内容正文:
3.4 难溶电解质的沉淀溶解平衡
第1课时 难溶电解质的溶度积常数
分层作业
1.下列方程式书写错误的是
A.Al(OH)3Al3++3OH- B.Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH-(aq)
C.BaSO4(s)Ba2+(aq)+(aq) D.BaSO4Ba2++
2.难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,下列说法错误的是
A.沉淀的速率和溶解的速率相等
B.难溶电解质在水中形成饱和溶液
C.再加入难溶电解质,溶液中各离子的浓度不变
D.BaSO4属于难溶电解质,它在水中完全不能溶解
3.下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中,不正确的是
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,溶液中仍存在Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.向AgCl悬浊液中加入NaCl固体,AgCl的溶解度增大
4.下列叙述中,正确的是
A.沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度一定相等
B.向含有固体的溶液中加入适量的水使溶解又达到平衡时,和的浓度不变
C.将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
D.水溶液的导电性很弱,所以为弱电解质
5.某温度下硫酸钡与水组成的混合物中加入少量硫酸钠固体,下列说法错误的是
A.BaSO4的电离程度减小 B.BaSO4溶解的量减小
C.c(Ba2+)与c(SO)的乘积不变 D.溶液的导电能力增强
6.下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是
A.常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小
B.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp减小
C.难溶电解质的溶度积Ksp越小,则它的溶解度越小
D.常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变
7.已知,,某溶液中含有浓度均为0.01 mol/L,向该溶液中逐滴加入0.01 mol/L的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为
A. B.
C. D.
8.氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),常温下其Ksp=2×10-20,某硫酸铜溶液中c(Cu2+)=0.02mol/L,若要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH值大于
A.3 B.5 C.7 D.9
9.化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。计算该反应的平衡常数K为 (CuS和MnS的Ksp分别为4.0×10-36、2.0×10-10)。
10.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中镉的排放量不超过0.00005 mg·L-1。处理含镉废水可采用化学沉淀法。Ksp(CdCO3)=4.0×10−12,Ksp(CdS)=8.0×10−27;回答下列问题:向某含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到8.0×10−8 mol∙L−1时,废水中Cd2+的浓度为 mol∙L-1,此时是否符合生活饮用水卫生标准? (填“是”或“否”)。
11.已知常温下,AgCl的Ksp=1.8×10-10,AgBr的Ksp=4.9×10-13。
(1)现向AgCl的悬浊液中:
①加入AgNO3固体,则c(Cl-) (填“变大”、“变小”或“不变”,下同);
②若改加更多的AgCl固体,则c(Ag+) ;
③若改加更多的KBr固体,则c(Ag+) ;
(2)有关难溶盐的溶度积及溶解度有以下叙述,其中错误的是 ;A.将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,升高温度,Ksp一定增大
B.两种难溶盐电解质,其中Ksp小的溶解度也一定小
C.难溶盐电解质的Ksp与温度有关
D.向AgCl的悬浊液中加入适量的水,使AgCl再次达到溶解平衡,AgCl的Ksp不变,其溶解度也不变
12.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.物质M的比N小,则M的溶解度一定比N小
C.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
13.关于沉淀溶解平衡和溶度积常数,下列说法不正确的是
A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
B.向1 mL 2mo/L NaOH溶液中先滴加2滴0.1mol/L 溶液,再滴加2滴0.1mo/L 溶液,先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀,说明
C.25℃时在水中的溶解度大于其在溶液中的溶解度
D.已知某温度下,,则的平衡常数约为
14.已知室温时Ksp(CaCO3)=3.36×10-9,Ksp(CaF2)=3.45×10-11.下列关于CaCO3和CaF2两悬浊液说法正确的是
A.CaCO3和CaF2两悬浊液中前者的c(Ca2+)较大
B.分别滴加稀硫酸,CaCO3与CaF2的溶度积常数均增大
C.分别加入0.1 mol·L-1的CaCl2溶液,c(CO)和c(F-)均减小
D.CaCO3和CaF2共存的饱和溶液中,的值约为9.74
15.常温下,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法错误的是
A.该温度下,a点与d点的相等
B.该温度下,c点的浓度商Q小于b点
C.对于反应,升温有利于该反应正向进行
D.医学上可用作X光透视肠胃时的药剂
16.如图是某温度下,将足量的BaSO4固体溶于一定量水中达到溶解平衡后,假定溶液体积不变的情况下,加入Na2CO3使c ()增大过程中,溶液中c(Ba2+)和c()的变化曲线。根据图中的数据分析、计算下列各题。
(1)该温度下,BaSO4的Ksp= 。
(2)当c ()大于 mol·L-1时开始有BaCO3沉淀生成;BaCO3的Ksp= 。
(3)图像中代表沉淀转化过程中c(Ba2+)随c ()变化的曲线是 (填“MP”或“MN”);沉淀转化的离子方程式BaSO4(s)+(aq)BaCO3(s)+ (aq),该反应的平衡常数K=
(4)向1 L Na2CO3溶液中加入足量BaSO4固体,假定溶液体积不变,当溶液中c ()=1×10-3 mol·L-1时,溶解BaSO4的物质的量为 mol。
17.某温度下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示,图中,。下列说法错误的是
A.曲线表示的沉淀溶解平衡曲线
B.该温度下,
C.对于两种物质而言,点均为饱和溶液
D.向均为的混合溶液中滴加溶液,先产生沉淀
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3.4 难溶电解质的沉淀溶解平衡
第1课时 难溶电解质的溶度积常数
分层作业
1.下列方程式书写错误的是
A.Al(OH)3Al3++3OH- B.Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH-(aq)
C.BaSO4(s)Ba2+(aq)+(aq) D.BaSO4Ba2++
【答案】D
【解析】A.Al(OH)3为弱电解质,部分电离生成Al3+、OH-,电离方程式为Al(OH)3Al3++3OH-,故A正确;B.Al(OH)3(s)在溶液中存在沉淀溶解平衡,溶解平衡离子方程式为Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH-(aq),故B正确;C.BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡,溶解平衡离子方程式为BaSO4(s)Ba2+(aq)+(aq),故C正确;D.BaSO4是强电解质,溶于水的部分完全电离,电离方程式为BaSO4=Ba2++,故D错误;故选:D。
2.难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,下列说法错误的是
A.沉淀的速率和溶解的速率相等
B.难溶电解质在水中形成饱和溶液
C.再加入难溶电解质,溶液中各离子的浓度不变
D.BaSO4属于难溶电解质,它在水中完全不能溶解
【答案】D
【解析】A.达到沉淀溶解平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等,各离子浓度保持不变,故A正确;
B.达到沉淀溶解平衡时,已经达到难溶电解质的溶解限度,溶液为饱和溶液,故B正确;
C.加入的难溶电解质会以沉淀的形式存在,对于溶液中各离子的浓度无影响,故C正确;
D.虽然难溶电解质的溶解度很小,但在水中仍有极少量的溶解,故D错误;
故答案为:D。
3.下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中,不正确的是
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,溶液中仍存在Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.向AgCl悬浊液中加入NaCl固体,AgCl的溶解度增大
【答案】D
【解析】A.氯化银存在溶解平衡:AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq),该平衡为动态平衡,AgCl的沉淀生成和溶解不断进行,但速率相等,A正确;
B.AgCl在水中存在溶解平衡是动态平衡,溶液中存在Ag+和Cl-,B正确;
C.升高温度,溶解平衡AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)正向移动,AgCl沉淀的溶解度增大,C正确;
D.向AgCl悬浊液中加入NaCl固体,c(Cl-)增大,AgCl沉淀溶解平衡左移,溶解度减小,D错误;
故选D。
4.下列叙述中,正确的是
A.沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度一定相等
B.向含有固体的溶液中加入适量的水使溶解又达到平衡时,和的浓度不变
C.将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
D.水溶液的导电性很弱,所以为弱电解质
【答案】B
【解析】A.沉淀达到溶解平衡状态,溶液中各离子浓度不一定相等,例如重铬酸银沉淀溶解平衡中,银离子和重铬酸根离子浓度不等,故A错误;
B.,由方程式可知,含有固体的溶液中加入适量的水使溶解又达到平衡时,平衡常数不变,则和的浓度不变,故B正确;
C.溶度积是难溶强电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方之积,故C错误;
D.AgCl在水溶液中溶解部分完全电离,是强电解质,故D错误;
故选B。
5.某温度下硫酸钡与水组成的混合物中加入少量硫酸钠固体,下列说法错误的是
A.BaSO4的电离程度减小 B.BaSO4溶解的量减小
C.c(Ba2+)与c(SO)的乘积不变 D.溶液的导电能力增强
【答案】A
【解析】A.硫酸钡在溶液中完全电离,则加入硫酸钠后,硫酸钡的电离程度不变,仍然为100%,故A错误;B.加入硫酸钠后,溶液中硫酸根离子浓度增大,溶解平衡向着逆向移动,导致硫酸钡的溶解的量减小,故B正确;C.c(Ba2+)与c(SO)的乘积为溶度积,由于温度不变,则硫酸钡的溶度积不变,故C正确;D.加入硫酸钠后,溶液中离子浓度增大,则溶液的导电性增强,故D正确;故选:A。
6.下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是
A.常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小
B.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp减小
C.难溶电解质的溶度积Ksp越小,则它的溶解度越小
D.常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变
【答案】D
【解析】A.溶度积常数只与温度有关系,温度不变,溶度积常数不变,A错误;B.大多数难溶物的Ksp随温度的升高而增大,但也有少数物质相反,如Ca(OH)2,B错误;C.只有相同类型的难溶电解质,才能满足Ksp越小溶解度越小的规律,C错误;D.温度不变,溶度积常数不变,D正确;答案选D。
7.已知,,某溶液中含有浓度均为0.01 mol/L,向该溶液中逐滴加入0.01 mol/L的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】浓度均为0.01 mol/L的形成沉淀时,所需分别为、、,所需越小,越先产生沉淀,所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为,故选C。
8.氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),常温下其Ksp=2×10-20,某硫酸铜溶液中c(Cu2+)=0.02mol/L,若要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH值大于
A.3 B.5 C.7 D.9
【答案】B
【解析】由溶度积可知,生成氢氧化铜沉淀时,溶液中的氢氧根离子浓度应大于==1×10-9mol/L,溶液pH大于5,故选B。
9.化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。计算该反应的平衡常数K为 (CuS和MnS的Ksp分别为4.0×10-36、2.0×10-10)。
【答案】5.0×1025
【解析】
10.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活用水中镉的排放量不超过0.00005 mg·L-1。处理含镉废水可采用化学沉淀法。Ksp(CdCO3)=4.0×10−12,Ksp(CdS)=8.0×10−27;回答下列问题:向某含镉废水中加入Na2S,当S2-浓度达到8.0×10−8 mol∙L−1时,废水中Cd2+的浓度为 mol∙L-1,此时是否符合生活饮用水卫生标准? (填“是”或“否”)。
【答案】 1.0×10-19 是
【解析】CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq),Ksp(CdS)=c(Cd2+)·c(S2-),所以当S2-浓度达到8.0×10−8 mol∙L−1时,c(Cd2+)=mol/L=1.0×10-19 mol/L,由于Cd的摩尔质量是112 g/mol,则该水中Cd2+的浓度为:112 ×1000 mg/mol×1.0×10-19 mol/L=1.12×10-14 mg/L<0.00005 mg·L-1,因此该水符合生活饮用水卫生标准。
11.已知常温下,AgCl的Ksp=1.8×10-10,AgBr的Ksp=4.9×10-13。
(1)现向AgCl的悬浊液中:
①加入AgNO3固体,则c(Cl-) (填“变大”、“变小”或“不变”,下同);
②若改加更多的AgCl固体,则c(Ag+) ;
③若改加更多的KBr固体,则c(Ag+) ;
(2)有关难溶盐的溶度积及溶解度有以下叙述,其中错误的是 ;A.将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,升高温度,Ksp一定增大
B.两种难溶盐电解质,其中Ksp小的溶解度也一定小
C.难溶盐电解质的Ksp与温度有关
D.向AgCl的悬浊液中加入适量的水,使AgCl再次达到溶解平衡,AgCl的Ksp不变,其溶解度也不变
【答案】(1)①变小 ②不变 ③变小 (2)AB
【解析】(1)AgCl的悬浊液中存在,所以:
①加入AgNO3固体,平衡逆向移动,则c(Cl-)变小,故答案为:变小;
②AgCl的悬浊液已经为饱和溶液,所以若加更多的AgCl固体,溶液中离子浓度不发生变化,故答案为:不变;
③由已知常温下,AgCl的Ksp=1.8×10-10,AgBr的Ksp=4.9×10-13.,可知AgCl的溶解平衡常数大于AgBr的溶解平衡常数,则AgCl易转化为AgBr,所以若加KBr固体则溶液中c(Ag+)变小,故答案为:变小;
(2)A.升高温度,电解质溶于水为吸热还是放热未知,所以将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,升高温度,Ksp不一定增大,故A错误;B.Ksp小溶解度不一定小,取决于物质的构成是否相似,如AgCl与AgBr,组成相似,溶度积越小,则溶解度越小,故B错误;C.Ksp与温度有关,属于温度函数,所以难溶盐电解质的Ksp与温度有关,故C正确;D.Ksp与温度有关,属于温度函数,温度不变,溶度积不变,所以向AgCl的悬浊液中加入适量的水,使AgCl再次达到溶解平衡,AgCl的Ksp不变,其溶解度也不变,故D正确。答案选AB。
12.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.物质M的比N小,则M的溶解度一定比N小
C.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
【答案】C
【解析】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但不为0,故A错误;
B.与溶质的化学式有关,溶解度与溶质的摩尔质量有关,二者之间没有一致的关系,某物质的溶度积小,但溶解度可能大,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;
答案选C。
13.关于沉淀溶解平衡和溶度积常数,下列说法不正确的是
A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
B.向1 mL 2mo/L NaOH溶液中先滴加2滴0.1mol/L 溶液,再滴加2滴0.1mo/L 溶液,先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀,说明
C.25℃时在水中的溶解度大于其在溶液中的溶解度
D.已知某温度下,,则的平衡常数约为
【答案】B
【解析】A.Ksp是溶度积常数,只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关,故A正确;B.向1 mL 2mo/L NaOH溶液中先滴加2滴0.1mol/L 溶液,生成氢氧化镁沉淀,NaOH有剩余,再滴加2滴0.1mo/L 溶液,则发生Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,不能说明红褐色沉淀是由白色沉淀转化而来,不能说明,故B错误;C.25℃时在水中存在溶解平衡:,在溶液中,平衡向左移动,故在纯水中的溶解度大于其在溶液中的溶解度,故C正确;D.已知某温度下,,则的平衡常数K=====1030,故D正确;答案选B。
14.已知室温时Ksp(CaCO3)=3.36×10-9,Ksp(CaF2)=3.45×10-11.下列关于CaCO3和CaF2两悬浊液说法正确的是
A.CaCO3和CaF2两悬浊液中前者的c(Ca2+)较大
B.分别滴加稀硫酸,CaCO3与CaF2的溶度积常数均增大
C.分别加入0.1 mol·L-1的CaCl2溶液,c(CO)和c(F-)均减小
D.CaCO3和CaF2共存的饱和溶液中,的值约为9.74
【答案】C
【解析】A.CaCO3悬浊液中c(Ca2+)=mol·L-1≈5.8×10-5 mol·L-1,CaF2悬浊液中,Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-)=4c3(Ca2+),故c(Ca2+)= mol·L-1≈2.0×10-4 mol·L-1,后者的c(Ca2+)较大,故A错误;B.溶度积常数只与温度有关,故B错误;C.加入CaCl2溶液,Ca2+浓度增大,CaCO3、CaF2沉淀溶解平衡均逆向移动,c(CO)、c(F-)均减小,故C正确;D.Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-),Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(CO),同一溶液中,Ca2+浓度相等,故===≈97.4,故D错误;答案选C。
15.常温下,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法错误的是
A.该温度下,a点与d点的相等
B.该温度下,c点的浓度商Q小于b点
C.对于反应,升温有利于该反应正向进行
D.医学上可用作X光透视肠胃时的药剂
【答案】B
【解析】A.曲线上的点代表的浓度为沉淀溶解平衡时的浓度,a点与d点都在曲线上,因此对应的Ksp相等,A正确;
B.c点表示过饱和溶液,b点表示不饱和溶液,则c点的浓度商Q大于b点,B错误;
C.对于反应,升温硫酸钡的溶解度增大,即升温有利于该反应正向进行,C正确;
D.难溶于水和胃酸,对人体无害,医学上可用作X光透视肠胃时的药剂,D正确;
故选B。
16.如图是某温度下,将足量的BaSO4固体溶于一定量水中达到溶解平衡后,假定溶液体积不变的情况下,加入Na2CO3使c ()增大过程中,溶液中c(Ba2+)和c()的变化曲线。根据图中的数据分析、计算下列各题。
(1)该温度下,BaSO4的Ksp= 。
(2)当c ()大于 mol·L-1时开始有BaCO3沉淀生成;BaCO3的Ksp= 。
(3)图像中代表沉淀转化过程中c(Ba2+)随c ()变化的曲线是 (填“MP”或“MN”);沉淀转化的离子方程式BaSO4(s)+(aq)BaCO3(s)+ (aq),该反应的平衡常数K=
(4)向1 L Na2CO3溶液中加入足量BaSO4固体,假定溶液体积不变,当溶液中c ()=1×10-3 mol·L-1时,溶解BaSO4的物质的量为 mol。
【答案】(1) (2) (3)MN 0.04 (4)
【分析】足量的BaSO4固体溶于一定量水中达到溶解平衡后,加入碳酸钠,体积不变,根据图中分析碳酸根浓度增大,碳酸根和钡离子反应生成碳酸钡,钡离子浓度减小,硫酸钡溶解平衡正向移动, 硫酸根浓度增大,因此P点代表硫酸根浓度,N点代表钡离子浓度。
【解析】(1)该温度下,BaSO4的;故答案为:。
(2)根据图中曲线得到当c ()大于 mol·L-1时开始有BaCO3沉淀生成;以N点分析,此时,c ()= mol·L-1,c (Ba2+)= mol·L-1, BaCO3的;故答案为:;。
(3)根据前面分析,加入碳酸钠,碳酸根浓度增大,碳酸根和钡离子结合生成碳酸钡沉淀,钡离子浓度减小,因此图像中代表沉淀转化过程中c(Ba2+)随c ()变化的曲线是MN;沉淀转化的离子方程式BaSO4(s)+(aq)BaCO3(s)+ (aq),该反应的平衡常数K=;故答案为:MN;0.04。
(4)向1 L Na2CO3溶液中加入足量BaSO4固体,假定溶液体积不变,当溶液中c ()=1×10-3 mol·L-1时,根据,则,得到溶液中硫酸根浓度为,溶液体积为1L,溶解BaSO4的物质的量为mol;故答案为:。
17.某温度下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示,图中,。下列说法错误的是
A.曲线表示的沉淀溶解平衡曲线
B.该温度下,
C.对于两种物质而言,点均为饱和溶液
D.向均为的混合溶液中滴加溶液,先产生沉淀
【答案】C
【分析】相同温度下,硫化银的溶解度小于硫化镍,横坐标为0时,纵坐标中II的银离子浓度小,故曲线I表示的沉淀溶解平衡曲线,根据b点,Ksp(NiS)=,曲线II为的沉淀溶解平衡曲线,根据a点,Ksp(Ag2S)=。
【解析】A.根据分析,曲线表示的沉淀溶解平衡曲线,A正确;B.根据分析,该温度下,,B正确;C.对于两种物质而言,点Q均小于Ksp,均为不饱和溶液,C错误;D.向均为的混合溶液中滴加溶液,产生沉淀需要的S2-浓度为:,产生沉淀需要的S2-浓度为:,产生沉淀需要的S2-浓度小,故先生成沉淀,D正确;故选C。
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