2025届高三高考化学一轮复习 假期作业54 难溶电解质的溶解平衡
2025-01-23
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内容正文:
2025届高三高考化学一轮复习
假期作业54 难溶电解质的溶解平衡
一、单项选择题
1.下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是( )
①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞、珊瑚的形成
④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能
⑤泡沫灭火器灭火的原理
A.②③④ B.①②③
C.③④⑤ D.①②③④⑤
2.在100 mL 0.01 mol·L-1的KCl溶液中,加入1 mL 0.01 mol·L-1的AgNO3溶液,下列说法正确的是(已知AgCl的Ksp=1.8×10-10)( )
A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀析出
C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl
3.已知25 ℃时一些难溶物质的溶度积常数如下:
化学式
Zn(OH)2
ZnS
AgCl
溶度积
5×10-17
2.5×10-22
1.8×10-10
化学式
Ag2S
MgCO3
Mg(OH)2
溶度积
6.3×10-50
6.8×10-6
1.8×10-11
根据上表数据,判断下列化学方程式不正确的是( )
A.2AgCl+Na2S===2NaCl+Ag2S
B.MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑
C.ZnS+2H2O===Zn(OH)2↓+H2S↑
D.Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
4.已知部分钡盐的溶度积如下:Ksp(BaCO3)=8.1×10-9,Ksp[Ba(IO3)2]=6.5×10-10,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCrO4)=1.6×10-10。一种溶液中存在相同浓度的CO、CrO、IO、SO,且浓度均为0.001 mol·L-1,若向该溶液中逐滴滴入BaCl2溶液,首先出现的离子反应的离子方程式为( )
A.Ba2++CO===BaCO3↓
B.Ba2++CrO===BaCrO4↓
C.Ba2++2IO===Ba(IO3)2↓
D.Ba2++SO===BaSO4↓
5.[2024·首都师范大学附中练习]25 ℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:PbI2(s)⇌Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI固体,下列说法正确的是( )
A.溶液中Pb2+和I-的浓度都增大
B.Ksp(PbI2)增大
C.PbI2的沉淀溶解平衡向右移动
D.溶液中c(Pb2+)减小
6.化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)⇌CuS(s)+Mn2+(aq),下列说法错误的是( )
A.MnS的Ksp比CuS的Ksp大
B.该反应达平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)
C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大
D.该反应的平衡常数K=
二、不定项选择题
7.已知298 K时,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=4.90×10-5。若用难溶盐在溶液中的物质的量浓度来表示其溶解度,则下列叙述中正确的是( )
A.298 K时,CaSO4的溶解度约为7.00×10-3 mol·L-1
B.反应CaSO4(s)+CO(aq)===CaCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K=1.75×104
C.CaCO3、CaSO4的饱和溶液的导电能力很弱,所以它们都是弱电解质
D.升高温度,两种盐的溶度积与溶解度都保持不变
8.向AgCl悬浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液,继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知:Ag++2NH3·H2O⇌[Ag(NH3)2]++2H2O,平衡常数记为K{[Ag(NH3)2]+},下列分析不正确的是( )
A.浊液中存在溶解平衡:
AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.实验表明实验室可用氨水洗涤附着有银的试管
C.由实验可以判断:NH3结合Ag+的能力比Cl-强
D.由资料信息可推知:加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl
9.室温下,通过下列实验探究NaCN溶液的性质。下列说法正确的是( )
实验
实验操作和现象
1
测量0.1 mol·L-1 NaCN溶液的pH约为12
2
向20 mL 0.1 mol·L-1 NaCN溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液pH>7
3
将浓度均为0.01 mol·L-1的NaCN溶液和AgNO3溶液等体积混合,有白色AgCN沉淀生成
A.实验1溶液中存在:c(HCN)+2c(H+)=c(OH-)
B.实验2溶液中存在:2c(Cl-)=c(HCN)+c(CN-)
C.由实验2可得:K(HCN)>Kw
D.由实验3可得:Ksp(AgCN)>2.5×10-5
三、非选择题
10.纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)]。在pH=4~7的水溶液中,纳米FeS颗粒表面带正电荷,Cr(Ⅵ)主要以HCrO、Cr2O、CrO的形式存在,纳米FeS去除水中Cr(Ⅵ)主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
已知:Ksp(FeS)=6.5×10-18,Ksp[Fe(OH)2]=5.0×10-17;H2S电离常数分别为Ka1=1.1×10-7、Ka2=1.3×10-13。
(1)在弱碱性溶液中,FeS与CrO反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和单质S,其离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在弱酸性溶液中,反应FeS+H+⇌Fe2++HS-的平衡常数K的数值为 。
(3)在pH=4~7溶液中,pH越大,FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
11.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活饮用水中镉的排放量不超过0.005 mg·L-1。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题:
(1)磷酸镉[Cd3(PO4)2]沉淀溶解平衡常数的表达式为Ksp=________________________________________________________________________。
(2)一定温度下,CdCO3的Ksp=4.0×10-12,Cd(OH)2的Ksp=3.2×10-14,那么它们在水中的溶解量 较大。
(3)向某含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到7.9×10-8 mol·L-1时,废水中Cd2+的浓度为 mol·L-1[已知:Ksp(CdS)=7.9×10-27,Mr(Cd)=112],此时是否符合生活饮用水卫生标准? (填“是”或“否”)。
12.对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:
已知:25 ℃时,H2CO3的Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11;Ksp(BaMoO4)=3.5×10-8;
Ksp(BaCO3)=2.6×10-9;该工艺中,pH>6.0时,溶液中Mo元素以MoO的形态存在。“沉钼”中,pH为7.0。
(1)生成BaMoO4的离子方程式为 。
(2)若条件控制不当,BaCO3也会沉淀。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀,溶液中c(HCO)∶c(MoO)= (列出算式即可)时,应停止加入BaCl2溶液。
课时作业54 难溶电解质的溶解平衡
1.答案:A
2.解析:Q=c(Cl-)·c(Ag+)=0.01 mol·L-1×× mol·L-1≈10-6>1.8×10-10=Ksp,故有AgCl沉淀生成。
答案:A
3.解析:根据溶度积常数可知,溶解度:ZnS<Zn(OH)2,根据离子反应的实质,应生成溶解度更小的物质,故C不正确。
答案:C
4.解析:根据溶度积公式及溶液中阴离子的浓度,可以计算出开始出现BaCO3、BaCrO4、Ba(IO3)2、BaSO4沉淀时c(Ba2+)分别为8.1×10-6 mol·L-1、1.6×10-7 mol·L-1、6.5×10-4 mol·L-1、1.1×10-7 mol·L-1,故最先出现的沉淀是BaSO4。
答案:D
5.解析:加入KI固体,溶液中c(I-)增大,使PbI2的沉淀溶解平衡向左移动,所以溶液中c(Pb2+)减小,A、C项错误,D项正确;溶液的温度未发生改变,Ksp(PbI2)不变,B项错误。
答案:D
6.解析:根据沉淀转化向溶度积小的方向进行,Ksp(MnS)>Ksp(CuS),A对;该反应达平衡时c(Mn2+)、c(Cu2+)保持不变,但不一定相等,B错;往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,平衡向正方向移动,c(Mn2+)变大,C对;该反应的平衡常数K===,D对。
答案:B
7.解析:由Ksp表达式可求出c(Ca2+)=7.00×10-3 mol·L-1,A项正确;K====1.75×104,B项正确;CaCO3、CaSO4都是盐,属于强电解质,C项错误;升高温度,溶度积和溶解度均增大,D项错误。
答案:AB
8.解析:AgCl是难溶电解质,在悬浊液中存在溶解平衡:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq),A正确;Ag+与NH3·H2O反应生成[Ag(NH3)2]+,但单质银与NH3·H2O不能反应,可用稀硝酸洗涤附着有银的试管,B错误;AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液,生成[Ag(NH3)2]+,说明NH3结合Ag+的能力比Cl-强,C正确;加浓硝酸后,NH3·H2O与H+反应生成NH,使平衡Ag++2NH3·H2O⇌[Ag(NH3)2]++2H2O逆向移动,c(Ag+)增大,Ag+再与Cl-结合生成AgCl沉淀,D正确。
答案:B
9.解析:实验1溶液中存在质子守恒,c(OH-)=c(H+)+c(HCN),所以c(HCN)+2c(H+)>c(OH-),故A错误;根据元素质量守恒,实验2溶液中存在2c(Cl-)=c(HCN)+c(CN-),故B正确;KaKh=Kw,由实验2可得Ka<Kh,所以K(HCN)<Kw,故C错误;Q>Ksp(AgCN)时有沉淀生成,将浓度均为0.01 mol·L-1的NaCN溶液和AgNO3溶液等体积混合,有白色AgCN沉淀生成,说明Ksp(AgCN)<2.5×10-5,故D错误。
答案:B
10.解析:(1)在弱碱性溶液中,FeS与CrO反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和单质S的离子方程式为:FeS+CrO+4H2O===Fe(OH)3+Cr(OH)3+S+2OH-。
(2)反应FeS+H+⇌Fe2++HS-的平衡常数K=,由题目信息可知,Ksp(FeS)=c(Fe2+)·c(S2-)=6.5×10-18,H2S电离常数Ka2==1.3×10-13,
所以K===5×10-5。
(3)在pH=4~7溶液中,pH越大,FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢,是由于c(OH-)越大,FeS表面吸附的Cr(Ⅵ)的量越少,FeS溶出量越少,Cr(Ⅵ)中CrO物质的量分数越大。
答案:(1)FeS+CrO+4H2O===Fe(OH)3+Cr(OH)3+S+2OH-
(2)5×10-5
(3)c(OH-)越大,FeS表面吸附的Cr(Ⅵ)的量越少,FeS溶出量越少,Cr(Ⅵ)中CrO物质的量分数越大
11.解析:(1)磷酸镉沉淀溶解平衡方程式为Cd3(PO4)2(s)⇌3Cd2+(aq)+2PO(aq),则其沉淀溶解平衡常数表达式为Ksp=c3(Cd2+)·c2(PO)。
(2)当CdCO3达到沉淀溶解平衡时有CdCO3(s)⇌Cd2+(aq)+CO(aq),则此时溶液中c(Cd2+)=2×10-6 mol·L-1,当Cd(OH)2达到沉淀溶解平衡时有Cd(OH)2(s)⇌Cd2+(aq)+2OH-(aq),则c(Cd2+)=2×10-5 mol·L-1,据此推出在水中的溶解量较大的是Cd(OH)2。
(3)向某含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到7.9×10-8 mol·L-1时,溶液中c(Cd2+)==1.0×10-19mol·L-1,则废水中Cd2+的含量为1.0×10-19×112×103 mg·L-1=1.12×10-14mg·L-1<0.005 mg·L-1,因此符合生活饮用水卫生标准。
答案:(1)c3(Cd2+)·c2(PO) (2)Cd(OH)2
(3)1.0×10-19 是
12.解析:由题中信息可知,废催化剂与氢氧化钠一起焙烧后,铝和钼都发生了反应分别转化为偏铝酸钠和钼酸钠,经水浸、过滤,分离出含镍的固体滤渣,滤液Ⅰ中加入过量的二氧化碳,偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀,过滤得到的沉淀X为氢氧化铝,滤液Ⅱ中加入适量的氯化钡溶液沉钼后,过滤得到钼酸钡。
(1)滤液Ⅱ中含有钼酸钠,加入氯化钡溶液后生成BaMoO4沉淀,该反应的离子方程式为MoO+Ba2+===BaMoO4↓。
(2)若开始生成BaCO3沉淀,则体系中恰好建立如下平衡:HCO+BaMoO4⇌BaCO3+MoO+H+,该反应的化学平衡常数为K=
=
=。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀,必须满足≤,由于“沉钼”中pH为7.0,c(H+)=1×10-7 mol·L-1,所以溶液中=时,开始生成BaCO3沉淀, 因此,c(HCO)∶c(MoO)=
=
时,应停止加入BaCl2溶液。
答案:(1)MoO+Ba2+===BaMoO4↓
(2)
参考答案
1.解析:A项,温度不变,加入Na2SO4会导致BaSO4(s)⇌Ba2+(aq)+SO(aq)溶解平衡向左移动,但两离子浓度的乘积仍不变,仍在曲线上,不会由a点变到b点,错误;B项,通过蒸发,水量减小,Ba2+和SO浓度都增大,不可能由d点变到c点,错误;C项,d点还没有形成饱和溶液,因此无BaSO4沉淀生成,正确;D项,a点与c点的Ksp相等,错误。
答案:C
2.解析:一定温度下溶度积是常数,所以T ℃时,Y点和Z点Ag2CrO4的Ksp相等,A正确;在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4固体仍为饱和溶液,点仍在曲线上,不能使溶液由Y点变为X点,B正确;曲线上的点都是沉淀溶解平衡点,Ag2CrO4的沉淀溶解平衡为Ag2CrO4(s)⇌2Ag+(aq)+CrO(aq),Ksp=c2(Ag+)·c(CrO)=(1×10-3)2×1×10-5=10-11,C错误;Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO)=1×10-11,Z点时c(CrO)=5×10-4,c2(Ag+)=2×10-8,所以a=×10-4,D正确。
答案:C
3.解析:因为硫酸钡在水中溶解时吸收热量,则温度升高,硫酸钡的Ksp增大,T2时硫酸钡的Ksp大于T1时硫酸钡的Ksp,故T2>T1,A错误;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BaCl2,c(Ba2+)增大,平衡左移,c(SO)应降低,所以不能使溶液由a点变到c点,B错误;在T1时c点溶液的Q>Ksp,有沉淀析出,在T2时c点溶液的Q<Ksp,没有沉淀析出,C错误;Ksp是一常数,温度不变,Ksp不变,同一温度下,在曲线上的任意一点Ksp都相等,D正确。
答案:D
4.解析:A项,根据元素质量守恒c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=c(Na+),错误;B项,当c(S2-)=10-10 mol·L-1时,c(Cu2+)=10-25 mol·L-1,所以Ksp(CuS)=1×10-35,正确;C、D项,由于Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),所以向等浓度的Cu2+、Zn2+的混合溶液加入Na2S溶液,Cu2+先沉淀,ZnS沉淀会转化为CuS沉淀,正确。
答案:A
5.解析:Ksp只与温度有关而与离子浓度大小无关,A错误;由图像可知:在相同条件下,温度在313 K时,c(SO)·c(Sr2+)乘积最大,则在该温度时Ksp(SrSO4)最大,B正确;a点在363 K的上方,属于该温度下过饱和溶液,C错误;283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后会有晶体析出,析出后的溶液属于饱和溶液,D错误。
答案:B
6.解析:由图像信息知Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),当p(Ba2+)=a时,二者的饱和溶液中c(CO)>c(SO),A错误、C正确;M点时,Q(BaCO3)<Ksp(BaCO3),故无法形成BaCO3沉淀,B错误;因两种盐的Ksp相差不大,故在一定条件下二者之间可能相互转化,D错误。
答案:C
7.解析:由题可知,曲线上的点均为饱和溶液中微粒浓度关系,由题及图像分析可知,曲线①为BaSO4的沉淀溶解曲线,选项A错误;曲线①为BaSO4溶液中-lg[c(Ba2+)]与-lg[c(SO)]的关系,由图可知,当溶液中-lg[c(Ba2+)]=3时,-lg[c(SO)]=7,则-lg[Ksp(BaSO4)]=7+3=10,因此Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,选项B正确;向饱和BaCO3溶液中加入适量BaCl2固体后,溶液中c(Ba2+)增大,根据温度不变则Ksp(BaCO3)不变可知,溶液中c(CO)将减小,因此a点将沿曲线②向左上方移动,选项C错误;由图可知,当溶液中c(Ba2+)=10-5.1 mol·L-1时,两溶液中==10y1-y2,选项D错误。
答案:B
8.解析:求算CuS的Ksp,利用b点。在b点,CuCl2和Na2S恰好完全反应,方程式为Cu2++S2-===CuS↓,溶液中的Cu2+和S2-的浓度相等,-lg c(Cu2+)=17.7,则c(Cu2+)=10-17.7 mol·L-1。则Ksp=c(Cu2+)·c(S2-)=10-17.7×10-17.7=10-35.4,其数量级为10-36,A项错误;曲线上a点溶液为CuS的饱和溶液,c(S2-) ·c(Cu2+)=Ksp(CuS),B项错误;在水溶液中,c(H+)·c(OH-)=Kw,温度不变,其Kw不变,·=Kw,则n(H+)·n(OH-)=Kw·V,V溶液在增大,所以a点的值最小,C项错误;c点溶液Na2S溶液多加了一倍,CuCl2+Na2S===CuS↓+2NaCl,溶液为NaCl和Na2S的混合溶液,浓度之比为2∶1。c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-),S2-会水解,S2-+H2O⇌HS-+OH-溶液呈现碱性,c(OH-)>c(H+),水解是微弱的,有c(S2-) >c(OH-)。排序为c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+),D项正确。
答案:D
9.解析:根据Ag++Cl-===AgCl↓可知,达到滴定终点时,消耗AgNO3溶液的体积为=20.0 mL,C项错误;由题图可知,当AgNO3溶液的体积为50.0 mL时,溶液中的c(Cl-)略小于10-8 mol·L-1,此时混合溶液中c(Ag+)==2.5×10-2 mol·L-1,故Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)≈2.5×10-2×10-8=2.5×10-10,A项正确;因反应过程中有沉淀生成,溶液中必然存在平衡AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq),故曲线上的各点均满足c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl),B项正确;相同实验条件下,沉淀相同量的Cl-和Br-消耗的AgNO3的量相同,由于Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl),当滴加相等量的Ag+时,溶液中c(Br-)<c(Cl-),故反应终点c向b方向移动,D项正确。
答案:C
10.解析:由图像及题意分析知,含有c点的曲线为AgNO3溶液滴定NaA溶液曲线,含有e点的曲线为AgNO3滴定Na2B溶液曲线。由图可知沉淀溶解平衡方程式:Ag2B(s)⇌2Ag+(aq)+B2-(aq),Na2B溶液与AgNO3溶液反应时e点符合,则c(Ag+)=2c(B2-),根据pX=a可知,c(B2-)=10-amol·L-1,c(Ag+)=2×10-a mol·L-1,Ksp(Ag2B)=c2(Ag+)×c(B2-)=(2×10-a)2×10-a,A项正确;B2-抑制Ag2B溶解,c(B2-)越大,溶液中c(Ag+)越小,c(B2-):f点>e点,则c(Ag+):e>f,B项错误;由图分析,AgA饱和溶液中银离子的浓度小于Ag2B饱和溶液,所以AgA的溶解度小于Ag2B,故在等量的水中,AgA溶解的物质的量更少,C项错误;若c(AgNO3)变为0.05 mol·L-1,则加入20 mL硝酸银溶液时,NaA溶液完全反应得到AgA饱和溶液,由温度不变,溶度积不变可知,溶液中Ag+的浓度不变,则NaA溶液中的反应终点由c移至d点,D项正确。
答案:BC
11.解析:反应SrSO4(s)+CO⇌SrCO3(s)+SO的平衡常数K===,故A正确;由分析可知,曲线①代表含硫酸锶固体的0.1 mol·L-1硫酸钠溶液的变化曲线,则硫酸锶的溶度积Ksp(SrSO4)=10-5.5×0.1=10-6.5,温度不变,溶度积不变,则溶液pH为7.7时,锶离子的浓度为 mol·L-1=10-6.5 mol·L-1,则a为-6.5,故B正确;由分析可知,曲线④表示含碳酸锶固体的1 mol·L-1碳酸钠溶液的变化曲线,故C正确;pH≥6.9时,发生沉淀转化,故D错误。
答案:D
12.解析:铵根离子的水解常数Kh(NH)=≈5.7×10-10,碳酸氢根的水解常数Kh(HCO)==≈2.3×10-8,则Kh(NH)<Kh(HCO),因此常温下NH4HCO3溶液呈碱性。
答案:碱性
13.解析:工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应[Al(OH)4]-+H+⇌Al(OH)3↓+H2O,反应的平衡常数为K1==
==1013.37,当c([Al(OH)4]-)为10-5 mol·L-1时,溶液中氢离子浓度为= mol·L-1=10-8.37 mol·L-1,则溶液的pH为8.37。
答案:8.37
14.解析:(1)加入NaCl之前,pAg=0,所以c(AgNO3)=1 mol·L-1。
(2)由于c(Ag+)=10-6 mol·L-1,所以Ag+沉淀完全,n(NaCl)=n(AgNO3)=0.01 L×1 mol·L-1=0.01 mol,所以V(NaCl)=100 mL。
(3)AgCl在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq),相同温度下,c(Cl-)增大,平衡逆向移动,溶解度减小,温度升高,平衡右移,溶解度增大。
(4)若把NaCl换成NaI,由于Ksp(AgI)更小,所以c(Ag+)更小,pAg更大。
答案:(1)1 (2)100 mL (3)>
(4)
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