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课时提升作业 二十九
难溶电解质的溶解平衡
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括7小题,每题6分,共42分)
1.(2017·济南模拟)下列说法中,正确的是( )
A.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止
B.Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱
C.Ksp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关
D.相同温度下,AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同
【解析】选C。难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀溶解平衡是动态平衡,沉淀和溶解速率相同,A错误;Ksp可用来判断相同类型的化合物在水中溶解度的大小,但是如果化合物的类型不同,就不能进行直接判断,Ksp越小的难溶电解质在水中的溶解能力不一定越弱,B错误;沉淀溶解平衡存在溶度积常数,Ksp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关,C正确;相同温度下,AgCl在水中的溶解能力大于在NaCl溶液中的溶解能力,因为氯化钠溶液中氯离子对氯化银溶解起到抑制作用,D错误。
【加固训练】
1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )
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A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等
B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变
D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解
【解析】选B。A反应开始时,各离子的浓度没有必然的关系;B正确;C沉淀溶解达到平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等;D沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,溶液仍为饱和溶液,故平衡不发生移动。
2.(2017·朔州模拟)下列化学原理的应用,主要是利用沉淀溶解平衡原理来解释的是( )
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、珊瑚的形成
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 B.①②③
C.③④⑤ D.①②③④⑤
【解析】选A。①⑤都是利用盐的水解原理,②③④涉及沉淀的生成与沉淀的溶解,都可利用沉淀溶解平衡原理来解释。
2.(2017·邢台模拟)一定温度下,难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数Ksp=cm(An+)·cn(Bm-
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)称为难溶电解质的溶度积。已知下表数据:
物质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp(25℃)
8.0×10-16
2.2×10-20
4.0×10-38
完全沉淀时
的pH范围
≥9.6
≥6.4
≥3
下列关于含有等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法正确的是
( )
A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到的是蓝色沉淀
B.该混合溶液中c(S)︰[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4
C.向该混合溶液中加入适量氯水,调节pH到4~5后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液
D.向该混合溶液中加入适量氨水,调节pH到9.6后过滤,将所得沉淀灼烧,可得到等物质的量的CuO、FeO、Fe2O3三种固体的混合物
【解析】选B。在滴加NaOH溶液的过程中,先生成Fe(OH)3沉淀,故最先看到的是Fe(OH)3红褐色沉淀,A错误;假设Cu2+、Fe2+、Fe3+均不水解,则c(S)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]=5∶4,而这三种阳离子都可以水解,所以c(S)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4,B正确;氯水可将Fe2+氧化为Fe3+,pH为4~5时,Fe3+被完全沉淀,此时得到的并不是纯净的CuSO4溶液,溶液中还含有极少量的Fe3+,又因为加入了氯水,所以还引入了Cl-
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,C错误;灼烧后得不到FeO,因为在灼烧过程中,铁元素会完全转化为Fe2O3,D错误。
3.(2017·枣庄模拟)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线图如下。下列说法正确的是( )
A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(S)的增大而减小
B.三个不同温度中,363K时Ksp(SrSO4)最大
C.283K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液
【解析】选C。A.Ksp只与温度有关,错误,不选A;B.当c(S)相同时,在313 K时c(Sr2+)最大,所以三个不同温度中,313K时Ksp(SrSO4)最大,不选B;C.a点在283K的下方,属于不饱和溶液,正确,选C;D.283K的硫酸锶饱和溶液升温到363K后会有晶体析出,还属于饱和溶液,错误,不选D。
4.要使工业废水中的Pb2+沉淀,可用S2-、S、C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,沉淀剂最好选用( )
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A.S2- B.S
C.C D.以上离子均可
【解析】选A。沉淀工业废水中的Pb2+时,生成沉淀的反应进行得越完全越好,由于PbS的溶解度最小,故最好选硫化物作为沉淀剂。
5.如图是Ca(OH)2在温度分别为T1、T2时的两种沉淀溶解平衡曲线(图中浓度单位为mol·L-1,与曲线Ⅰ对应的Ksp=4×10-6,≈1.6),下列说法中正确的是
世纪金榜导学号30682372( )
A.温度:T1S(AgZ)
(2)减小
(3)1.0×10-6mol·L-1
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(4)能 Ksp(AgY)=1.0×10-12>Ksp(AgZ)=8.7×10-17
10.(16分)根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题:
世纪金榜导学号30682375
(1)25℃向50mL0.018mol·L-1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol·L-1的盐酸,生成沉淀。已知该温度下,AgCl的Ksp=1.8×10-10,忽略溶液的体积变化,请计算:
①完全沉淀后,溶液中c(Ag+)=________。
②完全沉淀后,溶液的pH=________。
③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50mL0.001mol·L-1的盐酸,是否有白色沉淀生成?________(填“是”或“否”)。
(2)在某温度下,Ksp(FeS)=6.25×10-18,FeS饱和溶液中c(H+)与c(S2-)之间存在关系:
c2(H+)·c(S2-)=1.0×10-22,为了使溶液里c(Fe2+)达到1 mol·L-1,现将适量FeS投入其饱和溶液中,应调节溶液中的c(H+)约为________。
【解析】(1)①反应前,n(Ag+)=0.018mol·L-1×0.05L=0.9×10-3mol,n(Cl-)=0.020mol·L-1×0.05L=1×10-3mol;反应后剩余的Cl-为0.1×10-3mol,则混合溶液中,c(Cl-)=1.0×10-3mol·L-1,c(Ag+)=Ksp(AgCl)/c(Cl-)=1.8×10-7mol·L-1。②H+没有参与反应,完全沉淀后,c(H+)=0.010mol·L-1,pH=2。③因为加入的盐酸中,c(Cl-)和反应后所得溶液中的c(Cl-)相同,c(Cl-)没有改变,c(Ag+)变小,所以Qc=c(Ag+)·c(Cl-)