2021届新高考一轮复习人教版第26讲难溶电解质的溶解平衡作业
练案[26]第八章 水溶液中的离子平衡
第26讲 难溶电解质的溶解平衡
A组 基础必做题
1．(2020·河南郑州一检，15)向浓度均为0.010 mol/L的Na2CrO4、NaBr和NaCl的混合溶液中逐滴加入0.010 mol/L的AgNO3溶液。[已知Ksp(AgCl)＝1.77×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.21×10－12，Ksp(AgBr)＝5.35×10－13，Ag2CrO4为砖红色]下列叙述正确的是( B )
A．原溶液中n(Na＋)＝0.040 mol
B．Na2CrO4可用作AgNO3溶液滴定Cl－或Br－的指示剂
C．生成沉淀的先后顺序是AgBr、Ag2CrO4、AgCl
D．出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中c(Cl－)︰c(Br－)＝177︰535
[解析] 溶液体积未知，无法计算n(Na＋)，故A错误；析出沉淀时，AgCl溶液中c(Ag＋)＝＝ mol/L＝1.77×10－8 mol/L，AgBr溶液中c(Ag＋)＝＝ mol/L＝5.35×10－11 mol/L，Ag2CrO4溶液中c(Ag＋)＝[]1/2＝()1/2 mol/L＝1.1×10－5 mol/L，c(Ag＋)越小，则越先生成沉淀，所以产生沉淀的先后顺序为Br－、Cl－、CrO，可用Na2CrO4作AgNO3溶液滴定Cl－或Br－的指示剂，故B正确、C错误；出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中＝＝，故D错误。
2．(2020·广东深圳一模，13)室温下，将尿酸钠(NaUr)悬浊液静置，取上层清液，再通入HCl，溶液中尿酸的浓度c(HUr)与pH的关系如图所示。已知：Ksp(NaUr)＝4.9×10－5，Ka(HUr)＝2.0×10－6。下列说法正确的是( C )
A．上层清液中，c(Ur－)＝7.0×10－2 mol·L－1
B．在M→N的变化过程中，c(Na＋)·c(Ur－)将逐渐减小
C．当c(HUr)＝c(Ur－)时，c(Cl－)>c(Ur－)
D．当pH＝7时，2c(Na＋)＝c(Ur－)＋c(Cl－)
[解析] A项，上层清液为NaUr饱和溶液，则c(Ur－)＝＝7.0×10－3 mol·L－1，故A错误；B项，M→N的变化过程中，温度不变，Ksp不变，c(Na＋)·c(Ur－)不变，故B错误；C项，溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋c(Ur－
)，结合物料守恒：c(Na＋)＝c(Ur－)＋c(HUr)，则有c(HUr)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，当c(HUr)＝c(Ur－)时，c(H＋)＝Ka(HUr)＝2.0×10－6 mol·L－1>c(OH－)，所以c(Cl－)>c(HUr)＝c(Ur－)，故C正确；D项，pH＝7时，溶液中c(H＋)＝c(OH－)，溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋c(Ur－)，则c(Na＋)＝c(Ur－)＋c(Cl－)，故D错误。
3．(2020·山西大学附中诊断，13)一定温度下，将足量的BaSO4固体溶于50 mL水中，充分搅拌，慢慢加入Na2CO3固体，随着c(CO)增大，溶液中c(Ba2＋)的变化曲线如图所示，则下列说法正确的是( D )
A．该温度下Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
B．加入Na2CO3固体，立即有BaCO3固体生成
C．BaCO3的Ksp＝2.5×10－10
D．曲线BC段内，c(CO)︰c(SO)＝25
[解析] 当c(CO)＝0时，c(SO)＝c(Ba2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，Ksp(BaSO4)＝1.0×10－5×1.0×10－5＝1.0×10－10；由图可知当c(CO)>2.5×10－4 mol·L－1时，开始有BaCO3生成，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－4×1.0×10－5＝2.5×10－9，故A、B、C错误。曲线BC段内，BaSO4(s)和BaCO3(s)在溶液中都达到了沉淀溶解平衡状态，故＝＝＝25，故D正确。
4．(2020·江苏高三检测)(双选)下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( BD )
A．在0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中c(Na＋)＞c(HCO)＞c(CO)＞c(H2CO3)
B．在0.1 mol·L－1Na2CO3溶液中：c(OH－)－c(H＋)＝c(HCO)＋2c(H2CO3)
C．向0.2 mol·L－1NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L－1 NaOH溶液：c(CO)＞c(HCO)＞c(OH－)＞c(H＋)
D．常温下，CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH＝7，c(Na＋)＝0.1 mol·L－1]：c(Na＋)＝c(CH3COO－)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)＝c(OH－)
[解析] A项，NaHCO3溶液中存在着HCO的水解平衡：HCO＋H2OH2CO3＋OH－和HCO的电离平衡：HCOH＋＋CO，由于该溶液呈碱性，因此c(H2CO3)＞c(CO)，故A项错误；B项，Na2CO3溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)，还存在着物料守恒：c(Na＋)＝2c(CO)＋2c(HCO)＋2c(H2CO3)，将两式联立，消去c(Na
＋)即得c(OH－)－c(H＋)＝c(HCO)＋2c(H2CO3)，故B项正确；C项，该溶液为物质的量浓度均为0.05 mol/L的Na2CO3和NaHCO3的混合溶液，同浓度时，多元弱酸正盐的水解程度大于其酸式盐的水解程度，并且CO水解生成的OH－抑制HCO的水解，因此，溶液中c(HCO)＞c(CO)，故C项错误；D项，依据25 ℃时，醋酸的电离常数＝＝1.75×10－5可得出：c(CH3COOH)＝ mol·L－1＝5.7×10－4mol·L－1＜c(CH3COO－)，故D项正确。
5．(2020·广东高三检测)(双选)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是( BC )
A．温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SO)的增大而减小
B．三个不同温度中，313 K时Ksp(SrSO4)最大
C．283 K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D．283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液
[解析] A项，Ksp只与温度有关，与浓度的大小无关；D项，283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后，因363 K时的Ksp小于283 K时的Ksp，故溶液变为过饱和溶液。
6．(2020·陕西黄陵中学第三次质检)硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料，也可用作印染媒染剂，医药上用于催吐剂。已知25 ℃时，Ksp[Zn(OH)2]＝1.0×10－17，Ksp(Ag2SO4)＝1.0×10－5，则下列说法正确的是( D )
A．在水中加入少量ZnSO4固体时，水的电离平衡向正反应方向移动，KW减小
B．在ZnSO4溶液中各离子的浓度关系为c(Zn2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(SO)
C．在0.5 L 0.10 mol·L－1ZnSO4溶液中加入等体积0.02 mol·L－1AgNO3溶液，即可生成Ag2SO4沉淀
D．常温下，要除去0.20 mol·L－1 ZnSO4溶液中的Zn2＋，至少要调节pH≥8
[解析] 水中加入ZnSO4固体，Zn2＋发生水解反应，促使水的电离平衡正向移动，由于温度不变，则Kw不变，A错误；ZnSO4溶液中，据电荷守恒可得：2c(Zn2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SO)，B错误；ZnSO4和AgNO3溶液混合后，c(SO)＝0.05 mol·L－1，c(Ag＋)＝0.01 mol·L－1，则Qc＝c(SO)·c2(Ag＋)＝0.05×0.012＝5×10－6
c(S2－)
C．向b点对应溶液中加入Na2S溶液，可转化为c点对应的溶液
D．向c点对应的溶液中加入Na2S溶液，ZnS的Ksp增大
[解析] 由题图可知ZnS的溶度积远小于FeS，又因为FeS和ZnS的摩尔质量相差不大，故溶解度S(FeS)>S(ZnS)，A项错误；a点FeS的离子浓度积小于其溶度积，故为不饱和溶液，根据图中数据知c(Fe2＋)>c(S2－)，故B项正确；向b点对应溶液中加入Na2S溶液，c(S2－)增大，而b点到c点c(S2－)减小，C项错误；Ksp只与温度有关，向c点对应的溶液中加入Na2S溶液，ZnS的Ksp不变，D项错误。
8．(2020·海南检测)几种物质的溶度积常数见下表：
物质
Cu(OH)2
Fe(OH)3
CuCl
CuI
Ksp
2.2×10－20
2.6×10－39
1.7×10－7
1.3×10－12
(1)某酸性CuCl2溶液中含少量的FeCl3，为制得纯净CuCl2溶液，宜加入 CuO或碱式碳酸铜、氢氧化铜 调至溶液pH＝4，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的c(Fe3＋)＝ 2.6×10－9 mol·L－1 。
(2)过滤后，将所得滤液经过 蒸发浓缩 ， 冷却结晶 操作，可得到CuCl2·2H2O晶体。
(3)由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2，需要进行的操作是 在HCl气氛中加热 。
(4)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I－发生反应的氧化性杂质)的纯度，过程如下：取0.800 g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液40.00 mL。(已知：I2＋2S2O===S4O＋2I－)。
①可选用 淀粉 作滴定指示剂，滴定终点的现象 溶
液由蓝色变成无色且半分钟不变化 。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为
2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2 。
③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为 85.5% 。
[解析] (1)加入CuO或Cu2(OH)2CO3、Cu(OH)2，与Fe3＋水解产生的H＋反应，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，当pH＝4时，由Fe(OH)3的Ksp计算c(Fe3＋)。
(3)由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2，需考虑避免Cu2＋的水解产生杂质。
(4)CuCl2溶液与KI发生反应：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，所以需选用淀粉作指示剂，当溶液由蓝色变为无色，且半分钟不变化，确定达到滴定终点；再结合方程式：I2＋2S2O===S4O＋2I－和2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，得到关系式：2Cu2＋～I2～2S2O，确定晶体试样的纯度。
B组 能力提升题
9．(2020·陕西西安高新区一中模拟)以硫铁矿为原料生产硫酸所得酸性废水中的砷元素含量极高，为控制砷的排放，常采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表所示，若混合溶液中Ca2＋、Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，c(AsO)最大是( D )
难溶物
Ksp
Ca3(AsO4)2
6.8×10－19
AlAsO4
1.6×10－16
FeAsO4
5.7×10－21
A．5.7×10－16mol·L－1 B．8.2×10－3mol·L－1
C．1.6×10－12mol·L－1 D．5.7×10－17mol·L－1
[解析] 若混合溶液中Ca2＋、Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，依据表中难溶物的Ksp大小可知，反应过程中Fe3＋先形成沉淀，依据Ksp(FeAsO4)＝c(Fe3＋)·c(AsO)＝5.7×10－21可得，c(AsO)＝＝5.7×10－17mol·L－1。
10．(2020·北京西城区期中)为研究沉淀的生成及其转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是( D )
A．①浊液中存在平衡：AgSCN(s)Ag＋(aq)＋SCN－(aq)
B．②中颜色变化说明上层清液中含有SCN－
C．③中颜色变化说明有AgI生成
D．该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶
[解析] 0.01 mol·L－1AgNO3溶液中加入0.005 mol·L－1 KSCN溶液，产生白色沉淀AgSCN，该沉淀在溶液中存在溶解平衡：AgSCN(s)Ag＋(aq)＋SCN－(aq)，A正确；取①上层清液加入2 mol·L－1Fe(NO3)3溶液，溶液变成红色，说明有Fe(SCN)3生成，从而推知上层清液中含有SCN－，B正确；①中余下浊液中加入2 mol·L－1KI溶液，产生黄色沉淀，该沉淀应为AgI，C正确；①中反应后AgNO3溶液剩余，则余下浊液中除含有AgSCN外，还有AgNO3，再加入2 mL 2 mol·L－1KI溶液生成AgI沉淀，不能说明AgSCN转化为AgI，故不能证明AgI比AgSCN更难溶，D错误。
11．(2020·河北衡水中学摸底)常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.0×10－16。将等体积的AgCl和AgI的饱和溶液的清液混合，再向其中加入一定量的AgNO3固体，下列说法正确的是( B )
A．两溶液混合，AgCl和AgI都沉淀
B．若AgNO3足量，AgCl和AgI都可沉淀，但以AgCl为主
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固体放入100 mL水中(忽略体积变化)，c(Cl－)为0.01 mol·L－1
[解析] 饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)＝1.342×10－5mol·L－1；饱和的AgI溶液中c(Ag＋)＝c(I－)＝1.0×10－8mol·L－1；等体积混合后，浓度减半，c(Cl－)＝6.71×10－6mol·L－1、c(I－)＝5.0×10－9mol·L－1、c(Ag＋)＝6.71×10－6mol·L－1，此时Qc(AgCl)＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝6.71×10－6mol·L－1×6.71×10－6mol·L－1＝4.5×10－11Ksp(AgI)，故生成AgI沉淀，不产生AgCl沉淀，A错误；由于c(Cl－)≫c(I－)，故AgNO3足量时，两种沉淀都生成，但以AgCl为主，B正确；AgI清液中加入AgNO3，c(Ag＋)增大，但Ksp(AgI)只与温度有关，温度不变，Ksp(AgI)不变，C错误；0.143 5 g AgCl固体放入100 mL水中，只有部分溶解，此时溶液中c(Cl－)＝1.342×10－5 mol·L－1，D错误。
12．(2020·山东枣庄三中阶段考)牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分，起着保护牙齿的作用，其主要成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]。在牙齿表面存在着如下平衡：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2＋(aq)＋3PO(aq)＋OH－(aq) Ksp＝6.8×10－37。已知Ca5(PO4)3F(s)的Ksp＝2.8×10－61。下列说法错误的是( C )
A．残留在牙齿上的糖发酵会产生H＋，经常吃糖易造成龋齿
B．由题述平衡可知，小孩长牙时要少吃糖多补钙
C．若减少OH－的浓度，题述平衡将向右移动，Ksp的值相应增大
D．使用含氟牙膏能防止龋齿，是因为Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s)
[解析] 本题考查溶度积常数、沉淀的转化等。残留在牙齿上的糖发酵会产生H＋，与OH－反应生成H2O，促使Ca5(PO4)3OH(s)的沉淀溶解平衡正向移动，易造成龋齿，A正确；小孩长牙时，要在牙齿表面形成Ca5(PO4)3OH(s)，从平衡移动角度分析，要增大牙齿表面的c(Ca2＋)、c(OH－)，促使Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡逆向移动，故小孩长牙时要少吃糖多补钙，B正确；减少OH－的浓度，Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡将向右移动，由于温度不变，Ksp的值不变，C错误；由于Ca5(PO4)3F的Ksp小于Ca5(PO4)3OH的Ksp，使用含氟牙膏，使Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)3F(s)，可有效防止龋齿，D正确。
13．(2020·山东临沂国际学校月考)已知25 ℃时，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的悬浊液中，c(Ag＋)由大到小的顺序正确的是( C )
A．AgCl>AgI>Ag2CrO4 B．AgCl>Ag2CrO4>AgI
C．Ag2CrO4>AgCl>AgI D．Ag2CrO4>AgI>AgCl
[解析] 本题考查溶度积常数及其计算。25 ℃时，在AgCl的悬浊液中存在溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)，又知c(Ag＋)＝c(Cl－)，则有c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝×10－5 mol·L－1。同理，AgI悬浊液中c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝×10－8 mol·L－1，Ag2CrO4悬浊液中c(Ag＋)＝＝ mol·L－1＝×10－4 mol·L－1，故三种溶液中c(Ag＋)：Ag2CrO4>AgCl>AgI。
14．(2020·天津蓟州区等期末)已知：①t ℃时，AgCl的Ksp＝2.0×10－10；②t ℃时，Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是( B )
A．在t ℃时，Ag2 CrO4的Ksp为1.0×10－12
B．在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4固体，可使溶液由Y点到X点
C．在t ℃时，用0.01 mol·L－1 AgNO3溶液滴定20.00 mL 0.01 mol·L－1 KCl和0.01 mol·L－1 K2CrO4的混合溶液，CrO后沉淀
D．在t ℃时，反应Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq)2AgCl(s)＋CrO(aq)的平衡常数K＝2.5×107
[解析] 本题考查沉淀溶解平衡曲线及分析、溶度积的计算、化学平衡常数的计算等。图中曲线代表Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线，当c(CrO)＝10－6 mol·L－1时，c(Ag＋)＝10－3 mol·L－1，则有Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝(10－3)2×10－6＝1.0×10－12，A正确。在饱和Ag2CrO4溶液中存在溶解平衡：Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO(aq)，加入K2CrO4固体，溶液中c(CrO)增大，平衡逆向移动，c(Ag＋)减小，故不能使溶液由Y点到X点，B错误。向浓度均为0.01 mol·L－1的KCl和K2CrO4的混合溶液中滴加AgNO3溶液，Cl－开始沉淀时c(Ag＋)＝＝2×10－8 mol·L－1，CrO开始沉淀时，c(Ag＋)＝＝10－5 mol·L－1，则先生成AgCl沉淀，后生成Ag2CrO4沉淀，C正确。在t ℃时，反应Ag2CrO4(s)＋2Cl－(aq)2AgCl(s)＋CrO(aq)的平衡常数K＝＝＝＝2.5×107，D正确。
15．(2020·北京西城区期末)为了研究Mg(OH)2溶于铵盐溶液的原因，进行如下实验：
①向2 mL 0.2 mol·L－1 MgCl2溶液中滴加1 mol·L－1 NaOH溶液至不再产生沉淀，将浊液分为2等份。
②向一份中逐滴加入4 mol·L－1 NH4Cl溶液，另一份中逐滴加入4 mol·L－1 CH3COONH4溶液(pH≈7)，边滴加边测定其中沉淀的量，沉淀的量与铵盐溶液的体积的关系如图所示。
③将①中的NaOH溶液用氨水替换，重复上述实验。下列说法不正确的是( D )
A．Mg(OH)2浊液中存在：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)
B．②中两组实验中均存在反应：Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O
C．H＋可能参与了NH4Cl溶液溶解Mg(OH)2的过程
D．③中获得的图像与②相同
[解析] 本题考查沉淀溶解平衡及移动分析、离子反应等。Mg(OH)2是难溶电解质，故Mg(OH)2浊液中存在Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，A正确；②中两组实验均加入铵盐，对比结果可知实验中NH与OH－反应生成NH3·H2O，促使Mg(OH)2(s)的溶解平衡正向移动而逐渐溶解，B正确，加入相同体积的NH4Cl溶液和CH3COONH4溶液时，沉淀溶解，可能是因为NH4Cl溶液中NH发生水解而使溶液呈酸性，H＋与OH－反应生成H2O，促使Mg(OH)2(s)的溶解平衡正向移动，C正确；将①
中的NaOH溶液用氨水替换，所得浊液甲含有Mg(OH)2和NH4Cl，重复题中实验，浊液中NH影响实验结果，故③中获得的图像与②不同，D错误。
16．(2020·辽宁沈阳第一次教学质量监测)(8分)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各种微粒的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。
回答下列问题：
(1)以酚酞为指示剂(变色范围：pH8.0～10.0)，将NaOH溶液逐滴加入H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为 OH－＋H3AsO3===H2AsO＋H2O 。
(2)pH＝11时，H3AsO3水溶液中三种微粒浓度由大到小的顺序为 c(H2AsO)>c(HAsO)>c(H3AsO3) 。
(3)H3AsO4第一步电离方程式为 H3AsO4H2AsO＋H＋ 。
(4)若pKa2＝－lg Ka2，H3AsO4第二步电离的电离常数为Ka2，则pKa2＝ 7.0 。
[解析] (1)以酚酞为指示剂，将NaOH溶液逐滴加入H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时，溶液pH在8.0～10.0之间，结合图像可知溶液中H3AsO3减少而H2AsO增加，则该过程中主要反应的离子方程式为OH－＋H3AsO3===H2AsO＋H2O。
(2)结合图像可知pH＝11时，H3AsO3水溶液中c(H2AsO)最大，c(H3AsO3)最小，各含砷微粒浓度关系为c(H2AsO)>c(HAsO)>c(H3AsO3)。
(3)结合题图知，H3AsO4为多元弱酸，存在电离平衡，其第一步电离方程式为H3AsO4H2AsO＋H＋。
(4)H3AsO4第二步电离方程式为H2AsOHAsO＋H＋，其电离常数Ka2＝，由图像可知当pH＝7.0时，c(H2AsO)＝c(HAsO)，则Ka2＝10－7.0，pKa2＝7.0。
