高考化学专题复习 跟踪检测（四十一） 难溶电解质的溶解平衡（含解析）

这是一份高考化学专题复习 跟踪检测（四十一） 难溶电解质的溶解平衡（含解析），共9页。试卷主要包含了已知部分钡盐的溶度积如下，已知等内容，欢迎下载使用。

跟踪检测（四十一） 难溶电解质的溶解平衡
1．化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中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：选B　根据沉淀转化向溶度积小的方向进行，Ksp(MnS)＞Ksp(CuS)，A正确；该反应达平衡时c(Mn2＋)、c(Cu2＋)保持不变，但不一定相等，B错误；往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，平衡正向移动，c(Mn2＋)变大，C正确；该反应的平衡常数K＝＝＝，D正确。
2．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(　　)
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向2.0 mL浓度均为0.1 mol·L－1的NaCl和NaI混合溶液中滴加2滴0.1 mol·L－1AgNO3溶液，振荡，沉淀呈黄色
Ksp(AgCl)> Ksp(AgI)
B
室温下，将BaSO4投入饱和Na2CO3溶液中充分反应，向过滤后所得固体中加入足量盐酸，固体部分溶解有无色无味气体产生
Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
C
向10 mL 0.2 mol·L－1NaOH溶液中滴入2滴0.1 mol·L－1MgCl2溶液，产生白色沉淀后，再滴加2滴0.1 mol·L－1FeCl3溶液，有红褐色沉淀生成
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
D
在2 mL 0.01 mol·L－1Na2S溶液中先滴入几滴0.01 mol·L－1ZnSO4溶液，有白色沉淀生成，再滴入0.01 mol·L－1CuSO4溶液，又出现黑色沉淀
Ksp(CuS) 解析：选A　沉淀呈黄色，说明加入AgNO3溶液时先生成AgI沉淀，A正确；CO浓度大，BaSO4部分转化为BaCO3，不能比较Ksp(BaSO4)、Ksp(BaCO3)的大小，B错误；NaOH溶液过量，与FeCl3反应生成沉淀，不能判断两者Ksp的大小，C错误；Na2S溶液过量，与CuSO4溶液反应生成CuS，不能说明Ksp(CuS) 3．已知部分钡盐的溶度积如下：Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9，Ksp[Ba(IO3)2]＝6.5×10－10，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCrO4)＝1.6×10－10。一种溶液中存在相同浓度的CO、CrO、IO、SO，且浓度均为0.001 mol·L－1，若向该溶液中逐滴滴入BaCl2溶液，首先发生的离子方程式为(　　)
A．Ba2＋＋CO===BaCO3↓
B．Ba2＋＋CrO===BaCrO4↓
C．Ba2＋＋2IO===Ba(IO3)2↓
D．Ba2＋＋SO===BaSO4↓
解析：选D　根据溶度积公式及溶液中阴离子的浓度，可以计算出开始出现BaCO3、BaCrO4、Ba(IO3)2、BaSO4沉淀时c(Ba2＋)分别为5.1×10－6mol·L－1、1.6×10－7mol·L－1、6.5×10－4mol·L－1、1.1×10－7mol·L－1，故最先出现的沉淀是BaSO4，D项正确。
4．探究Mg(OH)2的溶解平衡时，利用下表三种试剂进行实验，下列说法中不正确的是(　　)
编号
①
②
③
分散质
Mg(OH)2
HCl
NH4Cl
备注
悬浊液
1 mol/L
1 mol/L
A.向①中滴入几滴酚酞试液后，溶液显红色说明Mg(OH)2是一种弱电解质
B．为了使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快，加入过量的NH4Cl浓溶液并充分振荡，效果更好
C．①、③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NH(aq)Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(aq)
D．向①中加入②，H＋与OH－反应生成H2O，使c(OH－)减小，Mg(OH)2溶解平衡向溶解方向移动
解析：选A　A项，向Mg(OH)2悬浊液中滴入几滴酚酞试液后，溶液显红色，只能说明Mg(OH)2能电离，使溶液呈碱性，但不能判断是部分电离还是完全电离，错误；B项，Mg(OH)2沉淀电离出来的OH－与NH4Cl电离的NH结合生成NH3·H2O，使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快，可加入过量的NH4Cl浓溶液，正确；C项，NH能结合Mg(OH)2电离的OH－，生成弱电解质NH3·H2O，所以①、③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NHMg2＋＋2NH3·H2O，正确；D项，在Mg(OH)2悬浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，向①中加入②，c(OH－)减小，Mg(OH)2溶解平衡正向移动，正确。
5．已知：Ksp(CaSO4)＝4.8×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9。室温下，反应CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)达到平衡时，下列说法错误的是(　　)
A．CaCO3的质量不再变化
B．溶液中＝1.6×104
C．增加溶液中CO的浓度，平衡右移
D．加入少量水，CO的浓度一定减小
解析：选D　A项，沉淀溶解达到平衡后，v沉淀＝v溶解，各离子浓度不变，固体质量不变，所以CaCO3的质量不变，正确；B项，溶液中＝＝＝＝1.6×104，正确；增加溶液中CO的浓度，平衡向减弱这种改变的方向进行，即正向进行，故C正确；Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3)，即相同温度时，CaSO4溶解度大于CaCO3溶解度，加入少量水，CaSO4的溶解量增加，平衡逆向移动，使CO的浓度保持不变，故D错误。
6．(2019·太原期末)已知室温时Ksp(CaCO3)＝3.36×10－9，Ksp(CaF2)＝3.45×10－11。下列关于CaCO3和CaF2两悬浊液说法错误的是(　　)
A．CaCO3和CaF2两悬浊液中前者的c(Ca2＋)较小
B．分别滴加稀硫酸，CaCO3与CaF2的溶度积常数均增大
C．分别加入0.1 mol·L－1的CaCl2溶液，c(CO)和c(F－)均减小
D．CaCO3和CaF2共存的饱和溶液中，的值约为97.4
解析：选B　CaCO3悬浊液中c(Ca2＋)＝ mol·L－1≈5.8×10－5 mol·L－1，CaF2悬浊液中，Ksp(CaF2)＝c(Ca2＋)·c2(F－)＝4c3(Ca2＋)，故c(Ca2＋)＝ mol·L－1≈2.0×10－4mol·L－1，A项正确；溶度积只与温度有关，B项错误；加入CaCl2溶液，Ca2＋浓度增大，CaCO3、CaF2沉淀溶解平衡均逆向移动，c(CO)、c(F－)均减小，C项正确；Ksp(CaF2)＝c(Ca2＋)·c2(F－)，Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO)，同一溶液中，Ca2＋浓度相等，故＝≈97.4，D项正确。
7．在25 ℃时，FeS的Ksp＝6.3×10－18，CuS的Ksp＝1.3×10－36，ZnS的Ksp＝1.3×10－24。常温时下列有关说法中正确的是(　　)
A．饱和CuS溶液中Cu2＋的浓度为1.3×10－36 mol·L－1
B．25 ℃时，FeS的溶解度大于CuS的溶解度
C．向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有FeS沉淀生成
D．向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体，ZnS的Ksp变大
解析：选B　A项，饱和CuS溶液中Cu2＋的浓度为 mol·L－1≈1.14×10－18 mol·L－1，错误；B项，由FeS的Ksp＝6.3×10－18、CuS的Ksp＝1.3×10－36可知，FeS的溶解度大于CuS的溶解度，正确；C项，ZnS的Ksp＝1.3×10－24，向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有ZnS沉淀生成，错误；D项，温度不变，ZnS的Ksp不变，错误。
8.t ℃时，已知：Ksp(AgCl)＝10－10，Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A．t ℃时，Ag2CrO4的Ksp数量级为10－9
B．无法计算Y点与Z点的Ksp
C．Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq)2AgCl(s)＋CrO(aq)的平衡常数：K＝108
D．在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4，可使溶液由Y点变到X点最终变到Z点
解析：选C　A项，曲线上的点满足沉淀溶解平衡，Ag2CrO4的沉淀溶解平衡为Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO(aq)，则Ksp＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝(10－3)2×10－6＝10－12，错误；B项，沉淀溶解平衡曲线上任何一点的Ksp均相同，所以Y点与Z点的Ksp相同，均为Ksp＝10－12，错误；C项，Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq)2AgCl(s)＋CrO(aq)的平衡常数K＝＝＝＝108，正确；D项，在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4，c(CrO)增大，c(Ag＋)减小，但仍为饱和溶液，点仍在曲线上，所以在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4，不能使溶液由Y点变为X点，错误。
9．(2019·平邑一中月考)不同温度(T1和T2)时，硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示(已知BaSO4在水中溶解时吸收热量)。下列说法正确的是(　　)

A．温度：T1>T2
B．加入BaCl2固体，可使a点变成c点
C．c点时，在T1、T2两个温度下均有固体析出
D．a点和b点的Ksp相等
解析：选D　BaSO4在水中溶解时吸收热量，温度越高，Ksp(BaSO4)越大，由图可知，T2时Ksp(BaSO4)更大，则有T2>T1，A错误；BaSO4在水中存在溶解平衡：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，加入BaCl2固体，c(Ba2＋)增大，平衡逆向移动，c(SO)减小，故不能使a点变成c点，B错误；T1时c点表示Qc>Ksp，此时有BaSO4沉淀析出，而T2时c点表示Qc＝Ksp，此时无BaSO4沉淀析出，C错误；a、b两点的温度相同，而Ksp(BaSO4)只与温度有关，故a、b两点的Ksp(BaSO4)相等，D正确。
10．下表是五种银盐的溶度积常数(25 ℃)，下列有关说法错误的是(　　)
化学式
AgCl
Ag2SO4
Ag2S
AgBr
AgI
溶度积
1.8×10－10
1.4×10－5
6.3×10－50
5.4×10－13
8.5×10－16

A．五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4
B．将AgCl溶解于水后，向其中加入Na2S，则可以生成黑色的Ag2S沉淀
C．沉淀溶解平衡的建立是有条件的，外界条件改变时，平衡也会发生移动
D．常温下，AgCl、AgBr和AgI三种物质的溶解度逐渐增大
解析：选D　由溶度积常数可以看出，卤化银中AgCl的溶解度最大，Ag2SO4和Ag2S相比，Ag2SO4的溶解度较大，AgCl达到沉淀溶解平衡时，c(Ag＋)≈1.34×10－5 mol·L－1，计算得溶解度最大的是Ag2SO4，A项正确；AgCl比Ag2S的溶度积常数大很多，则Ag2S更难溶，所以将AgCl溶于水后，向其中加入Na2S可以生成黑色的Ag2S沉淀，B项正确；沉淀溶解平衡的建立是有条件的，外界条件改变时，平衡也会发生移动，C项正确；从溶度积常数可以看出，AgCl、AgBr、AgI溶度积常数逐渐减小，所以AgCl、AgBr、AgI三种物质在常温下的溶解度逐渐减小，D项错误。
11．某温度下，向50 mL CuCl悬浊液中慢慢加入NaI固体并搅拌，溶液中c(Cu＋)随c(I－)的变化关系曲线如图(忽略溶液体积变化)，已知：Ksp(CuI)＝1.0×10－12，则下列说法正确的是(　　)

A．CuCl悬浊液中加入NaI固体立即有CuI生成
B．x＝10－6
C．CuI悬浊液中加入淀粉会出现蓝色
D．若c点CuCl未完全溶解，则曲线bc段内，c(Cl－)∶c(I－)＝106
解析：选D　A项，据图知，随着NaI的加入，c(I－)在0～1.0（×xmol·L－1）之间，c(Cu＋)不变，说明没有沉淀生成，所以CuCl悬浊液中加入NaI固体没有立即有CuI生成，错误；B项，b点c(Cu＋)＝1.0×10－3mol·L－1，b点开始产生沉淀，则c(Cu＋)·c(I－)＝Ksp(CuI)＝1.0×10－12，则b点c(I－)＝＝ mol·L－1＝1.0×10－9mol·L－1，x＝10－9，错误；C项，CuI悬浊液中不存在碘单质，加入淀粉不出现蓝色，错误；D项，a点CuCl悬浊液中c(Cl－)＝c(Cu＋)＝1.0×10－3mol·L－1，则Ksp(CuCl)＝c(Cl－)·c(Cu＋)＝1.0×10－3×1.0×10－3＝1.0×10－6，如果c点CuCl未完全溶解，c(Cl－)∶c(I－)＝∶＝Ksp(CuCl)∶Ksp(CuI)＝1.0×10－6∶1.0×10－12＝106，正确。
12．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，若混合溶液中Ca2＋、Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4 mol·L－1，c(AsO)最大是(　　)
难溶物
Ksp
Ca3(AsO4)2
6.8×10－19
AlAsO4
1.6×10－16
FeAsO4
5.7×10－21
A.5.7×10－16 mol·L－1　　　 B．8.2×10－3 mol·L－1
C．1.6×10－12 mol·L－1 D．5.7×10－17 mol·L－1
解析：选D　若混合溶液中Ca2＋、Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4 mol·L－1，依据表中难溶物的Ksp大小可知，反应过程中Fe3＋先形成沉淀，依据Ksp(FeAsO4)＝c(Fe3＋)·c(AsO)＝5.7×10－21可得，c(AsO)＝＝5.7×10－17 mol·L－1。
13．(1)已知常温时CuS的Ksp＝1.3×10－36，向100 mL 2×10－18 mol·L－1的K2S溶液中加入100 mL 2×10－18mol·L－1的CuCl2溶液，试通过计算说明有无CuS沉淀生成(写出计算推理过程，忽略溶液混合时的体积变化)：___________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)甲同学向某Na2S样品(含Na2CO3、Na2SO4杂质)的溶液中加入少量BaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤，向滤渣中加入过量盐酸，沉淀完全溶解。
①沉淀溶于盐酸的离子方程式是______________________________________________
________________________________________________________________________。
②仅由上述实验无法判断Ksp(BaCO3)与Ksp(BaSO4)的大小关系，理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在0.10 mol·L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Cu2＋)＝________mol·L－1{已知Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20}。
解析：(2)①由题意知，生成的含钡离子的沉淀可完全溶于稀盐酸，故应为BaCO3。
(3)Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝c(Cu2＋)×(1×10－6)2＝2.2×10－20，c(Cu2＋)＝2.2×10－8mol·L－1。
答案：(1)c(S2－)·c(Cu2＋)＝1×10－18×1×10－18＝1×10－36<1.3×10－36，无CuS沉淀生成
(2)①BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑
②沉淀的形成除了与Ksp有关外，还与溶液中沉淀组分的离子浓度大小有关
(3)2.2×10－8
14．铍铜是力学、化学综合性能良好的合金，广泛应用于制造高级弹性元件。以下是从某废旧铍铜元件(含BeO 25%、CuS 71%、少量FeS和SiO2)中回收铍和铜两种金属的流程。

已知：Ⅰ.铍、铝元素处于周期表中的对角线位置，化学性质相似
Ⅱ.常温下：Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Mn(OH)2]＝2.1×10－13
(1)滤液A的主要成分除NaOH外，还有________(填化学式)，写出反应Ⅰ中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式__________________。
(2)滤液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl，为提纯BeCl2，选择合理步骤并排序________。
a．加入过量的NaOH　b．通入过量的CO2　c．加入过量的氨水　d．加入适量的HCl　e．过滤　f．洗涤
(3)①MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为单质硫，写出反应Ⅱ中CuS发生反应的化学方程式______________________________。
②若用浓HNO3溶解金属硫化物，缺点是______________(任写一条)。
(4)溶液D中含c(Cu2＋)＝2.2 mol·L－1、c(Fe3＋)＝0.008 mol·L－1、c(Mn2＋)＝0.01 mol·L－1，逐滴加入稀氨水调节pH可依次分离，首先沉淀的是________(填离子符号)，为使铜离子开始沉淀，常温下应调节溶液的pH大于________。
解析：(1)根据流程图以及废旧铍铜元件含有成分知，铍与铝的性质形似，BeO与Al2O3性质相似，SiO2为酸性氧化物，BeO、SiO2分别与NaOH反应生成Na2BeO2、Na2SiO3，因此滤液A中含有的是NaOH、Na2BeO2、Na2SiO3，其中含铍化合物是Na2BeO2，Na2BeO2与过量盐酸反应的离子方程式为BeO＋4H＋===Be2＋＋2H2O。
(2)先将BeCl2转化成沉淀，根据已知Ⅰ，Be(OH)2为两性氢氧化物，能与过量的NaOH溶液反应，不与氨水反应，即先加过量氨水，然后过滤，对沉淀进行洗涤，再加入适量的盐酸，得到BeCl2，因此顺序是c、e、f、d。
(3)①MnO2能将金属硫化物中硫元素氧化为单质硫，CuS、MnO2在硫酸的作用下发生反应的化学方程式为CuS＋MnO2＋2H2SO4===S＋MnSO4＋CuSO4＋2H2O；
②硝酸具有强氧化性，浓硝酸溶解金属硫化物，硝酸作氧化剂，被还原成NO2等，NO2等有毒，对环境有污染。
(4)Cu(OH)2开始沉淀时c(OH－)＝＝1×10－10mol·L－1，同理Fe(OH)3开始沉淀时c(OH－)＝×10－12mol·L－1，Mn(OH)2开始沉淀时c(OH－)＝×10－6mol·L－1，首先沉淀的是Fe3＋；使Cu2＋开始出现沉淀，c(Cu2＋)·c2(OH－)＝Ksp[Cu(OH)2]，c2(OH－)＝，c(OH－)＝10－10mol·L－1，c(H＋)＝10－4mol·L－1，pH＝4，即调节溶液pH，使pH＞4。
答案：(1)Na2SiO3、Na2BeO2　BeO＋4H＋===Be2＋＋2H2O　(2)cefd　(3)①MnO2＋CuS＋2H2SO4===S＋MnSO4＋CuSO4＋2H2O　②产生污染环境的气体
(4)Fe3＋　4
15．以炼锌厂的烟道灰如图(主要成分为ZnO，还含有少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等)为原料可生产草酸锌晶体(ZnC2O4·2H2O)。

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀时的pH
1.9
6.5
4.2
5.4
完全沉淀时的pH
3.3
9.7
6.7
8.2
已知：Ksp(FeS)＝1.4×10－19，Ksp(MnS)＝2.8×10－13。
(1)滤渣A的主要成分为________(填化学式)。
(2)生成滤渣B的离子方程式为________。
(3)除铁时加入ZnO控制反应液的pH范围为________。
(4)25 ℃时，向0.10 mol·L－1的H2S溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体以调节的溶液pH，溶液的pH与c(S2－)的关系如图所示(忽略溶液体积的变化和H2S的挥发)

①pH＝13时，溶液中的c(H2S)＋c(HS－)＝______mol·L－1。
②某溶液中含未知浓度的Mn2＋、0.01 mol·L－1Fe2＋和0.10 mol·L－1H2S，当溶液pH＝________时，Fe2＋开始沉淀，当Mn2＋开始沉淀时，溶液中＝________。
解析：用盐酸酸浸时SiO2不溶解，过滤分离，滤渣A为SiO2，滤液中加入过氧化氢进行除锰，再通过调节溶液pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，过滤，滤液中再加入ZnS，Cu2＋转化为CuS沉淀，过滤除去的滤渣B为CuS，滤液中主要为氯化锌，加入草酸铵得到草酸锌晶体，最终的滤液中含有氯化铵等；
(1)滤渣A为SiO2。(2)加入ZnS与溶液中的Cu2＋反应转化为沉淀CuS，离子方程式为ZnS＋Cu2＋===CuS＋Zn2＋。(3)除铁(部分Cu2＋可能被除去)时加入ZnO控制pH使Fe3＋沉淀完全，而Zn2＋不能沉淀，故控制反应液pH的范围为3.3～5.4。
(4)①根据溶液pH与c(S2－)关系图，pH＝13时，c(S2－)＝5.7×10－2 mol·L－1，在0.10 mol·L－1H2S溶液中，根据硫原子守恒：c(H2S)＋c(HS－)＋c(S2－)＝0.10 mol·L－1，所以c(H2S)＋c(HS－)＝(0.1－5.7×10－2)mol·L－1＝0.043 (mol·L－1)；
②当Qc＝Ksp(FeS)时开始沉淀，所以c(S2－)＝＝ mol·L－1＝1.4×10－17 mol·L－1，结合图像得出此时的pH＝2，所以pH＝2时Fe2＋开始沉淀；溶液中＝＝＝2×106。
答案：(1)SiO2
(2)ZnS＋Cu2＋===CuS＋Zn2＋　(3)3.3～5.4
(4)①0.043　②2　2×106