课时梯级训练(16) 难溶电解质的沉淀溶解平衡（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（人教版2019 不定项版）

课时梯级训练(16)　难溶电解质的沉淀溶解平衡 1．在一定温度下，石灰乳悬浊液中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)⥫⥬Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)。当向此悬浊液中加入少量生石灰，恢复原来温度时，下列说法不正确的是(　　) A．溶液中n(Ca2＋)不变 B．溶液中c(Ca2＋)不变 C．溶液中n(OH－)变小 D．溶液中c(OH－)不变 A　解析：向悬浊液中加入CaO，发生反应：CaO＋H2O===Ca(OH)2，反应过程消耗水，促使Ca(OH)2(s)的沉淀溶解平衡向沉淀方向移动，析出Ca(OH)2沉淀，由于体系处于过饱和状态，溶液中n(Ca2＋)、n(OH－)均变小，A错误，C正确；温度不变，Ca(OH)2的饱和溶液中c(Ca2＋)、c(OH－)均不变，B、D正确。 2．下列关于沉淀溶解平衡的判断正确的是(　　) A．某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 B．向饱和AgCl水溶液中加入NaCl固体，Ksp变大 C．向Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液，生成红褐色沉淀 D．含有AgCl和AgI固体的悬浊液：c(Ag＋)＞c(Cl－)＝c(I－) C　解析：某离子被沉淀完全，则该体系内有沉淀，存在沉淀溶解平衡，该离子在溶液中的浓度<1×10－5 mol/L，但不为0，A错误； 向饱和AgCl水溶液中加入NaCl固体，则沉淀溶解平衡向沉淀方向移动，但Ksp只与温度有关，与浓度无关，B错误；向Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液，发生反应：3Mg(OH)2(s)＋2Fe3＋(aq)⥫⥬2Fe(OH)3(s)＋3Mg2＋(aq)，故生成红褐色沉淀，C正确； 含有AgCl和AgI固体的悬浊液中氯化银溶解度大于碘化银：c(Ag＋)＞c(Cl－)＞c(I－)，D错误。 3．为了防止热带鱼池中水藻的生长，需保持水中Cu2＋的浓度约为1.2×10－5 mol/L。为避免在每次换池水时溶液浓度的改变，可把适当的含铜化合物放在池底，其饱和溶液提供适当的Cu2＋。已知CuS、Cu(OH)2、CuCO3的Ksp依次为6.3×10－36、2.2×10－20、1.4×10－10。下列四种物质中，能基本满足池水浓度要求的是(　　) A．CuSO4 B．CuCO3 C．Cu(OH)2 D．CuS B　解析：CuCO3(s)⥫⥬Cu2＋(aq)＋CO(aq)，故有Ksp＝c(Cu2＋)·c(CO)＝c2(Cu2＋)，解得c(Cu2＋)＝≈1.2×10－5mol/L，故选B。 4．关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体，关节炎易在寒冷的冬季发作，其原理为①HUr⥫⥬H＋＋Ur－　ΔH1>0；②Ur－(aq)＋Na＋(aq)⥫⥬NaUr(s)　ΔH2<0。下列说法错误的是(　　) A．关节炎发作时，体液的pH增大 B．控制食盐摄入量有利于减缓关节炎的发生 C．关节炎患者冬季注意保暖可减缓症状 D．升高温度，平衡②向逆反应方向移动 A　解析：关节炎发作时，上述平衡正向移动，形成NaUr晶体，c(H＋)增大，体液的pH减小，A错误；控制食盐摄入量，减小体液中c(Na＋)，减小NaUr晶体生成，有利于减缓关节炎的发生，B正确；关节炎患者冬季注意保暖，温度升高，反应②正向进行程度减小，可减缓症状，C正确；反应②的ΔH＜0，升高温度，平衡逆向移动，D正确。 5．将足量BaCO3分别加入：①30 mL 水；②10 mL 0.2 mol/L Na2CO3溶液；③50 mL 0.01 mol/L BaCl2溶液；④100 mL 0.01 mol/L 盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中c(Ba2＋)由大到小的顺序为(　　) A．①②③④ B．③④①② C．④③①② D．②①④③ B　解析：BaCO3在水中存在溶解平衡：BaCO3(s)⥫⥬Ba2＋(aq)＋CO(aq)，Na2CO3溶液中c(CO)较大，促使BaCO3的溶解平衡逆向移动，则Na2CO3溶液中c(Ba2＋)比水中的小；0.01 mol/L BaCl2溶液中c(Ba2＋)＝0.01 mol/L，BaCO3的溶解平衡逆向移动，但溶液中c(Ba2＋)≈0.01 mol/L；0.01 mol/L 盐酸中CO与H＋反应生成CO2，促使BaCO3的溶解平衡正向移动，最终溶液中c(Ba2＋)≈0.005 mol/L，故四种溶液中c(Ba2＋)的大小顺序为③＞④＞①＞②。 6．25 ℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)⥫⥬Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是(　　) A．溶液中Pb2＋和I－浓度都增大 B．溶度积常数Ksp增大 C．沉淀溶解平衡正向移动 D．溶液中Pb2＋浓度减小 D　解析：加入KI溶液时，溶液中c(I－)增大，使PbI2的沉淀溶解平衡逆向移动，因此溶液中c(Pb2＋)减小，但由于溶液温度未发生改变，故PbI2的溶度积常数Ksp不发生变化。 7．常温下，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9。下列说法错误的是(　　) A．向c(SO)＝c(CO)的溶液中滴加BaCl2溶液，先析出BaSO4 B．向BaCO3的悬浊液中加入少量新制氯水，c(Ba2＋)增大 C．向BaSO4悬浊液中加入少量Na2CO3浓溶液，＝0.04 D．可用Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃 C　解析：由于Ksp(BaSO4)小于Ksp(BaCO3)，则SO、CO等浓度时滴加BaCl2溶液，先析出BaSO4沉淀，A正确；BaCO3悬浊液中加入氯水，CO与H＋反应生成CO2，沉淀溶解平衡正向移动，则c(Ba2＋)增大，B正确；BaSO4悬浊液中加入少量Na2CO3浓溶液，发生反应：BaSO4(s)＋CO(aq)⥫⥬BaCO3(s)＋SO(aq)，该反应的平衡常数为K＝＝＝＝，则有≈23.6，C错误；用Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃，可生成BaSO4沉淀，减轻中毒症状，D正确。 8．如图所示，有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线，在T1温度下，下列说法不正确的是(　　) A．加入Na2SO4可使溶液由a点变到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 D　解析：硫酸钡溶液中存在着沉淀溶解平衡，a点在平衡曲线上，加入Na2SO4，会增大c(SO)，平衡左移，c(Ba2＋)应降低，可使溶液由a点变到b点，A正确；在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时，Q＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，B正确；d点时溶液不饱和，蒸发溶剂水，c(SO)、c(Ba2＋)均增大，所以可能使溶液变饱和、由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)，C正确；升高温度， 促进沉淀溶解平衡右移，c(SO)、c(Ba2＋)均增大，不会使溶液由b点变为d点，D错误。 9．根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题： (1)已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下： pH <8.0 8.0～9.6 >9.6 颜色 黄色 绿色 蓝色 25 ℃时，向Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液所呈现的颜色为________。 (2)25 ℃向50 mL 0.018 mol/L的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol/L的盐酸，生成沉淀。已知该温度下，AgCl的Ksp＝1.8×10－10，忽略溶液的体积变化，请计算： ①完全沉淀后，溶液中c(Ag＋)＝______________。 ②完全沉淀后，溶液的pH＝________。 ③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL 0.001 mol/L的盐酸，是否有白色沉淀生成？____(填“是”或“否”)。 答案：(1)蓝色 (2)①1.8×10－7 mol/L　②2　③否 解析：(1)Mg(OH)2的溶度积Ksp＝5.6×10－12，则c(Mg2＋)c2(OH－)＝5.6×10－12；设c(OH－)＝2c(Mg2＋)＝x mol/L，得到0.5x×x2＝5.6×10－12；计算得到x≈2.24×10－4；c(H＋)＝≈4.5×10－11mol/L，pH≈10.4＞9.6，所以溶液呈蓝色； (2)①向起始时为50 mL 0.018 mol/L的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol/L的盐酸发生反应，反应后溶液中c(Cl－)＝mol/L＝10－3mol/L，则c(Ag＋)＝＝1.8×10－7 mol/L；②完全沉淀后盐酸过量，溶液中c(H＋)＝＝0.010 mol/L，则溶液的pH＝－lg c(H＋)＝2；③再向反应后的溶液中加入50 mL 0.001 mol/L盐酸，混合瞬间c(Cl－)＝ mol/L＝0.001 mol/L，c(Ag＋)＝×1.8×10－7 mol/L＝1.2×10－7 mol/L，离子积Q＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝1×10－3×1.2×10－7＝1.2×10－10<1.8×10－10，故没有白色沉淀产生。 10．已知：p(Ba2＋)＝－lg c(Ba2＋)，p(酸根离子)＝－lg c(酸根离子)，酸根离子为SO或CO。某温度下BaSO4、BaCO3的沉淀溶解关系如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．p(Ba2＋)＝a时，溶液中c(SO)＞c(CO) B．M点对应的溶液中有BaCO3沉淀生成 C．由图可知该温度下：Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3) D．BaSO4沉淀不能转化为BaCO3沉淀 C　解析：由图可知，p(Ba2＋)＝a时，p(SO)>p(CO)，则溶液中c(SO)<c(CO)，A错误；M点在BaCO3平衡曲线上方，p(Ba2＋)、p(CO)均大于平衡值，此时溶液中c(Ba2＋)、c(CO)均小于平衡值，故不存在BaCO3沉淀，B错误；p(Ba2＋)＝a时，即c(Ba2＋)＝10－a mol/L时， p(SO)>p(CO)，从而可知Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)，C正确；向BaSO4浊液中加入Na2CO3溶液，当c(Ba2＋)·c(CO)>Ksp(BaCO3)时，可生成BaCO3沉淀，D错误。 11．(双选)(2024·菏泽第一中学高二质检)一定温度下，金属硫化物的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标p(Mn＋)表示－lg c(Mn＋)，横坐标p(S2－)表示－lg c(S2－)，下列说法不正确的是(　　) A．该温度下，Ag2S的Ksp＝1.0×10－50 B．该温度下，溶解度的大小顺序为NiS>SnS C．SnS和NiS的饱和溶液中＝104 D．向浓度均为0.01 mol/L的Ag＋、Ni2＋、Sn2＋混合溶液中逐滴加入饱和Na2S溶液，NiS最先沉淀析出，然后Ag2S、SnS同时沉淀析出 CD　解析：由a点数据(30，10)可知，当c(S2－)＝1.0×10－30mol/L时，c(Ag＋)＝1.0×10－10mol/L，Ksp(Ag2S)＝c2(Ag＋)·c(S2－)＝(1.0×10－10)2×(1.0×10－30)＝1.0×10－50，A正确；由SnS、NiS的沉淀溶解平衡曲线可知，当两条曲线表示的c(S2－)相同时，对应的p(Ni2＋)＜p(Sn2＋)，则c(Ni2＋)>c(Sn2＋)，则Ksp(NiS)＞Ksp(SnS)，由于SnS和NiS沉淀类型相同，则溶解度的大小关系为NiS>SnS，B正确；利用NiS的溶解平衡曲线上b点数据(15，6)，则Ksp(NiS)＝c(Ni2＋)·c(S2－)＝(1.0×10－6)×(1.0×10－15)＝1.0×10－21，同理可得，根据数据(25，0)，则Ksp(SnS)＝c(Sn2＋)·c(S2－)＝(1.0×10－25)×100＝1.0×10－25，SnS和NiS的饱和溶液中＝＝＝10－4，C错误；Ag＋、Ni2＋与Sn2＋的浓度均为0.01 mol/L，分别生成Ag2S、NiS与SnS沉淀时，需要的c(S2－)分别为＝1.0×10－46mol/L、＝1.0×10－19mol/L、＝1.0×10－23mol/L，因此生成沉淀的先后顺序为Ag2S、SnS与NiS，D错误。 12．(双选)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 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10－5 mol/L的混合溶液中逐滴加入10－4 mol/L的Na2S溶液，Cu2＋先沉淀 CD　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错误；根据元素守恒Na2S溶液中：2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)＝c(Na＋)，B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＋)＝10－17.7 mol/L，该温度下Ksp(CuS)≈4×10－36，C正确；Ksp(ZnS)＝3×10－25大于Ksp(CuS)，所以向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，Cu2＋先沉淀，D正确。 13．(2024·山东省级联考)某兴趣小组的同学用含镍废催化剂(主要含有Ni，还含有Al、Al2O3、Fe及其他不溶于酸、碱的杂质)制备NiSO4·7H2O，其流程如下： 常温下，部分金属化合物的Ksp近似值如表所示；已知：lg 2.8≈0.45，lg 2≈0.3。 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ni(OH)2 Ksp近似值 4.9×10－17 2.8×10－39 2.0×10－15 回答下列问题： (1)加NaOH溶液进行浸出时搅拌可提高浸出速率，原因为________________________________，“滤液1”中含有的主要阴离子为__________(填化学式)。 (2)加入H2O2“氧化”时发生反应的离子方程式为_______________。 (3)“除杂”时加NiCO3调节溶液的pH，pH需大于________(保留1位小数，离子浓度≤1.0×10－5 mol/L时认为该离子沉淀完全)，简述加NiCO3调节溶液的pH除杂的原理：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)“一系列操作”主要包括________、__________、过滤、洗涤、干燥等。 答案：(1)通过搅拌可以增大反应物的接触面积　[Al(OH)4]－、OH－ (2)H2O2＋2H＋＋2Fe2＋===2H2O＋2Fe3＋ (3)2.8　NiCO3与溶液中的H＋反应，H＋浓度减小，Fe3＋水解平衡正向移动 (4)蒸发浓缩　冷却结晶 解析：镍废催化剂(主要含有Ni，还含有Al、Al2O3、Fe及其他不溶于酸、碱的杂质)，用NaOH溶液除去Al、Al2O3，酸浸将不溶于酸的滤渣去掉，得到含Fe2＋、Ni2＋的滤液，加入H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，调pH将Fe3＋转化为Fe(OH)3除去，得到含有NiSO4的溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等即可得到NiSO4·7H2O。 (1)通过搅拌可以增大反应物的接触面积，碱浸时Al、Al2O3与NaOH溶液反应生成[Al(OH)4]－进入滤液中，因此“滤液1”中含有的主要阴离子为[Al(OH)4]－、OH－。 (2)加入H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，离子方程式为H2O2＋2H＋＋2Fe2＋===2H2O＋2Fe3＋。 (3)根据Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)c3(OH－)＝2.8×10－39，当c(Fe3＋)＝1.0×10－5mol/L时，c(OH－)＝×10－11mol/L，pOH＝－lg(×10－11)mol/L＝11－lg＝11－(lg2.8－lg10)＝11－(0.45－1)≈11.2，故pH>2.8才能保证Fe3＋ 沉淀完全；Fe3＋＋3H2O⥫⥬Fe(OH)3＋3H＋，NiCO3与溶液中的H＋反应，H＋浓度减小，Fe3＋水解平衡正向移动。 (4)含有NiSO4的溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等即可得到NiSO4·7H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $$