2022版高考化学一轮复习-限时集训28-难溶电解质的沉淀溶解平衡.doc

2022版高考化学一轮复习 限时集训28 难溶电解质的沉淀溶解平衡

2022版高考化学一轮复习 限时集训28 难溶电解质的沉淀溶解平衡

年级：
姓名：

- 9 -

难溶电解质的沉淀溶解平衡
(建议用时：40分钟)

1．龋齿是有机酸使牙齿中的Ca5(PO4)3(OH)溶解造成的。饮水、食物里的F－会将其转化为Ca5(PO4)3F，后者更能抵抗酸的腐蚀。下列分析不正确的是 (　　)
A．溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<Ca5(PO4)3F
B．Ca5(PO4)3(OH)电离出来的OH－、PO均能与H＋反应
C．牙膏中添加NaF可发生反应：Ca5(PO4)3(OH)＋F－===Ca5(PO4)3F＋OH－
D．上述过程涉及的反应类型只有复分解反应
A　[饮水、食物里的F－会将Ca5(PO4)3(OH)转化为Ca5(PO4)3F，应生成溶解度更小的物质，即溶解度Ca5(PO4)3(OH)>Ca5(PO4)3F，故A错误；Ca5(PO4)3(OH)为弱酸的碱式盐，OH－、PO均能与H＋反应生成水和HPO、H2PO等，故B正确；牙膏中添加NaF，可生成Ca5(PO4)3F，发生反应Ca5(PO4)3(OH)＋F－===Ca5(PO4)3F＋OH－，相互交换成分，为复分解反应，故C、D正确。]
2．某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸，下列说法正确的是 (　　)
A．AgCl的溶解度、Ksp均减小
B．AgCl的溶解度、Ksp均不变
C．AgCl的溶解度减小、Ksp不变
D．AgCl的溶解度不变，Ksp减小
C　[向AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸，c(Cl－)增大，导致溶解平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)逆向移动，则AgCl的溶解度减小，但温度不变，Ksp不变。]
3．往锅炉注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸去除，下列叙述中正确的是(　　)
A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw增大，c(OH－)减小
B．CaSO4能转化为CaCO3，说明Ksp(CaCO3)>Ksp(CaSO4)　
C．CaCO3溶解于盐酸而CaSO4不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸
D．沉淀转化的离子方程式为CO(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SO(aq)
D　[温度升高，水的电离平衡正向移动，Kw增大；温度升高，Na2CO3的水解平衡正向移动，c(OH－)增大，A项错误；Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4)，B项错误；CaCO3与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳，CaSO4与盐酸不满足复分解反应发生的条件，与酸性强、弱无关，C项错误；硫酸钙较为致密，可转化为较为疏松且溶解度更小的碳酸钙，反应的离子方程式为CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)，D项正确。]
4．已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中c(Ca2＋)＝2.0×10－6 mol·L－1，c(PO)＝1.58×10－6 mol·L－1，则Ca3(PO4)2的Ksp为(　　)
A．2.0×10－29　　　　 B．3.2×10－12
C．6.3×10－18 D．5.1×10－27
[答案]　A
5．已知部分钡盐的溶度积如下：Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9，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，首先发生的离子反应为(　　)
A．Ba2＋＋CO===BaCO3↓
B．Ba2＋＋CrO===BaCrO4↓
C．Ba2＋＋2IO===Ba(IO3)2↓
D．Ba2＋＋SO===BaSO4↓
D　[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5.1×10－6 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，D项正确。]
6．溶洞的形成与碳酸钙的溶解平衡有关。如图是碳酸钙(CaCO3)在25 ℃和100 ℃两种情况下，在水中的沉淀溶解平衡曲线。下列有关说法正确的是(　　)

A．CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)　ΔH<0
B．a、b、c、d四点对应的溶度积Ksp相等
C．25 ℃时，CaCO3的Ksp＝2.8×10－9
D．温度不变，挥发水分，可使溶液由a点变到c点
[答案]　C
7．已知lg 2＝0.301 0，Ksp[Mn(OH)2]＝2.0×10－13。实验室制氯气的废液中含c(Mn2＋)＝0.1 mol·L－1，向该溶液中滴加稀氢氧化钠溶液至Mn2＋完全沉淀的最小pH等于(　　)
A．8.15　　　　 B．9.3
C．10.15 D．11.6
C　[Mn2＋沉淀较为完全时的浓度为1×10－5 mol·L－1，已知Ksp＝c(Mn2＋)·c2(OH－)，c(OH－)＝＝ mol·L－1＝×10－4 mol·L－1，c(H＋)＝＝ mol·L－1＝×10－10 mol·L－1，所以pH＝－lg＝10＋lg 2≈10.15。]
8．t ℃时，AgCl(s)与AgI(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡，相关离子浓度的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．曲线M表示－lg c(Ag＋)与－lg c(I－)的变化关系
B．t ℃时，向Z点对应的溶液中加入蒸馏水，可使溶液变为曲线M对应的饱和溶液
C．t ℃时，AgCl(s)＋I－(aq)AgI(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K＝1×103
D．t ℃时，向浓度均为0.1 mol·L－1的KI与KCl混合溶液中加入AgNO3溶液，当Cl－刚好完全沉淀时，c(I－)＝1×10－11 mol·L－1
D　[对于曲线N，当－lg c(Ag＋)＝16时，即c(Ag＋)＝10－16 mol·L－1，c(X－)＝1 mol·L－1，Ksp＝1×10－16，对于曲线M，当－lg c(Ag＋)＝10时，即c(Ag＋)＝10－10 mol·L－1，c(X－)＝1 mol·L－1，Ksp＝1×10－10。由于Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，故曲线N表示－lg c(Ag＋)与－lg c(I－)的变化关系，A错误。t ℃时，Z点对应的溶液中Qc＝c(Ag＋)·c(I－)>Ksp(AgI)，Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)<Ksp(AgCl)，故Z点对应溶液可表示为AgI的过饱和溶液或AgCl的不饱和溶液。由于向Z点溶液中加入蒸馏水，银离子浓度及卤离子浓度均减小，所以可使溶液变为曲线N对应的饱和溶液，B错误。t ℃时，AgCl(s)＋I－(aq)AgI(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K＝＝1×106，C错误。t ℃时，向浓度均为0.1 mol·L－1的KI与KCl混合溶液中加入AgNO3溶液，当Cl－刚好完全沉淀时，c(Cl－)＝1×10－5 mol·L－1，c(Ag＋)＝ mol·L－1＝1×10－5 mol·L－1，此时c(I－)＝ mol·L－1＝1×10－11 mol·L－1，D正确。]
9.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，PbI2的Ksp＝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，Pb2＋浓度不变
C．常温下Ksp(PbS)＝8×10－28，向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液，PbI2(s)＋S2－(aq)PbS(s)＋2I－(aq)反应的化学平衡常数为5×1018
D．T时刻改变的条件是升高温度，PbI2的Ksp增大
C　[由PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)得Ksp＝c(Pb2＋)·c2(I－)＝1×10－3×(2×10－3)2＝4×10－9，A错误；由于硝酸铅是强电解质，完全电离产生Pb2＋，温度不变，PbI2的溶度积不变，但Pb2＋浓度增大，B错误；PbI2(s)＋S2－(aq)PbS(s)＋2I－(aq)反应的平衡常数K＝＝＝＝5×1018，C正确；T时刻若改变的条件是升高温度，c(Pb2＋)、c(I－)均呈增大趋势，D错误。]
10．(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2＋。在提纯时为了除去Fe2＋，常加入合适氧化剂，使Fe2＋氧化为Fe3＋，下列物质可采用的是 。
A．KMnO4　　B．H2O2　　C．Cl2　　D．HNO3
然后再加入适当物质调整至溶液pH＝3.6，使Fe3＋转化为Fe(OH)3，可以达到除去Fe3＋而不损失CuSO4的目的，调整溶液pH可选用下列物质中的 。
A．NaOH B．NH3·H2O
C．CuO D．Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH＝3.6是否能达到除去Fe3＋而不损失Cu2＋的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp＝8.0×10－38，Cu(OH)2的溶度积Ksp＝3.0×10－20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时就沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L－1，则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为 ，Fe3＋完全沉淀时溶液的pH为 ，通过计算确定上述方案 (填“可行”或“不可行”)。(已知lg2＝0.3)
[解析]　(1)A、C、D三项虽然能氧化Fe2＋，但引入了新的杂质离子，故只有B项符合要求。加入CuO、Cu(OH)2能中和溶液中的H＋，达到调节溶液pH的效果，而没有引入新的杂质离子。(2)由Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)×c2(OH－)＝3.0×10－20，求得c(OH－)＝10－10 mol·L－1，pH＝4，而Fe3＋沉淀完全时，则满足Ksp[Fe(OH)3]＝8.0×10－38，此时c(Fe3＋)＝1×10－5 mol·L－1，此时c(OH－)＝2×10－11 mol·L－1，pH＝3.3，也就是说，当Cu2＋还未沉淀时，Fe3＋早已沉淀完全，可行。
[答案]　(1)B　C、D　(2)4　3.3　可行

11．(2020·德州模拟)T ℃下，三种硫酸盐MSO4(M表示Pb2＋或Ba2＋或Sr2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知pM＝－lg c(M)，p(SO)＝－lg c(SO)。下列说法正确的是(　　)

A．BaSO4在任何条件下都不可能转化成PbSO4
B．X点和Z点分别是SrSO4和BaSO4的饱和溶液，对应的溶液中c(M)＝c(SO)
C．在T ℃时，用0.01 mol·L－1 Na2SO4溶液滴定20 mL浓度均是0.01 mol·L－1的Ba(NO3)2和Sr(NO3)2的混合溶液，Sr2＋先沉淀
D．T ℃下，反应PbSO4(s)＋Ba2＋(aq)BaSO4(s)＋Pb2＋(aq)的平衡常数为102.4
D　[因SrSO4、PbSO4、BaSO4为同类型沉淀，再结合题图可知，Ksp(BaSO4)<Ksp(PbSO4)<Ksp(SrSO4)。在Pb2＋浓度很大的环境下BaSO4可以转化成PbSO4，A错误；由题图可看出，X、Z点对应的溶液中c(M)与c(SO)不相等，B错误；由上述分析可知，BaSO4的溶度积小于SrSO4，所以Ba2＋先沉淀，C错误；反应PbSO4(s)＋Ba2＋(aq)BaSO4(s)＋Pb2＋(aq)的平衡常数K＝＝＝，由题图中有关数据可知，Ksp(PbSO4)＝c(Pb2＋)·c(SO)＝10－7.6，Ksp(BaSO4)＝c(Ba2＋)·c(SO)＝10－10，所以K＝Ksp(PbSO4)/Ksp(BaSO4)＝10－7.6/10－10＝102.4，D正确。]
12．(2020·南京一模)常温下，向10 mL一定浓度的硝酸银溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1的氨水，反应过程中－lg c(Ag＋)或－lg c[Ag(NH3)]与加入氨水体积的关系如图(忽略溶液体积变化)。下列说法错误的是(　　)

A．原硝酸银溶液的浓度是0.1 mol·L－1
B．反应生成的氢氧化银的Ksp(AgOH)的数量级为10－8
C．b点溶液中NH的浓度大于c点溶液中NH的浓度
D．m点溶液中c(NO)>c(Ag＋)＋c[Ag(NH3)]＋c(NH)
D　[a→b为－lg c(Ag＋)变化的趋势，根据b点可知加入氨水体积为10 mL时，－lg c(Ag＋)最大，即c(Ag＋)最小，根据Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH，可知AgNO3和NH3·H2O按物质的量之比1∶1进行反应，由于氨水和硝酸银溶液体积相等，则硝酸银溶液的浓度等于氨水的浓度，故原硝酸银的浓度为0.1 mol·L－1，A项正确；b点时AgNO3和NH3·H2O恰好完全反应生成AgOH沉淀，此时－lg c(Ag＋)＝4，即c(Ag＋)＝10－4 mol·L－1，Ksp(AgOH)＝c(Ag＋)·c(OH－)＝10－4×10－4＝10－8，B项正确；b点溶液为0.05 mol·L－1 NH4NO3溶液，再加入氨水，发生反应AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O，溶液体积增大，NH浓度减小，故b点溶液中NH的浓度大于c点溶液中NH的浓度，C项正确；b→c为－lg c[Ag(NH3)]的变化趋势，m点溶液中－lg c[Ag(NH3)]＝2，即c[Ag(NH3)]＝10－2 mol·L－1，根据Ag(NH3)2OH===Ag(NH3)＋OH－，可知c(OH－)＝10－2 mol·L－1，溶液呈碱性，根据电荷守恒有c(NO)＋c(OH－)＝c(Ag＋)＋c[Ag(NH3)]＋c(NH)＋c(H＋)，则c(NO)<c(Ag＋)＋c[Ag(NH3)]＋c(NH)，D项错误。]
13．某温度时，CuS、MnS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．a点对应的Ksp大于b点对应的Ksp
B．向CuSO4溶液中加入MnS发生如下反应：Cu2＋(aq)＋MnS(s)===CuS(s)＋Mn2＋(aq)
C．在含有CuS和MnS固体的溶液中，c(Cu2＋)∶c(Mn2＋)＝(2×10－23)∶1
D．该温度下，Ksp(CuS)小于Ksp(MnS)
A　[因为a点和b点都在CuS的沉淀溶解平衡曲线上，Ksp是定值，A错误；因为Ksp(CuS)<Ksp(MnS)，向CuSO4溶液中加入MnS，可以发生沉淀转化反应：Cu2＋(aq)＋MnS(s)===CuS(s)＋Mn2＋(aq)，B正确；从图像可知Ksp(CuS)＝0.01×6×10－34＝6×10－36、Ksp(MnS)＝0.01×3×10－11＝3×10－13，在含有CuS和MnS固体的溶液中c(S2－)相同，c(Cu2＋)∶c(Mn2＋)＝Ksp(CuS)∶Ksp(MnS)＝(2×10－23)∶1，C、D正确。]
14．(1)已知常温下，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。
①现将浓度为2×10－4 mol·L－1 Na2CO3溶液与BaCl2溶液等体积混合(忽略溶液体积的变化)，则生成BaCO3沉淀所需BaCl2溶液的最小浓度为
mol·L－1。
②向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时，溶液中的值为 (保留三位有效数字)。
(2)已知25 ℃时Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，此温度下若在实验室中配制5 mol·L－1 100 mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入
mL 2 mol·L－1的盐酸(忽略加入盐酸体积)。
(3)Na2SO3溶液与CaCl2溶液混合会生成难溶的CaSO3(Ksp＝3.1×10－7)，现将等体积的CaCl2溶液与Na2SO3溶液混合，若混合前Na2SO3溶液的浓度为2×10－3 mol·L－1，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 。
(4)在某温度下，Ksp(FeS)＝6.25×10－18，FeS饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在关系：c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22，为了使溶液里c(Fe2＋)达到1 mol·L－1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(H＋)约为 。
[解析]　(1)①生成沉淀，需要BaCl2溶液的最小浓度根据c(Ba2＋)·c(CO)＝Ksp(BaCO3)计算可得，因为是等体积混合，忽略体积的变化，即c(CO)＝2×10－4÷2＝1×10－4(mol·L－1)，混合溶液中c(Ba2＋)＝＝ mol·L－1＝2.6×10－5 mol·L－1，即生成BaCO3沉淀时所需BaCl2溶液的最小浓度为2.6×10－5×2 mol·L－1＝5.2×10－5 mol·L－1。②根据题意：＝＝＝≈23.6。
(2)若使配制过程不出现浑浊现象，则c(Fe3＋)·c3(OH－)≤Ksp，代入有关数据后可求出c(OH－)≤ mol·L－1＝2×10－13 mol·L－1，c(H＋)≥5×10－2 mol·L－1，故至少要加入2.5 mL相应的盐酸。
(3)根据CaSO3的Ksp＝3.1×10－7，生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为×2 mol·L－1＝6.2×10－4 mol·L－1。
(4)根据Ksp(FeS)得：c(S2－)＝ mol·L－1＝6.25×10－18 mol·L－1，根据c2(H＋)·c(S2－)＝1.0×10－22得：c(H＋)＝ mol·L－1＝4×10－3 mol·L－1。
[答案]　(1)①5.2×10－5　②23.6　(2)2.5
(3)6.2×10－4 mol·L－1　(4)4×10－3 mol·L－1