内容正文:
2024—2025学年高中化学鲁科版选择性必修一3.3 沉淀溶解平衡
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列叙述中正确的是
A.溶度积大的化合物溶解度一定大
B.AgCl水溶液的导电性很弱,所以AgCl是弱电解质
C.将难溶电解质放入纯水中,溶解达平衡时,电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积
D.在一定温度下,向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解,又达到平衡时,AgCl的溶解度不变,溶度积也不变
2.沉淀溶解平衡对于定量分离沉淀时如何选择沉淀剂具有指导作用。洗涤沉淀时,为减少沉淀损失,最恰当的洗涤剂是
A.蒸馏水 B.饱和溶液 C.盐酸 D.饱和NaCl溶液
3.下列说法中,正确的是
A.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止
B.Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱
C.Ksp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关
D.相同温度下,AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同
4.已知25℃时,,。现向溶液中加入溶液,下列说法正确的是
A.25℃时,溶液的
B.随温度和离子浓度的变化而变化
C.该体系中没有沉淀产生
D.该体系中与反应产生沉淀
5.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法,正确的是
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度不变
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变
6.下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是( )
A.Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则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,氯化银的溶解度和Ksp均增大
C.在氯化银沉淀溶解平衡体系中,加入碘化钠固体,氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀
D.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,溶解平衡不移动
7.下列生产、生活或化学实验中的应用,不能利用勒夏特列原理进行解释的是
A.使用含氟牙膏可预防龋齿
B.使用碳酸钠溶液处理锅炉水垢
C.实验室保存和配制溶液时,加入固体
D.保存溶液常在溶液中加铁粉
8.下列说法中,正确的是
A.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,保持温度不变增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动
B.难溶电解质都是弱电解质
C.室温下,在水中的溶解度大于在饱和溶液中的溶解度
D.在白色沉淀上滴加溶液,沉淀变黑,说明比更难溶于水
9.常温下,某小组同学用如下实验探究的沉淀溶解平衡
实验装置
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
传感器种类
导电率传感器
pH传感器
实验操作
向蒸馏水中加入足量的粉末,一段时间后再加蒸馏水
向滴有酚酞的蒸馏水中加入粉末,隔一段时间后,再向所得悬浊液中加入一定量稀硫酸
实验数据
已知:酚酞的变色范围:pH<8.2无色;8.2≤pH≤10.0粉红色;pH>10红色
下列说法不正确的是
A.图1中a点导电率不为0的原因是:
B.图1中d点小于
C.实验Ⅱ中,溶液颜色先变红,后变为无色,最后溶液呈粉红色
D.实验Ⅱ中:加入的物质的量小于加入硫酸的物质的量
10.某温度下AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。pX=-lgc(X),X可代表Ag+、Cl-、CrO。下列说法不正确的是
A.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=10-11.4
B.区域II存在AgCl沉淀
C.反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO(aq)的平衡常数K=108.2
D.向NaCl和Na2CrO4均为0.1mol•L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生AgCl沉淀
11.为除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是( )
A.NaOH B.Na2CO3 C.氨水 D.MgO
12.已知25 ℃时,电离常数Ka(HF)=3.6×10-4,溶度积常数Ksp(CaF2)=1.46×10-10。现向1 L 0.2 mol·L-1 HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L-1 CaCl2溶液,则下列说法中正确的是
A.25 ℃时,0.1 mol·L-1 HF溶液中pH=1 B.Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化
C.该体系中有CaF2沉淀产生 D.该体系中,Ksp(CaF2)=
13.化学上常认为残留在溶液中的离子浓度≤1×10-5mol/L时,沉淀就已达完全。已知:常温下Ksp[M(OH)2]=1×10-21mol3/L3。则溶液中M2+沉淀完全时的pH最小值为
A.7 B.4 C.5 D.6
14.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度变化如图所示。据图分析,下列判断正确的是( )
A.Ksp[Cu(OH)2]数量级为10-20
B.d点表示Cu(OH)2形成饱和溶液
C.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
D.b、c两点表示Fe(OH)3、Cu(OH)2溶解度相等
15.硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料,也可用作印染媒染剂,医药上用于催吐剂。已知25℃时,Ksp[Zn(OH)2]= 1.0 ×10-1 7 ,Ksp[Ag2SO4]=1.2×10-5,则下列说法正确的是
A.在水中加入少量ZnSO4固体时,水的电离平衡向正反应方向移动,Kw减小
B.在 ZnSO4 溶液中各离子的浓度关系为: c(Zn2 + )+c(H+ )=c(OH-)+c(SO42-)
C.在 0.5L 0.10mol•L-1的 ZnSO4 溶液中加入等体积的0.02 mol⋅L−1的AgNO3溶液,即可生成Ag2SO4沉淀
D.常温下,要除去0.20mol•L-1,ZnSO4 溶液中的Zn2+,至少要调节pH ≥8
二、填空题
16.已知:25℃时,,,,。
(1)①25℃时,向浓度均为的和混合溶液中逐滴加入氨水,先生成 (填化学式)沉淀。
②将、的混合溶液(A)与过量氨水(B)反应,为使、同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入 (填“A”或“B”),再滴加另一反应物。
(2)①25℃时,发生水解反应,该反应的平衡常数为 。
②25℃时,若向溶液中加入一定量的石灰水来调节溶液的pH,可得到红褐色沉淀。若调节后溶液的pH为5,则溶液中的浓度为 。
(3)溶液中金属离子的物质的量浓度低于时,可认为已沉淀完全。现向一定浓度的和的混合溶液中逐滴加入氨水,当恰好完全沉淀时,测得,此时所得沉淀中 (填“含有”或“不含有”)。
17.已知常温下,,。向含有和的混合溶液中逐滴加入溶液(忽略溶液体积变化),判断先析出的物质是 (写化学式)。
18.在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时,为了除去Fe2+,常加入少量H2O2,使Fe2+氧化为Fe3+,然后调节溶液pH=4,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的。请查阅本书后的附录Ⅲ,通过计算解释原因 (已知25℃时CuSO4饱和溶液中Cu2+的物质的量浓度为1.41mol/L)。
19.要将等体积的的溶液和的溶液混合,是否能析出沉淀 [不考虑溶液体积的变化,已知]
三、计算题
20.Ⅰ、重金属离子对河流及海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH=2.0,ρ≈1g·mL-1)中含有Ag+、Pb2+等重金属离子,其浓度各约为0.01mol·L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如下:
难溶电解质
AgI
AgOH
Ag2S
PbI2
Pb(OH)2
PbS
Ksp
8.3×10-17
5.6×10-8
6.3×10-50
7.1×10-9
1.2×10-15
3.4×10-28
(1)你认为往废水中投入 (填字母序号),沉淀效果最好。
A NaOH B Na2S C KI D Ca(OH)2
(2)常温下,如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中c(Pb2+)= mol/L。
Ⅱ、为了研究难溶盐的沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学设计如下实验。回答下列问题:
步骤1:向2mL0.005 mol/LAgNO3溶液中加入2 mL0.005 mol/LKSCN溶液,静置。
出现白色沉淀。
步骤2:取1 mL上层清液于试管中,滴加1滴2 mol/LFe(NO3)3溶液。
溶液变为红色。
步骤3:向步骤2的溶液中,继续加入5滴3mol/LAgNO3溶液。
现象a,且溶液红色变浅。
步骤4:向步骤1余下的浊液中加入5滴3mol/LKI溶液。
出现黄色沉淀。
已知:25℃,Ksp(AgI,黄色)=8.3×10‾17,Ksp(AgSCN,白色)= 1.0×10‾12 。
(3)步骤3中现象a是 。
(4)向50mL0.005 mol/L的AgNO3溶液中加入150mL0.005 mol/L的KSCN溶液,若混合后溶液体积为200mL,则溶液中Ag+的浓度约为 mol/L。
试卷第1页,共3页
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《2025年3月5日高中化学作业》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
C
D
A
C
D
C
D
B
题号
11
12
13
14
15
答案
D
C
D
A
D
1.D
【详解】对于化学式相似溶度积大的化合物溶解度大,所以化学式不相似不能直接比较溶度积,A错误;导电性与溶液中自由移动离子浓度有关,自由移动离子浓度越大导电性越强,AgCl在水中完全电离属于强电解质,B错误;溶度积是离子浓度幂的乘积,所以电解质离子浓度的乘积不一定是该物质的溶度积,C错误;在一定温度下溶解度和溶度积为常数,所以在一定温度下,向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解,又达到平衡时,AgCl的溶解度不变,溶度积也不变,D正确;正确选项D 。
点睛:在一定温度下,向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解,又达到平衡时,溶液中银离子浓度、氯离子浓度均不变,所以AgCl的溶解度不变,溶度积也不变。
2.B
【详解】根据同离子效应,含有钡离子或者碳酸根离子的溶液可减少BaCO3沉淀溶解损失,所以B符合题意,故选B。
3.C
【详解】A、难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀溶解平衡是动态平衡,沉淀和溶解速率相同,故A错误;
B、Ksp可用来判断相同的类型的化合物在水中溶解度的大小,但是如果化合物的形式不同,就不能进行直接判断,难溶电解质在水中的溶解能力不一定越弱,故B错误;
C、沉淀溶解平衡常存在的溶度积常数,Ksp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关,故C正确;
D、相同温度下,AgCl在水中的溶解能力大于在NaCl溶液中的溶解能力,因为氯化钠溶液中氯离子对氯化银溶解起到抑制作用,故D错误;
答案为C。
4.D
【详解】A.由于,说明为弱酸,故25℃时,溶液的,A错误;
B.只随温度的变化而变化,与离子浓度无关,B错误;
C.由于弱酸只发生微弱电离,故两溶液混合后,,由得,又,,故该体系中有沉淀析出,C错误;
D.由C项分析可知,该体系中与反应产生沉淀,D正确;
故答案为:D。
5.A
【详解】A.沉淀溶解平衡是动态平衡,AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等且不为零,A项正确;
B.AgCl难溶于水,在水中建立沉淀溶解平衡,溶液中有Ag+和Cl-,B项错误;
C.AgCl沉淀溶解平衡是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动,AgCl沉淀的溶解度增大,C项错误;
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,Cl-的浓度增大,沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动,AgCl沉淀的溶解度减小,D项错误;
选A。
6.C
【详解】A选项,同类型的Ksp(AB)小于Ksp(CD),才能说AB的溶解度小于CD的溶解度,不同类型难溶电解质不能根据Ksp大小来说溶解度大小,因此A错误;
B选项,在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,平衡正向移动,但氯化银的溶解度和Ksp均不变,故B错误;
C选项,在氯化银沉淀溶解平衡体系中,加入碘化钠固体,生成碘化银,平衡正向移动,因此氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀,故C正确;
D选项,在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,溶液中的碳酸根离子不断被消耗,溶解平衡正向移动,故D错误;
综上所述,答案为C。
【点睛】沉淀溶解平衡,加水,沉淀平衡正向移动,不断溶解,但溶解度不变,Ksp不变;Ksp只与温度有关。
7.D
【详解】A.含氟牙膏使用时,发生了沉淀转化:,能利用勒夏特列原理进行解释;故 A不选;
B.使用碳酸钠溶液处理锅炉水垢,发生了沉淀转化:,能利用勒夏特列原理进行解释;故B不选;
C.实验室保存和配制溶液时,加入固体,主要是使水解平衡向左移动,能利用勒夏特列原理进行解释;故C不选;
D.保存溶液常在溶液中加铁粉,主要是防止氧化变质,与勒夏特列原理无关,不能利用勒夏特列原理进行解释,故D选。
答案选D。
8.C
【详解】A.难溶电解质是固体,其浓度可视为常数,增加难溶电解质的量对平衡无影响,A错误;
B.难溶电解质在熔融状态下可以完全电离,不一定都是弱电解质,如AgCl难溶于水,但为强电解质,B错误;
C.相同温度下,氯化银在溶液中存在沉淀溶解平衡,氯化钠溶液中氯离子抑制氯化银溶解,AgCl在水中的溶解度大于在饱和NaCl溶液中的溶解度,C正确;
D.在白色ZnS沉淀上滴加 CuSO4 溶液,沉淀变黑,说明CuS比ZnS更难溶于水,D错误;
故选C。
9.D
【详解】A.H2O是弱电解质,能发生微弱的电离,电离方程式为H2O⇌H++OH-,因此a点电导率不等于0,选项A正确;
B.cd段再加入少量蒸馏水,Mg2+和OH-浓度减小,使得d点小于,选项B正确;
C.由图像可知,AB段pH不断增大,氢氧化镁不断溶解,BC段pH不变,存在平衡,此时溶液pH>10,因此实验②中溶液变红,CD段加入稀硫酸,消耗氢氧化镁,pH减小,稀硫酸消耗完,氢氧化镁继续溶解,pH增大,最终溶液的pH值范围为9<pH<10,由酚酞的变色范围知,此时溶液变为淡粉色,故溶液颜色先变红,后变为无色,最后溶液呈粉红色,选项C正确;
D.a点时加入的Mg(OH)2使溶液pH变化到了b点,c点时加入硫酸与氢氧化镁反应,使得溶液的pH变化到了d点,若Mg(OH)2与硫酸恰好完全反应生成硫酸镁,溶液会因Mg2+水解而呈酸性,但d点溶液的pH约为10,显碱性,说明加入的稀硫酸的物质的量小于Mg(OH)2,选项D不正确;
答案选D。
10.B
【分析】利用b点坐标(10,0.7)可得Ksp(Ag2CrO4)===10-11.4,同理,利用a点坐标(2.8,7)可得Ksp(AgCl)===10-9.8。
【详解】A.该温度下,利用b点坐标(10,0.7)可得Ksp(Ag2CrO4)===10-11.4,A正确;
B.区域II在AgCl曲线的上方,坐标是浓度的负对数,坐标值越大则浓度越小,故曲线上方各点的浓度积小于Ksp(AgCl),则不存在AgCl沉淀,B不正确;
C.反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO(aq)的平衡常数K==108.2,C正确;
D.向NaCl和Na2CrO4均为0.1mol•L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,产生沉淀时最低Ag+浓度分别是和,则先产生AgCl沉淀,D正确;
故选B。
11.D
【详解】A. 若加入NaOH,不仅Fe3+会生成沉淀,Mg2+也会生成沉淀,且溶液中引入了Na+,A错误;
B. 加入Na2CO3,引入了Na+,且Mg2+、Fe3+都会生成沉淀,B错误;
C. 加入氨水,引入NH4+,且Mg2+、Fe3+都会生成沉淀,C错误;
D. 加入MgO,与Fe3+水解生成的H+反应,从而促进Fe3+水解,直到完全,D正确。
故选D。
【点睛】为除去MgCl2溶液中的FeCl3,若向溶液中加入碱,即使不考虑引入金属离子,用量也需加以控制,pH需要控制在让Fe3+完全沉淀,而Mg2+又不产生沉淀的范围内,在工业生产中可以做到,但在中学实验室中要做到,就显得有些困难,所以加入Mg或MgO或Mg(OH)2或MgCO3就成为常用方式。
12.C
【详解】A.HF酸为弱酸,不能完全电离,则25℃时,0.1mol•L-1HF溶液中pH>1,故A错误;
B.Ksp只与温度有关,则Ksp(CaF2)随温度的变化而变化,与浓度无关,故B错误;
C.向1 L 0.2 mol·L-1 HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L-1 CaCl2溶液,c(Ca2+)=0.1 mol•L-1,c(F-)===6×10-3mol/L,则Qc=c2(F-)•c(Ca2+)=(6×10-3mol/L)2×0.1 mol•L-1=3.6×10-6>Ksp(CaF2),说明有沉淀产生,故C正确;
D.Ka(HF)=3.6×10-4 mol•L-1,溶度积常数Ksp(CaF2)=1.46×10-10mol3•L-3,Ka×Ksp≠1,故D错误;
故选C。
13.D
【详解】Ksp[M(OH)2]=c(M2+)×c2(OH-)=1×10-21mol3/L3,当M2+沉淀完全时c(M2+)≤1×10-5mol/L,c2(OH-)==1×10-16mol2/L2,c(OH-)=1×10-8mol/L,常温下c(H+)==1×10-6mol/L,pH≥6,综上所述,答案为D。
14.A
【详解】A.由c点可知Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=1.0×(10-9.6)2=10-19.2,因此氢氧化铜的溶度积常数的数量级为10-20,A正确;
B.曲线为沉淀溶解平衡曲线,曲线上的点为平衡点,曲线上方的点为过饱和溶液,曲线下方的浓度积常数未达到溶度积常数的值,因此形成的不是饱和溶液,所以d点表示Cu(OH)2形成的不饱和溶液,B错误;
C.加适量NH4Cl固体,NH4+与OH-结合形成NH3·H2O,导致溶液中c(OH-)减小,因此不能使溶液由a点变到b点,C错误;
D. b、c两点表示其中的金属阳离子的浓度相等,由于Fe(OH)3、Cu(OH)2的溶度积常数不同,所以不能表示二者的溶解度相等,D错误;
故合理选项是A。
15.D
【解析】A.ZnSO4溶于水发生水解,水的电离程度增大,但Kw不变;
B.ZnSO4溶液中各离子浓度的电荷守恒关系为:;
C.依据溶液中银离子浓度和硫酸根离子浓度,运用溶度积计算方法计算,和Ksp比较判断;
D.运用Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17的溶度积进行计算判断。
【详解】A.,促进水的电离,水的电离平衡向正反应方向移动,温度没变Kw不变,故A错误;
B.ZnSO4溶液中各离子浓度的电荷守恒关系为:,故B错误;
C. 在0.5 L 0.10 mol⋅L−1的ZnSO4溶液中加入等体积的0.02mol⋅L−1的AgNO3溶液,溶液中c(Ag+)=0.01mol/L;c(SO42-)=0.05mol/L;c2(Ag+)×c(SO42-)=5×10−6< Ksp[Ag2SO4],不是饱和溶液,无沉淀生成,故C错误;
D. 根据Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10−17计算,要除去0.20mol⋅L−1ZnSO4溶液中的Zn2+,残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时就认为沉淀完全, ,=-lg10-8=8,故至少要调节pH⩾8,故正确。
故答案选:D。
16. B 不含有
【详解】(1)①Ksp小的先沉淀,因为K sp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],向浓度均为0.1mol/L的氯化镁和氯化铜混合溶液中逐渐加入氨水,先生成Cu(OH)2沉淀,故答案为:Cu(OH)2;
②若要使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,氨水应过量,则先向沉淀反应器中加入B,在滴加另一反应物,故答案为B;
(2)①
。
②时,。
(3)恰好完全沉淀时,
,
,所以不含有沉淀。
17.
【详解】析出沉淀时需满足,即;析出沉淀时需满足,即;开始沉淀时所需比开始沉淀时所需小,故先析出沉淀,后析出沉淀,故答案为:。
18.25℃时pH=4的溶液中c(OH- )=10 -10mol/L,由于Ksp [ Fe(OH)3]=2.810,则有c(Fe )=mol/L <1×10-5mol/L,此时Fe3+已沉淀完全。Ksp[Cu(OH)2]=2.210-20,25℃时pH=4的溶液中c(OH- )=10-10molL,25 C时饱和CuSO4溶液中c (Cu2+)=1.41 molL,此时QC=1.41×(10-10)2=1.41×10-20<2.210-20,所以此时不产生Cu(OH)2沉淀。
【详解】25℃时pH=4的溶液中c(OH- )=10 -10mol/L,由于Ksp [ Fe(OH)3]=2.810,则有c(Fe )=mol/L <1×10-5mol/L,此时Fe3+已沉淀完全。Ksp[Cu(OH)2]=2.210-20,25℃时pH=4的溶液中c(OH- )=10-10molL,25 C时饱和CuSO4溶液中c (Cu2+)=1.41 molL,此时QC=1.41×(10-10)2=1.41×10-20<2.210-20,所以此时不产生Cu(OH)2沉淀。
19.能,混合后,,故有沉淀析出
【详解】根据溶度积常数和溶液混合后离子的浓度值,能析出沉淀,混合后,,故有沉淀析出。
20. B 1.2×10-3mol·L-1 出现白色沉淀 4.0×10‾10
【分析】I.溶度积越小越易转化为沉淀,根据表格中的数据进行判断最近试剂;先计算出溶液中氢氧根离子的物质的量浓度,然后根据Pb(OH)2的溶度积进行计算;
II.银离子会和硫氰酸根离子之间反应得到AgSCN白色沉淀,沉淀平衡向着溶度积更小的方向转化。
【详解】I.(1)溶度积越小的越易转化为沉淀,由表格中的数据可知,硫化物的溶度积小,则应选择硫化钠,故答案为:B;
(2)由Pb(OH)2的溶度积为1.2×10-15,pH=8.0,c(OH-)=10-6mol•L-1,则c(Pb2+)==1.2×10-3mol•L-1,故答案为:1.2×10-3mol•L-1;
II.(3)加入硝酸银,银离子会和硫氰酸根离子之间反应得到AgSCN白色沉淀,故答案为:出现白色沉淀;
(4)向50mL 0.005mol•L‾1的AgNO3溶液中加入150mL0.005mol•L‾1的 KSCN溶液,KSCN过量,溶液中剩余的c(SCN-)=,则c(Ag+)==4.0×10‾10mol•L‾1,故答案为:4.0×10‾10。
【点睛】考查难容电解质的溶解平衡以及难溶物的沉淀转化,注意把握Ksp的有关计算的方法。
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