高考化学大一轮复习配套题库:第八章第四讲《沉淀溶解平衡》
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课时规范练44一、选择题:每小题只有1个选项符合题意。
1.对饱和AgCl溶液(有AgCl固体存在)进行下列操作后,c平(Ag+)保持不变的是( )A.加热B.加少量水C.滴加少量1 mol·L-1盐酸D.滴加少量1 mol·L-1 AgNO3溶液答案B解析加热,AgCl的溶解度增大,c平(Ag+)增大,A错误;加少量水,沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)正向移动,但是溶液仍为饱和溶液,温度不变,则溶解度不变,c平(Ag+)保持不变,B正确;滴加少量1mol·L-1盐酸,Cl-浓度增大,沉淀溶解平衡逆移,则c平(Ag+)减小,C错误;滴加少量1mol·L-1AgNO3溶液,c平(Ag+)增大,沉淀溶解平衡逆向移动,达到平衡后,c平(Ag+)仍比原来大,D错误。
2.某同学进行如图试验。
下列说法不正确的是( )A.①中存在沉淀溶解平衡:BaCO3(s)Ba2+(aq)+C(aq)B.比较离子浓度大小:C的浓度③>①;Ba2+的浓度③>①C.①、③中均存在水解平衡:C+H2O HC+OH-D.综合上述试验现象,说明BaCO3能转化为BaSO4答案B解析BaCO3难溶于水,BaCO3浊液中存在沉淀溶解平衡,A正确;向BaCO3浊液、Na2SO4溶液分别滴加酚酞,均无明显改变,二者混合后溶液变红,说明③中c平(C)大于①,C水解使溶液中c平(OH-)增大,溶液碱性增加而使溶液变红色,从而推知BaCO3能转化为BaSO4,D正确;由于发生反应:BaCO3(s)+S(aq)BaSO4(s)+C(aq),③中c平(Ba2+)小于①,B错误;①、③中均含有C,可发生水解反应:C+H2O HC+OH-,C正确。
3.牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分,起着爱护牙齿的作用,其主要成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]。
在牙齿表面存在着如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3P(aq)+OH-(aq)K sp=6.8×10-37(mol·L-1)9。
沉淀溶解平衡一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.下列有关叙述中,正确的是()A.在一定温度下的BaSO4水溶液中,Ba2+和SO2-4浓度的乘积是一个常数B.向含有BaSO4固体的溶液中加入适量的水使沉淀溶解又达到平衡时,BaSO4的溶度积不变,其溶解度也不变C.只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程D.向饱和的BaSO4水溶液中加入硫酸,BaSO4的K sp变大2.下列说法不正确的是()A.K sp只与难溶电解质的性质和温度有关B.由于K sp(ZnS)>K sp(CuS),所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀C.其他条件不变,离子浓度改变时,K sp不变D.两种难溶电解质比较时,K sp小的,溶解度一定小3.已知常温下K sp(AgCl)=1.8×10-10,K sp(AgBr)=5.4×10-13,下列有关说法错误的是()A.在饱和AgCl、AgBr的混合溶液中:c(Cl-)c(Br-)=333B.向AgCl悬浊液中滴加浓NaBr溶液会产生淡黄色沉淀C.AgCl在水中的溶解度及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)≥3.34 mol/L 4.工业上向锅炉里注入Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3而后用盐酸除去。
下列叙述不正确的是()A.CaSO4的溶解是吸热过程,锅炉中的溶液温度升高,CaSO4溶液的K sp 和c(Ca2+)均会增大B.沉淀转化的离子方程式为CO2-3+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO2-4C.盐酸中CaCO3的溶解度大于CaSO4的溶解度D.向锅炉里注入Na 2CO3溶液浸泡,平衡CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO2-4(aq)右移,c(Ca2+)、c(SO2-4)均增大5.用0.100 mol/L AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 mol/L Cl-溶液的滴定曲线如图所示。
第四讲积淀溶解均衡一、选择题1.以下说法正确的选项是()A .难溶电解质作比较时,K sp小的,溶解度必定小B. K sp大小取决于难溶电解质的量,所以离子浓度改变时,积淀溶解均衡会发生挪动C.所谓积淀完整就是用积淀剂将溶液中某一离子完整除掉D.温度必定,当溶液中Ag +和 Cl -浓度的乘积等于K sp时,溶液为AgCl 的饱和溶液分析K sp是温度的函数, B 错误;绝对不溶的物质不存在, C 错误。
答案D2.已知 298 K 时, Mg(OH) 2 的溶度积常数- 12溶液,加入必定K sp= 5.6 ×10,取适当的 MgCl 2量的烧碱溶液达到积淀溶解均衡,测得pH =13,则以下说法不正确的选项是()+- 13- 1A .所得溶液中的 c(H)= 1.0 ×10mol L·-- 13-1 B .所得溶液中由水电离产生的c(OH)= 1.0 ×10mol L·C.所加的烧碱溶液的pH= 13.0D .所得溶液中的 c(Mg 2+-10-1 )= 5.6 ×10mol ·L分析 A 项, pH =13 的溶液中, c(H + )= 10-13 mol/L ;B 项, NaOH 克制水的电离,水电离产生的c(OH- )= 10-13 mol/L ; C 项,因为向 MgCl 2溶液中加NaOH 溶液后,混淆溶液的 pH =13,所以所加的NaOH 溶液 pH >13; D 项,溶液中的c(Mg 2+ )=K sp/c2(OH -)=-10mol/L 。
5.6 ×10答案 C3.相关 AgCl积淀溶解均衡的说法中,不正确的选项是() 。
A . AgCl 积淀的生成和溶解不停进行,但速率相等B. AgCl 难溶于水,溶液中没有Ag +和 Cl -C.高升温度, AgCl 积淀的溶解度增大D.向 AgCl 积淀中加入 NaCl 固体, AgCl 积淀的溶解度降低分析 AgCl 固体在溶液中达到溶解均衡后,溶解与积淀速率相等,但不为0,一般说来,高升温度,有益于固体物质的溶解, A 、 C 正确; AgCl难溶于水,但溶解的部分电离出Ag +和 Cl -, B 错误;向 AgCl 积淀中加入 NaCl 固体,增大了 Cl -浓度,促进溶解均衡向左挪动,降低了 AgCl 的溶解度, D 正确。
考点2 溶度积常数及应用1.溶度积和离子积以A m B n (s)m A n+(aq)+n B m-(aq)为例:溶度积离子积概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号K sp Q表达式K sp(A m B n)=c m(An+)·c n(B m-),式中的浓度都是平衡浓度Q(A m B n)=c m(A n+)·c n(B m-),式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解:①Q>K sp:溶液过饱和,有沉淀析出②Q=K sp:溶液饱和,处于平衡状态③Q<K sp:溶液未饱和,无沉淀析出sp(1)内因:难溶物质本身的性质,直接决定K sp的大小。
(2)外因:K sp只受温度影响,与其他外界条件无关。
绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,K sp增大。
易错警示(1)K sp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关。
(2)溶解平衡一般是吸热的,温度升高平衡右移,K sp增大,但Ca(OH)2相反。
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)25 ℃时,K sp(Ag2CrO4)<K sp(AgCl),则溶解度Ag2CrO4<AgCl。
(×)(2)在一定条件下,溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀。
(√)(3)常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的K sp减小。
(×)(4)K sp既与难溶电解质的性质和温度有关,也与沉淀的量和溶液中离子浓度有关。
(×)(5)常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的K sp不变。
(√)题组一溶度积常数的有关计算及应用1.[2020·金版原创]已知:K sp(BaCO3)=5.1×10-9;K sp(BaSO4)=1.1×10-10。
第四单元沉淀溶解平衡学习任务1沉淀溶解平衡1.含义在一定温度下的水溶液中,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即建立了溶解平衡状态。
2.建立过程固体溶质溶液中的溶质⎩⎪⎨⎪⎧v溶解>v 沉淀,固体溶解v溶解=v沉淀,溶解平衡v溶解<v沉淀,析出晶体3.特征4.影响因素(1)内因难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
(2)外因以AgCl悬浊液中AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)ΔH>0为例:外界条件移动方向平衡后c(Ag+)平衡后c(Cl-)K sp 升高温度正向增大增大增大加少量水稀释正向不变不变不变加入少量AgNO3逆向增大减小不变通入HCl 逆向减小增大不变通入H2S 正向减小增大不变5.溶度积——沉淀溶解平衡常数(1)概念在一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中,离子浓度的幂之积。
(2)表达式对于沉淀溶解平衡:M m N n(s)m M n+(aq)+n N m-(aq),K sp=c m(M n+)·c n(N m-),式中的浓度是平衡浓度。
(3)意义反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,K sp的数值越大,说明难溶电解质在水中的溶解能力越强。
(4)影响因素在一定温度下,溶度积是一个常数,只受温度影响,不受溶液中物质浓度的影响。
6.浓度商(1)表达式:M m N n(s)m M n+(aq)+n N m-(aq),Q c=c m(M n+)·c n(N m-),式中的浓度是任意时刻的浓度。
(2)应用:判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)①难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,溶液中各种离子的溶解(或沉淀)速率都相等。
()②难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动。
()③向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液,SO2-4沉淀完全,溶液中只含Ba2+、Na+和Cl-,不含SO2-4。
沉淀溶解平衡(45分钟100分)一、选择题(本题包括7小题,每题6分,共42分)1.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.K sp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱C.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】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. 25℃时,PbCl2固体在不同浓度盐酸中的溶解度曲线如图。
在制备PbCl2的实验中,洗涤PbCl2固体最好选用( )A.蒸馏水B.1.00 mol·L-1盐酸C.5.00 mol·L-1盐酸D.10.00 mol·L-1盐酸【解析】选B。
观察题图知,PbCl2固体在浓度为1.00 mol·L-1的盐酸中溶解度最小,为了减少PbCl2固体的溶解,应选择1 mol·L-1盐酸来洗涤PbCl2固体。
第四讲沉淀溶解平衡一、选择题1.下列说法正确的是()A.难溶电解质作比较时,K sp小的,溶解度一定小B.K sp大小取决于难溶电解质的量,所以离子浓度改变时,沉淀溶解平衡会发生移动C.所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中某一离子完全除去D.温度一定,当溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积等于K sp时,溶液为AgCl的饱和溶液解析K sp是温度的函数,B错误;绝对不溶的物质不存在,C错误。
答案 D2.已知298 K时,Mg(OH)2的溶度积常数K sp=5.6×10-12,取适量的MgCl2溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡,测得pH=13,则下列说法不正确的是()A.所得溶液中的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1B.所得溶液中由水电离产生的c(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1C.所加的烧碱溶液的pH=13.0D.所得溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-10 mol·L-1解析A项,pH=13的溶液中,c(H+)=10-13 mol/L;B项,NaOH抑制水的电离,水电离产生的c(OH-)=10-13 mol/L;C项,因为向MgCl2溶液中加NaOH 溶液后,混合溶液的pH=13,所以所加的NaOH溶液pH>13;D项,溶液中的c(Mg2+)=K sp/c2(OH-)=5.6×10-10 mol/L。
答案 C3.有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中,不正确的是()。
A.AgCl沉淀的生成和溶解不断进行,但速率相等B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度降低解析AgCl固体在溶液中达到溶解平衡后,溶解与沉淀速率相等,但不为0,一般说来,升高温度,有利于固体物质的溶解,A、C正确;AgCl难溶于水,但溶解的部分电离出Ag+和Cl-,B错误;向AgCl沉淀中加入NaCl固体,增大了Cl-浓度,促使溶解平衡向左移动,降低了AgCl的溶解度,D正确。
答案 B4.将AgCl分别加入盛有:①5 mL水;②6 mL 0.5 mol·L-1 NaCl溶液;③10 mL0.2 mol·L-1 CaCl2溶液;④50 mL 0.1 mol·L-1盐酸的烧杯中,均有固体剩余,各溶液中c(Ag+)从大到小的顺序排列正确的是()。
A.④③②①B.②③④①C.①④③②D.①③②④解析根据沉淀溶解平衡,溶液中Cl-浓度越大,Ag+浓度越小,则选项C符合题意。
答案 C5.已知:25 ℃时,K sp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,K sp(MgF2)=7.42×10-11。
下列说法正确的是()。
A.25 ℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大B.25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大C.25 ℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L-1氨水中的K sp比在20 mL 0.01 mol·L-1NH4Cl溶液中的K sp小D.25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成为MgF2答案B解析A项,由于Mg(OH)2的溶度积小,故其电离出的Mg2+浓度要小一些,所以A项错。
B项,NH+4可以结合Mg(OH)2电离出的OH-,从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动,c(Mg2+)增大,B项正确。
C项,K sp仅与温度有关,故C项错。
D项,虽Mg(OH)2的K sp较小,但二者的K sp相近,当c(F-)较大时,仍会出现c(Mg2+)·[c(F-)]2>K sp(MgF2),从而生成MgF2沉淀,故D错。
6.下列说法正确的是()。
A.向饱和食盐水中加入少量的浓盐酸,看不到明显的现象B.将硫酸铜溶液与碳酸钠溶液混合,得到的沉淀是以Cu(OH)2为主,说明了在相同条件下Cu(OH)2的溶解度比CuCO3的更小C.在0.01 mol·L-1 NaCl溶液中加入少量的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,接着向上述溶液中加入足量的浓氨水,白色沉淀不会溶解D.CaCO3溶液的导电能力很弱,是因为CaCO3是弱电解质,存在如下电离平衡:CaCO3Ca2++CO32-解析A项有NaCl晶体析出,A错误;C中AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),加入浓氨水后生成[Ag(NH3)2]+,沉淀溶解平衡右移,白色沉淀会溶解,C错误;选项D中,溶液的导电性只与离子浓度和离子所带电荷有关,CaCO3溶液的导电能力很弱是因为CaCO3溶解度很小,但CaCO3是强电解质,D错误。
答案 B7.往含I-和Cl-的稀溶液中滴入AgNO3溶液,沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如图所示。
则原溶液中c(I-)/c(Cl-)的比值为()。
A.(V2-V1)V1 B.V1V2C.V1(V2-V1)D.V2V1解析根据I-+Ag+===AgI↓(黄色),Cl-+Ag+===AgCl↓(白色),结合图示,可知I-、Cl-消耗AgNO3溶液的体积分别为V1、(V2-V1),因此在原溶液中c(I-)c(Cl-)=V1(V2-V1)。
答案 C二、非选择题8.以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下:(1)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Mg(OH)2的K sp=1.8×10-11,若溶液中c(OH-)=3.0×10-6 mol·L-1,则溶液中c(Mg2+)=________。
(2)上述流程中的滤液浓缩结晶,所得主要固体物质的化学式______________________(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。
取碱式碳酸镁4.66 g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00 g和标准状况下CO2 0.896 L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。
(4)若热水解不完全,所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3,则产品中镁的质量分数________(填“升高”、“降低”或“不变”)。
解析(1)K sp=c(Mg2+)·c2(OH-),则c(Mg2+)=K spc2(OH-)=1.8×10-11(3.0×10-6)2=2.0(mol·L-1)。
(2)滤液中的溶质主要成分为NH4Cl,可根据元素守恒解答该题。
(4)Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O中Mg的质量分数为:5×2458+4×84+4×18×100%=25.75%,MgCO3中Mg的质量分数为:2484×100%=28.57%,所以产品中混有MgCO3,则Mg的质量分数升高。
答案(1)2.0 mol·L-1 (2)NH4Cl(3)n(CO2)=0.896 L22.4 L·mol-1=4.00×10-2 moln(MgO)=2.00 g40 g·mol-1=5.00×10-2 moln(H2O)=4.66 g-4.00×10-2 mol×44 g·mol-1-2.00 g18 g·mol-1=5.00×10-2 moln(MgO)∶n(CO2)∶n(H2O)=5.00×10-2∶4.00×10-2∶5.00×10-2=5∶4∶5 碱式碳酸镁的化学式为Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O。
(4)升高9.据报道,有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下的酸性溶液中,能将黄铜矿(CuFeS2)氧化成硫酸盐,发生的反应为:4CuFeS2+2H2SO4+17O2===4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O(1)CuFeS2中Fe的化合价为+2,上述反应中被氧化的元素是________。
(2)工业生产中利用上述反应后的溶液,按如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O):①分析下列表格(其中K sp是相应金属氢氧化物的沉淀溶解平衡常数):解释加入CuO能除去CuSO4溶液中Fe3+的原因__________________________________________________________________________________________________________________ ______。
②步骤三中的具体操作方法是_________________________________________________。
答案(1)Fe、S或铁、硫(2)①3.2≤pH<4.7加入CuO与H+反应使c(H+)减小,c(OH-)增大,使溶液中c(Fe3+)·c3(OH-)>K sp[Fe(OH)3],导致Fe3+生成沉淀而除去②蒸发浓缩,冷却结晶,过滤解析(1)CuFeS2中Fe为+2价,Cu为+2价,S元素为-2价,反应后Cu 元素化合价不变,Fe元素变为+3价,S元素变为+6价,故被氧化的元素是Fe和S。
(2)①步骤一调节溶液pH的目的是将Fe3+全部沉淀出来,而Cu2+不能沉淀,故应调节pH的范围为3.2≤pH<4.7;②步骤三中是将硫酸铜溶液变为硫酸铜晶体,故采用的方法是蒸发浓缩,冷却结晶,过滤。
10.食盐中的抗结剂是亚铁氰化钾,其化学式为K4[Fe(CN)6]·3H2O。
42.2 g K4[Fe(CN)6]·3H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度的变化曲线)如下图所示。
试回答下列问题:(1)试确定150 ℃时固体物质的化学式__________________________________________________________________________________________________。
(2)查阅资料知:虽然亚铁氰化钾自身毒性很低,但其水溶液与酸反应放出极毒的氰化氢(HCN)气体;亚铁氰化钾加热至一定温度时能分解产生氰化钾(KCN)。
据此判断,烹饪食品时应注意的问题为____________________ ___________________________________________________________________ ________________________________________________________________。