高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第八章水溶液中的離子平衡第27講難溶電解質(zhì)的溶解平衡習(xí)題（含解析）.docx

第27講難溶電解質(zhì)的溶解平衡測(cè)控導(dǎo)航表知識(shí)點(diǎn)基礎(chǔ)能力挑戰(zhàn)沉淀溶解平衡及其應(yīng)用1,310溶度積常數(shù)及其應(yīng)用2,4,56沉淀溶解平衡曲線7,8,9111.要使工業(yè)廢水中的重金屬離子Pb2+沉淀,可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑,已知Pb2+與這些離子形成的化合物的溶解度如下:化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.0310-41.8110-71.8410-14由上述數(shù)據(jù)可知,選用的沉淀劑最好為(B)A.硫酸鹽B.硫化物C.碳酸鹽D.以上沉淀劑均可解析:根據(jù)表格數(shù)據(jù),PbS的溶解度最小,因此選用硫化物最好,故B正確。2.已知25時(shí),RSO4(s)+C(aq)RCO3(s)+S(aq)的平衡常數(shù)K=1.75104,Ksp(RCO3)=2.8010-9,下列敘述中正確的是(C)A.向c(C)=c(S)的混合液中滴加RCl2溶液,首先析出RSO4沉淀B.將濃度均為610-6 mol/L的RCl2、Na2CO3溶液等體積混合后可得到RCO3沉淀C.25 時(shí),RSO4的Ksp約為4.910-5D.相同溫度下,RCO3在水中的Ksp大于在Na2CO3溶液中的Ksp解析:RSO4(s)+C(aq)RCO3(s)+S(aq)的平衡常數(shù)K=1.75104,Ksp(RSO4)=1.75104Ksp(RCO3)=1.751042.8010-9=4.910-5,C項(xiàng)正確;RSO4、RCO3屬于同種類型且Ksp(RSO4)Ksp(RCO3),向c(C)=c(S)的混合液中滴加RCl2溶液,首先析出RCO3沉淀,A項(xiàng)錯(cuò)誤;將濃度均為610-6 mol/L RCl2、Na2CO3溶液等體積混合后,c(R2+)=310-6 mol/L、c(C)=310-6 mol/L,此時(shí)的離子積Qc=c(R2+)c(C)=310-6310-6=910-12ZnS,MgCO3Mg(OH)2;溶解或電離出S2-的能力:FeSH2SCuS。則下列離子方程式錯(cuò)誤的是(D)A.Mg2+2HC+2Ca2+4OH-Mg(OH)2+2CaCO3+2H2OB.FeS+2H+Fe2+H2SC.Cu2+H2SCuS+2H+D.Zn2+S2-+2H2OZn(OH)2+H2S解析:MgCO3的溶解度大于Mg(OH)2,因此有Mg2+2HC+2Ca2+4OH-Mg(OH)2+2CaCO3+2H2O,A項(xiàng)正確;由于電離出S2-的能力:FeSH2SCuS,故有FeS+2H+Fe2+H2S,B項(xiàng)正確;同理可推出C項(xiàng)正確;因ZnS比Zn(OH)2更難溶,故發(fā)生反應(yīng):Zn2+S2-ZnS,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(2019河南信陽(yáng)高中模擬)已知25 時(shí),電離常數(shù)Ka(HF)=3.610-4,溶度積常數(shù)Ksp(CaF2)=1.4610-10?，F(xiàn)向1 L 0.2 molL-1HF溶液中加入1 L 0.2 molL-1CaCl2溶液,下列說(shuō)法正確的是(D)A.25 時(shí),0.1 molL-1HF溶液中pH=1B.Ksp(CaF2)隨溫度和濃度的變化而變化C.該體系中Ksp(CaF2)=D.該體系中有CaF2沉淀產(chǎn)生解析:HF為弱酸,不能完全電離,則25 時(shí),0.1 molL-1HF溶液中pH1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Ksp只與溫度有關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;由已知得Ksp(CaF2),C項(xiàng)錯(cuò)誤;兩溶液混合后,c(Ca2+)=0.1 molL-1,c(F-)=610-3 molL-1,則Qc=c2(F-)c(Ca2+)=3.610-6Ksp(CaF2),故體系中有CaF2沉淀產(chǎn)生,D項(xiàng)正確。5.已知25 時(shí),Ksp(Ag2S)=6.310-50、Ksp(AgCl)=1.510-16。某研究性學(xué)習(xí)小組探究AgCl、Ag2S沉淀轉(zhuǎn)化的原因。步驟現(xiàn)象.將NaCl與AgNO3溶液混合產(chǎn)生白色沉淀.向所得固液混合物中加Na2S溶液沉淀變?yōu)楹谏?濾出黑色沉淀,加入NaCl溶液較長(zhǎng)時(shí)間后,沉淀變?yōu)槿榘咨?1)中的白色沉淀是。(2)中能說(shuō)明沉淀變黑的離子方程式是,沉淀轉(zhuǎn)化的主要原因是。(3)濾出步驟中乳白色沉淀,推測(cè)含有AgCl。用濃HNO3溶解,產(chǎn)生紅棕色氣體,部分沉淀未溶解,過(guò)濾得到濾液X和白色沉淀Y。.向X中滴加Ba(NO3)2溶液,產(chǎn)生白色沉淀.向Y中滴加KI溶液,產(chǎn)生黃色沉淀由判斷,濾液X中被檢出的離子是。由、可確認(rèn)步驟中乳白色沉淀含有AgCl和另一種沉淀。(4)該學(xué)生通過(guò)如下對(duì)照實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了步驟中乳白色沉淀產(chǎn)生的原因:在NaCl存在下,氧氣將中黑色沉淀氧化?，F(xiàn)象B:一段時(shí)間后,出現(xiàn)乳白色沉淀C:一段時(shí)間后,無(wú)明顯變化A中產(chǎn)生的氣體是。C中盛放的物質(zhì)W是。該同學(xué)認(rèn)為B中產(chǎn)生沉淀的反應(yīng)如下(請(qǐng)補(bǔ)充完整):2Ag2S+2H2O4AgCl+4NaOH從平衡移動(dòng)的角度,解釋B中NaCl的作用: 。解析:(1)中NaCl與AgNO3溶液混合發(fā)生反應(yīng):Ag+Cl-AgCl,所以白色沉淀是AgCl。(2)水中存在AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),向所得固液混合物中加Na2S溶液,由于c(S2-)c2(Ag+)Ksp(Ag2S)=6.310-50,S2-與Ag+生成Ag2S使上述平衡正向移動(dòng),最終白色沉淀變黑,該反應(yīng)的離子方程式是2AgCl(s)+S2-Ag2S(s)+2Cl-。沉淀轉(zhuǎn)化的主要原因是Ag2S比AgCl溶解度更小或Ag2S的Ksp更小。(3)濾出黑色沉淀加入NaCl溶液,較長(zhǎng)時(shí)間后,沉淀變?yōu)槿榘咨?濾出步驟中乳白色沉淀,用濃HNO3溶解,產(chǎn)生紅棕色氣體,部分沉淀未溶解,過(guò)濾得到濾液X和白色沉淀Y,向X中滴加Ba(NO3)2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明X中含有S;向Y中滴加KI溶液,產(chǎn)生黃色沉淀,說(shuō)明白色沉淀Y為AgCl;可進(jìn)一步確定乳白色沉淀含有AgCl和單質(zhì)S。(4)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了步驟中乳白色沉淀產(chǎn)生的原因是在NaCl存在下,氧氣將中黑色沉淀氧化。所以在MnO2作催化劑條件下H2O2發(fā)生分解反應(yīng)生成O2,即A中產(chǎn)生的氣體是O2;C中盛放的物質(zhì)W是Ag2S的懸濁液;B中產(chǎn)生沉淀的反應(yīng)為2Ag2S+O2+4NaCl+2H2O4AgCl+2S+4NaOH。B中O2將Ag2S氧化生成S時(shí)有Ag+游離出來(lái),NaCl中大量的Cl-與游離的Ag+結(jié)合成AgCl沉淀。由于c(Ag+)減小,有利于中反應(yīng)平衡右移,B中最終出現(xiàn)乳白色沉淀。答案:(1)AgCl(2)2AgCl(s)+S2-Ag2S(s)+2Cl-Ag2S比AgCl溶解度更小(或Ag2S的Ksp更小) (3)SS(4)O2Ag2S的懸濁液 1O24NaCl2S O2將Ag2S氧化生成S時(shí)有Ag+游離出來(lái),NaCl中大量的Cl-與游離的Ag+結(jié)合成AgCl沉淀。由于c(Ag+)減小,有利于中反應(yīng)平衡右移,B中最終出現(xiàn)乳白色沉淀6.(2018江西南昌十所重點(diǎn)中學(xué)模擬)25 時(shí),在氫氧化鎂懸濁液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),已知25 時(shí) KspMg(OH)2=1.810-11,KspCu(OH)2=2.210-20。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A.若向Mg(OH)2懸濁液中加入少量NH4Cl(s),c(Mg2+)會(huì)增大B.若向Mg(OH)2懸濁液中滴加CuSO4溶液,沉淀將由白色逐漸變?yōu)樗{(lán)色C.若向Mg(OH)2懸濁液中加入適量蒸餾水,Ksp保持不變,故上述平衡不發(fā)生移動(dòng)D.若向Mg(OH)2懸濁液中加入少量Na2S(s),固體質(zhì)量將增大解析:向Mg(OH)2懸濁液中加入少量NH4Cl(s),c(OH-)減小,Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移動(dòng),c(Mg2+)會(huì)增大,A項(xiàng)正確;向Mg(OH)2懸濁液中滴加CuSO4溶液,由于KspMg(OH)2=1.810-11KspCu(OH)2=2.210-20,則白色氫氧化鎂沉淀將逐漸變?yōu)樗{(lán)色的氫氧化銅沉淀,B項(xiàng)正確;加入少量水,Ksp保持不變,但c(Mg2+)、c(OH-)減小,沉淀溶解平衡正向移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;向Mg(OH)2懸濁液中加入少量Na2S(s),由于S2-水解呈堿性,所以溶液中c(OH-)增大,Mg(OH)2沉淀溶解平衡逆向移動(dòng),有Mg(OH)2固體析出,固體質(zhì)量增大,D項(xiàng)正確。7.某溫度下,難溶物FeR的水溶液中存在平衡:FeR(s)Fe2+(aq)+R2-(aq),其沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(B)A.可以通過(guò)升溫實(shí)現(xiàn)由a點(diǎn)變到c點(diǎn)B.b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp等于a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的KspC.d點(diǎn)可能有沉淀生成D.該溫度下,Ksp=410-18解析:升高溫度,FeR溶液中Fe2+和R2-的濃度同時(shí)增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;沉淀溶解平衡曲線上的點(diǎn)均為平衡點(diǎn),溫度不變,Ksp不變,B項(xiàng)正確;d點(diǎn)相對(duì)于平衡點(diǎn)a點(diǎn),c(Fe2+)相同,c(R2-)小于a點(diǎn),沒(méi)有沉淀生成,C項(xiàng)錯(cuò)誤;選a點(diǎn)或b點(diǎn)計(jì)算,得Ksp(FeR)=210-18,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.(2018天津紅橋區(qū)一模)常溫下,取一定量的PbI2固體配成飽和溶液,T時(shí)刻改變某一條件,離子濃度變化如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(D)A.常溫下,PbI2的Ksp為210-6B.溫度不變,向PbI2飽和溶液中加入少量硝酸鉛濃溶液,平衡向左移動(dòng),Pb2+的濃度減小C.溫度不變,T時(shí)刻改變的條件可能是向溶液中加入了KI固體,PbI2的Ksp增大D.常溫下,Ksp(PbS)=810-28,向PbI2的懸濁液中加入Na2S溶液,反應(yīng)PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)為51018解析:根據(jù)圖像知常溫下平衡時(shí)溶液中c(Pb2+)、c(I-)分別是10-3 molL-1、210-3 molL-1,因此PbI2的Ksp=c(Pb2+)c2(I-)=410-9,A錯(cuò)誤;PbI2飽和溶液中存在平衡:PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),溫度不變,向PbI2飽和溶液中加入少量硝酸鉛濃溶液,Pb2+濃度增大,平衡逆向移動(dòng),最終平衡時(shí)Pb2+濃度仍然比原平衡時(shí)大,B錯(cuò)誤;根據(jù)圖像知T時(shí)刻改變的條件是增大碘離子濃度,溫度不變,PbI2的Ksp不變,C錯(cuò)誤;反應(yīng)PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K=51018,D正確。9.(2018山東濰坊二模)25 時(shí),用Na2SO4溶液沉淀Ba2+、Pb2+、Ca2+三種金屬離子(M2+),所需S最低濃度的負(fù)對(duì)數(shù)值p(S)=-lg c(S)與p(M2+)=-lg c(M2+)關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(D)A.Ksp(CaSO4)Ksp(PbSO4)Ksp(BaSO4)B.a點(diǎn)可表示CaSO4的飽和溶液,且c(Ca2+)=c(S)C.b點(diǎn)可表示PbSO4的不飽和溶液,且c(Pb2+)Ksp(PbSO4)Ksp(BaSO4),A錯(cuò)誤;根據(jù)圖像可知,a點(diǎn)在曲線上,可表示CaSO4的飽和溶液,但是c(Ca2+)c(S),B錯(cuò)誤;圖線中坐標(biāo)數(shù)值越大,對(duì)應(yīng)離子實(shí)際濃度越小,b點(diǎn)在曲線下方,表示 PbSO4的過(guò)飽和溶液,且c(Pb2+)=c(S),C錯(cuò)誤;由于Ksp(CaSO4)Ksp(BaSO4),溶解度較大的沉淀可以向溶解度更小的沉淀轉(zhuǎn)化,向Ba2+濃度為10-5 molL-1的廢水中加入CaSO4粉末,沉淀由CaSO4轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀,D正確。10.(2018江西贛州適應(yīng)性考試)鈹銅是廣泛應(yīng)用于制造高級(jí)彈性元件的良好合金。某科研小組從某廢舊鈹銅元件(含BeO:25%、CuS:71%、少量FeS和SiO2)中回收鈹和銅兩種金屬的工藝流程如下:已知:.鈹、鋁元素化學(xué)性質(zhì)相似.常溫下:KspCu(OH)2=2.210-20、KspFe(OH)3=4.01、KspMn(OH)2=2.110-13(1)濾液A的主要成分除NaOH外,還有(填化學(xué)式),寫出反應(yīng)中含鈹化合物與過(guò)量鹽酸反應(yīng)的離子方程式: 。(2)溶液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl,為提純BeCl2,選擇最合理步驟順序。a.加入過(guò)量的NaOHb.通入過(guò)量的CO2c.加入過(guò)量的氨水d.加入適量的HCle.過(guò)濾f.洗滌從BeCl2溶液中得到BeCl2固體的操作是 。(3)MnO2能將金屬硫化物中的硫元素氧化為硫單質(zhì),寫出反應(yīng)中CuS發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。若用濃HNO3溶解金屬硫化物,缺點(diǎn)是(任寫一條)。(4)溶液D中含c(Cu2+)=2.2 molL-1、c(Fe3+)=0.008 molL-1,c(Mn2+)=0.01 molL-1,逐滴加入稀氨水調(diào)節(jié)pH可依次分離,首先沉淀的是(填離子符號(hào)),為使銅離子開(kāi)始沉淀,常溫下應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH大于。解析:(1)廢舊鈹銅元件的成分有BeO、CuS、FeS、SiO2,根據(jù)信息,BeO屬于兩性氧化物,CuS、FeS不與氫氧化鈉溶液反應(yīng),SiO2屬于酸性氧化物,能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),因此濾液A中主要成分是NaOH、Na2SiO3、Na2BeO2;根據(jù)信息,Be與過(guò)量鹽酸反應(yīng)生成氯化鈹和水,其離子方程式為Be+4H+Be2+2H2O。(2)利用Be元素、鋁元素化學(xué)性質(zhì)相似,向溶液C中先加入過(guò)量的氨水,生成Be(OH)2沉淀,然后過(guò)濾、洗滌,再加入適量的HCl,生成BeCl2,合理步驟是cefd。為了抑制Be2+的水解,需要在HCl的氛圍中對(duì)BeCl2溶液蒸發(fā)結(jié)晶。(3)根據(jù)信息,CuS中S轉(zhuǎn)化為S單質(zhì),MnO2中Mn被還原為Mn2+,根據(jù)化合價(jià)升降法進(jìn)行配平,其化學(xué)反應(yīng)方程式為MnO2+CuS+2H2SO4S+MnSO4+CuSO4+2H2O;用濃硝酸作氧化劑,濃HNO3被還原成NO2,NO2有毒污染環(huán)境。(4)三種金屬陽(yáng)離子出現(xiàn)沉淀,根據(jù)濃度商與Ksp的關(guān)系,Cu2+開(kāi)始轉(zhuǎn)化成沉淀,c(OH-)= molL-1=110-10 molL-1,Fe3+開(kāi)始轉(zhuǎn)化成沉淀,c(OH-)=molL-1=10-12molL-1,Mn2+開(kāi)始轉(zhuǎn)化成沉淀,c(OH-)= molL-1=10-6 molL-1,因此首先沉淀的是Fe3+,為使Cu2+開(kāi)始沉淀,此時(shí)c(OH-)=110-10 molL-1,c(H+)= molL-1=10-4 molL-1,即pH=4,當(dāng)pH4時(shí),Cu2+出現(xiàn)沉淀。答案:(1)Na2SiO3、Na2BeO2Be+4H+Be2+2H2O(2)cefd在氯化氫氣流中蒸發(fā)結(jié)晶(或蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)向溶液中持續(xù)通入氯化氫氣體)(3)MnO2+CuS+2H2SO4S+MnSO4+CuSO4+2H2O產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體(4)Fe3+411.金屬氫氧化物在酸中溶解度不同,可以利用這一性質(zhì),控制溶液的pH,達(dá)到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH下的溶解度S/(molL-1)如圖所示