2014高考化学一轮复习第八章 第四讲 沉淀溶解平衡

回夺市安然阳光实验学校第八章第四节难溶电解质的溶解平衡一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1．下列说法正确的是( )A．硫酸钡放入水中不导电，则硫酸钡是非电解质B．物质溶于水达到饱和时，溶解过程就停止了C．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0解析：A项，硫酸钡是强电解质，其在水中的溶解度比较小，错误；B项，溶解平衡为动态平衡，错误；D项，残留离子浓度小于10－5mol/L时，则认为该离子沉淀完全，错误．答案：C2．(2009·山东师大附中模拟)将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl 的溶解度由大到小的排列顺序是( )①20 mL 0.01 mol/L KCl 溶液②30 mL 0.02 mol/L CaCl2溶液③40 mL 0.03 mol/L HCl溶液④10 mL蒸馏水⑤50 mL 0.05 mol/L AgNO3溶液A．①＞②＞③＞④＞⑤ B．④＞①＞③＞②＞⑤C．⑤＞④＞②＞①＞③ D．④＞③＞⑤＞②＞①解析：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，由c(Ag＋)·c(Cl－)＝K sp，c(Cl －)或c(Ag＋)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小．①中c(Cl－)＝0.01 mol/L②中c(Cl－)＝0.04 mol/L ③中c(Cl－)＝0.03 mol/L④中c(Cl－)＝0 ⑤中c(Ag＋)＝0.05 mol/L.Ag＋或Cl－浓度由小到大的顺序为：④＜①＜③＜②＜⑤，故AgCl的溶解度由大到小的顺序为：④＞①＞③＞②＞⑤.答案：B3．已知25℃时BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)，K sp＝1.1025×10－10，下列有关BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是( )A．25℃时，向c(SO2－4)＝1.05×10－5mol/L的BaSO4溶液中，加入BaSO4固体，c (SO 2－4)增大B ．向该饱和溶液中加入Ba(NO 3)2固体，则BaSO 4的溶度积常数增大C ．向该饱和溶液中加入Na 2SO 4固体，则该溶液中c (Ba 2＋)＞c (SO 2－4) D ．向该饱和溶液中加入BaCl 2固体，则该溶液中c (SO 2－4)减小解析：BaSO 4的溶度积等于c (Ba 2＋)和c (SO 2－4)的乘积，故饱和溶液中c (SO 2－4)＝1.05×10－5mol/L ，再加入BaSO 4固体不溶解，c (SO 2－4)不变，A 错误；溶度积常数只与温度有关，B 错误；加入Na 2SO 4固体，溶解平衡向左移动，c (Ba 2＋)减小，C 错误；加入BaCl 2固体，溶解平衡向左移动，c (SO 2－4)减小，D 正确． 答案：D4．为了除去MgCl 2溶液中的FeCl 3，可在加热搅拌的条件下加入(已知Fe(OH)3只要在pH ＞4的环境里就可以沉淀完全) ( )A ．NaOHB ．Na 2CO 3C ．氨水D ．MgO解析：要除去FeCl 3实际上是除去Fe 3＋，除去Fe 3＋的方法是使其转化为Fe(OH)3，但直接引入OH －会导致Mg 2＋也生成沉淀．因此可利用Fe 3＋易水解生成Fe(OH)3和H ＋，减小c (H ＋)使水解平衡向右移动，且不引入杂质离子，选用MgO.答案：D5．把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH －(aq)．下列说法正确的是 ( )A ．恒温下向溶液中加CaO ，溶液的pH 升高B ．给溶液加热，溶液的pH 升高C ．向溶液中加入Na 2CO 3溶液，其中固体质量增加D ．向溶液中加入少量NaOH 固体，Ca(OH)2固体质量不变解析：向平衡体系中加入CaO ，CaO 与H 2O 反应使c (Ca 2＋)和c (OH －)都增大，平衡向左移动，由于温度不变，K sp 不变，所以当c (Ca 2＋)和c (OH －)减小至与原平衡相等时达到新的平衡，c (Ca 2＋)、c (OH －)未变，pH 不变[但n (Ca2＋)、n (OH －)减小了，Ca(OH)2的量增大了]；给溶液加热，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，所以又会有少量Ca(OH)2析出，c (OH －)减小，pH 减小；加入Na 2CO 3溶液，部分Ca(OH)2转化为CaCO 3，固体质量增加；加入NaOH(s)，平衡左移，Ca(OH)2固体质量增加． 答案：C6．已知25℃时，电离常数K a (HF)＝3.6×10－4mol/L ，溶度积常数K sp (CaF 2)＝1.46×10－10.现向1 L 0.2 mol/L HF 溶液中加入1 L 0.2 mol/L CaCl 2溶液，则下列说法中，正确的是( )A．25℃时，0.1 mol/L HF溶液中pH＝1B．K sp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化C．该体系中没有沉淀产生D．该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀解析：A项，HF为弱酸，0.1 mol/L HF溶液pH＞1；B项，K sp只与温度有关；C项，混合后成0.1 mol/L HF溶液，设0.1 mol/L的HF溶液中c(F－)＝c(H＋)＝x mol/L，则x20.1－x＝3.6×10－4，x≈6×10－3 mol/L，混合后c(Ca2＋)＝0.1 mol/L,0.1 mol/L×(6×10－3 mol/L)2＝3.6×10－6＞1.46×10－10，应有CaF2沉淀生成．答案：D7．已知K sp(AgCl)＝1.8×10－10，K sp(AgI)＝1.0×10－16.下列关于难溶物之间转化的说法中错误的是( )A．AgCl不溶于水，不能转化为AgIB．两种难溶物的K sp相差越大，难溶物就越容易转化为更难溶的物质C．AgI比AgCl更难溶于水，所以，AgCl可以转化为AgID．常温下，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则NaI的浓度必须不低于11.8×10－11 mol/L解析：K sp(AgI)小于K sp(AgCl)，AgI比AgCl更难溶于水，AgCl可以转化为AgI，饱和AgCl溶液中Ag＋浓度为 1.8×10－5mol/L，根据Q c＞K sp，I－的浓度必须不低于1.0×10－161.8×10－5mol/L.答案：A8．已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下：(1)CuSO4＋Na2CO3主要：Cu2＋＋CO2－3＋H2O===Cu(OH)2↓＋CO2↑次要：Cu2＋＋CO2－3===CuCO3↓(2)CuSO4＋Na2S主要：Cu2＋＋S2－===CuS↓次要：Cu2＋＋S2－＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2S↑下列几种物质的溶解度大小的比较中，正确的是( )A．CuS＜Cu(OH)2＜CuCO3B．CuS＞Cu(OH)2＞CuCO3C．Cu(OH)2＞CuCO3＞CuSD．Cu(OH)2＜CuCO3＜CuS解析：根据沉淀转化一般规律：溶解度小的沉淀易转化为溶解度更小的沉淀，故由反应(1)知，溶解度CuCO3＞Cu(OH)2，由反应(2)知Cu(OH)2＞CuS.答案：A9．要使工业废水中的重金属Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbSO3PbS溶解度/g 1.03×10－4 1.81×10－7 1.84×10－14由上述数据可知，选用的沉淀剂最好是( )A．硫化物 B．硫酸盐C．碳酸盐 D．以上沉淀剂均可解析：从PbSO4、PbCO3、PbS的溶解度上看，PbS溶解度最小，故最好选用硫化物．答案：A10．已知25℃时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如右图所示，向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中，加入400mL 0.01 mol/L的Na2SO4溶液，针对此过程的下列叙述正确的是 ( )A．溶液中析出CaSO4沉淀，最终溶液中c(SO2－4)较原来大B．溶液中无沉淀析出，溶液中c(Ca2＋)、c(SO2－4)都变小C．溶液中析出CaSO4沉淀，溶液中c(Ca2＋)、c(SO2－4)都变小D．溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO2－4)较原来大解析：由图示可知，在该条件下，CaSO4饱和溶液中，c(Ca2＋)＝c(SO2－4)＝3.0×10－3mol/L，K sp(CaSO4)＝9.0×10－6.当向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中，加入400 mL 0.01 mol/L的Na2SO4溶液后，混合液中c(Ca2＋)＝6.0×10－4mol/L，c(SO2－4)＝8.6×10－3mol/L，溶液中c(Ca2＋)·c(SO2－4)＝5.16×10－6＜K sp(CaSO4)＝9.0×10－6，所以混合液中无沉淀析出．答案：D二、非选择题(本题包括4个小题，共50分)11．(12分)利用X射线对BaSO4穿透能力较差的特性，医学上在进行消化系统的X射线透视时，常用BaSO4作内服造影剂，这种检查手段称为钡餐透视．(1)医学上进行钡餐透视时为什么不用BaCO3？(用离子方程式表示)________________________________________________________________．(2)某课外活动小组为了探究BaSO4的溶解度，分别将足量BaSO4放入：a.5 mL 水；b.40 mL 0.2 mol/L 的Ba(OH)2溶液；c.20 mL 0.5 mol/L的Na2SO4溶液；d.40 mL 0.1 mol/L 的H2SO4溶液中，溶解至饱和．①以上各溶液中，Ba2＋的浓度由大到小的顺序为________．A．b＞a＞c＞d B．b＞a＞d＞cC．a＞d＞c＞b D．a＞b＞d＞c②已知298 K时，K sp(BaSO4)＝1.1×10－10，上述条件下，溶液b中的SO2－4浓度为________ mol/L，溶液c中Ba2＋的浓度为________ mol/L.③某同学取同样体积的溶液b和溶液d直接混合，则混合液的pH为________(设混合溶液的体积为混合前两溶液的体积之和)．解析：BaSO4不溶于水也不溶于酸，身体不能吸收，因此服用BaSO4不会中毒．而BaCO3进入人体后，会和胃酸中的盐酸发生反应BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O，Ba是重金属，Ba2＋会被人体吸收而导致中毒．(2)①SO2－4会抑制BaSO4的溶解，所以c(SO2－4)越大，c(Ba2＋)越小．②由于c(Ba2＋)·c(SO2－4)＝1.1×10－10，所以溶液b中c(SO2－4)＝1.1×10－100.2mol/L＝5.5×10－10 mol/L，溶液c中c(Ba2＋)＝1.1×10－100.5mol/L＝2.2×10－10mol/L.③溶液b、d混合后发生反应：Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O，由题意知Ba(OH)2过量，溶液中OH－的浓度为40 mL×0.2 mol/L－40 mL×0.1 mol/L80 mL×2＝0.1 mol/L，c(H＋)＝K Wc OH－＝1×10－13 mol/L，pH＝13.答案：(1)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O(2)①B②5.5×10－10 2.2×10－10③1312．(14分)已知在25℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，但存在溶解平衡．当达到平衡时，溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用K sp表示，K sp和水的K W相似)．如：AgX(s)Ag＋＋X－K sp(AgX)===c(Ag＋)·c(X－)＝1.8×10－10AgY(s)Ag＋＋Y－K sp(AgY)===c(Ag＋)·c(Y－)＝1.0×10－12AgZ(s)Ag＋＋Z－K sp(AgZ)===c(Ag＋)·c(Z－)＝8.7×10－17(1)根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量/1 L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为________．(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y－)________(填“增大”、“减小”或“不变”)．(3)在25℃时，若取0.188 g的AgY(相对分子质量188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化)，则溶液中Y－的物质的量浓度为________．(4)①由上述K sp判断，在上述(3)的体系中，能否实现AgY向AgZ的转化，并简述理由：_______________________________________________________________ _____.②在上述(3)体系中，能否实现AgY向AgX的转化？根据你的观点选答一项．若不能，请简述理由：_______________________________________________.若能，则实验转化的必要条件是：__________________________________________________________________________________.解析：(2)由于AgY比AgX更难溶，则向AgY的饱和溶液中加入AgX固体，发生沉淀的转化，AgX(s)＋Y－(aq)===AgY(s)＋X－(aq)，则c(Y－)减小．(3)25℃时，AgY的K sp＝1.0×10－12，即溶液达到饱和时，c(Ag＋)＝c(Y－)＝1.0×10－6mol/L，而将0.188 g AgY溶于100 mL水中，形成的为饱和溶液(溶质未完全溶解)，则有：c(Y－)＝c(Ag＋)＝ 1.0×10－12＝1.0×10－6mol/L.(4)由于K sp(AgZ)<K sp(AgY)，可以实现AgY向AgZ的转化．在(3)中，c(Ag ＋)＝1.0×10－6mol/L，当c(X－)>1.8×10－4mol/L时，即可由AgY向AgX的转化．答案：(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)(2)减小(3)1.0×10－6mol/L(4)①能因为K sp(AgY)＝1.0×10－12>K sp(AgZ)＝8.7×10－17②能当溶液中c(X－)>1.8×10－4mol/L时，AgY开始向AgX的转化，若要实现AgY向AgX的完全转化，必须保持溶液中的c(X－)>1.8×10－4mol/L 13．(10分)(2009·韶关月考)如下图所示，横坐标为溶液的pH，纵坐标为Zn2＋或[Zn(OH)4]2－的物质的量浓度的对数．回答下列问题：(1)往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式可表示为_____________________________________________________________．(2)从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积K sp＝____________________.(3)某废液中含Zn2＋，为提取Zn2＋可以控制溶液中pH的范围是__________________．(4)25℃时，PbCl2浓度随盐酸浓度变化如下表：A．随着盐酸浓度的增大，PbCl2固体的溶解度先变小后又变大B．PbCl2固体在0.50 mol/L盐酸中的溶解度小于在纯水中的溶解度C．PbCl2能与浓盐酸反应生成一种难电离的阴离子(络合离子)D．PbCl2固体可溶于饱和食盐水解析：(1)向ZnCl2中加入足量NaOH溶液，即OH－过量，由图象知Zn2＋与OH－最终生成[Zn(OH)4]2－.(2)由Zn(OH)2(s)Zn2＋(aq)＋2OH－(aq)知：K sp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)·[c(OH－)]2将a点数据代入，可得：K sp＝(10－3)·(10－7)2＝10－17(3)由图象可知，当8.0＜pH＜12.0时，溶液中的Zn2＋可与OH－结合为Zn(OH)2沉淀．(4)由表知，开始PbCl2浓度由5.10降至4.91，又升至5.21，随后逐渐增大，故A正确．0．50 mol/L HCl为稀盐酸，因有Cl－，抑制了PbCl2电离，故PbCl2在0.5 mol/L HCl中的溶解度小于纯水中的，故B正确．因随盐酸浓度增大，PbCl2浓度逐渐增大，可知PbCl2与浓盐酸生成了难电离的阴离子，故C正确．PbCl2能溶于稀盐酸，也能溶于食盐水，D正确．答案：(1)Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－(2)10－17(3)8.0＜pH＜12.0(4)A、B、C、D14．(14分)某自来水中含有Ca2＋、Mg2＋、Na＋、K＋、HCO－3、SO2－4、Cl－，长期烧煮上述自来水会在锅炉内形成水垢．锅炉水垢不仅耗费燃料，而且有烧坏锅炉的危险，因此要定期清除锅炉水垢．已知部分物质20℃时的溶解度数据有：2_______________________________________________________________ ______.(2)锅炉中的水垢所含有的CaSO4不能直接用酸除去，需要加入试剂X，使其转化为易溶于盐酸的物质Y 而除去．试剂X 是________(填序号)． A ．食醋 B ．氯化钡 C ．碳酸钠 D ．碳酸氢钠 CaSO 4能转化为物质Y 的原因是(用文字叙述)________________________________________________________.(3)除含CaSO 4、Mg(OH)2外，锅炉水垢中还可能含有的物质是(写化学式)________________．(4)水中的Ca 2＋、Mg 2＋可以用一定浓度的M 溶液进行测定，M 与Ca 2＋、Mg2＋都以等物质的量进行反应．现取含Ca 2＋浓度为0.40 g/L 的自来水样10 mL ，至锥形瓶中进行滴定，达到终点时，用去了浓度为0.01 mol/L 的M 溶液20.00 mL ，则该自来水样中Mg 2＋的物质的量浓度是____________________． 解析：(1)锅炉水垢中含有Mg(OH)2的原因为 Mg(HCO 3)2=====△MgCO 3↓＋H 2O ＋CO 2↑，MgCO 3＋H 2O=====△Mg(OH)2＋CO 2↑. (2)水垢中含有的CaSO 4不溶于酸，因CaCO 3的溶解度小于CaSO 4，可先将其转化为易溶于盐酸的CaCO 3而除去，所用试剂为碳酸钠．(3)锅炉水垢中除含有CaSO 4、Mg(OH)2之外，还可能含有CaCO 3、MgCO 3等物质．(4)该自来水中c (Ca 2＋)＝0.40 g 40 g/mol 1 L＝0.01 mol/L ，所以有10 mL×[0.01 mol/L＋c (Mg 2＋)]＝0.01 mol/L×20.00 mLc (Mg 2＋)＝0.01 mol/L.答案：(1)Mg(HCO 3)2=====△MgCO 3↓＋H 2O ＋CO 2↑，MgCO 3＋H 2O=====△Mg(OH)2＋CO 2↑ (2)C 碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的溶解度(3)CaCO 3、MgCO 3等(4)0.01 mol/L。

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·L1盐酸D.滴加少量1 mol·L1 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·L1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·L1AgNO3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.某同学进行如图实验。

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+OHD.综合上述实验现象,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,均无明显变化,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,溶液碱性增强而使溶液变红色,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,起着保护牙齿的作用,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=6.8×1037(mol·L1)9。