1、课时提升作业 二十九难溶电解质的溶解平衡(45 分钟 100 分)一、选择题(本题包括 7 小题,每题 6 分,共 42 分)1.(2017济南模拟)下列说法中,正确的是( )A.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止B.Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱C.Ksp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关D.相同温度下,AgCl 在水中的溶解能力与在 NaCl 溶液中的相同【解析】选 C。难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀溶解平衡是动态平衡,沉淀和溶解速率相同,A 错误;K sp可用来判断相同类型的化合物在水中溶解度的大小,但是如果化合物的类
2、型不同,就不能进行直接判断,K sp越小的难溶电解质在水中的溶解能力不一定越弱,B 错误;沉淀溶解平衡存在溶度积常数,K sp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关,C 正确;相同温度下,AgCl在水中的溶解能力大于在 NaCl 溶液中的溶解能力,因为氯化钠溶液中氯离子对氯化银溶解起到抑制作用,D 错误。【加固训练】1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解【解析】选 B。A
3、 反应开始时,各离子的浓度没有必然的关系;B 正确;C沉淀溶解达到平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等;D 沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,溶液仍为饱和溶液,故平衡不发生移动。2.(2017朔州模拟)下列化学原理的应用,主要是利用沉淀溶解平衡原理来解释的是( )热纯碱溶液洗涤油污的能力强误将钡盐BaCl 2、Ba(NO 3)2当作食盐食用后,常用 0.5%的 Na2SO4溶液解毒溶洞、珊瑚的形成碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能泡沫灭火器灭火的原理A. B.C. D.【解析】选 A。都是利用盐的水解原理, 涉及沉淀的生成与沉淀的溶解,都可利用沉淀溶解平衡原理来解释。2
4、.(2017邢台模拟)一定温度下,难溶电解质 AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数 Ksp=cm(An+)cn(Bm-)称为难溶电解质的溶度积。已知下表数据:物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3Ksp(25)8.010-162.210-204.010-38完全沉淀时的 pH 范围9.6 6.4 3下列关于含有等物质的量的 CuSO4、FeSO 4、Fe 2(SO4)3的混合溶液的说法正确的是( )A.向该混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液,最先看到的是蓝色沉淀B.该混合溶液中 c(S )c(Cu 2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)54O24C.向该混合溶液中加入
5、适量氯水,调节 pH 到 45 后过滤,可获得纯净的 CuSO4溶液D.向该混合溶液中加入适量氨水,调节 pH 到 9.6 后过滤,将所得沉淀灼烧,可得到等物质的量的 CuO、FeO、Fe 2O3三种固体的混合物【解析】选 B。在滴加 NaOH 溶液的过程中,先生成 Fe(OH)3沉淀,故最先看到的是 Fe(OH)3红褐色沉淀,A 错误;假设 Cu2+、Fe2+、Fe3+均不水解,则 c(S )c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)=54,而这三种阳离子都O24可以水解,所以 c(S )c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)54,B 正确;氯O24水可将 Fe2+氧化为 Fe3
6、+,pH为 45 时,Fe 3+被完全沉淀,此时得到的并不是纯净的 CuSO4溶液,溶液中还含有极少量的 Fe3+,又因为加入了氯水,所以还引入了 Cl-,C错误;灼烧后得不到 FeO,因为在灼烧过程中,铁元素会完全转化为 Fe2O3,D错误。3.(2017枣庄模拟)硫酸锶(SrSO 4)在水中的沉淀溶解平衡曲线图如下。下列说法正确的是( )A.温度一定时,K sp(SrSO4)随 c(S )的增大而减小O24B.三个不同温度中,363K 时 Ksp(SrSO4)最大C.283K 时,图中 a 点对应的溶液是不饱和溶液D.283K 下的 SrSO4饱和溶液升温到 363K 后变为不饱和溶液【解
7、析】选 C。A.Ksp只与温度有关,错误,不选 A;B.当 c(S )相同时,O24在 313 K时 c(Sr2+)最大,所以三个不同温度中, 313K时 Ksp(SrSO4)最大,不选 B;C.a 点在 283K 的下方,属于不饱和溶液,正确,选C;D.283K 的硫酸锶饱和溶液升温到 363K 后会有晶体析出,还属于饱和溶液,错误,不 选 D。4.要使工业废水中的 Pb2+沉淀,可用 S2-、S 、C 等作沉淀剂,O24 O23已知 Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:化合物 PbSO4 PbCO3 PbS溶解度/g1.0310-41.8110-71.8410-14由上述数据可知,
8、沉淀剂最好选用( )A.S2- B.SO24C.C D.以上离子均可O23【解析】选 A。沉淀工业废水中的 Pb2+时,生成沉淀的反应进行得越完全越好,由于 PbS 的溶解度最小,故最好选硫化物作为沉淀剂。5.如图是 Ca(OH)2在温度分别为 T1、T 2时的两种沉淀溶解平衡曲线(图中浓度单位为 molL-1,与曲线对应的 Ksp=410-6, 1.6),34下列说法中正确的是世纪金榜导学号 30682372( )A.温度:T 1S(AgY)S(AgZ)(2)减小(3)1.010-6molL-1(4)能 Ksp(AgY)=1.010-12Ksp(AgZ)=8.710-1710.(16 分)根
9、据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题: 世纪金榜导学号 30682375(1)25向 50mL0.018molL-1的 AgNO3溶液中加入50mL0.020molL-1的盐酸,生成沉淀。已知该温度下,AgCl 的Ksp=1.810-10,忽略溶液的体积变化,请计算:完全沉淀后,溶液中 c(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 50mL0.001molL-1的盐酸,是否有白色沉淀生成?_(填“是”或“否”)。(2)在某温度下,K sp(FeS)=6.2510-18,FeS 饱和溶液中 c(H+)与c(S2-)之间存在关系:c2(H+)c(S2-)
10、=1.010-22,为了使溶液里 c(Fe2+)达到 1 molL-1,现将适量 FeS 投入其饱和溶液中,应调节溶液中的 c(H+)约为_。【解析】(1)反应前,n(Ag +)=0.018molL-10.05L=0.910-3mol,n(Cl-)=0.020molL-10.05L=110-3mol;反应后剩余的 Cl-为0.110-3mol,则混合溶液中, c(Cl-)=1.010-3molL-1,c(Ag+)=Ksp(AgCl)/c(Cl-)=1.810-7molL-1。H+没有参与反应,完全沉淀后,c(H+)=0.010molL-1,pH=2。因为加入的盐 酸中,c(Cl -)和反应后所
11、得溶液中的 c(Cl-)相同,c(Cl -)没有改变,c(Ag +)变小,所以Qc=c(Ag+)c(Cl-)Ksp(AgCl),没有沉淀产生。(2)根据 Ksp(FeS)得 c(S2-)= molL-1=6.2510-18molL-1,根6.2510181据 c2(H+)c(S2-)=1.010-22 得 c(H+)= molL-1=410-3molL-1。1.010226.251018答案:(1) 1.810-7molL-1 2 否(2)410-3molL-111.(16 分)(能力挑战题)(2017石家庄模拟)某学生探究AgCl、Ag 2S 沉淀转化的原因。步骤 现象.将 NaCl 与 A
12、gNO3溶液混合 产生白色沉淀.向所得固液混合物中加 Na2S 溶液沉淀变为黑色.滤出黑色沉淀,加入 NaCl 溶液 较长时间后,沉淀变为乳白色世纪金榜导学号 30682376(1)中的白色沉淀是_。(2)中能说明沉淀变黑的离子方程式是_ _,沉淀转化的主要原因是_。(3)滤出步骤中的乳白色沉淀,推测含有 AgCl。用浓硝酸溶解,产生红棕色气体,部分沉淀未溶解,过滤得到滤液 X 和白色沉淀Y。.向 X 中滴加 Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀.向 Y 滴加 KI 溶液,产生黄色沉淀由判断,滤液 X 中被检出的离子是_。由、可确认步骤中乳白色沉淀含有 AgCl 和另一种沉淀_。(4)该学生通过
13、如下对照实验确认了步骤中乳白色沉淀产生的原因:在 NaCl 的存在下,氧气将中黑色沉淀氧化。B:一段时间后,出现乳白色沉淀现象C:一段时间后,无明显变化A 中产生的气体是_。C 中盛放的物质 W 是_。该同学认为 B 中产生沉淀的反应如下(请补充完整):B 中 NaCl 的作用是_。【解析】(1)根据硝酸银与 NaCl 反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠,所以中的白色沉淀是 AgCl。(2)Ag2S 的溶解度比 AgCl 的溶解度更小,2AgCl+S 2- Ag2S+2Cl-,S2-与 Ag+结合生成更 难溶的 Ag2S,导致溶液中 Ag+浓度降低,使得Q(AgCl)Ksp(AgCl),平衡向 A
14、gCl 沉淀溶解的方向移动,这样白色沉淀转化为黑色沉淀。(3)实验证实滤液 X 中存在 S ,实验证实白色沉淀 Y 中存O24在 Ag+。由题给 信息,浓硝酸溶解乳白色沉淀时产生红棕色气体(NO 2),可知 S 是被硝酸氧化得到的产物。结合乳白色沉淀特征,另一种沉O24淀应为 S。(4)H2O2 在 MnO2 催化下分解生成氧气和水,所以 A 中产生的气体是 O2;根据 题给信息, 对照实验的目的是确认步骤中乳白色沉淀产生的原因是在 NaCl 存在下,氧气将中黑色沉淀氧化,则 C 中应无NaCl,盛放的物质 W 是 Ag2S 悬浊液。该反 应中氧化剂为氧气,氧化产物为 S,所以在反应物中应补充
15、NaCl 来配平,在根据化合价升降相等,原子守恒配平,则化学方程式为 2Ag2S+4NaCl+O2+ 2H2O 4AgCl+2S+4NaOH;2Ag2S+4NaCl+O2+2H2O 4AgCl+2S+4NaOH,该反应是可逆反应,Cl-结合 Ag2S 被氧化后生成的 Ag+,促使上述平衡右移,使氧化进行得更完全。答案:(1)AgCl(2)2AgCl(s)+S2-(aq) Ag2S(s)+2Cl-(aq) Ag2S 比 AgCl 的溶解度更小(3)S SO24(4)O2 Ag2S 的悬浊液4 NaCl 1 O2 2 SO2 将 Ag2S 氧化生成 S 时,有 Ag+游离出来, NaCl 中大量的 Cl-与游离的 Ag+结合成 AgCl 沉淀。由于 c(Ag+)减小,有利于 中反应平衡右移,B 中最终出现 乳白色沉淀