高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第四节 难溶电解质的溶解平衡第1课时课后复习题

第四节　难溶电解质的溶解平衡

第1课时　沉淀溶解平衡与溶度积

基础过关练

题组一　沉淀溶解平衡的概念及特征

1.将一定量的硫酸钡放入水中,对此有关的叙述正确的是　(　　)

A.硫酸钡不溶于水,硫酸钡固体质量不会改变

B.最终会得到BaSO4的极稀的饱和溶液

C.因为Ba2++S BaSO4↓很容易发生,所以不存在BaSO4(s) Ba2+(aq)+S(aq)的反应

D.因为BaSO4难溶于水,所以改变外界条件也不会改变BaSO4的溶解度

2.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中,正确的是　(　　)

A.AgCl沉淀的生成和溶解不断进行,但速率相等

B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-

C.升高温度,AgCl的溶解度不变

D.向AgCl沉淀溶解平衡的体系中加入NaCl固体,AgCl溶解的量不变

3.下列关于沉淀溶解的说法正确的是(　　)

A.只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程

B.沉淀溶解平衡过程是可逆的

C.在平衡状态时v溶解=v结晶=0

D.达到沉淀溶解平衡的溶液不一定是饱和溶液

题组二　影响沉淀溶解平衡的因素

4.向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列数值变小的是(　　)

A.c(C)　 B.c(Mg2+)　 C.c(H+)　 D.Ksp(MgCO3)

5.Mg(OH)2固体在水中存在下列溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),欲减少Mg(OH)2固体的量,可以加入少量的(　　)

A.NaOH固体　　 B.NaCl固体

C.NaHSO4固体　 D.MgSO4固体

6.已知Ca(OH)2饱和溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)　ΔH<0。下列有关该平衡体系的说法正确的是(　　)

①升高温度,平衡逆向移动　②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度　③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液　④恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高　⑤给溶液加热,溶液的pH升高　⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增大　⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变

A.①⑥　　B.①⑥⑦　　C.②③④⑥　　D.①②⑥⑦

题组三　溶度积及有关计算

7.下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是(　　)

A.常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小

B.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp减小

C.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp增大

D.常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变

8.(2019黑龙江哈尔滨三中高二上期中)25 ℃时,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13。现向等浓度NaCl和NaBr的混合溶液中逐滴加入稀AgNO3溶液,先产生的沉淀是(　　)

A.AgCl　 B.AgBr

C.同时产生　 D.无法判断

9.已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 ℃)见下表:

下列叙述不正确的是(　　)

A.由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小

B.将等体积的4×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3 mol·L-1的K2CrO4溶液混合,有Ag2CrO4沉淀产生

C.向AgCl的悬浊液中滴加饱和NaBr溶液可以得到黄色AgBr悬浊液

D.向100 mL 0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液(忽略反应后溶液的体积变化),有白色沉淀生成

10.已知25 ℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20。要使0.2 mol/L CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液至溶液的pH为(　　)

A.4 B.6 C.8 D.10

11.常温下,在0.10 mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=　　　　　　mol·L-1,已知Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。若在0.1 mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是　　　　mol·L-1。 

能力提升练

1.(2019陕西黄陵中学高二上期中,疑难1,★★☆)石灰乳中存在下列平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入下列物质,可使Ca(OH)2减少的是(　　)

A.Na2CO3固体　　 B.NaCl固体

C.NaOH固体　　 D.CaCl2固体

2.(疑难1,★★☆)25 ℃时,向1 L 0.2 mol·L-1氢氟酸中加入1 L 0.002 mol·L-1CaCl2溶液(混合后溶液体积的变化忽略不计),已知该温度下Ka(HF)=3.6×10-4,Ksp(CaF2)=1.46×10-10,下列说法正确的是(　　)

A.氢氟酸中不存在HF分子

B.Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化

C.25 ℃时,0.2 mol·L-1氢氟酸的pH=1

D.两溶液混合后有沉淀生成

3.(疑难2,★★☆)室温时,M(OH)2(s) M2+(aq)+2OH-(aq)　Ksp=a,c(M2+)=b mol·L-1时,溶液的pH等于(　　)

A.lg()　　　　 B.lg()

C.14+lg()　　　 D.14+lg()

4.(疑难1、2,★★☆)t ℃时,已知PdI2在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.在t ℃时PdI2的Ksp=7.0×10-9

B.图中a点是饱和溶液,b、d两点对应的溶液都是不饱和溶液

C.向a点的溶液中加入少量NaI固体,溶液由a点向c点方向移动

D.要使d点移动到b点可以降低温度

5.(2019黑龙江哈尔滨六中高二上期中,疑难1、2,★★☆)如图所示是碳酸钙(CaCO3)在25 ℃和100 ℃两种情况下,在水中的溶解平衡曲线。下列有关说法正确的是(　　)

A.CaCO3(s) Ca2+(aq)+C(aq)　ΔH<0

B.a点对应的溶液是过饱和溶液

C.温度不变,蒸发水,可使溶液由a点变到c点

D.25 ℃时,CaCO3的Ksp=2.8×10-9

6.(疑难1,★★☆)常温下,将足量的AgCl固体分别放入下列液体中,AgCl溶解的量最小的是(　　)

A.20 mL蒸馏水

B.30 mL 0.03 mol·L-1 HCl溶液

C.40 mL 0.05 mol·L-1 AgNO3溶液

D.50 mL 0.02 mol·L-1 CaCl2溶液

7.(疑难1、2,★★☆)一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡,已知:

25 ℃时,对于CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3各0.5 mol的1 L混合溶液,根据上表数据判断,下列说法不正确的是　(　　)

A.向该溶液中加入适量CuO,并调节pH在3~4后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液

B.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀

C.该溶液中c(S)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4

D.在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在

8.(疑难1、2,★★☆)某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

请回答下列问题:

(1)A点表示的是Ag2SO4的　　　　(填“饱和”或“不饱和”)溶液。 

(2)B点对应的Ksp　　　　(填“>”“<”或“=”)C点对应的Ksp。 

(3)现将足量的Ag2SO4分别放入下列三种溶液中

a.40 mL 0.01 mol·L-1 K2SO4溶液

b.10 mL蒸馏水

c.10 mL 0.02 mol·L-1 H2SO4溶液

则Ag2SO4的溶解程度由大到小的排列顺序为　　　(填字母)。 

答案全解全析

基础过关练

1.B　BaSO4并不是绝对不溶,它存在溶解平衡,当沉淀溶解和生成的速率相等时,得到了BaSO4的饱和溶液即建立了动态平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+S(aq),A、C项错误,B项正确;升高温度,BaSO4的溶解度增大,D项错误。

2.A　AgCl固体在溶液中存在溶解平衡,所以溶液中有Ag+和Cl-,B错误;升高温度,AgCl的溶解度增大,C错误;向平衡体系中加入NaCl固体,增大了c(Cl-),溶解平衡左移,AgCl溶解的量减小,D错误。

3.B　无论是难溶电解质还是易溶电解质,都存在沉淀溶解平衡,例如NaCl过饱和溶液中就存在沉淀溶解平衡,A错误;电解质的沉淀溶解平衡过程是可逆的,B正确;达到沉淀溶解平衡时v溶解=v结晶≠0,故C错误;达到沉淀溶解平衡的溶液一定是饱和溶液,D错误。

4.A　含有MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡:MgCO3(s) Mg2+(aq)+C(aq),滴加少许浓盐酸,H+与C反应,c(C)减小,促使溶解平衡正向移动,c(Mg2+)及c(H+)增大,Ksp(MgCO3)只与温度有关,不变。

5.C　欲使Mg(OH)2减少,应使平衡右移,NaHSO4电离产生的H+会使平衡体系中c(OH-)减小,而使沉淀溶解平衡右移,Mg(OH)2固体的量减少。

6.A　正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,①正确;②会生成CaCO3,使Ca2+浓度减小,错误;要除去Ca2+,应把Ca2+转化为更难溶的CaCO3,③错误;恒温下Ksp不变,加入CaO后,溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液,pH不变,④错误;加热,Ca(OH)2的溶解度减小,溶液的pH降低,⑤错误;加入Na2CO3溶液,平衡向右移动,Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体,固体质量增加,⑥正确;加入NaOH固体平衡向左移动,Ca(OH)2固体质量增加,⑦错误。

7.D　温度不变,溶度积常数不变,故A不正确,D正确;大多数的难溶物温度升高,Ksp增大,但也有少数物质相反,故B、C均不正确。

8.B　由于Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),等浓度的NaCl和NaBr混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液,先达到AgBr的溶度积,先析出AgBr沉淀。

9.D　D项,混合溶液中c(Ag+)=0.1 mol·L-1×≈0.001 mol·L-1,c2(Ag+)·c(S)=0.0012×0.1=1×10-7<1.4×10-5,故不会产生沉淀。

10.B　根据题意知,需将0.2 mol/L CuSO4溶液中的Cu2+浓度降至2×10-4 mol/L,根据c(OH-)== mol/L=10-8 mol/L,则溶液中c(H+)== mol/L=10-6 mol/L,需要调节溶液的pH=6。

11.答案　2.2×10-8　0.2

解析　pH=8时,c(OH-)=10-6 mol·L-1,由氢氧化铜的溶度积常数可知:Ksp=2.2×10-20=10-12×c(Cu2+),得c(Cu2+)=2.2×10-8 mol·L-1;使Cu2+沉淀完全,已知c(Cu2+)=0.1 mol·L-1,根据关系式:Cu2+~2H+,得c(H+)=0.2 mol·L-1。

能力提升练

1.A　加入Na2CO3固体,C与Ca2+反应生成碳酸钙沉淀,Ca2+浓度降低,平衡向右移动,Ca(OH)2减少,故A正确;加入NaCl固体,对平衡无影响,平衡不移动,故B错误;加入NaOH固体,溶液中OH-浓度增大,平衡向左移动,Ca(OH)2增大,故C错误;加入CaCl2固体,溶液中Ca2+浓度增大,平衡向左移动,Ca(OH)2增大,故D错误。

2.D　HF为弱酸,不能完全电离,则氢氟酸中存在HF分子,故A错误;Ksp(CaF2)随温度的变化而变化,与浓度无关,故B错误;HF为弱酸,不能完全电离,则25 ℃时,0.2 mol·L-1HF溶液中,Ka(HF)==3.6×10-4,氢离子与氟离子浓度近似相等,所以氢离子浓度约为6×10-3 mol·L-1,pH≠1,故C错误;两溶液混合后,c(Ca2+)=0.001 mol·L-1,c(HF)=0.1 mol·L-1,Ka(HF)==3.6×10-4,氢离子与氟离子浓度近似相等,c(F-)≈6×10-3 mol·L-1,则Qc=c2(F-)·c(Ca2+)=3.6×10-8>Ksp(CaF2),说明两溶液混合后有沉淀产生,故D正确。

3.C　由Ksp=c(M2+)·c2(OH-)得c(OH-)=( mol·L-1,由KW=c(H+)·c(OH-)得c(H+)= mol·L-1,pH=-lg=14+lg()。

4.C　曲线上的点达到沉淀溶解平衡,则PdI2的Ksp=c(Pd2+)×c2(I-)=(7×10-5)×(1×10-4)2=7.0×10-13,故A错误;t ℃时,a点在曲线上,为饱和溶液,b点在a点正下方,为不饱和溶液,d点在曲线上方,为过饱和溶液,故B错误;向a点PdI2饱和溶液中加入少量NaI固体,饱和溶液中c(Pd2+)减小、c(I-)增大,但仍在曲线上,即溶液由a点向c点方向移动,故C正确;降低温度可使饱和溶液中c(Pd2+)和c(I-)均减小,但仍为饱和溶液,题中b点为不饱和溶液,故D错误。

5.D　根据题图可知,该沉淀溶解过程是吸热过程,故A错误;在25 ℃时,b、c两点在曲线上,对应的溶度积Ksp相等,a点对应的溶液是不饱和溶液,故B错误;a点对应的溶液是不饱和溶液,对a点的碳酸钙溶液恒温蒸发水,溶液中离子浓度均增大,故C错误;25 ℃时,c点表示CaCO3在溶液中刚好达到饱和,则Ksp=2.0×10-5×1.4×10-4=2.8×10-9,故D正确。

6.C　根据c(Ag+)或c(Cl-)大小判断AgCl溶解的量,c(Ag+)或c(Cl-)越大,AgCl溶解的量越小。A项,20 mL蒸馏水,c(Ag+)、c(Cl-)均为0;B项,30 mL 0.03 mol·L-1 HCl溶液中c(Cl-)=0.03 mol·L-1;C项,40 mL 0.05 mol·L-1 AgNO3溶液中c(Ag+)=0.05 mol·L-1;D项,50 mL 0.02 mol·L-1 CaCl2溶液中c(Cl-)=0.04 mol·L-1,则AgCl溶解的量由大到小排列顺序是A>B>D>C。

7.A　若向该溶液中加入适量CuO,并调节pH在3~4后过滤,获得的CuSO4溶液中含FeSO4,故A错误;溶液中三种金属离子的浓度c(Cu2+)=c(Fe2+)=0.5 mol·L-1,c(Fe3+)=1.0 mol·L-1,结合Fe(OH)3的Ksp可知开始生成Fe(OH)3沉淀时,c(OH-)== mol·L-1=×10-13 mol·L-1,此时溶液中c(Fe2+)·c2(OH-)=c(Cu2+)·c2(OH-)=0.5×(×10-13)2≈5.8×10-26,溶液中Fe(OH)2、Cu(OH)2均不能析出,所以Fe(OH)3最先沉淀,故B正确;CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的物质的量各0.5 mol,n(S)=2.5 mol,n(Cu2+)+n(Fe2+)+n(Fe3+)=2 mol,但Fe2+、Fe3+、Cu2+在水溶液中均水解,则溶液中c(S)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4,故C正确;由Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-38可知,25 ℃时,当pH=5时,c(H+)=1.0×10-5 mol·L-1,c(OH-)=1.0×10-9 mol·L-1,此时c(Fe3+)= mol·L-1=4.0×10-11 mol·L-1,Fe3+已沉淀完全,故D正确。

8.答案　(1)不饱和　(2)=　(3)b>a>c

解析　(1)A点没有达到平衡状态。

(2)温度不变,Ag2SO4的Ksp不变。

(3)c(S)越大,难溶电解质的溶解平衡逆向移动程度越大,Ag2SO4的溶解程度越小。