1、第 20讲 难溶电解质的溶解平衡教材习题回扣1(选修 4 P672 )下列说法中正确的是( )。A某物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水B不溶于水的物质溶解度为 0C绝对不溶解的物质是不存在的D某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为 02(选修 4 P673 )以 MnO2为原料制得的 MnCl2溶液中常含有 Cu2 、Pb 2 、Cd 2 等金属离子，通过添加过量难溶电解质 MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括 MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的 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
2、 等相同C溶解度大于 CuS、PbS、CdSD溶解度小于 CuS、PbS、CdS3(选修 4 P594 )为了除去 MgCl2酸性溶液中的 Fe3 ，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后，再向滤液中加入适量的盐酸，这种试剂是( )。ANH 3H2O BNaOHCNa 2CO3 DMgCO 3能力提升训练一、单项选择题1(2016 年海南卷)向含有 MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是( )。A c(CO ) B c(Mg2 )23C c(H ) D Ksp(MgCO3)2(2016 年江苏常州模拟)已知 25 时， Ka(HF)6.010 4 ， Ksp(
3、MgF2)5.010 11 。现向 1 L 0.2 molL1 HF溶液中加入 1 L 0.2 molL 1 MgCl2溶液。下列说法中正确的是( )。A25 时，0.1 molL 1 HF溶液中 pH1B0.2 molL 1 MgCl2溶液中离子浓度关系为 2c(Mg2 ) c(Cl ) c(H ) c(OH )C2HF(aq)Mg 2 (aq) MgF2(s)2H (aq)，该反应的平衡常数 K1.210 7D该反应体系中有 MgF2沉淀生成3(2015 年福建福州模拟)已知 Ksp(AgCl)1.5610 10 ， Ksp(AgBr)7.710 13 ， Ksp(Ag2CrO4)9.01
4、0 12 。某溶液中含有 Cl 、Br 和 CrO ，浓度均为 0.010 molL1 ，向该溶液中逐滴加24入 0.010 molL1 的 AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )。ACl 、Br 、CrO BCrO 、Br 、Cl 24 24CBr 、Cl 、CrO DBr 、CrO 、Cl 24 244常温下，有关物质的溶度积如表所示。物质 CaCO3 MgCO3 Ca(OH)2 Mg(OH)2 Fe(OH)3Ksp 4.96109 6.82106 4.68106 5.611012 2.641039下列有关说法不正确的是( )。A常温下，除去 NaCl溶液中的 MgCl2杂
5、质，选用 NaOH溶液比 Na2CO3溶液效果好B常温下，除去 NaCl溶液中的 CaCl2杂质，选用 Na2CO3溶液比 NaOH溶液效果好C向含有 Mg2 、Fe 3 的溶液中滴加 NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的 pH8 时， c(Mg2 )c(Fe3 )2.12510 21D无法利用 Ca(OH)2制备 NaOH5(2015 年山东德州一模)已知难溶性物质 K2SO4MgSO42CaSO4在水中存在如下平衡：K2SO4MgSO42CaSO4(s) 2Ca2 2K Mg 2 4SO ，不同温度下，K 的浸出浓度与溶浸时间24的关系如图所示，则下列说法错误的是( )。A向该体系中加入饱
6、和 NaOH溶液，溶解平衡向右移动B向该体系中加入饱和碳酸钠溶液，溶解平衡向右移动C升高温度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动D该平衡的 Ksp c(Ca2 )c(K )c(Mg2 )c(SO )246(2015 年浙江校级模拟)已知 T 时 AgCl的 Ksp210 10 ，在 T 时，Ag 2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )。A在 T 时，Ag 2CrO4的 Ksp为 1109B在饱和 Ag2CrO4溶液中加入 K2CrO4可使溶液由 Y点到 X点C在 T 时，以 0.01 molL1 AgNO3溶液滴定 20 mL 0.01 molL1 KCl和 0.0
7、1 molL1的 K2CrO4的混合溶液，Cl 先沉淀D在 T 时，AgCl 的溶解度大于 Ag2CrO47(2016 届福建福州一中质检)已知 Ag2SO4的 Ksp为 2.0105 ，将适量 Ag2SO4固体溶于 100 mL水中至刚好饱和，该过程中 Ag 和 SO 浓度随时间变化关系如下图。若 t1时刻在上述体系中加入24100 mL 0.020 molL1 Na2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示 t1时刻后 Ag 和 SO 浓度随时24间变化关系的是( )。A B C D二、非选择题8已知常温下，Cu(OH) 2的溶度积常数 Ksp210 20 。要使 c(Cu2 )0.2 mol
8、L1 的 CuSO4溶液中 Cu2 沉淀较为完全(使 Cu2 浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液中加入 NaOH溶液，使溶液的 pH为_。9某科研小组设计出利用工业废酸(10%H 2SO4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，方案如下图所示。已知：Fe(OH) 2为絮状沉淀难以过滤除去，各离子开始沉淀及完全沉淀时的 pH如下表所示。离子 开始沉淀时的 pH 完全沉淀时的 pHFe2 6.3 9.7Fe3 1.5 3.2Zn2 6.2 8.0请回答下列问题：(1)氧化铜锌矿中含有少量的 CuS和 ZnS，在 H2SO4的作用下 ZnS可以溶解而 CuS不溶，则相同温度下： Ksp
9、(CuS)_Ksp(ZnS)(填“” “”或“”)。(2)堆浸后加入 Fe粉发生的反应离子方程式为：_、_。(3)加入 A 物质的目的是_，物质 A可使用下列物质中的_(填字母，双选)。AKMnO 4 BO 2CH 2O2 DNaOH(4)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的 pH，pH 应控制在_范围之间。(5)溶液 B中主要溶质的化学式是_。10(2016 届湖北宜昌调研)草酸钴用途广泛，可用于指示剂和催化剂的制备。一种利用水钴矿(主要成分为 Co2O3，含少量 Fe2O3、Al 2O3、MnO、MgO、CaO 等)制取 CoC2O42H2O的工艺流程如下：已知：浸出液含有的阳离子主要有
10、H 、Co 2 、Fe 2 、Mn 2 、Ca 2 、Mg 2 、Al 3 等；部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH见下表：沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2完全沉淀的 pH 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8(1)浸出过程中加入 Na2SO3的目的是_。(2)将氯气通入到热的浓氢氧化钠溶液可以来制取 NaClO3，请写出该反应的离子方程式：_；实验需要制取 10.65 g NaClO3，需要的氯气由电解食盐水生成，若不考虑反应过程中的损失，则同时生成的氢气的体积为_(标准状况下)。(3)萃取剂对金属离子的萃取率与 pH的关系 ，如
11、图所示。滤液中加入萃取剂的作用是_；使用萃取剂最适宜的 pH是_(填选项序号)。A接近 2.0 B接近 3.0 C接近 5.0(4)“除钙、镁”是将溶液中 Ca2 与 Mg2 转化为 MgF2、CaF 2沉淀。已知 Ksp(MgF2)7.3510 11 ， Ksp(CaF2)1.0510 10 。当加入过量 NaF后，所得滤液 _。c Mg2 c Ca2 (5)为测定制得的无水草酸钴样品的纯度，现称取样品 m g，先用适当试剂将其转化，得到纯净的草酸铵溶液，再用过量的稀硫酸酸化，用 c molL1 高锰酸钾溶液去滴定，当溶液由_时(填颜色变化)，共用去高锰酸钾溶液 V mL，计算草酸钴样品的纯
12、度为_。(6)浓度均为 0.1 molL1 的 Na2SO3和 Na2CO3的混合溶液中，SO 、CO 、HSO 、HCO 浓23 23 3 3度从大到小的顺序为_。已知：H 2SO3 Ka11.5410 2 Ka21.0210 7H2CO3 Ka14.310 7 Ka25.610 11第 20讲 难溶电解质的溶解平衡【教材习题回扣】1C 2.C 3.D【能力提升训练】1A 解析：含有 MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡：MgCO 3(s) Mg2 (aq)CO (aq)，加23入少许浓盐酸， c(H )增大，H 与 CO 结合为 HCO 或 H2CO3，使 c(CO )减小，溶解平衡向正反2
13、3 3 23应方向移动， c(Mg2 )增大，而 Ksp(MgCO3)只与温度有关。2D 解析：HF 是弱酸，25 时，0.1 molL1 HF溶液中 pH1，A 错误；MgCl 2属于强酸弱碱盐，离子浓度关系为 c(Cl )2 c(Mg2 ) c(H ) c(OH )，B 错误；2HF(aq)Mg 2 (aq)MgF2(s) 2H (aq)，该反应的平衡常数 K c2 H c Mg2 c2 HF 7.210 3，C 错误；该反应体系中c2 H c2 F c Mg2 c2 HF c2 F K2a HFKsp MgF2c(Mg2 )c2(F ) Ksp(MgF2)，有 MgF2沉淀生成，D 正确
14、。3C 解析：析出沉淀时，AgCl 溶液中 c(Ag ) molL1 Ksp AgClc Cl 1.5610 100.01molL1 1.5610 8 molL1 ，AgBr溶液中 c(Ag ) molL1 7.710 11 molL1 ，Ksp AgBrc Br 7.710 130.01Ag2CrO4溶液中 c(Ag ) molL1 310 5 molL1 ，Ksp Ag2CrO4c CrO24 9.010 120.01c(Ag )越小，则越先生成沉淀，所以种阴离子产生沉淀的先后顺序为 Br 、Cl 、CrO 。244D 解析：A 项中 Ksp Ksp(MgCO3)，所以用 NaOH溶液可使
15、 Mg2 沉淀更完全；同理可知 B正确；C项中 pH8 即 c(OH )110 6 molL1 ，当两种沉淀共存时，有 c Mg2 c2 OH c Fe3 c3 OH ，代入数据，则有题中结果，C 正确；D 项可用下述反应实现：Ca(OH)KspMg OH 2KspFe OH 32Na 2CO3=CaCO32NaOH， D错误。5D 解析：加入饱和 NaOH溶液，OH 和 Mg2 结合生成 Mg(OH)2沉淀， c(Mg2 )减小，溶解平衡右移，A 项正确；加入饱和碳酸钠溶液，CO 和 Ca2 结合生成 CaCO3沉淀，23c(Ca2 )减小，溶解平衡右移，B 项正确；由图可知，升高温度，反应
16、速率增大，且 c(K )增大，说明平衡正向移动，C 项正确；该平衡的 Ksp c2(Ca2 )c2(K )c(Mg2 )c4(SO )，D 项错误。246C 解析：Ag 2CrO4的沉淀溶剂平衡为：Ag 2CrO4(s) 2Ag (aq)CrO (aq)，24Ksp c2(Ag )c(CrO )(10 3 )2106 10 12 ，A 错误；在饱和 Ag2CrO4溶液中加入 K2CrO4仍为24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，B 错误； Ksp(Ag2CrO4) c2(Ag )c(CrO )110 12 ， Ksp(AgC
17、l) c(Ag )c(Cl )2.0241010 ，以 0.01 molL1 AgNO3溶液滴定 20 mL 0.01 molL1 KCl和 0.01 molL1 的 K2CrO4的混合溶液， c(CrO )0.01 molL1 ，则 c(Ag ) 10 5 molL1 ；0.01 molL1 2410 120.01KCl溶液中， c(Cl )0.01 molL1 ，则 c(Ag ) 210 8 molL1 ，所以先析出210 100.01氯化银沉淀，C 正确；则 S(AgCl) 1.4110 5 ，而 S(Ag2CrO4)Ksp 210 10 104 ，所以在 t 时，AgCl 的溶解度小于
18、 Ag2CrO4，D 错误。3Ksp4 3227B 解析：Ag 2SO4刚好为 100 mL的饱和溶液，因为 c(Ag )0.034 molL 1 ，所以 c(SO )240.017 molL 1 ；当加入 100 mL 0.020 molL1 Na2SO4溶液后， c(SO )0.0185 molL 1 ，24c(Ag )0.017 molL 1 (此时 Qc Ksp)。由计算可知选 B。86 解析：要使铜离子浓度降至原来的千分之一，则 c(Cu2 )210 4 molL1 ，c(OH )10 8 molL1 ，则 pH6。9(1)(2)Fe2H =Fe2 H 2 FeCu 2 =Fe2 C
19、u(书写不分先后)(3)将 Fe2 氧化成 Fe3 ，以便使 Fe元素形成 Fe(OH)3沉淀完全分离 BC(4)3.26.2 (5)(NH 4)2SO410(1)将 Co3 、Fe 3 还原(2)3Cl26OH ClO 5Cl 3H 2O 6.72 L= = = = = 3(3)除去 Mn2 B (4)0.7(5)无色变为浅紫色(或紫红色)，且半分钟内不变色 100%0.3675cVm (或 36.75cVm %)(6)c(SO )c(CO )c(HCO )c(HSO )23 23 3 3解析：(1)对比水钴矿的成分和浸出液中含有的阳离子，加入 Na2SO3的目的是把 Fe3 Fe2 、Co
20、 3 Co 2 ，即将 Co3 、Fe 3 还原。(2)氯气在加热条件下和浓碱反应生成 NaClO3，发生的离子反应方程式为 3Cl26OH ClO 5Cl 3H 2O。电解食盐水的反应方程式为= = = = = 32NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2，可建立关系式：3H 23Cl 2NaClO 3，因此生成的= = = = =电 解 氢气的体积为 322.4 Lmol1 6.72 L。(3)根据流程图，加入萃取剂的目的10.65 g106.5 gmol 1是除去 Mn2 ，根据萃取率和 pH的关系，当 pH3 时，Mn 2 萃取率高，Co 2 萃取率低。(4) 0.7。(5)根据得
21、失电子c Mg2 c Ca2 c Mg2 c2 F c Ca2 c2 F Ksp MgF2Ksp CaF2 7.3510 111.0510 10数目守恒 n(C2O )21 V103 c5，解得 n(C2O )2.510 3 cV mol， n(CoC2O4)24 24 n(C2O )2.510 3 cV mol，纯度为24100% 100%或 %。(6)根据盐类水解的规律，2.510 3cV mol147m 0.3675cVm 36.75cVm越弱越水解，根据电离平衡常数，电离平衡常数越大，酸性越强，得出离子浓度大小顺序是： c(SO)c(CO )c(HCO )c(HSO )。23 23 3 3
