同步蘇教化學(xué)選修四新突破課時(shí)分層作業(yè)：19 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 Word版含解析

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1、 課時(shí)分層作業(yè)(十九)　 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 (建議用時(shí)：45分鐘) [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練] 1．將一定量的硫酸鋇放入水中，對(duì)此有關(guān)的敘述正確的是(　　) A．硫酸鋇不溶于水，硫酸鋇固體質(zhì)量不會(huì)改變 B．最終會(huì)得到BaSO4極稀的飽和溶液 C．因?yàn)锽a2＋＋SO===BaSO4↓很容易發(fā)生，所以不存在BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO(aq)的反應(yīng) D．因?yàn)锽aSO4難溶于水，所以改變外界條件也不會(huì)改變BaSO4的溶解性 B　[BaSO4不溶于水并不是絕對(duì)不溶，它存在溶解平衡，當(dāng)沉淀溶解和生成的速率相等時(shí)，得到了BaSO4的飽和溶液即建立了動(dòng)態(tài)平衡BaSO4(s)B

2、a2＋(aq)＋SO(aq)，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；升高溫度，BaSO4溶解度增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 2．溶度積常數(shù)表達(dá)式符合Ksp＝c2(Ax＋)·c(By－)的是(　　) A．AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) B．Na2S===2Na＋＋S2－ C．Ag2S(s)===2Ag＋(aq)＋S2－(aq) D．PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq) C　[由于Ksp＝c2(Ax＋)·c(By－)，即陽(yáng)離子前的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2；Na2S為可溶性鹽不存在溶度積常數(shù)，故C正確。] 3．在AgCl、CaCO3、Fe(OH)2、Mg(OH)2這些物質(zhì)中，溶解度不隨pH變化的

3、是(　　) A．AgCl　　　　　　 B．CaCO3 C．Fe(OH)2 D．Mg(OH)2 A　[B、C、D中的物質(zhì)隨pH的減小，溶解平衡右移，溶解度增大。] 4．下列化學(xué)原理的應(yīng)用，主要用沉淀溶解平衡原理來解釋的是(　　) ①Al(OH)3具有兩性 ②誤將鋇鹽[BaCl2、Ba(NO3)2]當(dāng)作食鹽食用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③蛋殼能溶于食醋 ④碳酸鋇不能作“鋇餐”而硫酸鋇能 A．②③④ B．①②③ C．①③④ D．①②③④ D　[①H＋＋AlO＋H2OAl(OH)3Al3＋＋3OH－，加強(qiáng)酸或強(qiáng)堿分別使上述平衡向堿式電離或酸式電離方向移動(dòng)；②因能形成

4、更難溶解的BaSO4而解毒；③CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)，加入CH3COOH，與CO反應(yīng)，使平衡正向移動(dòng)；④BaCO3能溶于胃酸，而BaSO4不能。] 5．一定溫度下，將足量的AgCl分別加入下列物質(zhì)中，AgCl的溶解度由大到小的排列順序是(　　) ①20 mL 0.01 mol·L－1 KCl溶液 ②30 mL 0.02 mol·L－1 CaCl2溶液 ③40 mL 0.03 mol·L－1 HCl溶液 ④10 mL蒸餾水 ⑤50 mL 0.05 mol·L－1 AgNO3溶液 A．①>②>③>④>⑤ B．④>①>③>②>⑤ C．⑤>④>②>①>③ D．④

5、>③>⑤>②>① B　[AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，由于c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp，溶液中c(Cl－)或c(Ag＋)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。AgCl的溶解度大小只與溶液中Ag＋或Cl－的濃度有關(guān)，而與溶液的體積無關(guān)。 ①c(Cl－)＝0.01 mol·L－1；②c(Cl－)＝0.04 mol·L－1； ③c(Cl－)＝0.03 mol·L－1；④c(Ag＋)和c(Cl－)＝0 mol·L－1； ⑤c(Ag＋)＝0.05 mol·L－1。Ag＋或Cl－濃度由小到大的排列順序?yàn)棰?①<③<②<⑤，故AgCl的溶解度由大到小的排列順序?yàn)?/p>

6、④>①>③>②>⑤。] 6．已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO，濃度均為0.010 mol·L－1，向該溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液時(shí)，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)?　　) A．Cl－、Br－、CrO B．CrO、Br－、Cl－ C．Br－、Cl－、CrO D．Br－、CrO、Cl－ C　[利用沉淀溶解平衡原理，當(dāng)Qc＞Ksp時(shí)，有沉淀析出。溶液中Cl－、 Br－、CrO的濃度均為0.010 mol·L－1，向該溶液中逐滴加

7、入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液時(shí)，溶解度小的先滿足Qc＞Ksp，有沉沉析出。比較Ksp，AgBr、AgCl同類型，溶液度：AgBr＜AgCl。比較AgCl、Ag2CrO4的溶解度：從數(shù)量級(jí)看，AgCl中c(Ag＋)＝mol·L－1＝mol·L－1，Ag2CrO4中，Ag2CrO4(s) 2Ag＋＋CrO，設(shè)c(CrO)＝x，則Ksp(Ag2CrO4)＝ c2(Ag＋)·c(CrO)＝(2x)2·x＝4x3，則x＝＝，故Ag2CrO4中c(Ag＋)＝2x＝2mol·L－1＞mol·L－1。故溶解度順序?yàn)锳gBr＜AgCl＜Ag2CrO4，推知三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)锽r－、

8、Cl－、CrO。] 7．已知：25 ℃時(shí)，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11。下列說法正確的是(　　) A．25 ℃時(shí)，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大 B．25 ℃時(shí)，在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2＋)增大 C．25 ℃時(shí)，Mg(OH)2固體在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小 D．25 ℃時(shí)，在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化成為MgF2 B　[由

9、于Mg(OH)2的溶度積較MgF2小，所以其電離出的Mg2＋濃度要小一些，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于NH可以結(jié)合Mg(OH)2電離出的OH－，從而促使Mg(OH)2的溶解平衡正向移動(dòng)，使c(Mg2＋)增大，故B項(xiàng)正確；由于Ksp僅與溫度有關(guān)，與溶液中離子濃度的大小、難溶電解質(zhì)質(zhì)量的多少等無關(guān)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)镵sp[Mg(OH)2]和Ksp(MgF2)相差不大，在Mg(OH)2懸濁液中加入NaF，若溶液中c(Mg2＋)·c2(F－)＞7.42×10－11時(shí)，也可以生成MgF2沉淀，即由Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為MgF2，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 8．如圖是碳酸鈣(CaCO3)在25 ℃和100 ℃兩種情況下，在水中的

10、沉淀溶解平衡曲線。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)　ΔH<0 B．a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶度積Ksp相等 C．25 ℃時(shí)CaCO3的Ksp＝2.8×10－9 D．溫度不變，揮發(fā)水分，可使溶液由a點(diǎn)變到c點(diǎn) C　[由圖象可知，100 ℃時(shí)碳酸鈣的溶度積大于25 ℃時(shí)的溶度積，故其溶解過程吸熱，即ΔH>0，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Ksp僅與溫度有關(guān)，但a、d點(diǎn)溫度不確定，B項(xiàng)錯(cuò)誤；25 ℃時(shí)Ksp＝c(Ca2＋)·c(CO)＝2.0×10－5×1.4×10－4＝2.8×10－9，C項(xiàng)正確；揮發(fā)水分，c(Ca2＋)、c(CO)均增大，而從a點(diǎn)到c點(diǎn)，

11、c(Ca2＋)不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 9．工業(yè)制氯化銅時(shí)，是將濃鹽酸用蒸氣加熱至80 ℃左右，慢慢加入粗制氧化銅粉(含雜質(zhì)氧化亞鐵)，充分?jǐn)嚢枋怪芙猓磻?yīng)如下：CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O，F(xiàn)eO＋2HCl===FeCl2＋H2O。已知：pH≥9.6時(shí)，F(xiàn)e2＋以Fe(OH)2的形式完全沉淀；pH≥6.4時(shí)，Cu2＋以Cu(OH)2的形式完全沉淀；pH為3～4時(shí)，F(xiàn)e3＋以Fe(OH)3的形式完全沉淀。 (1)為除去溶液中的Fe2＋，可采用的方法是(　　) A．直接加堿，調(diào)整溶液pH≥9.6 B．加純銅粉，將Fe2＋還原出來 C．先將Fe2＋氧化成Fe3＋，再調(diào)整pH到3～

12、4 D．通入硫化氫，使Fe2＋直接沉淀 (2)工業(yè)上為除去溶液中的Fe2＋，常使用NaClO，當(dāng)溶液中加入NaClO后，溶液pH變化情況是(　　) A．肯定減小 B．肯定增大 C．可能減小 D．可能增大 (3)若此溶液中只含有Fe3＋，時(shí)，要調(diào)整pH為3～4，此時(shí)最好向溶液中加入(　　) A．NaOH溶液 B．氨水 C．CuCl2溶液 D．CuO固體 解析：(1)A項(xiàng)中pH≥9.6時(shí)，Cu2＋也將沉淀；B項(xiàng)中，銅粉不能將Fe2＋還原出來；D項(xiàng)中，F(xiàn)e2＋與H2S不反應(yīng)。(2)NaClO具有強(qiáng)氧化性，能將Fe2＋氧化：2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O，

13、反應(yīng)中消耗H＋，pH一定增大。(3)此溶液中只含雜質(zhì)Fe3＋，要調(diào)整pH為3～4，加入的物質(zhì)必須能與酸反應(yīng)，使 c(H＋)減小，且不引入新的雜質(zhì)離子，D項(xiàng)符合條件。 答案：(1)C　(2)B　(3)D 10．Ⅰ.已知：Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×10－20。當(dāng)溶液中各種離子的濃度冪的乘積大于溶度積時(shí)，則產(chǎn)生沉淀，反之固體溶解。 (1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 mol·L－1，如果生成Cu(OH)2沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液的pH，使之大于________。 (2)要使0.2 mol·L－1 CuSO4溶液

14、中Cu2＋沉淀較為完全(使Cu2＋濃度降至原來的千分之一)，則應(yīng)向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH為________。 Ⅱ.向50 mL 0.018 mol·L－1 AgNO3溶液中，加入50 mL0.02 mol·L－1稀鹽酸，生成了沉淀。如果溶液中c(Ag＋)和c(Cl－)的乘積是一個(gè)常數(shù)，Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1×10－10，則： (1)生成沉淀后溶液中c(Ag＋)是________。 (2)沉淀生成后溶液的pH是________。 解析：Ⅰ.(1)根據(jù)信息，當(dāng)c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×10－20時(shí)開始出現(xiàn)沉淀，則c(OH－)＝mol·L－1＝mol·

15、L－1＝10－9mol·L－1，c(H＋)＝ 10－5mol·L－1，pH＝5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，應(yīng)調(diào)整pH＞5。 (2)要使Cu2＋濃度降至0.2 mol·L－1/1 000＝2×10－4 mol·L－1，c(OH－)＝ mol·L－1＝10－8mol·L－1，c(H＋)＝10－6mol·L－1，此時(shí)溶液的pH＝6。 Ⅱ.(1)c(Cl－)＝ ＝1×10－3 mol·L－1， 則c(Ag＋)＝mol·L－1＝1×10－7mol·L－1。 (2)沉淀前后n(H＋)不變，則c(H＋)＝＝0.01 mol·L－1，故pH＝2。 答案：Ⅰ.(1)5　(2)6 Ⅱ.(1

16、)1×10－7mol·L－1　(2)2 [能力提升練] 11．某溫度時(shí)，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如下圖所示。 已知： p(Ba2＋)＝－lgc(Ba2＋)，p(SO)＝－lgc(SO)。下列說法正確的是(　　) A．該溫度下，Ksp(BaSO4)＝1.0×10－24 B．a(chǎn)點(diǎn)的Ksp(BaSO4)小于b點(diǎn)的Ksp(BaSO4) C．d點(diǎn)表示的是該溫度下BaSO4的不飽和溶液 D．加入BaCl2可以使溶液由c點(diǎn)變到a點(diǎn) D　[由a點(diǎn)數(shù)據(jù)，Ksp＝c(Ba2＋)·c(SO)＝10－4×10－6＝10－10，A項(xiàng)錯(cuò)誤；處于同一溫度下，Ksp相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；d點(diǎn)時(shí)p(B

17、a2＋)偏小，則c(Ba2＋)偏大，溶液過飽和，C項(xiàng)錯(cuò)誤；加入BaCl2，c(Ba2＋)增大，平衡逆向移動(dòng)，c(SO)減小，則可使溶液由c點(diǎn)變到a點(diǎn)，D項(xiàng)正確。] 12．已知Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Cu2＋和 Fe3＋完全生成氫氧化物沉淀時(shí)的pH分別為6.7和3.2?，F(xiàn)在向pH＝0、濃度均為0.04 mol·L－1的Cu2＋、Fe3＋溶液中加入某一固體，以中和H＋調(diào)節(jié)pH(設(shè)溶液體積不變)，該過程中Cu2＋、Fe3＋的濃度與pH關(guān)系正確的是(　　) B　[由Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20、Ksp[Fe(

18、OH)3]＝4.0×10－38,0.04 mol·L－1的Cu2＋、Fe3＋溶液，Cu2＋開始沉淀時(shí)c(OH－)＝＝7.4×10－10 mol·L－1，pH約為4.8，F(xiàn)e3＋開始沉淀時(shí)，c(OH－)＝＝10－12 mol·L－1，pH＝2。所以pH＝2時(shí)Fe3＋開始沉淀，當(dāng)全部沉淀時(shí)，pH為3.2。] 13．以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸所得的酸性廢水中砷元素含量極高，為控制砷的排放，采用化學(xué)沉降法處理含砷廢水，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。 表1　幾種砷酸鹽的Ksp 難溶物 Ksp Ca3(AsO4)2 6.8×10－19 AlAsO4 1.6×10－16 FeAsO4 5.7×10－21

19、 表2　工廠污染物排放濃度及允許排放標(biāo)準(zhǔn) 污染物 H2SO4 As 濃度 28.42 g·L－1 1.6 g·L－1 排放標(biāo)準(zhǔn) pH 6～9 0.5 mg·L－1 回答以下問題： (1)若混合溶液中Al3＋、Fe3＋的濃度均為1.0×10－4mol·L－1，c(AsO)最大是________mol·L－1。 (2)工廠排放出的酸性廢水中的三價(jià)砷(H3AsO3弱酸)不易沉降，可投入MnO2先將其氧化成五價(jià)砷(H3AsO4弱酸)，寫出該反應(yīng)的離子方程式__________ ___________________________________________________

20、__________。 (3)在處理含砷廢水時(shí)采用分段式，先向廢水中投入適量生石灰調(diào)節(jié)pH到2，再投入適量生石灰將pH調(diào)節(jié)到8左右，使五價(jià)砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。 ①將pH調(diào)節(jié)到2時(shí)廢水中有大量沉淀產(chǎn)生，沉淀主要成分的化學(xué)式為________； ②在pH調(diào)節(jié)到8左右才開始出現(xiàn)大量Ca3(AsO4)2沉淀的原因?yàn)開________。 解析：(1)若混合溶液中Al3＋、Fe3＋的濃度均為1.0×10－4mol·L－1，依據(jù)Ksp大小分析，Ksp(FeAsO4)較小，反應(yīng)過程中Fe3＋先析出沉淀；依據(jù)Ksp(FeAsO4)＝c(Fe3＋)·c(AsO)＝5.7×10－21；Fe3＋

21、的濃度為1.0×10－4mol·L－1，計(jì)算得到c(AsO)＝5.7×10－17 mol·L－1。 (2)MnO2將三價(jià)砷(H3AsO3弱酸)氧化成五價(jià)砷(H3AsO4弱酸)，同時(shí)生成 Mn2＋和H2O，由此可寫出該反應(yīng)的離子方程式。 (3)①硫酸鈣難溶于酸，所以酸性條件下能析出，因此pH調(diào)節(jié)到2時(shí)廢水中有大量沉淀產(chǎn)生，沉淀主要成分為CaSO4。 ②H3AsO4是弱酸，電離出來的AsO較少，所以酸性條件下不易形成Ca3(AsO4)2沉淀，當(dāng)溶液中pH調(diào)節(jié)到8左右時(shí)AsO濃度增大，Ca3(AsO4)2開始沉淀。 答案：(1)5.7×10－17 (2)2H＋＋MnO2＋H3AsO3==

22、=H3AsO4＋Mn2＋＋H2O (3)①CaSO4?、贖3AsO4是弱酸，當(dāng)溶液中pH調(diào)節(jié)到8左右時(shí)AsO濃度增大，Ca3(AsO4)2開始沉淀 14．以粉煤灰(主要成分為Al2O3和SiO2，還含有少量的FeO、Fe2O3等)為原料制備Al2O3的流程如下： (1)“酸浸”時(shí)需加入過量的稀硫酸，目的是提高浸取率和__________ ______；濾渣的主要成分是________________________________。 (2)“氧化”過程中，加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________。 (3)“提純”過程中，當(dāng)加入NaOH溶液達(dá)到沉淀量最大時(shí)，

23、溶液中c(SO)∶c(Na＋)＝________。 解析：(1)根據(jù)粉煤灰含有的成分可知，加入硫酸發(fā)生的反應(yīng)是Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，F(xiàn)eO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，F(xiàn)e2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，加入硫酸可以提高浸取率和抑制Al3＋的水解(或?yàn)楹罄m(xù)反應(yīng)提供H＋)，SiO2不溶于水，也不溶于硫酸，因此濾渣是SiO2。(2)過氧化氫具有強(qiáng)氧化性，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(3)加入NaOH溶液，達(dá)到沉淀量最大，發(fā)生反應(yīng)：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，F(xiàn)e3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為Na2SO4，即c(SO)∶c(Na＋)＝1∶2。 答案：(1)抑制Al3＋水解(或?yàn)楹罄m(xù)反應(yīng)提供H＋)　SiO2 (2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (3)1∶2