2024-2025学年新教材高中化学第3章水溶液中的离子反应与平衡第四节沉淀溶解平衡第1课时难溶电解质的沉淀溶解平衡分层作业新人教版选择性必修1

分层作业19难溶电解质的沉淀溶解平衡A级必备学问基础练题组1.沉淀溶解平衡及影响因素1.(2024·浙江北斗联盟联考)牙齿表面有一薄层釉质疼惜着,釉质层主要成分是难溶的羟基磷灰石,存在平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)Ksp=6.8×10-37。已知Ca5(PO4)3A.在牙膏中添加适量的磷酸盐,能起到疼惜牙齿的作用B.正常口腔的pH接近中性,牙齿不易被腐蚀C.运用添加NaF的含氟牙膏,可实现Ca5(PO4)3OH(s)与Ca5(PO4)3F(s)的转化,该反应的平衡常数约为2.D.口腔中的食物残渣能产生有机酸,简洁导致龋齿,使Ksp增大2.(2024·福建泉州八校联考)对BaSO4悬浊液进行下列操作,达到平衡后,c(Ba2+)和Ksp(BaSO4)均保持不变的是()A.适当升温B.加少量水C.加入少量浓硫酸D.加入少量氯化钡固体3.(2024·河北邢台名校联盟联考)将足量的BaCO3粉末分别加入下列溶液中,充分溶解至溶液饱和。下列溶液中Ba2+的浓度最小的是()A.10mL0.2mol·L-1Na2CO3溶液B.40mL水C.50mL0.01mol·L-1BaCl2溶液D.100mL0.01mol·L-1盐酸题组2.溶度积常数及沉淀溶解平衡曲线4.已知在Ca3(PO4)2饱和溶液中,c(Ca2+)=2.0×10-6mol·L-1,c(PO43-)=1.58×10-6mol·L-1,则Ca3(PO4)2的A.2.0×10-29 B.3.2×10-12C.6.3×10-18 D.5.1×10-275.某温度时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,在pH=4的Fe(OH)3饱和溶液中,c(Fe3+)为()A.1.0×10-8mol·L-1B.4.0×10-8mol·L-1C.1.0×10-26mol·L-1D.1.3×10-28mol·L-16.(2024·陕西宝鸡模拟)Cu(OH)2在水溶液中存在着沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq)。常温下,Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20。常温下若生成Cu(OH)2沉淀,须要向0.02mol·L-1的CuSO4A.2 B.3 C.4 D.57.(2024·山东日照校际联考)25℃时,FeS的Ksp=6.3×10-18,CuS的Ksp=6.3×10-36,ZnS的Ksp=1.6×10-24。常温时,下列有关说法中正确的是()A.FeS的溶解度大于CuS的溶解度B.饱和ZnS溶液中Zn2+的浓度为1.6×10-24mol·L-1C.向物质的量浓度相同的CuCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有ZnS沉淀生成D.向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体,ZnS的Ksp变大8.(2024·浙江温州期中)关于沉淀溶解平衡和溶度积常数,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,而与溶液中的离子浓度无关B.将饱和Na2SO4溶液加入饱和石灰水中,有白色沉淀产生,说明Ksp[Ca(OH)2]>Ksp(CaSO4)C.已知25℃时Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,则该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数K=2.8×103D.已知25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,在MgCl2溶液中加入氨水调整混合液的pH=11,产生沉淀,则此时溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-6mol·L-1B级关键实力提升练9.(2024·陕西安康模拟)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。接受如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O):溶液中金属离子起先沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金属离子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+起先沉淀时(c=0.01mol·L-1)的pH7.23.72.27.5沉淀完全时(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH8.74.73.29.0下列说法错误的是()A.转化步骤发生的反应为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O,且该步骤不能省略B.滤渣③的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3C.Ni(OH)2的Ksp=1×10-15.6D.假如“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol·L-1,则“调pH”应限制的pH范围是3.2<pH<6.210.(2024·浙江余姚中学模拟)PbSO4、PbCl2都是重要的化工原料,已知PbCl2难溶于冷水,易溶于热水。PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq)ΔH>0;Ksp(PbCl2)=1.6×10-5,Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,20℃时,PbCl2(s)在不同浓度盐酸中的最大溶解量(g·LA.盐酸浓度越小,Ksp(PbCl2)越小B.x、y两点对应的溶液中c(Pb2+)相等C.向PbCl2和盐酸的混合溶液中加入稀硫酸后得到PbSO4,当c(Cl-)=0.1mol·L-1时,c(SO42-)=6.75×10-5molD.当盐酸浓度小于1mol·L-1时,随着HCl浓度的增大,PbCl2溶解量减小是因为Cl-浓度增大使PbCl2溶解平衡逆向移动C级学科素养拔高练11.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中镉的排放量不超过0.005mg·L-1。处理含镉废水可接受化学沉淀法。(1)写出磷酸镉[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数的表达式:Ksp[Cd3(PO4)2]=。

(2)确定温度下,CdCO3的Ksp=4.0×10-12,Cd(OH)2的Ksp=3.2×10-14,该温度下[填“CdCO3”或“Cd(OH)2”]的饱和溶液中Cd2+浓度较大。

(3)向某含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到7.9×10-8mol·L-1时,废水中Cd2+的浓度为mol·L-1[已知:Ksp(CdS)=7.9×10-27],此时(填“符合”或“不符合”)《生活饮用水卫生标准》。

(4)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,向Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的颜色为。

(5)常温下,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,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,忽视溶液体积的变更。①反应后,溶液中c(Ag+)=mol·L-1。

②反应后,溶液的pH=。

③假如向反应后的溶液中接着加入50mL0.001mol·L-1的盐酸,(填“有”或“无”)白色沉淀生成。

分层作业19难溶电解质的沉淀溶解平衡1.D解析在牙膏中添加适量的磷酸盐,增大c(PO43-),使得沉淀溶解平衡逆向移动,有利于生成羟基磷灰石,能起到疼惜牙齿的作用,A正确;正常口腔中的pH接近中性,氢氧根离子浓度不变,化学平衡不移动,牙齿不易被腐蚀,B正确;依据题干可知,Ca5(PO4)3F的Ksp=2.8×10-61,反应Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)的平衡常数K=6.8×10-372.8×10-61≈2.2.B解析适当升温,可促进BaSO4固体溶解,c(Ba2+)和Ksp(BaSO4)均增大,A错误;溶液中存在未溶解的BaSO4固体,加少量水稀释时,溶液可能仍饱和,c(Ba2+)和Ksp(BaSO4)均保持不变,B正确;Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO42-),加入少量浓硫酸,c(SO42-)增大,c(Ba2+)减小,Ksp(BaSO4)保持不变,C错误;加入少量BaCl2固体,c(Ba2+3.A解析A项,CO32-的浓度较大,抑制BaCO3的溶解,则Ba2+的浓度最小;B项,饱和溶液中存在BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO32-(aq),溶液中存在确定浓度的Ba2+,但浓度较小;C项,BaCl2电离产生的Ba2+的浓度为0.01mol·L-1,虽然BaCO3的溶解受到抑制,但Ba2+4.A解析Ca3(PO4)2的饱和溶液中存在溶解平衡:Ca3(PO4)2(s)3Ca2+(aq)+2PO43-(aq),c(Ca2+)=2.0×10-6mol·L-1,c(PO43-)=1.58×10-6mol·L-1,则Ca3(PO4)2的Ksp=(2.0×10-6)3×(1.58×10-6)2≈2.5.B解析pH=4的Fe(OH)3饱和溶液中,c(H+)=1×10-4mol·L-1,依据KW=c(H+)·c(OH-)=10-14,则c(OH-)=KWc(H+)=10-1410-4mol·L-1=1×10-10mol·L-1,依据Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=4.0×10-38,则有c(Fe3+)=K6.D解析常温下要生成Cu(OH)2沉淀,则应满足离子积Q≥Ksp[Cu(OH)2],即c(Cu2+)·c2(OH-)≥2×10-20,则有c(OH-)≥2×10-200.02mol·L-1=10-9mol·L-1,c(H7.A解析25℃时,FeS的Ksp大于CuS,则FeS的溶解度大于CuS的溶解度,A正确;Ksp(ZnS)=c(Zn2+)·c(S2-)=c2(Zn2+)=1.6×10-24,饱和ZnS溶液中Zn2+的浓度约为4×10-12.5mol·L-1,B错误;由于Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),CuS的溶解度更小,故等浓度时加入Na2S,Cu2+先生成CuS沉淀,C错误;向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体,由于温度不变,则ZnS的Ksp不变,D错误。8.B解析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,A正确;将饱和Na2SO4溶液加入饱和石灰水中,有白色沉淀产生,则CaSO4溶解度更小,但两种沉淀形式不同,不能干脆比较两者的Ksp大小,B错误;Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数为K=c(Fe3+)c3(H+)=c(Fe3+)c3(OH-)c3(H+)c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]KW9.B解析Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,加入NaOH溶液调整pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,该步骤不能省略,A正确。“碱浸”步骤已经除去铝元素,故滤渣③的主要成分是Fe(OH)3,B错误。依据Ni2+沉淀完全时(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH=8.7,可得Ni(OH)2的Ksp=1×10-5×(10-5.3)2=1×10-15.6,C正确。若转化后的溶液中Ni2+的浓度为1.0mol·L-1,为避开Ni2+沉淀,此时氢氧根浓度应小于Kspc(Ni2+)=1×10-15.61.0mol·L-1=10-7.8mol·L-1,则c(H+)应大于K10.D解析温度能影响溶度积,浓度对溶度积无影响,盐酸浓度越小,温度不变,Ksp(PbCl2)不变,A错误;由图可知,x、y两点Cl-的浓度不相等,两点Ksp(PbCl2)=c(Pb2+)·c2(Cl-)相等,则x、y两点对应溶液中c(Pb2+)不相等,B错误;当c(Cl-)=0.1mol·L-1时,溶液中c(Pb2+)=Ksp(PbCl2)c2(Cl-)=1.6×10-50.12mol·L-1=1.6×10-3mol·L-1,溶液中c(SO42-)=Ksp(PbSO4)c11.答案(1)c3(Cd2+)·c2(PO43(3)1.0×10-19符合(4)蓝色(5)①1.8×10-7②2③无解析(1)磷酸镉[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数的表达式:Ksp[Cd3(PO4)2]=c3(Cd2+)·c2(PO43-)。(2)当CdCO3达到沉淀溶解平衡时有CdCO3(s)Cd2+(aq)+CO32-(aq),则该温度下CdCO3饱和溶液中c(Cd2+)=Ksp(CdCO3)=4.0×10-12mol·L-1=2.0×10-6mol·L-1,当Cd(OH)2达到沉淀溶解平衡时有Cd(OH)2(s)Cd2+(aq)+2OH-(aq),则该温度下Cd(OH)2饱和溶液中c(Cd2+)=3(3)当c(S2-)=7.9×10-8mol·L-1时,c(Cd2+)=7.9×10-277.9×10-8mol·L-1=1.0×10-19mol·L-1=10-19×(4)25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)=5.6×10-12,设Mg(OH)2饱和溶液中c(OH-)=xmol·L-1,则0.5x×x2=5.6×10-12,解得x≈2.24×10-4;c(H+)=10-142.24×10-4mol·L-1≈4.5×(5)