高考化学总复习 第四节 难溶电解质 溶解平衡（含解析） 新人教版

【高考总复习】2013高考化学专题复习：第四节难溶电解质溶解平衡（人教版）1．(2012年济南期末检测)下列说法正确的是(　　)A．难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度一定小B．Ksp大小取决于难溶电解质的量，所以离子浓度改变时，沉淀平衡会发生移动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Ksp时，溶液为AgCl的饱和溶液解析：A项：还要注意难溶电解质的类型，B项：Ksp的大小只与物质本身和温度有关，而与难溶电解质的量无关，C项中沉淀完全是指离子浓度小于10－5mol/L而不可能完全除去。答案：D2．(2010年天津理综)下列液体均处于25℃，有关叙述正确的是(　　)A．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)不变B．向浓度均为0.1mol·L－1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入少量氨水，先生成Cu(OH)2沉淀，说明Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Mg(OH)2]C．AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同D．在Na2S溶液中加入AgCl固体，溶液中c(S2－)增大解析：A项加入NH会与OH－结合生成NH3·H2O，使c(OH－)下降，Mg(OH)2溶解平衡右移，c(Mg2＋)增大；B项中先生成Cu(OH)2，说明先达到Cu(OH)2的Ksp，Ksp[Cu(OH)2]较小；C项中CaCl2中的Cl－为NaCl中c(Cl－)的2倍，AgCl在CaCl2中溶解度小；D项加入AgCl，AgCl产生的Ag＋会结合S2－生成更难溶的Ag2S沉淀。答案：B3．把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一段时间后达到如下平衡：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，可以使溶液中的Ca2＋浓度增大B．给溶液加热，可以使溶液的pH升高C．给溶液加入固体Na2O2，可以使固体质量增加D．向溶液中加入固体NaOH，Ca(OH)2固体质量不变解析：温度不变，溶解度不变，m(剂)减小，析出固体，仍为饱和溶液，c(Ca2＋)不变，A错；Ca(OH)2溶解度随温度升高而减小，c(OH－)减小，pH减小，B错；加入Na2O2发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，水减少且c(OH－)增大，平衡左移，Ca(OH)2(s)增多，C对，D错。-8-\n答案：C4．要使工业废水中的金属Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些沉淀剂形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03×10－41.81×10－71.84×10－14由上述数据可知，选用的沉淀剂最好的是(　　)A．硫化物B．硫酸盐C．碳酸盐D．以上沉淀剂均可解析：溶解度越小，c(Pb2＋)越小，效果越好。答案：A5．(2012年浙江卷)下列说法正确的是(　　)A．常温下，将pH＝3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，溶液的pH＝4B．为确定某酸H2A是强酸还是弱酸，可测NaHA溶液的pH。若pH>7，则H2A是弱酸；若pH<7，则H2A是强酸C．用0.2000mol·L－1NaOH标准溶液滴定HCI与CH3COOH的混合液(混合液中两种酸的浓度均约为0.1mol·L－1)，至中性时，溶液中的酸未被完全中和D．相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1mol·L－1盐酸、③0.1mol·L－1氯化镁溶液、④0.1mol·L－1硝酸银溶液中，Ag＋浓度：①>④＝②>③解析：A项，醋酸的稀释会使其电离程度增大，稀释10倍后，溶液的pH＜4。B项，在NaHA溶液中，当H2A为强酸时，则有NaHA===Na＋＋H＋＋A2－，溶液呈酸性；当H2A为弱酸时，则HA－在溶液中存在以下两个平衡：①HA－的电离：HA－H＋＋A2－，②HA－的水解：HA－＋H2OH2A＋OH－，如果电离程度大于水解程度，则溶液呈酸性，如果电离程度小于水解程度，则溶液呈碱性，故B错误。C项，NaOH和CH3COOH完全中和时，生成的CH3COONa溶液因水解而呈碱性，故溶液为中性时，溶液中的酸未被完全中和，C正确。D项，在0.1mol·L－1的AgNO3溶液中，c(Ag＋)＝0.1mol·L－1，故④中c(Ag＋)最大，在①、②和③中，温度相同，Ksp不变，c(Cl－)越大，c(Ag＋)越小，故c(Ag＋)的大小关系应为④＞①＞②＞③。答案：C6．某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)-8-\n提示：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)的平衡常数Ksp＝c(Ba2＋)·c(SO)，称为溶度积常数。A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点C．d点无BaSO4沉淀生成D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp解析：由于图像中的曲线表示的是在一定温度下，饱和BaSO4溶液中c(Ba2＋)与c(SO)的关系。在温度不变时，无论是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，不能出现在曲线外的点(如b、d)变化，故A项错；由d点变化到c点，表示溶液中c(SO)不变，c(Ba2＋)增大，但在蒸发溶液时，溶液中的两种离子的浓度变化有两种情况：①原溶液为不饱和溶液时两种离子的浓度都增大，②原溶液为饱和溶液时两种离子的浓度都不变，故B项错；在d点溶液中两种离子的浓度都在曲线以下，说明此时Qc＜Ksp，溶液中BaSO4未达到饱和，无BaSO4沉淀生成，故C项正确；由于Ksp只与温度有关，与溶液中的离子浓度大小无关，在a点和c点的Ksp相同，故D项错。答案：C7．硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是(　　)A．温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SO)的增大而减小B．三个不同温度中，313K时Ksp(SrSO4)最大C．283K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液D．283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液解析：A项，Ksp只与温度有关，与浓度的大小无关；C项，a点在283K线下，应为不饱和溶液；D项，283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后，因363K时的Ksp小于283K时的Ksp，故溶液变为过饱和溶液。答案：B8．(2012年山东省郓城一中高三4月检测)下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是(　　)A．Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，说明AB2的溶解度小于CD的溶解度B．在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，氯化银的Ksp增大C．已知25℃时，Ksp(AgCl)大于Ksp-8-\n(AgI)，若向氯化银沉淀溶解平衡体系中，加入足量碘化钾固体，则有黄色沉淀生成D．在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，加入稀盐酸，平衡不移动答案：C9．(2012年安徽卷)已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1mol·L－1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是(　　)解析：由已知Al(OH)3Ksp大于Fe(OH)3故向浓度均为0.1mol·L－1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合液中加入NaOH溶液，先生成Fe(OH)3沉淀，即Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)===Fe(OH)3(s)，一段时间后又生成Al(OH)3沉淀，Al3＋(aq)＋3OH－(aq)===Al(OH)3(s)，NaOH过量后Al(OH)3沉淀又溶解，即Al(OH)3(s)＋OH－(aq)===AlO2－(aq)＋2H2O(l)，故符合事实的为选项C。答案：C10．已知25℃时，电离常数Ka(HF)＝3.6×10－4mol·L－1，溶度积常数Ksp(CaF2)＝1.46×10－10。现向1L0.2mol·L－1HF溶液中加入1L0.2mol·L－1CaCl2溶液，则下列说法中，正确的是(　　)A．25℃时，0.1mol·L－1HF溶液中，pH＝1B．Ksp(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，故0.1mol·L－1HF溶液pH＞1。B项，Ksp只与温度有关。C项，设0.1mol·L－1的HF溶液中c(F－)＝c(H＋)＝x，则＝3.6×10－4，x≈6×10－3mol·L－1，混合后c(Ca2＋)＝0.1mol·L－1,0.1×(6×10－3)2＝3.6×10－6＞1.46×10－10，故应有CaF2沉淀生成。答案：D11．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。-8-\n(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.5mL水；b.40mL0.2mol/L的Ba(OH)2溶液；c.20mL0.5mol/L的Na2SO4溶液；d.40mL0.1mol/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>dB．b>a>d>cC．a>d>b>cD．a>b>d>c②已知298K时，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，上述条件下，溶液b中SO的浓度为________mol/L，溶液c中Ba2＋的浓度为________mol/L。③某同学取同样的溶液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：(1)BaSO4不溶于水也不溶于酸，不能被身体吸收，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＋2HCl===BaCl2＋CO2↑＋H2O，而BaCl2能溶于水，Ba是重金属，其离子会使人体中毒。(2)①SO会抑制BaSO4的溶解，所以c(SO)越大，c(Ba2＋)越小。②由于c(Ba2＋)·c(SO)＝1.1×10－10，所以溶液b中c(SO)＝mol/L＝5.5×10－10mol/L，溶液c中c(Ba2＋)＝mol/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×2＝0.1mol/L，c(H＋)＝＝1×10－13mol/L，则混合液的pH＝13。答案：(1)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O(2)①B　②5.5×10－10　2.2×10－10　③1312．工业上制备BaCl2的工艺流程图如下：-8-\n某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得：BaSO4(s)＋4C(s)4CO(g)＋BaS(s)ΔH1＝＋571.2kJ·mol－1　①BaSO4(s)＋2C(s)2CO2(g)＋BaS(s)ΔH2＝＋226.2kJ·mol－1　②(1)气体用过量NaOH溶液吸收，得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为__________________________________________________________________________________。(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，＝________。[Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgCl)＝2.0×10－10](3)反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。(4)实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是____________________________________________________________________________________________。解析：(1)S2－＋H2OHS－＋OH－。(2)两种沉淀共存则可由两个沉淀溶解平衡中c(Ag＋)相同建立等式：＝c(Ag＋)＝转化为＝＝＝2.7×10－3。(3)由方程式转化关系，即得所给方程式，则ΔH＝＝＋172.5kJ·mol－1。(4)过量C使BaSO4得到充分还原，通入空气会使C和O2反应放热，同时使CO燃烧生成CO2放热，且不污染空气。答案：(1)S2－＋H2OHS－＋OH－HS－＋H2OH2S＋OH－(可不写)(2)2.7×10－3　(3)＋172.5(4)使BaSO4得到充分的还原(或提高BaS的产量)，①②为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温13．已知溶液中c(Ag＋)、c(Cl－)的乘积是一个常数，即Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.0×10－10(mol·L－1)2向50mL0.018mol/L的AgNO3溶液中(1)加入50mL0.018mol/L的盐酸，生成沉淀后，溶液中c(Ag＋)＝________。-8-\n(2)加入50mL0.020mol·L－1的盐酸，生成沉淀。①沉淀生成后溶液中c(Ag＋)为________。②沉淀生成后溶液的pH是________。解析：(1)生成AgCl沉淀后溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)＝＝1.0×10－5mol/L。(2)①沉淀后c(Cl－)＝＝0.001mol/L，所以c(Ag＋)＝＝1.0×10－7mol/L。②c(H＋)＝＝0.01mol/L，pH＝－lg0.01＝2。答案：(1)1.0×10－5mol/L(2)①1.0×10－7mol/L　②pH＝214．(实验探究)Ⅰ.工艺上制取纯净的CuCl2·2H2O的主要过程是：①将粗CuO(含少量Fe)溶解于稀盐酸中，加热、过滤，调节滤液的pH为3；②对①所得滤液按下列步骤进行操作：已知Cu2＋、Fe2＋在pH为4～5时不水解，而Fe3＋却几乎完全水解而沉淀。回答下列问题：(1)X是____________(填写化学式)，其反应的离子方程式是_______________________。(2)生产中Y可选用________(填写化学式)，其目的是___________________________________________________________________________________________________。(3)溶液Z在蒸发结晶过程中必须采取的措施是__________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2＋。在提纯时为了除去Fe2＋，常加入合适的氧化剂，使Fe2＋氧化为Fe3＋，下列物质可采用的是___________________________。-8-\nA．KMnO4　B．H2O2　C．氯水　D．HNO3(2)甲同学怀疑调整至溶液pH＝4不一定能达到除去Fe3＋而不损失Cu2＋的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp＝8.0×10－38，Cu(OH)2的溶度积Ksp＝3.0×10－20，通常残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol·L－1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol·L－1，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________，Fe3＋完全沉淀时溶液的pH为________，通过计算确定上述方案________(填“可行”或“不可行”)。(提示：lg5＝0.7)解析：Ⅰ.(1)根据框图，加入氧化剂X可把Fe2＋氧化为Fe3＋，而没有增加新杂质，所以X为Cl2；(2)结合题给信息，调节pH至4～5，使Fe3＋全部沉淀，同样不引入新杂质，所以Y最好为CuO或Cu(OH)2；(3)CuCl2溶液在蒸发结晶过程中会发生水解，为抑制其水解，根据Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，加入盐酸可起到抑制作用，并且在蒸发过程中要不断搅拌且不能蒸干。Ⅱ.(1)使Fe2＋氧化为Fe3＋可采用的是H2O2，否则会引入杂质离子。(2)Cu(OH)2开始沉淀时溶液中c2(OH－)×3.0＝3.0×10－20，c(OH－)＝1.0×10－10mol·L－1，溶液的pH为4；Fe3＋完全沉淀时c3(OH－)×1×10－5＝8.0×10－38，c(OH－)＝2.0×10－11mol·L－1，溶液的pH为3.3；即当Fe3＋完全沉淀时Cu(OH)2还未开始沉淀，方案可行。答案：Ⅰ.(1)Cl2　Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－(2)CuO或Cu(OH)2　调节溶液酸性，使pH为4～5，且不引入新杂质(3)通入HCl气体(或加入盐酸)，并不断搅拌且不能蒸干Ⅱ.(1)B　(2)4　3.3　可行-8-