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2019-2020年高中化學 3.3《沉淀溶解平衡》課堂鞏固訓練2 魯科版選修4 1．下列化學原理的應用，主要是利用沉淀溶解平衡原理的是(　　) ①熱純堿溶液洗滌油污的能力強　②誤將鋇鹽[BaCl2、Ba(NO3)2]當做食鹽食用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞的形成　④碳酸鋇不能做“鋇餐”而硫酸鋇則能 ⑤泡沫滅火器滅火的原理 A．②③④　 B．①②③ C．③④⑤ D．全部 解析：選A。①、⑤與離子的水解有關，與沉淀溶解平衡無關。 2．下列說法正確的是(　　) A．在一定溫度下的AgCl水溶液中，Ag＋和Cl－濃度的乘積是一個常數(shù) B．AgCl的Ksp＝1.810－10 mol2L－2，在任何含AgCl固體的溶液中，[Ag＋]＝[Cl－]，且Ag＋和Cl－濃度的乘積等于1.810－10 mol2L－2 C．溫度一定時，在AgCl飽和溶液中，Ag＋和Cl－濃度的乘積是一個常數(shù) D．向飽和AgCl溶液中加入鹽酸，Ksp變大 解析：選C。AgCl的溶度積Ksp是飽和溶液中[Ag＋]與[Cl－]的乘積，只受溫度影響，C正確，D錯誤；在含有AgCl固體的溶液中[Ag＋]、[Cl－]不一定只來源于AgCl的溶解，二者不一定相等，B錯誤；A中不一定是飽和溶液，A錯誤。 3．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)生的反應為(　　) A．只有AgBr沉淀生成 B．AgCl和AgBr沉淀等量生成 C．AgCl和AgBr沉淀都有，但以AgCl沉淀為主 D．AgCl和AgBr沉淀都有，但以AgBr沉淀為主 解析：選C。由于濃AgNO3溶液是足量的，Cl－和Br－都會與過量的Ag＋結合成沉淀，但AgBr的溶解度相對更小，混合液中c(Cl－)遠大于c(Br－)，所以以AgCl沉淀為主。 4．已知BaCO3和BaSO4均為難溶電解質，其溶度積分別為Ksp(BaCO3)＝5.110－9 mol2L－2，Ksp(BaSO4)＝1.110－10 mol2L－2，則下列說法中正確的是(　　) A．BaSO4可做鋇餐而BaCO3不能是因為Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3) B．在制腈綸纖維的1 L溶液中含SO為1.010－3 mol，則加入0.01 mol BaCl2不能使SO完全沉淀 C．在清理有關儀器的BaSO4沉淀時，常加入飽和Na2CO3溶液，使BaSO4轉化為BaCO3再用酸處理 D．用稀H2SO4洗滌BaSO4效果比用水好，BaCO3也能用此法處理 解析：選C。BaCO3不能用做鋇餐是因為胃酸能與CO結合，生成CO2和H2O，使BaCO3的溶解平衡向右移動，Ba2＋濃度增大，造成人體Ba2＋中毒，A項錯誤；B項有：[Ba2＋]＝0.01 molL－1－(0.001 molL－1－[SO])＝0.009 molL－1＋[SO]。則Ksp＝(0.009 molL－1＋[SO])[SO]＝1.110－10 mol2L－2，得[SO]＝1.2010－8 molL－1，其小于完全沉淀的標準值(110－5 molL－1)，B項錯誤；用稀H2SO4洗滌BaSO4沉淀可以抑制BaSO4的溶解而減少損失，BaCO3卻與酸反應，故BaCO3沉淀不能用酸洗，D項錯誤。 5．(xx龍巖高二質檢)要使工業(yè)廢水中的重金屬離子Pb2＋沉淀，可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等做沉淀劑，已知Pb2＋與這些離子形成的化合物的溶解度如下： 化合物 PbSO4 PbCO3 PbS 溶解度/g 1.0310－4 1.8110－7 1.8410－14 A．硫化物 B．硫酸鹽 C．碳酸鹽 D．以上沉淀劑均可 解析：選A。產(chǎn)生的沉淀的溶解度越小，沉淀反應進行的越完全。在某種沉淀中加入適當?shù)某恋韯墒乖瓉淼某恋砣芙舛D化為另一種溶解度更小的沉淀。 6．已知，同溫度下的溶解能力：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，則以下離子方程式錯誤的是(　　) A．Mg2＋＋2HCO＋2Ca2＋＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O B．Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋ C．Zn2＋＋S2－＋2H2O===Zn(OH)2↓＋H2S↑ D．FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑ 解析：選C。反應中一般優(yōu)先生成溶解度小的物質。Zn2＋與S2－反應傾向于生成更難溶的ZnS。 7．(xx聊城高二調研)室溫時，CaCO3在水中的溶解平衡曲線如圖所示，已知：25 ℃其溶度積為2.810－9，下列說法不正確的是(　　) A．x數(shù)值為210－5 B．c點時有碳酸鈣沉淀生成 C．加入蒸餾水可使溶液由d點變到a點 D．b點與d點對應的溶度積相等 解析：選C。根據(jù)溶度積數(shù)值可以計算出x數(shù)值為210－5；c點Q＞Ksp，故有沉淀生成；加入蒸餾水后d點各離子濃度都減小，不可能變到a點保持鈣離子濃度不變；溶度積只與溫度有關；b點與d點對應的溶度積相等。 8．向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)滴加一滴KI溶液并振蕩，沉淀變?yōu)辄S色，再滴入一滴Na2S溶液并振蕩，沉淀又變成黑色，根據(jù)上述變化過程，分析此三種沉淀物的溶解度關系為(　　) A．AgCl＝AgI＝Ag2S　　　 B．AgCl＜AgI＜Ag2S C．AgCl＞AgI＞Ag2S D．AgI＞AgCl＞Ag2S 解析：選C。沉淀轉化時，是溶解度小的向溶解度更小的轉化。 9．已知25 ℃時，電離度[]α(HF)＝3.610－4，溶度積常數(shù)Ksp(CaF2)＝1.4610－12，現(xiàn)向1 L 0.2 molL－1HF溶液加入1 L 0.2 molL－1CaCl2溶液，則下列說法中，正確的是(　　) A．25 ℃時，0.1 molL－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Ksp(CaF2)＝ D．該體系中有CaF2沉淀產(chǎn)生 解析：選D。因α(HF)＝3.610－4，HF為弱酸，則0.1 molL－1HF溶液中pH＞1，Ksp只受溫度影響；C項將α(HF)＝3.610－4和Ksp(CaF2)＝1.4610－12代入可知Ksp(CaF2)≠；混合后：c(HF)＝0.1 molL－1，[H＋]＝c(F－)＝cα＝0.1 molL－13.610－4＝3.610－5 molL－1，c(Ca2＋)＝0.1 molL－1，Q＝c(Ca2＋)c2(F－)＝0.11.310－9＝1.310－10＞Ksp，故有CaF2沉淀產(chǎn)生。 10．已知在pH為4～5的環(huán)境中，Cu2＋、Fe2＋幾乎不水解，而Fe3＋幾乎完全水解，工業(yè)上制CuCl2是將濃鹽酸用蒸氣加熱到80 ℃左右，再慢慢加入粗氧化銅(含少量雜質FeO)，充分攪拌使之溶解，欲除去溶液中的雜質離子，下述方法中可行的是(　　) A．加入純Cu將Fe2＋還原為Fe B．向溶液中通入H2S使Fe2＋沉淀 C．向溶液中通入Cl2，再通入NH3，調節(jié)pH為4～5 D．向溶液中通入Cl2，再加入純凈的CuO粉末調節(jié)pH 解析：選D。除去Cu2＋溶液中的Fe2＋，需先轉化為Fe3＋，再用CuO調節(jié)pH：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O，將Fe3＋轉化為沉淀，從而避免引入雜質離子。 11．牙齒表面由一層堅硬的成分為Ca5(PO4)3OH的物質保護著，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2＋＋3PO＋OH－。 (1)進食后，細菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是___________________________。 (2)已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小，質地更堅固。當牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因是(用離子方程式表示)___________________________ ___________________________。 (3)根據(jù)以上原理，請你提出另外一種促進礦化的方法： ___________________________。 解析：(1)產(chǎn)生有機酸與OH－反應，使平衡向右移動，Ca5(PO4)3OH減少，牙齒受到腐蝕；(2)沉淀易向溶度積更小的物質轉化，由于Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小，當有F－時易轉化為Ca5(PO4)3F(s)；(3)促進礦化即使平衡向左移動，加入Ca2＋或PO均可。 答案：(1)有機酸與OH－反應生成H2O，[OH－]減小，使平衡向脫礦方向移動 (2)Ca5(PO4)3OH＋F－===Ca5(PO4)3F↓＋OH－ (3)加入Ca2＋或者PO等 12．重晶石(主要成分為BaSO4)是制備鋇的化合物的重要原料，由重晶石制備BaCl2的大致流程如圖。 請回答下列問題。 (1)由重晶石轉化為BaCO3時，試劑a應用________，該步轉化能夠實現(xiàn)的原因是___________________________。 (2)操作①所對應的具體操作是___________________________。 (3)由BaCO3轉化為BaCl2的過程中，加入的試劑b是________，操作②是___________________________。 解析：(1)BaSO4＋Na2CO3(飽和) BaCO3＋Na2SO4，若要使BaCO3沉淀，應使溶液中[Ba2＋][CO]＞Ksp(BaCO3)。雖然BaSO4溶液中[Ba2＋]很小，但可通過增大[CO]來達到目的，所以選用的是飽和Na2CO3溶液。 (2)多次重復移走上層清液。 (3)BaCO3＋2HCl===BaCl2＋CO2↑＋H2O，所以試劑b為HCl溶液，從BaCl2溶液中獲得BaCl2固體可采用蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾的操作。 答案：(1)飽和Na2CO3溶液　[Ba2＋][CO]＞Ksp(BaCO3) (2)多次重復移走上層清液 (3)HCl溶液　蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾 13．(1)已知硫酸鋇和碳酸鋇的Ksp分別為1.110－10 mol2L－2和5.510－9 mol2L－2，用平衡移動理論解釋透視用“鋇餐”選硫酸鋇而不選碳酸鋇的理由：___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________。 (2)向50 mL 0.018 molL－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 molL－1的鹽酸，生成沉淀。如果溶液中[Ag＋]、[Cl－]的乘積為一個常數(shù)，即Ksp＝1.010－10 mol2L－2，試求： ①沉淀生成后溶液中[Ag＋]為___________________________； ②沉淀生成后溶液的pH是________。 解析：(1)胃酸的主要成分是鹽酸，若用碳酸鋇作為鋇餐，鹽酸與碳酸根離子反應生成CO2，使得碳酸鋇的沉淀溶液平衡正向移動，鋇離子增多，被人體吸收后導致重金屬中毒；若用硫酸鋇作鋇餐，鹽酸與之不反應，對人體比較安全。 (2)反應前溶液中Ag＋的物質的量為0.0009 mol，Cl－的物質的量為0.001 mol，反應完后剩余Cl－的物質的量為0.0001 mol，則Cl－的濃度約為0.001 molL－1，由于Ksp＝1.010－10 mol2L－2，所以沉淀生成后溶液中[Ag＋]＝＝110－7 molL－1。沉淀生成后溶液中的[H＋]＝＝0.01 molL－1，pH＝2。 答案：(1)胃酸的主要成分是鹽酸，若用碳酸鋇作鋇餐，鹽酸與碳酸根離子反應生成CO2，使得碳酸鋇的沉淀溶液平衡正向移動，鋇離子增多，被人體吸收后導致重金屬中毒，若用硫酸鋇作鋇餐，鹽酸與之不反應，對人體比較安全 (2)①110－7 molL－1?、? 14．(1)在25 ℃下，向濃度均為0.1 molL－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________沉淀(填化學式)，生成該沉淀的離子方程式為___________________________。 已知25 ℃時Ksp[Mg(OH)2]＝1.810－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.210－20。 (2)與KW＝[H＋][OH－]類似，F(xiàn)eS飽和溶液中存在：FeS(s) Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，Ksp＝[Fe2＋][S2－]。常溫下Ksp＝8.110－17(molL－1)2。 ①理論上FeS溶解度為___________________________。 ②又知FeS飽和溶液中[H＋]與[S2－]之間存在以下限量關系：[H＋]2[S2－]＝1.010－22，為了使溶液里[Fe2＋]達到1 molL－1，現(xiàn)將適量酸倒入其飽和溶液中，應調節(jié)溶液中的c(H＋)為________。 解析：(1)Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Cu(OH)2]，MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成Cu(OH)2沉淀。 (2)由FeS(s) Fe2＋(aq)＋S2－(aq) [Fe2＋]＝＝＝910－9 molL－1 即1 L水中可溶解910－9 mol的FeS。 由100∶S＝1000∶(910－988) g 所以S＝7.9210－8 g。 (2)[Fe2＋]＝1 molL－1，則[S2－]＝＝＝8.110－17 molL－1。又[H＋]2[S2－]＝1.010－22，所以[H＋]＝＝＝1.1210－3 molL－1。 答案：(1)Cu(OH)2 Cu2＋＋2NH3H2OCu(OH)2↓＋2NH (2)①7.9210－8g?、?.1210－3 molL－1