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2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三板塊 專題八 水溶液中的離子平衡 跟蹤檢測（二十六）難溶電解質(zhì)的溶解平衡 1．向含有MgCO3固體的溶液中滴加少許濃鹽酸(忽略體積變化)，下列數(shù)值變小的是(　　) A．c(CO)　　　　　　　　 B．c(Mg2＋) C．c(H＋) D．Ksp(MgCO3) 解析：選A　MgCO3固體的溶液中存在溶解平衡：MgCO3(s)Mg2＋(aq)＋CO(aq)，加入少量濃鹽酸可與CO反應(yīng)，促使溶解平衡正向移動(dòng)，故溶液中c(Mg2＋)及c(H＋)增大，c(CO)減小，Ksp(MgCO3)只與溫度有關(guān)，不變。 2．一定溫度下，氯化銀在水中存在溶解平衡 AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，若把AgCl分別放入 ①100 mL水中；②50 mL 0.1 molL－1 NaCl溶液中；③10 mL 0.1 molL－1 AgNO3溶液中；④20 mL 0.1 molL－1 MgCl2溶液中。攪拌后在相同的溫度下Ag＋濃度由大到小的順序是(　　 ) A．③＞①＞②＞④ B．②＞①＞④＞③ C．④＞③＞②＞① D．①＞③＞④＞② 解析：選A　氯化銀的溶解平衡受到②、③、④溶液中Ag＋和Cl－的抑制，④中氯離子濃度大于②，③加入的是銀離子，所以Ag＋濃度由大到小的順序是③＞①＞②＞④。 3．已知一定量Ca(OH)2固體溶于水后，存在以下平衡狀態(tài)：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝4.710－6 ，下列措施可使Ksp增大的是(　　) A．升高溫度 B．降低溫度 C．加入適量CaO固體 D．加入適量Na2CO3固體 解析：選B　Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而大多數(shù)難溶電解質(zhì)的Ksp隨溫度的升高而增大，也有少數(shù)難溶電解質(zhì)如Ca(OH)2，其Ksp隨溫度的升高而降低。 4．要使工業(yè)廢水中的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 由上述數(shù)據(jù)可知，沉淀劑最好選用(　　) A．硫化物 B．硫酸鹽 C．碳酸鹽 D．以上沉淀劑均可 解析：選A　沉淀工業(yè)廢水中的Pb2＋時(shí)，生成沉淀的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好，由于PbS的溶解度最小，故選硫化物作為沉淀劑。 5.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(　　) 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(duì)應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp 解析：選C　 A項(xiàng)，溫度不變，加入Na2SO4會(huì)導(dǎo)致溶解平衡向左移動(dòng)，c(Ba2＋)減小，但Ksp不變，仍在曲線上；B項(xiàng)，通過蒸發(fā)，水量減小，Ba2＋、SO濃度都增大，不可能由d點(diǎn)變到c點(diǎn)；C項(xiàng)，d點(diǎn)還未形成飽和溶液，因此無BaSO4沉淀生成；D項(xiàng)，從題給信息知，a、c點(diǎn)對(duì)應(yīng)相同溫度，其Ksp相等。 6.25 ℃時(shí)，用Na2S沉淀Cu2＋、Zn2＋兩種金屬陽離子(M2＋)，所需S2－最低濃度的對(duì)數(shù)值lg c(S2－)與lg c(M2＋)的關(guān)系如圖所示。 下列說法不正確的是(　　) A．Na2S溶液中：c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝2c(Na＋) B．25 ℃時(shí)，Ksp(CuS)約為110－35 C．向100 mL Zn2＋、Cu2＋濃度均為110－5 molL－1的混合溶液中逐滴加入110－4 molL－1的Na2S溶液，Cu2＋先沉淀 D．向Cu2＋濃度為110－5 molL－1的工業(yè)廢水中加入ZnS粉末，會(huì)有CuS沉淀析出 解析：選A　根據(jù)物料守恒可得c(Na＋)＝2[c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)]，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在25 ℃時(shí)，CuS飽和溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2＋(aq)＋S2－(aq)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)c(S2－)＝110－25110－10＝110－35，B項(xiàng)正確；依據(jù)題圖可知，CuS的Ksp較小，故CuS較難溶，Cu2＋先沉淀，C項(xiàng)正確；由于在25 ℃時(shí)，Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)，故向Cu2＋濃度為110－5 molL－1的工業(yè)廢水中加入ZnS粉末，會(huì)有CuS沉淀析出，D項(xiàng)正確。 7．將適量AgBr固體加入水中，存在如下平衡：AgBr(s)Ag＋(aq)＋Br－(aq)。則下列說法正確的是(　　) A．向此體系中滴加足量濃NaCl溶液，發(fā)現(xiàn)淡黃色固體轉(zhuǎn)化為白色，說明Ksp(AgCl)Ksp(AgCl)即會(huì)生成AgCl沉淀，但這不能說明Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，就會(huì)產(chǎn)生AgI沉淀，沉淀由白色變?yōu)辄S色，A錯(cuò)誤。兩種不溶物的Ksp相差越大，當(dāng)向其中加入另外一種物質(zhì)時(shí)，溶液中離子濃度與加入的物質(zhì)的微粒濃度乘積大于溶解度小的物質(zhì)的溶度積常數(shù)，就越容易形成沉淀。即不溶物就越容易轉(zhuǎn)化為更難溶的不溶物，B正確。AgI比AgCl更難溶于水，所以根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理可知AgCl可以轉(zhuǎn)化為AgI，C正確。常溫下，AgCl若要在NaI溶液中開始轉(zhuǎn)化為AgI，由于c(Ag＋)＝10－5，則根據(jù)NaI離子積常數(shù)，可知要形成AgI沉淀，c(Ag＋)c(I－)>Ksp(AgI)＝1.010－16，所以c(I－)>＝10－11 molL－1，D正確。 10.已知：pAg＝－lg c(Ag＋)，Ksp(AgCl)＝110－12，如圖是向10 mL AgNO3溶液中逐漸加入0.1 molL－1 的NaCl溶液時(shí)，溶液的pAg隨著加入NaCl溶液的體積(單位mL)變化的圖像(實(shí)線)。根據(jù)圖像所得下列結(jié)論正確的是(　　 ) [提示：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)] A．原AgNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.1 molL－1 B．圖中x點(diǎn)的坐標(biāo)為(100,6 ) C．圖中x點(diǎn)表示溶液中Ag＋被恰好完全沉淀 D．把0.1 molL－1的NaCl換成0.1 molL－1NaI則圖像在終點(diǎn)后變?yōu)樘摼€部分 解析：選B　當(dāng)氯化鈉溶液的體積是0時(shí)，pAg＝0，所以硝酸銀溶液的濃度是1.0 molL－1，A項(xiàng)不正確；pAg＝6時(shí)，二者恰好反應(yīng)，所以氯化鈉溶液的體積是100 mL，B項(xiàng)正確；x點(diǎn)溶液中銀離子的濃度是1.010－6molL－1，C項(xiàng)不正確；由于Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)，如果換成0.1 molL－1NaI，反應(yīng)c(Ag＋)更小，pAg更大，則圖像在終點(diǎn)后變?yōu)閼?yīng)該在實(shí)線的左側(cè)，D項(xiàng)不正確。 11．蛇紋石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂，簡要工藝流程如下： Ⅰ.制取粗硫酸鎂：用酸液浸泡蛇紋石礦粉，過濾；并在常溫常壓下結(jié)晶，制得粗硫酸鎂(其中常含有少量Fe3＋、Al3＋、Fe2＋等雜質(zhì)離子)。 Ⅱ.提純粗硫酸鎂：將粗硫酸鎂在酸性條件下溶解，加入適量的0.1 molL－1 H2O2溶液，再調(diào)節(jié)溶液pH至7～8，并分離提純。 Ⅲ.制取氫氧化鎂：向步驟Ⅱ所得溶液中加入過量氨水。 已知：金屬離子氫氧化物沉淀所需pH： Fe3＋ Al3＋ Fe2＋ Mg2＋ 開始沉淀時(shí) 1.5 3.3 6.5 9.4 沉淀完全時(shí) 3.7 5.2 9.7 12.4 請(qǐng)回答下列問題： (1)步驟Ⅱ中，可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7～8的最佳試劑是__________(填字母)。 A．MgO　　　　B．Na2CO3　　　　C．蒸餾水 (2)Fe2＋與H2O2溶液反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。 (3)工業(yè)上常以Mg2＋的轉(zhuǎn)化率為考察指標(biāo)，確定步驟Ⅲ制備氫氧化鎂工藝過程的適宜條件。其中，反應(yīng)溫度與Mg2＋轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖所示。 ①步驟Ⅲ中制備氫氧化鎂反應(yīng)的離子方程式為_______。 ②根據(jù)圖中所示50 ℃前溫度與Mg2＋轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系，可判斷此反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 ③圖中，溫度升高至50 ℃以上Mg2＋轉(zhuǎn)化率下降的可能原因是________________________________________________________________________。 ④Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)。已知： Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq) Ksp＝c(Mg2＋)c2(OH－)＝5.610－12 Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq) Ksp＝c(Ca2＋)c2(OH－)＝4.710－6 若用石灰乳替代氨水，________(填“能”或“不能”)制得氫氧化鎂，理由是________________________________________________________________________。 解析：(1)步驟Ⅱ中，可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7～8的目的是和酸反應(yīng)提高溶液pH，使Fe3＋、Al3＋等雜質(zhì)離子沉淀分離除去；A項(xiàng)，加入氧化鎂和酸反應(yīng)能提高溶液pH，生成鎂離子，不加入雜質(zhì)離子，正確；B項(xiàng)，加入碳酸鈉能調(diào)節(jié)溶液pH，但加入了鈉離子，引入雜質(zhì)，故不正確；C項(xiàng)，蒸餾水對(duì)提高溶液pH不利，故不正確； (2)Fe2＋與H2O2溶液反應(yīng)，亞鐵離子被過氧化氫氧化為三價(jià)鐵離子，便于完全沉淀，過氧化氫被還原為水，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O； (3)①氨水沉淀鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Mg2＋＋2NH3H2O===Mg(OH)2 ↓＋2NH；②根據(jù)圖中所示50 ℃前溫度與Mg2＋轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系是隨溫度升高鎂離子轉(zhuǎn)化率增大，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；③圖中，溫度升高至50 ℃以上Mg2＋轉(zhuǎn)化率下降的可能原因是溫度過高時(shí)，NH3H2O受熱分解，濃度降低，Mg2＋轉(zhuǎn)化率下降。④氫氧化鈣和氫氧化鎂陰陽離子比相同，可以用溶度積常數(shù)比較溶解度大小，氫氧化鈣的溶解度大于氫氧化鎂，溶液中加入石灰乳可以實(shí)現(xiàn)沉淀轉(zhuǎn)化，生成氫氧化鎂分離出來。 答案：(1)A　(2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (3)① Mg2＋＋2NH3H2O === Mg(OH)2↓＋2NH ②吸熱　③溫度過高時(shí)，氨水受熱分解，濃度降低，Mg2＋轉(zhuǎn)化率下降?、苣堋g(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2，可發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化 12．工業(yè)碳酸鈉(純度約為98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SO等雜質(zhì)，提純工藝路線如圖所示： Ⅰ.碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質(zhì)如圖所示： Ⅱ.有關(guān)物質(zhì)的溶度積如表所示： 物質(zhì) CaCO3 MgCO3 Ca(OH)2 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Ksp 4.9610－9 6.8210－6 4.6810－6 5.6110－12 2.6410－39 回答下列問題： (1)寫出加入NaOH溶液時(shí)反應(yīng)的離子方程式： ________________________________________________________________________。 向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH＝8時(shí)，c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝__________。 (2)“母液”中除了含有Na＋、CO外，還含有________等離子。 (3)有人從“綠色化學(xué)”角度設(shè)想將“母液”沿流程中虛線進(jìn)行循環(huán)使用。請(qǐng)你分析在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中是否可行：______(填“可行”或“不可行”)，并說明理由：_____________________________________________。 解析：由溶度積表知，MgCO3的Ksp最大，在溶液中溶解的最多，其他物質(zhì)與MgCO3相差的數(shù)量級(jí)較大，在溶液里可以忽略。(1)主要是MgCO3與NaOH的反應(yīng)生成Ksp更小的沉淀Mg(OH)2；pH＝8，c(OH－)＝10－6 molL－1，則Ksp＝c(Mg2＋)c2(OH－)＝c(Mg2＋)10－12＝5.6110－12，得c(Mg2＋)＝5.61 molL－1；Ksp＝c(Fe3＋)c3(OH－)＝c(Fe3＋)10－18＝2.6410－39，得c(Fe3＋)＝2.6410－21 molL－1，所以c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝5.61∶2.6410－21＝ 2.1251021。(2)“母液”中還含有Cl－、SO等。 答案：(1)MgCO3＋2OH－===Mg(OH)2＋CO 2．1251021　(2)Cl－、SO (3)不可行　若將“母液”循環(huán)使用，則溶液中c(Cl－)和c(SO4)增大，最后所得產(chǎn)物Na2CO3混有雜質(zhì) 13．已知25 ℃時(shí) Ksp(Ag2S)＝6.310－50、Ksp(AgCl)＝1.510－16。沙市中學(xué)某研究性學(xué)習(xí)小組探究AgCl、Ag2S沉淀轉(zhuǎn)化的原因。 步　驟 現(xiàn)　象 Ⅰ.將NaCl與AgNO3溶液混合 產(chǎn)生白色沉淀 Ⅱ.向所得固液混合物中加Na2S溶液 沉淀變?yōu)楹谏? Ⅲ.濾出黑色沉淀，加入NaCl溶液 較長時(shí)間后，沉淀變?yōu)槿榘咨? (1)Ⅰ中的白色沉淀是________。 (2)Ⅱ中能說明沉淀變黑的離子方程式是______________________，沉淀轉(zhuǎn)化的主要原因是________________________________________________________________________。 (3)濾出步驟Ⅲ中乳白色沉淀，推測含有AgCl。用濃HNO3溶解，產(chǎn)生紅棕色氣體，部分沉淀未溶解，過濾得到濾液X和白色沉淀Y。 ⅰ.向X中滴加Ba(NO3)2溶液，產(chǎn)生白色沉淀 ⅱ.向Y中滴加KI溶液，產(chǎn)生黃色沉淀 ①由ⅰ判斷，濾液X中被檢出的離子是______________。 ②由ⅰ、ⅱ可確認(rèn)步驟Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一種沉淀__________________。 (4)該學(xué)生通過如下對(duì)照實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了步驟Ⅲ中乳白色沉淀產(chǎn)生的原因：在NaCl存在下，氧氣將Ⅲ中黑色沉淀氧化。 現(xiàn)象 B：一段時(shí)間后，出現(xiàn)乳白色沉淀 C：一段時(shí)間后，無明顯變化 ①A中產(chǎn)生的氣體是__________。 ②C中盛放的物質(zhì)W是________。 ③該同學(xué)認(rèn)為B中產(chǎn)生沉淀的反應(yīng)如下(請(qǐng)補(bǔ)充完整)： ④從平衡移動(dòng)的角度，解釋B中NaCl的作用：_____________________。 解析：(1)Ⅰ中NaCl與AgNO3溶液混合發(fā)生反應(yīng)：Ag＋＋Cl－===AgCl↓，所以白色沉淀是AgCl。 (2)水中存在AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，向所得固液混合物中加Na2S溶液，由于c(S2－)c2(Ag＋)＞Ksp(Ag2S)＝6.310－50，S2－與Ag＋生成Ag2S使上述平衡正向移動(dòng)，最終白色沉淀變黑，該反應(yīng)的離子方程式是2AgCl(s)＋S2－(aq)Ag2S(s)＋2Cl－(aq) 。沉淀轉(zhuǎn)化的主要原因是Ag2S比AgCl溶解度更小或Ag2S的Ksp更小。 (3)濾出黑色沉淀加入NaCl溶液，較長時(shí)間后，沉淀變?yōu)槿榘咨?，濾出步驟Ⅲ中乳白色沉淀，用濃HNO3溶解，產(chǎn)生紅棕色氣體，部分沉淀未溶解，過濾得到濾液X和白色沉淀Y，向X中滴加Ba(NO3)2溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明X中含有SO；向Y中滴加KI溶液，產(chǎn)生黃色沉淀，說明白色沉淀Y為AgCl；可進(jìn)一步確定乳白色沉淀含有AgCl和單質(zhì)S。 (4)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^對(duì)照實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了步驟Ⅲ中乳白色沉淀產(chǎn)生的原因是在NaCl存在下，氧氣將Ⅲ中黑色沉淀氧化。所以①在MnO2作催化劑條件下H2O2發(fā)生分解反應(yīng)生成O2，即A中產(chǎn)生的氣體是O2；②C中盛放的物質(zhì)W是Ag2S 的懸濁液；③B中產(chǎn)生沉淀的反應(yīng)為2Ag2S＋O2＋4NaCl＋2H2O4AgCl＋2S＋4NaOH。 答案：(1)AgCl　(2)2AgCl(s)＋S2－(aq)Ag2S(s)＋2Cl－ (aq)　Ag2S比AgCl溶解度更小(或Ag2S的Ksp更小) (3)①SO?、赟　(4)①O2 ?、贏g2S 的懸濁液 ③2Ag2S＋O2＋4NaCl＋2H2O4AgCl＋2S＋4NaOH ④O2 將Ag2S 氧化生成S時(shí)有Ag＋游離出來，NaCl中大量的Cl－與游離的Ag＋結(jié)合成AgCl沉淀。由于c(Ag＋)減小，有利于③中反應(yīng)平衡右移，B中最終出現(xiàn)乳白色沉淀