高考化学一轮总复习 第八章 水溶液中的离子平衡 第28讲 难溶电解质的溶解平衡限时训练

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线难溶电解质的溶解平衡选题细目表考查知识点基础题中档题较难题1.沉淀的转化142.沉淀溶解平衡的影响因素253.溶度积及其计算36、7、94.溶解平衡知识的综合应用810、11一、选择题(本题包括7个小题，每小题6分，共42分，每小题仅有一个选项符合题意)1自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是()ACuS的溶解度大于PbS的溶解度B原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性CCuSO4与ZnS反应的离子方程式为Cu2S2=CuSD整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应解析：沉淀转化的实质是溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀，PbS转变为铜蓝(CuS)，说明CuS的溶解度小于PbS的溶解度；原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝也应该具有还原性，因为硫元素处于最低价态2价；CuSO4与ZnS反应的离子方程式应该是Cu2ZnS=CuSZn2，这是一个复分解反应；自然界地表层原生铜的硫化物被氧化的过程是氧化还原反应，故只有D正确。答案：D2把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)。下列说法正确的是()A恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高B给溶液加热，溶液的pH升高C向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加D向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变解析：恒温下Ksp不变，加入CaO后，溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液，pH不变，A错误；加热，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液的pH降低，B错误；加入Na2CO3溶液，沉淀溶解平衡向右移动，Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体，固体质量增加，C正确；加入NaOH固体平衡向左移动，Ca(OH)2固体质量增加，D错误。答案：C3化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Cu2：Cu2(aq)MnS(s)CuS(s)Mn2(aq)，下列说法错误的是()AMnS的Ksp比CuS的Ksp大B该反应达平衡时c(Mn2)c(Cu2)C往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2)变大D该反应的平衡常数K解析：根据沉淀转化向溶度积小的方向进行，Ksp(MnS)Ksp(CuS)，A对；该反应达平衡时c(Mn2)、c(Cu2)保持不变，但不一定相等，B错；往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，平衡向正方向移动，c(Mn2)变大，C对；该反应的平衡常数K，D对。答案：B4已知，同温度下的溶解度：Zn(OH)2ZnS，MgCO3Mg(OH)2；就溶解或电离出S2的能力而言，FeS H2SCuS，则以下离子方程式错误的是()AMg22HCO2Ca24OH= Mg(OH)22CaCO32H2OBCu2H2S = CuS2HCZn2S22H2O = Zn(OH)2H2SDFeS2H = Fe2H2S解析：A项，因为溶解度MgCO3Mg(OH)2，所以生成的沉淀是Mg(OH)2而不是MgCO3，该项正确；B项，电离出S2的能力H2S CuS，所以能生成CuS沉淀，该项正确；C项，溶解度：Zn(OH)2ZnS，所以应该生成ZnS沉淀，该项错误；D项，电离出S2的能力FeSH2S，所以能生成H2S，该项正确。答案：C5某些盐能溶解沉淀，利用下表三种试剂进行实验，相关分析不正确的是()编号分散质Mg(OH)2HClNH4Cl备注悬浊液1 molL11 molL1A.向中加入酚酞，溶液显红色说明物质的“不溶性”是相对的B分别向少量Mg(OH)2沉淀中加入适量等体积的，沉淀均能快速彻底溶解C混合后发生反应：Mg(OH)2(s)2NHMg22NH3H2OD向中加入，c(OH)减小，Mg(OH)2溶解平衡正向移动解析：使酚酞显红色的溶液呈碱性，说明Mg(OH)2在水中有一定的溶解，电离使溶液呈碱性，A项正确；Mg(OH)2与NH4Cl溶液反应速率较小，沉淀不能快速彻底溶解，B项错误；NH结合Mg(OH)2悬浊液中的OH，促进Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动，促使Mg(OH)2沉淀溶解，C项正确；盐酸能够与Mg(OH)2发生中和反应，促使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动，D项正确。答案：B6(2017珠海模拟)一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到溶解平衡时。已知下表数据物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp/258.010162.210204.01038完全沉淀时的pH9.66.434对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法错误的是()A向该溶液中加入少量铁粉不能观察到红色固体析出B该溶液中c(SO)c(Cu2)c(Fe2)c(Fe3)54C向该溶液中加入适量氯水，并调节pH到34后过滤，得到纯净的CuSO4溶液D向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀解析：A项，因为Fe3的氧化性强于Cu2，所以投入少量铁粉，先发生的反应是：2Fe3Fe=3Fe2，不能观察到红色固体析出，正确；B项，因为Cu2、Fe2、Fe3对应的碱全是弱碱，所以这三种离子在溶液中都会发生水解，因此它们的物质的量会减少，正确；C项，加入氯水，可以把Fe2全部氧化成3价，但它的还原产物Cl肯定还在溶液中，而且在调节pH时加入的试剂也会在溶液中有所保留，所以不可能只有CuSO4一种溶质，错误；D项，从表格中可以看出，Fe(OH)3的Ksp是最小的，所以它最先出现沉淀，正确。答案：C7(2016洛阳模拟)已知t 时AgCl的Ksp21010；在t 时Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A在t 时，Ag2CrO4的Ksp为1109B在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y点到X点C在t 时，以0.01 molL1AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 molL1KCl和0.01 molL1K2CrO4的混合溶液，CrO先沉淀D在t 时，反应Ag2CrO4(s)2Cl(aq)2AgCl(s)CrO(aq)的平衡常数K2.5107解析：依据图象曲线上的数据，结合溶度积常数概念计算即可得到，曲线上的点是沉淀溶解平衡，Ag2CrO4的沉淀溶解平衡为Ag2CrO4(s) 2Ag(aq)CrO(aq)；Kspc2(Ag)c(CrO)(103)21061012，故A错误；在饱和溶液中加入K2CrO4可使沉淀溶解平衡左移，溶度积常数不变，还是饱和溶液，点应在曲线上，故B错误；依据溶度积常数计算Ksp(Ag2CrO4)c2(Ag)c(CrO)11012，Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)21010，以0.01 molL1AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 molL1KCl和0.01 molL1K2CrO4的混合溶液，c(CrO)0.01 molL1，得到c(Ag)1105(molL1)，0.01 molL1KCl溶液中，c(Cl)0.01 molL1，依据溶度积计算得c(Ag)2108(molL1)，所以先析出氯化银沉淀，故C错误；在t 时，Ag2CrO4(s)2Cl(aq) 2AgCl(s)CrO(aq)，离子浓度相同时，依据氯化银的溶度积和Ag2CrO4的溶度积计算，K2.5107，故D正确。答案：D二、非选择题(本题包括4个小题，共58分)8(15分)钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用，它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在，BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。已知：SrSO4(s)Sr2(aq)SO(aq)Ksp2.5107SrCO3(s)Sr2(aq)CO(aq)Ksp2.5109(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为_，该反应的平衡常数表达式为_；该反应能发生的原因是_。(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)(2)对于上述反应，实验证明增大CO的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下，平衡常数K的变化情况(填“增大”“减小”或“不变”)：升高温度，平衡常数K将_；增大CO的浓度，平衡常数K将_。(3)已知，SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似，设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为_；实验现象及其相应结论为_。解析：(1)SrSO4转化成SrCO3的离子反应为：SrSO4(s)CO(aq) SrCO3(s)SO(aq)，平衡常数表达式为K，根据沉淀转化的原理，该反应能够发生，是因为Ksp(SrCO3)Ksp(SrSO4)。(2)降低温度有利于提高SrSO4的转化率，说明降温平衡向正反应方向移动，因此升高温度，平衡向逆反应方向移动，故平衡常数K减小。平衡常数只与温度有关，增大CO的浓度，平衡常数不变。(3)根据提供的信息，可以推断SrSO4难溶于盐酸，而SrCO3可溶于盐酸，因此向溶液中加入盐酸，若沉淀全部溶解，则SrSO4完全转化成SrCO3，若沉淀没有全部溶解，则SrSO4没有完全转化成SrCO3，需要注意的是，不能选择稀硫酸，因为SrCO3与稀硫酸反应生成SrSO4。答案：(1)SrSO4(s)CO(aq) SrCO3(s)SO(aq)KKsp(SrCO3) Ksp(SrSO4)，加入CO后，平衡SrSO4(s) Sr2(aq)SO(aq)正向移动，生成SrCO3(2)减小不变(3)盐酸若沉淀完全溶解，则证明SrSO4完全转化成SrCO3，否则，未完全转化9(14分)根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中c(CO)103molL1，则Ca2是否沉淀完全_(填“是”或“否”)已知c(Ca2)105molL1时可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)4.96109。(2)已知：25 时，KspMg(OH)25.61012；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：pH9.6颜色黄色绿色蓝色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_。(3)向50 mL 0.018 molL1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 molL1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp1.01010，忽略溶液的体积变化，请计算：完全沉淀后，溶液中c(Ag)_。完全沉淀后，溶液的pH_。如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL 0.001 molL1的盐酸，是否有白色沉淀生成_(填“是”或“否”)。解析：(1)根据Ksp(CaCO3)c(Ca2)c(CO)4.96109，得c(Ca2) molL14.96106molL11104，c(H)10，溶液为蓝色。(3)反应前，n(Ag)0.018 molL10.05 L0.9103mol，n(Cl)0.020 molL10.05 L1103mol；反应后剩余的Cl为0.1103mol，则混合溶液中，c(Cl)1.0103molL1，c(Ag)1.0107molL1。H没有参与反应，完全沉淀后，c(H)0.010 molL1，pH2。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Qcc(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)，没有沉淀产生。答案：(1)是(2)蓝色(3)1.0107molL12否10(14分)硝酸铈铵(NH4)2Ce(NO3)6广泛应用于电子、催化工业，其合成路线如下：(1)步骤中，将Ce(NO3)36H2O配成溶液，保持pH为45，缓慢加入H2O2溶液搅拌混合均匀，再加入氨水调节溶液pH，得到Ce(OH)4沉淀。该过程中参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_。(2)298 K时，KspCe(OH)411029。Ce(OH)4的溶度积表达式为Ksp_。为了使溶液中Ce4沉淀完全，即残留在溶液中的c(Ce4)小于1105molL1，需调节pH为_以上。(3)为了研究步骤的工艺条件，科研小组测定了(NH4)2Ce(NO3)6在不同温度、不同浓度硝酸中的溶解度，结果如图。从图中可得出三条主要规律：(NH4)2Ce(NO3)6在硝酸中的溶解度随温度升高而增大；_；_。解析：(1)由得失电子相等得2n(Ce3)n(H2O2)，所以氧化剂与还原剂物质的量比为12。(2)KspCe(OH)4c(Ce4)c4(OH)，c4(OH)=1024，所以OH的最小浓度为106molL1，则溶液的pH最小为8。(3)由图象可知温度相同时，(NH4)2Ce(NO3)6在硝酸中的溶解度随硝酸浓度增大而减小；硝酸浓度越小，温度对(NH4)2Ce(NO3)6的溶解度影响越大。答案：(1)12(2)c(Ce4)c4(OH)8(3)其他条件相同时，(NH4)2Ce(NO3)6的溶解度随c(HNO3)减小而增大c(HNO3)越小，温度对(NH4)2Ce(NO3)6溶解度的影响越大或c(HNO3)越大，温度对(NH4)2Ce(NO3)6溶解度的影响越小11(2016天门模拟)(15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，相关数据如表。表1.几种砷酸盐的Ksp难溶物KspCa3(AsO4)26.81019AlAsO41.61016FeAsO45.71021表2.工厂污染物排放浓度及允许排放标准污染物H2SO4As浓度28.42 gL11.6 gL1排放标准pH 690.5 mgL1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)_molL1。(2)写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式：KspCa3(AsO4)2_，若混合溶液中Al3、Fe3的浓度均为1.0104molL1，c(A