课时作业15 难溶电解质的沉淀溶解平衡(word练习)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册(人教版2019）

课时作业（十五） （建议用时：40 min） （见学生用书P179） 1.下列说法正确的是（　　） A.难溶电解质的溶度积Ksp越小，则它的溶解度越小 B.任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡，溶解度大小都可以用Ksp表示 C.溶度积常数Ksp与温度有关，温度越高，溶度积越大 D.升高温度，某沉淀溶解平衡逆向移动，说明它的溶解度是减小的，Ksp也变小 答案　D　 解析　同类型的难溶电解质Ksp越小，溶解度越小，不同类型的电解质无法用溶度积比较溶解度大小，A项错误；难溶物在水中不一定存在溶解平衡，比如难溶物的稀溶液，不存在溶解平衡，B项错误；溶度积常数Ksp与温度有关，温度越高，溶度积常数可能增大也可能减小，如果溶解是放热反应，则温度越高，溶度积常数越小，否则越大，C项错误。 2.在平衡体系Ca（OH）2（s）Ca2＋（aq）＋2OH－（aq）　ΔH＜0中，能使c（Ca2＋）减小，而使c（OH－）增大的是（　　） A.加入少量CuCl2固体 B.加入少量NaCl固体 C.加入少量K2CO3固体 D.升高体系温度 答案　C　 解析　加入少量CuCl2固体，铜离子和OH－反应，平衡正向移动，c（Ca2＋）增大，c（OH－）减小，A不符合题意；加入少量NaCl固体，对平衡无影响，c（Ca2＋）不变，c（OH－） 不变，B不符合题意；加入少量K2CO3固体，钙离子和碳酸根反应生成碳酸钙沉淀，平衡正向移动，c（Ca2＋）减小，c（OH－）增大，C符合题意；该溶解平衡是放热过程，升高体系温度，平衡逆向移动，因此c（Ca2＋）减小，c（OH－） 减小，D不符合题意。 3.25 ℃ 时，Ksp[Mg（OH）2]＝10－12，Ksp（MgF2）＝10－10。下列说法正确的是（　　） A.25 ℃ 时，在Mg（OH）2的悬浊液中加入少量的NH4F固体，c（Mg2＋）减小 B.25 ℃ 时，饱和Mg（OH）2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c（Mg2＋）大 C.25 ℃ 时，向浓度均为0.1 mol·L－1的NaOH和NaF的混合溶液中逐滴滴加MgCl2溶液，先生成Mg（OH）2沉淀 D.25 ℃ 时，Mg（OH）2固体在20 mL 0.01 mol·L－1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L－1NH4F溶液中的Ksp小 答案　C　 解析　25 ℃时，Ksp[Mg（OH）2]＜Ksp（MgF2），在Mg（OH）2的悬浊液中加入少量的NH4F固体，对Mg（OH）2的溶解度不产生影响，c（Mg2＋）不变，A项错误；25 ℃时，Ksp[Mg（OH）2]＜Ksp（MgF2），所以饱和Mg（OH）2溶液与饱和MgF2溶液相比，后者的c（Mg2＋）大，B项错误；Ksp[Mg（OH）2]＜Ksp（MgF2），所以先生成Mg（OH）2沉淀，C项正确；Ksp只与物质的性质和温度有关，温度不变，Mg（OH）2的Ksp不变，D项错误。 4.如图所示的是T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线，下列关于T1温度时BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线的说法不正确的是（　　） A.加入Na2SO4可使溶液由a点变为b点 B.在T1曲线上方区域（不含曲线）任意一点时，均有BaSO4沉淀生成 C.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点（不含a、b） D.升温可使溶液由b点变为d点 答案　D　 解析　A项，加入Na2SO4，c（S）增大，Ksp不变，c（Ba2＋）减小，正确；B项，在T1曲线上方任意一点，由于Q＞Ksp，所以均有BaSO4沉淀生成，正确；C项，不饱和溶液蒸发溶剂，）、c（Ba2＋）均增大，正确；D项，升温，Ksp增大，c（S）、c（Ba2＋）均增大，错误。 5.实验：①将0.1 mol·L－1MgCl2溶液和0.5 mol·L－1NaOH溶液等体积混合得到浊液；②取少量①中浊液，滴加0.1 mol·L－1FeCl3溶液，出现红褐色沉淀；③将①中浊液过滤，取少量白色沉淀，滴加0.1 mol·L－1FeCl3溶液，白色沉淀变为红褐色；④另取少量白色沉淀，滴加饱和NH4Cl溶液，沉淀溶解。下列说法中不正确的是（　　） A.将①中所得浊液过滤，所得滤液中含少量Mg2＋ B.浊液中存在溶解平衡：Mg（OH）2（s）Mg2＋（aq）＋2OH－（aq） C.实验②和③均能说明Fe（OH）3比Mg（OH）2难溶 D. NH4Cl溶液中的N可能是④中沉淀溶解的原因 答案　C　 解析　将0.1 mol·L－1 MgCl2溶液和0.5 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合，得到氢氧化镁和氯化钠以及剩余氢氧化钠的混合物。将①中所得浊液过滤，浊液中氢氧化镁存在沉淀溶解平衡Mg（OH）2（s）Mg2＋（aq）＋2OH－（aq），所得滤液中含少量Mg2＋，A、B项正确；实验②中是因为剩余的氢氧化钠和氯化铁之间反应生成氢氧化铁的缘故，不能说明Fe（OH）3比Mg（OH）2难溶，C项错误；白色沉淀为Mg（OH）2，加氯化铵，N会和OH－反应，Mg（OH）2的沉淀溶解平衡正向移动，沉淀溶解，D项正确。 6.某温度下，向10 mL 0.1 mol/L CuCl2溶液中滴加0.1 mol/L的Na2S溶液，滴加过程中溶液中－lg c（Cu2＋）与Na2S溶液体积（V）的关系如图所示，已知：lg 2＝0.3，Ksp（ZnS）＝3×10－25。下列有关说法正确的是（　　） A. a、b、c三点中，水的电离程度最大的为b点 B. Na2S溶液中：c（S2－）＋c（HS－）＋c（H2S）＝2c（Na＋） C.该温度下Ksp（CuS）＝4×10－36 D.向100 mL Zn2＋、Cu2＋浓度均为10－5mol/L的混合溶液中逐滴加入10－4mol/L的Na2S溶液，Zn2＋先沉淀 答案　C　 解析　CuCl2、Na2S水解促进水电离，b点是CuCl2与Na2S溶液恰好完全反应的点，溶质是氯化钠，对水的电离没有影响，水的电离程度最小的为b点，A项错误；根据元素质量守恒，Na2S溶液中2c（S2－）＋2c（HS－）＋2c（H2S）＝c（Na＋），B项错误；b点是CuCl2与Na2S溶液恰好完全反应的点，c（S2－）＝c（Cu2＋），根据b点数据，c（Cu2＋）＝2×10－18 mol·L－1，该温度下Ksp（CuS）＝4×10－36，C项正确；Ksp（ZnS）＝3×10－25 ＞Ksp（CuS），所以Cu2＋先沉淀，D项错误。 7.常温下，几种铜盐的溶度积常数如表所示。下列说法正确的是（　　） 化合物 CuCl CuBr Cu2S Cu（OH）2 Fe（OH）2 CuS Ksp 3×10－7 2×10－9 2.5×10－50 2.6×10－19 8×10－16 1.3×10－36 A.常温下，溶解度：CuCl＜CuBr B.向含同浓度的CuCl2和FeCl2的溶液中滴加稀NaOH溶液，Fe2＋先沉淀 C.向Cu（OH）2悬浊液中加入Na2S溶液，会形成CuS黑色沉淀 D.反应2CuCl＋S2－Cu2S＋2Cl－的平衡常数很小，反应几乎不进行 答案　C　 解析　物质类型相同时，Ksp越小，其溶解度越小，由表中数据可知，Ksp：CuCl＞CuBr，二者组成相似，则溶解度：CuCl＞CuBr，A项错误；由表中数据可知，Ksp：Fe（OH）2＞Cu（OH）2，则向含同浓度的CuCl2和FeCl2的溶液中滴加稀NaOH溶液时，Cu2＋先沉淀，B项错误；反应为Cu（OH）2＋S2－CuS＋2OH－，平衡常数K＝＝＝＝2×1017＞105，反应能进行完全，所以向Cu（OH）2悬浊液中加入Na2S溶液，会形成CuS黑色沉淀，C项正确；反应2CuCl＋S2－Cu2S＋2Cl－的平衡常数K＝＝＝＝3.6×1036＞105，则该反应能进行完全，D项错误。 8.常温时，在0.10 mol·L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c（Cu2＋）＝　　　　mol·L－1（Ksp[Cu（OH）2]＝2.2×10－20）。 解析　pH＝8时，c（OH－）＝10－6mol·L－1，由氢氧化铜的溶度积常数Ksp＝2.2×10－20＝10－12×c（Cu2＋），得c（Cu2＋）＝2.2×10－8 mol·L－1。 答案：2.2×10－8 9.痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病，关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠（NaUr）晶体，有关平衡如下： ①HUr（尿酸，aq）Ur－（尿酸根，aq）＋H＋（aq）　（37 ℃时，Ka＝4.0×10－6）； ②NaUr（s）Ur－（aq）＋Na＋（aq）。 （1）37 ℃时，1.0 L水中最多可溶解8.0×10－3 mol尿酸钠，此温度下尿酸钠的Ksp为　　　　。 （2）冬季时，关节炎发作多在脚趾和手指的关节处，这说明温度降低时，尿酸钠的Ksp　　　　（填“增大”“减小”或“不变”），生成尿酸钠晶体的反应是　　　　（填“放热”或“吸热”）反应。 解析　（1）尿酸钠的Ksp＝c（Na＋）·c（Ur－）＝8.0×10－3×8.0×10－3＝6.4×10－5。（2）由题给信息，关节炎是因为形成了尿酸钠晶体，说明反应②的平衡向逆反应方向移动。温度降低平衡逆向移动，Ksp减小，说明生成尿酸钠晶体的反应是放热反应。 答案：（1）6.4×10－5　（2）减小　放热 10.25 ℃恒温下，在含一定质量Mg（OH）2的悬浊液中，分6次快速注入等量盐酸，体系pH变化曲线如图。下列说法不正确的是（　　） A.由图可知，酸碱中和反应速率大于Mg（OH）2沉淀溶解速率 B.第6次加入盐酸时，Mg（OH）2沉淀消耗完全 C.由图可知Ksp[Mg（OH）2]＝5×10－32.8 D.上述过程中Mg（OH）2沉淀溶解平衡常数保持不变 答案　C　 解析　中和反应是一个进行的极快的反应，瞬间就可完成，A项正确；由图可知第6次加入盐酸时，溶液的pH不变，Mg（OH）2沉淀消耗完全，B项正确；由图可知未加入稀盐酸时溶液的pH＝10.6，c（H＋）＝1×10－10.6，则c（OH－）＝1×10－3.4，c（Mg2＋）＝×10－3.4，Ksp[Mg（OH）2]＝c（Mg2＋）·＝×10－3.4×（1×10－3.4）2＝5×10－11.2，C项错误；沉淀溶解平衡常数只与温度有关，温度不变沉淀溶解平衡常数保持不变，D项正确。 11.25 ℃时，用图1装置进行实验：向蒸馏水中加入Mg（OH）2粉末，一段时间后再加入稀硫酸。测得pH随时间变化的曲线如图2所示。 下列对曲线的分析不正确的是（　　） A. a点时加入的n[Mg（OH）2]大于c点时加入的n（H2SO4） B. e点时再加入足量Mg（OH）2粉末，可使溶液的pH与b点的相同 C. bc段存在平衡Mg（OH）2（s）Mg2＋（aq）＋2OH－（aq） D. cd段Q[Mg（OH）2]＜Ksp[Mg（OH）2] 答案　B　 解析　由图像可知，最后的pH大于7显碱性，氢氧化镁过量，所以a点时加入的n[Mg（OH）2]大于c点时加入的n（H2SO4），A项正确；e点时再加入足量Mg（OH）2粉末，溶液中还有与稀硫酸反应生成的Mg2＋，抑制氢氧化镁的电离，所以不能使溶液的pH与b点的相同，B项错误； ab段pH不断增大，氢氧化镁不断溶解，bc段pH不变，存在平衡Mg（OH）2（s）Mg2＋（aq）＋2OH－（aq），C项正确；cd段加入稀硫酸，消耗氢氧化镁，pH减小，稀硫酸消耗完，氢氧化镁溶解，pH增大，其中cd段Q[Mg（OH）2]＜Ksp[Mg（OH）2]，D项正确。 12.一定温度下，三种碳酸盐MCO3（M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋）的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A. Ksp（MgCO3）的数量级为10－5 B. a点表示的溶液中，c（Ca2＋） ＞c（C） C. b点可表示MnCO3的不饱和溶液 D.该温度下向a点溶液中加入少量MnCl2溶液，c（C）减小，Ksp（CaCO3）不变 答案　D　 解析　利用MgCO3曲线与纵坐标的交点（0，5.7）计算Ksp（MgCO3）＝c（Mg2＋）·c（C）＝10－5.7＝100.3×10－6，1＜100.3＜10，所以Ksp（MgCO3）数量级为10－6，A项错误；因为横纵坐标均为负对数，值越大，离子浓度越小，所以a点表示的溶液中，c（Ca2＋）＜c（C），B项错误；b点在MnCO3的沉淀溶解平衡曲线下方，根据分析，线下方的值越小，离子浓度越大，说明是过饱和溶液，C项错误；根据图像，a点时加入少量MnCl2溶液时，MnCO3的溶解平衡MnCO3（s）Mn2＋（aq）＋C（aq）向生成沉淀的方向移动，c（C）减小；由于温度不变，所以Ksp（CaCO3）不变，D项正确。 13.常温下，取一定量的PbI2固体配成饱和溶液，T时刻改变某一条件，离子的浓度变化如图所示[注：第一次平衡时c（I－）＝2×10－3 mol·L－1，c（Pb2＋）＝1×10－3 mol·L－1]。下列有关说法正确的是（　　） A.常温下，Ksp（PbI2）＝2×10－6 B.温度不变，向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，PbI2的溶度积不变，c（Pb2＋）不变 C. T时刻改变的条件是升高温度，PbI2的Ksp增大 D.常温下Ksp（PbS）＝8×10－28，向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液，反应PbI2（s）＋S2－（aq） PbS（s）＋2I－（aq）的化学平衡常数为K＝5×1018 答案　D　 解析　PbI2（s） Pb2＋（aq）＋2I－（aq），Ksp（PbI2）＝c（Pb2＋）·c2（I－）＝1×10－3×4×10－6＝4×10－9，A项错误；PbI2（s） Pb2＋（aq）＋2I－（aq），加入硝酸铅浓溶液，反应向逆反应方向进行，PbI2的溶度积不变，c（Pb2＋）增大，B项错误；依据图像分析，T时刻I－浓度突然增大，随后降低，反应逆向进行，说明加入了I－；Pb2＋浓度也增大，说明同时升高了温度，因此T时刻改变的条件是升高温度和增加I－，C项错误；该反应的平衡常数K＝＝＝＝＝5×1018，D项正确。 14.镍电池电极材料由Ni（OH）2、炭粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害，因此某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收，设计实验流程如下： 已知：①NiCl2易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋； ②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的理论pH如表所示。 M（OH）n Ksp pH 开始沉淀 沉淀完全 Al（OH）3 1.9×10－33 3.43 4.19 Fe（OH）3 3.8×10－38 2.53 2.94 Ni（OH）2 1.6×10－14 7.60 9.75 请回答下列问题： （1）沉淀Ⅱ较沉淀Ⅲ先析出，则根据表中数据判断沉淀Ⅱ为　　　　（填化学式，下同），沉淀Ⅲ为　　　　，则pH1　　　　（填“＞”“＝”或“＜”）pH2，控制两种沉淀析出可利用　　　　（填字母）。 A. pH试纸 B.石蕊指示剂 C. pH计 （2）第③步反应后，过滤沉淀Ⅰ所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、　　　　。 （3）第⑥步反应中的氧化剂是　　　　（填化学式）。 解析　（1）电极材料经过盐酸处理后得到的A溶液中有Ni2＋、Al3＋、Fe3＋、H＋等，加入NiO消耗H＋，增大pH后，Ksp最小的Fe（OH）3优先沉淀，精确控制pH：pH1（2.53～2.94）、pH2（3.43～4.19）应用pH计，pH试纸太宽泛、不精确，石蕊变色pH范围5～8，达不到要求。（3）反应⑥为Cl2氧化Ni（OH）2生成Ni（OH）3，Cl2作氧化剂。 答案：（1）Fe（OH）3　Al（OH）3　＜　C （2）漏斗　（3）Cl2 学科网（北京）股份有限公司 $$