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2019-2020年高中化學 第3章 水溶液中的離子平衡 第4節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡習題 新人教版選修4 一、選擇題 1．下列說法正確的是(　　) A．溶度積就是溶解平衡時難溶電解質(zhì)在溶液中的各離子濃度的乘積 B．溶度積常數(shù)是不受任何條件影響的常數(shù)，簡稱溶度積 C．可用離子積Qc與溶度積Ksp的比較來判斷沉淀溶解平衡進行的方向 D．所有物質(zhì)的溶度積都是隨溫度的升高而增大的 解析：溶度積應(yīng)是沉淀溶解平衡時難溶電解質(zhì)在溶液中各離子濃度冪的乘積，A錯。溶度積與溫度有關(guān)，B錯。Ca(OH)2的Ksp隨溫度升高而減小，D錯。 答案：C 2．將一定量的硫酸鋇放入水中，對此有關(guān)的敘述正確的是(　　) A．硫酸鋇不溶于水，硫酸鋇固體質(zhì)量不會改變 B．最終會得到BaSO4的極稀的飽和溶液 C．因為：Ba2＋＋SO===BaSO4↓很容易發(fā)生，所以不存在BaSO4(s)===Ba2＋(aq)＋SO(aq)的反應(yīng) D．因為BaSO4難溶于水，所以改變外界條件也不會改變BaSO4的溶解性 解析：BaSO4不溶于水并不是絕對不溶，它存在溶解平衡，當沉淀溶解和生成的速率相等時，得到了BaSO4的飽和溶液，即建立了動態(tài)平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，A、C項錯誤，B項正確；升高溫度，BaSO4溶解度增大，D項錯誤。 答案：B 3．現(xiàn)將足量的AgCl分別放入下列物質(zhì)中，AgCl的溶解度由大到小的排列順序是(　　) ①20 mL 0.01 molL－1 KCl溶液 ②30 mL 0.02 molL－1 CaCl2溶液 ③40 mL 0.03 molL－1 HCl溶液 ④10 mL蒸餾水 ⑤50 mL 0.05 molL－1 AgNO3溶液 A．①>②>③>④>⑤ B．④>①>③>②>⑤ C．⑤>④>②>①>③ D．④>③>⑤>②>① 解析：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，由于c(Ag＋)c(Cl－)＝Ksp，c(Cl－)或c(Ag＋)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小，注意AgCl溶解度大小只與溶液中Ag＋或Cl－的濃度有關(guān)，而與溶液的體積無關(guān)。①中c(Cl－)＝0.01 molL－1，②中c(Cl－)＝0.04 molL－1，③中c(Cl－)＝0.03 molL－1，④中c(Cl－)＝0 molL－1，⑤中c(Ag＋)＝0.05 molL－1。Ag＋或Cl－濃度由小到大的順序為④<①<③<②<⑤，故AgCl的溶解度由大到小的排列順序為④>①>③>②>⑤。 答案：B 4．已知25 ℃時，Ka(HF)＝3.610－4，Ksp(CaF2)＝1.4610－10?，F(xiàn)向1 L 0.2 molL－1 HF溶液中加入1 L 0.2 molL－1 CaCl2溶液。則下列說法中正確的是(　　) A．25 ℃時，0.1 molL－1 HF溶液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：若HF完全電離，則0.1 molL－1 HF溶液的pH＝1，但由Ksp(HF)＝3.610－4可知，HF為弱電解質(zhì)，不能完全電離，故0.1 molL－1 HF溶液的pH>1，A項錯誤。Ksp不隨濃度變化而變化，B項錯誤。Ka(HF)＝＝＝3.610－4，則c2(F－)＝3.610－5，c(Ca2＋)＝0.1 molL－1，則Qc＝c2(F－)c(Ca2＋)＝3.610－6>1.4610－10，體系中有CaF2沉淀析出，C項錯誤，D項正確。 答案：D 5．(xx湖北八市聯(lián)考)某溫度時，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(　　) A．加入Na2SO4可使溶液由a點變到b點 B．通過蒸發(fā)可以使溶液由d點變到c點 C．b點有BaSO4沉淀生成 D．a(chǎn)點對應(yīng)的Ksp大于c點對應(yīng)的Ksp 解析：本題考查溶解平衡有關(guān)知識，意在考查考生的識圖和運用所學知識解決問題的能力。BaSO4在水中存在著溶解平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，a點在平衡曲線上，加入Na2SO4會增大c(SO)，平衡左移，c(Ba2＋)應(yīng)降低，A項錯誤；d點時溶液不飽和，蒸發(fā)溶劑水，c(SO)、c(Ba2＋)均增大，B項錯誤；b點時溶液過飽和，有沉淀生成，C項正確；Ksp是一常數(shù)，溫度不變Ksp不變，在曲線上的任意一點Ksp都相等，D項錯誤。 答案：C 6．化工生產(chǎn)中含Cu2＋的廢水常用MnS(s)作沉淀劑，其反應(yīng)原理為Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列有關(guān)該反應(yīng)的推理不正確的是(　　) A．該反應(yīng)達到平衡時，c(Cu2＋)＝c(Mn2＋) B．CuS的溶解度比MnS的溶解度小 C．往平衡體系中加入少量Cu(NO3)2(s)后，c(Mn2＋)變大 D．該反應(yīng)平衡常數(shù)K＝ 解析：依據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化條件溶解度大的向溶解度小的轉(zhuǎn)移，B選項正確；C選項，加入Cu(NO3)2(s)后平衡右移，正確；反應(yīng)平衡常數(shù)K＝＝，可知D選項正確。 答案：A 7．純凈的氯化鈉是不潮解的，但家庭所用的食鹽卻很容易潮解，這主要是因為含有雜質(zhì)MgCl2。為得到純凈的氯化鈉，有人設(shè)計了這樣一個實驗：把買來的食鹽放入純氯化鈉飽和溶液中一段時間，過濾，即得純凈的氯化鈉固體。下列說法中正確的是(　　) A．食鹽的晶粒大一些有利于提純 B．設(shè)計實驗的根據(jù)是MgCl2比NaCl易溶于水 C．設(shè)計實驗的根據(jù)是NaCl的溶解平衡 D．在整個過程中NaCl的濃度會變大 解析：MgCl2的含量較少，在飽和NaCl溶液中迅速溶解，而NaCl已飽和，利用NaCl的溶解平衡使之析出純凈的NaCl固體。 答案：C 8．以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋等金屬離子，通過添加過量難溶電解質(zhì)MnS，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀，經(jīng)過濾除去包括MnS在內(nèi)的沉淀，再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶，可得純凈的MnCl2。根據(jù)上述實驗事實，可推知MnS具有的相關(guān)性質(zhì)是(　　) A．具有吸附性 B．溶解度與CuS、PbS、CdS等相同 C．溶解度大于CuS、PbS、CdS的溶解度 D．溶解度小于CuS、PbS、CdS的溶解度 解析：添加過量的MnS是為了除去MnCl2溶液中的Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋，為了不引入MnS雜質(zhì)，MnS應(yīng)該具有難溶的性質(zhì)，但又能提供S2－，以便與Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋結(jié)合，所以MnS的溶解度應(yīng)大于CuS、PbS、CdS。 答案：C 9．(xx福建莆田質(zhì)檢)25℃時，Ksp(BaSO4)＝110－10，Ksp(BaCO3)＝2.610－9。該溫度下，下列說法不正確的是(　　) A．同濃度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出 B．BaCO3懸濁液中加入少量的新制氯水，c(Ba2＋)增大 C．BaSO4和BaCO3共存的懸濁液中，＝ D．BaSO4懸濁液中加入Na2CO3濃溶液，BaSO4不可能轉(zhuǎn)化為BaCO3 解析：A項，Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)就可以形成碳酸鋇沉淀，所以BaSO4懸濁液中加入Na2CO3濃溶液，BaSO4有可能轉(zhuǎn)化為BaCO3，D不正確。 答案：D 10．(xx河北衡水中學三模)在T℃時，鉻酸銀(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法不正確的是 (　　) A．T℃時，Y點和Z點Ag2CrO4的Ksp相等 B．在飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y點變?yōu)閄點 C．T℃時，Ag2CrO4的Ksp為110－8 D．圖中a的值為10－4 解析：Ksp只與溫度有關(guān)，故溫度不變，Y、Z兩點的Ksp相等，A項正確；在飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4，所得溶液仍為飽和Ag2CrO4溶液，點仍在曲線上，B項正確；T℃時Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)c(CrO)＝(110－3)2110－5＝110－11，C項錯誤；a點的值為＝10－4，D項正確。 答案：C 二、非選擇題 11．(1)向0.1 mol/L的AgNO3溶液中加入等體積0.1 mol/L的NaCl和0.1 mol/L的NaBr混合液，生成的沉淀主要是________。 (2)現(xiàn)向含AgBr的飽和溶液中： ①加入固體AgNO3，則c(Ag＋)________(填“變大”“變小”或“不變”，下同)； ②加入更多的AgBr固體，則c(Ag＋)________； ③加入AgCl固體，則c(Br－)________，c(Ag＋)________； ④加入Na2S固體，則c(Br－)________，c(Ag＋)________。 解析：(1)AgNO3不足，先生成溶解度更小的AgBr。(2)①向AgBr飽和溶液中加入AgNO3，溶解平衡逆向移動，但c(Ag＋)增大。②加入AgBr固體，對溶解平衡無影響，c(Ag＋)不變。③因AgCl溶解度大于AgBr，加入AgCl固體時c(Ag＋)增大，溶解平衡向左移動，c(Br－)變小。④因Ag2S溶解度小于AgBr，加入Na2S固體時生成Ag2S，溶解平衡向右移動，c(Br－)增大，但c(Ag＋)減小。 答案：(1)AgBr (2)①變大?、诓蛔儭、圩冃　∽兇蟆、茏兇蟆∽冃? 12．(1)對于Ag2S(s)2Ag＋(aq)＋S2－(aq)，其Ksp的表達式為________。 (2)下列說法不正確的是________(填序號)。 ①用稀鹽酸洗滌AgCl沉淀比用水洗滌損耗AgCl少 ②一般地，物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增加，故物質(zhì)的溶解大多是吸熱的 ③對于Al(OH)3(s)Al(OH)3(aq)Al3＋＋3OH－，前者為溶解平衡，后者為電離平衡 ④除去溶液中的Mg2＋，用OH－沉淀比用CO好，說明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的大 ⑤沉淀反應(yīng)中常加過量的沉淀劑，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？________________________。 解析：(2)①Cl－抑制AgCl溶解，正確；②物質(zhì)的溶解大多是吸熱的，正確；③正確；④除去溶液中的Mg2＋，用OH－沉淀比用CO好，是因為Mg(OH)2的Ksp更小，剩余的Mg2＋更少，錯誤；⑤正確。 答案：(1)Ksp＝c2(Ag＋)c(S2－) (2)④ (3)加足量MgCl2溶液，充分攪拌，過濾，洗滌即得純Mg(OH)2 13．(xx長沙高二檢測)已知在25 ℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均難溶于水，但存在溶解平衡。當達到平衡時，溶液中離子濃度的乘積是一個常數(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－)＝1.810－10 AgY(s)Ag＋(aq)＋Y－(aq) Ksp(AgY)＝c(Ag＋)c(Y－)＝1.010－12 AgZ(s)Ag＋(aq)＋Z－(aq) Ksp(AgZ)＝c(Ag＋)c(Z－)＝8.710－17 (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)的量的濃度表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小順序為______________________ __________________________________________________。 (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，若取0.188 g的AgY(相對分子質(zhì)量為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)①由上述Ksp判斷，在上述(3)的體系中，能否實現(xiàn)AgY向AgZ的轉(zhuǎn)化，并簡述理由：____________________________________________________________________________。 ②在上述(3)體系中，能否實現(xiàn)AgY向AgX的轉(zhuǎn)化？根據(jù)你的觀點選答一項。 若不能，請簡述理由：_________________________________________。 若能，則實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的必要條件是：_____________________________________。 解析：(1)根據(jù)各物質(zhì)的Ksp可知其溶解度S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)。(2)由于AgY比AgX更難溶。則向AgY飽和溶液中加入AgX固體，則發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化：AgX(s)＋Y－(aq)===AgY(s)＋X－(aq)，c(Y－)減小。(3)25 ℃時。Ksp(AgY)＝1.010－12，即溶液達到飽和時，c(Ag＋)＝c(Y－)＝1.010－6molL－1，可知100 mL水溶解AgY的質(zhì)量約為：0.10 L1.010－6 molL－1188 gmol－1＝1.8810－5 g<0.188 g，即0.188 g AgY固體放入100 mL水中，形成AgY的飽和溶液且固體還有剩余，則溶液中c(Y)＝1.010－6 molL－1。(4)①由于Ksp(AgZ)Ksp(AgY)，但當c(X－)>＝1.810－4 molL－1時，也可實現(xiàn)AgY向AgX的轉(zhuǎn)化。 答案：(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ) (2)減小 (3)1.010－6 molL－1 (4)①能。Ksp(AgY)＝1.010－12>Ksp(AgZ)＝8.710－17 ②能。當溶液中c(X－)>1.810－4 molL－1時，可實現(xiàn)AgY向AgX的轉(zhuǎn)化，若要實現(xiàn)AgY向AgX的完全轉(zhuǎn)化，必須保持溶液中的c(X－)>1.810－4 molL－1 14．金屬氫氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用這一性質(zhì)，控制溶液pH，達到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH下的溶解度(S/molL－1)如圖所示。 (1)pH＝3時溶液中銅元素的主要存在形式是________________。 (2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，應(yīng)該控制溶液范圍在pH (　　) A． <1　　　　　　　　　　　B．4左右　　　　　　C．>6 (3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋雜質(zhì)，________(填“能”或“不能”)通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法來除去，理由是____________________________________________。 (4)要使氫氧化銅沉淀溶解，除了加入酸之外，還可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2＋，寫出反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________。 (5)已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如下表。 物質(zhì) FeS MnS CuS PbS HgS ZnS Ksp 6.310－18 2.510－13 1.310－35 3.410－28 6.410－33 1.610－24 為除去某工業(yè)廢水中含有的Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋雜質(zhì)，最適宜向此工業(yè)廢水中加入過量的________(填選項)。 A．NaOH 　　　　　　　B．FeS 　　　　　　C．Na2S 解析：(1)由圖可知，在pH＝3時溶液中不會出現(xiàn)Cu(OH)2沉淀。(2)要除去Fe3＋的同時必須保證Cu2＋不能沉淀，因此pH應(yīng)保持在4左右。(3)從圖示關(guān)系可看出，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范圍相差太小，不能通過調(diào)控pH而達到分離的目的。(4)Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入氨水后生成難電離的[Cu(NH3)4]2＋，促進Cu(OH)2的溶解。(5)要使三種離子生成沉淀，最好選擇難溶于水的FeS，使三種雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為更難溶解的金屬硫化物沉淀，同時又不會引入其他離子。 答案：(1)Cu2＋　(2)B (3)不能　Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范圍相差太小 (4)Cu(OH)2＋4NH3H2O[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O (5)B