2023届高考化学鲁科版一轮复习检测-第八章第6课时 难溶电解质的溶解平衡.docx
第6课时难溶电解质的溶解平衡题号知识易中难沉淀溶解平衡及影响因素2溶度积及应用35,68有关溶度积的计算1,4溶度积图像79一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.(2021·江西南昌期末)室温下,已知Ksp(BaSO4)=1.0×10-10, Ksp(BaCO3)=5.0×10-9。下列说法中正确的是(C)A.在含有BaSO4固体的溶液中,一定有c(Ba2+)=c(SO42-)B.向只含有BaSO4的悬浊液中加入少量水,溶液中c(Ba2+)增大C.若向BaSO4悬浊液中逐渐加入Na2CO3固体至c(CO32-)=5.0×10-4 mol/L时,BaSO4开始向BaCO3沉淀转化D.往Na2CO3和Na2SO4的混合溶液中加入BaCl2溶液,当生成BaCO3沉淀时,c(CO32-)c(SO42-)=0.02解析:在含有BaSO4固体的溶液中,不一定有c(Ba2+)=c(SO42-),例如将硫酸钡加到1 mol/L的稀硫酸中,c(Ba2+)<c(SO42-),故A错误;向只含有BaSO4的悬浊液中加入少量水,BaSO4仍然能达到沉淀溶解平衡,温度不变,Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO42-)不变,溶液中c(Ba2+)不变,故B错误;BaSO4悬浊液中,c(Ba2+)=c(SO42-)=Ksp(BaSO4)=1.0×10-5 mol/L, BaSO4开始向BaCO3沉淀转化,则Qc(BaCO3)=Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(CO32-)=5.0×10-9,溶液中c(Ba2+)=1.0×10-5 mol/L,则c(CO32-)=Ksp(BaCO3)c(Ba2+)=5.0×10-4 mol/L,故C正确;往Na2CO3和Na2SO4的混合溶液中加入BaCl2溶液,当生成BaCO3沉淀时,溶液中c(CO32-)=Ksp(BaCO3)c(Ba2+),而此时SO42-已经沉淀完全,溶液中两种沉淀共存,则c(CO32-)c(SO42-)=Ksp(BaCO3)c(Ba2+)Ksp(BaSO4)c(Ba2+)=Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4)=5.0×10-91.0×10-10=50,故D错误。2.下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是(A)热纯碱溶液洗涤油污的能力比冷纯碱溶液强误将钡盐BaCl2、Ba(NO3)2当作食盐食用时,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒石灰岩(喀斯特地貌)的溶洞形成BaCO3不能做“钡餐”,而BaSO4则可以使用泡沫灭火器时,“泡沫”生成的原理A.B.C.D.解析:碳酸钠是强碱弱酸盐,因为水解使其溶液呈碱性,在碱性环境下能促进油脂水解,水解是吸热过程,加热有利于水解平衡正向移动,故热纯碱溶液洗涤油污的能力比冷纯碱溶液强,应用了盐类水解原理;可溶性的钡盐有毒,钡离子和硫酸根离子反应生成不溶于酸和水的硫酸钡,即易溶性的物质能向难溶性的物质转化,所以可以用沉淀溶解平衡原理来解释;碳酸钙在水中存在沉淀溶解平衡,形成的溶液中含有钙离子、碳酸根离子,空气中有二氧化碳,二氧化碳、碳酸根离子和水反应生成碳酸氢根离子,促使碳酸钙沉淀溶解平衡右移,所以可以用沉淀溶解平衡原理来解释;碳酸钡在水中存在沉淀溶解平衡,形成的溶液中含有钡离子、碳酸根离子,碳酸根离子能和氢离子反应生成二氧化碳、水,促使碳酸钡沉淀溶解平衡右移,所以可以用沉淀溶解平衡原理来解释;碳酸氢钠水解使其溶液呈碱性,硫酸铝水解使其溶液呈酸性,氢离子和氢氧根离子反应生成水,则碳酸氢钠和硫酸铝相互促进水解,从而迅速地产生二氧化碳,所以可以用盐类水解原理来解释泡沫灭火器灭火的原理。故能用沉淀溶解平衡原理来解释的是,故选A。3.化工生产中常用MnS作为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(B)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=Ksp(MnS)Ksp(CuS)解析:一般情况下,沉淀转化向Ksp小的方向进行,则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=c(Mn2+)c(Cu2+)=c(Mn2+)·c(S2-)c(Cu2+)·c(S2-) =Ksp(MnS)Ksp(CuS),D项正确。4.已知:25 时,CaCO3的Ksp=3.4×10-9,现将浓度为2×10-4 mol·L-1的Na2CO3溶液与某浓度CaCl2溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用CaCl2溶液的浓度应大于(B)A.3.4×10-2 mol·L-1B.6.8×10-5 mol·L-1C.3.4×10-5 mol·L-1D.1.7×10-5 mol·L-1解析:Na2CO3溶液的浓度为2×10-4 mol·L-1,与某浓度CaCl2溶液等体积混合后溶液中c(CO32-)=1×10-4 mol·L-1,c(CO32-)·c混(Ca2+)>Ksp时,会产生沉淀,得c混(Ca2+)>3.4×10-91×10-4 mol·L-1=3.4×10-5 mol·L-1,故原CaCl2溶液的浓度应大于2×3.4×10-5mol·L-1=6.8×10-5 mol·L-1,故B正确。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)5.硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料,也可用作印染媒染剂,医药上用于作催吐剂。已知25 时,KspZn(OH)2=1.0×10-17,Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5,则下列说法正确的是(D)A.在水中加入少量ZnSO4固体时,水的电离平衡向正反应方向移动,Kw增大B.在ZnSO4溶液中各离子的浓度关系为c(Zn2+)+c(H+)=c(OH-)+c(SO42-)C.在0.5 L 0.10 mol·L-1的ZnSO4溶液中加入等体积的0.02 mol·L-1的AgNO3溶液,即可生成Ag2SO4沉淀D.常温下,要除去0.20 mol·L-1 ZnSO4溶液中的Zn2+,要调节pH>8解析:温度不变,水的离子积常数Kw不变,A错误;根据电荷守恒,在ZnSO4溶液中各离子的浓度关系为2c(Zn2+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),且由于Zn2+水解,使得c(Zn2+)c(SO42-),B错误;在0.5 L 0.10 mol·L-1的ZnSO4溶液中加入等体积的0.02 mol·L-1的AgNO3溶液后,c(SO42-)=0.05 mol·L-1,c(Ag+)=0.01 mol·L-1,Qc=c2(Ag+)·c(SO42-)=5×10-6<Ksp(Ag2SO4),所以不会生成Ag2SO4沉淀,C错误;常温下,要除去0.20 mol·L-1ZnSO4溶液中的Zn2+,残留在溶液中的锌离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时就认为沉淀完全,c2(OH-)=KspZn(OH)2c(Zn2+) =1.0×10-171×10-5 mol2·L-2=1×10-12 mol2·L-2,c(OH-)=1×10-6 mol·L-1,则c(H+)=1×10-8 mol·L-1,pH>8,D正确。6.一种测定水样中溴离子浓度的实验步骤如下:向锥形瓶中加入处理后的水样25.00 mL,再加入几滴NH4Fe(SO4)2溶液;加入V1 mL c1 mol·L-1AgNO3溶液(过量),充分摇匀;用c2 mol·L-1KSCN标准溶液进行滴定,至终点时消耗标准溶液V2 mL。已知:Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ag+SCN-AgSCN(白色),Ksp(AgSCN)= 1×10-12下列说法不正确的是(B)A.滴定终点时,溶液变为红色B.该滴定法需在碱性条件下进行C.AgBr(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Br-(aq)的平衡常数K=0.77D.该水样中c(Br-)=c1V1-c2V225.00 mol·L-1解析:滴定终点时,SCN-与Fe3+反应,使溶液变为红色,A项正确;在碱性条件下,Fe3+生成氢氧化铁沉淀,B项不正确;K=c(Br-)c(SCN-)=Ksp(AgBr)Ksp(AgSCN)= 7.7×10-131×10-12=0.77,C项正确;达到滴定终点时,n(SCN-)+n(Br-)=n(Ag+), n(Br-)=c1V1×10-3 mol-c2V2×10-3 mol,c(Br-)=c1V1×10-3-c2V2×10-325.00×10-3 mol·L-1=c1V1-c2V225.00 mol·L-1,D项正确。7.已知298 K时,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(NiCO3)=1.0×10-7;pNi=-lg c(Ni2+),pB=-lg c(S2-)或-lg c(CO32-)。在含物质的量浓度相同的Na2S和Na2CO3的混合溶液中滴加Ni(NO3)2溶液产生两种沉淀(温度升高,NiS、NiCO3的Ksp均增大),298 K时,溶液中阳离子、阴离子浓度的负对数关系如图所示。下列说法错误的是(BC)A.常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度B.向d点溶液中加入对应阴离子的钠盐,b点向d点移动C.对于曲线,加热b点溶液(忽略水的蒸发),b点向c点方向移动D.m为3.5且曲线对应的阴离子是CO32-解析:298 K时,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(NiCO3)=1.0×10-7,NiS、NiCO3属于同种类型,常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度,A项正确;Ksp(NiS)<Ksp(NiCO3),则曲线代表NiS,曲线代表NiCO3,在d点溶液中存在沉淀溶解平衡,NiS(s)Ni2+(aq)+S2-(aq),加入Na2S,S2-浓度增大,平衡逆向移动,Ni2+浓度减小,d点向b点移动,B项错误;对于曲线,加热b点溶液,NiS的溶解度增大,S2-和Ni2+的浓度均增大,b点向a点方向移动,C项错误;曲线代表NiCO3,a点溶液中c(Ni2+)= c(CO32-),Ksp(NiCO3)=c(Ni2+)·c(CO32-)=1.0×10-7,c(Ni2+)=c(CO32-)=1.0×10-3.5 mol·L-1,m=3.5,且对应的阴离子是CO32-,D项正确。三、非选择题8.从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪(Sc2O3)的一种流程如图。回答下列问题。(1)先加入氨水调节pH=3,过滤,滤渣主要成分是;再向滤液中加入氨水调节pH=6,滤液中Sc3+的浓度为。(已知:KspMn(OH)2=1.9×10-13,KspFe(OH)3=2.6×10-39,KspSc(OH)3 =9.0×10-31) (2)用草酸“沉钪”。25 时pH=2的草酸溶液中c(C2O42-)c(H2C2O4)=(保留两位有效数字)。写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式: 。 已知Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2,Ka2(H2C2O4)=6.4×10-5解析:(1)废酸中含钪、钛、铁、锰等离子,洗涤“油相”已除去大量的钛离子,根据已知可以求出余下三种离子沉淀完全(离子浓度小于10-5 mol·L-1)的pH,发现锰离子沉淀完全时pH约为10,钪离子沉淀完全时pH约为5,而铁离子沉淀完全时pH约为3,所以先加入氨水调节pH=3,过滤,滤渣主要成分是Fe(OH)3;再向滤液中加入氨水调节pH=6,此时溶液中c(OH-)=10-8 mol·L-1,滤液中Sc3+的浓度为9.0×10-31(10-8)3 mol·L-1=9.0×10-7 mol·L-1。(2)25 时pH=2的草酸溶液中c(C2O42-)c(H2C2O4)=c(C2O42-)·c(H+)c(HC2O4-)× c(HC2O4-)·c(H+)c(H2C2O4)×1c2(H+)=Ka2(H2C2O4)×Ka1(H2C2O4)×1c2(H+)=6.4×10-5×5.9×10-2×1(10-2)23.8×10-2。“沉钪”得到草酸钪的离子方程式为2Sc3+3H2C2O4Sc2(C2O4)3+6H+。答案:(1)Fe(OH)39.0×10-7 mol·L-1(2)3.8×10-22Sc3+3H2C2O4Sc2(C2O4)3+6H+9.如图是某温度下,将足量的BaSO4固体溶于一定量水中达到溶解平衡后,假定溶液体积不变的情况下,加入Na2CO3使c(CO32-)增大过程中,溶液中c(Ba2+)和c(SO42-)的变化曲线。根据图中的数据分析、计算。(1)该温度下,BaSO4的Ksp=。 (2)当c(CO32-)大于 mol·L-1时开始有BaCO3沉淀生成;BaCO3的Ksp=。 (3)图像中代表沉淀转化过程中c(Ba2+)随c(CO32-)变化的曲线是(填“MP”或“MN”);沉淀转化的离子方程式为BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq),该反应的平衡常数K=。 (4)向1 L Na2CO3溶液中加入足量BaSO4固体,假定溶液体积不变,当溶液中c(CO32-)=1×10-3 mol·L-1时,溶解BaSO4的物质的量为mol。解析:(1)由图可知,c(CO32-)=0时,c(Ba2+)=c(SO42-)=1.0×10-5 mol·L-1,则有Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO42-)=1.0×10-10。(2)由图可知,当c(CO32-)>2.5×10-4 mol·L-1时,开始有BaCO3沉淀生成。图中c(CO32-)=2.5×10-4 mol·L-1时,c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1,则有Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(CO32-)=2.5×10-9。(3)BaSO4饱和溶液中存在沉淀溶解平衡,BaSO4(s)Ba2+(aq)+ SO42-(aq),加入Na2CO3,Ba2+与CO32-生成BaCO3沉淀,促使BaSO4的沉淀溶解平衡正向移动,溶液中c(SO42-)增大,c(Ba2+)减小,则MP为c(SO42-)的变化曲线,MN为c(Ba2+)的变化曲线。反应BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)的平衡常数K=c(SO42-)c(CO32-)=Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)=1.0×10-102.5×10-9=0.04。(4)当溶液中c(CO32-)=1×10-3 mol·L-1时,K=c(SO42-)c(CO32-)=0.04,则有c(SO42-)=0.04×1×10-3 mol·L-1=4×10-5 mol·L-1,故溶解BaSO4的物质的量为4×10-5 mol·L-1×1 L=4×10-5 mol。答案:(1)1.0×10-10(2)2.5×10-42.5×10-9(3)MN0.04(4)4×10-5
