2020届高考化学一轮复习难溶电解质的溶解平衡作业
课时达标作业27 难溶电解质的溶解平衡
基础题
1.有关CaCO3的沉淀溶解平衡的说法中,不正确的是( )
A.CaCO3沉淀析出和沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.CaCO3难溶于水,其饱和溶液不导电,属于弱电解质
C.升高温度,CaCO3沉淀的溶解度增大
D.向CaCO3溶解平衡体系中加入纯碱固体,会有CaCO3析出
解析:CaCO3固体在溶液中达到溶解平衡后,沉淀溶解与沉淀生成速率相等,但不为0;CaCO3难溶于水,但溶解的部分是完全电离的,电离出Ca2+和CO,属于强电解质;一般来说,升高温度,有利于固体物质的溶解;向CaCO3溶解平衡体系中加入纯碱固体,增大了CO浓度,使溶解平衡向左移动,从而析出CaCO3。
答案:B
2.已知一定量Ca(OH)2固体溶于水后,存在以下平衡状态:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=4.7×10-6,下列措施可使Ksp增大的是( )
A.升高温度
B.降低温度
C.加入适量CaO固体
D.加入适量Na2CO3固体
解析:由于Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。而大多数电解质的Ksp随温度的升高而增大,但个别物质如Ca(OH)2,Ksp随温度的升高而降低。
答案:B
3.向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加水,下列叙述正确的是( )
A.AgCl的溶解度增大
B.AgCl的溶解度、Ksp均不变
C.Ksp(AgCl)增大
D.AgCl的溶解度、Ksp均增大
解析:AgCl(s)在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),当加水稀释时,c(Ag+)、c(Cl-)减小,平衡正向移动,使AgCl溶解量增大,但是由于温度不变,所以该物质的溶解度、Ksp均不变。
答案:B
4.将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓AgNO3溶液,则下列说法正确的是( )
A.只有AgBr沉淀生成
B.AgCl和AgBr沉淀等量生成
C.生成的AgCl沉淀少于AgBr沉淀
D.生成的AgCl沉淀多于AgBr沉淀
解析:由于浓AgNO3溶液是足量的,Cl-和Br-都会与Ag+结合形成沉淀,但Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),AgBr的溶解度相对更小,混合液中c(Cl-)远大于c(Br-),所以生成的AgCl沉淀多于AgBr沉淀,D项正确。
答案:D
5.已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是( )
A.AgCl>AgI>Ag2CrO4
B.AgCl>Ag2CrO4>AgI
C.Ag2CrO4>AgCl>AgI
D.Ag2CrO4>AgI>AgCl
解析:由Ksp(AgCl)=1.8×10-10可求出c(Ag+)=1.34×10-5 mol·L-1;由Ksp(AgI)=1.5×10-16可求出c(Ag+)=1.22×10-8 mol·L-1;由Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12可求出c(Ag+)=1.59×10-4 mol·L-1,所以c(Ag+)大小顺序为Ag2CrO4>AgCl>AgI。
答案:C
6.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
解析:Mn2+沉淀较为完全时的浓度小于或等于1×10-5mol·L-1,已知Ksp=c(Mn2+)·c2(OH-),c(OH-)=≥mol·L-1=×10-4mol·L-1,c(H+)≤=mol·L-1=×10-10mol·L-1,所以pH≥-lg×10-10=10+ lg 2=10.15。
答案:C
7.下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是( )
金属离子
Fe2+
Fe3+
Zn2+
完全沉淀时的pH
7.7
4.5
6.5
A.H2O2、ZnO B.氨水
C.KMnO4、ZnCO3 D.NaOH溶液
解析:要使Fe2+和Fe3+全部除去,由题给信息可知,需将Fe2+全部氧化成Fe3+,再调节溶液pH范围为4.5≤pH<6.5,即可将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,且保证Zn2+不沉淀。氧化Fe2+时不能引入新的杂质,只能用H2O2,调pH时也不能引入新的杂质,用ZnO能促进Fe3+的水解。本题选A。
答案:A
8.已知Ag2SO4的Ksp为2.0×10-5,将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和,该过程中Ag+和SO浓度随时间变化关系如下图[饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034 mol·L-1]。若t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.020 mol·L-1 Na2SO4溶液,下列示意图中,能正确表示t1时刻后Ag+和SO浓度随时间变化关系的是( )
解析:Ag2SO4刚好为100 mL的饱和溶液,因为c(Ag+)=0.034 mol·L-1,所以c(SO)=0.017 mol·L-1;当加入100 mL 0.020 mol·L-1 Na2SO4溶液后,c(SO)=0.018 5 mol·L-1,c(Ag+)=0.017 mol·L-1(此时Qc
Ksp(AgI)]( )
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.图中x点的坐标为(100,6)
C.图中x点表示溶液中Ag+被恰好完全沉淀
D.把0.1 mol·L-1的NaCl换成0.1 mol·L-1 NaI则图像在终点后变为虚线部分
解析:A项,加入NaCl之前,pAg=0,所以c(AgNO3)=1 mol·L-1,错误;B项,由于c(Ag+)=10-6 mol·L-1,所以Ag+沉淀完全,则AgNO3与NaCl恰好完全反应,n(NaCl)=n(AgNO3)=0.01 L×1 mol·L-1=0.01 mol,所以V(NaCl)===0.1 L=100 mL,B正确,C错误;若把NaCl换成NaI,由于Ksp(AgI)更小,所以c(Ag+)更小,即pAg更大,D错误。
答案:B
12.溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.溴酸银的溶解是放热过程
B.温度升高时溴酸银溶解速度加快
C.60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
解析:由题给曲线知,升高温度,AgBrO3的溶解度增大,说明升高温度,AgBrO3的溶解平衡AgBrO3(s)Ag+(aq)+BrO(aq)向右移动,故AgBrO3的溶解是吸热过程,A错误;温度越高,物质的溶解速度越快,B正确;60 ℃时饱和AgBrO3溶液的浓度c[AgBrO3(aq)]=c(Ag+)=c(BrO)≈ mol·L-1≈0.025 mol·L-1,故Ksp(AgBrO3)=c(Ag+)·c(BrO)=0.025×0.025≈6×10-4,C正确;KNO3中混有少量AgBrO3,因KNO3溶解度受温度影响很大,故可用重结晶方法提纯,D正确。
答案:A
能力题
13.某学生探究AgCl、Ag2S沉淀转化的原因。
步骤
现象
Ⅰ.将NaCl与AgNO3溶液混合
产生白色沉淀
Ⅱ.向所得固液混合物中加Na2S溶液
沉淀变为黑色
Ⅲ.滤出黑色沉淀,加入NaCl溶液
较长时间后,沉淀变为乳白色
(1)Ⅰ中的白色沉淀是________。
(2)Ⅱ中能说明沉淀变黑的离子方程式是____________,沉淀转化的主要原因是____________。
(3)滤出步骤Ⅲ中的乳白色沉淀,推测含有AgCl。用浓HNO3溶解,产生红棕色气体,部分沉淀未溶解,过滤得到滤液X和白色沉淀Y。
ⅰ.向X中滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀
ⅱ.向Y滴加KI溶液,产生黄色沉淀
①由ⅰ判断,滤液X中被检出的离子是________。
②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀________。
(4)该学生通过如下对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因:在NaCl的存在下,氧气将Ⅲ中黑色沉淀氧化。
现象
B:一段时间后,出现乳白色沉淀
C:一段时间后,无明显变化
①A中产生的气体是________。
②C中盛放的物质W是________。
③该同学认为B中产生沉淀的反应如下(请补充完整):
2Ag2S+________+________+2H2O4AgCl+________+4NaOH
④B中NaCl的作用是___________________________。
答案:(1)AgCl
(2)2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq)
Ag2S比AgCl的溶解度更小
(3)①SO ②S
(4)①O2 ②Ag2S的悬浊液 ③1 O2 4 NaCl 2 S ④O2将Ag2S氧化生成S时,有Ag+游离出来,NaCl中大量的Cl-与游离的Ag+结合成AgCl沉淀。由于c(Ag+)减小,有利于③
中反应平衡右移,B中最终出现乳白色沉淀
14.KClO4样品中常含少量KCl杂质,为测定产品纯度进行如下实验:准确称取5.689 g样品溶于水中,配成250 mL溶液,从中取出25.00 mL于锥形瓶中,加入适量葡萄糖,加热使ClO全部转化为Cl-,反应为3KClO4+C6H12O6===6H2O+6CO2↑+3KCl,加入少量K2CrO4溶液作指示剂,用0.200 0 mol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积21.00 mL。滴定达到终点时,产生砖红色Ag2CrO4沉淀。
(1)已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12,若终点时c(CrO)=1.1×10-4mol·L-1,则此时c(Cl-)=________mol·L-1。
(2)计算KClO4样品的纯度(请写出计算过程)_______________
_________________________________________________。
解析:(1)若c(CrO)=1.1×10-4mol·L-1,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO)=1.1×10-12,c(Ag+)=10-4mol·L-1,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,c(Cl-)=1.8×10-6mol·L-1。
(2)n(AgNO3)=0.200 0 mol·L-1×0.021 L=0.004 2 mol,n(KCl)总=n(AgNO3)=0.004 2 mol,n(KClO4)+n(KCl)=0.004 2 mol,n(KClO4)×138.5 g·mol-1+n(KCl)×74.5 g·mol-1=0.568 90 g,解得n(KClO4)=0.004 0 mol,m(KClO4)=0.004 0 mol×138.5 g·mol-1=0.554 g,250 mL溶液中m(KClO4)=5.54 g,KClO4样品的纯度=×100%≈97.38%。
答案:(1)1.8×10-6
(2)n(AgNO3)=0.200 0 mol·L-1×0.021 L=0.004 2 mol
25.00 ml溶液中n(KCl)总=n(AgNO3)=0.004 2 mol
n(KClO4)+n(KCl)=0.004 2 mol
n(KClO4)×138.5 g·mol-1+n(KCl)×74.5 g·mol-1=0.568 90 g
解得n(KClO4)=0.004 0 mol
n(KClO4)总=0.004 0 mol×=0.040 mol
其纯度为×100%≈97.38%