2018-2019学年高中化学 课时分层作业19 难溶电解质的沉淀溶解平衡 苏教版选修4.doc

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课时分层作业(十九)　难溶电解质的沉淀溶解平衡 (建议用时：40分钟) [基础达标练] 1．下列说法正确的是(　　) A．在一定温度下的AgCl水溶液中，Ag＋与Cl－浓度的乘积是一个常数 B．AgCl的Ksp＝1.810－10，在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)且Ag＋与Cl－浓度的乘积等于1.810－10 C．在一定温度下，向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp变大 D．在一定温度下，当溶液中Ag＋和Cl－浓度的乘积等于Ksp时，此溶液为AgCl的饱和溶液 D　[如为饱和溶液，则Ag＋和Cl－浓度的乘积为Ksp，如溶液未达到饱和，则小于Ksp，A项错误；在含有AgCl固体的溶液中，c(Ag＋)、c(Cl－)不一定相等，但Ag＋和Cl－浓度的乘积等于1.810－10，B项错误；Ksp为常数，只受温度的影响，向饱和AgCl溶液中加入盐酸，Ksp不变，C项错误。] 2．下列有关沉淀溶解平衡的说法中，正确的是(　　) 【导学号：73702222】 A．在AgCl的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，Ksp(AgCl)增大 B．在CaCO3的沉淀溶解平衡体系中，加入稀盐酸，平衡不移动 C．可直接根据Ksp的数值大小比较难溶物在水中的溶解度大小 D．25 ℃时，Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，向AgCl的悬浊液中加入KI固体，有黄色沉淀生成 D　[难溶电解质的Ksp与温度有关，不受其他因素的影响，所以加入蒸馏水，氯化银的Ksp不变，故A错误；碳酸根离子与H＋反应生成二氧化碳和水，浓度减小，碳酸钙的沉淀溶解平衡正向移动，故B错误；比较不同类型的难溶物的溶解度大小，不能通过溶度积直接比较，需要通过计算溶解度比较，故C错误；Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，沉淀转化为溶解度更小的物质，向AgCl的悬浊液中加入KI溶液，沉淀由白色转化为黄色，故D正确。] 3．一定温度下，当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2＋)不变，可采取的措施是(　　) A．加MgSO4　　　　 B．加HCl溶液 C．加NaOH D．加水 D　[加MgSO4会使该溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2＋)变大；加HCl溶液使该溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，c(Mg2＋)变大；加NaOH使该溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多。] 4．把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，下列叙述正确的是(　　) 【导学号：73702223】 A．给溶液加热，溶液的pH升高 B．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 C．向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多 D．向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多 D　[A项，Ca(OH)2溶解度随温度升高而降低，因此，升温平衡左移，c(OH－)减小，pH减小；B项，保持恒温，Ca(OH)2溶解度不变，c(OH－)不变，因此pH不变；C项，CO＋Ca2＋===CaCO3↓，使平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少；D项，加入NaOH固体时，c(OH－)增大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。] 5．要使工业废水中的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 1.0310－4 1.8110－7 1.8410－14 由上述数据可知，沉淀剂最好选用(　　) A．硫化物 B．硫酸盐 C．碳酸盐 D．以上沉淀剂均可 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，故选硫化物作为沉淀剂。] 6．已知25 ℃时，BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，Ksp＝1.102 510－10，下列有关BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是(　　) 【导学号：73702224】 A．25 ℃时，向c(SO)＝1.0510－5 molL－1的BaSO4溶液中，加入BaSO4固体，c(SO)增大 B．向该饱和溶液中加入Ba(NO3)2固体，则BaSO4的溶度积常数增大 C．向该饱和溶液中加入Na2SO4固体，则该溶液中c(Ba2＋)>c(SO) D．向该饱和溶液中加入BaCl2固体，则该溶液中c(SO)减小 D　[BaSO4的溶度积等于c(Ba2＋)和c(SO)的乘积，故饱和溶液中c(SO)＝1.0510－5 molL－1，再加入BaSO4固体不溶解，c(SO)不变，A项错误；溶度积常数只与温度有关，B项错误；加入Na2SO4固体，BaSO4的溶解平衡向左移动，c(Ba2＋)减小，应为c(SO)>c(Ba2＋)，C项错误；加入BaCl2固体，BaSO4的溶解平衡向左移动，c(SO)减小。] 7．溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　　) A．溴酸银的溶解是放热过程 B．温度升高时溴酸银溶解速度加快 C．60 ℃时溴酸银的Ksp约等于610－4 D．若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯 A　[A项，溴酸银的溶解即是它的电离，电离时是吸热过程，错误；B项，温度升高可加快溴酸银的溶解速度，正确；C项，60 ℃时溴酸银的溶解度约为0.58 g，则c(Ag＋)＝c(BrO)＝0.1 L＝0.024 57 molL－1，Ksp(AgBrO3)＝c(Ag＋)c(BrO)＝(0.024 57)2＝610－4，正确；D项，因硝酸钾的溶解度受温度的影响较大，除去少量的溴酸银可采用重结晶法提纯，正确。] 8．已知25 ℃时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400 mL 0.01 molL－1 Na2SO4溶液，下列叙述正确的是(　　) 【导学号：73702225】 A．溶液中析出CaSO4固体沉淀，最终溶液中c(SO)比原来的大 B．溶液中无沉淀析出，溶液中c(Ca2＋)、c(SO)都变小 C．溶液中析出CaSO4固体沉淀，溶液中c(Ca2＋)、c(SO)都变小 D．溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO)比原来的大 D　[本题是一道考查沉淀溶解平衡的图像题。由题意知，Ksp(CaSO4)＝c(Ca2＋)c(SO)＝3.010－33.010－3＝910－6，CaSO4饱和溶液中c(Ca2＋)＝c(SO)＝3.010－3 molL－1。加入400 mL 0.01 molL－1Na2SO4溶液后，c(Ca2＋)＝＝610－4 molL－1，c(SO)＝＝8.610－3 molL－1，Qc＝c(Ca2＋)c(SO)＝610－48.610－3＝5.1610－6Ksp，所以均有BaSO4沉淀生成；C项，不饱和溶液蒸发溶剂，c(SO)、c(Ba2＋)均增大，正确；D项，升温，Ksp增大，c(SO)、c(Ba2＋)均增大，错误。] 10．在含有Cl－、Br－、I－的溶液中，已知其浓度均为0.1 molL－1，而AgCl、AgBr、AgI的溶度积分别为1.610－10、4.110－15、1.510－16。若向混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，则： 【导学号：73702226】 (1)首先析出的沉淀是________，析出沉淀的离子方程式为________________________，从沉淀溶解平衡理论解释析出沉淀的原因：________________________________。 (2)最后析出的沉淀是________，析出沉淀的离子方程式为 ____________________________________________________________。 【答案】　(1)AgI　Ag＋＋I－===AgI↓ 存在平衡AgI(s)Ag＋(aq)＋I－(aq)，由于Qc＝c(Ag＋)c(I－)>1.510－16，故析出AgI沉淀　(2)AgCl　Ag＋＋Cl－===AgCl↓ 11．(1)在粗制CuSO45H2O晶体中常含有杂质Fe2＋。 【导学号：73702227】 ①在提纯时为了除去Fe2＋，常加入合适氧化剂，使Fe2＋氧化为Fe3＋，下列物质可采用的是________。 A．KMnO4 B．H2O2 C．氯水 D．HNO3 ②然后再加入适当物质调整溶液至pH＝4，使Fe3＋转化为Fe(OH)3，调整溶液pH可选用下列中的________。 A．NaOH B．NH3H2O C．CuO D．Cu(OH)2 (2)甲同学怀疑调整至溶液pH＝4是否能达到除去Fe3＋而不损失Cu2＋的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp＝1.010－38，Cu(OH)2的溶度积Ksp＝3.010－20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.010－5 molL－1时就认为沉淀完全，若溶液中CuSO4的浓度为3.0 molL－1，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________，Fe3＋完全沉淀时溶液的pH为______，通过计算确定上述方案________(填“可行”或“不可行”)。 【解析】　(1)①四个选项中的物质均能将Fe2＋氧化成Fe3＋，但只有H2O2的还原产物为H2O，不引入新的杂质。②加入CuO或Cu(OH)2时既不引入新的杂质，同时能消耗Fe3＋水解生成的H＋，从而促进Fe3＋完全水解为Fe(OH)3而除去。 (2)Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)c2(OH－)，则c(OH－)＝ molL－1＝1.010－10 molL－1，则c(H＋)＝1.010－4 molL－1，pH＝4。Fe3＋完全沉淀时：Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)c3(OH－)，则c(OH－)＝＝1.010－11 molL－1。此时c(H＋)＝110－3 molL－1，pH＝3，因此上述方案可行。 【答案】　(1)①B　②CD　(2)4　3　可行 12．(1)在25 ℃下，向浓度均为0.1 molL－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为_____________________________________________________。 【导学号：73702228】 已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝1.810－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.210－20。 (2)25 ℃时，向浓度均为0.1 mol/L的NaBr和NaI的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，________溶液先生成沉淀(填化学式)，当两种沉淀共存时，c(Br－)与c(I－)的比值为________。 [Ksp(AgBr)＝5.410－13，Ksp(AgI)＝8.510－17] 【解析】　(1)由于Ksp[Cu(OH)2]Ksp(AgI)](　　) A．相同温度下，AgCl在纯水中和在NaCl溶液中的溶解度相等 B．原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 molL－1 C．图中x点的坐标为(100,6) D．把0.1 molL－1的NaCl溶液换成0.1 molL－1的NaI溶液则图像变为虚线部分 C　[AgCl在水中存在如下平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，相同温度下，Cl－浓度增大平衡逆向移动，溶解度减小。所以，AgCl在纯水中比在NaCl溶液中的溶解度大，故A错误；图中原点pAg＝0，则Ag＋的浓度为c(Ag＋)＝100 molL－1，即原AgNO3溶液的物质的量浓度为1 molL－1，故B错误；x点c(Ag＋)＝10－6 molL－1，则AgNO3与NaCl恰好反应，n(NaCl)＝n(AgNO3)＝0.01 L1 molL－1＝0.01 mol，所以V(NaCl)＝100 mL，即x点的坐标为(100,6)，故C正确；与AgCl相比，AgI的Ksp更小，所以把0.1 molL－1的NaCl换成0.1 molL－1NaI，恰好完全反应时溶液中c(Ag＋)更小，则pAg更大，与图像不符，故D错误。] 16．以粉煤灰(主要成分为Al2O3和SiO2，还含有少量的FeO、Fe2O3等)为原料制备Al2O3的流程如下： 【导学号：73702230】 (1)“酸浸”时需加入过量的稀硫酸，目的是提高浸取率和________________；滤渣的主要成分是________________________________。 (2)“氧化”过程中，加入H2O2发生反应的离子方程式为________________________。 (3)“提纯”过程中，当加入NaOH溶液达到沉淀量最大时，溶液中c(SO)∶c(Na＋)＝________。 【解析】　(1)根据粉煤灰含有的成分可知，加入硫酸发生的反应是Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，加入硫酸可以提高浸取率和抑制Al3＋的水解(或为后续反应提供H＋)，SiO2不溶于水，也不溶于硫酸，因此滤渣是SiO2。(2)过氧化氢具有强氧化性，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(3)加入NaOH溶液，达到沉淀量最大，发生反应：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，此时溶液中溶质为Na2SO4，即c(SO)∶c(Na＋)＝1∶2。 【答案】　(1)抑制Al3＋水解(或为后续反应提供H＋)　SiO2 (2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (3)1∶2