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1、学习必备 欢迎下载 课时 4 沉淀溶解平衡 (时间:45 分钟 分值:100 分)一、选择题(本题共 10 个小题,每题 5 分,共 50 分,每个小题只有一个选项符合题意。)1下列说法不正确的是()。AKsp只与难溶电解质的性质和温度有关 B由于 Ksp(ZnS)Ksp(CuS),所以 ZnS 在一定条件下可转化为 CuS C其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp不变 D两种难溶电解质作比较时,Ksp越小的电解质,其溶解度一定越小 解析 Ksp只与难溶电解质的性质和外界温度有关,故 A、C 正确。由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS),所以 ZnS 在一定条件下可转化为 CuS,B 正确。同类型
2、的难溶物(如 AgCl、AgBr、AgI),Ksp越小,溶解度越小,而不同类型的难溶物(如 Ag2SO4和 AgI),Ksp小的溶解度不一定小,需要进行换算,故 D 错误。答案 D 2某酸性化工废水中含有 Ag、Pb2等重金属离子。有关数据如下:难溶电 解质 AgI Ag2S PbI2 Pb(OH)2 PbS Ksp 8.31012 6.31050 7.1109 1.21015 3.41026 在废水排放之前,用沉淀法除去这两种离子,应该加入的试剂是()。A氢氧化钠 B硫化钠 C碘化钾 D氢氧化钙 解析 根据表格中的数据知,硫化银和硫化铅的溶度积很小,加入硫化钠能学习必备 欢迎下载 完全除去这
3、两种金属离子。答案 B 3(2014 烟台一轮质量检测)已知 AgCl 的溶解平衡:AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq),下列说法不正确的是()。A除去溶液中 Ag加盐酸盐比硫酸盐好 B加入 H2O,溶解平衡不移动 C用 NaCl 溶液代替蒸馏水洗涤 AgCl,可以减少沉淀损失 D反应 2AgCl(s)Na2SAg2S(s)2NaCl 说明溶解度:AgClAg2S 解析 加水能促进 AgCl 的溶解,平衡向溶解的方向移动,B 错误;A 项,AgCl 难溶,Ag2SO4微溶,正确;C 项,NaCl 溶液洗涤 AgCl 沉淀,可抑制AgCl 的溶解,正确。溶解度越小,沉淀越易转化,D 正确。答案
4、 B 4以 MnO2为原料制得的 MnCl2溶液中常含有 Cu2、Pb2、Cd2等金属离子,通过添加难溶电解质 MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,过滤除去包括 MnS 在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净物 MnCl2。根据上述实验事实,可推知 MnS 具有的相关性质是()。A具有吸附性 B溶解度与 CuS、PbS、CdS 等相同 C溶解度大于 CuS、PbS、CdS D溶解度小于 CuS、PbS、CdS 解析 根据题给信息“通过添加难溶电解质 MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀”,可知该除杂方法的原理是利用难溶物质溶解性差异将杂质转化为更难溶物质而除去,由此可以确定 C 选项正确。
5、答案 C 5 已知AgCl 的Ksp1.81010,在100 mL 0.01 mol L1KCl 溶液中加入1 mL 0.01 这个算式中算叫学习必备欢迎下载教式意图巩备欢迎固必欢这上完意图中上完图成集体订正计通过多种形的练生能够熟加几位减法做知识准读必这钟面图数说出能各是时师明长?叫学知识准读种学习必备 欢迎下载 mol L1 AgNO3溶液,下列说法正确的是()。A有 AgCl 沉淀析出 B无 AgCl 沉淀 C无法确定 D有沉淀但不是 AgCl 解析 因为 Ag与 Cl的浓度积大于 Ksp(AgCl),所以有 AgCl 沉淀析出。答案 A 6(2014 莱芜统考)已知常温下反应,NH3H
6、NH4(平衡常数为 K1),AgClAgCl(平衡常数为 K2),Ag2NH3Ag(NH3)2(平衡常数为K3)。、的平衡常数关系为 K1K3K2,据此所做的以下推测合理的是()。A氯化银不溶于氨水 B银氨溶液中加入少量氯化钠有白色沉淀 C银氨溶液中加入盐酸有白色沉淀 D银氨溶液可在酸性条件下稳定存在 解析 因为 K3K2,所以 Ag与 NH3的络合能力大于 Ag与 Cl之间沉淀能力,AgCl 溶于氨水,A、B 错误;由于 K1K3,所以在Ag(NH3)2Ag2NH3中加入 HCl,HNH3NH4,致使平衡右移,c(Ag)增大,AgCl=AgCl,D 错误,C 正确。答案 C 7常温时,Ksp
7、Mg(OH)21.11011,Ksp(AgCl)1.81010,Ksp(Ag2CrO4)1.91012,Ksp(CH3COOAg)2.3103,下列叙述不正确的是()。A浓度均为 0.2 mol L1的 AgNO3溶液和 CH3COONa 溶液等体积混合一定产生 CH3COOAg 沉淀 B将 0.001 mol L1的 AgNO3溶液滴入 0.001 mol L1的 KCl 和 0.001 mol L1的 K2CrO4溶液中,先产生 Ag2CrO4沉淀 CMg2为 0.11 mol L1的溶液中要产生 Mg(OH)2沉淀,溶液的 pH 要控制在 9 以上 这个算式中算叫学习必备欢迎下载教式意图
8、巩备欢迎固必欢这上完意图中上完图成集体订正计通过多种形的练生能够熟加几位减法做知识准读必这钟面图数说出能各是时师明长?叫学知识准读种学习必备 欢迎下载 D 在其他条件不变的情况下,向饱和AgCl 水溶液中加入NaCl 溶液,Ksp(AgCl)不变 解析 A 项,Ag CH3COO0.10.111022.3103,所以有CH3COOAg 沉淀生成,正确;B 项,使 Cl沉淀,所需 Ag浓度的最小值为Ag1.810100.0011.8107 mol L1,使 CrO24沉淀所需 Ag浓度的最小值为Ag1.910120.0014.36105 mol L1,所以先产生AgCl 沉淀,不正确;C 项,O
9、H1.110110.11105 mol L1,所以要产生 Mg(OH)2沉淀,pH 应控制在 9 以上;D 项,Ksp 只受温度影响。答案 B 8在 25 时,FeS 的 Ksp6.31018,CuS 的 Ksp1.31036,ZnS 的 Ksp1.31024。下列有关说法中正确的是()。A25 时,CuS 的溶解度大于 ZnS 的溶解度 B25 时,饱和 CuS 溶液中 Cu2的浓度为 1.31036 mol L1 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除去某溶液中的 Cu2,可以选用 FeS 作沉淀剂 解析 1 L 水中溶解的
10、 CuS 的质量为 1.3101896 g,同理1 L 水中溶解的 ZnS 的质量为 1.3101297 g,所以 CuS 的溶解度小于 ZnS 的溶解度,A、B 错误;FeS 的 Ksp大于 ZnS,所以 C 选项应只有 ZnS 生成;D 选项依据沉淀的转化,溶度积大的 FeS 可以转化为溶度积小的 CuS。答案 D 9(2013 潍坊模拟)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 Ksp41010,下列说法不正确的是 这个算式中算叫学习必备欢迎下载教式意图巩备欢迎固必欢这上完意图中上完图成集体订正计通过多种形的练生能够熟加几位减法做知识准读必这钟面图
11、数说出能各是时师明长?叫学知识准读种学习必备 欢迎下载()。A在 t 时,AgBr 的 Ksp为 4.91013 B在 AgBr 饱和溶液中加入 NaBr 固体,可使溶液由 c 点变到 b 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)平衡常数 K816 解析 根据图中c点的Ag和Br可得该温度下AgBr 的Ksp为4.91013,A 正确。在 AgBr 饱和溶液中加入 NaBr 固体后,Br增大,溶解平衡逆向移动,Ag减小,故 B 错。在 a 点时 QKsp,故为 AgBr 的不饱和溶液,C正确。选项 D 中 KClBr
12、Ksp AgClKsp AgBr,代入数据得 K816,D 正确。答案 B 10已知:pAglgAg,Ksp(AgCl)11012。如图是向 10 mL AgNO3溶液中逐渐加入 0.1 mol L1的 NaCl 溶液时,溶液的 pAg 随着加入 NaCl 溶液的体积(单位 mL)变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是提示:Ksp(AgCl)Ksp(AgI)()。A原 AgNO3溶液的物质的量浓度为 0.1 mol L1 B图中 x 点的坐标为(100,6)C图中 x 点表示溶液中 Ag被恰好完全沉淀 D把 0.1 mol L1的 NaCl 换成 0.1 mol L1 NaI 则图像
13、在终点后变为虚线部分 解析 A 项,加入 NaCl 之前,pAg0,所以AgNO31 mol L1,错误;B这个算式中算叫学习必备欢迎下载教式意图巩备欢迎固必欢这上完意图中上完图成集体订正计通过多种形的练生能够熟加几位减法做知识准读必这钟面图数说出能各是时师明长?叫学知识准读种学习必备 欢迎下载 项,由于Ag106 mol L1,所以 Ag沉淀完全,n(NaCl)n(AgNO3)0.01 L1 mol L10.01 mol,所以 V(NaCl)100 mL,B 正确,C 错误;若把 NaCl 换成 NaI,由于 Ksp(AgI)更小,所以Ag更小,D 错误。答案 B 二、非选择题(本题共 4
14、个小题,共 50 分)11(10 分)沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备、提纯以及科研等领域有广泛应用。已知 25 时,Ksp(BaSO4)11010,Ksp(BaCO3)1109。(1)将浓度均为 0.1 mol L1的 BaCl2溶液与 Na2SO4溶液等体积混合,充分搅拌后过滤,滤液中Ba2_mol L1。(2)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 BaCO3,应尽快用大量 0.5 mol L1Na2SO4溶液给患者
15、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 Ba2浓度仅为_mol L1。(3)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。CaSO4转化为 CaCO3的离子方程式为_ _。请分析 CaSO4转化为 CaCO3的原理:_。解析(1)由于 BaCl2溶液与 Na2SO4溶液反应生成硫酸钡沉淀,则溶液中Ba2与SO24相同,Ba2 Ksp BaSO4 1105mol L1。(2)Ba2 Ksp BaSO4SO2421010mol L1。答案(1)1105(2
16、)对于沉淀溶解平衡 BaSO4(s)Ba2(aq)SO24(aq),Ba2、SO24均不与 H这个算式中算叫学习必备欢迎下载教式意图巩备欢迎固必欢这上完意图中上完图成集体订正计通过多种形的练生能够熟加几位减法做知识准读必这钟面图数说出能各是时师明长?叫学知识准读种学习必备 欢迎下载 反应,平衡不能向溶解方向移动 21010(3)CaSO4(s)CO23(aq)CaCO3(s)SO24(aq)CaSO4存在沉淀溶解平衡,加入 Na2CO3溶液后,CO23与 Ca2结合生成溶解度更小的 CaCO3沉淀,Ca2浓度减小,使 CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动 12(12 分)(2013 济南四校
17、高三下学期联考)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(CO23)103mol L1,则 Ca2是否沉淀完全?_(填“是”或“否”)。已知c(Ca2)105 mol L1时可视为沉淀完全;Ksp(CaCO3)4.96109(2)已知:25 时,KspMg(OH)25.61012;酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH 范围如下:pH 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 L1的 AgNO3溶液中加入
18、 50 mL 0.020 mol L1的盐酸,生成沉淀。已知该温度下 AgCl 的 Ksp1.01010,忽略溶液的体积变化,请计算:完全沉淀后,溶液中Ag_。完全沉淀后,溶液的 pH_。如果向完全沉淀后的溶液中继续加入 50 mL 0 001 mol L1的盐酸,是否有白色沉淀生成?_(填“是”或“否”)。解析(1)根据 Ksp(CaCO3)Ca2 CO23496109,得Ca24.96109103mol L14.96106 mol L11104,H10,溶液为蓝色。(3)反应前,n(Ag)0.018 mol L10.05 L0.9103 mol,n(Cl)0.020 mol L10.05
19、L1103 mol;反应后剩余的 Cl为 0.1103 mol,则混合溶液中,Cl1.0103 mol L1,AgKsp(AgCl)/c(Cl)1.0107 mol L1。H没有参与反应,完全沉淀后,H0.010 mol L1,pH2。因为加入的盐酸中 c(Cl)和反应后所得溶液中的 c(Cl)相同,c(Cl)没有改变,c(Ag)变小,所以 Qc(Ag)c(Cl)4 的溶液中 Fe3一定不能大量存在 解析 中为了不引入杂质离子,应加入氨水使Fe3沉淀,而不能用 NaOH溶液。中根据溶解度表可知 Mg(OH)2易转化为 Fe(OH)3,因此在 MgCl2溶液中加入足量 Mg(OH)2除去 Fe3
20、,然后将沉淀一并过滤。中利用高价阳离子 Fe3极易水解的特点,据题意可知调节溶液的 pH4 可使 Fe3沉淀完全,为了不引入杂质离子,可使用 CuO、Cu(OH)2、CuCO3等。答案(1)氢氧化铁(2)氨水 不会引入新的杂质(3)2Fe3(aq)3Mg(OH)2(s)=3Mg2(aq)2Fe(OH)3(s)(4)ACDE 14(14 分)钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和 SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将 BaSO4和 SrSO4转化成难溶弱酸盐。已知:SrSO4(s)Sr2(aq)SO24(aq)Ksp2.
21、5107 mol2 L2 SrCO3(s)Sr2(aq)CO23(aq)Ksp2.5109 mol2 L2(1)将 SrSO4转化成 SrCO3的离子方程式为_ _ _,该反应的平衡常数表达式为_ _;该反应能发生的原因是_ 这个算式中算叫学习必备欢迎下载教式意图巩备欢迎固必欢这上完意图中上完图成集体订正计通过多种形的练生能够熟加几位减法做知识准读必这钟面图数说出能各是时师明长?叫学知识准读种学习必备 欢迎下载 _。(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)(2)对于上述反应,实验证明增大 CO23的浓度或降低温度都有利于提高 SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下,平衡常数 K 的变化情况(填“增大
22、”“减小”或“不变”):升高温度,平衡常数 K 将_;增大 CO23的浓度,平衡常数 K 将_。(3)已知,SrSO4和 SrCO3在酸中的溶解性与 BaSO4和 BaCO3类似,设计实验证明上述过程中 SrSO4是否完全转化成 SrCO3。实验所用的试剂为_;实验现象及其相应结论为_。解析(1)SrSO4转化成SrCO3的离子反应为SrSO4(s)CO23(aq)SrCO3(s)SO24(aq),平衡常数表达式为 KSO24CO23,根据沉淀转化的原理,该反应能够发生,是因为 Ksp(SrCO3)Ksp(SrSO4)。(2)降低温度有利于提高 SrSO4的转化率,说明降温平衡向正反应方向移动
23、,因此升高温度,平衡向逆反应方向移动,故平衡常数 K 减小。平衡常数只与温度有关,增大 CO23的浓度,平衡常数不变。(3)根据提供的信息,可以推断 SrSO4难溶于盐酸,而 SrCO3可溶于盐酸,因此向溶液中加入盐酸,若沉淀全部溶解,则 SrSO4完全转化成 SrCO3,若沉淀没有全部溶解,则 SrSO4没有完全转化成 SrCO3,需要注意的是,不能选择稀硫酸,因为 SrCO3与稀硫酸反应生成 SrSO4。答 案 (1)SrSO4(s)CO23(aq)SrCO3(s)SO24(aq)K SO24CO23 Ksp(SrCO3)Ksp(SrSO4),加入 CO23后,平衡 SrSO4(s)Sr2(aq)SO24(aq)正向移动,生成 SrCO3(2)减小 不变(3)盐酸 若沉淀完全溶解,则证明 SrSO4完全转化成 SrCO3,否则,未完全这个算式中算叫学习必备欢迎下载教式意图巩备欢迎固必欢这上完意图中上完图成集体订正计通过多种形的练生能够熟加几位减法做知识准读必这钟面图数说出能各是时师明长?叫学知识准读种学习必备 欢迎下载 转化 这个算式中算叫学习必备欢迎下载教式意图巩备欢迎固必欢这上完意图中上完图成集体订正计通过多种形的练生能够熟加几位减法做知识准读必这钟面图数说出能各是时师明长?叫学知识准读种
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