2020版导与练一轮复习化学习题：第八章 水溶液中的离子平衡 第27讲　难溶电解质的溶解平衡 Word版含解析.doc

天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 第27讲　难溶电解质的溶解平衡 课时集训 测控导航表 知识点 基础 能力 挑战 沉淀溶解平衡及其应用 ‎1,3‎ ‎10‎ 溶度积常数及其应用 ‎2,4,5‎ ‎6‎ 沉淀溶解平衡曲线 ‎7,8,9‎ ‎11‎ ‎1.要使工业废水中的重金属离子Pb2+沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb2+与这些离子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 由上述数据可知,选用的沉淀剂最好为(　B　)‎ A.硫酸盐 B.硫化物 C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可 解析:根据表格数据,PbS的溶解度最小,因此选用硫化物最好,故B 正确。‎ ‎2.(2018·湖南长沙长郡中学押题卷)已知25 ℃时,RSO4(s)+‎ C(aq)RCO3(s)+S(aq)的平衡常数K=1.75×104,Ksp(RCO3)=‎ ‎2.80×10-9,下列叙述中正确的是(　C　)‎ A.向c(C)=c(S)的混合液中滴加RCl2溶液,首先析出RSO4沉淀 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ B.将浓度均为6×10-6 mol/L的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后可得到RCO3沉淀 C.25 ℃时,RSO4的Ksp约为4.9×10-5‎ D.相同温度下,RCO3在水中的Ksp大于在Na2CO3溶液中的Ksp 解析:RSO4(s)+C(aq)RCO3(s)+S(aq)的平衡常数K==‎ ‎==1.75×104,Ksp(RSO4)=1.75×104×Ksp(RCO3)=1.75×104×2.80×10-9=4.9×10-5,C项正确;RSO4、RCO3属于同种类型且Ksp(RSO4)>Ksp(RCO3),向c(C)=c(S)的混合液中滴加RCl2溶液,首先析出RCO3沉淀,A项错误;将浓度均为6×10-6 mol/L RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后,c(R2+)=3×10-6 mol/L、c(C)=3×10-6 mol/L,此时的离子积Qc=c(R2+)·c(C)=3×10-6×3×10-6=9×10-12ZnS,MgCO3>Mg(OH)2;②溶解或电离出S2-的能力:FeS>H2S>CuS。则下列离子方程式错误的是(　D　)‎ A.Mg2++2HC+2Ca2++4OH-Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O B.FeS+2H+Fe2++H2S↑‎ C.Cu2++H2SCuS↓+2H+‎ D.Zn2++S2-+2H2OZn(OH)2↓+H2S↑‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 解析:MgCO3的溶解度大于Mg(OH)2,因此有Mg2++2HC+2Ca2++4OH-‎ Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O,A项正确;由于电离出S2-的能力:FeS>H2S>‎ CuS,故有FeS+2H+Fe2++H2S↑,B项正确;同理可推出C项正确;因ZnS比Zn(OH)2更难溶,故发生反应:Zn2++S2-ZnS↓,D项错误。‎ ‎4.(2019·河南信阳高中模拟)已知25 ℃时,电离常数Ka(HF)=‎ ‎3.6×10-4,溶度积常数Ksp(CaF2)=1.46×10-10。现向1 L 0.2 mol·L-1HF 溶液中加入1 L 0.2 mol·L-1CaCl2溶液,下列说法正确的是(　D　)‎ A.25 ℃时,0.1 mol·L-1HF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)=‎ D.该体系中有CaF2沉淀产生 解析:HF为弱酸,不能完全电离,则25 ℃时,0.1 mol·L-1HF溶液中pH>1,A项错误;Ksp只与温度有关,B项错误;由已知得Ksp(CaF2)≠‎ ‎,C项错误;两溶液混合后,c(Ca2+)=0.1 mol·L-1,c(F-)=‎ ‎=6×10-3 mol·L-1,则Qc=c2(F-)·c(Ca2+)=3.6×10-6‎ ‎>Ksp(CaF2),故体系中有CaF2沉淀产生,D项正确。‎ ‎5.已知25 ℃时,Ksp(Ag2S)=6.3×10-50、Ksp(AgCl)=1.5×10-16。某研究性学习小组探究AgCl、Ag2S沉淀转化的原因。‎ 步　骤 现　象 Ⅰ.将NaCl与AgNO3溶液混合 产生白色沉淀 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ Ⅱ.向所得固液混合物中加Na2S溶液 沉淀变为黑色 Ⅲ.滤出黑色沉淀,加入NaCl溶液 较长时间后,沉淀变为乳白色 ‎(1)Ⅰ中的白色沉淀是　　　　。 ‎ ‎(2)Ⅱ中能说明沉淀变黑的离子方程式是　　　　　　　　　　　　,沉淀转化的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)滤出步骤Ⅲ中乳白色沉淀,推测含有AgCl。用浓HNO3溶解,产生红棕色气体,部分沉淀未溶解,过滤得到滤液X和白色沉淀Y。‎ ⅰ.向X中滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀 ⅱ.向Y中滴加KI溶液,产生黄色沉淀 ‎①由ⅰ判断,滤液X中被检出的离子是　　　　。 ‎ ‎②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀 ‎　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)该学生通过如下对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因:在NaCl存在下,氧气将Ⅲ中黑色沉淀氧化。‎ 现象 B:一段时间后,出现乳白色沉淀 C:一段时间后,无明显变化 ‎①A中产生的气体是　　　　。 ‎ ‎②C中盛放的物质W是　　　　　　　　。 ‎ ‎③该同学认为B中产生沉淀的反应如下(请补充完整):‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ ‎2Ag2S+　　　　　　+　　　　　　+2H2O4AgCl+　　　　　　　　+4NaOH ‎ ‎④从平衡移动的角度,解释B中NaCl的作用:  ‎ ‎  ‎ ‎  ‎ ‎ 　。 ‎ 解析:(1)Ⅰ中NaCl与AgNO3溶液混合发生反应: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)=6.3×10-50,S2-与Ag+生成Ag2S使上述平衡正向移动,最终白色沉淀变黑,该反应的离子方程式是2AgCl(s)+S2-Ag2S(s)+2Cl-。沉淀转化的主要原因是Ag2S比AgCl溶解度更小或Ag2S的Ksp更小。‎ ‎(3)滤出黑色沉淀加入NaCl溶液,较长时间后,沉淀变为乳白色,滤出步骤Ⅲ中乳白色沉淀,用浓HNO3溶解,产生红棕色气体,部分沉淀未溶解,过滤得到滤液X和白色沉淀Y,向X中滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,说明X中含有S;向Y中滴加KI溶液,产生黄色沉淀,说明白色沉淀Y为AgCl;可进一步确定乳白色沉淀含有AgCl和单质S。‎ ‎(4)该学生的实验目的是通过对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因是在NaCl存在下,氧气将Ⅲ中黑色沉淀氧化。所以①在MnO2作催化剂条件下H2O2发生分解反应生成O2,即A中产生的气体是O2;②C中盛放的物质W是Ag2S的悬浊液;③‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ B中产生沉淀的反应为2Ag2S+‎ O2+4NaCl+2H2O4AgCl+2S+4NaOH。④B中O2将Ag2S氧化生成S时有Ag+游离出来,NaCl中大量的Cl-与游离的Ag+结合成AgCl沉淀。由于c(Ag+)减小,有利于③中反应平衡右移,B中最终出现乳白色沉淀。‎ 答案:(1)AgCl　(2)2AgCl(s)+S2-Ag2S(s)+2Cl-Ag2S比AgCl溶解度更小(或Ag2S的Ksp更小) (3)①S　②S　(4)①O2　②Ag2S的悬浊液 ③1　O2　4　NaCl　2　S ④O2将Ag2S氧化生成S时有Ag+游离出来,NaCl中大量的Cl-与游离的Ag+结合成AgCl沉淀。由于c(Ag+)减小,有利于③中反应平衡右移,B中最终出现乳白色沉淀 ‎6.(2018·江西南昌十所重点中学模拟)25 ℃时,在氢氧化镁悬浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),已知25 ℃时 Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。下列说法错误的是(　C　)‎ A.若向Mg(OH)2悬浊液中加入少量NH4Cl(s),c(Mg2+)会增大 B.若向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuSO4溶液,沉淀将由白色逐渐变为蓝色 C.若向Mg(OH)2悬浊液中加入适量蒸馏水,Ksp保持不变,故上述平衡不发生移动 D.若向Mg(OH)2悬浊液中加入少量Na2S(s),固体质量将增大 解析:向Mg(OH)2悬浊液中加入少量NH4Cl(s),c(OH-)减小,Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移动,c(Mg2+)会增大,A项正确;向Mg(OH)2‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 悬浊液中滴加CuSO4溶液,由于Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11Ksp(BaSO4),溶解度较大的沉淀可以向溶解度更小的沉淀转化,向Ba2+浓度为10-5 mol·L-1的废水中加入CaSO4粉末,沉淀由CaSO4转化为BaSO4沉淀,D正确。‎ ‎10.(2018·江西赣州适应性考试)铍铜是广泛应用于制造高级弹性元件的良好合金。某科研小组从某废旧铍铜元件(含BeO:25%、CuS:71%、少量FeS和SiO2)中回收铍和铜两种金属的工艺流程如下:‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 已知:Ⅰ.铍、铝元素化学性质相似 Ⅱ.常温下:Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20、Ksp[Fe(OH)3]=4.0×1、Ksp[Mn(OH)2]=2.1×10-13‎ ‎(1)滤液A的主要成分除NaOH外,还有 ‎ ‎(填化学式),写出反应Ⅰ中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式:　 。 ‎ ‎(2)①溶液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl,为提纯BeCl2,选择最合理步骤顺序　　　　。 ‎ a.加入过量的NaOH b.通入过量的CO2‎ c.加入过量的氨水 d.加入适量的HCl e.过滤 f.洗涤 ‎②从BeCl2溶液中得到BeCl2固体的操作是  ‎ ‎ 　。 ‎ ‎(3)①MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质,写出反应Ⅱ中CuS发生反应的化学方程式:  ‎ ‎ 　。 ‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ ‎②若用浓HNO3溶解金属硫化物,缺点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(任写一条)。 ‎ ‎(4)溶液D中含c(Cu2+)=2.2 mol·L-1、c(Fe3+)=0.008 mol·L-1,‎ c(Mn2+)=0.01 mol·L-1,逐滴加入稀氨水调节pH可依次分离,首先沉淀的是　　　　(填离子符号),为使铜离子开始沉淀,常温下应调节溶液的pH大于　　　　。 ‎ 解析:(1)废旧铍铜元件的成分有BeO、CuS、FeS、SiO2,根据信息Ⅰ,BeO属于两性氧化物,CuS、FeS不与氢氧化钠溶液反应,SiO2属于酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应,因此滤液A中主要成分是NaOH、Na2SiO3、Na2BeO2;根据信息Ⅰ,Be与过量盐酸反应生成氯化铍和水,其离子方程式为Be+4H+Be2++2H2O。‎ ‎(2)①利用Be元素、铝元素化学性质相似,向溶液C中先加入过量的氨水,生成Be(OH)2沉淀,然后过滤、洗涤,再加入适量的HCl,生成BeCl2,合理步骤是cefd。‎ ‎②为了抑制Be2+的水解,需要在HCl的氛围中对BeCl2溶液蒸发结晶。‎ ‎(3)①根据信息,CuS中S转化为S单质,MnO2中Mn被还原为Mn2+,根据化合价升降法进行配平,其化学反应方程式为MnO2+CuS+2H2SO4‎ S+MnSO4+CuSO4+2H2O;②用浓硝酸作氧化剂,浓HNO3被还原成NO2,NO2有毒污染环境。‎ ‎(4)三种金属阳离子出现沉淀,根据浓度商与Ksp的关系,Cu2+开始转化成沉淀,c(OH-)== mol·L-1=1×10-10‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ ‎ mol·L-1,Fe3+开始转化成沉淀,c(OH-)==mol·L-1=×10-12mol·L-1,Mn2+开始转化成沉淀,c(OH-)== mol·L-1=×10-6 mol·L-1,因此首先沉淀的是Fe3+,为使Cu2+开始沉淀,此时c(OH-)=1×10-10 mol·L-1,‎ c(H+)= mol·L-1=10-4 mol·L-1,即pH=4,当pH>4时,Cu2+出现沉淀。‎ 答案:(1)Na2SiO3、Na2BeO2　Be+4H+Be2++2H2O ‎(2)①cefd　②在氯化氢气流中蒸发结晶(或蒸发结晶时向溶液中持续通入氯化氢气体)‎ ‎(3)①MnO2+CuS+2H2SO4S+MnSO4+CuSO4+2H2O　②产生污染环境的 气体 ‎(4)Fe3+　4‎ ‎11.金属氢氧化物在酸中溶解度不同,可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度[S/(mol·L-1)]如图所示。‎ ‎(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是　　　　　　　　。 ‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/‎ ‎(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH　　　　(填字母)。 ‎ A.>1 B.在4左右 C.