第3章第4節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡

高中化學(xué)同步訓(xùn)練（人教版）2011-2012學(xué)年高二化學(xué)選修4（人教版）同步練習(xí)第三章第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡1. 下列說法中正確的是()A飽和石灰水中加入一定量生石灰，溫度明顯升高，所得溶液的pH增大BAgCl懸濁液中存在平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，往其中加入少量NaCl 粉末，平衡向左移動(dòng)，溶液中離子的總濃度會(huì)減小CAgCl懸濁液中加入KI溶液，白色沉淀變成黃色，證明此條件下Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)D硬水中含有較多的Ca2、Mg2、HCO、SO，加熱煮沸可以完全除去其中的 Ca2、Mg2解析：A項(xiàng)中溫度升高，Ca(OH)2溶解度降低，堿性減弱，pH減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)中加入NaCl，雖然平衡左移，但加入了NaCl粉末會(huì)使溶液中離子的總濃度會(huì)增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；沉淀總是向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化，C項(xiàng)中現(xiàn)象說明AgI的溶解度小于AgCl，對(duì)于同類型(陰、陽離子個(gè)數(shù)分別相等)的難溶物，Ksp越小，溶解度越小，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)加熱煮沸，只能降低Ca2、Mg2的濃度，而不可能完全除去，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C2下列說法正確的是()A向Na2SO4溶液中加入過量BaCl2溶液，則SO沉淀完全，溶液中只含Ba2、 Na和Cl，不含SOBKsp小的物質(zhì)的溶解能力一定比Ksp大的物質(zhì)的小C為減小洗滌過程中固體的損失，最好選用稀H2SO4代替H2O來洗滌BaSO4沉淀D洗滌沉淀時(shí)，洗滌次數(shù)越多越好解析：生成BaSO4沉淀后的溶液中仍然存在Ba2和SO，因?yàn)橛蠦aSO4的沉淀溶解平衡存在，A不正確；同類型物質(zhì)的Ksp數(shù)值越小，溶解能力越小，不同類型的物質(zhì)則不能直接比較，B不正確。從減小BaSO4沉淀損失的角度而言，用稀H2SO4洗滌效果好，因?yàn)镠2SO4可以抑制BaSO4的溶解，C正確。洗滌沉淀一般23次即可，次數(shù)過多會(huì)使沉淀溶解而減少。答案：C3硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下圖所示。下列說法正確的是()A溫度一定時(shí)，Ksp(SrSO4)隨c(SO)的增大而減小B三個(gè)不同溫度中，313 K時(shí)Ksp(SrSO4)最大C283 K時(shí)，圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液是飽和溶液D283 K下的SrSO4飽和溶液升溫到363 K后變?yōu)椴伙柡腿芤航馕觯篈項(xiàng)，Ksp只與溫度有關(guān)，與濃度的大小無關(guān)；283 K時(shí)對(duì)比線上所有的點(diǎn)為飽和溶液，而a點(diǎn)在此溫度下是不飽和溶液。D項(xiàng)，283 K下的SrSO4飽和溶液升溫到363 K后，因363 K時(shí)的Ksp小于283 K時(shí)的Ksp，故溶液變?yōu)檫^飽和溶液。答案：B4往含I和Cl的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的質(zhì)量與加入AgNO3溶液體積的關(guān)系如右圖所示。則原溶液中c(I)/c(Cl)的比值為()A(V2V1)/V1 BV1/V2CV1/(V2V1) DV2/V1 解析：根據(jù)IAg=AgI(黃色)，ClAg=AgCl(白色)，結(jié)合圖示，可知I、Cl消耗AgNO3溶液的體積分別為V1、(V2V1)，因此在原溶液中c(I)/c(Cl)V1/(V2V1)。答案：C5已知AgCl為難溶于水和酸的白色固體，Ag2S為難溶于水和酸的黑色固體。向AgCl和水形成的懸濁液中加入足量的Na2S溶液并振蕩，結(jié)果白色固體完全轉(zhuǎn)化為黑色固體：(1)寫出白色固體轉(zhuǎn)化為黑色固體的離子方程式：_。(2)簡要說明白色固體轉(zhuǎn)化為黑色固體的原因。解析：由于AgCl的溶解度遠(yuǎn)大于Ag2S的溶解度，即Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)，當(dāng)在AgCl與水的懸濁液中加入Na2S(aq)時(shí)，對(duì)Ag2S來說Qc>Ksp，所以2AgS2=Ag2S，使AgCl(s) AgCl溶解平衡向右移動(dòng)，最終轉(zhuǎn)化成Ag2S。答案：(1)2AgClS2=Ag2S2Cl(2)因?yàn)锳g2S的溶解度比AgCl的溶解度小，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，沉淀溶解平衡向離子濃度減小的方向移動(dòng)6. 與c(H)·c(OH)Kw類似，F(xiàn)eS飽和溶液中存在：FeS(s)Fe2(aq)S2(aq)，c(Fe2)·c(S2)Ksp。常溫下Ksp8.1×1017。(1)理論上FeS的溶解度為_。(2)又知FeS飽和溶液中c(H)與c(S2)之間存在以下限量關(guān)系：c(H)2·c(S2)1.0×1022，為了使溶液中c(Fe2)達(dá)到1 mol/L，現(xiàn)將適量FeS投入其飽和溶液中，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液中的c(H)為_。解析：(1)由FeS(s)Fe2(aq)S2(aq)c(Fe2)9×109 mol·L1即1 L溶液中可溶解9×109 mol的FeS(令所得溶液的密度為1 g·cm3)由(100 gS)S1 000 g(9×109×88)g所以S7.92×108 g(2)c(Fe2)1 mol·L1，則c(S2)8.1×1017mol·L1，c(H)1.11×103 mol·L1。答案：(1)7.92×108 g(2)1.11×103 mol·L1 一、選擇題1有關(guān)AgCl沉淀的溶解平衡說法正確的是()AAgCl沉淀生成和沉淀溶解不斷進(jìn)行，但速率為0BAgCl難溶于水，溶液中沒有Ag和ClC升高溫度，AgCl沉淀的溶解度增大D向AgCl沉淀中加入NaCl固體，AgCl沉淀的溶解度不變解析：溶解平衡為動(dòng)態(tài)平衡，是沉淀生成的速率和沉淀溶解的速率達(dá)到相等而并非速率為0的狀態(tài)，物質(zhì)的難溶是相對(duì)的，因此AgCl溶液中Ag、Cl非常少，向AgCl沉淀中加NaCl，增大c(Cl)，使平衡向逆方向移動(dòng)，則溶解度減小。答案：C2下列對(duì)沉淀溶解平衡的描述正確的是()A反應(yīng)開始時(shí)，溶液中各離子濃度相等B沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)，沉淀的速率和溶解的速率相等C沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)，溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等，且保持不變D沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)，如果再加入難溶性的該沉淀物，將促進(jìn)溶解解析：本題考查了沉淀溶解平衡的建立與特征。A項(xiàng)：反應(yīng)開始時(shí)，各離子的濃度沒有必然的關(guān)系。B項(xiàng)正確。C項(xiàng)沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)溶液中溶質(zhì)的離子濃度保持不變，但不一定相等。D項(xiàng)：沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí)，如果再加入難溶性的該沉淀物，由于固體的濃度為常數(shù)，故平衡不發(fā)生移動(dòng)。答案：B3一定溫度下，在氫氧化鋇的懸濁液中，存在氫氧化鋇固體與其電離的離子間的溶解平衡關(guān)系：Ba(OH)2(s)Ba2(aq)2OH(aq)。向此種懸濁液中加入少量的氧化鋇粉末，下列敘述正確的是()A溶液中鋇離子數(shù)目減小 B溶液中鋇離子濃度減小C溶液中氫氧根離子濃度增大 DpH減小解析：在Ba(OH)2懸濁液中，加入BaO粉末，使溶液中水量減少，部分Ba2和OH結(jié)合為Ba(OH)2固體析出，使Ba2、OH數(shù)目減小，但由于溫度沒有改變，溶解度不變，Ba2和OH的濃度不變，溶液的pH不變。答案：A4. 純凈的NaCl并不潮解，但家庭所用的食鹽因含有MgCl2雜質(zhì)而易于潮解。為得到純凈的氯化鈉，有人設(shè)計(jì)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：把買來的食鹽放入純NaCl的飽和溶液中一段時(shí)間，過濾即得純凈的NaCl固體。對(duì)此有下列說法，其中正確的是()A食鹽顆粒大一些有利于提純 B設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的根據(jù)是MgCl2比NaCl易溶于水C設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的根據(jù)是NaCl的溶解平衡 D在整個(gè)過程中，NaCl的物質(zhì)的量濃度會(huì)變大 解析：飽和食鹽水已不再溶解食鹽，但對(duì)于MgCl2并未達(dá)到飽和。NaCl(s)Na(aq)Cl(aq)，當(dāng)MgCl2被溶解時(shí)，c(Cl)增大，平衡左移，還可得到比原來更多的食鹽。答案：C5已知：Ksp(AgCl)1.8×1010，Ksp(AgBr)7.8×1013。現(xiàn)將AgCl與AgBr的飽和溶液等體積混合，再加入足量濃AgNO3溶液，發(fā)生的反應(yīng)為()A只有AgBr沉淀BAgCl和AgBr沉淀等量生成CAgCl和AgBr沉淀都有，但以AgCl沉淀為主DAgCl和AgBr沉淀都有，但以AgBr沉淀為主解析：在AgCl和AgBr兩飽和溶液中，前者c(Ag)大于后者c(Ag)，c(Cl)>c(Br)。當(dāng)將AgCl、AgBr兩飽和溶液混合時(shí)，發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化：生成AgBr沉淀。當(dāng)加入足量的濃AgNO3溶液時(shí)，AgBr沉淀有所增多，但AgCl沉淀增加更多。答案：C6大理石可以用作墻面、地面和廚房桌面，其主要成分是碳酸鈣。食醋不慎滴在大理石桌面上，會(huì)使其失去光澤，變得粗糙。下列能正確解釋此現(xiàn)象的是()A食醋中的水使碳酸鈣溶解B食醋中的醋酸將碳酸鈣氧化C食醋中的醋酸與碳酸鈣反應(yīng)并放出大量的二氧化碳?xì)怏wD食醋中的醋酸與碳酸鈣發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)解析：CaCO3難溶于水，但能與比碳酸酸性強(qiáng)的酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，如醋酸的酸性就比碳酸強(qiáng)，又由于食醋中含醋酸的濃度很低，所以幾滴食醋與大理石反應(yīng)不可能放出大量的CO2，本題實(shí)際也是對(duì)難溶性物質(zhì)的轉(zhuǎn)化考查，一般來說，強(qiáng)酸可以與弱酸鹽反應(yīng)，生成相應(yīng)的強(qiáng)酸鹽和弱酸的規(guī)律，從溶解平衡角度看，由于生成了更弱的酸，而導(dǎo)致平衡向溶解的方向移動(dòng)。答案：D 7在BaSO4飽和溶液中，加入Na2SO4(s)，達(dá)平衡時(shí)()Ac(Ba2)c(SO)Bc(Ba2)c(SO)Ksp(BaSO4)1/2 Cc(Ba2)c(SO)，c(Ba2)·c(SO)Ksp(BaSO4)Dc(Ba2)c(SO)，c(Ba2)· c(SO)Ksp(BaSO4)解析：BaSO4飽和溶液中存在溶解平衡，c(Ba2)c(SO)且c(Ba2)·c(SO)Ksp(BaSO4)。加入Na2SO4(s)，Na2SO4溶于水中電離出SO使c(SO)增大，溶解平衡逆向移動(dòng)，使c(Ba2)減小，但達(dá)到平衡時(shí)溶度積不變，仍然有c(Ba2)·c(SO)Ksp(BaSO4)。答案：C8在100 mL 0.01 mol·L1 KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol· L1 AgNO3溶液，下列說法正確的是(已知AgCl的Ksp1.8×1010)()A有AgCl沉淀析出 B無AgCl沉淀析出C無法確定 D有沉淀但不是AgCl解析：Qcc(Cl)·c(Ag)0.01 mol·L1××0.01/101 mol·L1106×1.8×1010Ksp，故有AgCl沉淀生成。答案：A9已知25時(shí)，Ka(HF)3.6×104，Ksp(CaF2)1.46×1010?，F(xiàn)向1 L 0.2 mol·L1 HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L1 CaCl2溶液，則下列說法中，正確的是()A25時(shí)，0.1 mol·L1 HF溶液中pH1 BKsp(CaF2)隨溫度和濃度的變化而變化C該體系中沒有沉淀產(chǎn)生 D該體系中HF與CaCl2反應(yīng)產(chǎn)生沉淀解析：兩溶液混合后，c(HF)0.1 mol·L1，則有3.6×104，c(F)23.6×105。c(Ca2)0.1 mol·L1。c(F)2·c(Ca2)3.6×106>1.46×1010，體系中有CaF2沉淀析出。答案：D10. 已知同溫度下的溶解度：Zn(OH)2>ZnS，MgCO3>Mg(OH)2。就溶解或電離出S2的能力而言，F(xiàn)eS>H2S>CuS，則下列離子方程式錯(cuò)誤的是()AMg22HCO2Ca24OH=Mg(OH)22CaCO32H2OBCu2H2S=CuS2HCZn2S22H2O=Zn(OH)2H2SDFeS2H=Fe2H2S解析：因?yàn)槿芙舛龋篫n(OH)2>ZnS，溶液中離子反應(yīng)往往是生成更難溶的物質(zhì)，則Zn2和S2結(jié)合時(shí)更容易生成ZnS，Zn2S2=ZnS，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C二、非選擇題11已知25時(shí)，KspCu(OH)22×1020。(1)某CuSO4溶液里c(Cu2)0.02 mol/L，如要生成Cu(OH)2沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液的pH，使之大于_。(2)要使0.2 mol·L1 CuSO4溶液中Cu2沉淀較為完全(使Cu2濃度降至原來的千分之一)，則應(yīng)向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH為_。解析：(1)根據(jù)題意：當(dāng)c(Cu2)·c(OH)22×1020時(shí)開始出現(xiàn)沉淀，則c(OH) 109 mol·L1，c(H)105 mol·L1，pH5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，應(yīng)調(diào)整pH5。(2)要使Cu2濃度降至0.2 mol·L1/1 0002×104 mol·L1，c(OH) 108 mol·L1，c(H)106 mol·L1。此時(shí)溶液的pH6。 答案：(1)5(2)612已知在25的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均難溶于水，但存在沉淀溶解平衡。當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，溶液中離子濃度的乘積是一個(gè)常數(shù)(此常數(shù)用Ksp表示，Ksp和水的Kw相似)。如：AgX(s)Ag(aq)X(aq)Ksp(AgX)=c(Ag)·c(X)1.8×1010AgY(s)Ag(aq)Y(aq)Ksp(AgY)=c(Ag)·c(Y)1.0×1012AgZ(s)Ag(aq)Z(aq)Ksp(AgZ)c(Ag)·c(Z)8.7×1017(1)根據(jù)以上信息，判斷AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶質(zhì)的物質(zhì)的量/1 L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小順序?yàn)開。(2)若向AgY的飽和溶液中加入少量的AgX固體，則c(Y)_(填“增大”、“減小”或“不變”)。(3)在25時(shí)，若取0.188 g的AgY(相對(duì)分子質(zhì)量188)固體放入100 mL水中(忽略溶液體積的變化)，則溶液中Y的物質(zhì)的量濃度為_。(4)由上述Ksp判斷，在上述(3)的體系中，能否實(shí)現(xiàn)AgY向AgZ的轉(zhuǎn)化？_，并簡述理由：_。在上述(3)體系中，能否實(shí)現(xiàn)AgY向AgX的轉(zhuǎn)化？_，根據(jù)你的觀點(diǎn)選答一項(xiàng)。若不能，請(qǐng)簡述理由：_。若能，則實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的必要條件是_。解析：(2)由于AgY比AgX更難溶，則向AgY的飽和溶液中加入AgX固體，發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化，AgX(s)Y(aq)=AgY(s)X(aq)，則c(Y)減小。(3)25時(shí)，AgY的Ksp1.0×1012，即溶液達(dá)到飽和時(shí)，c(Ag)c(Y)1.0×106 mol·L1，而將0.188 g AgY溶于100 mL水中，形成的為飽和溶液(溶質(zhì)還有未溶解的)，則c(Y)1.0×106 mol·L1。(4)由于Ksp(AgZ)<Ksp(AgY)，可以實(shí)現(xiàn)AgY向AgZ的轉(zhuǎn)化。在(3)中，c(Ag) 1.0×106 mol·L1，當(dāng)c(X)>1.8×104 mol·L1時(shí)，即可由AgY向AgX的轉(zhuǎn)化。答案：(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)(2)減小(3)1.0×106 mol·L1(4)能Ksp(AgY)1.0×1012>Ksp(AgZ)8.7×1017能當(dāng)溶液中c(X)>1.8×104 mol·L1時(shí)，AgY開始向AgX轉(zhuǎn)化，若要實(shí)現(xiàn)AgY向AgX的轉(zhuǎn)化，必須保持溶液中的c(X)>1.8×104 mol·L113.水體中重金屬鉛的污染問題備受關(guān)注。水溶液中鉛的存在形態(tài)主要有Pb2、Pb(OH)、Pb(OH)2、Pb(OH)、Pb(OH)，各形態(tài)的濃度分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化的關(guān)系如下圖所示： (1)Pb(NO3)2溶液中，_2(填“>”“”或“<”)；往該溶液中滴入氯化銨溶液后，增加，可能的原因是_。(2)往Pb(NO3)2溶液中滴入稀NaOH溶液，pH8時(shí)溶液中存在的陽離子(Na除外)有_，pH9時(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為_。(3)某課題組制備了一種新型脫鉛劑，能有效去除水中的痕量鉛，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表：離子Pb2Ca2Fe3Mn2Cl處理前濃度/(mg·L1)0.10029.80.1200.08751.9處理后濃度/(mg·L1)0.00422.60.0400.05349.8上表中除Pb2外，該脫鉛劑對(duì)其他離子的去除效果最好的是_。(4)如果該脫鉛劑(用EH表示)脫鉛過程中主要發(fā)生的反應(yīng)為：2EH(s)Pb2E2Pb(s)2H則脫鉛的最合適pH范圍為() A45 B67 C910 D1112解析：(1)根據(jù)題中鉛的多種存在方式，可知Pb2易水解：Pb2H2OPb(OH)H，Pb(OH)H2OPb(OH)2H故在Pb(NO3)2溶液中c(NO)/c(Pb2)>2，當(dāng)加入NH4Cl后Pb2與Cl反應(yīng)先成微溶性的PbCl2使Pb2濃度降低，故c(NO)/c(Pb2)增加。(2)由題所給圖示可知當(dāng)pH8時(shí)溶液中存在的陽離子為Pb2、Pb(OH)和H，而在pH9時(shí)圖中cPb(OH)迅速降低，而Pb(OH)2濃度增大，故發(fā)生的反應(yīng)為Pb(OH)OH=Pb(OH)2。(3)分析比較表中所給數(shù)據(jù)可知Cu2、Mn2、Cl的濃度都降低不到原濃度的1/2，而Fe3卻降低為原濃度的1/3，故對(duì)Fe3的去除效果最好。(4)由所給平衡可知，要使脫鉛效果好，鉛應(yīng)以Pb2的形式存在，pH<7，而c(H)增大時(shí)2EH(s)Pb2E2Pb(s)2H又會(huì)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，c(H)不宜過大，所以脫鉛最適宜的pH為67。答案：(1)>Pb2與Cl反應(yīng)，Pb2濃度減少(2)Pb2、Pb(OH)、HPb(OH)OHPb(OH)2 (3)Fe3(4)B14已知難溶電解質(zhì)在水溶液中存在溶解平衡：MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Kspc(Mn)m·c(Am)n，稱為溶度積。某學(xué)習(xí)小組欲探究CaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀的可能性，查得如下資料：(25)難溶電解質(zhì)CaCO3CaSO4 MgCO3Mg(OH)2 Ksp2.8×1099.1×1066.8×1061.8×1011實(shí)驗(yàn)步驟如下：往100 mL 0.1 mol·L1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol ·L1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。向上述懸濁液中加入固體Na2CO3 3 g，攪拌，靜置，沉淀后棄去上層清液。再加入蒸餾水?dāng)嚢?，靜置，沉淀后再棄去上層清液。_。(1)由題中信息Ksp越大，表示電解質(zhì)的溶解度越_(填“大”或“小”)。(2)寫出第步發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(3)設(shè)計(jì)第步的目的是_。(4)請(qǐng)補(bǔ)充第步操作及發(fā)生的現(xiàn)象：_。解析：由Ksp表達(dá)式不難看出其與溶解度的關(guān)系，在硫酸鈣的懸濁液中存在著：CaSO4(s) SO(aq)Ca2(aq)，而加入Na2CO3后，溶液中CO濃度較大，而CaCO3的Ksp較小，故CO與Ca2結(jié)合生成沉淀，即COCa2=CaCO3。既然是探究性實(shí)驗(yàn)，必須驗(yàn)證所推測結(jié)果的正確性，故設(shè)計(jì)了步操作，即驗(yàn)證所得固體是否為碳酸鈣。答案：(1)大(2)Na2CO3CaSO4=Na2SO4CaCO3(3)洗去沉淀中附著的SO(4)向沉淀中加入足量的鹽酸，沉淀完全溶解9