2024-2025学年高中化学第三章水溶液中的离子平衡4难溶电解质的溶解平衡课后作业含解析新人教版选修4

PAGEPAGE6难溶电解质的溶解平衡eq\o(\s\up7(作业时限：45分钟作业满分：100分),\s\do15())一、选择题(每小题4分，每小题有1个正确选项，共44分)1．下列说法中正确的是(D)A．只有易溶电解质在溶液中才存在溶解平衡B．难溶电解质在溶液中只存在溶解平衡，不存在电离平衡C．溶解平衡只能通过电解质溶于水时建立D．溶解平衡时，电解质表面上的离子或分子脱离电解质的速率与溶液中的离子或分子回到电解质表面的速率相等解析：难溶和易溶电解质都能建立溶解平衡，弱电解质在溶液中还能建立电离平衡。从构成平衡的任何一个方面都可以建立平衡。2．下列反应的发生与沉淀溶解平衡或盐类水解平衡的移动无关的是(A)A．硝酸银溶液与盐酸反应生成氯化银B．镁条与氯化铵溶液反应生成氢气C．盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳D．硫酸铝溶液和小苏打溶液反应生成二氧化碳解析：A.硝酸银溶液与盐酸反应生成氯化银满意复分解进行的条件，与沉淀溶解平衡或盐类水解平衡的移动无关，故A正确；B.氯化铵溶液水解显酸性，加入镁条，溶液中的氢离子浓度减小，促进水解，与盐类水解平衡的移动有关，故B错误；C.碳酸钙在水中存在溶解平衡，加入盐酸，碳酸根离子浓度减小，促进溶解，与沉淀溶解平衡有关，故C错误；D.硫酸铝溶液水解显酸性，小苏打溶液水解显碱性，混合后相互促进水解，与盐类水解平衡的移动有关，故D错误；故选A。3．溶度积常数表达式符合Ksp＝[c(Ax＋)]2·c(By－)的是(C)A．AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)B．Na2S=2Na＋＋S2－C．Ag2S(s)2Ag＋(aq)＋S2－(aq)D．PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)解析：由于Ksp＝[c(Ax＋)]2·c(By－)，即阳离子前的系数为2；Na2S为可溶性盐不存在溶度积常数，故C正确。4．已知，常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17，下列叙述中，正确的是(B)A．常温下，AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的Ksp小B．向AgCl的悬浊液中加入KI溶液，沉淀由白色转化为黄色C．将0.001mol·L－1的AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中，肯定先产生AgI沉淀D．向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体，有AgCl析出且溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)解析：A项，Ksp只受温度影响，不受浓度影响，故不正确；Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，故向AgCl的悬浊液中加入KI溶液，白色沉淀AgCl转化为黄色沉淀AgI，B正确；C项，Cl－、I－的浓度未知，不肯定先生成AgI沉淀，C项不正确；D项，溶液中c(Ag＋)<c(Cl－)，不正确。5.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(C)提示：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)的平衡常数Ksp＝c(Ba2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))，称为溶度积常数。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解析：A项加入Na2SO4会使Ba2＋的浓度减小；B项，蒸发时，Ba2＋与SOeq\o\al(2－,4)的浓度改变是一样的；D项，温度不变，Ksp不变。6．已知25℃时，AgCl的溶度积Ksp＝1.8×10－10，则下列说法正确的是(D)A．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp变大B．AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中，肯定有c(Ag＋)＝c(Cl－)C．温度肯定时，当溶液中c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp时，此溶液中必有AgCl的沉淀析出D．将AgCl加入到较浓的KI溶液中，部分AgCl转化为AgI，因为AgCl溶解度大于AgI解析：A项加入盐酸引起沉淀溶解平衡移动，Ksp不变，故A项错误；B项由于不知道AgNO3和NaCl物质的量状况，不肯定具有c(Ag＋)＝c(Cl－)，故B项错误；C项当有c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp时，沉淀的溶解处于平衡状态，没有AgCl沉淀析出，故C项错误；D项由于AgCl转化为AgI，是因为溶解度大的AgCl转化为溶解度小的AgI，故D项正确。7．已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12，取适量的MgCl2溶液，加入肯定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13，则下列说法不正确的是(C)A．所得溶液中的c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1B．加入Na2CO3固体，可能生成沉淀C．所加的烧碱溶液的pH＝13D．所得溶液中的c(Mg2＋)＝5.6×10－10mol·L－1解析：A.pH＝13的溶液中，c(H＋)＝10－13mol/L，故A正确；B.加入Na2CO3固体，当c(Mg2＋)×c(COeq\o\al(2－,3))＞Ksp(MgCO3)时，生成沉淀，故B正确；C.因为向MgCl2溶液中加NaOH溶液后混合溶液的pH＝13，所以所加NaOH溶液pH＞13，故C错误；D.溶液中的c(Mg2＋)＝5.6×10－12÷10－2＝5.6×10－10mol/L，故D正确；故选C。8．已知25℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。某溶液中含有Cl－、Br－和I－，浓度均为0.010mo1·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后依次为(C)A．Cl－、Br－、I－ B．Br－、Cl－、I－C．I－、Br－、Cl－ D．Br－、I－、Cl－解析：由于这三种难溶物的组成相像，依据Ksp越小，其溶解度越小，就越先沉淀，故这三种阴离子产生沉淀的先后依次为I－、Br－、Cl－。9．25℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表：物质AgClAgBrAgIAg2S颜色白淡黄黄黑Ksp1.8×10－107.7×10－131.5×10－161.8×10－50下列叙述中不正确的是(B)A．向AgCl的白色悬浊液中加入0.1mol/LKI溶液，有黄色沉淀产生B．25℃时，AgCl、AgBr、AgI、Ag2S饱和水溶液中Ag＋的浓度相同C．25℃，AgCl固体在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同D．在5mL1.8×10－6mol/LNaCl溶液中，加入1滴(20滴约为1mL)1×10－3mol/LAgNO3溶液，不能产生白色沉淀解析：本题是对溶度积常数及其应用的考查。由四种物质的溶度积常数可知，溶解度大小关系为AgCl>AgBr>AgI>Ag2S，故A项正确，B项错误；由于溶度积常数是温度常数，温度不变其值不变，C项正确；加入1滴硝酸银溶液后c(Cl－)可认为保持不变，即c(Cl－)＝1.8×10－6mol/L，而AgNO3溶液相当于稀释100倍，故c(Ag＋)＝1×10－5mol/L，c(Cl－)·c(Ag＋)＝1.8×10－11<Ksp(AgCl)，故没有沉淀生成，D项正确。10．用0.100mol·L－1AgNO3滴定50.0mL0.0500mol·L－1Cl－溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是(C)A．依据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10－10B．曲线上各点的溶液满意关系式c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)C．相同试验条件下，若改为0.0400mol·L－1Cl－，反应终点c移到aD．相同试验条件下，若改为0.0500mol·L－1Br－，反应终点c向b方向移动解析：C错：依据Ag＋＋Cl－=AgCl↓可知，达到滴定终点时，消耗AgNO3溶液的体积为eq\f(0.0400mol·L－1×50.0mL,0.100mol·L－1)＝20.0mL。A对：由题图可知，当AgNO3溶液的体积为50.0mL时，溶液中的c(Cl－)略小于10－8mol·L－1，此时混合溶液中c(Ag＋)＝eq\f(0.100mol·L－1×50.0mL－0.0500mol·L－1×50.0mL,100mL)＝2.5×10－2mol·L－1，故Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)≈2.5×10－2×10－8＝2.5×10－10。B对：因反应过程中有沉淀生成，溶液中必定存在平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq),故曲线上的各点均满意c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)。D对：相同试验条件下，沉淀相同量的Cl－和Br－消耗的AgNO3的量相同，由于Ksp(AgBr)＜Ksp(AgCl)，当滴加相等量的Ag＋时，溶液中c(Br－)＜c(Cl－)，故反应终点c向b方向移动。11．已知25℃时，Ka(HF)＝3.6×10－4，Ksp(CaF2)＝1.46×10－10。现向1L0.2mol·L－1HF溶液中加入1L0.2mol·L－1CaCl2溶液，则下列说法中正确的是(D)A．25℃时，0.1mol·L－1HF溶液中pH＝1B.Ksp(CaF2)随温度和浓度的改变而改变C．该体系中没有沉淀产生D．该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀解析：若HF完全电离，则0.1mol·L－1HF溶液的pH＝1，但由Ka(HF)＝3.6×10－4可知，HF为弱电解质，不能完全电离，故0.1mol·L－1HF溶液的pH>1，A项错误；Ksp不随浓度而改变，B项错误；Ka(HF)＝eq\f(cH＋·cF－,cHF)＝eq\f([cF－]2,0.1)＝3.6×10－4，则[c(F－)]2＝3.6×10－5。c(Ca2＋)＝0.1mol·L－1，则Qc＝[c(F－)]2·c(Ca2＋)＝3.6×10－6>1.46×10－10，体系中有CaF2沉淀析出，C项错误，D项正确。二、非选择题(共56分)12．(10分)已知：Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－，Ksp＝c(Cu2＋)·[c(OH－)]2＝2×10－20。(1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02mol·L－1，若要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH大于5。(2)要使0.2mol·L－1CuSO4溶液中的Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降低至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液pH等于6。解析：(1)依题意，当c(Cu2＋)·[c(OH－)]2＝2×10－20时起先出现沉淀，则c(OH－)＝eq\r(Ksp/cCu2＋)＝eq\r(2×10－20/0.02)mol·L－1＝1×10－9mol·L－1，由c(H＋)＝Kw/c(OH－)＝1×10－14/(1×10－9)mol·L－1＝1×10－5mol·L－1，pH＝5。(2)由于要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH≥5，要使c(Cu2＋)＝0.2mol·L－1/1000＝2×10－4mol·L－1，则c(OH－)＝eq\r(Ksp/cCu2＋)＝eq\r(2×10－20/2×10－4)mol·L－1＝1×10－8mol·L－1，此时溶液的pH＝6。13．(16分)为探究从镀银车间的废液中回收银的效果，某化学爱好小组的同学在25℃时进行了下列分析：(1)他们取了35LAg＋浓度为6×10－3mol·L－1的某镀银车间回收液，然后加入0.012mol·L－1NaCl溶液25L，此时能(填“能”或“不能”)视察到AgCl沉淀。(2)最终该溶液中的c(Ag＋)为1.2×10－7_mol·L－1，生成AgCl的质量为30.1_g。(3)AgCl在上述溶液中的溶解度与在纯水中的相比，纯水中的溶解度较大。[已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10]解析：(1)两溶液混合后Ag＋和Cl－的浓度都会减小，混合后c(Ag＋)＝eq\f(6×10－3mol·L－1×35L,35L＋25L)＝3.5×10－3mol·L－1、c(Cl－)＝eq\f(0.012mol·L－1×25L,25L＋35L)＝5.0×10－3mol·L－1，Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝3.5×10－3×5.0×10－3＝1.75×10－5>Ksp(AgCl)，故有沉淀生成。(2)因为c(Ag＋)<c(Cl－)，生成AgCl沉淀时Cl－是过量的。设平衡时c(Ag＋)＝x，溶液中存在平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，则Cl－削减的浓度为3.5×10－3mol·L－1－x，故平衡时c(Cl－)＝1.5×10－3mol·L－1＋x，因而Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝x·(1.5×10－3mol·L－1＋x)＝1.8×10－10，因x值特别小，1.5×10－3mol·L－1＋x≈1.5×10－3mol·L－1，解得x＝1.2×10－7mol·L－1，说明Ag＋沉淀完全。生成AgCl沉淀时，Cl－是过量的，故析出AgCl的质量为m(AgCl)＝3.5×10－3mol·L－1×60L×143.5g·mol－1≈30.1g。(3)AgCl溶液中存在下列平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，依据题意可知生成AgCl沉淀时Cl－过量，相当于增大了Cl－浓度，使得上述平衡逆向移动，故AgCl溶解度降低。14．(12分)(1)对于Ag2S(s)2Ag＋＋S2－，其中Ksp的表达式为Ksp＝c2(Ag＋)·c(S2－)。(2)下列说法中不正确的是④(填序号)。①用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl少②一般地，物质的溶解度随温度的上升而增加，故物质的溶解大多是吸热的③对于Al(OH)3(s)Al(OH)3(aq)Al3＋＋3OH－，前者为溶解平衡，后者为电离平衡④除去溶液中的Mg2＋，用OH－沉淀比用COeq\o\al(2－,3)好，说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的大⑤沉淀反应中常加过量的沉淀剂，其目的是使沉淀更完全(3)如何除去Mg(OH)2中混有的Ca(OH)2？加足量MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，洗涤即得纯Mg(OH)2。解析：(1)由溶度积常数的概念干脆写出。(2)①Cl－抑制AgCl溶解，正确；②物质的溶解大多是吸热的，正确；③正确；④除去溶液中的Mg2＋，用OH－沉淀比用COeq\o\al(2－,3)好，是因为Mg(OH)2的Ksp更小，剩余的Mg2＋更少，错误；⑤正确。(3)依据沉淀的转化原理，向其中加Mg2＋即可。15．(18分)已知在25℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，且Ksp(AgX)＝1.8×10－10，Ksp(AgY)＝1.0×10－12，Ksp(AgZ)＝8.7×10－17；(1)依据以上信息，推断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小依次为：S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)。(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y－)减小(填“增大”“减小”或“不变”