2021届一轮复习苏教版新课程版 难溶电解质的沉淀溶解平衡 作业

难溶电解质的沉淀溶解平衡1.(2019·全国卷Ⅱ)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。

硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

下列说法错误的是( )A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度B.图中各点对应的K sp的关系为K sp(m)=K sp(n)<K sp(p)<K sp(q)C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动【解析】选B。

图中p、q对应纵横坐标数值相等,即c(Cd2+)=c(S2-),则a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度,A正确;图中m、n、p 点对应的温度相同,小于q点对应的温度,对应的K sp的关系为K sp(m)=K sp(n) =K sp(p)<K sp(q),B错误;向m点的溶液中加入少量Na2S固体,c(S2-)增大,而K sp不变,c(Cd2+)减小,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动,C正确;温度降低时,CdS在水中的溶解度逐渐减小,饱和溶液降温后离子浓度减小,但仍为饱和溶液,q点的饱和溶液的组成由q沿qp 线向p方向移动,D正确。

2.(2020·衡阳模拟)已知室温下溶度积常数:K sp[Pb(OH)2]=2×10-15,K sp[Fe(OH)2]=8×10-15。

当溶液中金属离子浓度小于10-5 mol·L-1视为沉淀完全。

向20 mL含0.10 mol·L-1 Pb2+和0.10 mol·L-1 Fe2+的混合溶液中滴加0.10a mol·L-1 NaOH溶液,金属阳离子浓度与滴入NaOH溶液体积的关系曲线如图所示,则下列说法正确的是( )A.曲线A表示c(Pb2+)的曲线B.当溶液pH=8时,Fe2+开始沉淀,Pb2+沉淀完全C.滴入NaOH溶液体积大于30 mL时,溶液中c(Fe2+)=4c(Pb2+)D.室温下,滴加NaOH溶液过程中,比值不断增大【解析】选C。

Pb(OH)2的K sp小于Fe(OH)2的K sp,则等pH时,Fe2+浓度较大,则曲线A表示c(Fe2+)的曲线,故A错误; 当溶液pH=8时,c(OH-)=10-6mol·L-1,此时c(Pb2+)===2×10-3>10-5,Pb2+未沉淀完全,故B错误; 滴入NaOH溶液体积大于30 mL时,曲线发生变化,溶液中c(Fe2+)∶c(Pb2+)==4∶1,故C正确;=,为定值,不发生变化,故D错误。

【归纳提升】解沉淀溶解平衡图象题三步骤第一步:明确图象中纵、横坐标的含义纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。

第二步:理解图象中线上点、线外点的含义(1)以氯化银为例,在该沉淀溶解平衡图象上,曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Q c=K sp。

在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外。

(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液,此时Q c>K sp。

(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时Q c<K sp。

第三步:抓住K sp的特点,结合选项分析判断(1)溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:①原溶液不饱和时,离子浓度都增大;②原溶液饱和时,离子浓度都不变。

(2)溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同。

3.(2019·衡水模拟)已知常温下K sp(AgCl)=1.8×10-10,K sp(AgBr)=5×10-13,下列有关说法错误的是( )A.在饱和AgCl、AgBr的混合溶液中:=360B.向AgCl悬浊液中滴加浓NaBr溶液会产生淡黄色沉淀C.AgCl在水中溶解度及K sp均比在NaCl溶液中的大D.欲用1 L NaCl溶液将0.01 mol AgBr转化为AgCl,则c(NaCl)≥3.61 mol·L-1【解析】选C。

已知常温下K sp(AgCl)=1.8×10-10,K sp(AgBr)=5×10-13,在饱和AgCl,AgBr的混合溶液中:==360,A正确;已知K sp(AgCl)>K sp(AgBr),溶度积大的沉淀容易转化为溶度积小的沉淀,所以向AgCl悬浊液中滴加NaBr溶液会产生淡黄色AgBr沉淀,B正确;AgCl在水中的K sp与在NaCl溶液中的相同,C错误;用1 L NaCl溶液将0.01 mol AgBr转化为AgCl,则溶液中Br-浓度变为0.01mol·L-1,则c(Ag+)===5×10-11mol·L-1,则c(Cl-)==3.6mol·L-1,AgBr转化过程中消耗了0.01 mol·L-1的NaCl,所以c(NaCl)≥3.61 mol·L-1,D正确。

4.毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:已知:Ca2+Mg2+Fe3+开始沉淀时的pH 11.9 9.1 1.9完全沉淀时的pH 13.9 11.1 3.2加入NH3· H2O调节pH=8可除去____________(填离子符号),滤渣Ⅱ中含______(填化学式)。

加入H2C2O4时应避免过量,原因是______________。

(已知:K sp(BaC2O4)=1.6×10-7,K sp(CaC2O4)=2.3×10-9。

)【解析】根据流程图和表中数据可知,加入NH3·H2O调pH为8,只有Fe3+完全沉淀,故可除去Fe3+;加入NaOH调pH=12.5,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,所以滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2;根据K sp(BaC2O4)=1.6×10-7可知,H2C2O4过量时Ba2+转化为BaC2O4沉淀,BaCl2·2H2O产品的产量会减少。

答案:Fe3+Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品的产量减少5.在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,利用Ag+与Cr生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。

当溶液中Cl-恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10-5 mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)为____________mol·L-1,此时溶液中c(Cr)等于____________mol·L-1。

(已知Ag2CrO4、AgCl的K sp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)【解析】结合K sp(AgCl)和溶液中c(Cl-)=1.0×10-5 mol·L-1,可求出溶液中c(Ag+)==2.0×10-5 mol·L-1。

结合溶液中c(Ag+)=2.0×10-5 mol·L-1和K sp(Ag2CrO4)可求出溶液中c(Cr)==5.0×10-3mol·L-1。

答案:2.0×10-5 5.0×10-3【归纳提升】沉淀开始和沉淀完全时溶液pH的计算方法[以Cu(OH)2为例]。

室温下,向2 mol·L-1 CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液调节溶液的pH 至多少时开始沉淀?调节溶液pH至多少时Cu2+沉淀完全?(已知:室温下K sp[Cu(OH)2]=2.0×10-20,离子浓度小于10-5mol·L-1时视为Cu2+沉淀完全)①沉淀开始时pH的求算。

K sp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×c2(OH-)=2.0×10-20,c(OH-)==10-10(mol·L-1),c(H+)===10-4(mol·L-1),pH=-lgc(H+)=-lg10-4=4。

②沉淀完全时pH的求算。

K sp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=10-5·c2(OH-)=2.0×10-20,c(OH-)==×10-8≈4.47×10-8(mol·L-1),c(H+)==≈2.24×10-7(mol·L-1),pH=-lgc(H+)=-lg(2.24×10-7)=7-lg2.24≈6.6。

6.(2020·大连模拟)常温下,以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等杂质离子,通过添加过量的难溶物MnS,可使杂质离子转化成沉淀并过滤除去,下列说法正确的是( )A.过滤后的溶液中一定没有S2-B.MnS难溶于水,可溶于MnCl2溶液中C.加入MnS后生成CuS的离子方程式是Cu2++S2-CuS↓D.常温时,K sp(PbS)<K sp(MnS)【解析】选D。

难溶不是不溶,只是溶解度小,故A错误;MnS难溶于水也难溶于MnCl2溶液,故B错误;沉淀转化的离子方程式为Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),故C错误;通过添加过量的难溶电解质MnS,除去Cu2+、Pb2+、Cd2+等离子,是沉淀转化的原理,利用CuS、PbS、CdS比MnS更难溶于水的原理转化,故D正确。

7.已知溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq) ΔH<0,下列有关该平衡体系的说法正确的是( )①升高温度,平衡逆向移动②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液④恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高⑤给溶液加热,溶液的pH升高⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变A.①⑥B.①⑥⑦C.②③④⑥D.①②⑥⑦【解析】选A。

②会生成CaCO3,使Ca2+浓度减小,错误;加入氢氧化钠溶液会使平衡左移,有Ca(OH)2沉淀生成,但Ca(OH)2的溶度积较大,要除去Ca2+,应把Ca2+转化为更难溶的CaCO3,③错误;恒温下K sp不变,加入CaO后,溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液,pH不变,④错误;加热,Ca(OH)2的溶解度减小,溶液的pH降低,⑤错误;加入Na2CO3溶液,沉淀溶解平衡向右移动,Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体,固体质量增加,⑥正确;加入NaOH固体平衡向左移动,Ca(OH)2固体质量增加,⑦错误。