2019_2020学年高中化学课时作业19难溶电解质的溶解平衡含解析新人教版选修.doc

课时作业19　难溶电解质的溶解平衡

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基础训练
1．(2019年安徽省江淮十校联考)一定条件下，下列说法正确的是(　　)
A．向氨水中加入氯化铵固体，会使溶液的pH减小
B．常温时，向CaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体，则CaCO3的溶度积常数增大
C．常温时，把pH＝1的醋酸溶液稀释10倍后，其pH大于2
D．稀释Na2CO3溶液，溶液中c(OH－)增大
解析：向氨水中加入氯化铵固体，NH4＋浓度增大，一水合氨的电离平衡逆向移动，OH－浓度减小，溶液的pH减小，A项正确；溶度积常数随温度变化而变化，温度不变，溶度积常数不变，B项错误；醋酸是弱酸，部分电离，加水稀释促进醋酸电离，故稀释10倍后pH小于2，C项错误；稀释Na2CO3溶液，虽然促进了CO32－的水解，OH－的物质的量增大，但溶液的体积增大更多，所以溶液中c(OH－)减小，D项错误。
答案：A
2．(2019年广西宾阳县高二开学考试)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．将饱和Na2SO4溶液加入到饱和石灰水中，有白色沉淀产生，说明Ksp[Ca(OH)2]大于Ksp(CaSO4)
C．已知25℃时Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，则该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋ Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝ 4.0×104
D．已知25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，在MgCl2溶液中加入氨水调混合液的pH＝11，产生沉淀，则此时溶液中的c(Mg2＋)＝1.8×10－5mol/L
解析：A.Ksp是温度的常数，只随温度改变而改变，不同物质的溶解能力不同，与物质本身的性质有关，故A正确；B.将饱和Na2SO4溶液加入到饱和石灰水中，有白色沉淀产生，说明硫酸钙的溶解度小，但溶度积表达式类型不同，不能说明大小，故B错误；C.Ksp[Fe(OH)3]＝c3(OH－)·c(Fe3＋)，给出反应的平衡常数K＝＝＝4.0×104，故C正确；D. 测得混合液的pH＝11，Ksp[Mg(OH)2]＝c2(OH－)·c(Mg2＋)，c(OH－)＝10－3，代入求得c(Mg2＋)＝1.8×10－5mol/L，故D正确。
答案：B
3．(2019年南昌二中精练检测八)25 ℃时，在氢氧化镁悬浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)===Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。下列说法错误的是(　　)
A．若向Mg(OH)2浊液中加入少量NH4Cl(s)，c(Mg2＋)会增大
B．若向Mg(OH)2浊液中滴加CuSO4溶液，沉淀将由白色逐渐变为蓝色
C．若向Mg(OH)2浊液中加入适量蒸馏水，Ksp保持不变，故上述平衡不发生移动
D．若向Mg(OH)2浊液中加入少量Na2CO3(s)，固体质量将增大
解析：向Mg(OH)2浊液中加入少量NH4Cl(s)，c(OH－)减小，平衡正向移动，促进氢氧化镁的溶解，c(Mg2＋)会增大，故A正确；向Mg(OH)2浊液中滴加CuSO4溶液，由于Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11＞Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，则沉淀将由白色氢氧化镁逐渐变为蓝色的氢氧化铜，故B正确；加入少量水，Ksp保持不变，c(Mg2＋)、c(OH－)减小，平衡正向移动，促进氢氧化镁的溶解，故C错误；向Mg(OH)2浊液中加入少量Na2CO3(s)，由于碳酸根水解呈碱性，所以c(OH－)增大，平衡逆向移动，有固体析出，则固体质量将增大，故D正确。
答案：C
4．在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在，当向溶液中加入0.1 mol/L的盐酸时，下列说法正确的是(　　)
A．AgCl沉淀溶解平衡正向移动
B．AgCl溶解度增大
C．溶液中c(Ag＋)增大
D．溶液中c(Cl－)增大
解析：加入HCl溶液后，c(Cl－)增大，使沉淀溶解平衡逆向移动，溶液中c(Ag＋)降低，AgCl的溶解度减小，故A、B、C均不正确；根据勒夏特列原理可推知溶液中c(Cl－)增大，故D正确。
答案：D
5．(2019年重庆市第一中学高三下学期考前预测)己知AgCl在水中的溶解是吸热过程。不同温度下，AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知T1温度下Ksp(AgCl)＝1.6×10－9，下列说法正确的是(　　)

A．T1>T2
B．a＝4.0×10－5
C．M点溶液温度变为T1时，溶液中Cl－的浓度不变
D．T2时饱和AgCl溶液中，c(Ag＋)、c(Cl－)可能分别为2.0×10－5 mol·L－1、4.0×10－5 mol·L－1
解析： 氯化银在水中溶解时吸收热量，温度越高，Ksp越大，在T2时氯化银的Ksp大，故T2＞T1，A错误；氯化银溶液中存在着溶解平衡，根据氯化银的溶度积常数可知a＝＝4.0×10－5，B正确；氯化银的溶度积常数随温度降低而减小，则M点溶液温度变为T1时，溶液中Cl－的浓度减小，C错误；T2时氯化银的溶度积常数大于1.6×10－9，所以T2时饱和AgCl溶液中，c(Ag＋)、c(Cl－)不可能为2.0×10－5 mol·L－1、4.0×10－5 mol·L－1，D错误。
答案：B
6．某难溶盐MX，其饱和溶液中的M＋和X－的物质的量浓度之间的关系近似于c(H＋)·c(OH－)＝Kw，存在着c(M＋)·c(X－)＝Ksp的关系。现将足量AgCl固体分别放入下列物质中，AgCl溶解度由大到小的排列顺序为(　　)
①20 mL 0.01 mol·L－1 KCl溶液
②30 mL 0.02 mol·L－1 CaCl2溶液
③40 mL 0.03 mol·L－1 HCl溶液
④10 mL蒸馏水　⑤50 mL 0.05 mol·L－1 AgNO3
A．①＞②＞③＞④＞⑤
B．④＞①＞③＞②＞⑤
C．⑤＞④＞②＞①＞③
D．④＞③＞⑤＞②＞①
解析：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，由于c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp，Cl－或Ag＋的浓度越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小，温度一定时，AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag＋或Cl－浓度有关，而与溶液的体积无关。①中c(Cl－)＝0.01 mol·L－1，②中c(Cl－)＝0.04 mol·L－1，③中c(Cl－)＝0.03 mol·L－1，④中c(Cl－)＝0 mol·L－1，⑤中c(Ag＋)＝0.05 mol·L－1，Ag＋或Cl－浓度由小到大的顺序为④＜①＜③＜②＜⑤，故AgCl溶解度由大到小的排列顺序为④＞①＞③＞②＞⑤。
答案：B
7．已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中c(Ca2＋)＝2.0×10－6mol·L－1，c(PO43－)＝1.58×10－6mol·L－1，则Ca3(PO4)2的Ksp为(　　)
A．2.0×10－29mol5·L－5
B．3.2×10－12mol5·L－5
C．6.3×10－18mol5·L－5
D．5.1×10－27mol5·L－5
解析：根据溶度积的定义可得Ca3(PO4)2的Ksp＝c3(Ca2＋)·c2(PO43－)≈2.0×10－29mol5·L－5。
答案：A
8．已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 mol·L－1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是(　　)

解析：因为Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3，所以加入NaOH溶液时，先生成溶解度小的沉淀，即先生成Fe(OH)3沉淀，当Fe3＋沉淀完全后，NaOH才与Al3＋反应生成Al(OH)3沉淀，到Al3＋沉淀完后，Al(OH)3与NaOH反应使沉淀溶解，故C正确。
答案：C
9．(1)在25 ℃下，向浓度均为0.1 mol·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为__________________________。已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20。
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，＝________。
[Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgCl)＝2.0×10－10]
解析：(1)由于Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Mg(OH)2]，所以先生成Cu(OH)2沉淀；(2)所谓沉淀共存，就是AgCl、AgBr都有，即AgCl＋Br－ AgBr＋Cl－，反应达到平衡＝＝＝2.7×10－3。
答案：(1)Cu(OH)2　Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH4＋
(2)2.7×10－3
提高训练
10．(2019年广西桂林市高三适应性考试)下列说法正确的是(　　)
A．将AlCl3溶液、Na2SO3溶液蒸干并灼烧可分别得到Al2O3、Na2SO3固体
B．在溶液的稀释过程中，有的离子浓度可能增大，有的可能减小，有的可能不变
C．Ksp(BaSO4)＝1.08×10－10，Ksp(BaCO3)＝8.1×10－9，则沉淀BaSO4不可能转化为BaCO3
D．0.1 mol·L－1CH3COOH溶液在稀释过程中c(H＋)/c(CH3COOH)将变小
解析：AlCl3溶液中存在水解反应：AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3HCl，加热促进水解且HCl挥发，水解平衡正向移动，蒸干得到Al(OH)3，继续灼烧Al(OH)3发生反应：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，最终得到Al2O3；Na2SO3溶液蒸干后发生反应：2Na2SO3＋O22Na2SO4，A项错误。根据H2O H＋＋OH－，Kw＝c(OH－)·c(H＋)，一定温度下Kw为常数，酸性溶液稀释时c(H＋)减小，c(OH－)增大，碱性溶液稀释时c(OH－)减小，c(H＋)增大，中性溶液稀释时c(OH－)＝c(H＋)＝，不变，B项正确。BaSO4和BaCO3的溶度积常数接近，在平衡体系BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO42－(aq)中加入Na2CO3的浓溶液后，可使c(Ba2＋)·c(CO32－)>Ksp(BaCO3)，将产生BaCO3沉淀，实现BaSO4→BaCO3的转化，C项错误；CH3COOH加水稀释的过程中c(H＋)、c(CH3COOH)均减小，但CH3COOH的电离平衡正向移动，n(H＋)增大，n(CH3COOH)减小，所以c(H＋)/c(CH3COOH)增大，D项错误。
答案：B
11．(2019年天津市红桥区模拟)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，离子浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是(　　)

A. 常温下，PbI2的Ksp为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，平衡向左移动，Pb2＋的浓度减小
C. 温度不变，t时刻改变的条件可能是向溶液中加入了KI固体，PbI2的Ksp增大
D. 常温下，Ksp(PbS)＝8×10－28，向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液，反应PbI2(s)＋S2－(aq) PbS(s)＋2I－(aq)的化学平衡常数为5×1018
解析：根据图像知常温下平衡时溶液中c(Pb2＋)、c(I－)分别是10－3 mol/L、2×10－3 mol/L，因此PbI2的Ksp＝c(Pb2＋)·c2(I－)＝4×10－9，A错误；PbI2饱和溶液中存在平衡：PbI2(s) Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，温度不变，向PbI2饱和溶液中加入少量的硝酸铅浓溶液，Pb2＋浓度增大，平衡逆向移动，最终平衡时Pb2＋浓度仍然比原平衡时大，B错误；根据图像知T时刻改变的条件是增大碘离子浓度，温度不变，PbI2的Ksp不变，C错误；反应PbI2(s)＋S2－(aq) PbS(s)＋2I－(aq)的化学平衡常数K＝c2(I－)/c(S2－)＝Ksp(PbI2)/Ksp(PbS)＝5×1018，D正确。
答案：D
12．25℃时，用0.100 0 mol·L－1的AgNO3溶液分别滴定体积均为V0 mL且浓度均为0.100 0 mol·L－1的KCl、KBr及KI溶液，其滴定曲线如图所示。
已知25℃时，AgCl、AgBr及AgI溶度积常数依次为1.8×10－10、5.0×10－13、8.3×10－17，下列说法正确的(　　)

A．V0＝45.00
B．滴定曲线①表示KCl的滴定曲线
C．滴定KCl时，可加入少量的KI作指示剂
D．当AgNO3溶液滴定至60.00 mL时，溶液中c(I－)<c(Br－)<c(Cl－)
解析：由25℃时AgCl、AgBr及AgI溶度积常数依次为1.8×10－10、5.0×10－13、8.3×10－17及图像可知， 在V0＝V＝50.00 mL时达到滴定终点，A项错误；c(Ag＋)由大到小依次是AgCl、AgBr、AgI，所以pAg从小到大依次为AgCl、AgBr、AgI，所以③②①依次为KCl、KBr及KI溶液的滴定曲线，B项错误；在滴定KCl时，不能用KI作指示剂，因为AgI溶度积常数更小，AgI更容易沉淀，C项错误；当AgNO3溶液滴定至60.00 mL时，AgNO3溶液过量10.00 mL，溶液中的c(Ag＋)相同，所以溶液中c(I－)<c(Br－)<c(Cl－)，D项正确。
答案：D
13．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，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是(　　)

A．Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH)2]
B．加适量NH4Cl固体可使溶液由A点变到B点
C．C、D两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等
D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在B、C两点代表的溶液中达到饱和
解析：B、C两点金属阳离子的浓度相等，设都为x，c(OH－)C＝10－9.6 mol·L－1，c(OH－)B＝10－12.7mol·L－1，则Ksp[Fe(OH)3]＝x(10－12.7)3，Ksp[Cu(OH)2]＝x·(10－9.6)2，故Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH)2]，A正确；A点到B点溶液的pH增大，碱性增强，而NH4Cl溶解于水后溶液显酸性，B错；只要温度一定，Kw就一定，C正确；溶度积曲线上的点代表的溶液都已饱和，曲线左下方的点都不饱和，右上方的点都是Qc＞Ksp，沉淀析出，D正确。
答案：B
14．已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.0×10－20。
(1)CuCl2溶液中含有少量杂质MgCl2，为了除去Mg2＋，可在加热搅拌的条件下加入下列某种物质，使Mg2＋全部沉淀，这种物质是(　　)
A．NaOH B．NH3·H2O
C．CuO D．Cu(OH)2
E．Cu2(OH)2CO3 F．Cu
(2)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02mol·L－1，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于____________。
(3)要使0.2 mol·L－1 CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为________。
解析：(1)加入的物质应能与酸反应且不增加新杂质，以减少后期分离的麻烦，据此标准可选择CDE。
(2)由于Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20，即c2(OH－)·c(Cu2＋)＝2×10－20，又因为c(Cu2＋)＝0.02 mol·L－1，则c2(OH－)＝1×10－18，则c(OH－)＝1×10－9，由Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－14可得c(H＋)＝10－5，则pH＝5。
(3)要使Cu2＋浓度降至＝2×10－4 mol·L－1，c(OH－)＝ mol·L－1＝10－8 mol·L－1，c(H＋)＝10－6 mol·L－1，此时溶液的pH＝6。
答案：(1)CDE　(2)5　(3)6
15．(2019年湖南省衡阳市十校调研)氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、光导纤维、激光发生器。以钡矿粉(主要成分为BaCO3，含有SiO2、Fe2＋、Mg2＋等杂质)为原料制备氟化钡的流程如下：

已知：常温下Fe3＋、Mg2＋完全沉淀的pH分别是3.4、12.4。
(1)滤渣A的化学式为___________________________________。
(2)滤液1加H2O2氧化的过程中主要反应的离子方程式为________________________。
(3)加20%NaOH溶液调节pH＝12.5，得到滤渣C的主要成分是________。
(4)滤液3加入盐酸酸化后再经__________、冷却结晶、______________、洗涤、真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O。
(5)常温下，用BaCl2·2H2O配制成0.2 mol·L－1水溶液与等浓度的氟化铵溶液反应，可得到氟化钡沉淀。请写出该反应的离子方程式__________________________________。已知Ksp(BaF2)＝1.84×10－7，当钡离子完全沉淀时(即钡离子浓度≤10－5 mol·L－1)，至少需要的氟离子浓度是________mol·L－1。(结果保留三位有效数字，已知＝1.36)
(6)已知：Ksp(BaCO3)＝2.58×10－9，Ksp(BaSO4)＝1.07×10－10。将氯化钡溶液滴入等物质的量浓度的硫酸钠和碳酸钠的混合溶液中，当BaCO3开始沉淀时，溶液中c(CO32－)/c(SO42－)＝________。(结果保留三位有效数字)
解析：(1)钡矿粉中SiO2与盐酸不反应，故滤渣A为SiO2。(2)滤液1加H2O2的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(3)根据已知信息及流程图可知，加H2O2、调pH，得到的滤渣B为Fe(OH)3，加20%NaOH溶液调节pH＝12.5，得到的滤渣C为Mg(OH)2。(4)滤液3加盐酸酸化后得到BaCl2和HCl的混合溶液，由该溶液得到BaCl2·2H2O的实验操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、真空干燥等。(5)根据Ksp(BaF2)＝c(Ba2＋)·c2(F－)，当Ba2＋完全沉淀时，至少需要的c(F－)＝＝ mol·L－1＝0.136 mol·L－1。
(6)Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)，则加入氯化钡溶液时，SO42－先沉淀，当BaCO3开始沉淀时，溶液中＝＝≈24.1。
答案：(1)SiO2
(2)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(3)Mg(OH)2
(4)加热浓缩 　过滤
(5)Ba2＋＋2F－===BaF2↓　0.136
(6)24.1
探究创新
16．难溶化合物的饱和溶液存在溶解平衡，例如：AgCl(s) Ag＋＋Cl－，Ag2CrO4(s) 2Ag＋＋CrO42－，在一定温度下，其离子浓度乘积为常数，这一常数叫溶度积常数，用Ksp表示，已知：Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝[c(Ag＋)]2·c(CrO42－)＝1.9×10－12，现用0.01 mol·L－1AgNO3溶液滴定0.01 mol·L－1KCl和0.001 mol·L－1K2CrO4混合溶液，通过计算完成下列问题：
(1)Cl－、CrO42－谁先沉淀？
(2)当刚出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中Cl－浓度是多少？(设混合溶液在反应中体积不变)
解析：(1)设混合溶液为 1 L，沉淀Cl－需AgNO3溶液体积为x L，沉淀CrO42－需AgNO3溶液为y L。
则(0.01 mol·L－1×x)×(0.01 mol·L－1×1)＝1.8×10－10
x＝1.8×10－6(L)
(0.01 mol·L－1×y)2×(0.001 mol·L－1×1)＝1.9×10－12
y＝4.36×10－3(L)
因为x<y，所以Cl－先沉淀。
(2)c2(Ag＋)·c(CrO42－)＝1.9×10－12，
c2(Ag＋)×0.001 mol·L－1＝1.9×10－12，
c(Ag＋)＝4.36×10－5 mol·L－1，
c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－10，4.36×10－5·c(Cl－)＝1.8×10－10，c(Cl－)＝4.13×10－6 mol·L－1。
答案：(1)Cl－先沉淀　(2)4.13×10－6 mol·L－1

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