【大一轮复习讲义】(人教版化学)2022新高考总复习课时作业-8-4难溶电解质的溶解平衡-

课时作业(三十)难溶电解质的电离平衡(本栏目内容，在同学用书中以独立形式分册装订！)1．下列叙述正确的是()A．一般认为沉淀离子浓度小于10－5mol/L时，则认为已经沉淀完全B．反应AgCl＋NaBr=AgBr＋NaCl能在水溶液中进行，是由于AgCl比AgBr更难溶于水C．Al(OH)3(s)Al3＋(aq)＋3OH－(aq)表示沉淀溶解平衡，Al(OH)3Al3＋＋3OH－表示水解平衡D．只有反应速率很高的化学反应才能应用于工业生产解析：反应AgCl＋NaBr=AgBr＋NaCl在水溶液中进行说明AgBr比AgCl更难溶于水，B项错误；Al(OH)3Al3＋＋3OH－表示Al(OH)3的电离平衡，C项错误；化学反应能否应用于工业生产与反应速率无必定联系，D项错误。答案：A2．某酸性化工废水中含有Ag＋、Pb2＋等重金属离子。有关数据如下：难溶电解质AgIAg2SPbI2Pb(OH)2PbSKsp8.3×10－126.3×10－507.1×10－91.2×10－153.4×10－26在废水排放之前，用沉淀法除去这两种离子，应当加入的试剂是()A．氢氧化钠B．硫化钠C．碘化钾D．氢氧化钙答案：B3．25℃时，PbCl2固体在不同浓度盐酸中的溶解度如图所示。在制备PbCl2的试验中，洗涤PbCl2固体最好选用()A．蒸馏水 B．1.00mol·L－1盐酸C．5.00mol·L－1盐酸 D．10.00mol·L－1盐酸解析：观看题图知，PbCl2固体在浓度为1.00mol·L－1的盐酸中，溶解度最小。答案：B4．在100mL0.01mol·L－1KCl溶液中，加入1mL0.01mol·L－1AgNO3溶液，下列说法正确的是(已知AgCl的Ksp＝1.8×10－10)()A．有AgCl沉淀析出B．无AgCl沉淀析出C．无法确定D．有沉淀但不是AgCl解析：Qc＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝0.01mol·L－1×eq\f(100,101)×0.01/101mol·L－1≈10－6>1.8×10－10＝Ksp，故有AgCl沉淀生成。答案：A5．化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，下列说法错误的是()A．MnS的Ksp比CuS的Ksp大B．该反应达平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大D．该反应的平衡常数K＝eq\f(KspMnS,KspCuS)解析：依据沉淀转化向溶度积小的方向进行，Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，A对；该反应达平衡时c(Mn2＋)、c(Cu2＋)保持不变，但不肯定相等，B错；往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，平衡向正方向移动，c(Mn2＋)变大，C对；该反应的平衡常数K＝eq\f(cMn2＋,cCu2＋)＝eq\f(cMn2＋·cS2－,cCu2＋·cS2－)＝eq\f(KspMnS,KspCuS)，D对。答案：B6．(创新题)已知25℃时一些难溶物质的溶度积常数如下：化学式Zn(OH)2ZnSAgClAg2SMgCO3Mg(OH)2溶度积5×10－172.5×10－221.8×10－106.3×10－506.8×10－61.8×10－11依据上表数据，推断下列化学方程式不正确的是()A．2AgCl＋Na2S=2NaCl＋Ag2SB．MgCO3＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋CO2↑C．ZnS＋2H2O=Zn(OH)2↓＋H2S↑D．Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O解析：依据溶度积常数可知，溶解度：ZnS<Zn(OH)2，由于发生复分解反应时生成溶解度更小的物质，故C不正确。答案：C7．已知CuSO4溶液分别与Na2CO3、Na2S溶液的反应状况如下。CuSO4＋Na2CO3主要反应：Cu2＋＋COeq\o\al(2－,3)＋H2O=Cu(OH)2↓＋CO2↑次要反应：Cu2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CuCO3↓(几乎不发生反应)CuSO4＋Na2S主要反应：Cu2＋＋S2－=CuS↓次要反应：Cu2＋＋S2－＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2S↑(几乎不发生反应)据此推断，下列几种物质溶解度大小的比较中正确的是()A．CuS<Cu(OH)2<CuCO3 B．Cu(OH)2<CuS<CuCO3C．CuCO3<Cu(OH)2<CuS D．CuCO3<CuS<Cu(OH)2解析：离子互换型复分解反应发生的条件之一是向着溶解度更小的方向进行。因此，依据表格中CuSO4与Na2CO3的反应可知，CuCO3的溶解度大于Cu(OH)2的溶解度；依据CuSO4与Na2S的反应可知，Cu(OH)2的溶解度大于CuS的溶解度。答案：A8．已知25℃时，电离常数Ka(HF)＝3.6×10－4，溶度积常数Ksp(CaF2)＝1.46×10－10。现向1L0.2mol/LHF溶液中加入1L0.2mol/LCaCl2溶液，则下列说法中，正确的是()A．25℃时，0.1mol/LHF溶液中pH＝1B．Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化C．该体系中，Ksp(CaF2)＝eq\f(1,KaHF)D．该体系中有CaF2沉淀产生解析：A项中由于HF为弱酸，故c(H＋)<0.1mol/L，pH>1；B项中Ksp(CaF2)只与温度有关，与浓度无关；C项中Ksp(CaF2)与Ka(HF)不存在倒数关系，依据Ka(HF)＝3.6×10－4得c(H＋)＝c(F－)＝eq\r(\f(3.6×10－4,0.1))＝6×10－2mol/Lc(Ca2＋)＝eq\f(0.2mol/L,2)＝0.1mol/LQc(CaF2)＝0.1mol/L×(6×10－2)2mol2/L2>Ksp(CaF2)＝1.46×10－10所以该体系中有CaF2沉淀产生，D对。答案：D9.某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，转变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列推断错误的是()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解析：Ksp[Fe(OH)3)]＝c(Fe3＋)·c(OH－)，Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)由图可知：对于b、c两点c(Fe3＋)＝c(Cu2＋)，b点对应c(OH－)小于c点对应的c(OH－)，故有Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]，A项对；加入NH4Cl固体，NHeq\o\al(＋,4)会结合Fe(OH)3电离出的OH－，促进Fe(OH)3的电离，使c(Fe3＋)增大，即从b点到a点，所以B错误；在温度肯定时，c(H＋)·c(OH－)为常数KW，与pH无关，所以C项正确；该图为沉淀溶解平衡的曲线，在曲线上的任意点均达到平衡，即为饱和溶液，D项正确。答案：B10．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(用已被溶解的溶质的物质的量/1L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小挨次为__________。(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y－)________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)在25℃时，若取0.188g的AgY(相对分子质量为188)固体放入100mL水中(忽视溶液体积的变化)，则溶液中Y－的物质的量浓度为________。(4)由上述Ksp推断，在上述(3)的体系中，________(填“能”或“否”)实现AgY向AgZ的转化，并简述理由：________________________________________________________________________。答案：(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)(2)减小(3)1.0×10－6mol/L(4)能Ksp(AgY)＝1.0×10－12>Ksp(AgZ)＝8.7×10－1711．如图所示，横轴为溶液的pH，纵轴为Zn2＋或[Zn(OH)4]2－物质的量浓度的对数。回答下列问题：(1)往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式可表示为________________________________________________________________________。(2)从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积Ksp＝________。(3)某废液中含Zn2＋，为提取Zn2＋可以把握溶液pH的范围是________。解析：(2)由图知a点时，c(Zn2＋)＝10－3mol·L－1，c(OH－)＝10－7mol·L－1，故Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)×c2(OH－)＝10－17。(3)由图可知，把握pH为8.0～12.0时Zn(OH)2完全沉淀。答案：(1)Zn2＋＋4OH－=[Zn(OH)4]2－(2)10－17(3)8.0～12.012．镁是一种轻金属，其合金的强度高、机械性能好。这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料，从而获得“国防金属”的美誉。海水矿物质中镁的浓度仅次于氯和钠，居第三位。由于对镁的需求量格外巨大，很多沿海国家都建有大型海水提镁工厂。下表是有关物质的Ksp：物质CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2溶度积2.8×10－96.8×10－65.5×10－61.8×10－11回答下列问题：(1)能否直接把贝壳研磨成粉末，撒入海水中使Mg2＋转化为MgCO3沉淀，其缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)实际生产中是把Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀，而不是转化为MgCO3沉淀，其理由是________________________________________________________________________。请你推想应将贝壳进行怎样的加工处理________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)某同学在试验条件下模拟该生产过程，在加试剂时，误将纯碱溶液加入海水中，他思考了一下，又在得到的混合体系中加入过量的烧碱溶液，你觉得他________(填“能”或“不能”)将Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)过滤出Mg(OH)2沉淀后，用试剂_______(填化学式)将其溶解，选择该试剂的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)CaCO3和MgCO3化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同，从Ksp看，CaCO3的溶解力量比MgCO3的小，所以直接加贝壳粉末不能使Mg2＋转化为MgCO3沉淀。(2)MgCO3的溶度积比Mg(OH)2的溶度积大，所以应把Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀；应把贝壳研磨、煅烧、加水制成石灰乳[Ca(OH)2]。(3)依据沉淀的转化，烧碱电离产生的OH－能结合MgCO3溶解产生的Mg2＋生成溶解度更小的Mg(OH)2沉淀，使MgCO3的溶解平衡不断向正反应方向移动。(4)盐酸电离出的H＋与Mg(OH)2溶解产生的OH－反应生成水，使Mg(OH)2的溶解平衡不断向正反应方向移动。答案：(1)不能，MgCO3的溶解度比CaCO3的溶解度大，直接加贝壳粉末得不到MgCO3沉淀(2)为使Mg2＋沉淀完全，应将Mg2＋转化为溶解度更小的Mg(OH)2研磨、煅烧、加水制成石灰乳(3)能烧碱电离产生的OH－能结合MgCO3溶解产生的Mg2＋生成溶解度更小的Mg(OH)2沉淀，使MgCO3的溶解平衡不断向正反应方向移动(4)盐酸盐酸电离出的H＋与Mg(OH)2溶解产生的OH－反应生成水，使Mg(OH)2的溶解平衡不断向正反应方向移动13．难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SOeq\o\al(2－,4)＋2H2O为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K＋的缘由：________。(3)“除杂”环节中，先加入________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入________溶液调滤液pH至中性。(4)不同温度下，K＋的浸出浓度与溶浸时间的关系如图。由图可得，随着温度上升，①________，②________。(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)已知298K时，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5，求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。解析：(1)加入饱和Ca(OH)2溶液，c(Ca2＋)、c(OH－)增大，使杂卤石溶解产生的Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)形成沉淀：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Ca2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=CaSO4↓，所以滤渣的主要成分中有Mg(OH)2和CaSO4以及未溶杂卤石。(2)由于发生(1)中所述的离子反应，使c(Mg2＋)、c(SOeq\o\al(2－,4))减小，杂卤石的溶解平衡向溶解的方向移动，从而能浸出K＋。(3)杂质离子有Ca2＋、OH－，应加入稍过量的K2CO3溶液，使Ca2＋形成CaCO3：Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓。将CaCO3滤出后，再加入稀H2SO4溶液调滤液pH至中性：H＋＋OH－=H2O，COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O。(4)由图可知，随温度上升，达到溶解平衡所需的时间变短，同一时间内K＋的浸出浓度渐渐增大。(5)方法一：CaSO4(s)Ca2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5①CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9②①－②得：CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)则K＝eq\f(KspCaSO4,KspCaCO3)