高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡第四节 沉淀溶解平衡课时练习

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基础课时落实(十四)　沉淀溶解平衡(建议用时：40分钟)[基础过关练]1．下列对“难溶”的理解正确的是(　　)A．在水中难溶的物质，在其他溶剂中也是难溶的B．难溶就是绝对不溶C．难溶就是溶解度相对较小，没有绝对不溶于水的电解质D．如果向某溶液中加入足量另一种试剂时，生成了难溶性的电解质，则说明原溶液中的相应离子已沉淀完全C　[难溶是指物质在水中的溶解度小于0.01 g。]2．下列说法中，正确的是(　　)A．两种难溶电解质，其中Ksp小的溶解度一定小B．溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子，则Ksp小的一定先生成沉淀C．难溶电解质的Ksp与温度有关D．同离子效应使难溶电解质的溶解度变小，也使Ksp变小C　[Ksp与难溶电解质的性质和温度有关。]3．已知25 ℃时，AgCl的溶度积Ksp＝1.8×10－10，则下列说法正确的是(　　)A．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大B．AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中，一定有c(Ag＋)＝c(Cl－)C．温度一定时，当溶液中c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp时，此溶液中必有AgCl的沉淀析出D．Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，所以S(AgI)<S(AgCl)D　[Ksp只与温度有关，A项不正确；B项混合后Ag＋和Cl－可能有剩余，但不一定有c(Ag＋)＝c(Cl－)，B项不正确；C项Q＝Ksp时达到溶解平衡，没有AgCl沉淀析出，C项不正确；D项比较物质的溶解度大小时，要注意物质的类型相同且化学式中阴阳离子的个数比相同，溶度积越小，其溶解度也越小。如果不同，则不能直接利用溶度积的大小来比较其溶解性，需转化为溶解度进行比较，否则容易误判。]4．(2021·山东菏泽高二月考)某同学为了验证难溶的氯化银在水中也存在沉淀溶解平衡，设计了如下实验方案。下列说法正确的是(　　)步骤①　　　　　　　步骤②A．步骤①中应加入过量的AgNO3溶液B．步骤①中应使NaCl溶液过量C．步骤②中现象是无沉淀产生D．步骤②中选用的AgNO3溶液浓度应小于步骤①A　[为了验证难溶的氯化银在水中也存在溶解平衡，要证明在氯化钠溶液中加入过量的硝酸银溶液完全反应后的滤液中还存在氯离子，由图可知：步骤①中应加入过量的AgNO3溶液，A正确；步骤①中应加入过量的AgNO3溶液，使NaCl完全反应，B错误；步骤②中现象是产生了白色沉淀，这样才能证明滤液中氯离子的存在，C错误；步骤②中选用的AgNO3溶液浓度应大于步骤①，D错误。]5．已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO，浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为(　　)A．Cl－、Br－、CrO B．CrO、Br－、Cl－C．Br－、Cl－、CrO   D．Br－、CrO、Cl－C　[析出沉淀时，AgCl溶液中c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝1.8×10－8 mol·L－1；AgBr溶液中c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝7.7×10－11 mol·L－1；Ag2CrO4溶液中，c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝1.4×10－4.5 mol·L－1，c(Ag＋)越小越先生成沉淀，所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br－、Cl－、CrO。]6．下列说法正确的是(　　)A．含有AgCl和AgI固体的悬浊液中c(Ag＋)>c(Cl－)＝c(I－)B．25 ℃时，Cu(OH)2在水中的溶解度大于在Cu(NO3)2溶液中的溶解度C．在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(Ba2＋)增大D．25 ℃时，AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同B　[A项，Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，所以含AgCl和AgI固体的悬浊液中c(Ag＋)>c(Cl－)>c(I－)；B项，Cu(NO3)2溶液中含有Cu2＋，使Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)逆向移动，溶解度比在水中的小；C项，在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(SO)增大，沉淀溶解平衡向生成沉淀方向移动，c(Ba2＋)减小；D项，溶液中c(Cl－)越大，AgCl的溶解度越小。]7．将打磨后的镁条放入盛有50 mL蒸馏水的烧杯中，用pH传感器和浊度传感器监测溶液中pH和溶液浊度(浊度是指溶液对光线通过时所产生的阻碍程度。通常浊度越高，溶液越浑浊)随时间的变化如图。下列有关描述正确的(　　)A．该实验是在常温下进行的B．实线表示溶液浊度随时间的变化C． 0 s时向溶液中滴入酚酞试液，溶液变红D．该反应温度下饱和Mg(OH)2溶液的pH约为10D　[常温下蒸馏水的pH＝7，而图像中的pH小于6.5，说明该实验不是在常温下进行的，A错误；随着反应进行，氢氧化镁沉降导致溶液浊度减小，而实线呈增大趋势，表示的应该为溶液的pH变化，B错误；酚酞的变色pH范围为8～10,0 s时溶液的pH小于6.5，滴入酚酞后溶液为无色，C错误；由图像可知随着时间的变化pH趋近于10，此时溶液为饱和Mg(OH)2溶液，则该温度下饱和Mg(OH)2溶液pH约为10,D正确。]8．将氨水滴加到盛有AgCl的试管中直至AgCl完全溶解，对上述过程的有关解释或叙述正确的是(　　)A．所得溶液中c(Ag＋ )· c(Cl－)＞Ksp(AgCl)B．上述实验说明Cl－与NH间有很强的结合力C．所得溶液中形成了难电离的物质D．上述过程中NH3·H2O的电离常数增大C　[一水合氨和溶解的AgCl反应生成络合物Ag(NH3)2OH，故A错误；反应生成Ag(NH3)2OH，说明Ag＋和NH3有很强的结合力，故B错误；一水合氨和溶解的AgCl反应生成络合物Ag(NH3)2OH，说明Ag(NH3)2OH比AgCl更难电离，故C正确；弱电解质的电离平衡常数只与温度有关，温度不变，一水合氨电离平衡常数不变，故D错误。]9．(2021·伊美二中高二月考)已知下表数据：物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp/25 ℃8.0×10－162.2×10－204.0×10－38完全沉淀时的pH范围≥9.6≥6.43～4对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法，不正确的是(　　)A．向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀B．向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到白色沉淀C．向该混合溶液中加入适量H2O2，并调节pH到3～4后过滤，可获得纯净的CuSO4溶液D．在pH＝5的溶液中Fe3＋不能大量存在B　[向混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，开始生成Fe(OH)3时pH最小，所以最先看到红褐色沉淀，A正确、B错误；向该溶液中加入适量双氧水，Fe2＋被氧化为Fe3＋，调节pH到3～4后过滤，Fe3＋被完全除去，所以能获得纯净的CuSO4溶液，C正确；在pH＝5的溶液中c(OH－)＝1×10－9mol/L，Fe3＋被完全沉淀时，c(Fe3＋)≤1×10－5mol/L，c(OH－)≥＝(4.0×10－33)<1×10－9mol/L，所以在pH＝5的溶液中Fe3＋不能大量存在，D正确。]10．钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用，它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在，BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。已知：SrSO4(s)Sr2＋(aq)＋SO(aq)　Ksp＝2.5×10－7SrCO3(s)Sr2＋(aq)＋CO(aq)　Ksp＝2.5×10－9(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为_________________________________________________________________________________________；该反应的平衡常数表达式为____________；该反应能发生的原因是______________________________________________________________ (用沉淀溶解平衡的有关理论解释)。(2)对于上述反应，实验证明增大CO的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下，平衡常数K的变化情况(填“增大”“减小”或“不变”)。①升高温度，平衡常数K将______________。②增大CO的浓度，平衡常数K将______________________。[解析]　(1)SrSO4转化成SrCO3的离子反应为SrSO4(s)＋CO(aq)SrCO3(s)＋SO(aq)，平衡常数表达式为K＝；根据沉淀转化的原理，该反应能够发生是因为Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4)。(2)①降低温度有利于提高SrSO4的转化率，说明降温平衡向正反应方向移动，因此升高温度，平衡向逆反应方向移动，故平衡常数K减小。②平衡常数只与温度有关，增大CO的浓度，平衡常数不变。[答案]　(1)SrSO4(s)＋CO(aq)SrCO3(s)＋SO(aq)　K＝　Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4)，加入CO后，平衡SrSO4(s)＋CO(aq)SrCO3(s)＋SO(aq)正向移动，生成SrCO3(2)①减小　②不变[拓展培优练]11．已知CaCO3的Ksp＝2.8×10－9，现将浓度为2×10－4 mol·L－1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应为(　　)A．2.8×10－2 mol·L－1 B．1.4×10－5 mol·L－1C．2.8×10－5 mol·L－1   D．5.6×10－5 mol·L－1D　[由沉淀形成的条件知，要产生沉淀必须满足：c(Ca2＋)·c(CO)>2.8×10－9，因等体积混合，c(CO)＝1×10－4 mol·L－1，故混合溶液中c(Ca2＋)应大于2.8×10－5 mol·L－1，则混合前c(CaCl2)至少应为5.6×10－5 mol·L－1。]12．常温时，向120 mL 0.005 mol·L－1CaCl2溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液，混合溶液的电导率变化曲线如图所示。已知25 ℃时，Ksp(CaCO3)＝3.36×10－9，忽略CO水解。下列说法正确的是(　　)A．a点对应的溶液中Ca2＋开始形成沉淀，且溶液中c(Ca2＋)＝c(CO)B．b点对应的溶液中Ca2＋已完全沉淀，且存在关系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)C．如图可以说明CaCO3在溶液中存在过饱和现象D．在滴加Na2CO3溶液的过程中，混合溶液的pH先减小后增大C　[由图可知，a点对应的溶液导电能力急剧下降，说明Ca2＋开始形成沉淀，而溶液中的钙离子和碳酸根离子分别来源于CaCl2溶液和Na2CO3溶液，CaCO3形成沉淀时，Ca2＋和CO不一定相等，A错误；原溶液中n(Ca2＋)＝0.12 L×0.005 mol·L－1＝6×10－4mol，要使钙离子完全沉淀，需要碳酸钠溶液的体积为V(aq)＝＝＝6×10－3L＝6 mL，向b点中对应的溶液中加入碳酸钠溶液的体积小于6 mL，不能使钙离子完全沉淀，电荷守恒关系式为：2c(Ca2＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋2c(CO),B错误；由题图知，a点对应的溶液加入碳酸钠溶液的体积为2.2 mL，则a点时c(Ca2＋)＝≈4.9×10－3 mol·L－1，c(CO)＝≈1.8×10－3  mol·L－1，则a点对应溶液中c(Ca2＋)·c(CO)≈4.9×10－3×1.8×10－3＝8.82×10－6＞Ksp(CaCO3)，则a点溶液处于过饱和状态，C正确；不忽略CO水解的情况下，在加入碳酸钠溶液后没有沉淀析出，溶液pH变大，析出碳酸钙时，溶液的pH突然变小，在Ca2＋完全沉淀之前，混合溶液的pH值几乎不变，当所有的钙离子转化为碳酸钙沉淀后，继续滴加碳酸钠溶液，溶液的pH值变大，直至与碳酸钠溶液的pH几乎相同，忽略CO水解的情况下，水溶液的pH不发生变化，D错误。]13．硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下，下列说法正确的是(　　)A．温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SO)的增大而减小B．三个不同温度中，313 K时Ksp(SrSO4)最大C．283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液D．283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液B　[温度一定时，Ksp(SrSO4)不变，A错误；由题中沉淀溶解平衡曲线可看出，313 K时，c(Sr2＋)、c(SO)最大，Ksp最大，B正确；283 K时，a点c(Sr2＋)小于平衡时c(Sr2＋)，故未达到饱和，沉淀继续溶解，C不正确；从283 K升温到363 K要析出固体，依然为饱和溶液，D错误。]14．(1)对于Ag2S(s)2Ag＋(aq)＋S2－(aq)，其Ksp的表达式为_____________________________________________________。(2)下列说法不正确的是________(填序号)。①用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl少②一般来说，物质的溶解度随温度的升高而增加，故物质的溶解过程大多是吸热过程③对于Al(OH)3(s)Al3＋(aq)＋3OH－(aq)和Al(OH)3Al3＋＋3OH－，前者为溶解平衡，后者为电离平衡④除去溶液中的Mg2＋，用OH－沉淀比用CO好，说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3大⑤沉淀反应中常加入过量的沉淀剂，其目的是使沉淀更完全(3)如何除去Mg(OH)2中混有的Ca(OH)2？(已知Ksp[Mg(OH)2]＜Ksp[Ca(OH)2])______________________________ __________________。[解析]　(1)由溶度积的概念可直接写出。(2)①Cl－抑制了AgCl的溶解，①正确；②物质的溶解过程大多是吸热过程，②正确；③正确；④除去溶液中的Mg2＋，用OH－沉淀比用CO好，是因为Mg(OH)2的Ksp更小，使溶液中剩余的Mg2＋更少，④错误；⑤正确。(3)根据沉淀的转化原理可知，向其中加入Mg2＋即可。[答案]　(1)Ksp＝c2(Ag＋)·c(S2－)　(2)④(3)加足量MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，洗涤，干燥即得纯Mg(OH)215．(情境素养题)从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：请回答下列问题：(1)流程甲加入盐酸后生成Al3＋的化学方程式为_____________________________________________________________________________________。(2)流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式为_____________________________________________________________________________________。(3)验证滤液B中含Fe3＋，可取少量滤液并加入______________(填试剂名称)。(4)滤液E、K中溶质的主要成分是____________(填化学式)，写出该溶液的一种用途________________________________________________________。(5)已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2＋)是______________mol·L－1。[解析]　(1)Al2O3溶于盐酸生成AlCl3和水，化学方程式为Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O。(2)SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。(3)Fe3＋的鉴定有多种方法，KSCN溶液、苯酚溶液、NaOH溶液等都可与之产生明显现象，若使用NaOH溶液，则NaOH溶液要过量。(4)由于通入的是过量CO2，因此滤液E和K中的主要成分是NaHCO3，其用途广泛，工业上可用于制纯碱，也可用作食品添加剂。(5)298 K，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12，即溶液中c(Mg2＋)·c2(OH－)＝5.6×10－12。pH＝13的溶液中，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，则此时 c(Mg2＋)＝ mol·L－1＝5.6×10－10 mol·L－1。[答案]　(1)Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O(2)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O(3)硫氰化钾溶液(或苯酚溶液等合理答案均可)(4)NaHCO3　制纯碱(或作发酵粉等合理答案均可)(5)5.6×10－10