高考化学一轮复习 第8章 水溶液中的离子平衡 第4节 难溶电解质的溶解平衡课时作业（含解析）试题

第4节难溶电解质的溶解平衡时间：45分钟满分：100分一、选择题(每题6分，共72分)1．下列说法不正确的是()A．Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关B．由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，所以ZnS在一定条件下可转化为CuSC．其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变D．两种难溶电解质作比较时，Ksp越小的电解质，其溶解度一定越小答案D解析同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr、AgI)，Ksp越小，溶解度越小，而不同类型的难溶电解质(如Ag2SO4和AgI)，Ksp小的溶解度不一定小，需要进行换算，故D错误。2．某温度时，BaSO4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．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点C．d点无BaSO4沉淀生成D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp答案C解析BaSO4为难溶电解质，一定温度时，其饱和溶液中存在溶解平衡，对应的溶度积Ksp(BaSO4)＝c(Ba2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))为定值，加入Na2SO4后，c(SOeq\o\al(2－,4))增大，BaSO4的溶解平衡逆向移动，c(Ba2＋)减小，不可能由a点变到b点，A错误。蒸发溶剂后，溶液中c(Ba2＋)、c(SOeq\o\al(2－,4))均增大，不可能由d点变到c点，B错误。图中曲线为沉淀溶解平衡曲线，曲线以下的各点均未达到饱和，则d点没有BaSO4沉淀生成，C正确。对于BaSO4来说，其Ksp的大小只与温度有关，则a点和c点对应的Ksp相等，D错误。3．工业上向锅炉里注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3而后用盐酸除去。下列叙述不正确的是()A．CaSO4的溶解是吸热过程，锅炉中的溶液温度升高，CaSO4溶液的Ksp和c(Ca2＋)均会增大B．沉淀转化的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)(aq)＋CaSO4(s)=CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)C．盐酸中CaCO3的溶解度大于CaSO4的溶解度D．向锅炉里注入Na2CO3溶液浸泡，平衡CaSO4(s)Ca2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)右移，c(Ca2＋)、c(SOeq\o\al(2－,4))均增大答案D解析COeq\o\al(2－,3)与Ca2＋结合生成CaCO3，溶液中的c(Ca2＋)减小，D错误。4．25℃，向100mL0.09mol·L－1BaCl2溶液中加入100mL0.1mol·L－1H2SO4溶液生成BaSO4沉淀。已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，且溶液的温度和体积的变化都忽略不计，则生成沉淀后的体系中c(Ba2＋)和pH分别为()A．1.1×10－9mol·L－1、1 B．1.1×10－9mol·L－1、2C．2.2×10－8mol·L－1、1 D．2.2×10－8mol·L－1、2答案C解析BaCl2与H2SO4溶液发生反应：BaCl2＋H2SO4=BaSO4↓＋2HCl，n(BaCl2)＝0.09mol·L－1×0.1L＝0.009mol，n(H2SO4)＝0.1L×0.1mol·L－1＝0.01mol，故两溶液反应后剩余0.001molH2SO4，此时c(H2SO4)＝eq\f(0.001mol,0.2L)＝0.005mol·L－1，故生成沉淀后的体系中c(Ba2＋)＝eq\f(Ksp(BaSO4),c(SO\o\al(2－,4)))＝eq\f(1.1×10－10,0.005)mol·L－1＝2.2×10－8mol·L－1。溶液中H＋未参与离子反应，则有c(H＋)＝0.1mol·L－1×2×eq\f(1,2)＝0.1mol·L－1，故溶液的pH＝－lgc(H＋)＝－lg0.1＝1。5．往含I－和Cl－的稀溶液中逐滴加入AgNO3溶液，产生沉淀的质量m(沉淀)与加入AgNO3溶液的体积V(AgNO3)的关系如图所示。[已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16]则原溶液中eq\f(c(I－),c(Cl－))的值为()A.eq\f(V2－V1,V1) B.eq\f(V1,V2)C.eq\f(V1,V2－V1) D.eq\f(V2,V1)答案C解析由于Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，则AgCl的溶解度大于AgI，往含I－和Cl－的稀溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先生成溶解度较小的AgI沉淀，后生成AgCl沉淀。由题图可知，沉淀I－消耗AgNO3溶液的体积为V1mL，沉淀Cl－消耗AgNO3溶液的体积为(V2－V1)mL，则原溶液中eq\f(c(I－),c(Cl－))的值为eq\f(V1,V2－V1)。6．某温度时，可用K2S沉淀Cu2＋、Mn2＋、Zn2＋三种离子(M2＋)，所需S2－最低浓度的对数值lgc(S2－)与lgc(M2＋)的关系如图所示。下列说法正确的是()A．三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小，约为1×10－20B．向MnS的悬浊液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，c(S2－)增大C．可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2D．向浓度均为1×10－5mol·L－1的Cu2＋、Zn2＋、Mn2＋混合溶液中逐滴加入1×10－4mol·L－1的Na2S溶液，Zn2＋最先沉淀答案C解析由图可知，lgc(S2－)＝－10时，lgc(Cu2＋)＝－25，则有c(S2－)＝1×10－10mol·L－1，c(Cu2＋)＝1×10－25mol·L－1，故Ksp(CuS)＝c(S2－)·c(Cu2＋)＝1×10－10×1×10－25＝1×10－35，A错误。MnS的悬浊液存在溶解平衡：MnS(s)Mn2＋(aq)＋S2－(aq)，加入少量水，溶解平衡正向移动，由于温度不变，若仍为MnS悬浊液，则c(S2－)不变，B错误。含ZnCl2的MnCl2溶液中加入MnS，会有沉淀的转化，析出ZnS沉淀，从而除去杂质，C正确。由图可知，CuS的Ksp最小，故CuS的溶解度最小，混合液中加入Na2S溶液，最先生成CuS沉淀，D错误。7．(2019·福州市高三质量检测)室温下，向20mL含0.10mol·L－1Cr2＋和0.10mol·L－1Fe2＋的混合溶液中滴加0.10mol·L－1NaOH溶液，金属阳离子浓度与滴入NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。若溶液中金属阳离子浓度小于10－5mol·L－1视为完全沉淀，则下列说法错误的是[已知Cr(OH)2的Ksp为2×10－16，Fe(OH)2的Ksp为8×10－16]()A．曲线A表示c(Fe2＋)B．当V(NaOH)＝30mL时，Fe2＋开始沉淀C．当pH＝7时，溶液中Fe2＋、Cr2＋均完全沉淀D．V(NaOH)>30mL时，溶液中eq\f(c(Fe2＋),c(Cr2＋))＝4.0答案C解析由于Ksp[Cr(OH)2]小于Ksp[Fe(OH)2]，故当向含有相同浓度的Cr2＋和Fe2＋的混合溶液中滴加NaOH溶液时，Cr2＋优先生成沉淀，故曲线A表示c(Fe2＋)，A正确；当V(NaOH)＝30mL时，首先发生反应：Cr2＋＋2OH－=Cr(OH)2↓，反应后溶液中c(Cr2＋)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(20－30×\f(1,2)))×10－3×0.10,(30＋20)×10－3)mol·L－1＝0.01mol·L－1，c2(OH－)＝eq\f(Ksp[Cr(OH)2],c(Cr2＋))＝eq\f(2×10－16,0.01)mol2·L－2＝2×10－14mol2·L－2，c(Fe2＋)＝eq\f(20×10－3×0.10,(20＋30)×10－3)mol·L－1＝0.04mol·L－1，Qc[Fe(OH)2]＝c(Fe2＋)·c2(OH－)＝8×10－16＝Ksp[Fe(OH)2]，Fe2＋开始沉淀，B正确；当pH＝7时，c2(OH－)＝1×10－14mol2·L－2，c(Cr2＋)＝eq\f(Ksp[Cr(OH)2],c2(OH－))＝0.02mol·L－1，c(Fe2＋)＝eq\f(Ksp[Fe(OH)2],c2(OH－))＝0.08mol·L－1，Fe2＋、Cr2＋的浓度均大于10－5mol·L－1，两者均未完全沉淀，C错误；V(NaOH)>30mL时，溶液为Cr(OH)2、Fe(OH)2的饱和溶液，eq\f(c(Fe2＋),c(Cr2＋))＝eq\f(Ksp[Fe(OH)2],Ksp[Cr(OH)2])＝4.0，D正确。8．(2019·北京海淀高三期中)我国工业废水中几种污染物及其最高允许排放浓度如下表。下列说法不正确的是()污染物汞镉铬铅砷氰化物主要存在形式Hg2＋、CH3Hg＋Cd2＋CrOeq\o\al(2－,4)、Cr2Oeq\o\al(2－,7)Pb2＋AsOeq\o\al(3－,3)、AsOeq\o\al(3－,4)CN－最高允许排放浓度/mg·dm－30.050.10.51.00.50.5注：我国规定酸、碱废水pH的最大允许排放标准是大于6、小于9。A．Hg2＋、Cd2＋、Pb2＋是重金属离子B．对于pH>9的废水可用中和法处理C．将CrOeq\o\al(2－,4)转化为Cr2Oeq\o\al(2－,7)是用氧化还原的方法D．在含有Hg2＋的废水中加入Na2S，可使Hg2＋转变成沉淀而除去答案C解析在环境污染方面所说的重金属主要是指汞(水银)、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素，则Hg2＋、Cd2＋、Pb2＋是重金属离子，故A正确；对于pH>9的废水可通过加入酸发生中和反应来降低废水的pH至6～9之间，故B正确；将CrOeq\o\al(2－,4)转化为Cr2Oeq\o\al(2－,7)的过程中并没有元素化合价发生变化，不是氧化还原反应，故C错误；在含有Hg2＋的废水中加入Na2S，可将Hg2＋转变成HgS沉淀，故D正确。9．已知p(Ba2＋)＝－lgc(Ba2＋)、p(X2－)＝－lgc(X2－)，常温下BaSO4、BaCO3的沉淀溶解平衡曲线如右图所示，下列叙述中正确的是()A．p(Ba2＋)＝a时，两种盐的饱和溶液中离子浓度c(SOeq\o\al(2－,4))>c(COeq\o\al(2－,3))B．M点对应的溶液中Ba2＋、COeq\o\al(2－,3)能形成BaCO3沉淀C．相同条件下，SOeq\o\al(2－,4)比COeq\o\al(2－,3)更易与Ba2＋结合形成沉淀D．BaSO4不可能转化为BaCO3答案C解析由图像信息知Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)，当p(Ba2＋)＝a时，二者的饱和溶液中c(COeq\o\al(2－,3))>c(SOeq\o\al(2－,4))，A错误、C正确；M点时，Q(BaCO3)<Ksp(BaCO3)，故无法形成BaCO3沉淀，B错误；在一定条件下二者之间可相互转化，D错误。10．已知：Ksp(CuS)＝6.0×10－36，Ksp(ZnS)＝3.0×10－25，Ksp(PbS)＝9.0×10－29。在自然界中，闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇CuSO4溶液能转化成铜蓝(CuS)。下列有关说法不正确的是()A．ZnS转化成铜蓝的离子方程式为ZnS(s)＋Cu2＋(aq)=Zn2＋(aq)＋CuS(s)B．在白色ZnS浊液中滴加Pb(NO3)2溶液，不会生成黑色沉淀(PbS)C．在水中的溶解度：S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS)D．若溶液中c(Cu2＋)＝1×10－10mol·L－1，则S2－已完全转化成CuS答案B解析ZnS在水中存在溶解平衡：ZnS(s)Zn2＋(aq)＋S2－(aq)，由于Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)，ZnS固体加入CuSO4溶液后，Cu2＋与S2－结合生成更难溶的CuS沉淀，即转化成铜蓝(CuS)，离子方程式为ZnS(s)＋Cu2＋(aq)=Zn2＋(aq)＋CuS(s)，A正确。由于Ksp(PbS)<Ksp(ZnS)，则在白色ZnS浊液中滴加Pb(NO3)2溶液，Pb2＋与S2－结合生成更难溶的PbS黑色沉淀，B错误。由于Ksp(ZnS)>Ksp(PbS)>Ksp(CuS)，且其Ksp表达形式相同，据此可知三种物质在水中的溶解度：S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS)，C正确。若溶液中c(Cu2＋)＝1×10－10mol·L－1，则溶液中c(S2－)＝eq\f(Ksp(CuS),c(Cu2＋))＝eq\f(6.0×10－36,1×10－10)mol·L－1＝6.0×10－26mol·L－1<1×10－5mol·L－1，故S2－已完全转化成CuS，D正确。11．(2019·四川绵阳高三诊断)常温下，将AgNO3溶液分别滴加到浓度均为0.01mol/L的NaBr、Na2SeO3溶液中，所得的沉淀溶解平衡曲线如图所示(Br－、SeOeq\o\al(2－,3)用Xn－表示，不考虑SeOeq\o\al(2－,3)的水解)。下列叙述正确的是()A．Ksp(Ag2SeO3)的数量级为10－10B．d点对应的AgBr溶液为不饱和溶液C．所用AgNO3溶液的浓度为10－3mol/LD．Ag2SeO3(s)＋2Br－(aq)=2AgBr(s)＋SeOeq\o\al(2－,3)(aq)平衡常数为109.6，反应趋于完全答案D解析由图像可知－lgc(SeOeq\o\al(2－,3))＝5.0时，－lgc(Ag＋)＝5，则Ksp(Ag2SeO3)的数量级为10－15，A错误；由图像可知d点对应的c(Ag＋)比饱和溶液中的大，应能够生成沉淀，B错误；由图像可知起始时，－lgc(Ag＋)＝2，则c(Ag＋)＝10－2mol/L，c(AgNO3)＝c(Ag＋)＝10－2mol/L，故所用AgNO3溶液的浓度为1×10－2mol/L，C错误；Ag2SeO3(s)＋2Br－(aq)=2AgBr(s)＋SeOeq\o\al(2－,3)(aq)，平衡常数为K＝eq\f(Ksp(Ag2SeO3),[Ksp(AgBr)]2)＝eq\f(10－15,(10－12.3)2)＝109.6，D正确。12．(2019·湖南永州高三模拟)某温度下，向10mL0.1mol·L－1CuCl2溶液中滴加0.1mol·L－1的Na2S溶液，滴加过程中－lgc(Cu2＋)与Na2S溶液体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是()已知：Ksp(ZnS)＝3×10－25A．Na2S溶液中：c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)=2c(Na＋)B．a、b、c三点对应的溶液中，水的电离程度最大的为b点C．该温度下，Ksp(CuS)＝1×10－35.4D．向100mLZn2＋、Cu2＋物质的量浓度均为0.1mol·L－1的混合溶液中逐滴加入10－3mol·L－1的Na2S溶液，Zn2＋先沉淀答案C解析Na2S溶液中，根据物料守恒，2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)＝c(Na＋)，故A错误；Cu2＋单独存在或S2－单独存在均会水解，水解促进水的电离，b点时恰好形成CuS沉淀，此时水的电离程度并不是a，b，c三点中最大的，故B错误；该温度下，CuS溶解平衡时c(Cu2＋)＝c(S2－)＝10－17.7mol·L－1，则Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)＝10－17.7mol·L－1×10－17.7mol·L－1＝10－35.4，故C正确；向100mLZn2＋、Cu2＋浓度均为0.1mol·L－1的混合溶液中逐滴加入10－3mol·L－1的Na2S溶液，产生ZnS时需要的S2－浓度为c(S2－)＝eq\f(Ksp(ZnS),c(Zn2＋))＝eq\f(3×10－25,0.1)mol·L－1＝3×10－24mol·L－1，产生CuS时需要的S2－浓度为c(S2－)＝eq\f(Ksp(CuS),c(Cu2＋))＝eq\f(10－35.4,0.1)mol·L－1＝10－34.4mol·L－1，则产生CuS沉淀所需S2－浓度更小，优先产生CuS沉淀，故D错误。二、非选择题(共28分)13．(14分)(1)用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等杂质。除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的________(填化学式)，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SOeq\o\al(2－,4)，其原因是______________________________________________________________________________________。[已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9](2)已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。在25℃下，向浓度均为0.1mol·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为____________________________。答案(1)BaCl2Ksp(BaSO4)与Ksp(BaCO3)相差不大，且溶液中存在大量的COeq\o\al(2－,3)，会导致BaSO4(s)转化为BaCO3(s)，使溶液中出现SOeq\o\al(2－,4)(2)Cu(OH)2Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)14．(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)已知25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：pH<8.08.0～9.6>9.6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________________。(2)25℃向50mL0.018mol·L－1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol·L－1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下，AgCl的Ksp＝1.8×10－10，忽略溶液的体积变化，请计算：①完全沉淀后，溶液中c(Ag＋)＝________。②完全