2023新教材人教版化學(xué)作業(yè)與測評(píng)第3章 第4節(jié) 素養(yǎng)提升練

化學(xué)選擇性必修1［人教版］作業(yè)與測評(píng)素養(yǎng)提升練(建議用時(shí)：40分鐘)一、選擇題1．現(xiàn)將足量的AgCl分別放入下列物質(zhì)中，溶解度由大到小的排列順序是()①20mL0.01mol·L－1KCl溶液②30mL0.02mol·L－1CaCl2溶液③40mL0.03mol·L－lHCl溶液④10mL蒸餾水⑤50mL0.05mol·L－1AgNO3溶液A．①>②>③>④>⑤B．④>①>③>②>⑤C．⑤>④>②>①>③D．④>③>⑤>②>①答案B解析溶解度與溶液的體積無關(guān)，由AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)可知，溶液中c(Ag＋)或c(Cl－)越大，上述平衡逆向移動(dòng)程度越大，溶解度越小，故溶解度由大到小的順序即是c(Ag＋)或c(Cl－)由小到大的順序。[誤區(qū)警示]比較難溶電解質(zhì)的溶解度大小的誤區(qū)誤區(qū)：難溶電解質(zhì)的Ksp越小，其溶解度越小。分析：①Ksp可以反映難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力，但不能直接依據(jù)Ksp比較其溶解度的大小，要考慮難溶電解質(zhì)的組成。②當(dāng)難溶電解質(zhì)的陰、陽離子個(gè)數(shù)比相同時(shí)(如AB、AB2型等)，Ksp越大，難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)，其溶解度越大。2．下列說法不正確的是()A．將飽和Na2SO4溶液加入飽和澄清石灰水中，有白色沉淀產(chǎn)生，說明Ksp[Ca(OH)2]>Ksp(CaSO4)B．溶解度BaSO4<BaCO3，但可以使BaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀C．鍋爐中沉積的CaSO4可用Na2CO3溶液浸泡后，再將不溶物用稀鹽酸溶解去除D．已知25℃時(shí)，Ksp[Co(OH)2]＝2.0×10－15，Ksp[Fe(OH)2]＝4.9×10－17，則該溫度下Co(OH)2和Fe(OH)2的混合懸濁液中，eq\f(c（Fe2＋）,c（Co2＋）)＝2.45×10－2答案A解析將飽和Na2SO4溶液加入飽和澄清石灰水中，有白色沉淀產(chǎn)生，說明CaSO4的溶解度小，但Ca(OH)2與CaSO4的組成類型不同，故不能比較二者Ksp的大小，A錯(cuò)誤。3．常溫下有關(guān)物質(zhì)的溶度積如下，下列說法不正確的是()物質(zhì)CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)3Ksp4.96×10－96.82×10－64.68×10－65.61×10－122.64×10－39A.常溫下，除去NaCl溶液中的MgCl2雜質(zhì)，選用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好B．常溫下，除去NaCl溶液中的CaCl2雜質(zhì)，選用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好C．向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH＝8時(shí)，c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝2.125×1021D．無法利用Ca(OH)2制備NaOH答案D解析由題表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)Mg2＋除盡時(shí)(≤10－5mol·L－1)，所需OH－濃度小于COeq\o\al(2－,3)濃度，所以用NaOH溶液可使Mg2＋沉淀更完全，A正確；同理B正確；pH＝8即c(OH－)＝1×10－6mol·L－1，當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，有eq\f(c（Mg2＋）·c2（OH－）,c（Fe3＋）·c3（OH－）)＝eq\f(Ksp[Mg（OH）2],Ksp[Fe（OH）3])，代入數(shù)據(jù)，則有題述結(jié)果，C正確；制備NaOH可用反應(yīng)Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH實(shí)現(xiàn)，D錯(cuò)誤。4．已知如下物質(zhì)的溶度積常數(shù)：FeS：Ksp＝6.3×10－18；CuS：Ksp＝6.3×10－36。下列說法正確的是()A．同溫度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度B．一定溫度下，向飽和FeS溶液中加入少量Na2S固體后，Ksp(FeS)變小C．向含有等物質(zhì)的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出現(xiàn)的沉淀是FeSD．除去工業(yè)廢水中的Cu2＋，可以選用FeS作沉淀劑答案D解析A項(xiàng)，由于FeS的Ksp大，且FeS與CuS的Ksp表達(dá)式是相同類型的，因此同溫下FeS的溶解度比CuS的大；B項(xiàng)，Ksp不隨濃度變化而變化，它只與溫度有關(guān)；C項(xiàng)，先達(dá)到CuS的Ksp，先出現(xiàn)CuS沉淀；D項(xiàng)，向含有Cu2＋的工業(yè)廢水中加入FeS，F(xiàn)eS會(huì)轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS，可以用FeS作沉淀劑。5．在25℃時(shí)，碳酸鈣在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，已知25℃時(shí)硫酸鈣的Ksp＝9.1×10－6。下列說法不正確的是()A．除去鍋爐水垢中硫酸鈣的辦法是將其轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，然后用酸去除B．圖中b點(diǎn)碳酸鈣的結(jié)晶速率大于其溶解速率C．通過蒸發(fā)，可使溶液由a點(diǎn)變化到c點(diǎn)D．在25℃時(shí)，反應(yīng)CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)的平衡常數(shù)K＝3250答案C解析CaSO4存在沉淀溶解平衡：CaSO4(s)Ca2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，加入較濃的Na2CO3溶液，Ca2＋與COeq\o\al(2－,3)結(jié)合生成CaCO3沉淀，使CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，CaCO3與稀鹽酸等反應(yīng)生成可溶性鈣鹽而除去，A正確。圖中b點(diǎn)位于溶解平衡曲線的右上側(cè)，此時(shí)c(Ca2＋)、c(COeq\o\al(2－,3))均大于該條件下的平衡濃度，應(yīng)生成CaCO3沉淀，使c(Ca2＋)及c(COeq\o\al(2－,3))減小，故b點(diǎn)CaCO3的結(jié)晶速率大于溶解速率，B正確。圖中a→c點(diǎn)轉(zhuǎn)化，c(COeq\o\al(2－,3))不變，c(Ca2＋)增大，而蒸發(fā)濃縮時(shí)，c(Ca2＋)、c(COeq\o\al(2－,3))均增大，故不能使溶液由a點(diǎn)變化到c點(diǎn)，C錯(cuò)誤。由圖可得Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))＝7.0×10－5×4.0×10－5＝2.8×10－9；25℃時(shí)，反應(yīng)CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c（SOeq\o\al(2－,4)）,c（COeq\o\al(2－,3)）)＝eq\f(Ksp（CaSO4）,Ksp（CaCO3）)＝eq\f(9.1×10－6,2.8×10－9)＝3250，D正確。6．工業(yè)上可通過如圖所示流程回收鉛酸蓄電池中的鉛，下列有關(guān)說法不正確的是()A．PbSO4在水中存在沉淀溶解平衡：PbSO4(s)Pb2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)B．生成PbCO3的離子方程式為PbSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)PbCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)C．pH：濾液<飽和Na2CO3溶液D．濾液中Pb2＋濃度為0答案D解析PbSO4為難溶電解質(zhì)，在水溶液中存在沉淀溶解平衡：PbSO4(s)Pb2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，A正確；PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3的離子方程式為PbSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)PbCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，B正確；向鉛膏中加入飽和Na2CO3溶液后，COeq\o\al(2－,3)參與沉淀轉(zhuǎn)化，SOeq\o\al(2－,4)進(jìn)入溶液中，則溶液堿性變?nèi)酰詐H：濾液<飽和Na2CO3溶液，C正確；難溶電解質(zhì)在水溶液中總會(huì)有少量溶解，故濾液中存在Pb2＋，只是濃度較小，D錯(cuò)誤。7．硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，下列說法正確的是()A．283K時(shí)，圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液是不飽和溶液B．三個(gè)不同溫度下，363K時(shí)Ksp(SrSO4)最大C．溫度一定時(shí)，Ksp(SrSO4)隨c(SOeq\o\al(2－,4))的增大而減小D．283K下的SrSO4飽和溶液升溫到363K后變?yōu)椴伙柡腿芤捍鸢窤解析由圖可知，a點(diǎn)離子積Q<Ksp(283K)，故a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液是不飽和溶液，A正確；由圖可知，363K時(shí)Ksp(SrSO4)最小，B錯(cuò)誤；Ksp(SrSO4)只與溫度有關(guān)，溫度不變，Ksp(SrSO4)不變，與c(SOeq\o\al(2－,4))無關(guān)，C錯(cuò)誤；由圖及分析可知溫度由283K升高到363K時(shí)，SrSO4飽和溶液中會(huì)析出SrSO4沉淀，且溶液仍飽和，D錯(cuò)誤。8．(2022·菏澤高二月考)某同學(xué)為了驗(yàn)證難溶的氯化銀在水中也存在沉淀溶解平衡，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。下列說法正確的是()A．步驟①中應(yīng)加入過量的AgNO3溶液B．步驟①中應(yīng)使NaCl溶液過量C．步驟②中現(xiàn)象是無沉淀產(chǎn)生D．步驟②中選用的AgNO3溶液濃度應(yīng)小于步驟①答案A解析為了驗(yàn)證難溶的氯化銀在水中也存在沉淀溶解平衡，需要證明在氯化鈉溶液中加入過量的硝酸銀溶液完全反應(yīng)后的濾液中還存在氯離子，由圖可知：步驟①中應(yīng)加入過量的AgNO3溶液，使NaCl完全反應(yīng)，A正確，B錯(cuò)誤；步驟②中現(xiàn)象是產(chǎn)生了白色沉淀，這樣才能證明濾液中氯離子的存在，C錯(cuò)誤；步驟②中選用的AgNO3溶液濃度應(yīng)大于步驟①，D錯(cuò)誤。9．(2022·山西太原五中高二月考)已知相同溫度下，Ksp(CaSO4)＝9.0×10－6，Ksp(CaCO3)＝5.0×10－9，Ksp(CaF2)＝1.5×10－10，某溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)和F－，濃度均為0.010mol·L－1，向該溶液中逐滴加入0.010mol·L－1CaCl2溶液時(shí)，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)?)A．SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、F－ B．COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、F－C．COeq\o\al(2－,3)、F－、SOeq\o\al(2－,4) D．F－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)答案C解析根據(jù)溶度積的定義可知，在該溶液中，分別有c(Ca2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))＝9.0×10－6，c(Ca2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))＝5.0×10－9，c(Ca2＋)·c2(F－)＝1.5×10－10，則在該溶液中滴加CaCl2溶液產(chǎn)生CaSO4、CaCO3、CaF2沉淀時(shí)，所需c(Ca2＋)分別為9.0×10－4mol·L－1、5.0×10－7mol·L－1、1.5×10－6mol·L－1，所以這三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)镃Oeq\o\al(2－,3)、F－、SOeq\o\al(2－,4)。10．依據(jù)下表有關(guān)鐵難溶化合物的溶度積，說法正確的是()化合物溶度積(25℃)化合物溶度積(25℃)FeCO33.2×10－11Fe(OH)34.0×10－38Fe(OH)28.0×10－11FeS6.3×10－18A.在c(COeq\o\al(2－,3))＝0.1mol·L－1溶液中，c(Fe2＋)≥3.2×10－10mol·L－1B．將FeCl2和FeCl3溶液分別調(diào)至pH＝10，則c(Fe2＋)<c(Fe3＋)C．增加溶液的酸性，有利于將Fe2＋沉淀為FeS和FeCO3D．將反應(yīng)液中的Fe2＋氧化為Fe3＋，有利于將鐵從溶液中除凈答案D解析FeCO3的溶度積常數(shù)表達(dá)式為Ksp(FeCO3)＝c(Fe2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))，溶液中c(COeq\o\al(2－,3))＝0.1mol·L－1，則有c(Fe2＋)≤eq\f(Ksp（FeCO3）,c（COeq\o\al(2－,3)）)＝eq\f(3.2×10－11,0.1)mol·L－1＝3.2×10－10mol·L－1，A錯(cuò)誤；Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－11，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，故將FeCl2和FeCl3溶液分別調(diào)至pH＝10，c(Fe2＋)＝eq\f(Ksp[Fe（OH）2],c2（OH－）)＝8.0×10－3mol·L－1，c(Fe3＋)＝eq\f(Ksp[Fe（OH）3],c3（OH－）)＝4.0×10－26mol·L－1，則有c(Fe2＋)>c(Fe3＋)，B錯(cuò)誤；增加溶液的酸性，促進(jìn)FeS和FeCO3的溶解，不利于沉淀的生成，C錯(cuò)誤；將Fe2＋氧化為Fe3＋，有利于生成Fe(OH)3沉淀而除去，D正確。二、非選擇題11．痛風(fēng)是以關(guān)節(jié)炎反復(fù)發(fā)作及產(chǎn)生腎結(jié)石為特征的一類疾病，關(guān)節(jié)炎的原因歸結(jié)于在關(guān)節(jié)滑液中形成了尿酸鈉(NaUr)晶體，有關(guān)平衡如下：①HUr(尿酸，aq)Ur－(尿酸根離子，aq)＋H＋(aq)(37℃時(shí)，Ka＝4.0×10－6)②NaUr(s)Ur－(aq)＋Na＋(aq)(1)37℃時(shí)，1.0L水中最多可溶解8.0×10－3mol尿酸鈉，此溫度下尿酸鈉的Ksp為______________。(2)關(guān)節(jié)炎發(fā)作多在冬天，這說明溫度降低時(shí)，尿酸鈉的Ksp________(填“增大”“減小”或“不變”)，生成尿酸鈉晶體的反應(yīng)是________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。(3)37℃時(shí)，某尿酸結(jié)石病人尿液中尿酸分子和尿酸根離子的總濃度為2.0×10－3mol·L－1，其中尿酸分子的濃度為5.0×10－4mol·L－1，該病人尿液的c(H＋)為________(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，pH________(填“>”“<”或“＝”)7。答案(1)6.4×10－5(2)減小放熱(3)1.33×10－6mol·L－1<解析(1)尿酸鈉的Ksp＝c(Na＋)·c(Ur－)＝8.0×10－3×8.0×10－3＝6.4×10－5。(2)由題給信息，關(guān)節(jié)炎是因?yàn)樾纬闪四蛩徕c晶體，說明反應(yīng)②的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，Ksp減小。溫度降低平衡逆向移動(dòng)，說明生成尿酸鈉晶體的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(3)c(HUr)＝5.0×10－4mol·L－1，c(Ur－)＝2.0×10－3mol·L－1－5.0×10－4mol·L－1＝1.5×10－3mol·L－1，根據(jù)Ka＝eq\f(c（H＋）·c（Ur－）,c（HUr）)，得c(H＋)＝eq\f(4.0×10－6×5.0×10－4,1.5×10－3)mol·L－1≈1.33×10－6mol·L－1。12．(1)氧化鐵化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，催化活性高，具有良好的耐光性、耐熱性和對(duì)紫外線的屏蔽性，從某種工業(yè)酸性廢液(主要含Na＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4))中回收氧化鐵流程如圖所示。已知：常溫下Ksp[Mg(OH)2]＝1.2×10－11；Ksp[Fe(OH)2]＝2.2×10－16；Ksp[Fe(OH)3]＝3.5×10－38；Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33。①寫出在該酸性廢液中通入空氣時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_____________________________，寫出使用空氣的優(yōu)點(diǎn)：____________________。②常溫下，在pH＝5的溶液中，F(xiàn)e3＋可存在的最大物質(zhì)的量濃度為________________。③用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH，在pH＝5時(shí)將Fe(OH)3沉淀析出，此時(shí)沉淀中可能混有的雜質(zhì)是________(填化學(xué)式，下同)，用________試劑可將其除去。(2)查閱資料可知，常溫下，H2SO3：Ka1＝1.7×10－2，Ka2＝6.0×10－8。NH3·H2O：Kb＝1.8×10－5。Ksp(AgCl)＝1.76×10－10。①若將等物質(zhì)的量的SO2與NH3溶于水充分反應(yīng)，所得溶液呈________性。②銀氨溶液中存在下列平衡：Ag＋(aq)＋2NH3·H2O(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)＋2H2O(l)K1＝1.10×107。常溫下可逆反應(yīng)AgCl(s)＋2NH3·H2O(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)＋Cl－(aq)＋2H2O(l)的化學(xué)平衡常數(shù)K2＝________(保留兩位有效數(shù)字)。答案(1)①4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O成本低且無污染②3.5×10－11mol·L－1③Al(OH)3NaOH(2)①酸②1.9×10－3解析(1)①酸性廢液中通入空氣時(shí)，F(xiàn)e2＋被空氣中的氧氣所氧化，離子方程式為4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O。該方法的優(yōu)點(diǎn)是成本低且無污染。②溶液pH＝5，則c(OH－)＝10－9mol·L－1，根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]＝3.5×10－38可計(jì)算出c(Fe3＋)為3.5×10－11mol·L－1。③根據(jù)Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33，可計(jì)算出溶液pH＝5時(shí)，c(Al3＋)＝1.0×10－6mol·L－1，Al3＋也完全沉淀，故可能混有的雜質(zhì)是Al(OH)3。Al(OH)3溶于強(qiáng)堿，而Fe(OH)3不溶，故可用NaOH溶液除去。(2)②Ag＋(aq)＋2NH3·H2O(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)＋2H2O(l)K1＝eq\f(c{[Ag（NH3）2]＋},c（Ag＋）·c2（NH3·H2O）)，AgCl(s)＋2NH3·H2O(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)＋Cl－(aq)＋2H2O(l)K2＝eq\f(c（Cl－）·c{[Ag（NH3）2]＋},c2（NH3·H2O）)＝eq\f(c（Cl－）·c{[Ag（NH3）2]＋},c2（NH3·H2O）)×eq\f(c（Ag＋）,c（Ag＋）)＝K1×Ksp(AgCl)＝1.10×107×1.76×10－10≈1.9×10－3。13．三鹽(3PbO·PbSO4·H2O，相對(duì)分子質(zhì)量為990)可用作聚氯乙烯的熱穩(wěn)定劑，不溶于水。以鉛泥(主要成分為PbO、Pb及PbSO4等)為原料制備三鹽的工藝流程如下圖所示。已知：Ksp(