高中化学 课时提能演练(二十五) 8.4难溶电解质的溶解平衡全程复习方略 新人教版

（45分钟100分）一、单项选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1.下列说法正确的是()A.水的离子积常数Kw随温度改变而改变，随外加酸碱浓度改变而改变B.一元弱酸的电离常数Ka越小，表示此温度下该一元弱酸电离程度越大C.对已达到化学平衡的反应，仅改变浓度，若平衡移动则平衡常数(K)一定改变D.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与溶液中的离子浓度无关2.(2012·清远模拟)如表为有关化合物的pKsp，pKsp＝－lgKsp，某同学设计实验如下：①向AgNO3溶液中加入适量NaX溶液，得到沉淀AgX；②向①中加NaY，则沉淀转化为AgY；③向②中加入Na2Z，沉淀又转化为Ag2Z。则表中a、b、c的大小关系为()相关化合物AgXAgYAg2ZpKspabcA.a＞b＞cB.a＜b＜cC.c＜a＜bD.a＋b＝c3.(2012·顺义模拟)已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下：(1)CuSO4＋Na2CO3主要：Cu2＋＋COeq\o\al(2－,3)＋H2O=Cu(OH)2↓＋CO2↑次要：Cu2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CuCO3↓(几乎不发生反应。下同)(2)CuSO4＋Na2S主要：Cu2＋＋S2－=CuS↓次要：Cu2＋＋S2－＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2S↑则下列几种物质的溶解度大小的比较中，正确的是()A.CuS<Cu(OH)2<CuCO3B.CuS>Cu(OH)2>CuCO3C.Cu(OH)2>CuCO3>CuSD.Cu(OH)2<CuCO3<CuS4.已知如下物质的溶度积常数：FeS：Ksp＝6.3×10－18；CuS：Ksp＝1.3×10－36；ZnS：Ksp＝1.6×10－24。下列说法正确的是()A.同温度下，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B.将足量CuSO4溶解在0.1mol·L－1的H2S溶液中，Cu2＋能达到的最大浓度为1.3×10－35mol·L－1C.因为H2SO4是强酸，故CuSO4＋H2S=CuS↓＋H2SO4不能发生D.除去工业废水中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂5.将足量BaCO3分别加入：①30mL水②10mL0.2mol/LNa2CO3溶液③50mL0.01mol/L氯化钡溶液④100mL0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。各溶液中Ba2＋的浓度由大到小的顺序为()A.①②③④B.③④①②C.④③①②D.②①④③6.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()A.在t℃时，AgBr的Ksp为4.9×10－13B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点到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)平衡常数K≈8167.(易错题)将氨水滴加到盛有AgCl浊液的试管中，AgCl逐渐溶解，再加入NaBr溶液又产生了浅黄色沉淀。对上述过程，下列理解或解释中正确的是()A.Ksp(AgCl)＜Ksp(AgBr)B.若在AgCl浊液中直接加入NaBr溶液，也会产生浅黄色沉淀C.上述实验说明AgCl没有NaBr稳定D.因为Ksp(AgCl)＞Ksp(AgOH)，故氨水能使AgCl溶解8.可溶性钡盐有毒，医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知：Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9；Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10下列推断正确的是()A.不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)B.抢救钡离子中毒患者时，若没有硫酸钠，可以用碳酸钠溶液代替C.若误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5mol/L的溶液时，会引起钡离子中毒D.可以用0.36mol/L的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃二、双项选择题(本大题共2小题，每小题6分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求)9.(预测题)某温度下，Cu(OH)2(s)，Fe(OH)3(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是()A.Ksp[Fe(OH)3]>Ksp[Cu(OH)2]B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C.c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和10.(2012·惠州模拟)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法正确的是()A.温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SOeq\o\al(2－,4))的增大而减小B.三个不同温度中，313K时Ksp(SrSO4)最大C.283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液D.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液三、非选择题(本大题共3小题，共48分)11.(12分)(2011·新课标全国卷节选)(1)在0.10mol·L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Cu2＋)＝mol·L－1(Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20)。(2)若在0.1mol·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是mol·L－1。12.(18分)(探究题)以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度：难溶电解质Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶解度/g9×10－41.7×10－61.5×10－43.0×10－9在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如：①为了除去氯化铵中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，加入一定量的试剂反应，过滤后结晶。②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，加入足量的Mg(OH)2，充分反应，过滤后结晶。③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将Fe2＋氧化成Fe3＋，调节溶液的pH＝4，过滤后结晶。请回答下列问题：(1)上述三种除杂方案都能够达到很好的效果，Fe2＋、Fe3＋都被转化为而除去。(2)①中加入的试剂应该选择为宜。(3)②中除去Fe3＋所发生的总反应的离子方程式为___________________________________________________________________。(4)下列与方案③相关的叙述中，正确的是(填字母)。A.H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染B.将Fe2＋氧化为Fe3＋的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤C.调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜D.Cu2＋可以大量存在于pH＝4的溶液中E.在pH>4的溶液中Fe3＋一定不能大量存在13.(18分)(2011·福建高考)四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意图如下：(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋2TiO2＋(无色)＋Fe＋4H＋=2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2OTi3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O=TiO2＋(无色)＋Fe2＋＋2H＋加入铁屑的作用是_________________________________________________。(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小在范围。(3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的杂质，还可制得钛白粉。已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝。(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)ΔH＝＋140kJ·mol－12C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：__________________________________________________________________。(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是______________________(只要求写出一项)。(6)依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用方法。TiCl4SiCl4熔点/℃－25.0－68.6沸点/℃136.457.6答案解析1.【解析】选D。A项，水的离子积常数Kw只与温度有关，不随外加酸碱浓度的改变而改变，故A错误；B项，电离常数Ka是表示弱电解质电离程度大小的物理量，Ka值越大，表示该一元弱酸电离程度越大，B错误；C项，平衡常数(K)只与温度有关，与浓度无关，故C错误。2.【解析】选B。根据沉淀转化的实质：向溶度积更小的方向转化，三种物质的Ksp：AgX>AgY>Ag2Z，根据pKsp＝－lgKsp，则有a＜b＜c。3.【解题指南】先根据第一个反应对比Cu(OH)2与CuCO3溶解度的相对大小；再根据第二个反应对比Cu(OH)2和CuS溶解度的相对大小，最后综合比较。【解析】选A。由第一个反应可知溶解度Cu(OH)2<CuCO3，由第二个反应可知溶解度CuS<Cu(OH)2。故A项正确。4.【解析】选D。A错，因为对于三种难溶物，Ksp越小，溶解度越小，故CuS的溶解度小于ZnS的。B错，因为H2S属于弱电解质，c(S2－)远远小于0.1mol·L－1(极限最大值)，故不能由此计算Cu2＋能达到的最大浓度。C错，因为尽管H2SO4是强酸，但不溶解CuS，故反应能发生。D对，因为相对于FeS，CuS的Ksp更小，故而能够实现沉淀的转化。5.【解析】选B。③中c(Ba2＋)≈0.01mol/L；④中BaCO3和盐酸发生反应后c(Ba2＋)≈0.005mol/L；②中存在同离子效应，故其中的c(Ba2＋)小于在纯水中的c(Ba2＋)。6.【解题指南】解答本题时应注意以下两点：(1)曲线上的点为溶解平衡点，找准关键点求Ksp。(2)结合Qc与Ksp的大小比较a、b的状态。【解析】选B。根据图中c点的c(Ag＋)和c(Br－)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10－13，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，故B错。在a点时Qc＜Ksp，故为AgBr的不饱和溶液，C正确。选项D中K＝c(Cl－)/c(Br－)＝Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入数据得K≈816，D正确。【方法技巧】巧用沉淀溶解平衡曲线解决问题(1)沉淀溶解平衡曲线上各个点都是平衡点。各个点对应的横坐标和纵坐标分别为此平衡状态时的离子浓度。(2)曲线外各点都不是平衡状态，若在曲线以下，是不饱和状态，可以判断使之达到平衡的方法；曲线以上的各点，已经过饱和，必然有固体析出。(3)利用曲线中的数据，根据Ksp公式计算得出Ksp的值。7.【解析】选B。AgCl沉淀转化为AgBr沉淀，说明Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，A错；一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀，B正确；AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，氨水中的NH3结合Ag＋生成[Ag(NH3)2]＋，从而使沉淀溶解，D错。【误区警示】一般来讲，化学反应向着生成更难溶的物质的方向进行，即难溶解的物质能转化为更难溶解的物质。但不能认为更难溶解的物质就一定不能转化为难溶解的物质，如在一定条件下AgI也可转化为AgCl。8.【解析】选D。胃液中为盐酸环境，难溶碳酸盐在胃液中溶解，故A、B错；硫酸钡作内服造影剂说明硫酸钡电离出的钡离子浓度是安全的，此时c(Ba2＋)＝＝1.05×10－5mol/L>1.0×10－5mol/L，故误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5mol/L的溶液时，不会引起钡离子中毒，C错；用0.36mol/L的Na2SO4溶液洗胃时，胃液中c(Ba2＋)＝Ksp(BaSO4)÷c(SOeq\o\al(2－,4))＝(1.1×10－10÷0.36)mol/L＝3.1×10－10mol/L＜1.05×10－5mol/L，故D正确。9.【解析】选A、B。b、c两点金属阳离子的浓度相等，都设为x，c(OH－)c＝10－9.6，c(OH－)b＝10－12.7，则Ksp[Fe(OH)3]＝x×(10－12.7)3，Ksp[Cu(OH)2]＝x×(10－9.6)2，故Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]，故A错；a点到b点的碱性增强，而NH4Cl溶解于水后显酸性，故B错；只要温度一定，Kw就一定，故C正确；溶度积曲线上的点代表的溶液都已饱和，曲线左下方的点都不饱和，右上方的点都是Q>K，要析出沉淀，故D正确。10.【解析】选B、C。Ksp只与温度有关，A错；由图可知，c(SOeq\o\al(2－,4))相同时，三个不同温度下以313K时c(Sr2＋)最大，所以Ksp＝c(Sr2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))最大，B正确；从图中数据可知；一定温度下线下的点对应离子浓度小，处于不饱和状态，C正确。283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后会有晶体析出，还是属于饱和溶液，D错。11.【解析】(1)根据溶度积的概念可以直接计算。pH＝8时，c(OH－)＝10－6mol·L－1，由c(Cu2＋)·c2(OH－)＝Ksp[Cu(OH)2]可得，c(Cu2＋)＝(2.2×10－20)/10－12mol·L－1＝2.2×10－8mol·L－1。(2)在0.1mol·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，溶液中溶质为硫酸，c(SOeq\o\al(2－,4))不变，为0.1mol·L－1，c(H＋)为0.2mol·L－1。答案：(1)2.2×10－8(2)0.212.【解析】①中为了不引入杂质离子，应加入氨水使Fe3＋沉淀，而不能用NaOH溶液。②中根据溶解度表可明确Mg(OH)2能较容易转化为Fe(OH)3，因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2可除去Fe3＋，然后将沉淀一并过滤。③中利用高价阳离子Fe3＋极易水解的特点，据题意可知调节溶液的pH＝4可使Fe3＋沉淀完全，为了不引入杂质离子，因此可使用CuO、Cu(OH)2、CuCO3等调节溶液的pH。答案：(1)氢氧化铁(2)氨水(3)2Fe3＋＋3Mg(OH)2=3Mg2＋＋2Fe(OH)3(4)A、C、D、E13.【解题指南】解答本题时应注意以下三点：(1)求平衡常数时，可以将表达式中的分子和分母都乘以某种微粒的浓度，以找出与所给条件相符的式子。(2)绿色化学的基本要求：节省原