ ________________________。
解析：本題考查的知識(shí)點(diǎn)為沉淀的轉(zhuǎn)化，題目在設(shè)計(jì)方式上為探究性實(shí)驗(yàn)，既注重基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的考查，又注重了探究能力的考查．在硫酸鈣的懸濁液中存在著：CaSO4(s)??SO2－4(aq)＋Ca2＋(aq)，而加入Na2CO3后，溶液中CO2－3濃度較大，而CaCO3的Ksp較小，故CO2－3與Ca2＋結(jié)合生成沉淀，即CO2－3＋Ca2＋=== CaCO3↓。既然是探究性試驗(yàn)，必須驗(yàn)證所推測(cè)結(jié)果的正確性，故設(shè)計(jì)了③④步操作，即驗(yàn)證所得固體是否為碳酸鈣。然后聯(lián)系生活實(shí)際除去鍋爐水垢，即可解答(4)小題。
答案：(1)Na2CO3＋CaSO4===Na2SO4＋CaCO3
(2)洗去沉淀中附著的SO2－4
(3)向沉淀中加入足量的鹽酸，沉淀完全溶解，并放出無色無味氣體
(4)將鍋爐水垢的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3易于除去
14．鹵化銀(包括AgCl、AgBr、AgI)都是既不溶于水又不溶于酸的難溶物。
(1)下列有關(guān)AgCl的敘述中，正確的是__________。
A．一定溫度下的AgCl水溶液中，Ag＋和Cl－濃度的乘積是一常數(shù)
B．AgCl的Ksp＝1.8×10－10，在任何含AgCl固體的溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)，且c(Ag＋)和c(Cl－)乘積等于1.8×10－10
C．溫度一定時(shí)，在AgCl飽和溶液中，c(Ag＋)和c(Cl－)乘積是一個(gè)常數(shù)
D．向飽和AgCl溶液中加鹽酸Ksp變大
(2)向5 L NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)滴加一滴KI溶液并振蕩，沉淀變?yōu)辄S色，再滴入一滴Na2S溶液并振蕩，沉淀又變成黑色。根據(jù)上述變化過程，分析此三種沉淀物的溶解度關(guān)系為__________。
A．AgCl＝AgI＝Ag2S B．AgCl＜AgI＜Ag2S
C．AgCl＞AgI＞Ag2S D．AgI＞AgCl＞Ag2S
(3)現(xiàn)向含AgI的飽和溶液中：
①加入固體AgNO3，則c(Ag＋)__________(填“變大”、“變小”或“不變”，下同)；
②若改加更多的AgI，則c(Ag＋)__________；
③若改加AgBr固體，則c(I－)__________________，c(Ag＋) __________。
解析：(1)選C，A項(xiàng)，一定溫度下的AgCl只有達(dá)到溶解平衡，也即只有在AgCl的飽和溶液中，c(Ag＋)與c(Cl－)乘積才是一個(gè)常數(shù)；B項(xiàng)在含Ag＋或Cl－的AgCl溶液中c(Ag＋)與c(Cl－)不相等，但Ksp不變；D項(xiàng)向飽和AgCl溶液中加鹽酸，Ksp不變，Ksp只與難溶物的性質(zhì)和溫度有關(guān)。
(2)沉淀總是向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化。
(3)①AgI飽和溶液中，加AgNO3，溶解平衡逆向移動(dòng)，AgI溶解度變小，但c(Ag＋)增大。
②加AgI，無影響，溶解度和c(Ag＋)都不變化。
③加AgBr，因?yàn)锳gBr溶解度比AgI大，所以c(Ag＋)變大，AgI溶解平衡逆向移動(dòng)，c(I－)變小。
答案：(1)C (2)C (3)①變大�、诓蛔儭、圩冃�、變大
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