还剩9页未读，
继续阅读
(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练二十七8.4难溶电解质的溶解平衡(含解析)
展开
这是一份(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练二十七8.4难溶电解质的溶解平衡(含解析)，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
难溶电解质的溶解平衡
一、选择题
1.(2019·玉溪模拟)下列说法中,正确的是 ( )
A.两种难溶盐电解质,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.难溶盐电解质的Ksp与温度有关
D.同离子效应使难溶盐电解质的溶解度变小,也使Ksp变小
【解析】选C。只有相同类型的难溶电解质,Ksp越小,溶解度可能会小,不同类型的难溶电解质,不能根据Ksp判断溶解度的大小,A错误; 生成沉淀的先后还与离子的浓度有关,B错误;化学反应平衡常数只与反应本身的性质和温度有关,当难溶物确定时就只和温度有关了,与溶液中离子浓度无关,C正确;Ksp只与温度有关,D错误。
2.(2019·铜川模拟)欲增大Mg(OH)2在水中的溶解度,可采用的方法是( )
A.增大pH
B.加入2.0 mol·L-1 NH4Cl
C.加入0.1 mol·L-1MgSO4
D.加入适量95%乙醇
【解析】选B。增大溶液pH,溶液中c(OH-)增大,Mg(OH)2的溶解平衡逆移,溶解度降低,A错误; 加入2.0 mol·L-1NH4Cl,由于N与OH-结合使溶液中c(OH-)减小,Mg(OH)2的溶解平衡正移,溶解度增大,B正确;加入0.1 mol·L-1MgSO4,c(Mg2+)增大,Mg(OH)2的溶解平衡逆移,溶解度降低,C错误; 加入适量95%乙醇,对Mg(OH)2在水中的溶解度无影响,D错误。
3.(2019·安庆模拟)已知298 K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,取适量的MgCl2溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡,测得pH=13.0,则下列说法不正确的是 ( )
A.所得溶液中c(H+)=10-13 mol·L-1
B.所得溶液中由水电离产生的c(OH-)=10-13 mol·L-1
C.所加的烧碱溶液的pH=13.0
D.所得溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-10 mol·L-1
【解析】选C。pH=13.0,则所得溶液中的c(H+)=10-13 mol·L-1,A正确;溶液呈碱性,溶液中的H+都就由水电离出来的,故c水(OH-)=c水(H+)=10-13 mol·L-1,B正确; MgCl2溶液中加NaOH溶液后混合溶液的pH=13,故所加NaOH溶液pH>13,C错误;pH=13.0的溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,故溶液中的c(Mg2+)==
mol·L-1=5.6×10-10 mol·L-1,D正确。
4.(2019·濮阳模拟)已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13, Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,某溶液中含有Cl-, Br-和Cr,浓度均为0.010 mo1·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-、Cr B.Cr、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、Cr D.Br- 、Cr、Cl-
【解析】选C。析出沉淀时,AgCl溶液中c(Ag+)==mol·L-1 =1.56×10-8 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=3×
10-5 mol·L-1;c(Ag+)越小,则越先生成沉淀,所有这三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、Cr,C项正确。
5.(2019·大庆模拟)已知25 ℃时,Mg(OH)2的Ksp = 5.6×10-12,MgF2的Ksp = 7.4×10-11。下列说法正确的是 ( )
A.25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
B.25 ℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者c(Mg2+)大
C.25 ℃时,Mg(OH)2固体在同体积同浓度的氨水和NH4Cl溶液中的Ksp 比较,前者小
D.25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入饱和NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成MgF2
【解析】选A。Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),在其悬浊液中加入NH4Cl固体后,N会与OH-结合为弱碱氨水,使溶解平衡右移,c(Mg2+)增大,A正确;前者的Ksp较小,且阴阳离子均为1∶2,所以前者的c(Mg2+)小,B错误;Ksp只与温度有关,C错误;当溶液中的离子积大于其Ksp时即可发生转化,D错误。
6.(2019·潍坊模拟)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6×10-4
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
【解析】选A。随着温度升高溶解度逐渐增大,所以溴酸银的溶解是吸热过程,A选项错误;温度升高时,溴酸银溶解度增大,所以温度升高时溴酸银的溶解速度加快,B选项正确;C选项,60 ℃时1 L水中约溶解6 g AgBrO3,c(Ag+)=c(Br)= c(AgBrO3)=≈0.025 mol·L-1,Ksp=c(Ag+)·c(Br)≈6×10-4,正确;根据图象可知,溴酸银的溶解度受温度的影响不大,而硝酸钾的溶解度受温度影响较大,所以硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯。
【加固训练】
(2019·长沙模拟)已知:pAg=-lg{c(Ag+)},KspAgCl=1×10-12如图是向10 mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1mol·L-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图象(实线)。根据图象所得下列结论正确的是 ( )
(提示:KspAgCl>KspAgI)
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.图中x点的坐标为(100,6 )
C.图中x点表示溶液中Ag+ 被恰好完全沉淀
D.把0.1 mol·L-1的NaCl换成0.1 mol·L-1NaI则图象在终点后变为虚线部分
【解析】选B。当氯化钠溶液的体积是0时,pAg=0,所以硝酸银溶液的浓度是
1.0 mol·L-1的,A错误;pAg=6时,二者恰好反应,所以氯化钠溶液的体积是
100 mL,B正确;当溶液中离子的浓度小于1.0×10-5mol·L-1时即可以认为沉淀达到完全,而x点溶液中银离子的浓度是1.0×10-5mol·L-1,C错误;由于碘化银的溶解度小于氯化银的,所以如果换成0.1 mol·L-1 NaI,则图象在终点后变为应该再实线的左侧,D错误。
二、非选择题
7.(2019·南昌模拟)已知25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于________。
(2)要使0.2 mol·L-1 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,使溶液的pH为________。
【解析】 (1)根据题意:当c(Cu2+)·c(OH-)2=2×10-20时开始出现沉淀,则c(OH-)= = =10-9 mol·L-1,c(H+)=10-5 mol·L-1,pH=5,所以要生成Cu(OH)2沉淀,应调整pH≥5。
(2)要使Cu2+浓度降至0.2 mol·L-1/1 000=2×10-4 mol·L-1,c(OH-)==
10-8 mol·L-1,c(H+)=10-6 mol·L-1。此时溶液的pH=6。
答案: (1)5 (2)6
8.(2019·合肥模拟)已知在25 ℃的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,但存在沉淀溶解平衡。当达到平衡时,溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用Ksp表示,Ksp和水的Kw相似)。
如:AgX(s)Ag+(aq)+X-(aq)
Ksp(AgX)c(Ag+)·c(X-)=1.8×10-10
AgY(s)Ag+(aq)+Y-(aq)
Ksp(AgY)c(Ag+)·c(Y-)=1.0×10-12
AgZ(s)Ag+(aq)+Z-(aq)
Ksp(AgZ)=c(Ag+)·c(Z-)=8.7×10-17
(1)根据以上信息,判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量/1 L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为________。
(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y-)________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在25℃时,若取0.188 g的AgY(相对分子质量为188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化),则溶液中Y-的物质的量浓度为________。
(4)①由上述Ksp判断,在上述(3)的体系中,能否实现AgY向AgZ的转化?_____ _______________________,并简述理由: ____________________。
②在上述(3)体系中,能否实现AgY向AgX的转化?__________,根据你的观点选答一项。若不能,请简述理由: __________________________。若能,则实现转化的必要条件是______________________________。
【解析】(1)由于AgX、AgY、AgZ组成相似,所以可以根据其Ksp的大小判断其溶解度的大小,Ksp越大,其溶解度就越大,所以S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)。
(2)由于AgY比AgX更难溶,则向AgY的饱和溶液中加入AgX固体,发生沉淀的转化,AgX(s)+Y-(aq)AgY(s)+X-(aq),则c(Y-)减小。
(3)25 ℃时,AgY的Ksp=1.0×10-12,即溶液达到饱和时,c(Ag+)=c(Y-)=1.0×
10-6 mol·L-1,而将0.188 g AgY溶于100 mL水中,形成的为饱和溶液(溶质还有未溶解的),则 c(Y-)=1.0×10-6 mol·L-1。
(4)由于Ksp(AgZ)1.8×10-4 mol·L-1时,即可由AgY向AgX的转化。
答案:(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ) (2)减小
(3)1.0×10-6 mol·L-1
(4)①能 Ksp(AgY)=1.0×10-12>Ksp(AgZ)=8.7×10-17
②能 当溶液中c(X-)>1.8×10-4 mol·L-1时,AgY开始向AgX转化,若要实现AgY向AgX的转化,必须保持溶液中的c(X-)>1.8×10-4 mol·L-1
一、选择题
1.(2019·丽水模拟)在下列液体中,BaSO4的溶解度最大的是 ( )
A.1 mol·L-1硫酸溶液
B.2 mol·L-1硫酸溶液
C.纯水
D.0.1 mol·L-1硫酸溶液
【解析】选C。能使BaSO4(s)Ba2+(aq)+S(aq)平衡发生右移的因素,都能使BaSO4的溶解度增大,加入H2SO4溶液,由于同离子效应,使得平衡左移,故选C项。
2.(2018·全国卷Ⅲ)用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是 ( )
A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10
B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)
C.相同实验条件下,若改为0.040 0 mol·L-1 Cl-,反应终点c移到a
D.相同实验条件下,若改为0.050 0 mol·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动
【解析】选C。选取横坐标为50 mL的点,此时向50 mL 0.050 0 mol·L-1的Cl-溶液中,加入了50 mL 0.100 mol·L-1的AgNO3溶液,所以计算出此时溶液中过量的Ag+浓度为0.025 mol·L-1(按照银离子和氯离子1∶1沉淀,同时不要忘记溶液体积变为原来的2倍),由图示得到此时Cl-浓度约为1×10-8 mol·L-1(实际稍小),所以Ksp(AgCl)约为0.025×10-8=2.5×10-10,所以其数量级为10-10,故A说法正确;B项在坐标图中曲线表示沉淀溶解平衡曲线,每个点都满足c(Ag+)×c(Cl-)= Ksp,故B正确;C项若c(Cl-)=0.0400 mol·L-1,则滴定终点是AgNO3体积为20 mL处,而图中a点对应的横坐标AgNO3体积为15 mL,故C错误;D项AgCl在水中的溶解度大于AgBr,故滴定终点时横坐标相同,而-lgc(Br-)>-lgc(Cl-),即在c点的上方,故D说法正确。
【加固训练】
(2019·南京模拟)往含I-和Cl-的稀溶液中滴入AgNO3溶液,沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如图所示。则原溶液中的比值为 ( )
A. B.
C. D.
【解析】选C。根据I-+Ag+AgI↓(黄色),Cl-+Ag+AgCl↓(白色),结合图示,可知I-、Cl-消耗AgNO3溶液的体积分别为V1、(V2-V1),因此在原溶液中 =。
3.(2019·连云港模拟)下表是五种银盐的溶度积常数(25 ℃):
化学式
AgCl
Ag2SO4
Ag2S
AgBr
AgI
溶度积
1.8×10-10
1.4×10-5
6.3×10-50
7.7×10-13
8.5×10-16
下列说法错误的是 ( )
A.五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4
B.将氯化银溶于水后,向其中加入Na2S,则可以生成黑色沉淀
C.氯化银、溴化银和碘化银三种物质在常温下的溶解度按氯、溴、碘的顺序减小
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,有白色沉淀生成
【解析】选D。混合液中c(S)×c2(Ag+)= mol·L-1× mol2·L-2≈1×10-7 mol3·L-3,因为1×10-7<1.4×10-5,所以溶液中不会产生Ag2SO4沉淀。
4.(2019·临汾模拟)已知Ksp(AB2)=4.2×10-8(mol·L-1)3,Ksp(AC)=3.0× 10-15(mol·L-1)2。在AB2、AC均为饱和的混合液中,测得c(B-)=1.6×10-3mol·L-1,则溶液中c(C2-)为 ( )
A.1.8×10-13mol·L-1 B.7.3×10-13mol·L-1
C.2.3 mol·L-1 D.3.7 mol·L-1
【解析】选A。已知Ksp(AB2)=c(A2+)×c2(B-)=4.2×10-8,c(B-)=1.6×10-3 mol·L-1, c(A+)= mol·L-1,又Ksp(AC)=c(A2+)×c(C2-)=3.0×10-15。可知c(C2-) ==1.8×10-13 mol·L-1,A项正确。
【加固训练】
(2019·广州模拟)已知:25 ℃时,Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-18,Ka(HCOOH)=1.0×10-4。该温度下,下列说法错误的是 ( )
A.HCOO-的水解常数为1.0×10-10
B.Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中,c(Zn2+)>1.0×10-6 mol·L-1
C.向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH,溶液中c(Zn2+)增大
D.Zn(OH)2(s)+2HCOOH(aq)Zn2+(aq) +2HCOO-(aq)+2H2O(l)的平衡常数K=100
【解析】选B。A.HCOO-的水解常数为==1.0×10-10,A正确;B.设Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中c(Zn2+)为x,则溶液中c(OH-)=2x,x×(2x)2= Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-18,解得x= mol·L-1<1.0×10-6 mol·L-1,B错误; C.Zn(OH)2悬浊液中存在溶解平衡Zn(OH)2(s) Zn2+(aq)+2OH-(aq),加入HCOOH中和氢氧根离子,使平衡正向移动,溶液中c(Zn2+)增大,C正确;D.Zn(OH)2(s)+ 2HCOOH(aq)Zn2+(aq) +2HCOO-(aq)+2H2O(l)的平衡常数
K===
(HCOOH)·Ksp[Zn(OH)2]/=100,D正确。
5.(2019·长沙模拟)已知25 ℃时一些难溶物质的溶度积常数如下:
化学式
Zn(OH)2
ZnS
AgCl
溶度积
5×10-17
2.5×10-22
1.8×10-10
化学式
Ag2S
MgCO3
Mg(OH)2
溶度积
6.3×10-50
6.8×10-6
1.8×10-11
根据上表数据,判断下列化学方程式不正确的是 ( )
A.2AgCl+Na2S2NaCl+Ag2S
B.MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑
C.ZnS+2H2OZn(OH)2↓+H2S↑
D.Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
【解析】选C。根据溶度积常数可知,溶解度:ZnS
A.Ksp[Fe(OH)3]
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
【解析】选B。Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-),Fe3+、Cu2+浓度相等(b、c点)时,Fe3+对应的pH小,c(H+)较大,则c(OH-)较小,且Ksp 的公式中 c(OH-)为三次方,又知Ksp仅与温度有关,则Ksp[Fe(OH)3]
7.(2019·南京模拟)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。
难溶物
Ksp
Ca3(AsO4)2
6.8×10-19
AlAsO4
1.6×10-16
FeAsO4
5.7×10-21
表1 几种砷酸盐的Ksp
污染物
H2SO4
As
浓度
28.42 g·L-1
1.6 g·L-1
排放标准
pH6～9
0.5 mg·L-1
表2 工厂污染物排放浓度及允许排放标准
回答以下问题:
(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=________mol·L-1。
(2)写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式:Ksp[Ca3(AsO4)2]=________,若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,c(As)的最大是________mol·L-1。
(3)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),写出该反应的离子方程式_________________。
(4)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为________;
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为_________________。
【解析】(1)根据28.42 g·L-1可知,硫酸的浓度是28.42÷98mol·L-1=0.29 mol·L-1。 (2)根据浓度积常数的表达式可知,Ksp[Ca3(AsO4)2]=c3(Ca2+)·c2(As)。若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,则根据浓度积常数可知,c(As)分别是1.6×10-11mol·L-1、5.7×10-17mol·L-1。所以最大值不能超过5.7× 10-17mol·L-1。 (3)二氧化锰的还原产物是Mn2+,所以方程式为2H++MnO2+H3AsO3 H3AsO4+Mn2++H2O。(4)①由于废水中含有硫酸,所以最先生成的沉淀是硫酸钙沉淀。②由于H3AsO4是弱酸,所以当溶液中pH调节到8左右时As浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀。
答案:(1)0.29 (2)c3(Ca2+)·c2(As) 5.7×10-17
(3)2H++MnO2+H3AsO3H3AsO4+Mn2-+H2O
(4)①CaSO4 ②H3AsO4是弱酸,当溶液中pH调节到8左右时As浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀
【加固训练】
一溶液中含有Fe3+和Fe2+,它们的浓度都是0.050 mol·L-1。如果要求Fe3+沉淀完全而Fe2+不生成沉淀Fe(OH)2,需控制pH在何范围?
已知:Ksp[Fe(OH)3]=1.1×10-36
Ksp[Fe(OH)2]=1.64×10-14
(提示:当某离子浓度小于10-5 mol·L-1时可以认为该离子沉淀完全了)
【解析】Fe3+沉淀完全时,c(Fe3+)为1×10-5 mol·L-1,则Fe3+沉淀完全时所需的c(OH-)为
c(OH-)= mol·L-1= mol·L-1≈4.8×10-11 mol·L-1,
pH=14-pOH=14-10.3=3.7;
Fe2+开始沉淀时所需c(OH-)为
c(OH-)== mol·L-1≈5.7×10-7 mol·L-1,
pH=14-pOH=14-6.2=7.8,
因此,溶液的pH控制在3.7～7.8之间,可使Fe3+沉淀完全而Fe2+不沉淀。
答案:溶液的pH控制在3.7～7.8之间。
难溶电解质的溶解平衡
一、选择题
1.(2019·玉溪模拟)下列说法中,正确的是 ( )
A.两种难溶盐电解质,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.难溶盐电解质的Ksp与温度有关
D.同离子效应使难溶盐电解质的溶解度变小,也使Ksp变小
【解析】选C。只有相同类型的难溶电解质,Ksp越小,溶解度可能会小,不同类型的难溶电解质,不能根据Ksp判断溶解度的大小,A错误; 生成沉淀的先后还与离子的浓度有关,B错误;化学反应平衡常数只与反应本身的性质和温度有关,当难溶物确定时就只和温度有关了,与溶液中离子浓度无关,C正确;Ksp只与温度有关,D错误。
2.(2019·铜川模拟)欲增大Mg(OH)2在水中的溶解度,可采用的方法是( )
A.增大pH
B.加入2.0 mol·L-1 NH4Cl
C.加入0.1 mol·L-1MgSO4
D.加入适量95%乙醇
【解析】选B。增大溶液pH,溶液中c(OH-)增大,Mg(OH)2的溶解平衡逆移,溶解度降低,A错误; 加入2.0 mol·L-1NH4Cl,由于N与OH-结合使溶液中c(OH-)减小,Mg(OH)2的溶解平衡正移,溶解度增大,B正确;加入0.1 mol·L-1MgSO4,c(Mg2+)增大,Mg(OH)2的溶解平衡逆移,溶解度降低,C错误; 加入适量95%乙醇,对Mg(OH)2在水中的溶解度无影响,D错误。
3.(2019·安庆模拟)已知298 K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,取适量的MgCl2溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡,测得pH=13.0,则下列说法不正确的是 ( )
A.所得溶液中c(H+)=10-13 mol·L-1
B.所得溶液中由水电离产生的c(OH-)=10-13 mol·L-1
C.所加的烧碱溶液的pH=13.0
D.所得溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-10 mol·L-1
【解析】选C。pH=13.0,则所得溶液中的c(H+)=10-13 mol·L-1,A正确;溶液呈碱性,溶液中的H+都就由水电离出来的,故c水(OH-)=c水(H+)=10-13 mol·L-1,B正确; MgCl2溶液中加NaOH溶液后混合溶液的pH=13,故所加NaOH溶液pH>13,C错误;pH=13.0的溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,故溶液中的c(Mg2+)==
mol·L-1=5.6×10-10 mol·L-1,D正确。
4.(2019·濮阳模拟)已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13, Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,某溶液中含有Cl-, Br-和Cr,浓度均为0.010 mo1·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-、Cr B.Cr、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、Cr D.Br- 、Cr、Cl-
【解析】选C。析出沉淀时,AgCl溶液中c(Ag+)==mol·L-1 =1.56×10-8 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=3×
10-5 mol·L-1;c(Ag+)越小,则越先生成沉淀,所有这三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、Cr,C项正确。
5.(2019·大庆模拟)已知25 ℃时,Mg(OH)2的Ksp = 5.6×10-12,MgF2的Ksp = 7.4×10-11。下列说法正确的是 ( )
A.25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
B.25 ℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者c(Mg2+)大
C.25 ℃时,Mg(OH)2固体在同体积同浓度的氨水和NH4Cl溶液中的Ksp 比较,前者小
D.25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入饱和NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成MgF2
【解析】选A。Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),在其悬浊液中加入NH4Cl固体后,N会与OH-结合为弱碱氨水,使溶解平衡右移,c(Mg2+)增大,A正确;前者的Ksp较小,且阴阳离子均为1∶2,所以前者的c(Mg2+)小,B错误;Ksp只与温度有关,C错误;当溶液中的离子积大于其Ksp时即可发生转化,D错误。
6.(2019·潍坊模拟)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6×10-4
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
【解析】选A。随着温度升高溶解度逐渐增大,所以溴酸银的溶解是吸热过程,A选项错误;温度升高时,溴酸银溶解度增大,所以温度升高时溴酸银的溶解速度加快,B选项正确;C选项,60 ℃时1 L水中约溶解6 g AgBrO3,c(Ag+)=c(Br)= c(AgBrO3)=≈0.025 mol·L-1,Ksp=c(Ag+)·c(Br)≈6×10-4,正确;根据图象可知,溴酸银的溶解度受温度的影响不大,而硝酸钾的溶解度受温度影响较大,所以硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯。
【加固训练】
(2019·长沙模拟)已知:pAg=-lg{c(Ag+)},KspAgCl=1×10-12如图是向10 mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1mol·L-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图象(实线)。根据图象所得下列结论正确的是 ( )
(提示:KspAgCl>KspAgI)
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.图中x点的坐标为(100,6 )
C.图中x点表示溶液中Ag+ 被恰好完全沉淀
D.把0.1 mol·L-1的NaCl换成0.1 mol·L-1NaI则图象在终点后变为虚线部分
【解析】选B。当氯化钠溶液的体积是0时,pAg=0,所以硝酸银溶液的浓度是
1.0 mol·L-1的,A错误;pAg=6时,二者恰好反应,所以氯化钠溶液的体积是
100 mL,B正确;当溶液中离子的浓度小于1.0×10-5mol·L-1时即可以认为沉淀达到完全,而x点溶液中银离子的浓度是1.0×10-5mol·L-1,C错误;由于碘化银的溶解度小于氯化银的,所以如果换成0.1 mol·L-1 NaI,则图象在终点后变为应该再实线的左侧,D错误。
二、非选择题
7.(2019·南昌模拟)已知25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于________。
(2)要使0.2 mol·L-1 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,使溶液的pH为________。
【解析】 (1)根据题意:当c(Cu2+)·c(OH-)2=2×10-20时开始出现沉淀,则c(OH-)= = =10-9 mol·L-1,c(H+)=10-5 mol·L-1,pH=5,所以要生成Cu(OH)2沉淀,应调整pH≥5。
(2)要使Cu2+浓度降至0.2 mol·L-1/1 000=2×10-4 mol·L-1,c(OH-)==
10-8 mol·L-1,c(H+)=10-6 mol·L-1。此时溶液的pH=6。
答案: (1)5 (2)6
8.(2019·合肥模拟)已知在25 ℃的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,但存在沉淀溶解平衡。当达到平衡时,溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用Ksp表示,Ksp和水的Kw相似)。
如:AgX(s)Ag+(aq)+X-(aq)
Ksp(AgX)c(Ag+)·c(X-)=1.8×10-10
AgY(s)Ag+(aq)+Y-(aq)
Ksp(AgY)c(Ag+)·c(Y-)=1.0×10-12
AgZ(s)Ag+(aq)+Z-(aq)
Ksp(AgZ)=c(Ag+)·c(Z-)=8.7×10-17
(1)根据以上信息,判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量/1 L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为________。
(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y-)________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在25℃时,若取0.188 g的AgY(相对分子质量为188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化),则溶液中Y-的物质的量浓度为________。
(4)①由上述Ksp判断,在上述(3)的体系中,能否实现AgY向AgZ的转化?_____ _______________________,并简述理由: ____________________。
②在上述(3)体系中,能否实现AgY向AgX的转化?__________,根据你的观点选答一项。若不能,请简述理由: __________________________。若能,则实现转化的必要条件是______________________________。
【解析】(1)由于AgX、AgY、AgZ组成相似,所以可以根据其Ksp的大小判断其溶解度的大小,Ksp越大,其溶解度就越大,所以S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)。
(2)由于AgY比AgX更难溶,则向AgY的饱和溶液中加入AgX固体,发生沉淀的转化,AgX(s)+Y-(aq)AgY(s)+X-(aq),则c(Y-)减小。
(3)25 ℃时,AgY的Ksp=1.0×10-12,即溶液达到饱和时,c(Ag+)=c(Y-)=1.0×
10-6 mol·L-1,而将0.188 g AgY溶于100 mL水中,形成的为饱和溶液(溶质还有未溶解的),则 c(Y-)=1.0×10-6 mol·L-1。
(4)由于Ksp(AgZ)
答案:(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ) (2)减小
(3)1.0×10-6 mol·L-1
(4)①能 Ksp(AgY)=1.0×10-12>Ksp(AgZ)=8.7×10-17
②能 当溶液中c(X-)>1.8×10-4 mol·L-1时,AgY开始向AgX转化,若要实现AgY向AgX的转化,必须保持溶液中的c(X-)>1.8×10-4 mol·L-1
一、选择题
1.(2019·丽水模拟)在下列液体中,BaSO4的溶解度最大的是 ( )
A.1 mol·L-1硫酸溶液
B.2 mol·L-1硫酸溶液
C.纯水
D.0.1 mol·L-1硫酸溶液
【解析】选C。能使BaSO4(s)Ba2+(aq)+S(aq)平衡发生右移的因素,都能使BaSO4的溶解度增大,加入H2SO4溶液,由于同离子效应,使得平衡左移,故选C项。
2.(2018·全国卷Ⅲ)用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是 ( )
A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10
B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)
C.相同实验条件下,若改为0.040 0 mol·L-1 Cl-,反应终点c移到a
D.相同实验条件下,若改为0.050 0 mol·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动
【解析】选C。选取横坐标为50 mL的点,此时向50 mL 0.050 0 mol·L-1的Cl-溶液中,加入了50 mL 0.100 mol·L-1的AgNO3溶液,所以计算出此时溶液中过量的Ag+浓度为0.025 mol·L-1(按照银离子和氯离子1∶1沉淀,同时不要忘记溶液体积变为原来的2倍),由图示得到此时Cl-浓度约为1×10-8 mol·L-1(实际稍小),所以Ksp(AgCl)约为0.025×10-8=2.5×10-10,所以其数量级为10-10,故A说法正确;B项在坐标图中曲线表示沉淀溶解平衡曲线,每个点都满足c(Ag+)×c(Cl-)= Ksp,故B正确;C项若c(Cl-)=0.0400 mol·L-1,则滴定终点是AgNO3体积为20 mL处,而图中a点对应的横坐标AgNO3体积为15 mL,故C错误;D项AgCl在水中的溶解度大于AgBr,故滴定终点时横坐标相同,而-lgc(Br-)>-lgc(Cl-),即在c点的上方,故D说法正确。
【加固训练】
(2019·南京模拟)往含I-和Cl-的稀溶液中滴入AgNO3溶液,沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如图所示。则原溶液中的比值为 ( )
A. B.
C. D.
【解析】选C。根据I-+Ag+AgI↓(黄色),Cl-+Ag+AgCl↓(白色),结合图示,可知I-、Cl-消耗AgNO3溶液的体积分别为V1、(V2-V1),因此在原溶液中 =。
3.(2019·连云港模拟)下表是五种银盐的溶度积常数(25 ℃):
化学式
AgCl
Ag2SO4
Ag2S
AgBr
AgI
溶度积
1.8×10-10
1.4×10-5
6.3×10-50
7.7×10-13
8.5×10-16
下列说法错误的是 ( )
A.五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4
B.将氯化银溶于水后,向其中加入Na2S,则可以生成黑色沉淀
C.氯化银、溴化银和碘化银三种物质在常温下的溶解度按氯、溴、碘的顺序减小
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,有白色沉淀生成
【解析】选D。混合液中c(S)×c2(Ag+)= mol·L-1× mol2·L-2≈1×10-7 mol3·L-3,因为1×10-7<1.4×10-5,所以溶液中不会产生Ag2SO4沉淀。
4.(2019·临汾模拟)已知Ksp(AB2)=4.2×10-8(mol·L-1)3,Ksp(AC)=3.0× 10-15(mol·L-1)2。在AB2、AC均为饱和的混合液中,测得c(B-)=1.6×10-3mol·L-1,则溶液中c(C2-)为 ( )
A.1.8×10-13mol·L-1 B.7.3×10-13mol·L-1
C.2.3 mol·L-1 D.3.7 mol·L-1
【解析】选A。已知Ksp(AB2)=c(A2+)×c2(B-)=4.2×10-8,c(B-)=1.6×10-3 mol·L-1, c(A+)= mol·L-1,又Ksp(AC)=c(A2+)×c(C2-)=3.0×10-15。可知c(C2-) ==1.8×10-13 mol·L-1,A项正确。
【加固训练】
(2019·广州模拟)已知:25 ℃时,Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-18,Ka(HCOOH)=1.0×10-4。该温度下,下列说法错误的是 ( )
A.HCOO-的水解常数为1.0×10-10
B.Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中,c(Zn2+)>1.0×10-6 mol·L-1
C.向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH,溶液中c(Zn2+)增大
D.Zn(OH)2(s)+2HCOOH(aq)Zn2+(aq) +2HCOO-(aq)+2H2O(l)的平衡常数K=100
【解析】选B。A.HCOO-的水解常数为==1.0×10-10,A正确;B.设Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中c(Zn2+)为x,则溶液中c(OH-)=2x,x×(2x)2= Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-18,解得x= mol·L-1<1.0×10-6 mol·L-1,B错误; C.Zn(OH)2悬浊液中存在溶解平衡Zn(OH)2(s) Zn2+(aq)+2OH-(aq),加入HCOOH中和氢氧根离子,使平衡正向移动,溶液中c(Zn2+)增大,C正确;D.Zn(OH)2(s)+ 2HCOOH(aq)Zn2+(aq) +2HCOO-(aq)+2H2O(l)的平衡常数
K===
(HCOOH)·Ksp[Zn(OH)2]/=100,D正确。
5.(2019·长沙模拟)已知25 ℃时一些难溶物质的溶度积常数如下:
化学式
Zn(OH)2
ZnS
AgCl
溶度积
5×10-17
2.5×10-22
1.8×10-10
化学式
Ag2S
MgCO3
Mg(OH)2
溶度积
6.3×10-50
6.8×10-6
1.8×10-11
根据上表数据,判断下列化学方程式不正确的是 ( )
A.2AgCl+Na2S2NaCl+Ag2S
B.MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑
C.ZnS+2H2OZn(OH)2↓+H2S↑
D.Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
【解析】选C。根据溶度积常数可知,溶解度:ZnS
A.Ksp[Fe(OH)3]
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
【解析】选B。Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-),Fe3+、Cu2+浓度相等(b、c点)时,Fe3+对应的pH小,c(H+)较大,则c(OH-)较小,且Ksp 的公式中 c(OH-)为三次方,又知Ksp仅与温度有关,则Ksp[Fe(OH)3]
7.(2019·南京模拟)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。
难溶物
Ksp
Ca3(AsO4)2
6.8×10-19
AlAsO4
1.6×10-16
FeAsO4
5.7×10-21
表1 几种砷酸盐的Ksp
污染物
H2SO4
As
浓度
28.42 g·L-1
1.6 g·L-1
排放标准
pH6～9
0.5 mg·L-1
表2 工厂污染物排放浓度及允许排放标准
回答以下问题:
(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=________mol·L-1。
(2)写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式:Ksp[Ca3(AsO4)2]=________,若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,c(As)的最大是________mol·L-1。
(3)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),写出该反应的离子方程式_________________。
(4)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为________;
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为_________________。
【解析】(1)根据28.42 g·L-1可知,硫酸的浓度是28.42÷98mol·L-1=0.29 mol·L-1。 (2)根据浓度积常数的表达式可知,Ksp[Ca3(AsO4)2]=c3(Ca2+)·c2(As)。若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,则根据浓度积常数可知,c(As)分别是1.6×10-11mol·L-1、5.7×10-17mol·L-1。所以最大值不能超过5.7× 10-17mol·L-1。 (3)二氧化锰的还原产物是Mn2+,所以方程式为2H++MnO2+H3AsO3 H3AsO4+Mn2++H2O。(4)①由于废水中含有硫酸,所以最先生成的沉淀是硫酸钙沉淀。②由于H3AsO4是弱酸,所以当溶液中pH调节到8左右时As浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀。
答案:(1)0.29 (2)c3(Ca2+)·c2(As) 5.7×10-17
(3)2H++MnO2+H3AsO3H3AsO4+Mn2-+H2O
(4)①CaSO4 ②H3AsO4是弱酸,当溶液中pH调节到8左右时As浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀
【加固训练】
一溶液中含有Fe3+和Fe2+,它们的浓度都是0.050 mol·L-1。如果要求Fe3+沉淀完全而Fe2+不生成沉淀Fe(OH)2,需控制pH在何范围?
已知:Ksp[Fe(OH)3]=1.1×10-36
Ksp[Fe(OH)2]=1.64×10-14
(提示:当某离子浓度小于10-5 mol·L-1时可以认为该离子沉淀完全了)
【解析】Fe3+沉淀完全时,c(Fe3+)为1×10-5 mol·L-1,则Fe3+沉淀完全时所需的c(OH-)为
c(OH-)= mol·L-1= mol·L-1≈4.8×10-11 mol·L-1,
pH=14-pOH=14-10.3=3.7;
Fe2+开始沉淀时所需c(OH-)为
c(OH-)== mol·L-1≈5.7×10-7 mol·L-1,
pH=14-pOH=14-6.2=7.8,
因此,溶液的pH控制在3.7～7.8之间,可使Fe3+沉淀完全而Fe2+不沉淀。
答案:溶液的pH控制在3.7～7.8之间。
相关试卷
高考化学一轮复习课时分层提升练二十七8.4难溶电解质的溶解平衡（含解析）： 这是一份高考化学一轮复习课时分层提升练二十七8.4难溶电解质的溶解平衡（含解析），共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练四2.2离子反应(含解析)： 这是一份(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练四2.2离子反应(含解析)，共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练十九6.2原电池化学电源(含解析)： 这是一份(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练十九6.2原电池化学电源(含解析)，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
