2013高二理科化學(xué)課堂訓(xùn)練-沉淀溶解平衡Word版

1、2013高二理科化學(xué)課堂訓(xùn)練（18） 沉淀溶解平衡（1）班別：_學(xué)號(hào)：_姓名：_【回顧小測(cè)】AgNO3溶液與NaCl溶液混合，1、可以觀察到的現(xiàn)象是：_，寫(xiě)出此時(shí)溶液中存在的沉淀溶解平衡：_。2、如何證明溶液中存在Ag+?3、溶液中的Ag+與Cl-能夠全部反應(yīng)嗎？_符合什么條件時(shí)我們就說(shuō)溶液中的離子完全發(fā)生反應(yīng)了？_4、判斷沉淀溶解已達(dá)平衡狀態(tài)的特征是：_、_【活動(dòng)1】溶度積_與離子積_寫(xiě)出AgCl沉淀溶解平衡的常數(shù)表達(dá)式_1、此常數(shù)稱為_(kāi)，影響因素是：_2、任何時(shí)刻的沉淀溶解中的離子積_與溶度積_的關(guān)系如AgCl沉淀溶解平衡中：離子積：Qc=_QcKsp，溶液_（填“未飽和”“ 飽和”“ 過(guò)

2、飽和”），溶質(zhì)_結(jié)晶析出QcKsp，溶液_（填“未飽和”“ 飽和”“ 過(guò)飽和”），處于_QcKsp，溶液_（填“未飽和”“ 飽和”“ 過(guò)飽和”），溶質(zhì)_，直到溶液飽和【活動(dòng)2】Ksp與Qc的應(yīng)用根據(jù)P65表3-5，計(jì)算1、 常溫下，飽和AgCl溶液中c(Ag+)2、 常溫下，0.01mol/L的FeCl3溶液中Fe3+開(kāi)始沉淀及沉淀完全時(shí)溶液的C(OH-)?！净顒?dòng)3】1作圖：在圖示坐標(biāo)系中，畫(huà)出一定溫度下AgCl溶解達(dá)平衡后，溶液中c(Ag+)隨c(Cl)的變化曲線。2在圖中有A、B、C三點(diǎn)，分別代表溶解達(dá)何種狀況?能否比較該點(diǎn)Ksp與Qc的相對(duì)大小?由此可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否

3、生成或溶解嗎?（1）A點(diǎn)：Qc_Ksp，溶液_，溶質(zhì)_（2）B點(diǎn)：Qc_Ksp，溶液_，處于_（3）C點(diǎn)：Qc_Ksp，溶液_，溶質(zhì)_3、某溫度時(shí)，BaSO4在水中的沉淀溶劑誒平衡曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 ( )提示：BaSO4(s) Ba2+(aq)SO42(aq)的平衡常數(shù)Kspc(Ba2+)·c(SO42)，稱為溶度積常數(shù)。A加入Na2SO4可以使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)B通過(guò)蒸發(fā)可以使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)Cd點(diǎn)無(wú)BaSO4沉淀生成Da點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp【活動(dòng)4】閱讀資料：溶度積反映了物質(zhì)在水中的溶解能力。對(duì)于同類(lèi)型的難溶電解質(zhì)(化學(xué)式所表示的組成中陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比

4、相同,如AgCl、AgBr、AgI)而言，Ksp的數(shù)值越大難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。如: Ksp(AgCl)> Ksp(AgBr) > Ksp(AgI) 溶解度: Ksp(AgCl)> Ksp(AgBr)> Ksp(AgI)1、根據(jù)P65表3-5判斷CaCO3 、CaSO4、 BaSO4的溶解性強(qiáng)弱。2、除去NaCl溶液中的Na2SO4雜質(zhì),選擇CaCl2還是BaCl2溶液做沉淀劑，為什么？后續(xù)操作是什么？【例5】某溫度下，F(xiàn)e(OH)3(s)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后，改變?nèi)芤簆H，金屬陽(yáng)離子濃度的辯護(hù)如圖所示。據(jù)圖分析，下列判斷錯(cuò)誤的是A. KspFe(O

5、H)3 < KspCu(OH)2B. 加適量NH4C1固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)C. c、d兩點(diǎn)代表的溶液中c(H+)與c(OH)乘積相等D. Fe(OH)3、Cu (OH)2分別在b、c兩點(diǎn)代表的溶液中達(dá)到飽和（2008廣東9）已知Ag2SO4的Ksp為2.0×10-5，將適量Ag2SO4固體溶于100mL水中至剛好飽和，該過(guò)程中Ag+和SO42-濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如右圖（飽和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034mol/L）。若t1時(shí)刻在上述體系中加入100mL 0.020mol/L Na2SO4溶液，下列示意圖中，能正確表示t1時(shí)刻后Ag+和SO42-濃度隨時(shí)間變化關(guān)

6、系的是（2008廣東18）硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下，下列說(shuō)法正確的是A溫度一定時(shí)，Ksp(SrSO4)隨的增大而減小B三個(gè)不同溫度中，313K時(shí)Ksp(SrSO4)最大C283K時(shí)，圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液是不飽和溶液D283K下的SrSO4飽和溶液升溫到363K后變?yōu)椴伙柡腿芤涸谌芤褐杏袧舛染鶠?.01 mol/L的Fe3+、Cr3+、Zn2+、Mg2+等離子, 當(dāng)其氫氧化物剛開(kāi)始沉淀時(shí),下列哪一種離子所需的pH最小()已知:KspFe(OH)3=2.6×10-39， KspCr(OH)3=7.0×10-31,KspZn(OH)2=1.0×10

7、-17，KspMg(OH)2=1.8×10-11,A.Fe3+ B.Cr3+ C.Zn2+ D.Mg2+已知常溫下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.5×10-17,下列敘述中正確的是( )A.常溫下,AgCl在飽和NaCl溶液中的Ksp比在純水中的Ksp小B.將0.001 mol·L-1 AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中,一定先產(chǎn)生AgI沉淀C.向AgCl的懸濁液中加KI溶液,沉淀由白色轉(zhuǎn)化為黃色D.向AgCl的飽和溶液中加入NaCl晶體,有AgCl析出且溶液中c(Ag+)=c(Cl-)Cu(OH)2在水中存在著如

8、下溶解平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常溫下KspCu(OH)2=2×10-20。某CuSO4溶液中,c(Cu2+)=0.02 mol/L,在常溫下要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液中加入堿溶液來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH,使溶液的pH大于( )A.2 B.3 C.4 D.5常溫下，在0.1mol/L的MgCl2溶液、FeCl2溶液中分別滴加NaOH溶液，試求Mg2+、Fe2+開(kāi)始沉淀及完全沉淀時(shí)溶液的pH。一、選擇題1.在溶液中有濃度均為0.01 mol/L的Fe3+、Cr3+、Zn2+、Mg2+等離子,已知:KspFe(OH)3=2.6×

9、10-39;KspCr(OH)3=7.0×10-31,KspZn(OH)2=1.0×10-17;KspMg(OH)2=1.8×10-11,當(dāng)其氫氧化物剛開(kāi)始沉淀時(shí),下列哪一種離子所需的pH最小(A)A.Fe3+B.Cr3+C.Zn2+D.Mg2+解析:根據(jù)所給各物質(zhì)的溶度積常數(shù)及金屬離子的物質(zhì)的量濃度,代入溶度積常數(shù)的表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算,分別求出對(duì)應(yīng)的c(OH-),從而得解。2.(2012福州高三期末)實(shí)驗(yàn)室常用硫酸銅溶液吸收氣體中的硫化氫:CuSO4+H2SCuS+H2SO4,由該反應(yīng)可以推測(cè)(C)A.CuS易水解B.CuS可溶于鹽酸C.相同溫度下氫硫酸飽和溶液中硫

10、離子(S2-)濃度比CuS飽和溶液中大D.強(qiáng)酸可以制取弱酸解析:CuSO4與H2S反應(yīng)的本質(zhì)是Cu2+與S2-結(jié)合生成CuS沉淀,能進(jìn)行的原因是c(Cu2+)×c(S2-)>Ksp(CuS),故H2S飽和溶液中S2-濃度大于CuS飽和溶液中S2-濃度。3.(2012浙江十二校第二次聯(lián)考)已知常溫下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17,下列敘述中正確的是(C)A.常溫下,AgCl在飽和NaCl溶液中的Ksp比在純水中的Ksp小B.將0.001 mol·L-1 AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中,一定先

11、產(chǎn)生AgI沉淀C.向AgCl的懸濁液中加KI溶液,沉淀由白色轉(zhuǎn)化為黃色D.向AgCl的飽和溶液中加入NaCl晶體,有AgCl析出且溶液中c(Ag+)=c(Cl-)解析:Ksp只與溫度有關(guān),A錯(cuò)誤;若溶液中c(Ag+)·c(I-)<Ksp(AgI)時(shí),則不會(huì)產(chǎn)生AgI沉淀,B錯(cuò)誤;因Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故向AgCl的懸濁液中加入KI溶液時(shí),白色沉淀AgCl將轉(zhuǎn)化為黃色沉淀AgI,C正確;向AgCl的飽和溶液中加入NaCl晶體時(shí)有AgCl析出,使溶液中c(Ag+)<c(Cl-),D錯(cuò)誤。4.常溫下,有關(guān)物質(zhì)的溶度積如下物質(zhì)CaCO3MgCO3Ca(OH

12、)2Mg(OH)2Fe(OH)3Ksp2.8×10-96.8×10-64.68×10-61.8×10-124.0×10-38下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(D)A.常溫下,除去NaCl溶液中的MgCl2雜質(zhì),選用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好B.常溫下,除去NaCl溶液中的CaCl2雜質(zhì),選用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好C.向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH=8時(shí),c(Mg2+)c(Fe3+)=4.50×1020D.無(wú)法利用Ca(OH)2制備N(xiāo)aOH解析:Ksp越小離子沉淀的越完全,A、

13、B正確;當(dāng)兩種沉淀共存時(shí),形成沉淀的相同離子具有相同的物質(zhì)的量濃度,C正確;利用Ca(OH)2形成CaCO3沉淀可制備N(xiāo)aOH,D不正確。5.Cu(OH)2在水中存在著如下溶解平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常溫下KspCu(OH)2=2×10-20。某CuSO4溶液中,c(Cu2+)=0.02 mol/L,在常溫下要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液中加入堿溶液來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH,使溶液的pH大于(D)A.2B.3C.4D.5解析:根據(jù)信息,當(dāng)c(Cu2+)·c2(OH-)>2×10-20時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)沉淀,則c(OH-

14、)> mol/L=1.0×10-9 mol/L,c(H+)< mol/L=1.0×10-5 mol/L,pH>5。6.在一定溫度下,當(dāng)Mg(OH)2固體在水溶液中達(dá)到下列平衡時(shí):Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),要使Mg(OH)2固體減少而c(Mg2+)不變,可采取的措施是(D)A.加MgSO4B.加HCl溶液C.加NaOHD.加水解析:加MgSO4會(huì)使該溶解平衡左移,Mg(OH)2固體增多,c(Mg2+)變大;加HCl溶液使該溶解平衡右移,Mg(OH)2固體減少,c(Mg2+)變大;加NaOH使該溶解平衡左移,Mg(OH)2固體增多

15、。7.已知t 時(shí),Ksp(AgCl)=4×10-10,該溫度下AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說(shuō)法中不正確的是(B)A.圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是t 時(shí)AgBr的不飽和溶液B.向AgBr飽和溶液中加入NaBr固體,可使溶液由c點(diǎn)變?yōu)閎點(diǎn)C.t 時(shí),AgBr的Ksp為4.9×10-13D.t 時(shí),AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常數(shù)K816解析:由題給t 時(shí)AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線可知,a點(diǎn)部分對(duì)應(yīng)AgBr的不飽和溶液,A正確;在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體時(shí),可促使平衡:Ag+Br-AgBr正向移動(dòng),c(Ag+)減小,B錯(cuò)

16、誤;由圖中數(shù)據(jù)可確定AgBr的Ksp為4.9×10-13,C正確;當(dāng)AgCl和AgBr同時(shí)存在時(shí),K=816,D正確。8.下表是0.1 mol·L-1的部分陽(yáng)離子常溫下以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH:陽(yáng)離子Fe3+Fe2+Cu2+開(kāi)始沉淀時(shí)的pH1.97.04.7沉淀完全時(shí)的pH3.29.06.7判斷下列說(shuō)法中正確的是(B)A.在含有Fe2+、Fe3+、Cu2+的混合溶液中,滴加氫氧化鈉溶液時(shí)Fe2+先產(chǎn)生沉淀B.在含有Fe2+、Fe3+、Cu2+的混合溶液中,若除去混合溶液中的Fe2+、Fe3+,可先加入稀硝酸,再加入氧化銅調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍為3.24.7C.相同溫度下

17、,KspCu(OH)2>KspFe(OH)2D.在含有Fe2+、Fe3+、Cu2+的混合溶液中,除去混合溶液中的Fe2+、Fe3+,可加入足量的鐵粉解析:從三種離子開(kāi)始沉淀時(shí)的pH,可看出Fe(OH)3 沉淀時(shí)對(duì)OH-濃度要求最小,所以Fe3+先產(chǎn)生沉淀,A錯(cuò);由表可知三種離子沉淀先后次序?yàn)?Fe3+、Cu2+、Fe2+,加入HNO3把Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)pH到Fe3+完全沉淀,pH3.2,而Cu2+尚不產(chǎn)生沉淀,pH<4.7,B正確;Cu(OH)2、Fe(OH)2 是同類(lèi)型化合物,由于Cu2+、Fe2+等濃度時(shí),Cu(OH)2 沉淀時(shí)需OH-濃度小,所以KspCu(OH

18、)2<KspFe(OH)2,C錯(cuò);D選項(xiàng)中,加入足量鐵粉,把Cu2+也置換出來(lái),D錯(cuò)。9.(雙選題)(2013揭陽(yáng)一中質(zhì)檢)下列液體均處于25 ,有關(guān)敘述正確的是(BD)A.25 時(shí),在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體,c(Mg2+)不變B.向濃度均為0.1 mol·L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入少量氨水,先生成Cu(OH)2沉淀,說(shuō)明KspCu(OH)2<KspMg(OH)2C.AgCl在同濃度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同D.在Na2S溶液中加入AgCl固體,溶液中c(S2-)減小解析:NH4Cl水解顯酸性,使Mg(OH)2

19、(s)Mg2+2OH-向右移動(dòng),c(Mg2+)增大,A錯(cuò)誤;CaCl2中的c(Cl-)是NaCl溶液中的2倍,所以AgCl在CaCl2溶液中的溶解度小,C錯(cuò)誤;因?yàn)锳g2S的溶度積常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于AgCl的,所以在Na2S溶液中加入AgCl固體,AgCl會(huì)轉(zhuǎn)化為Ag2S,消耗S2-,c(S2-)減小。10.(雙選題)自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液,向地下深層滲透,遇到難溶的ZnS或PbS,慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。下列分析正確的是(AD)A.相同溫度下,CuS的溶解度小于PbS的溶解度B.原生銅的硫化物具有還原性,而銅藍(lán)沒(méi)有還原性C.CuSO4與ZnS反應(yīng)的離子方程

20、式是:Cu2+S2-CuSD.整個(gè)過(guò)程涉及的反應(yīng)類(lèi)型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)解析:A項(xiàng)反應(yīng)向生成更難溶物質(zhì)的方向轉(zhuǎn)化,故正確;銅藍(lán)(CuS)中硫元素處于最低價(jià)態(tài),其化合價(jià)能升高有還原性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;ZnS是難溶物,不能寫(xiě)成S2-,C錯(cuò)誤,D正確。二、非選擇題11.利用X射線對(duì)BaSO4穿透能力較差的特性,醫(yī)學(xué)上在進(jìn)行消化系統(tǒng)的X射線透視時(shí),常用BaSO4作內(nèi)服造影劑,這種檢查手段稱為鋇餐透視。(1)醫(yī)學(xué)上進(jìn)行鋇餐透視時(shí)為什么不用BaCO3?(用離子方程式表示)。 (2)某課外活動(dòng)小組為了探究BaSO4的溶解度,分別將足量BaSO4加入:a.5 mL水;b.40 mL 0.2 mol/

21、L的Ba(OH)2溶液;c.20 mL 0.5 mol/L的Na2SO4溶液;d.40 mL 0.1 mol/L的H2SO4溶液中,溶解至飽和。以上各溶液中,Ba2+的濃度由大到小的順序?yàn)椤?#160;A.b>a>c>dB.b>a>d>cC.a>d>c>bD.a>b>d>c已知298 K時(shí),Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,上述條件下,溶液b中的S濃度為mol/L,溶液c中Ba2+的濃度為mol/L。 某同學(xué)取同樣的溶液b和溶液d直接混合,則混合液的pH為(設(shè)混合溶液的體積為混合前兩溶液的體積之

22、和)。 解析:(1)BaSO4不溶于水也不溶于酸,身體不能吸收,因此服用BaSO4不會(huì)中毒。而B(niǎo)aCO3進(jìn)行人體后,會(huì)和胃酸中的鹽酸發(fā)生反應(yīng)BaCO3+2HClBaCl2+CO2+H2O,而B(niǎo)aCl2能溶于水,Ba2+是重金屬離子,會(huì)被人體吸收而導(dǎo)致中毒。(2)S會(huì)抑制BaSO4的溶解,所以c(S)越大,c(Ba2+)越小。由于c(Ba2+)·c(S)=1.1×10-10,所以溶液b中c(S)= mol·L-1=5.5×10-10 mol·L-1,溶液c中c(Ba2+)= mol·L-1=2.2×10-10 mol

23、·L-1。溶液b、d混合后發(fā)生反應(yīng):Ba(OH)2+H2SO4BaSO4+2H2O,由題意知Ba(OH)2過(guò)量,溶液中c(OH-)=×2=0.1 mol·L-1,c(H+)=1×10-13 mol·L-1,pH=13。答案:(1)BaCO3+2H+Ba2+CO2+H2O(2)B5.5×10-102.2×10-101312.(2013中山華橋中學(xué)質(zhì)檢)(1)在粗制CuSO4·5H2O晶體中常含有雜質(zhì)Fe2+。在提純時(shí)為了除去Fe2+,常加入合適氧化劑,使Fe2+氧化為Fe3+,下列物質(zhì)可采用的是。 A.KM

24、nO4B.H2O2C.氯水D.HNO3然后再加入適當(dāng)物質(zhì)調(diào)整至溶液pH=4,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,可以達(dá)到除去Fe3+而不損失CuSO4的目的,調(diào)整溶液pH可選用下列中的。 A.NaOHB.NH3·H2OC.CuOD.Cu(OH)2(2)甲同學(xué)懷疑調(diào)整至溶液pH=4不一定能達(dá)到除去Fe3+而不損失Cu2+的目的,乙同學(xué)認(rèn)為可以通過(guò)計(jì)算確定,他查閱有關(guān)資料得到如下數(shù)據(jù),常溫下Fe(OH)3的溶度積Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度積Ksp=3.0×10-20,通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5 mol·

25、;L-1時(shí)就認(rèn)為沉淀完全,設(shè)溶液中CuSO4的濃度為3.0 mol·L-1,則Cu(OH)2開(kāi)始沉淀時(shí)溶液的pH為,Fe3+完全沉淀時(shí)溶液的pH為,通過(guò)計(jì)算確定上述方案(填“可行”或“不可行”)。(提示:lg 5=0.7) 解析:(1)使Fe2+氧化為Fe3+可采用的是H2O2,然后再加入CuO或Cu(OH)2調(diào)整至溶液pH=4,若使用其他試劑,會(huì)引入雜質(zhì)離子。(2)Cu(OH)2開(kāi)始沉淀時(shí)溶液中c(OH-)2×3.0=3.0×10-20,c(OH-)=1.0×10-10 mol·L-1,溶液的pH為4;Fe3+完全沉淀時(shí)c(OH-)

26、3×1×10-5=8.0×10-38,c(OH-)=2.0×10-11 mol·L-1,溶液的pH為3.3;即當(dāng)Fe3+完全沉淀時(shí)Cu(OH)2還未開(kāi)始沉淀,方案可行。答案:(1)BCD(2)43.3可行13. (2013湛江質(zhì)檢)工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2和Cr,它們會(huì)對(duì)人類(lèi)及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害,必須進(jìn)行處理。常用的處理方法有兩種。方法1:還原沉淀法。該法的工藝流程為:CrCr2Cr3+Cr(OH)3其中第步存在平衡:2Cr(黃色)+2H+Cr2(橙色)+H2O(1)若平衡體系的pH=2,該溶液顯色。 (2)第步中,用FeSO

27、4·7H2O還原Cr2的離子方程式:。 (3)第步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq) 。常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5 mol/L,溶液的pH應(yīng)調(diào)至。 方法2:電解法。該法用Fe作電極電解含Cr2的酸性廢水,隨著電解進(jìn)行,在陰極附近溶液pH升高,產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。(4)用Fe作電極的原因?yàn)?#160;(結(jié)合電極反應(yīng)式解釋)。 (5)陰極附近溶液pH升高的原因是 (用電極反應(yīng)解釋),溶液中同時(shí)生成的沉淀還有。 解析:(1) pH=2的溶液顯酸性,平衡向右移動(dòng),溶液顯橙色;(3)將c(Cr3+)=10-5 mol/L代入Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32,可計(jì)算出c(OH-)=1 mol/L ,則c(H+)=10-