高考化学（人教）一轮复习全程构想（检测）-第八章　水溶液中的离子平衡 课时作业29 Word版含解析

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课时作业29　难溶电解质的溶解平衡
授课提示：对应学生用书第351页]
基础题组]
1．(2017·新乡模拟)向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加水，下列叙述正确的是(　　)
A．AgCl的溶解度增大
B．AgCl的溶解度、Ksp均不变
C．Ksp(AgCl)增大
D．AgCl的溶解度、Ksp均增大
解析：AgCl(s)在水中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，当加水稀释时，c(Ag＋)、c(Cl－)减小，平衡正向移动，使AgCl溶解量增大，但是由于温度不变，所以该物质的溶解度、Ksp均不变。
答案：B
2．(2017·大同一模)已知一定量Ca(OH)2固体溶于水后，存在以下平衡状态：Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝4.7×10－6，下列措施可使Ksp增大的是(　　)
A．升高温度
B．降低温度
C．加入适量CaO固体
D．加入适量Na2CO3固体
解析：由于Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。而大多数电解质的Ksp随温度的升高而增大，但个别物质如Ca(OH)2，Ksp随温度的升高而降低。
答案：B
3．(2017·郑州模拟)下表是Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋被OH－完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质，为制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是(　　)
金属离子
Fe2＋
Fe3＋
Zn2＋
完全沉淀时的pH
7.7
4.5
6.5
A.H2O2、ZnO　　　　　　　B．氨水
C．KMnO4、ZnCO3 D．NaOH溶液
解析：要使Fe2＋和Fe3＋全部除去，由题给信息可知，需将Fe2＋全部氧化成Fe3＋，再调节溶液pH范围为4.5≤pH<6.5，即可将Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀，且保证Zn2＋不沉淀。氧化Fe2＋时不能引入新的杂质，只能用H2O2，调pH时也不能引入新的杂质，用ZnO能促进Fe3＋的水解。本题选A。
答案：A
4．(2017·兰州一模)下列叙述正确的是(　　)
A．0.1 mol/L CH3COONa溶液：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)
B．Na2CO3溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH增大和KW不变
C．一定温度下，pH＝6的HCl溶液和pH＝6的NH4Cl溶液中，c(H＋)相等
D．在Na2S溶液中加入AgCl固体，溶液中c(S2－)不变化
解析：CH3COO－水解使溶液显碱性，则0.1 mol/L CH3COONa溶液中：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)，A错误；Na2CO3溶液显碱性，加水稀释虽促进了碳酸根离子的水解，但溶液体积的增大是主要的，所以溶液中OH－的浓度还是减小的，则pH减小，由于温度不变，则KW也不变，B错误；一定温度下，c(H＋)＝10－pH，则pH＝6的HCl溶液和pH＝6的NH4Cl溶液中，c(H＋)相等，均为10－6 mol/L，C正确；溶解度小的沉淀能转化为溶解度更小的沉淀，所以在Na2S溶液中加入AgCl固体，会生成Ag2S沉淀，则溶液中c(S2－)减小，D错误。
答案：C
5．(2017·西安期末)已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9×10－11。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－
解析：根据溶度积的定义，Cl－、Br－和CrO，浓度均为0.010 mol·L－1，氯离子沉淀时银离子的最小值是1.56×10－10/0.010 mol·L－1＝1.56×10－8 mol·L－1，溴离子沉淀时银离子的最小值是7.7×10－13/0.010 mol·L－1＝7.7×10－11 mol·L－1，CrO沉淀时银离子的最小值是(9×10－11/0.010 mol·L－1)1/2＝3×10－4.5 mol·L－1，所以当银离子的浓度相等时，沉淀所需银离子浓度小的先沉淀，所以三种离子的沉淀的先后顺序是Br－、Cl－、CrO。
答案：C
6．(2017·运城月考)化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s) CuS(s)＋Mn2＋(aq)，下列说法错误的是(　　)
A．MnS的Ksp比CuS的Ksp大
B．该反应达到平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大
D．该反应的平衡常数K＝
解析：根据沉淀由溶度积大向溶度积小的转化方向进行可知，Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，A项正确；该反应达平衡时c(Mn2＋)、c(Cu2＋)保持不变，但不一定相等，B项错误；往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，平衡向正反应方向移动，c(Mn2＋)变大，C项正确；该反应的平衡常数K＝＝＝，D项正确。
答案：B
7．(2017·济南二中期末)已知Ag2SO4的Ksp为2.0×10－5，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag＋和SO浓度随时间变化关系如下图饱和Ag2SO4溶液中c(Ag＋)＝0.034 mol·L－1]。若t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.020 mol·L－1 Na2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag＋和SO浓度随时间变化关系的是(　　)

解析：Ag2SO4刚好为100 mL的饱和溶液，因为c(Ag＋)＝0.034 mol·L－1，所以c(SO)＝0.017 mol·L－1；当加入100 mL 0.020 mol·L－1 Na2SO4溶液后，c(SO)＝0.018 5 mol·L－1，c(Ag＋)＝0.017 mol·L－1(此时Qc 答案：B
8．(2017·德州一中)已知：25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝1×10－9。
(1)医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1)，但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是______________________(用溶解平衡原理解释)。万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5 mol·L－1 Na2SO4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2＋浓度仅为________mol·L－1。
(2)长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。
①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：________________________________________________________________________。
解析：BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO(aq)，由于Ba2＋、SO均不与H＋反应，无法使平衡移动。c(Ba2＋)＝＝2×10－10 mol·L－1。
答案　(1)对于平衡BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO(aq)，H＋不能减少Ba2＋或SO的浓度，平衡不能向溶解的方向移动　2×10－10
(2)①CaSO4(s)＋CO(aq) CaCO3(s)＋SO(aq)
②CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO与Ca2＋结合生成CaCO3沉淀，Ca2＋浓度减小，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动
能力题组]
1．(2017·宝鸡模拟)常温下，有关物质的溶度积如表所示。
物质
CaCO3
MgCO3
Ca(OH)2
Mg(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
4.96×10－9
6.82×10－6
4.68×10－6
5.61×10－12
2.64×10－39
下列有关说法不正确的是(　　)
A．常温下，除去NaCl溶液中的MgCl2杂质，选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好
B．常温下，除去NaCl溶液中的CaCl2杂质，选用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好
C．向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝2.125×1021
D．无法利用Ca(OH)2制备NaOH
解析：A项中KspMg(OH)2] 答案：D
2．(2017·焦作一模)某温度下，难溶物FeR的水溶液中存在平衡：FeR(s) Fe2＋(aq)＋R2－(aq)，其沉淀溶液平衡曲线如下图所示。下列说法正确的是(　　)

A．可以通过升温实现由a点变到c点
B．b点对应的Ksp等于a点对应的Ksp
C．d点可能有沉淀生成
D．该温度下，Ksp＝4×10－18
解析：升高温度，Fe2＋和R2－的浓度同时增大，A项错误；曲线上的点，均为平衡点，温度不变，Ksp不变，B项正确；d点相对于平衡点a点，c(Fe2＋)相同，d点c(R2－)小于a点，没有沉淀生成，C项错误；选a点或b点计算，Ksp(FeR)＝2×10－18，D项错误。
答案：B
3．(2017·咸阳期末)20 ℃时，PbCl2(s)在不同浓度盐酸中的最大溶解量(单位：g·L－1)如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．盐酸浓度越大，Ksp(PbCl2)越大
B．PbCl2能与一定浓度的盐酸反应
C．x、y两点对应的溶液中c(Pb2＋)相等
D．往含Pb2＋的溶液中加入过量浓盐酸，可将Pb2＋完全转化为PbCl2(s)
解析：Ksp(PbCl2)只与温度有关，盐酸浓度改变时，KW(PbCl2)不变，A项错误；增大盐酸浓度，PbCl2(s)的溶解平衡逆向移动，PbCl2的溶解量减小，而c(HCl)大于1 mol·L－1时，增大c(HCl)，PbCl2(s)的溶解量增大，说明PbCl2能与一定浓度的盐酸反应，B项正确；x、y两点PbCl2的溶解量相等，但y点时HCl与PbCl2发生了反应，故x、y两点对应的溶液中c(Pb2＋)不相等，C项错误；PbCl2(s)存在溶液平衡，且PbCl2(s)能与浓盐酸反应，故往含Pb2＋的溶液中加入过量浓盐酸，不能将Pb2＋完全转化为PbCl2(s)，D项错误。
答案：B
4．(2017·烟台期末)25 °时，向50 mL 0.018 mol·L－1 AgNO3溶液中加入50 mL 0.02 mol·L－1盐酸生成沉淀。已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，则生成沉淀后的体系中c(Ag＋)为(　　)
A．1.8×10－7 mol·L－1 B．1.8×10－8 mol·L－1
C．1.8×10－9 mol·L－1 D．1.8×10－10 mol·L－1
解析：反应后溶液中c(Cl－)＝(50×10－3×0.002)mol÷0.1 L＝1×10－3 mol·L－1，Ksp(AgCl)＝c(Cl－)×c(Ag＋)＝1.8×10－10，故c(Ag＋)＝1.8×10－7 mol·L－1。
答案：A

5．(2017·洛阳月考)已知难溶性物质K2SO4·MgSO4·2CaSO4在水中存在如下平衡：K2SO4·MgSO4·2CaSO4(s) 2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SO，不同温度下，K＋的浸出浓度与溶浸时间的关系如图所示，则下列说法错误的是(　　)
A．向该体系中加入饱和NaOH溶液，溶解平衡向右移动
B．向该体系中加入饱和碳酸钠溶液，溶解平衡向右移动
C．升高温度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动
D．该平衡的Ksp＝c(Ca2＋)·c(K＋)·c(Mg2＋)·c(SO)
解析：A项，已知K2SO4·MgSO4·2CaSO4(s) 2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SO，加入饱和NaOH溶液，OH－和Mg2＋结合生成Mg(OH)2沉淀，c(Mg2＋)减小，溶解平衡右移，A项正确；B项，加入饱和碳酸钠溶液，CO和Ca2＋结合生成CaCO3沉淀，c(Ca2＋)减小，溶解平衡右移，B项正确；C项，由图可知，升高温度，反应速率增大，且c(K＋)增大，说明平衡正向移动，C项正确；D项，K2SO4·MgSO4·2CaSO4(s) 2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SO，则该平衡的Ksp＝c2(Ca2＋)·c2(K＋)·c(Mg2＋)·c4(SO)，D项错误。
答案：D
6．(2017·银川一模)一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，其平衡常数Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)，称为难溶电解质的溶度积。已知25 ℃时，以下五种物质的Ksp：
物质
AgCl
Ag2CrO4
AgBr
AgI
Ag2S
Ksp
2×10－10
2×10－12
5.4×10－13
8.3×10－17
6.3×10－50
颜色
白色
砖红色
淡黄色
黄色
黑色
现以0.1 mol·L－1的AgNO3溶液测定某溶液中c(Cl－)，适宜作滴定指示剂的物质是(　　)
A．K2CrO4 B．KBr
C．KI D．K2S
解析：若用AgNO3去滴定溶液中的Cl－，则选用的指示剂与Ag＋反应生成物的溶解度应大于AgCl的溶解度，根据Ksp数据可知，只有Ag2CrO4的溶解度大于AgCl的溶解度，且Ag2CrO4为砖红色沉淀，颜色变化明显，故可用K2CrO4作该实验的滴定指示剂。
答案：A
7．(2017·青岛二中期末)氧化铁是一种重要的无机材料，化学性质稳定，催化活性高，具有良好的耐光性、耐热性和对紫外线的屏蔽性，从某种工业酸性废液(主要含Na＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－、SO)中回收氧化铁流程如图所示：

已知：常温下KspMg(OH)2]＝1.2×10－11；KspFe(OH)2]＝2.2×10－16；KspFe(OH)3]＝3.5×10－38；KspAl(OH)3]＝1.0×10－33
(1)写出在该酸性废液中通入空气时发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________，
指出使用空气的优点是________________________________________________________________________。
(2)已知Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)===Fe(OH)3(s)　ΔH＝－Q1 kJ·mol－1，题(1)中每生成1 mol含铁微粒时，放热Q2 kJ，请你计算1 mol Fe2＋全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应ΔH＝________。
(3)常温下，根据已知条件计算在pH＝5的溶液中，理论上下列微粒在该溶液中可存在的最大浓度c(Fe3＋)＝________________________。
(4)有人用氨水调节溶液pH，在pH＝5时将Fe(OH)3沉淀出来，此时可能混有的杂质是________(填化学式，下同)，用________试剂可将其除去。
解析：(1)酸性废液中通入空气时，Fe2＋被空气中的氧气所氧化，离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。该方法的优点是耗费少且无污染。
(2)根据盖斯定律：1 mol Fe2＋全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应　ΔH＝－(Q2＋Q1) kJ·mol－1。
(3)溶液pH＝5，则c(OH－)＝10－9 mol·L－1，根据KspFe(OH)3]＝3.5×10－38可计算出c(Fe3＋)为3.5×10－11 mol·L－1。
(4)根据KspAl(OH)3]＝1.0×10－33，可计算出溶液pH＝5时，c(Al3＋)<1.0×10－6mol·L－1，Al3＋也完全沉淀，故可能混有的杂质是Al(OH)3。Al(OH)3溶于强碱，而Fe(OH)3不溶，故可用NaOH溶液除去。
答案：(1)4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O　耗费少且无污染
(2)－(Q2＋Q1) kJ·mol－1
(3)3.5×10－11 mol·L－1
(4)Al(OH)3　NaOH
8．(2017·丹东联考)已知25 ℃时，CH3COONH4溶液呈中性。
Ⅰ.将0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液与0.1 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合(混合溶液的体积变化忽略不计)，测得混合溶液的pH＝9。回答下列问题：
(1)用离子方程式表示混合溶液的pH＝9的原因____________________________。
(2)混合后溶液中c(CH3COOH)＝________________mol·L－1(填写精确值)。
(3)相同温度相同浓度的下列四种溶液：①(NH4)2CO3　②CH3COONH4　③(NH4)2SO4　④NH4Cl，pH由大到小的排列顺序为________(填序号)。
Ⅱ.Mg(OH)2沉淀可溶解于NH4Cl溶液。同学对有关该反应的原理的解释如下：甲同学认为是NH4Cl水解，溶液呈酸性，H＋中和了Mg(OH)2电离出的OH－导致沉淀溶解；乙同学认为是NH与Mg(OH)2电离出的OH－反应生成弱电解质NH3·H2O，导致沉淀溶解。
(4)丙同学不能肯定哪位同学的解释合理，于是选用下列一种试剂来验证甲、乙两同学的观点，他选用的试剂是(　　)
A．NH4NO3 B．CH3COONH4
C．NaOH D．NH3·H2O
(5)丙同学选择该试剂的理由是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)丙同学将所选试剂滴加到Mg(OH)2悬浊液中，Mg(OH)2溶解，由此可知：________(填“甲”或“乙”)的解释更合理。Mg(OH)2沉淀与NH4Cl溶液反应的离子方程式为：________________________________________________________________________。
(7)现有Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀的混合物，若除去Mg(OH)2得到纯净的Al(OH)3，可用________(填写所用试剂的化学式，试剂从本题涉及的试剂中选取，下同)；若除去Al(OH)3得到纯净的Mg(OH)2，可用________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：Ⅰ.由题意知，醋酸与氢氧化钠恰好完全反应生成醋酸钠，
(1)醋酸根离子水解使溶液显碱性。
(2)溶液中存在①电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，②物料守恒：c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，由①－②得：c(CH3COOH)＝c(OH－)－c(H＋)＝(10－5－10－9) mol·L－1；
(3)碳酸铵溶液显碱性，醋酸铵溶液显中性，碳酸铵和氯化铵溶液都显酸性，其中硫酸铵溶液中铵根离子浓度大，水解生成的氢离子浓度大，故pH由大到小顺序为①②④③。
Ⅱ.甲的解释是铵银离子水解生成的H＋与Mg(OH)2电离出的OH－发生中和反应生成H2O，促进Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动，使Mg(OH)2溶解，因醋酸铵溶液呈中性，若将醋酸铵溶液滴入Mg(OH)2的悬浊液中，氢氧化镁不溶解，则甲同学的解释正确；乙的解释是NH4Cl溶液中的NH与Mg(OH)2电离出的OH－反应生成弱碱NH3·H2O，促进Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动，使Mg(OH)2溶解，所以若将醋酸铵溶液滴入Mg(OH)2的悬浊液中，氢氧化镁溶解，则乙同学的解释正确。
答案：(1)CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
(2)(10－5－10－9)　(3)①②④③　(4)B
(5)CH3COONH4溶液呈中性，不存在甲同学观点中的条件，以此确认乙同学的观点是否正确
(6)乙　Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O
(7)NH4NO3(或CH3COONH4等铵盐均可)　NaOH