2021高考化学(苏教版)一轮复习课时训练：8-4难溶电解质的沉淀溶解平衡.docx

第四单元　难溶电解质的沉淀溶解平衡
(计时：45分钟　满分：100分)

一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)
1．(2022·上海中学月考)有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法正确的是(　　)
A．AgCl沉淀生成和溶解同时在不断进行，且速率相等
B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－
C．只要向含有AgCl的饱和溶液中加入盐酸，肯定会有沉淀生成
D．向含有AgCl的悬浊液中加入NaBr固体，AgCl沉淀不变化
解析　A项，沉淀溶解平衡是一个动态平衡，正确；B项，沉淀溶解平衡存在，则确定存在Ag＋和Cl－，故不正确；C项，假如加入盐酸后溶液中Cl－的浓度小于原饱和溶液中的Cl－浓度，则不产生沉淀；D项，向含有AgCl的悬浊液中加入NaBr固体，AgCl沉淀会转化为AgBr沉淀。
答案　A
2．(2022·吉林一中质检)已知同温度下的溶解度：Zn(OH)2>ZnS，MgCO3>Mg(OH)2，溶解或电离出S2－的力量为FeS>H2S>CuS，下列离子方程式错误的是(　　)
A．Mg2＋＋2HCO＋2Ca2＋＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O
B．Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋
C．Zn2＋＋S2－＋2H2O===Zn(OH)2↓＋H2S↑
D．FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑
解析　C项，由于溶解度：Zn(OH)2>ZnS，故应生成ZnS沉淀，即Zn2＋＋S2－===ZnS↓。
答案　C
3．(2022·山东潍坊一模)某温度下，难溶物FeR的水溶液中存在平衡：FeR(s)Fe2＋(aq)＋R2－(aq)，其沉淀溶解平衡曲线如下图所示。下列说法正确的是(　　)

A．可以通过升温实现由c点变到a点
B．d点可能有沉淀生成
C．a点对应的Ksp等于b点对应的Ksp
D．该温度下，Ksp＝4×10－18
解析　A项，难溶电解质的溶解平衡是吸热反应，上升温度能促进该物质溶解，所以不能由c点变到a点，故错误。B项，溶解平衡曲线上方表示过饱和溶液，有沉淀，线以下表示不饱和溶液，所以d点没有沉淀生成，故错误。C项，温度不变，Ksp不变，故正确。D项，该温度下，Ksp＝2×10－18，故错误。
答案　C
4．(2022·河北教学质量监测)已知：某温度时，Ksp(FeC2O4)＝2.0×10－7，Ksp(CaC2O4)＝2.5×10－9。下列说法不正确的是(　　)
A．向Na2C2O4溶液中加入FeCl2与CaCl2，当两种沉淀共存时，溶液中c(Fe2＋)∶c(Ca2＋)＝80∶1
B．向FeC2O4悬浊液中加入适量CaCl2，可以生成CaC2O4沉淀
C．CaC2O4饱和溶液的物质的量浓度为5×10－5 mol·L－1
D．FeC2O4的溶解度小于CaC2O4的溶解度
解析　向Na2C2O4溶液中加入FeCl2与CaCl2，当两种沉淀共存时，c(Fe2＋)c(Ca2＋)＝＝＝＝801，A选项正确；B选项，依据溶液的转化原理，溶解度较大的物质可以转化成溶解度较小的物质，正确；C选项，CaC2O4饱和溶液的物质的量浓度为＝＝5×10－5(mol·L－1)，D选项不正确。
答案　D
5．已知25 ℃时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12，MgF2的溶度积常数Ksp＝7.4×10－11。下列说法正确的是(　　)
A．25 ℃时，向饱和MgF2溶液中加入饱和NaOH溶液后，不行能有Mg(OH)2生成
B．25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者c(Mg2＋)大
C．25 ℃时，在Mg(OH)2悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大
D．25 ℃时，Mg(OH)2固体在同体积同浓度的氨水和NH4Cl溶液中的Ksp相比较，前者小
解析　Mg(OH)2与MgF2的化学式形式相同，由于后者的Ksp较大，则其溶解度较大，因此在饱和MgF2溶液中加入饱和NaOH溶液，有溶解度更小的Mg(OH)2生成，故A项错误。由于Mg(OH)2的Ksp较小，所以其溶解度较MgF2小，故饱和Mg(OH)2溶液中c(Mg2＋)小，B项错误。在Mg(OH)2的悬浊液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入NH4Cl，它电离出的NH与OH－结合为NH3·H2O，使沉淀溶解平衡正向移动，故c(Mg2＋)增大，C项正确。Ksp只与温度有关，D项错误。
答案　C
6．(2022·豫东、豫北名校测试)已知CuS、PbS、HgS的溶度积分别为1.3×10－36、9.0×10－29、6.4×10－53。下列推断不正确的是(　　)
A．向含Pb2＋、Cu2＋、Hg2＋的浓度均为0.010 mol·L－1的溶液中通入硫化氢气体，产生沉淀的挨次依次为PbS、CuS、HgS
B．在硫化铅悬浊液中滴几滴硝酸铜溶液，会生成硫化铜
C．在含Hg2＋、Cu2＋、Pb2＋的溶液中滴加硫化钠溶液，当c(S2－)＝0.001 mol·L－1时三种金属离子都完全沉淀
D．硫化钠是处理废水中含上述金属离子的沉淀剂
解析　本题考查沉淀溶解平衡的相关学问，意在考查考生的分析力量和理解力量。相同条件下，组成相像的物质，溶度积越小，越易生成沉淀，依据溶度积：PbS>CuS>HgS可知，向含Pb2＋、Cu2＋、Hg2＋的浓度均为0.010 mol·L－1的溶液中通入H2S气体，产生沉淀的挨次为HgS、CuS、PbS，A错；由于Ksp(PbS)>Ksp(CuS)，故B正确；溶液中被沉淀离子的物质的量浓度小于1×10－5 mol·L－1时，认为该离子沉淀完全，当c(S2－)＝0.001 mol·L－1时，c(Hg2＋)＝6.4×10－50 mol·L－1，c(Cu2＋)＝1.3×10－33 mol·L－1，c(Pb2＋)＝9.0×10－26 mol·L－1，均小于1×10－5 mol·L－1，故C正确；Na2S供应的S2－可以使三种金属离子沉淀完全，故D正确。
答案　A
7．已知25 ℃时，BaCO3的溶度积Ksp＝2.58×10－9，BaSO4的溶度积Ksp＝1.07×10－10，则下列说法不正确的是(　　)
A．25 ℃时，当溶液中c(Ba2＋)×c(SO)＝1.07×10－10时，此溶液为BaSO4的饱和溶液
B．由于Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)，所以无法将BaSO4转化为BaCO3
C．25 ℃时，在未溶解完BaCO3的饱和溶液中滴入少量Na2SO4溶液后有BaSO4沉淀析出，此时溶液中c(CO)c(SO)＝24.11
D．在饱和BaCO3溶液中加入少量Na2CO3固体，可使c(Ba2＋)减小，BaCO3的溶度积不变
解析　A项中c(Ba2＋)×c(SO)＝Ksp(BaSO4)，此时所得溶液为BaSO4的饱和溶液，A项正确。向BaSO4溶液中加入可溶性碳酸盐，当c(Ba2＋)×c(CO)>Ksp(BaCO3)时，BaSO4即可转化为BaCO3，B项错误。当BaCO3和BaSO4两种沉淀共存时，溶液中离子浓度满足：c(Ba2＋)×c(CO)＝Ksp(BaCO3)，c(Ba2＋)×c(SO)＝Ksp(BaSO4)，两式相比得：c(CO)c(SO)＝Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4)＝24.11，C项正确。在饱和BaCO3溶液中加入少量Na2CO3固体，平衡：BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋CO(aq)逆向移动，c(Ba2＋)减小，由于温度不变，故BaCO3的溶度积不变，D项正确。
答案　B
8．(2022·辽宁师范高校附属中学测试)已知Ag2SO4的Ksp＝c2(Ag＋)×c(SO)＝1.4×10－5，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和，此时溶液中c(Ag＋)＝0.030 mol·L－1。若t1时刻转变条件，下图中不正确的是(　　)

A．加入100 mL蒸馏水

B．加入100 mL 0.010 mol·L－1 Ag2SO4溶液

C．加入100 mL 0.010 mol·L－1 Na2SO4溶液

D．加入100 mL 0.040 mol·L－1 AgNO3溶液
解析　向饱和溶液中加等体积的水，溶液中各离子浓度变为原来的一半，A选项正确；加入等体积浓度较小的Ag2SO4溶液，溶液中各离子浓度将减小，但浓度大于原来的一半，B选项正确；加入等体积0.020 mol·L－1 Na2SO4溶液，c(Ag＋)＝0.015 mol·L－1，c(SO)＝0.017 5mol·L－1，由Qc<Ksp可知溶液未饱和，C选项正确；加入等体积0.040 mol·L－1 AgNO3溶液，c(Ag＋)＝0.035 mol·L－1，c(SO)＝0.015 mol·L－1，Qc>Ksp，将有晶体析出，c(SO)应当减小，故选项D错误。
答案　D
9．(2022·浙江五校联考)氯碱工业电解所用的氯化钠溶液需精制。除去有影响的Ca2＋、Mg2＋、NH、SO及泥沙，其精制流程如下：

已知：①Ca2＋、Mg2＋开头形成相应氢氧化物沉淀的pH如下表。

Ca(OH)2
Mg(OH)2
pH
≥11.5
≥4.2
②Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，Ksp(CaCO3)＝5.0×10－9。
下列说法正确的是(　　)
A．盐泥a除泥沙外，还含有Ca(OH)2和Mg(OH)2
B．过程Ⅰ中将NH转化为N2的离子方程式是3ClO－＋2NH===3Cl－＋N2↑＋3H2O＋2H＋
C．过程Ⅱ中通入CO2有利于除SO
D．过程Ⅳ调pH可以使用硝酸
解析　盐泥a是在pH＝11的条件下得到的，由题给条件，得不到Ca(OH)2，A项错；过程Ⅰ是在碱性条件下进行的，得不到H＋，B项错；过程Ⅳ调pH不行以使用硝酸，会引NO杂质，D项错。
答案　C
10．(双选)(2021·江苏)肯定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：pM＝－lgc(M)，p(CO)＝－lgc(CO)。下列说法正确的是(　　)

A．MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大
B．a点可表示MnCO3的饱和溶液，且c(Mn2＋)＝c(CO)
C．b点可表示CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2＋)<c(CO)
D．c点可表示MgCO3的不饱和溶液，且c(Mg2＋)<c(CO)
解析　pM、p(CO)越大，则c(M)、c(CO)越小，Ksp越小，依据图示，可以推断MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次减小，A项错误；a点在MnCO3的沉淀溶解平衡曲线上，为饱和溶液，且p(Mn2＋)＝p(CO)，则c(Mn2＋)＝c(CO)，B项正确；b点在CaCO3的沉淀溶解平衡曲线上，为饱和溶液，p(Ca2＋)<p(CO)，则c(Ca2＋)>c(CO)，C项错误；c点在MgCO3的沉淀溶解平衡曲线上方，c(Mg2＋)·c(CO)<Ksp(MgCO3)，为不饱和溶液，D项正确。
答案　BD
二、非选择题(本大题共4小题，共50分)
11．(12分)(2022·南京一中测试)难溶电解质的溶解平衡属于化学平衡的一种。
(1)已知H2A在水中存在以下平衡：H2AH＋＋HA－，HA－H＋＋A2－。常温下CaA的饱和溶液中存在以下平衡：CaA(s)Ca2＋(aq)＋A2－(aq)　ΔH>0，则该饱和溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)，将溶液放入冰水浴中，则CaA的Ksp将________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；滴加少量浓盐酸，c(Ca2＋)________。
(2)含有Cr2O的废水毒性较大，某工厂废水中含5.00×10－3 mol·L－1的Cr2O。为使废水能达到排放，做如下处理：Cr2OCr3＋、Fe3＋Cr(OH)3、Fe(OH)3。欲使10 L该废水中的Cr2O完全转化为Cr3＋，则理论上需要加入____________g FeSO4·7H2O。若处理后的废水中残留的c(Fe3＋)＝2×10－13 mol·L－1，则残留的Cr3＋的浓度为______________mol·L－1(已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cr(OH)3]＝6.0×10－31)。
解析　(1)因A2－能水解，故该盐酸溶液呈碱性，又因溶解平衡吸热，故降温时Ksp减小；当向体系中加入HCl时，A2－与H＋结合导致其浓度减小，溶解平衡向右移动，c(Ca2＋)增大。(2)依得失电子守恒原理得：10 L×5.00×10－3 mol·L－1×6＝n(FeSO4·7H2O)×1，故m(FeSO4·7H2O)＝0.3 mol×278 g/mol＝83.4 g。当形成两种沉淀时，溶液中的OH－与两种沉淀的溶解平衡有关，即c(Fe3＋)＝2×10－13 mol·L－1时，c3(OH－)＝＝，故c(Cr3＋)＝3×10－6 mol·L－1。
答案　(1)碱　减小　增大　(2)83.4　3×10－6
12．(12分)以下是25 ℃时几种难溶电解质的溶解度：
难溶电解质
Mg(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
溶解度/g
9×10－4
1.7×10－6
1.5×10－4
3.0×10－9
在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如：①为了除去氯化铵中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，再加入肯定量的试剂反应，过滤结晶即可；②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，再加入足量的氢氧化镁，充分反应，过滤结晶即可；③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2＋，先将混合物溶于水，再加入肯定量的H2O2，将Fe2＋氧化成Fe3＋，调整溶液的pH＝4，过滤结晶即可。
请回答下列问题：
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好的效果，Fe2＋、Fe3＋都被转化为________(填名称)而除去。
(2)①中加入的试剂应选择________为宜，其缘由是________________。
(3)②中除去Fe3＋时所发生的总反应的离子方程式为_________。
(4)下列关于方案③相关的叙述中，正确的是________(填选项字母)。
A．H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质，不产生污染
B．将Fe2＋氧化为Fe3＋的主要缘由是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀难过滤
C．调整溶液的pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D．Cu2＋可以大量存在于pH＝4的溶液中
E．在pH>4的溶液中Fe3＋肯定不能大量存在
解析　①中为了不引入杂质离子，应加入氨水使Fe3＋沉淀，而不能用NaOH溶液。②中依据溶解度表可知Mg(OH)2能转化为Fe(OH)3，因此在MgCl2溶液中加入足量的Mg(OH)2可以除去Fe3＋，然后将沉淀一并过滤。③中利用高价阳离子Fe3＋极易水解的特点，据题意可知调整溶液的pH＝4可使Fe3＋沉淀完全，为了不引入新的杂质离子，因此可使用CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等。
答案　(1)氢氧化铁　(2)氨水　不会引入新的杂质　(3)2Fe3＋(aq)＋3Mg(OH)2(s)===3Mg2＋(aq)＋2Fe(OH)3(s)　(4)ACDE
13．(13分)依据题目供应的溶度积数据进行计算并回答下列问题：
(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中c(CO)＝10－3 mol·L－1，则Ca2＋是否沉淀完全？________(填“是”或“否”)。[已知c(Ca2＋)≤10－5 mol·L－1时可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9]
(2)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，在Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为________。
(3)向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp＝1.0×10－10，忽视溶液的体积变化，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假如向完全沉淀后的溶液中连续加入50 mL 0.001 mol·L－1的盐酸，是否有白色沉淀生成？________(填“是”或“否”)。
解析　(1)依据Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO)＝
4．96×10－9，得c(Ca2＋)＝ mol·L－1＝
4．96×10－6 mol·L－1<10－5 mol·L－1，可视为沉淀完全。
(2)设Mg(OH)2饱和溶液中c(OH－)为x mol·L－1，则0.5x3＝5.6×10－12，x>1×10－4，c(H＋)<1×10－10 mol·L－1，pH>10，溶液为蓝色。
(3)①反应前，n(Ag＋)＝0.018 mol·L－1×0.05 L＝0.9×10－3 mol，n(Cl－)＝0.020 mol·L－1×0.05 L＝1×10－3 mol；反应后剩余的Cl－为0.1×10－3 mol，则混合溶液中，c(Cl－)＝1.0×10－3 mol·L－1，c(Ag＋)＝Ksp(AgCl)/c(Cl－)＝1.0×10－7 mol·L－1。②H＋没有参与反应，完全沉淀后，c(H＋)＝0.010 mol·L－1，pH＝2。③由于加入的盐酸中c(Cl－)和反应后所得溶液中的c(Cl－)相同，c(Cl－)没有转变，c(Ag＋)变小，所以Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)<Ksp(AgCl)，没有沉淀产生。
答案　(1)是
(2)蓝色
(3)①1.0×10－7 mol·L－1　②2　③否
14．(13分)(2022·深圳中学质检)工业上用重晶石(主要成分为BaSO4)制备BaCO3的常用方法有高温煅烧还原法、沉淀转化法等。高温煅烧还原法的工艺流程可简洁表示如下：

(1)若“煅烧”时产生一种有毒的还原性气体，则反应的化学方程式为____________________。
(2)工业上煅烧重晶石矿粉时，为使BaSO4得到充分的还原和维持反应所需的高温，应实行的措施是________。
a．加入过量的焦炭，同时通入空气
b．设法将生成的BaS准时移出
(3)在第一次过滤后洗涤，检验是否洗涤洁净的试剂最好是__________________。
(4)沉淀转化法制备BaCO3可用饱和Na2CO3溶液将BaSO4转化为BaCO3：
BaSO4(s)＋CO(aq)BaCO3(s)＋SO(aq)
①在试验室将少量BaSO4固体全部转化为BaCO3的试验操作方法与步骤为______________________________________。
②与高温煅烧还原法相比，沉淀转化法的优点主要有______________________。
③已知：Ksp(BaCO3)＝2.40×10－9，Ksp(BaSO4)＝1.20×10－10。现欲用沉淀转化法将BaSO4转化为BaCO3，该反应的平衡常数为________。
答案　(1)BaSO4＋4CBaS＋4CO↑
(2)a　(3)H2SO4
(4)①将适量饱和Na2CO3溶液加入BaSO4固体中，充分搅拌，静置，弃去上层清液；如此操作，反复多次(直到BaSO4全部转化为BaCO3)
②节能、环保
③5×10－2