高中化学第3章物质在水溶液中的行为第3节沉淀溶解平衡学业分层测评鲁科选修4 联系客服

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沉淀溶解平衡

(建议用时:45分钟)

[学业达标]

1.在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在,当向溶液中加入0.1 mol·L的盐酸时,下列说法正确的是( )

A.AgCl沉淀溶解平衡正向移动 B.AgCl溶解度增大 C.溶液中[Ag]增大 D.溶液中[Cl]增大

【解析】 加入HCl溶液后,Cl的浓度增大,使沉淀溶解平衡逆向移动,溶液中[Ag]降低,AgCl的溶解度减小。故A、B、C均不正确。

【答案】 D

2.下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是 ( ) A.Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度

B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大

C.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入碘化钾固体,氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀

D.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,通入CO2气体,溶解平衡不移动

【解析】 A项,通过溶度积比较溶解度的大小时,物质的类型必须相同,AB2与CD类型不同,不能比较。B项,溶度积与温度有关,与物质的量浓度无关。C项,碘化银的溶解度更小,由溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,C正确。D项,在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中通入CO2气体,会生成可溶性Ca(HCO3)2,D错误。

【答案】 C

3.下列化学原理的应用,主要是利用沉淀溶解平衡原理的是( ) 【导学号:05310144】 ①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能 ⑤泡沫灭火器灭火的原理

A.②③④ C.③④⑤

B.①②③ D.全部

-+

-1

【解析】 ①、⑤与离子的水解有关,与沉淀溶解平衡无关。 【答案】 A

4.向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继续滴加一滴KI溶液并振荡,沉淀变为黄色,再滴入一滴Na2S溶液并振荡,沉淀又变成黑色,根据上述变化过程,分析此三种沉淀物的溶解度关系为 ( )

1

A.AgCl=AgI=Ag2S C.AgCl>AgI>Ag2S

B.AgClAgCl>Ag2S

【解析】 沉淀溶解平衡总是向更难溶的方向转化,由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为AgCl>AgI>Ag2S。

【答案】 C

5.(2016·德州高二质检)以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu、Pb、Cd

2+

2+

2+

等金属离子,通过添加过量难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的MnCl2。

根据上述实验事实,可推知MnS具有的相关性质是( ) A.具有吸附性

B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同 C.溶解度大于CuS、PbS、CdS D.溶解度小于CuS、PbS、CdS

【解析】 根据沉淀转化的原理,说明当平衡MnS(s)S与Cu、Pb、Cd反应生成更难溶的沉淀。

【答案】 C

6.下列说法正确的是 ( ) 【导学号:05310145】

A.在一定温度下的AgCl水溶液中,Ag和Cl浓度的乘积是一个常数 B.AgCl的Ksp=1.8×10

-10

2-

2+

2+

2+

Mn(aq)+S(aq)建立后,

2+2-

mol·L,在任何含AgCl固体的溶液中,[Ag]=[Cl],

-10

2-2+-

且Ag和Cl浓度的乘积等于1.8×10 mol·L

2-2

C.温度一定时,在AgCl饱和溶液中,Ag和Cl浓度的乘积是一个常数 D.向饱和AgCl溶液中加入盐酸,Ksp变大

【解析】 AgCl的溶度积Ksp是饱和溶液中[Ag]与[Cl]的乘积,只受温度的影响,C正确,D错误;在含有AgCl固体的溶液中[Ag]、[Cl]不一定只来源于AgCl的溶解,二者不一定相等,B错误;A中不一定是饱和溶液,A错误。

【答案】 C

7.(2016·南京高二质检)已知BaCO3和BaSO4均为难溶电解质,其溶度积分别为Ksp(BaCO3)=5.1×10 mol·L,Ksp(BaSO4)=1.1×10

-9

2

-2

-10+

-+

mol·L,则下列说法中正确的是( )

2-2

A.向等浓度的Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中滴加BaCl2溶液,先沉淀的是BaCO3 B.在浓度为2.0×10 mol·LNa2SO4溶液中,加入等体积的1.0×10mol·LBaCl2

溶液,能产生沉淀

C.在清理有关仪器的BaSO4沉淀时,常加入饱和Na2CO3溶液,使BaSO4转化为BaCO3再用酸处理

D.用稀硫酸洗涤BaSO4效果比用水好,BaCO3也能用此法处理

2

-5

-1

-5

-1

【解析】 溶解度小的BaSO4先沉淀,A项错误;B项有:[Ba]·[SO4]=(0.5×1.0×10

-5

2+2-

mol·L)×1.0×10 mol·L=5×10

-1-5-1-11

mol·L,小于Ksp(BaSO4),不会产生BaSO4

2-

2-2

沉淀,B项错误;虽然BaCO3溶解度大于BaSO4,但当CO3浓度很大时,BaSO4也可转化成BaCO3沉淀,C项正确;用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀可以抑制BaSO4的溶解而减少损失,BaCO3却与稀硫酸反应生成BaSO4沉淀,故BaCO3沉淀不能用稀硫酸洗,D项错误。

【答案】 C

8.已知25 ℃时,电离度α(HF)=3.6×10,溶度积常数Ksp(CaF2)=1.46×10

-1

-1-4

-12

,现

向1 L 0.2 mol·L HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L CaCl2溶液,则下列说法正确的是( ) 【导学号:05310146】

A.25 ℃时,0.1 mol·L HF溶液中pH=1 B.Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化 C.该体系中Ksp(CaF2)=

1

αHF

-1

D.该体系中有CaF2沉淀产生

【解析】 因α(HF)=3.6×10,HF为弱酸,则0.1 mol·LHF溶液中pH>1,Ksp

只受温度影响。C项将α(HF)=3.6×10

-4

-4

-1

和Ksp(CaF2)=1.46×10

-1

-12

代入可知

Ksp(CaF2)≠

1

1αHF

-4

。混合后:c(HF)=0.1 mol·L,[H]=[F]=c·a=0.1 mol·L

-5

-1

×3.6×10=3.6×10 mol·L

-9

-10

,c(Ca)=0.1 mol·L

2+-1

,Q=c(Ca)·c(F)=

2+2-

0.1×1.3×10=1.3×10

【答案】 D

>Ksp,故有CaF2沉淀产生。

9.已知常温下,AgCl的Ksp=1.8×10(1)现向AgCl的悬浊液中:

-10

mol·L,AgBr的Ksp=5.0×10

2-2-13

mol·L。

2-2

①加入AgNO3固体,则Cl的浓度________(填“变大”“变小”或“不变”,下同); ②若改加更多的AgCl固体,则[Ag]________;

③若改加更多的KBr固体,则[Ag]________;[Cl]________。

(2)有关难溶电解质的溶度积及溶解度有以下叙述,其中正确的是________。 A.将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,升高温度,Ksp一定增大 B.两种难溶盐电解质,其中Ksp小的溶解度也一定小 C.难溶盐电解质的Ksp与温度有关

D.向AgCl的悬浊液中加入适量的水,使AgCl再次达到溶解平衡,AgCl的Ksp不变,其溶解度也不变

【解析】 (1)向AgCl悬浊液中加AgNO3固体,会增大[Ag],使[Cl]下降;加AgCl固体,[Ag]、[Cl]都不会改变;若加KBr,因AgBr的Ksp小于AgCl的Ksp,会使AgCl转化为AgBr,[Ag]下降,[Cl]增大。(2)选C、D。升高温度,难溶电解质的Ksp不一定增大,

3

如Ca(OH)2,其溶解度随温度升高而降低,Ksp减小;相同温度下,对于化学式所表示的组成中,阴、阳离子个数比相等的难溶电解质,Ksp小的溶解度一定小;溶解度、Ksp只与温度有关。

【答案】 (1)①变小 ②不变 ③变小 变大 (2)C、D

10.某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀,从而将其除去的可能性,查得如下资料:(25 ℃)

难溶电解质 CaCO3 2.8×10 -9CaSO4 9.1×10 -6Ksp(mol2·L-2) 实验步骤如下: ①往100 mL 0.1 mol·L的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成。

②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液。 ③再加入蒸馏水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液。

④_____________________________________________________________。 (1)由题中信息Ksp越大,表示电解质的溶解度越________(填“大”或“小”)。 (2)写出第②步发生反应的化学方程式:______________________________ ____________________________________________________________________。

(3)设计第③步的目的是_____________________________________ ___________________________________。

(4)请补充第④步操作及发生的现象:_______________________________ ____________________________________________________________________。

(5)请写出该转化在实际生活、生产中的一个应用:

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

【解析】 CaCO3和CaSO4阴、阳离子个数比相同,由Ksp大小可知其溶解度大小,在硫酸钙的悬浊液中存在着:CaSO4(s)

2-

-1-1

Ca(aq)+SO4(aq),而加入Na2CO3(aq)后,溶液

2-

2+

2-

2+

2+2-

中CO3浓度较大,而CaCO3的Ksp较小,故CO3与Ca结合生成沉淀,即CO3+Ca===CaCO3↓。既然是探究性实验,必须验证所推测结果的正确性,故设计了③④步操作,即验证所得固体是否为碳酸钙。联系生活实际除去锅炉水垢,即可解答问题(5)。

【答案】 (1)大

(2)Na2CO3(aq)+CaSO4(s)===Na2SO4(aq)+CaCO3(s)

4