2013年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第四節(jié) 難溶電解質(zhì) 溶解平衡(含解析) 新人教版
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2013年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第四節(jié) 難溶電解質(zhì) 溶解平衡(含解析) 新人教版
【高考總復(fù)習(xí)】2013高考化學(xué)專題復(fù)習(xí):第四節(jié) 難溶電解質(zhì) 溶解平衡(人教版)
1.(2012年濟(jì)南期末檢測)下列說法正確的是( )
A.難溶電解質(zhì)作比較時(shí),Ksp小的,溶解度一定小
B.Ksp大小取決于難溶電解質(zhì)的量,所以離子濃度改變時(shí),沉淀平衡會發(fā)生移動(dòng)
C.所謂沉淀完全就是用沉淀劑將溶液中某一離子完全除去
D.溫度一定,當(dāng)溶液中Ag+和Cl-濃度的乘積等于Ksp時(shí),溶液為AgCl的飽和溶液
解析:A項(xiàng):還要注意難溶電解質(zhì)的類型,B項(xiàng):Ksp的大小只與物質(zhì)本身和溫度有關(guān),
而與難溶電解質(zhì)的量無關(guān),C項(xiàng)中沉淀完全是指離子濃度小于10-5 mol/L而不可能完
全除去。
答案:D
2.(2010年天津理綜)下列液體均處于25 ℃,有關(guān)敘述正確的是( )
A.25 ℃時(shí),在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體,c(Mg2+)不變
B.向濃度均為0.1 mol·L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入少量氨水,先生成
Cu(OH)2沉淀,說明Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]
C.AgCl在同濃度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同
D.在Na2S溶液中加入AgCl固體,溶液中c(S2-)增大
解析:A項(xiàng)加入NH會與OH-結(jié)合生成NH3·H2O,使c(OH-)下降,Mg(OH)2溶解平
衡右移,c(Mg2+)增大;B項(xiàng)中先生成Cu(OH)2,說明先達(dá)到Cu(OH)2的Ksp,Ksp[Cu(OH)2]
較??;C項(xiàng)中CaCl2中的Cl-為NaCl中c(Cl-)的2倍,AgCl在CaCl2中溶解度??;D
項(xiàng)加入AgCl,AgCl產(chǎn)生的Ag+會結(jié)合S2-生成更難溶的Ag2S沉淀。
答案:B
3.把Ca(OH)2放入蒸餾水中,一段時(shí)間后達(dá)到如下平衡:
Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),
下列說法正確的是( )
A.恒溫下向溶液中加CaO,可以使溶液中的Ca2+濃度增大
B.給溶液加熱,可以使溶液的pH升高
C.給溶液加入固體Na2O2,可以使固體質(zhì)量增加
D.向溶液中加入固體NaOH,Ca(OH)2固體質(zhì)量不變
解析:溫度不變,溶解度不變,m(劑)減小,析出固體,仍為飽和溶液,c(Ca2+)不變,
A錯(cuò);Ca(OH)2溶解度隨溫度升高而減小,c(OH-)減小,pH減小,B錯(cuò);加入Na2O2
發(fā)生反應(yīng):2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,水減少且c(OH-)增大,平衡左移,
Ca(OH)2(s)增多,C對,D錯(cuò)。
答案:C
4.要使工業(yè)廢水中的金屬Pb2+沉淀,可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑,已知
Pb2+與這些沉淀劑形成的化合物的溶解度如下:
化合物
PbSO4
PbCO3
PbS
溶解度/g
1.03×10-4
1.81×10-7
1.84×10-14
由上述數(shù)據(jù)可知,選用的沉淀劑最好的是( )
A.硫化物 B.硫酸鹽
C.碳酸鹽 D.以上沉淀劑均可
解析:溶解度越小,c(Pb2+)越小,效果越好。
答案:A
5.(2012年浙江卷)下列說法正確的是( )
A.常溫下,將 pH=3 的醋酸溶液稀釋到原體積的 10 倍后,溶液的 pH=4
B.為確定某酸 H2A 是強(qiáng)酸還是弱酸,可測 NaHA 溶液的 pH。若 pH>7,則 H2A 是弱酸;若 pH<7,則 H2A 是強(qiáng)酸
C.用 0.200 0 mol·L-1NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定 HCI 與 CH3 COOH 的混合液(混合液中兩種酸的濃度均約為 0.1 mol·L-1),至中性時(shí),溶液中的酸未被完全中和
D.相同溫度下,將足量氯化銀固體分別放入相同體積的①蒸餾水、②0.1 mol·L-1鹽酸、③0.1mol·L-1氯化鎂溶液、④0.1 mol·L-1硝酸銀溶液中,Ag+濃度:①>④=②>③
解析:A項(xiàng),醋酸的稀釋會使其電離程度增大,稀釋10倍后,溶液的pH<4。B項(xiàng),在NaHA溶液中,當(dāng)H2A為強(qiáng)酸時(shí),則有NaHA===Na++H++A2-,溶液呈酸性;當(dāng)H2A為弱酸時(shí),則HA-在溶液中存在以下兩個(gè)平衡:①HA-的電離:HA-H++A2-,②HA-的水解:HA-+H2OH2A+OH-,如果電離程度大于水解程度,則溶液呈酸性,如果電離程度小于水解程度,則溶液呈堿性,故B錯(cuò)誤。C項(xiàng),NaOH和CH3COOH完全中和時(shí),生成的CH3COONa溶液因水解而呈堿性,故溶液為中性時(shí),溶液中的酸未被完全中和,C正確。D項(xiàng),在0.1 mol·L-1的AgNO3溶液中,c(Ag+)=0.1 mol·L-1,故④中c(Ag+)最大,在①、②和③中,溫度相同,Ksp不變,c(Cl-)越大,c(Ag+)越小,故c(Ag+)的大小關(guān)系應(yīng)為④>①>②>③。
答案:C
6.某溫度時(shí),BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
提示:BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO(aq)的平衡常數(shù)Ksp=c(Ba2+)·c(SO),稱為溶度
積常數(shù)。
A.加入Na2SO4可以使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)
B.通過蒸發(fā)可以使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)
C.d點(diǎn)無BaSO4沉淀生成
D.a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對應(yīng)的Ksp
解析:由于圖像中的曲線表示的是在一定溫度下,飽和BaSO4溶液中c(Ba2+)與c(SO)
的關(guān)系。在溫度不變時(shí),無論是改變哪種離子的濃度,另一種離子的濃度只能在曲線
上變化,不能出現(xiàn)在曲線外的點(diǎn)(如b、d)變化,故A項(xiàng)錯(cuò);由d點(diǎn)變化到c點(diǎn),表示
溶液中c(SO)不變,c(Ba2+)增大,但在蒸發(fā)溶液時(shí),溶液中的兩種離子的濃度變化有
兩種情況:①原溶液為不飽和溶液時(shí)兩種離子的濃度都增大,②原溶液為飽和溶液時(shí)
兩種離子的濃度都不變,故B項(xiàng)錯(cuò);在d點(diǎn)溶液中兩種離子的濃度都在曲線以下,說
明此時(shí)Qc<Ksp,溶液中BaSO4未達(dá)到飽和,無BaSO4沉淀生成,故C項(xiàng)正確;由于
Ksp只與溫度有關(guān),與溶液中的離子濃度大小無關(guān),在a點(diǎn)和c點(diǎn)的Ksp相同,故D項(xiàng)
錯(cuò)。
答案:C
7.硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下。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
C.283 K時(shí),圖中a點(diǎn)對應(yīng)的溶液是飽和溶液
D.283 K下的SrSO4飽和溶液升溫到363 K后變?yōu)椴伙柡腿芤?
解析:A項(xiàng),Ksp只與溫度有關(guān),與濃度的大小無關(guān);C項(xiàng),a點(diǎn)在283 K線下,應(yīng)為
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:B
8.(2012年山東省鄆城一中高三4月檢測)下列有關(guān)沉淀溶解平衡的說法正確的是( )
A.Ksp(AB2)小于Ksp(CD),說明AB2的溶解度小于CD的溶解度
B.在氯化銀的沉淀溶解平衡體系中,加入蒸餾水,氯化銀的Ksp增大
C.已知25 ℃時(shí),Ksp(AgCl)大于Ksp(AgI),若向氯化銀沉淀溶解平衡體系中,加入足量碘化鉀固體,則有黃色沉淀生成
D.在碳酸鈣的沉淀溶解平衡體系中,加入稀鹽酸,平衡不移動(dòng)
答案:C
9.(2012年安徽卷)已知室溫下,Al(OH)3的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe(OH)3。向濃度均為0.1 mol·L-1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列示意圖表示生成Al(OH)3的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系,合理的是( )
解析:由已知Al(OH)3 Ksp大于Fe(OH)3故向濃度均為0.1 mol·L-1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合液中加入NaOH溶液,先生成Fe(OH)3沉淀,即Fe3+(aq)+3OH-(aq)===Fe(OH)3(s),一段時(shí)間后又生成Al(OH)3沉淀,Al3+(aq)+3OH-(aq)===Al(OH)3(s),NaOH過量后Al(OH)3沉淀又溶解,即Al(OH)3(s)+OH-(aq)===AlO2-(aq)+2H2O(l),故符合事實(shí)的為選項(xiàng)C。
答案:C
10.已知25 ℃時(shí),電離常數(shù)Ka(HF)=3.6×10-4 mol·L-1,溶度積常數(shù)Ksp(CaF2)=1.46×
10-10?,F(xiàn)向1 L 0.2 mol·L-1 HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L-1 CaCl2溶液,則下列說法中,
正確的是( )
A.25 ℃時(shí),0.1 mol·L-1HF溶液中,pH=1
B.Ksp(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:A項(xiàng),HF為弱酸,故0.1 mol·L-1HF溶液pH>1。B項(xiàng),Ksp只與溫度有關(guān)。C
項(xiàng),設(shè)0.1 mol·L-1的HF溶液中c(F-)=c(H+)=x,則=3.6×10-4,
x≈6×10-3 mol·L-1,混合后c(Ca2+)=0.1 mol·L-1,0.1×(6×10-3)2=3.6×10-6>
1.46×10-10,故應(yīng)有CaF2沉淀生成。
答案:D
11.利用X射線對BaSO4穿透能力較差的特性,醫(yī)學(xué)上在進(jìn)行消化系統(tǒng)的X射線透視時(shí),
常用BaSO4作內(nèi)服造影劑,這種檢查手段稱為鋇餐透視。
(1)醫(yī)學(xué)上進(jìn)行鋇餐透視時(shí)為什么不用BaCO3?(用離子方程式表示)_______________。
(2)某課外活動(dòng)小組為了探究BaSO4的溶解度,分別將足量BaSO4放入:a.5 mL水;
b.40 mL 0.2 mol/L的Ba(OH)2溶液;c.20 mL 0.5 mol/L的Na2SO4溶液;d.40 mL 0.1
mol/L的H2SO4溶液中,溶解至飽和。
①以上各溶液中,Ba2+的濃度由大到小的順序?yàn)開_______。
A.b>a>c>d B.b>a>d>c
C.a(chǎn)>d>b>c D.a(chǎn)>b>d>c
②已知298 K時(shí),Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,上述條件下,溶液b中SO的濃度為
________mol/L,溶液c中Ba2+的濃度為________mol/L。
③某同學(xué)取同樣的溶液b和溶液d直接混合,則混合液的pH為________(設(shè)混合溶液
的體積為混合前兩溶液的體積之和)。
解析:(1)BaSO4不溶于水也不溶于酸,不能被身體吸收,因此服用BaSO4不會中毒。
而BaCO3進(jìn)入人體后,會和胃酸中的鹽酸發(fā)生反應(yīng):BaCO3+2HCl===BaCl2+CO2↑
+H2O,而BaCl2能溶于水,Ba是重金屬,其離子會使人體中毒。
(2)①SO會抑制BaSO4的溶解,所以c(SO)越大,c(Ba2+)越小。
②由于c(Ba2+)·c(SO)=1.1×10-10,所以溶液b中c(SO)= mol/L=
5.5×10-10 mol/L,溶液c中c(Ba2+)= mol/L=2.2×10-10 mol/L。
③溶液b、d混合后發(fā)生反應(yīng):
Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O,
由題意知Ba(OH)2過量,溶液中OH-的濃度為
×2=0.1 mol/L,c(H+)==1×10-13 mol/L,
則混合液的pH=13。
答案:(1)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
(2)①B?、?.5×10-10 2.2×10-10?、?3
12.工業(yè)上制備BaCl2的工藝流程圖如下:
某研究小組在實(shí)驗(yàn)室用重晶石(主要成分BaSO4)對工業(yè)過程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。查表得:
BaSO4(s)+4C(s) 4CO(g)+BaS(s)
ΔH1=+571.2 kJ·mol-1 ①
BaSO4(s)+2C(s) 2CO2(g)+BaS(s)
ΔH2=+226.2 kJ·mol-1?、?
(1)氣體用過量NaOH溶液吸收,得到硫化鈉。Na2S水解的離子方程式為__________
________________________________________________________________________。
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,當(dāng)兩種沉淀共存時(shí),=________。
[Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
(3)反應(yīng)C(s)+CO2(g) 2CO(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
(4)實(shí)際生產(chǎn)中必須加入過量的炭,同時(shí)還要通入空氣,其目的是____________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)S2-+H2OHS-+OH-。
(2)兩種沉淀共存則可由兩個(gè)沉淀溶解平衡中c(Ag+)相同建立等式:=c(Ag+)
=轉(zhuǎn)化為===2.7×10-3。
(3)由方程式轉(zhuǎn)化關(guān)系,即得所給方程式,則
ΔH==+172.5 kJ·mol-1。
(4)過量C使BaSO4得到充分還原,通入空氣會使C和O2反應(yīng)放熱,同時(shí)使CO燃燒
生成CO2放熱,且不污染空氣。
答案:(1)S2-+H2OHS-+OH-
HS-+H2OH2S+OH-(可不寫)
(2)2.7×10-3 (3)+172.5
(4)使BaSO4得到充分的還原(或提高BaS的產(chǎn)量),①②為吸熱反應(yīng),炭和氧氣反應(yīng)放
熱維持反應(yīng)所需高溫
13.已知溶液中c(Ag+)、c(Cl-)的乘積是一個(gè)常數(shù),即Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.0×
10-10(mol·L-1)2向50 mL 0.018 mol/L的AgNO3溶液中
(1)加入50 mL 0.018 mol/L的鹽酸,生成沉淀后,溶液中c(Ag+)=________。
(2)加入50 mL 0.020 mol·L-1的鹽酸,生成沉淀。
①沉淀生成后溶液中c(Ag+)為________。
②沉淀生成后溶液的pH是________。
解析:(1)生成AgCl沉淀后溶液中
c(Ag+)=c(Cl-)=
=1.0×10-5 mol/L。
(2)①沉淀后
c(Cl-)=
=0.001 mol/L,
所以c(Ag+)=
=1.0×10-7 mol/L。
②c(H+)=
=0.01 mol/L,
pH=-lg0.01=2。
答案:(1)1.0×10-5 mol/L
(2)①1.0×10-7mol/L?、趐H=2
14.(實(shí)驗(yàn)探究)Ⅰ.工藝上制取純凈的CuCl2·2H2O的主要過程是:①將粗CuO(含少量Fe)
溶解于稀鹽酸中,加熱、過濾,調(diào)節(jié)濾液的pH為3;②對①所得濾液按下列步驟進(jìn)行
操作:
已知Cu2+、Fe2+在pH為4~5時(shí)不水解,而Fe3+卻幾乎完全水解而沉淀。
回答下列問題:
(1)X是____________(填寫化學(xué)式),其反應(yīng)的離子方程式是_______________________。
(2)生產(chǎn)中Y可選用________(填寫化學(xué)式),其目的是___________________________
________________________________________________________________________。
(3)溶液Z在蒸發(fā)結(jié)晶過程中必須采取的措施是__________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.(1)在粗制CuSO4·5H2O晶體中常含有雜質(zhì)Fe2+。在提純時(shí)為了除去Fe2+,常加入合
適的氧化劑,使Fe2+氧化為Fe3+,下列物質(zhì)可采用的是___________________________。
A.KMnO4 B.H2O2 C.氯水 D.HNO3
(2)甲同學(xué)懷疑調(diào)整至溶液pH=4不一定能達(dá)到除去Fe3+而不損失Cu2+的目的,乙同
學(xué)認(rèn)為可以通過計(jì)算確定,他查閱有關(guān)資料得到如下數(shù)據(jù),常溫下Fe(OH)3的溶度積
Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度積Ksp=3.0×10-20,通常殘留在溶液中的離子濃度小
于1×10-5 mol·L-1時(shí)就認(rèn)為沉淀完全,設(shè)溶液中CuSO4的濃度為3.0 mol·L-1,則
Cu(OH)2開始沉淀時(shí)溶液的pH為________,F(xiàn)e3+完全沉淀時(shí)溶液的pH為________,
通過計(jì)算確定上述方案________(填“可行”或“不可行”)。(提示:lg 5=0.7)
解析:Ⅰ.(1)根據(jù)框圖,加入氧化劑X可把Fe2+氧化為Fe3+,而沒有增加新雜質(zhì),所
以X為Cl2;(2)結(jié)合題給信息,調(diào)節(jié)pH至4~5,使Fe3+全部沉淀,同樣不引入新雜
質(zhì),所以Y最好為CuO或Cu(OH)2;(3)CuCl2溶液在蒸發(fā)結(jié)晶過程中會發(fā)生水解,為
抑制其水解,根據(jù)Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加入鹽酸可起到抑制作用,并且
在蒸發(fā)過程中要不斷攪拌且不能蒸干。
Ⅱ.(1)使Fe2+氧化為Fe3+可采用的是H2O2,否則會引入雜質(zhì)離子。
(2)Cu(OH)2開始沉淀時(shí)溶液中c2(OH-)×3.0=3.0×10-20,c(OH-)=1.0×10-10 mol·
L-1,溶液的pH為4;Fe3+完全沉淀時(shí)c3(OH-)×1×10-5=8.0×10-38,c(OH-)=2.0×
10-11 mol·L-1,溶液的pH為3.3;即當(dāng)Fe3+完全沉淀時(shí)Cu(OH)2還未開始沉淀,方案
可行。
答案:Ⅰ.(1)Cl2 Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
(2)CuO或Cu(OH)2 調(diào)節(jié)溶液酸性,使pH為4~5,且不引入新雜質(zhì)
(3)通入HCl氣體(或加入鹽酸),并不斷攪拌且不能蒸干
Ⅱ.(1)B (2)4 3.3 可行