鲁科版 (2019)选择性必修1第3节 沉淀溶解平衡优秀课堂检测

第3节　沉淀溶解平衡

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

1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是(　　)

A.开始时,溶液中各离子浓度相等

B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀速率和溶解速率相等

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,再加入该沉淀,将促进溶解

2.下列有关CaCO3的沉淀溶解平衡的说法中不正确的是(　　)

A.CaCO3沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等

B.CaCO3难溶于水,其饱和溶液不导电,属于弱电解质

C.升高温度,CaCO3的溶解度增大

D.向CaCO3沉淀中加入纯碱固体,CaCO3溶解的量减少

3.对“AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)”的理解正确的是(　　)

A.说明AgCl没有完全电离,AgCl是弱电解质

B.说明溶解的AgCl已完全电离,是强电解质

C.说明Ag+与Cl-反应不能完全进行到底

D.说明Ag+与Cl-反应可以完全进行到底

4.(双选)(2020河北唐山期末)一定温度下,BaSO4(s) Ba2+(aq)+S(aq)体系中,c(Ba2+)和c(S)关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.a、b、c三点对应的Ksp相等

B.BaSO4在c点的溶解量比b点的大

C.BaSO4溶于水形成的饱和溶液中,c(Ba2+)=c(S)

D.b点的溶液中加入BaCl2固体,c(S)沿曲线向a点方向变化

题组二　溶度积

5.下列关于沉淀溶解平衡的说法中不正确的是(深度解析)

A.难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡,且是一种动态平衡

B.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关

C.Ksp反映了物质在水中的溶解能力,可直接根据Ksp的大小比较电解质在水中的溶解能力大小

D.Ksp改变,可使沉淀溶解平衡移动

6.已知25 ℃时BaSO4饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:BaSO4(s) Ba2+(aq)+S(aq),Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 mol2·L-2,下列有关BaSO4的溶度积和沉淀溶解平衡的叙述正确的是(　　)

A.25 ℃时,向c平(S)=1.05×10-5 mol·L-1的BaSO4溶液中加入BaSO4固体,c平(S)增大

B.向该饱和溶液中加入Ba(NO3)2固体,BaSO4的溶度积增大

C.向该饱和溶液中加入Na2SO4固体,该溶液中c平(Ba2+)>c平(S)

D.向该饱和溶液中加入BaCl2固体,该溶液中c平(S)减小

7.已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10 mol2·L-2,Ksp(AgI)=8.3×10-17 mol2·L-2。下列关于难溶物之间转化的说法中错误的是(　　)

A.AgCl不溶于水,不能转化为AgI

B.两种难溶物的Ksp相差越大,难溶物就越容易转化为更难溶的物质

C.AgI比AgCl更难溶于水,所以AgCl可以转化为AgI

D.常温下,要使AgCl在NaI溶液中转化为AgI,则NaI的浓度必须不低于×

10-12 mol·L-1

8.(2020湖北宜昌期末)已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10 mol2·L-2,Ksp(AgI)=8.3×10-17 mol2·L-2,Ksp(AgBr)=5.0×10-13 mol2·L-2,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是(　　)

A.AgCl>AgI>AgBr B.AgBr>AgI>AgCl

C.AgBr>AgCl>AgI D.AgCl>AgBr>AgI

9.(2020福建师范大学附中期末)某温度下,向10 mL 0.1 mol/L CuCl2溶液中滴加0.1 mol/L的Na2S溶液,滴加过程中溶液中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示,已知:lg2=0.3,Ksp(ZnS)=3×10-25 mol2·L-2。下列有关说法正确的是(　　)

A.a、b、c三点中,水的电离程度最大的为b点

B.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)

C.该温度下Ksp(CuS)=4×10-36 mol2·L-2

D.向100 mL Zn2+、Cu2+浓度均为10-5 mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-4 mol·L-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀

能力提升练

题组一　沉淀溶解平衡

1.(2020辽宁滨海实验中学期末,)在平衡体系Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)中,能使c平(Ca2+)减小,而使c平(OH-)增大的是(　　)

A.加入少量MgCl2固体 B.加入少量Na2CO3固体

C.加入少量KCl固体 D.加入少量稀H2SO4

2.(2020福建师范大学附中期末,)将AgCl分别加入盛有:①5 mL水　②6 mL 0.5 mol·L-1 NaCl溶液　③10 mL 0.2 mol·L-1 CaCl2溶液　④5 mL 0.1 mol·

L-1AlCl3溶液的烧杯中,均有固体剩余,各溶液中c(Ag+)按从小到大的顺序排列正确的是(　　)

A.④③②① B.②③④①

C.①④③② D.①③②④

3.(2020宁夏银川一中期末,)绚丽多彩的无机颜料的应用创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.CdS在T1 ℃下的溶解度为a mol·L-1,在T2 ℃下的溶解度为b mol·L-1

B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)

C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿T1 ℃时的沉淀溶解平衡曲线向p方向移动

D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动

题组二　溶度积

4.(2020陕西延安期末,)下列说法正确的是(　　)

A.难溶电解质的溶度积Ksp越小,则它的溶解度越小

B.任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡

C.溶度积常数Ksp与温度有关,温度越高,溶度积越大

D.升高温度,某沉淀溶解平衡逆向移动,说明它的溶解度减小,Ksp也减小

5.(2020吉林长春期末,)在T ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知T ℃时AgCl的Ksp=4×10-10 mol2·L-2,下列说法不正确的是(　　)

A.在T ℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13 mol2·L-2

B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由b点到c点

C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液

D.在T ℃时,AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816

6.(2020福建师范大学附中期末,)从镍矿石尾矿中提取NiSO4是解决我国镍资源匮乏的一种重要途径,已知该过程如下:

各物质的Ksp数据如下表:

滤液A中各金属离子的含量如下表:

根据以上信息,回答下列问题:

(1)步骤Ⅰ酸浸之前需将矿石粉碎,目的是　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)若杂质离子的浓度c≤1.0×10-5 mol·L-1即可认定沉淀完全,则步骤Ⅱ中当Pb2+恰好沉淀完全时,溶液中硫离子的浓度c(S2-)=　　　　　　　mol·L-1;此时Ni2+　　　　(填“是”或“否”)已开始沉淀。 

(3)常温下进行步骤Ⅲ的目的是除去铁和锰元素,已知除铁元素的离子反应为2Fe2++ClO-+5H2O 2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+,此时Mn2+的氧化产物为MnO2,写出除锰元素的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　。 

(4)所得Ni(OH)2是制造镍镉电池的重要原料,镍镉电池工作原理为Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2,则放电时正极区pH 

(填“增大”“减小”或“不变”);充电时阴极电极反应式为　　　　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.B　开始时,溶液中各离子的浓度没有必然的关系,A项错误;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,C项错误;沉淀溶解达到平衡时,再加入该沉淀,平衡不发生移动,D项错误。

2.B　CaCO3固体在溶液中达到沉淀溶解平衡后,沉淀溶解速率与沉淀生成速率相等,且不为0,A项正确;CaCO3难溶于水,但溶解的部分在水中完全电离出Ca2+和C,属于强电解质,B项错误;升高温度,CaCO3的溶解度增大,C项正确;向CaCO3沉淀溶解平衡体系中加入纯碱固体,增大了C的浓度,沉淀溶解平衡向左移动,CaCO3溶解的量减少,D项正确。

3.C　AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)表示的是AgCl的沉淀溶解平衡,说明Ag+与Cl-反应不能完全进行到底。

4.AC　a、b、c三点均为曲线上的点,温度未变则三点对应的Ksp相等,A项正确;溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+S(aq),c点相当于在b点的基础上增加Ba2+浓度,则平衡逆向移动,有BaSO4固体从溶液中析出,则BaSO4的溶解量减小,B项错误;BaSO4溶于水形成的饱和溶液中,c(Ba2+)=c(S),C项正确;b点的溶液中加入BaCl2固体,溶液中c(Ba2+)增大,则c(S)沿曲线向c点方向变化,D项错误。

5.C　沉淀溶解平衡是一种动态平衡。Ksp的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力,它只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关,溶液中离子浓度改变并不改变溶度积。在一定温度下,Ksp为一常数,但通过Ksp的大小比较电解质在水中的溶解能力时,应是同一类型的电解质。

特别提醒

(1)溶液中离子浓度的变化只能使平衡发生移动,并不改变溶度积。

　　(2)Ksp与溶解度(S)都可用来表示物质的溶解能力,但是Ksp小的物质溶解度不一定也小。

6.D　BaSO4的溶度积Ksp(BaSO4)=c平(Ba2+)·c平(S)=1.1×10-10 mol2·L-2,即BaSO4饱和溶液中c平(S)=1.05×10-5 mol·L-1,再加入BaSO4固体不溶解,c平(S)不变,A项错误;溶度积只与难溶电解质的性质和温度有关,B项错误;加入Na2SO4固体,溶液中c(S)增大,沉淀溶解平衡向左移动,c平(Ba2+)减小,C项错误;加入BaCl2固体,溶解平衡向左移动,c平(S)减小,D项正确。

7.A　Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),故AgI比AgCl更难溶,一定条件下,AgCl可以转化为AgI。AgCl饱和溶液中c平(Ag+)=×10-5 mol·L-1,要使AgCl在NaI溶液中转化为AgI,需使Q>Ksp,故I-的浓度必须不低于 mol·L-1=×10-12 mol·L-1。

8.D　Ksp(AgCl)=1.8×10-10 mol2·L-2,Ksp(AgI)=8.3×10-17 mol2·L-2,Ksp(AgBr)=5.0×10-13 mol2·L-2,AgCl、AgI、AgBr三种化合物的类型相同,c平(Ag+)=,则难溶盐的饱和溶液中银离子浓度:AgCl>AgBr>AgI,D项正确。

9.C　CuCl2、Na2S水解促进水的电离,b点是CuCl2与Na2S溶液恰好完全反应的点,溶质是氯化钠,对水的电离没有影响,水的电离程度最小的为b点,A项错误;根据物料守恒,Na2S溶液中:2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=c(Na+),B项错误;b点是CuCl2与Na2S溶液恰好完全反应的点,c(S2-)=c(Cu2+),根据b点数据,c(Cu2+)=2×10-18 mol·L-1,该温度下Ksp(CuS)=4×10-36 mol2·L-2,C项正确;Ksp(ZnS)=3×10-25 mol2·L-2,大于Ksp(CuS),所以向100 mL Zn2+、Cu2+浓度均为10-5 mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-4 mol·L-1的Na2S溶液,Cu2+先沉淀,D项错误。

能力提升练

1.B　加入少量MgCl2固体,Mg2++2OH- Mg(OH)2↓,c平(OH-)减小,使Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)平衡右移,c平(Ca2+)增大,A项错误;加入少量Na2CO3固体,其溶解后C与钙离子结合产生沉淀,使c平(Ca2+)减小,Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)平衡右移,c平(OH-)增大,B项正确;加入少量KCl固体,对平衡没影响,c平(Ca2+)、c平(OH-)均不变,C项错误;加入少量稀H2SO4,H2SO4电离出的H+能与氢氧根离子发生中和反应,使c(OH-)减小,Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)平衡右移,c平(Ca2+)增大,D项错误。

2.B　Ksp(AgCl)=c平(Ag+)·c平(Cl-),Ksp受温度的影响,根据题意,温度保持不变,因此所给溶液中c平(Cl-)越大,c平(Ag+)越小,四种溶液中c(Cl-)分别为0、0.5 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.3 mol·L-1,因此c平(Ag+)按从小到大的排列顺序是②③④①,B项正确。

3.B　CdS在水中达到溶解平衡时Cd2+、S2-浓度相等,此时Cd2+或S2-浓度为该温度下CdS在水中的溶解度,A项正确;m、p、n为同一温度下的CdS的沉淀溶解平衡状态,三点的Ksp相等,B项错误;向m点的溶液中加入Na2S,S2-浓度增大,但Ksp不变,则溶液组成由m沿T1 ℃时的沉淀溶解平衡曲线向p方向移动,C项正确;温度降低,Ksp减小,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动,D项正确。

4.D　同类型的难溶电解质Ksp越小,溶解度越小,不同类型的电解质无法由溶度积比较溶解度大小,A项错误;难溶物在水中不一定存在沉淀溶解平衡,比如难溶物的稀溶液中可能不存在沉淀溶解平衡,B项错误;溶度积常数Ksp与温度有关,温度升高,溶度积常数可能增大也可能减小,如果溶解过程放热,则温度越高,溶度积常数越小,否则越大,C项错误;升高温度,沉淀溶解平衡向吸热方向移动,如果升高温度,某沉淀溶解平衡逆向移动,则说明它的溶解度是减小的,溶液中离子浓度减小,所以Ksp也减小,D项正确。

5.B　AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线上的各点均处于沉淀溶解平衡状态,则根据图中c点的c(Ag+)和c(Br-)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10-13 mol2·L-2,A项正确;在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br-)增大,沉淀溶解平衡逆向移动,c平(Ag+)减小,B项错误;在a点时Q<Ksp,故a点对应的是AgBr的不饱和溶液,C项正确;该反应的平衡常数为K====≈816,D项正确。

6.答案　(1)增大接触面积,提高浸取率　(2)8.0×10-23　否　(3)Mn2++ClO-+H2O MnO2↓+Cl-+2H+　(4)增大　Cd(OH)2+2e- Cd+2OH-

解析　(1)步骤Ⅰ酸浸之前,需要将矿石粉碎,可以增大反应物接触面积,提高浸取率。

(2)若杂质离子的浓度c≤1.0×10-5 mol·L-1即可认定沉淀完全,步骤Ⅱ中Pb2+恰好沉淀完全,此时溶液中c平(S2-)== mol·L-1=8.0×10-23 mol·L-1;设滤液A的体积为1 L,此时溶液中c平(Ni2+)=≈0.06 mol·L-1,即有Q=0.06×8.0×10-23 mol2·L-2=4.8×10-24 mol2·L-2<1.1×10-21 mol2·L-2,说明Ni2+还没有开始沉淀。

(3)Mn2+的氧化产物是MnO2,即Mn2+作还原剂,ClO-作氧化剂,其还原产物应是Cl-,利用化合价升降法得出Mn2++ClO- MnO2↓+Cl-,然后利用原子守恒以及电荷守恒配平,得到Mn2++ClO-+H2O MnO2↓+Cl-+2H+。

(4)放电时相当于原电池,其正极反应式为NiO(OH)+H2O+e- Ni(OH)2+OH-,正极区的c(OH-)增大,即pH增大;充电时相当于电解池,阴极上得到电子,则阴极电极反应式为Cd(OH)2+2e- Cd+2OH-。