2022版高考化学一轮复习第8章水溶液中的离子平衡第4节难溶电解质的溶解平衡训练含解析

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第4节 难溶电解质的溶解平衡[A组·基础练习]1．(2020·吉林普通高中调研)常温下向含MgCO3固体溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值不变的是(　　)A．c(CO)　　　　 B．c(Mg2＋)C．c(H＋)　　　　 D．Ksp(MgCO3)【答案】D2．室温时，下列关于各溶液的叙述正确的是(　　)A．将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量的浓AgNO3溶液，析出的AgCl沉淀少于AgBr沉淀B．已知酸性：HF＞CH3COOH，pH相等的NaF与CH3COOK溶液中：c(Na＋)－c(F－)＜c(K＋)－c(CH3COO－)C．0.1 mol/L的氨水的pH＝a,0.01 mol/L的氨水的pH＝b，则a－1＞bD．0.10 mol·L－1CH3COONa溶液中通入HCl至溶液的pH恰好等于7，则c(Na＋)>c(CH3COOH)＝c(Cl－)【答案】D【解析】AgCl和AgBr的饱和溶液中，由于AgCl的溶解度较大，c(Cl－)＞c(Br－)，将AgCl和AgBr的饱和溶液等体积混合，发生沉淀的转化，生成AgBr，同时混合溶液中氯离子浓度增加，生成AgBr物质的量等于生成氯离子物质的量，由于原溶液中氯离子浓度多于溴离子，因此再加入足量的浓AgNO3溶液，析出的AgCl沉淀多于AgBr沉淀，A错误；pH相等的NaF与CH3COOK溶液中c(OH－)、c(H＋)浓度分别相等，根据电荷守恒得c(OH－)＋c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)、c(OH－)＋c(CH3COO－)＝c(K＋)＋c(H＋)，则c(OH－)－c(H＋)＝c(Na＋)－c(F－)＝c(K＋)－c(CH3COO－)，B错误；NH3·H2O是弱电解质，正确的关系应是a－1＜b，C错误；向0.10 mol·L－1CH3COONa溶液中通入HCl至溶液pH＝7，c(H＋)＝c(OH－)，HCl不足，反应后溶液中溶质为NaCl、醋酸和醋酸钠，由电荷守恒可知，c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(Cl－)，由物料守恒可知，c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，则c(Na＋)＞c(CH3COOH)＝c(Cl－)，D正确。3．(2020·广西南宁期末)有关难溶电解质的溶度积如下：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝5.6×10－12；Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝2.2×10－20。向温度一定、有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中加入下列的某物质或溶液，能使Mg(OH)2固体的质量增加的是(　　)A．CH3COONa的饱和溶液B．NH4Cl的饱和溶液C．CuCl2的饱和溶液D．蒸馏水【答案】A4．(2019·河北石家庄模拟)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．Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中c(Zn2＋)＝1.0×10－6 mol/LB．HCOO－的水解常数为1.0×10－10C．向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH，溶液中c(Zn2＋)增大D．Zn(OH)2＋2HCOOHZn2＋＋2HCOO－＋2H2O的平衡常数K＝100【答案】A【解析】设Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中c(Zn2＋)＝x，根据Ksp[Zn(OH)2]＝1.0×10－18＝x·(2x)2，x＝<1.0×10－6mol·L，A错误；HCOO－的水解常数为＝＝1.0×10－10，B正确；向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH，使c(OH－)减少，平衡向正反应方向移动，溶液中c(Zn2＋)增大，C正确；Zn(OH)2＋2HCOOHZn2＋＋2HCOO－＋2H2O的平衡常数K＝＝100，D正确。5．工业上常用还原沉淀法处理含铬废水(含Cr2O和CrO)，其流程为CrO　 Cr2O　Cr3＋　Cr(OH)3↓(黄色)　　　(橙色)　　 　(绿色)已知：步骤③生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s) Cr3＋(aq)＋3OH—(aq)　Ksp＝c(Cr3＋)·c3(OH—)＝10－32下列有关说法不正确的是(　　)A．步骤①中当v正(CrO)＝2v逆(Cr2O)时，说明反应：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O 达到平衡状态B．若向K2Cr2O7溶液中加NaOH浓溶液，溶液可由橙色变黄色C．步骤②中，若要还原1  mol Cr2O，需要12  mol (NH4)2Fe(SO4)2D．步骤③中，当将溶液的pH 调节至5 时，可认为废水中的铬元素已基本除尽[当溶液中c(Cr3＋)≤10－5  mol·L－1时，可视作该离子沉淀完全]【答案】C【解析】Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋══2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O,1  mol Cr2O可氧化6  mol (NH4)2Fe(SO4)2，C错误；c(Cr3＋)＝10－5 mol·L－1时，c(OH－)＝  mol·L－1＝10－9  mol·L－1，则c(H＋)＝  mol·L－1＝10－5  mol·L－1，pH＝5，D正确。6．(2020·云南大理联考)已知25 ℃时，Ka(HF)＝6.0×10－4，Ksp(MgF2)＝5.0×10－11。现向1 L 0.2 mol·L－1 HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L－1 MgCl2溶液。下列说法正确的是(　　)A．25 ℃时，0.1 mol·L－1 HF溶液的pH＝1B．0.2 mol·L－1 MgCl2溶液中各离子浓度的大小关系为2c(Mg2＋)＝c(Cl－)>c(H＋)＝c(OH－)C．2HF(aq)＋Mg2＋(aq)MgF2(s)＋2H＋(aq)，该反应的平衡常数K＝1.2×107D．该反应体系中有MgF2沉淀生成【答案】D【解析】HF是弱酸，25    ℃时，0.1 mol·L－1 HF溶液的pH>1，A错误；MgCl2属于强酸弱碱盐，各离子浓度的大小关系为c(Cl－)>2c(Mg2＋)>c(H＋)>c(OH－)，B错误；2HF(aq)＋Mg2＋(aq)MgF2(s)＋2H＋(aq)，该反应的平衡常数K＝＝7.2×103，C错误；c(HF)＝0.1 mol/L，c(Mg2＋)＝0.1 mol/L，c(H＋)＝c(F－)＝ mol/L，则该反应体系中，c(Mg2＋)·c2(F－)＝0.1×6.0×10－5＝6×10－6>Ksp(MgF2)，有沉淀生成，D正确。7．已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。下图横坐标为溶液的pH，纵坐标为Zn2＋或[Zn(OH)4]2－的物质的量浓度的对数。25 ℃时，下列说法不正确的是(　　)A．往ZnCl2溶液中加入过量氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为Zn2＋＋4OH－══[Zn(OH)4]2－B．若要从某废液中完全沉淀Zn2＋，通常可以调控该溶液的pH在8.0～12.0之间C．pH＝8.0与pH＝12.0的两种废液中，Zn2＋浓度之比为108D．该温度时，Zn(OH)2的溶度积常数(Ksp)为1×10－10【答案】D【解析】该温度下，Zn(OH)2的溶度积常数Ksp＝c(Zn2＋)·c2(OH－)＝10－3·(10－7)2＝10－17，D错误。[B组·提高练习]8．(2020·华中师范大学一附中质量测评)《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8，其中S为＋6价)去除废水中的正五价砷[As(V)]的研究成果，其反应机制模型如下图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，Ksp[Fe(OH)3]＝2.7×10－39。下列叙述正确的是(　　)A．1 mol过硫酸钠(Na2S2O8)含2NA个过氧键B．若56 g Fe参加反应，共有NA个S2O被还原C．室温下，中间产物Fe(OH)3溶于水所得饱和溶液中c(Fe3＋)为2.7×10－18mol/LD．pH越小，越有利于去除废水中的正五价砷 【答案】C【解析】设Na2S2O8中－1价的O为a个，－2价的O为b个，则a＋b＝8，(－1)×a＋(－2)×b＝－14，解得a＝2，b＝6，故Na2S2O8中只有1个过氧键，A错误；一个S2O和一个Fe反应生成两个SO和一个Fe2＋，该过程转移2个电子，但是Fe2＋还要与S2O反应变成Fe3＋和自由基，因此1 mol铁参加反应要消耗1.5 mol S2O，B错误；根据Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝2.7×10－39，注意此溶液碱性极弱pH接近7，即c(OH－)＝10－7mol/L，代入方程即可解得c(Fe3＋)为2.7×10－18mol/L，C正确；因为最后是将离子转变为沉淀析出的，则溶液的碱性越强越有利于析出，D错误。9．已知pCu＝－lg c(Cu＋)，pX＝－lgc(X－)。298 K时，Ksp(CuCl)＝a×10－6，Ksp(CuBr)＝b×10－9，Ksp(CuI)＝c×10－12。在CuCl、CuBr、CuI的饱和溶液中，阳离子和阴离子的浓度关系如图所示。下列说法正确的是(　　)A．298 K时，在CuCl的饱和溶液中加入少量NaCl，c(Cu＋)和c(Cl－)都减小B．图中x代表CuI曲线，且P点c(Cu＋)＝c(I－)C．298 K时，增大M点的阴离子浓度，则y上的点向N点移动D．298 K时，CuBr(s)＋I－(aq)CuI(s)＋Br－ (aq)的平衡常数K的数量级为103或102【答案】D【解析】平衡常数K＝＝＝×103，K的数量级为103或102，D正确。10．(2020·新疆乌鲁木齐月考)根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中c(CO)＝10－3mol·L－1，则Ca2＋是否沉淀完全？________(填“是”或“否”)。[已知c(Ca2＋)≤10－5 mol·L－1时可视为完全沉淀；Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9](2)已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：pH<8.08.0～9.6>9.6颜色黄色绿色蓝色25 ℃时，在Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为________。(3)向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp＝1.0×10－10，忽略溶液的体积变化，请计算：①完全沉淀后，溶液中c(Ag＋)＝______。②完全沉淀后，溶液的pH＝________。(4)一定温度下，将足量的AgCl分别加入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是__。①20 mL 0.01 mol·L－1KCl溶液②30 mL 0.02 mol·L－1CaCl2溶液③40 mL 0.03 mol·L－1HCl溶液④10 mL蒸馏水⑤50 mL 0.05 mol·L－1AgNO3溶液【答案】(1)是　(2)蓝色　(3)①1.0×10－7mol·L－1②2　(4)④①③②⑤【解析】(1)根据Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO)＝4.96×10－9，得c(Ca2＋)＝4.96×10－6mol·L－1<10－5mol·L－1，可视为沉淀完全。(2)设Mg(OH)2饱和溶液中c(OH－)为x mol·L－1，则0.5x3＝5.6×10－12，x>1×10－4，c(H＋)<1×10－10mol·L－1，pH>10，溶液为蓝色。(3)①反应前，n(Ag＋)＝0.9×10－3mol，n(Cl－)＝1×10－3mol；反应后剩余的Cl－为0.1×10－3mol，则混合溶液中，c(Cl－)＝1.0×10－3mol·L－1，c(Ag＋)＝Ksp(AgCl)/c(Cl－)＝1.0×10－7mol·L－1。②H＋没有参与反应，完全沉淀后，c(H＋)＝0.010 mol·L－1，pH＝2。11．某含镍(NiO)废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质，用此废料提取NiSO4的工艺流程如图1所示：已知：①有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如图2所示。②25 ℃时，NH3·H2O的电离常数Kb＝1.8×10－5，HF的电离常数Ka＝7.2×10－4，Ksp(MgF2)＝7.4×10－11。(1)加Na2CO3调节溶液的pH至5，得到废渣2的主要成分是_________(填化学式)。(2)Mg能与饱和NH4Cl溶液反应产生NH3，请用化学平衡移动原理加以解释：______________(用必要的文字和离子方程式回答)。(3)25 ℃时，1 mol·L－1的NaF溶液中c(OH－)＝____________(列出计算式即可)mol·L－1。NH4F溶液呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。(4)已知沉淀前溶液中c(Mg2＋)＝1.85×10－3mol·L－1，当除镁率达到99%时，溶液中c(F－)＝________mol·L－1。(5)在NaOH溶液中用NaClO与NiSO4反应可制得NiO(OH)，化学方程式为____________________________________。NiO(OH)与贮氢的镧镍合金可组成镍氢碱性电池(KOH溶液)，工作原理为LaNi5H6＋6NiO(OH)LaNi5＋6NiO＋6H2O，该电池负极的电极反应式为__。【答案】(1)Fe(OH)3、Al(OH)3　(2)NH水解产生H＋：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，Mg与H＋反应产生H2，使c(H＋)减小，促进上述平衡向右移动，生成的NH3·H2O部分分解产生NH3，总反应的离子方程式为Mg＋2NH══Mg2＋＋2NH3↑＋H2↑　(3) 　酸性(4)2.0×10－3　(5)2NiSO4＋NaClO＋4NaOH══2Na2SO4＋NaCl＋2NiO(OH)＋H2O　LaNi5H6＋6OH－－6e－══LaNi5＋6H2O12．T1、T2两种温度下BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如右图所示，请回答下列问题：(1)T1______(填“>”“<”或“＝”)T2，T2时Ksp(BaSO4)＝________。(2)根据T1时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线，判断下列说法正确的是________(填序号)。A．加入Na2SO4，溶液可由a点变为b点B．在T1曲线上方区域(不含曲线)的任意一点时，均有BaSO4沉淀生成C．蒸发溶剂，溶液可能由d点变为T1曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)D．升温可使溶液由b点变为d点(3)沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯及科研等领域有着广泛应用。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________(用沉淀溶解平衡原理解释)。万一误服了少量BaCl2，应尽快用大量0.5 mol·L－1 Na2SO4溶液洗胃，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。CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为_________________________________________。【答案】(1)＜　5.0×10－9　(2)ABC(3)①对于沉淀溶解平衡：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，H＋不会影响Ba2＋或SO的浓度，平衡不移动2×10－10②CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)