2019-2020学年高二化学人教版选修4练习:第3章 第4节 难溶电解质的溶解平衡 Word版含解析
第四节 难溶电解质的溶解平衡
课后篇巩固提升
基础巩固
1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )
A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等
B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变
D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解
解析 A项,反应开始时,各离子的浓度没有必然的关系;C项,沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等;D项,沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,由于固体的浓度为常数,故平衡不发生移动。
答案 B
2.向AgCl饱和溶液中加水,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.AgCl的Ksp增大
D.AgCl的溶解度、Ksp均增大
解析 物质的溶解度和溶度积都是温度的函数,与溶液的浓度无关。所以向AgCl饱和溶液中加水,AgCl的溶解度和Ksp都不变,故B项正确。
答案 B
3.在2 mL物质的量浓度相等的NaCl和NaI溶液中滴入几滴AgNO3溶液,发生的反应为( )
A.只有AgCl沉淀生成
B.先有AgI沉淀生成
C.生成等物质的量的AgCl和AgI沉淀
D.两种沉淀都有,但以AgCl为主
解析 在等浓度的NaCl和NaI溶液中c(Cl-)=c(I-),但滴入几滴AgNO3溶液后,由于Ksp(AgI)
Ksp(AgI),所以AgI可以转化为AgCl
B.向Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4,溶解平衡逆向移动,所以Ag2CrO4的Ksp减小
C.由于Ksp(Ag2CrO4)Ksp(AgI)。因为在氯化银溶液中,c(Ag+)≤1.8×10-5 mol·L-1,所以此时c(I-)≥1.0×10-161.8×10-5 mol·L-1= 1.0×10-111.8 mol·L-1,因此D正确。
答案 D
8.下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.在蒸馏水中滴加浓硫酸,KW不变
B.CaCO3难溶于稀硫酸,也难溶于醋酸
C.在Na2S稀溶液中,c(H+)=c(OH-)-2c(H2S)-c(HS-)
D.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同
解析 A中蒸馏水中滴加浓硫酸,浓硫酸稀释时放出大量的热使温度升高,所以KW变大,A错误;B中CaCO3与稀硫酸反应生成微溶的CaSO4,CaSO4覆盖在CaCO3表面从而中止反应的进行,CaCO3能溶于醋酸中,B错误;C中Na2S溶液中,质子守恒关系式为c(OH-)=c(H+)+2c(H2S)+c(HS-),C正确;D中,CH3COONH4溶液中CH3COO-与NH4+均发生水解反应,使水的电离程度变大,D错误。
答案 C
9.实验:
①0.1 mol·L-1 AgNO3溶液和0.1 mol·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;
②向滤液b中滴加0.1 mol·L-1KI溶液,出现浑浊;
③向沉淀c中滴加0.1 mol·L-1KI溶液,沉淀变为黄色。
下列分析不正确的是( )
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.滤液b中不含有Ag+
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.此实验可以证明AgI比AgCl更难溶
解析 由②及沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)可知A选项正确、B选项错误;由③及难溶沉淀可以转化为更难溶沉淀可知C、D正确。
答案 B
10.牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着,它在唾液中存在下列溶解平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq) 。试回答问题:
(1)小孩吃糖后,如果不及时刷牙或漱口,细菌和酶就会作用于糖,在口腔内产生有机羧酸,久而久之,牙齿就会受到腐蚀,其原因是 。
(2)已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上述矿化产物Ca5(PO4)3OH的溶解度更小,质地更坚硬。当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿,其原因是(用离子方程式和简要文字说明) 。
(3)根据以上原理,请你提出一种其他促进矿化的方法: 。
解析 (1)有机羧酸电离出的H+与Ca5(PO4)3OH电离出的OH-发生反应:H++OH-H2O,使Ca5(PO4)3OH的溶解平衡向右移动,Ca5(PO4)3OH逐渐溶解,导致牙齿腐蚀出现龋齿。
(2)根据难溶电解质的转化规律,溶解度较小的物质可以转化成溶解度更小的物质。依据题给信息可知,F-可以替代平衡中的OH-,生成溶解度更小、质地更坚硬的Ca5(PO4)3F,从而保护牙齿防止龋齿:5Ca2++3PO43-+F-Ca5(PO4)3F↓。
(3)促进矿化的方法之一就是使Ca5(PO4)3OH的溶解平衡向左移动,减少Ca5(PO4)3OH的溶解。一种可行的方法是在牙膏中加Ca2+,使上述溶解平衡向左移动。
答案 (1)有机羧酸电离出的H+与Ca5(PO4)3OH电离出的OH-发生反应:H++OH-H2O,使Ca5(PO4)3OH的溶解平衡向右移动
(2)F-与Ca5(PO4)3OH溶解产生的Ca2+、PO43-发生反应生成更难溶的
Ca5(PO4)3F:5Ca2++3PO43-+F-Ca5(PO4)3F↓
(3)在牙膏中加Ca2+,使上述溶解平衡向左移动
能力提升
11.(2018全国Ⅲ,12)用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是( )
A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10
B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)
C.相同实验条件下,若改为0.040 0 mol·L-1 Cl-,反应终点c移到a
D.相同实验条件下,若改为0.050 0 mol·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动
解析 相同实验条件下,若改为0.040 0 mol·L-1 Cl-,恰好反应时,0.040 0 mol·L-1×50.0 mL=0.100 mol·L-1·V,V=20 mL,故反应终点横坐标应为20,C项描述错误;相同实验条件下,若改为0.050 0 mol·L-1 Br-,反应终点横坐标不变,由于Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),故反应终点纵坐标变大,故D项描述正确。
答案 C
12.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,要析出沉淀,故D选项正确。
答案 B
13.已知常温下,AgBr的Ksp=4.9×10-13、AgI的Ksp=8.3×10-17。
(1)现向含有AgI的饱和溶液中:
①加入固体AgNO3,则c(I-) (填“变大”“变小”或“不变”,下同);
②若加入更多的AgI固体,则c(Ag+) ;
③若加入AgBr固体,则c(I-) ;而c(Ag+) 。
(2)有关难溶盐的溶度积及溶解度(与AgBr、AgI无关),有以下叙述,其中正确的是 。
A.两种难溶盐电解质,其中Ksp小的溶解度一定小
B.向含有AgCl固体的溶液中加入适量水使AgCl溶解又达到平衡时,AgCl的溶度积不变,其溶解度也不变
C.将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
D.溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子,则Ksp小的一定先生成沉淀
E.难溶盐电解质的Ksp和温度有关
F.同离子效应(加入与原电解质具有相同离子的物质),使难溶盐电解质的溶解度变小,也使Ksp变小
(3)现向含有NaBr、KI均为0.002 mol·L-1的溶液中加入等体积的浓度为4×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液,则产生的沉淀是 (填化学式);若向其中再加入适量的NaI固体,则最终可发生沉淀转化的总离子方程式为 。
解析 (1)①加入AgNO3固体,使c(Ag+)增大,AgI溶解平衡向左移动,c(I-)变小。②加入更多的AgI固体,仍是该温度下的饱和溶液,各离子浓度不变。③因AgBr的溶解度大于AgI的溶解度,所以加入AgBr固体时,使c(Ag+)变大,而使AgI的溶解平衡向生成AgI的方向移动,c(I-)变小。
(2)A项中只有相同类型的难溶电解质,Ksp越小,溶解度才越小,不同类型的难溶电解质不能根据Ksp判断溶解度的大小,A错误;B项中因温度不变,故再次达到平衡时,Ksp与S均不变,B正确;Ksp是各离子浓度的幂之积,C错误;D项中生成沉淀的先后还与离子的浓度有关,D错误;E正确;同离子效应不会改变Ksp,F错误。
(3)等体积混合后c(Br-)=c(I-)=0.001 mol·L-1,
c(Ag+)=2×10-3 mol·L-1。
I-转化为AgI沉淀所需
c(Ag+)=8.3×10-170.001 mol·L-1=8.3×10-14 mol·L-1,Br-转化为AgBr沉淀所需c(Ag+)=4.9×10-130.001 mol·L-1=4.9×10-10 mol·L-1,故Ag+过量,AgI、AgBr均沉淀出来,而再向其中加入适量NaI固体时,会有AgBr转化为AgI。
答案 (1)①变小 ②不变 ③变小 变大
(2)B、E
(3)AgI、AgBr AgBr(s)+I-(aq)AgI(s)+Br-(aq)
14.(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。
①在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是 。
A.KMnO4 B.H2O2
C.氯水 D.HNO3
②然后再加入适当物质调整溶液至pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,调整溶液pH可选用下列中的 。
A.NaOH B.NH3·H2O
C.CuO D.Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整溶液至pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时就认为沉淀完全,若溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为 ,Fe3+完全沉淀[即c(Fe3+)≤1.0×10-5 mol·L-1]时溶液的pH为 ,通过计算确定上述方案 (填“可行”或“不可行”)。
解析 (1)①四个选项中的物质均能将Fe2+氧化成Fe3+,但只有H2O2的还原产物为H2O,不引入新的杂质。②加入CuO或Cu(OH)2时不引入新的杂质,同时能消耗Fe3+水解生成的H+,从而促进Fe3+完全水解为Fe(OH)3而除去。
(2)Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-),则c(OH-)=3.0×10-203.0 mol·L-1=1.0×10-10 mol·L-1,
则c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,pH=4。
Fe3+完全沉淀时:Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),则c(OH-)=31.0×10-381.0×10-5 mol·L-1=1.0×10-11 mol·L-1。
此时c(H+)=1×10-3 mol·L-1,pH=3,因此上述方案可行。
答案 (1)①B ②C、D (2)4 3 可行