2022高考化學一輪復習 基礎課時練27 難溶電解質的溶解平衡
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1、2022高考化學一輪復習 基礎課時練27 難溶電解質的溶解平衡 1.(2018·南陽六縣聯(lián)考)把氫氧化鈣放入蒸餾水中,一定時間后達到如下平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)。加入以下溶液,可使Ca(OH)2減少的是( ) A.Na2S溶液 B.AlCl3溶液 C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液 解析:選B 欲使Ca(OH)2減少,題述溶解平衡必須向右移動。Al3+與OH-結合為Al(OH)3使OH-減少,平衡右移,Ca(OH)2的量減少;S2-水解顯堿性,NaOH是強電解質可發(fā)生電離,使溶液中OH-濃度增大,CaCl2會使溶液中Ca2+的濃
2、度增大,所以A、C、D都會使題述溶解平衡向左移動,使Ca(OH)2增多。 2.(2018·贛中南五校聯(lián)考)在t℃時,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。又知t℃時AgCl的Ksp(AgCl)=4×10-10,下列說法不正確的是( ) A.t℃時,AgBr的Ksp為4.9×10-13 B.在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體,可使溶液由c點到b點 C.圖中a點對應的是AgBr的不飽和溶液 D.在t℃時,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常數K≈816 解析:選B t℃時,c點所示溶液中c(Ag+)=c(Br-)=7×10-7mol·L-
3、1,則有Ksp(AgBr)=c(Ag+)·c(Br-)=7×10-7×7×10-7=4.9×10-13,A正確。AgBr飽和溶液中存在溶解平衡:AgBr(s)Br-(aq)+Ag+(aq),加入NaBr固體,溶液中c(Br-)增大,平衡逆向移動,c(Ag+)減小,故不能使溶液由c點到b點,B錯誤。圖中曲線上的點代表沉淀溶解平衡狀態(tài),a點在曲線以下,未達到平衡狀態(tài),則a點代表AgBr的不飽和溶液,C正確。反應AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常數為K===≈816,D正確。 3.現(xiàn)將足量的AgCl分別放入下列物質中,AgCl的溶解度由大到小的順序是(
4、) ①30 mL 0.03 mol·L-1AgNO3溶液?、?0 mL 0.02 mol·L-1CaCl2溶液 ③30 mL 0.03 mol·L-1HI溶液?、?0 mL蒸餾水 A.①>②>③>④ B.③>④>①>② C.②>①>④>③ D.④>③>②>① 答案:B 4.25℃時,下列5種鹽的溶度積常數(Ksp)分別是: Ag2SO4 Ag2S AgCl AgBr AgI 1.4×10-5 6.3×10-50 1.8×10-10 7.7×10-13 8.51×10-16 結合相關數據分析,下列說法不正確的是( ) A.除去溶液中的Ag+用硫化鈉溶
5、液比硫酸鈉效果好 B.向AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡體系中加入少量氯化鈉固體,溶液中c(Ag+)不變 C.向少量溴化銀懸濁液中加入足量飽和食鹽水,沉淀顏色會由淺黃色變?yōu)榘咨? D.向生成的黃色AgI沉淀中滴加少量Na2S溶液,沉淀會變?yōu)楹谏? 解析:選B A項,Ag2S的溶度積比Ag2SO4的小,更易生成Ag2S沉淀,A項正確;B項,由于溫度一定時氯化銀的溶度積一定,加入少量氯化鈉會增加氯離子濃度,所以溶液中銀離子濃度會減小,平衡逆向移動,B項錯誤;C項,由于飽和NaCl溶液中Cl-的濃度較大,溴化銀沉淀會轉化為氯化銀沉淀,C項正確;D項,由于硫化銀更難溶,所以碘化
6、銀會轉化為黑色的硫化銀,D項正確。 5.(2018·北京四十三中第四次月考)實驗: ①將0.1 mol·L-1MgCl2溶液和0.5 mol·L-1NaOH溶液等體積混合得到濁液; ②取少量①中濁液,滴加0.1 mol·L-1FeCl3溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀; ③將①中濁液過濾,取少量白色沉淀,滴加0.1 mol·L-1FeCl3溶液,白色沉淀變?yōu)榧t褐色; ④另取少量白色沉淀,滴加飽和NH4Cl溶液,沉淀溶解。 下列說法中不正確的是( ) A.將①中所得濁液過濾,所得濾液中含少量Mg2+ B.濁液中存在溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq) C.
7、實驗②和③均能說明Fe(OH)3比Mg(OH)2難溶 D.NH4Cl溶液中的NH可能是④中沉淀溶解的原因 解析:選C ①中MgCl2和NaOH溶液等體積混合,充分反應后NaOH有剩余,Mg2+沉淀完全,此時c(Mg2+)<1×10-5mol·L-1,但溶液中仍有少量Mg2+,A正確。①中濁液含有Mg(OH)2,存在Mg(OH)2的溶解平衡,B正確。①中濁液含有NaOH,滴加FeCl3溶液后,F(xiàn)eCl3與NaOH反應生成Fe(OH)3沉淀,出現(xiàn)紅褐色沉淀,不能說明Fe(OH)3比Mg(OH)2難溶;①中濁液過濾,所得白色沉淀為Mg(OH)2,滴加0.1 mol·L-1FeCl3溶液,白色沉淀
8、變?yōu)榧t褐色,即Mg(OH)2轉化為Fe(OH)3,能說明Fe(OH)3比Mg(OH)2難溶,C錯誤。Mg(OH)2中滴加NH4Cl溶液,沉淀溶解,可能原因是NH與OH-反應生成NH3·H2O,促使Mg(OH)2的溶解平衡正向移動而溶解,D正確。 6.(2018·孝義模擬)25℃,向100 mL 0.09 mol·L-1BaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L-1H2SO4溶液生成BaSO4沉淀。已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,且溶液的溫度和體積的變化都忽略不計,則生成沉淀后的體系中c(Ba2+)和pH分別為( ) A.1.1×10-9mol·L-1、1 B.
9、1.1×10-9mol·L-1、2 C.2.2×10-8mol·L-1、1 D.2.2×10-8mol·L-1、2 解析:選C BaCl2與H2SO4溶液發(fā)生反應:BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl,n(BaCl2)=0.09 mol·L-1×0.1 L=0.009 mol,n(H2SO4)=0.1 L×0.1 mol·L-1=0.01 mol,故兩溶液反應后剩余0.001 mol H2SO4,此時c(H2SO4)==0.005 mol·L-1,故生成沉淀后的體系中c(Ba2+)==mol·L-1=2.2×10-8mol·L-1。溶液中H+未參與離子反應,則有c(H+)=
10、0.1 mol·L-1×2×=0.1 mol·L-1,故溶液的pH=-lg c(H+)=-lg 0.1=1。 7.(2018·湖南百所重點中學階段考)已知:AgCl、AgBr及AgI的Ksp依次為1.6×10-10、4.8×10-13和1.6×10-16,現(xiàn)將物質的量均為1.5×10-2mol的NaI、NaBr、NaCl和4.0×10-2mol AgNO3混合配成1.0 L水溶液,達到平衡時,下列說法正確的是( ) A.只生成AgBr及AgI兩種沉淀 B.溶液中c(I-)≈1.0×10-9mol·L-1 C.溶液中c(Br-)≈3.0×10-5mol·L-1 D.溶液中c(Ag+)
11、≈3.2×10-8mol·L-1 解析:選D AgCl、AgBr及AgI的Ksp依次減小,則I-、Br-、Cl-先后產生沉淀,當I-、Br-完全沉淀時消耗3.0×10-2mol AgNO3,還剩余1.0×10-2mol AgNO3與NaCl反應生成AgCl沉淀,故生成AgCl、AgBr、AgI三種沉淀,A錯誤。發(fā)生反應Ag++Cl-===AgCl↓后,Cl-剩余5×10-3mol,此時溶液中c(Ag+)==mol·L-1=3.2×10-8mol·L-1,故此時溶液中c(I-)==mol·L-1=5.0×10-9mol·L-1,B錯誤。溶液中c(Br-)==mol·L-1=1.5×10-5mo
12、l·L-1,C錯誤。由B項分析可知,溶液中c(Ag+)≈3.2×10-8mol·L-1,D正確。 8.(2018·衡水中學模擬)常溫下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.0×10-16。將等體積的AgCl和AgI的飽和溶液的清液混合,再向其中加入一定量的AgNO3固體,下列說法正確的是( ) A.兩溶液混合,AgCl和AgI都沉淀 B.若AgNO3足量,AgCl和AgI都可沉淀,但以AgCl為主 C.向AgI清液加入AgNO3,c(Ag+)增大,Ksp(AgI)也增大 D.若取0.143 5 g AgCl固體放入100 mL水中(忽略體積變化),c(Cl
13、-)為0.01 mol·L-1 解析:選B 飽和AgCl溶液中c(Ag+)=c(Cl-)=1.342×10-5mol·L-1;飽和的AgI溶液中c(Ag+)=c(I-)=1.0×10-8mol·L-1;等體積混合后,濃度減半,c(Cl-)=6.71×10-6mol·L-1、c(I-)=5.0×10-9mol·L-1、c(Ag+)=6.71×10-6mol·L-1,此時Qc(AgCl)=c(Cl-)·c(Ag+)=6.71×10-6mol·L-1×6.71×10-6mol·L-1=4.5×10-11<Ksp(AgCl),Qc(AgI)=c(I-)·c(Ag+)=5.0×10-9 mol·L-1
14、×6.71×10-6 mol·L-1≈3.4×10-14>Ksp(AgI),故生成AgI沉淀,不產生AgCl沉淀,A錯誤。由于c(Cl-)?c(I-),故AgNO3足量時,兩種沉淀都生成,但以AgCl為主,B正確。AgI清液中加入AgNO3,c(Ag+)增大,但Ksp(AgI)只與溫度有關,溫度不變,Ksp(AgI)不變,C錯誤。0.143 5 g AgCl固體放入100 mL水中,只有部分溶解,此時溶液中c(Cl-)=1.342×10-5mol·L-1,D錯誤。 9.(2018·湖南師大附中模擬)在含有Ag+的酸性溶液中,以鐵銨礬NH4Fe(SO4)2作指示劑,用KSCN的標準溶液滴定Ag
15、+。已知:AgSCN(白色,s)Ag+(aq)+SCN-(aq),Ksp=1.0×10-12;Fe3++SCN-FeSCN2+(紅色,aq),K=138,下列說法不正確的是( ) A.邊滴定,邊搖動溶液,溶液中首先析出AgSCN白色沉淀 B.當Ag+定量沉淀后,少許過量的SCN-與Fe3+生成紅色配合物,即為終點 C.上述實驗采用相同指示劑,可用KCl標準溶液代替KSCN的標準溶液滴定Ag+ D.滴定時,必須控制溶液的酸性,防止Fe3+水解,影響終點的觀察 解析:選C AgSCN的Ksp=1.0×10-12,則AgSCN難溶于水,在含有Ag+的酸性溶液中滴加KSCN溶液,首
16、先析出AgSCN白色沉淀,A正確。溶液中Ag+沉淀完全后,過量的SCN-與Fe3+生成紅色配離子FeSCN2+,用于確定滴定終點,B正確。以鐵銨礬NH4Fe(SO4)2作指示劑,用KCl標準溶液代替KSCN標準溶液滴定Ag+,達到滴定終點時,無溶液顏色變化,不能準確判斷滴定終點,C錯誤。Fe3+易發(fā)生水解反應,故滴定時要控制溶液的酸性,防止Fe3+水解,影響終點的觀察,D正確。 10.(2017·濰坊期末)已知:25℃時,AgCl的溶度積Ksp=1.8×10-10,下列說法正確的是( ) A.向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸,Ksp值變大 B.AgNO3溶液與NaCl溶液混合后,溶液中一
17、定有c(Ag+)=c(Cl-) C.溫度一定時,當溶液中c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp時,此溶液為AgCl的飽和溶液 D.將固體AgCl加入到較濃的KI溶液中,部分AgCl轉化為AgI,則AgCl的溶解度小于AgI 解析:選C 飽和AgCl水溶液中存在溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),加入鹽酸,c(Cl-)增大,平衡逆向移動,由于溫度不變,則Ksp不變,A錯誤。AgNO3溶液與NaCl溶液混合后,發(fā)生反應生成AgCl沉淀,存在AgCl的溶解平衡,溶液中c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,但不一定有c(Ag+)=c(Cl-),B錯誤。溫度一定時,當
18、溶液中c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp時,此溶液為AgCl的飽和溶液,C正確。將固體AgCl加入到較濃的KI溶液中,部分AgCl轉化為AgI,沉淀向更難溶的方向轉化,說明AgCl的溶解度大于AgI,D錯誤。 11.(2018·湖南長郡二診)已知:Ksp(CuS)=6.0×10-36,Ksp(ZnS)=3.0×10-25,Ksp(PbS)=9.0×10-29。在自然界中,閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)遇CuSO4溶液能轉化成銅藍(CuS)。下列有關說法不正確的是( ) A.ZnS轉化為銅藍的離子方程式為ZnS(s)+Cu2+(aq)===Zn2+(aq)+CuS(s) B.在白色Z
19、nS濁液中滴加Pb(NO3)2溶液,不會生成黑色沉淀(PbS) C.在水中的溶解度:S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS) D.若溶液中c(Cu2+)=1×10-10mol·L-1,則S2-已完全轉化成CuS 解析:選B ZnS在水中存在溶解平衡:ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq),由于Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),ZnS固體加入CuSO4溶液后,Cu2+與S2-結合生成更難溶的CuS沉淀,即轉化成銅藍(CuS),離子方程式為ZnS(s)+Cu2+(aq)===Zn2+(aq)+CuS(s),A正確。由于Ksp(PbS)<Ksp(ZnS),則在白色ZnS濁液中滴加P
20、b(NO3)2溶液,Pb2+與S2-結合生成更難溶的PbS黑色沉淀,B錯誤。由于Ksp(ZnS)>Ksp(PbS)>Ksp(CuS),且其Ksp表達形式相同,據此可知三種物質在水中的溶解度:S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS),C正確。若溶液中c(Cu2+)=1×10-10mol·L-1,則溶液中c(S2-)==mol·L-1=6.0×10-26mol·L-1<1×10-5mol·L-1,故S2-已完全轉化成CuS,D正確。 12.(2018·武漢重點高中聯(lián)考)25℃時,F(xiàn)e(OH)2和Cu(OH)2的飽和溶液中,金屬陽離子的物質的量濃度的負對數[-lg c(M2+)]與溶液pH的變化關
21、系如圖所示,已知該溫度下Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]。下列說法正確的是( ) A.曲線a表示Fe(OH)2飽和溶液中的變化關系 B.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入適量CuO C.當Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存時,溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=104.6∶1 D.向X點對應的飽和溶液中加入少量NaOH固體,可轉化為Y點對應的溶液 解析:選C 25℃時Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],則其飽和溶液中c(Fe2+)>c(Cu2+);c(M2+)越大,則-lg c(M2+)的值越小,則相同條件下,F(xiàn)e(OH)2飽
22、和溶液中c(Fe2+)較大,-lg c(Fe2+)的值較小,故曲線a表示Cu(OH)2飽和溶液,曲線b表示Fe(OH)2飽和溶液,A錯誤。由于Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],則Cu(OH)2比Fe(OH)2的溶解度小,更易生成沉淀,在含F(xiàn)e2+的CuSO4溶液中加入適量CuO,不能生成Fe(OH)2沉淀,故不能除去Fe2+,B錯誤。由圖可知,當pH=10時,-lg c(Cu2+)=11.7,則有Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=10-11.7×(10-4)2=10-19.7;pH=8時,-lg c(Fe2+)=3.1,則有Ksp[Fe(OH)2]=c
23、(Fe2+)·c2(OH-)=10-3.1×(10-6)2=10-15.1,故Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存時,溶液中===104.6,C正確。向X點對應的飽和溶液中加入少量NaOH固體,溶液中會生成Cu(OH)2沉淀,溶液中c(Cu2+)減小,則-lg c(Cu2+)增大,而從X點到Y點-lg c(Cu2+)不變,不符合轉化關系,D錯誤。 13.(2018·佛山檢測)已知25℃: 難溶電解質 CaCO3 CaSO4 MgCO3 Ksp 2.8×10-9 9.1×10-9 6.8×10-6 某學習小組欲探究CaSO4沉淀轉化為CaCO3沉淀的可能性,實驗步驟如下
24、: ①向0.1 mol·L-1的CaCl2溶液100 mL中加入0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液100 mL,立即有白色沉淀生成。 ②向上述懸濁液中加入固體Na2CO3 3 g,攪拌,靜置沉淀后棄去上層清液。 ③再加入蒸餾水攪拌,靜置后再棄去上層清液。 ④________________________________________________________________________。 (1)由題中信息Ksp越大,表示電解質的溶解度越________(填“大”或“小”)。 (2)寫出第②步發(fā)生反應的化學方程式:_________________________
25、______________。 (3)設計第③步的目的是:_______________________________________。 (4)請補充第④步操作及發(fā)生的現(xiàn)象:_______________________________________。 (5)請寫出該原理在實際生活、生產中的一個應用:___________________________。 答案:(1)大 (2)Na2CO3(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+Na2SO4(aq) (3)洗去沉淀中附著的SO (4)向沉淀中加入足量的鹽酸,沉淀完全溶解,并放出無色無味的氣體 (5)將鍋爐水垢中的CaSO
26、4轉化為CaCO3,再用鹽酸除去 14.金屬氫氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用這一性質,控制溶液的pH,達到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L-1)如圖所示。 (1)pH=3時溶液中銅元素的主要存在形式是____________。 (2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,應該控制溶液的pH______(填字母)。 A.<1 B.4左右 C.>6 (3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+雜質,______(填“能”或“不能”)通過調節(jié)溶液pH的方法來除去,理由是_______________________
27、_____________。 (4)要使氫氧化銅沉淀溶解,除了加入酸之外,還可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2+,寫出反應的離子方程式:__________________________________________。 (5)已知一些難溶物的溶度積常數如表所示: 物質 FeS MnS CuS Ksp 6.3×10-18 2.5×10-13 1.3×10-35 物質 PbS HgS ZnS Ksp 3.4×10-28 6.4×10-23 1.6×10-24 為除去某工業(yè)廢水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+雜質,最適宜向此工業(yè)廢水中加入過量的_
28、_______。 A.NaOH B.FeS C.Na2S 解析:(1)由圖可知,在pH=3時溶液中銅元素的主要存在形式是Cu2+,不會出現(xiàn)Cu(OH)2沉淀。(2)要除去Fe3+的同時必須保證Cu2+不能沉淀,因此pH應保持在4左右。(3)從圖示關系可看出,Co2+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太小,不能通過調節(jié)溶液pH而達到分離的目的。(4)Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),加入氨水后生成難電離的[Cu(NH3)4]2+,促進Cu(OH)2的溶解。(5)要使三種離子生成沉淀,最好選擇難溶于水的FeS,使三種雜質離子轉化為更難溶解的金屬硫化物沉淀,同時又不會引入其他離子。 答案:(1)Cu2+ (2)B (3)不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太小 (4)Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O (5)B
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