2023年高考化学大一轮复习第8章水溶液中的离子平衡第4讲难溶电解质的溶解平衡课时规范训练

PAGEPAGE2难溶电解质的溶解平衡[单独成册]1．以下有关沉淀溶解平衡的说法中正确的选项是()A．在AgCl的沉淀溶解平衡体系中参加蒸馏水，Ksp(AgCl)增大B．在CaCO3的沉淀溶解平衡体系中参加稀盐酸，平衡不移动C．可直接根据Ksp的数值大小比拟难溶物在水中的溶解度大小D．25℃时，Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，向AgCl的悬浊液中参加KI固体，有黄色沉淀生成解析：选D。Ksp的大小只与温度有关，A项错误；CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)，参加稀盐酸，COeq\o\al(2－,3)与H＋反响，导致溶解平衡正向移动，B项错误；只有比拟相同温度下、相同组成形式的难溶电解质的Ksp的数值大小，才可比拟难溶物在水中的溶解度大小，C项错误。2．以下表达正确的选项是()A．将HCl通入饱和食盐水中，溶液的c(Cl－)变小B．常温下AgCl溶液中的Ag＋和Cl－浓度之积是个常数C．常温下AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在水中的小D．锅炉水垢中的CaSO4经饱和碳酸钠溶液浸泡可转化为CaCO3答案：D3．以下说法正确的选项是()A．碳酸钙难溶于水，放入水中，液体也不导电，所以碳酸钙是非电解质B．碳酸钡在水中溶解度很小，所以它是弱电解质C．向1mol/L的氯化镁溶液中参加等体积的2mol/LNaOH溶液后，液体中c(Mg2＋)为0D．向氯化钙的浓溶液中参加浓烧碱溶液，溶液会变浑浊答案：D4．相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水②0.1mol·L－1的盐酸③0.1mol·L－1的氯化镁溶液④0.1mol·L－1的硝酸银溶液中，其中Ag＋浓度最大的是()A．① B．②C．③ D．④答案：D5．在一定温度下，当Mg(OH)2固体在水溶液中到达以下平衡时：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2＋)不变，可采取的措施是()A．加MgSO4 B．加HCl溶液C．加NaOH D．加水解析：选D。加MgSO4会使该溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2＋)变大；加HCl溶液使该溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，c(Mg2＋)变大；加NaOH使该溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多。6．：25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp[MgF2]＝7.42×10－11。以下说法正确的选项是()A．25℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大B．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中参加少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大C．25℃时，Mg(OH)2固体在20mL0.01mol/L氨水中的Ksp比在20mL0.01mol/LNH4Cl溶液中的Ksp小D．25℃时，在Mg(OH)2悬浊液中参加NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF2解析：选B。A中氢氧化镁溶度积小，所以其c(Mg2＋)小；B中NHeq\o\al(＋,4)结合OH－使氢氧化镁溶解平衡正移，Mg2＋增大。C中Ksp不随浓度变化，只与温度有关。D中二者Ksp接近，使用浓NaF溶液可以使氢氧化镁转化。7．非结合胆红素(VCB)分子中有羟基，被氧化后(生成羧基)与钙离子结合形成胆红素钙的反响，就是一个沉淀生成的离子反响，从动态平衡的角度分析能预防胆结石的方法是()A．大量食用纯碱可使钙离子沉淀完全，防止胆结石生成B．不食用含钙的食品C．适量服用低维生素E、低维生素C等抗氧化自由基可防治胆结石D．常喝水稀释钙离子，溶解沉淀解析：选C。防止非结合胆红素(VCB)分子中的羟基被氧化。8．现有含MgCl2、AlCl3均为nmol的混合溶液，向其中滴NaOH溶液至过量。参加NaOH溶液的物质的量与生成沉淀的物质的量的关系正确的选项是(离子形成沉淀或沉淀的溶解与溶液pH的关系如下表)()离子Mg2＋Al3＋物质Al(OH)3开始沉淀时的pH8.933.56开始溶解时的pH8.04完全沉淀时的pH10.924.89完全溶解时的pH12.04解析：选C。由表中数据知，当Al3＋沉淀完全时Mg2＋还没有开始形成沉淀，当生成的Al(OH)3开始溶解时Mg2＋仍没有形成沉淀，当加碱至溶液的pH＝8.93时，Al(OH)3局部溶解而Mg(OH)2开始形成沉淀，生成沉淀速率较前段生成沉淀速率小，当溶液pH＝10.92时，Mg(OH)2沉淀完全，Al(OH)3继续溶解至pH＝12.04时，沉淀只有Mg(OH)2，Al(OH)3全部溶解，故C对。9．Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9。假设用10LNa2CO3溶液溶解1.0mol的BaSO4，那么Na2CO3溶液的最初浓度不得低于()A．2.6mol/L B．2.5mol/LC．2.3mol/L D．3.0mol/L解析：选A。当BaSO4溶解完后溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))≈0.1mol/L，设此时溶液中的c(COeq\o\al(2－,3))＝xmol/L。溶液中有BaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)BaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，故K＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(cSO\o\al(2－,4)·cBa2＋,cCO\o\al(2－,3)·cBa2＋)＝eq\f(KspBaSO4,KspBaCO3)＝eq\f(1.0×10－10,2.5×10－9)＝0.04＝eq\f(0.1,x)，x＝2.5，因此Na2CO3溶液的最初浓度：c(Na2CO3)≥(0.1＋2.5)mol/L＝2.6mol/L。10．复原沉淀法是处理含铬(含Cr2Oeq\o\al(2－,7)和CrOeq\o\al(2－,4))工业废水的常用方法，过程如下：CrOeq\o\al(2－,4)eq\o(→,\s\up12(H＋),\s\do12(转换))Cr2Oeq\o\al(2－,7)eq\o(→,\s\up12(Fe2＋),\s\do12(复原))Cr3＋eq\o(→,\s\up12(OH－),\s\do12(沉淀))Cr(OH)3↓，转化过程中反响为：2CrOeq\o\al(2－,4)(aq)＋2H＋(aq)=Cr2Oeq\o\al(2－,7)(aq)＋H2O(l)。转化后所得溶液中铬元素含量为28.6g·L－1，CrOeq\o\al(2－,4)有10/11转化为Cr2Oeq\o\al(2－,7)。以下说法不正确的选项是()A．假设用绿矾(FeSO4·7H2O)(M＝278)作复原剂，处理1L废水，至少需要917.4gB．溶液颜色保持不变，说明上述可逆反响到达平衡状态C．常温下转换反响的平衡常数K＝1×1014，那么转化后所得溶液的pH＝6D．常温下Ksp[Cr(OH)3]＝1×10－32，要使处理后废水中c(Cr3＋)降至1×10－5mol·L－1，应调溶液的pH＝5解析：选A。A.在1升废水中＋6价的铬的物质的量为28.6/52＝0.55mol，根据氧化复原反响中电子得失数目相等可知道，氧化硫酸亚铁的物质的量为3×0.55＝1.65mol，质量为1.65mol×278g·mol－1＝458.7g，错误；B.Cr2Oeq\o\al(2－,7)为橙色，CrOeq\o\al(2－,4)为黄色，假设颜色不变，说明反响到达平衡，正确；C.根据化学平衡常数公式c(CrOeq\o\al(2－,4))＝28.6÷52÷1＝0.55mol·L－1，c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝eq\f(1,2)c(CrOeq\o\al(2－,4))×eq\f(10,11)＝0.25mol·L－1，再由平衡常数公式K＝eq\f(cCr2O\o\al(2－,7),c2CrO\o\al(2－,4)·c2H＋)＝1×1014，可以得到c(H＋)＝10－6mol·L－1，正确；D.c(Cr3＋)·c3(OH－)＝1×10－32，c3(OH－)＝1×10－32÷(1×10－5)＝1×10－27，c(OH－)＝1×10－9mol·L－1，c(H＋)＝10－5mol·L－1，pH＝5，正确。11．常温下，取一定量的PbI2固体配成饱和溶液，T时刻改变某一条件，离子的浓度变化如下图(注：第一次平衡时c(I－)＝2×10－3mol·L－1，c(Pb2＋)＝1×10－3mol·L－1)，以下有关说法正确的选项是()A．常温下，PbI2的Ksp＝2×10－6B．温度不变，向PbI2饱和溶液中参加少量硝酸铅浓溶液，PbI2的溶解度不变，Pb2＋浓度不变C．常温下Ksp(PbS)＝8×10－28，向PbI2的悬浊液中参加Na2S溶液，PbI2(s)＋S2－(aq)PbS(s)＋2I－(aq)反响的化学平衡常数为5×1018D．T时刻改变的条件是升高温度，PbI2的Ksp增大解析：选C。由Ksp＝c(Pb2＋)·c2(I－)＝1×10－3×(2×10－3)2＝4×10－9，A错误；由于硝酸铅是强电解质，完全电离产生Pb2＋，温度不变，PbI2的溶度积不变，但Pb2＋浓度增大，B错误；PbI2(s)＋S2－(aq)PbS(s)＋2I－(aq)反响的平衡常数K＝c2(I－)/c(S2－)＝Ksp(PbI2)/Ksp(PbS)＝4×10－9/8×10－28＝5×1018，C正确；T时刻假设改变的条件是升高温度，c(Pb2＋)、c(I－)均呈增大趋势，D错误。12．不同温度(T1和T2)时，硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图，硫酸钡在水中溶解时吸收热量。以下说法正确的选项是()A．T1＞T2B．参加BaCl2固体，可使a点变成c点C．c点时，在T1、T2两个温度下均有固体析出D．a点和b点的Ksp相等解析：选D。A.在T2时硫酸钡的Ksp大，故T2＞T1，错误。B.硫酸钡溶液中存在着溶解平衡，a点在平衡曲线上，参加BaCl2，会增大c(Ba2＋)，平衡左移，c(SOeq\o\al(2－,4))应降低，所以不能使溶液由a点变到c点，错误；C.在T1时c点表示Qc＞Ksp，溶液饱和，有沉淀析出，在T2时c点表示Qc＜Ksp，溶液不饱和，没有沉淀析出，错误；D.Ksp是一常数，温度不变Ksp不变，在曲线上的任意一点Ksp都相等，正确。13．盐泥是氯碱工业中的废渣，主要成分是镁的硅酸盐和碳酸盐(含少量铁、铝、钙的盐)。实验室以盐泥为原料制取MgSO4·7H2O的实验过程如下：：①室温下Ksp[Mg(OH)2]＝6.0×10－12。②在溶液中，Fe2＋、Fe3＋、Al3＋从开始沉淀到沉淀完全的pH范围依次为7.1～9.6、2.0～3.7、3.1～4.7。③三种化合物的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图。(1)在盐泥中参加稀硫酸调pH为1～2以及煮沸的目的是。(2)假设室温下的溶液中Mg2＋的浓度为6.0mol·L－1，那么溶液pH≥才可能产生Mg(OH)2沉淀。(3)由滤液Ⅰ到滤液Ⅱ需先参加NaClO调溶液pH约为5，再趁热过滤，那么趁热过滤的目的是，滤渣的主要成分是。(4)从滤液Ⅱ中获得MgSO4·7H2O晶体的实验步骤依次为①向滤液Ⅱ中参加；②过滤，得沉淀；③；④蒸发浓缩，降温结晶；⑤过滤、洗涤得产品。(5)假设获得的MgSO4·7H2O的质量为24.6g，那么该盐泥中镁[以Mg(OH)2计]的百分含量约为(MgSO4·7H2O的相对分子质量为246)。解析：(1)参加H2SO4可以使Mg的硅酸盐或碳酸盐充分转化成Mg2＋。(2)c(OH－)＝eq\r(\f(6.0×10－12,6.0))mol·L－1＝10－6mol·L－1，所以pH＝8。(3)参加NaClO，可以把Fe2＋氧化成Fe3＋，当pH大约为5时，Fe3＋、Al3＋转化成沉淀；根据溶解度曲线，温度高时，CaSO4·2H2O的溶解度更小，所以滤渣的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3和CaSO4·2H2O。(4)使Mg2＋转化成MgSO4·7H2O的步骤为①参加NaOH溶液。②过滤得Mg(OH)2沉淀。③参加稀H2SO4。④蒸发浓缩、降温结晶、过滤得产品。(5)根据镁元素守恒得eq\f(\f(24.6g,246g/mol)×58g/mol,29.0g)×100%＝20%。答案：(1)提高Mg2＋的浸取率(其他合理答案均可)(2)8(3)温度较高时钙盐与镁盐别离得更彻底(或高温下CaSO4·2H2O溶解度小等合理答案均可)Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4·2H2O(4)NaOH溶液向沉淀中加足量稀硫酸(合理答案均可)(5)20.0%14．蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：Ⅰ.制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁(其中常含有少量Fe3＋、Al3＋、Fe2＋等杂质离子)。Ⅱ.提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，参加适量的0.1mol·L－1H2O2溶液，再调节溶液pH至7～8，并别离提纯。Ⅲ.制取氢氧化镁：向步骤Ⅱ所得溶液中参加过量氨水。：金属离子氢氧化物沉淀所需pHFe3＋Al3＋Fe2＋Mg2＋开始沉淀时1.53.36.59.4沉淀完全时3.75.29.712.4请答复：(1)步骤Ⅱ中，可用于调节溶液pH至7～8的最正确试剂是(填字母序号)。A．MgOB．Na2CO3(2)工业上，常通过测定使铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])溶液不变色所需H2O2溶液的量来确定粗硫酸镁中Fe2＋的含量。：测定123g粗硫酸镁样品所消耗的0.1mol·L－1H2O2溶液的体积如下表所示。实验编号平行测定数据平均值1234消耗H2O2溶液的体积/mL0.320.300.300.320.31①Fe2＋与H2O2溶液反响的离子方程式为。②根据该表数据，可计算出123g粗硫酸镁样品中含Fe2＋mol。(3)步骤Ⅲ中制备氢氧化镁反响的离子方程式为。(4)：Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12、Ksp[Ca(OH)2]＝4.7×10－6假设用石灰乳替代氨水，(填“能〞或“不能〞)制得氢氧化镁，理由是。解析：(1)B掺入了新的杂质、C对溶液pH几乎不影响，只有A选项符合；(2)n(H2O2)＝3.1×10－5mol，依据2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O可知n(Fe2＋)＝6.2×10－5mol。答案：(1)A(2)①2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O②6.2×10－5(3)Mg2＋＋2NH3·H2O=Mg(OH)2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)(4)能Mg(OH)2的溶度积小于Ca(OH)2，可发生沉淀的转化(其他合理答案均可)15．某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。水垢会形成平安隐患，需及时清洗除去。清洗流程如下：Ⅰ.参加NaOH和Na2CO3混合液，加热，浸泡数小时；Ⅱ.放出洗涤废液，清水冲洗锅炉，参加稀盐酸和少量NaF溶液，浸泡；Ⅲ.向洗液中参加Na2SO3溶液；Ⅳ.清洗达标，用NaNO2溶液钝化锅炉。(1)用NaOH溶解二氧化硅的化学方程式是。(2)：20℃时溶解度/gCaCO3CaSO4Mg(OH)2MgCO31.4×10－32.55×10－29×10－41.1×10－2根据数据，结合化学平衡原理解释清洗CaSO4的过程。(3)在步骤Ⅱ中：①被除掉的水垢除铁锈外，还有。②清洗过程中，溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀，用离子方程式解释其原因。(4)步骤Ⅲ中，参加Na2SO3的目的是。(5)步骤Ⅳ中，钝化后的锅炉外表会覆盖一层致密的Fe3O4保护膜。①完成并配平其反响的离子方程式：eq\x()Fe＋eq\x()NOeq\o\al(－,2)＋eq\x()H2O=eq\x()N2↑＋eq\x()eq\x()＋eq\x()eq\x()②下面检测钝化效果的