溶度積常數(shù)及溶解平衡圖像分析(含解析)

2020屆高考化學(xué)第二輪專題復(fù)習(xí)課時(shí)提升訓(xùn)練溶度積常數(shù)及溶解平衡圖像分析一、選擇題1、已知常溫下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.51×10－16，下列敘述中正確的是()A．常溫下，AgCl在飽和NaCl溶液中的Ksp和在純水中的Ksp不相等B．向AgCl的懸濁液中加入KI溶液，沉淀由白色轉(zhuǎn)化為黃色C．將0.001mol·L－1的AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中，一定先產(chǎn)生AgI沉淀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－)答案：B解析：在溶液中，Ksp只與溫度有關(guān)，A錯(cuò)；因AgI更難溶，故AgCl可轉(zhuǎn)化為AgI，B正確；當(dāng)c(I－)很小而c(Cl－)較大時(shí)，AgCl會(huì)先沉淀出來(lái)，C錯(cuò)誤；D中操作的結(jié)果是溶液中c(Cl－)>c(Ag＋)，D錯(cuò)誤。2、相關(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù)見(jiàn)下表(25℃)：物質(zhì)Mg(OH)2CH3COOAgAgClAg2CrO4Ksp(單位略)1.1×10－112.3×10－31.8×10－101.9×10－12下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是()A．濃度均為0.2mol·L－1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等體積混合一定產(chǎn)生CH3COOAg沉淀B．將0.001mol·L－1的AgNO3溶液滴入0.001mol·L－1的KCl和0.001mol·L－1的K2CrO4混合溶液中，先產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀C．0.11mol·L－1的MgCl2溶液中加入氨水產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀時(shí)溶液的pH為9D．在其他條件不變的情況下，向飽和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)不變答案：B解析：濃度均為0.2mol·L－1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等體積混合后，濃度均變?yōu)?.1mol·L－1，此時(shí)c(Ag＋)·c(CH3COO－)＝0.01mol·L－1>2.3×10－3，所以一定產(chǎn)生CH3COOAg沉淀，A正確；根據(jù)氯化銀和鉻酸銀的溶度積常數(shù)可知在氯離子和鉻酸根離子濃度均為0.001mol·L－1的條件下開(kāi)始出現(xiàn)沉淀時(shí)銀離子的濃度分別為1.8×10－7mol·L－1、eq\r(\f(1.9×10－12,0.001))mol·L－1，所以將0.001mol·L－1的AgNO3溶液滴入0.001mol·L－1的KCl和0.001mol·L－1的K2CrO4混合溶液中先產(chǎn)生AgCl沉淀，B錯(cuò)誤；根據(jù)氫氧化鎂的溶度積常數(shù)可知0.11mol·L－1的MgCl2溶液中加入氨水產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀時(shí)溶液中氫氧根的濃度為eq\r(\f(1.1×10－11,0.11))＝10－5(mol·L－1)，因此氫離子濃度是10－9mol·L－1，則溶液的pH為9，C正確；溶度積常數(shù)只與溫度有關(guān)系，則在溫度不變的情況下，向飽和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)不變，D正確。3、25℃時(shí)，Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12，下列說(shuō)法正確的是()A．AgCl和Ag2CrO4共存的懸濁液中，eq\f(cCl－,cCrO\o\al(2－,4))＝eq\f(1.56×10－10,9.0×10－12)B．向Ag2CrO4懸濁液中加入NaCl濃溶液，Ag2CrO4不可能轉(zhuǎn)化為AgClC．向AgCl飽和溶液中加入NaCl晶體，有AgCl析出且溶液中c(Cl－)＝c(Ag＋)D．向同濃度的Na2CrO4和NaCl混合溶液中滴加AgNO3溶液，AgCl先析出答案：D解析：A項(xiàng)，AgCl和Ag2CrO4共存的溶液中，c(Ag＋)是相等的，但二者Ksp的表達(dá)式不同，因此eq\f(cCl－,cCrO\o\al(2－,4))不等于二者的Ksp之比；B項(xiàng)，根據(jù)Ksp的含義，向Ag2CrO4懸濁液中加入NaCl濃溶液，當(dāng)溶液中c(Cl－)·c(Ag＋)＞Ksp(AgCl)時(shí)，有AgCl沉淀析出；C項(xiàng)，向AgCl飽和溶液中加入NaCl晶體，使溶液中c(Cl－)增大，導(dǎo)致c(Cl－)·c(Ag＋)＞Ksp(AgCl)，從而析出AgCl，析出沉淀后的溶液中c(Cl－)＞c(Ag＋)；D項(xiàng)，向同濃度的Na2CrO4和NaCl混合溶液中滴加AgNO3溶液，根據(jù)Ksp計(jì)算可得，生成AgCl沉淀需要的c(Ag＋)＝eq\f(KspAgCl,cCl－)＝eq\f(1.56×10－10,cCl－)，生成Ag2CrO4沉淀需要的c(Ag＋)＝eq\r(\f(KspAg2CrO4,cCrO\o\al(2－,4)))＝eq\f(3.0×10－6,\r(cCrO\o\al(2－,4)))，前者小于后者，即先析出AgCl沉淀。4、25℃時(shí)，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9。該溫度下，下列說(shuō)法不正確的是()A．同濃度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出B．BaCO3懸濁液中加入少量的新制氯水，c(Ba2＋)增大C．BaSO4和BaCO3共存的懸濁液中，eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(1,26)D．BaSO4懸濁液中加入Na2CO3濃溶液，BaSO4不可能轉(zhuǎn)化為BaCO3答案：D解析：Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)，所以同濃度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出，A正確；BaCO3懸濁液中加入少量的新制氯水，氯水顯酸性，消耗溶液中的COeq\o\al(2－,3)，促進(jìn)碳酸鋇的溶解平衡右移，因此c(Ba2＋)增大，B正確；BaSO4和BaCO3共存的懸濁液中，eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(cSO\o\al(2－,4)·cBa2＋,cCO\o\al(2－,3)·cBa2＋)＝eq\f(KspBaSO4,KspBaCO3)＝eq\f(1,26)，C正確；只要溶液中c(COeq\o\al(2－,3))·c(Ba2＋)＞Ksp(BaCO3)就可以形成碳酸鋇沉淀，所以BaSO4懸濁液中加入Na2CO3濃溶液，BaSO4有可能轉(zhuǎn)化為BaCO3，D不正確。5、溴酸銀(AgBrO3)溶解度隨溫度變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．溴酸銀的溶解是一個(gè)熵增、焓減過(guò)程B．對(duì)應(yīng)溫度下，X點(diǎn)的分散系中，v(溶解)＞v(沉淀)C．Y點(diǎn)的分散系中，c(Ag＋)·c(BrOeq\o\al(－,3))＞6.25×10－4D．60℃時(shí)溴酸銀飽和溶液中c(BrOeq\o\al(－,3))＝0.025mol·L－1答案：D解析：由溶解度隨溫度的變化曲線可知：溫度升高，該物質(zhì)的溶解度增大，所以溴酸銀(AgBrO3)的溶解是吸熱過(guò)程(焓增過(guò)程)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖可知：X點(diǎn)的溶液中溶質(zhì)處于過(guò)飽和狀態(tài)，所以v(溶解)＜v(沉淀)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；60℃時(shí)溴酸銀的溶解度是0.6g，則c(AgBrO3)＝eq\f(0.6g,236g·mol－1×0.1L)≈0.025mol·L－1，所以60℃時(shí)溴酸銀飽和溶液中c(BrOeq\o\al(－,3))＝c(Ag＋)＝0.025mol·L－1，Ksp(AgBrO3)＝c(Ag＋)·c(BrOeq\o\al(－,3))＝6.25×10－4，圖中Y點(diǎn)的溶液未達(dá)飽和，此時(shí)c(Ag＋)·c(BrOeq\o\al(－,3))＜6.25×10－4，故C項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確。6、某溫度時(shí)，CuS、MnS在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．該溫度下，Ksp(CuS)小于Ksp(MnS)B．向CuSO4溶液中加入MnS發(fā)生如下反應(yīng)：Cu2＋(aq)＋MnS(s)=CuS(s)＋Mn2＋(aq)C．在含有CuS和MnS固體的溶液中c(Cu2＋)∶c(Mn2＋)為2×10－23∶1D．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp大于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp答案：D解析：由圖像知，當(dāng)c(M2＋)相同時(shí)，CuS固體的溶液中c(S2－)較小，說(shuō)明Ksp(CuS)較小，A正確；因Ksp(CuS)小于Ksp(MnS)，則向CuSO4溶液中加入MnS，可發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化，即Cu2＋(aq)＋MnS(s)=CuS(s)＋Mn2＋(aq)，B正確；由圖像知，在此溫度下，在含有CuS和MnS固體的溶液中c(Cu2＋)∶c(Mn2＋)＝6×10－34∶3×10－11＝2×10－23∶1，C正確；a、b處于同一溫度下，Ksp相同，D錯(cuò)誤。7、T℃下，三種硫酸鹽MSO4(M：Pb2＋、Ba2＋、Sr2＋)的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。已知p(M)＝－lg

c(M)，p(SOeq\o\al(2－,4))＝－lg

c(SOeq\o\al(2－,4))。下列說(shuō)法正確的是()A．溶度積：BaSO4＞PbSO4＞SrSO4B．Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)的SrSO4是不飽和溶液，能繼續(xù)溶解SrSO4C．Z點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(Ba2＋)＞c(SOeq\o\al(2－,4))，c(Ba2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))等于1×10－25D．BaSO4不可能轉(zhuǎn)化成PbSO4答案：B解析：p(M)越大，Pb2＋、Ba2＋、Sr2＋濃度越??；p(SOeq\o\al(2－,4))越大，c(SOeq\o\al(2－,4))越小，所以溶度積：BaSO4＜PbSO4＜SrSO4，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)的SrSO4溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))·c(Sr2＋)＜Ksp(SrSO4)，不是飽和溶液，能繼續(xù)溶解SrSO4，B項(xiàng)正確；Z點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(Ba2＋)＞c(SOeq\o\al(2－,4))，c(Ba2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))＝1×10－10，C項(xiàng)錯(cuò)誤；增大Pb2＋的濃度，BaSO4能轉(zhuǎn)化成PbSO4，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題8、某學(xué)習(xí)小組用廢鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO、CuO和少量Fe)制備高鐵酸鉀的流程如下：(1)操作Ⅰ要在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，其原因是______。(2)溶液A中含有的金屬陽(yáng)離子是________。(3)25℃時(shí)，若將溶液B中的金屬離子完全沉淀，應(yīng)調(diào)節(jié)c(H＋)小于________。[已知：ⅰ.常溫下Ksp[Fe(OH)3]＝2.7×10－39、Ksp[Fe(OH)2]＝4.0×10－17、Ksp[Cu(OH)2]＝1.6×10－20；ⅱ.溶液中離子濃度小于10－5mol·L－1時(shí)，可視為沉淀完全]答案(1)反應(yīng)產(chǎn)生的氮氧化物有毒(2)Fe3＋、Cu2＋(3)2.5×10－7mol·L－1解析(1)操作Ⅰ中Fe、FeO與硝酸反應(yīng)產(chǎn)生有毒的氮氧化物，因此操作Ⅰ須在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。(2)硝酸足量，因此溶液A中的金屬陽(yáng)離子為Fe3＋、Cu2＋。(3)溶液B中的金屬離子為Cu2＋，根據(jù)提供的Ksp[Cu(OH)2]的數(shù)值，Cu2＋沉淀完全時(shí)，c(OH－)＞eq\r(\f(1.6×10－20,10－5))＝4×10－8mol·L－1，則c(H＋)＜2.5×10－7mol·L－1。9、(1)計(jì)算調(diào)控值：室溫下，當(dāng)溶液中c(Mg2＋)＝c(Cu2＋)＝0.1mol·L－1時(shí)，Mg2＋、Cu2＋開(kāi)始沉淀至沉淀完全的pH范圍分別為_(kāi)_________________。已知：Ksp[Mg(OH)2]＝10－9、Ksp[Cu(OH)2]＝10－15，當(dāng)c(Mg2＋)≤1×10－5mol·L－1時(shí)視為沉淀完全。(2)選擇調(diào)控值鋁灰的回收利用方法很多，現(xiàn)用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的鋁灰制備Al2(SO4)3·18H2O，工藝流程如下：已知步驟③中所得溶液生成氫氧化物沉淀的pH如表所示：Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3開(kāi)始沉淀時(shí)的pH3.46.31.5完全沉淀時(shí)的pH4.78.32.8在該濃度下除去鐵的化合物，調(diào)節(jié)pH的最大范圍為_(kāi)___________。(3)如何調(diào)控接問(wèn)題(2)，步驟③中調(diào)pH時(shí)最佳試劑為_(kāi)_______________。(4)突破應(yīng)用為分析某銅合金的成分，用酸將其完全溶解后，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，當(dāng)pH＝3.4時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)沉淀，分別在pH為7.0、8.0時(shí)過(guò)濾沉淀。結(jié)合題圖信息推斷該合金中除銅外一定含有________。8．(1)10～12、7～9(2)2.8～3.4(3)Al2O3或Al(OH)3(4)Al、Ni解析（1）由Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)·c2(OH－)?c(OH－)＝eq\r(\f(Ksp[MgOH2],cMg2＋))開(kāi)始沉淀時(shí)c(OH－)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1×10－9,0.1)))eq\f(1,2)mol·L－1＝10－4mol·L－1?c(H＋)＝eq\f(1×10－14,1×10－4)mol·L－1?pH＝10完全沉淀時(shí)c(OH－)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1×10－9,1×10－5)))eq\f(1,2)mol·L－1＝10－2mol·L－1?c(H＋)＝eq\f(1×10－14,1×10－2)mol·L－1＝1×10－12mol·L－1?pH＝12由Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)?c(OH－)＝eq\r(\f(Ksp[CuOH2],cCu2＋))開(kāi)始沉淀時(shí)c(OH－)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(10－15,0.1)))eq\f(1,2)mol·L－1＝10－7mol·L－1?c(H＋)＝eq\f(10－14,10－7)mol·L－1＝10－7mol·L－1?pH＝7完全沉淀時(shí)c(OH－)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(10－15,10－5)))eq\f(1,2)mol·L－1＝10－5mol·L－1?c(H＋)＝eq\f(10－14,10－5)mol·L－1＝10－9mol·L－1?pH＝9所以Mg2＋開(kāi)始沉淀至完全沉淀時(shí)pH范圍為10～12，Cu2＋開(kāi)始沉淀至完全沉淀時(shí)pH范圍為7～9。（2）Fe2＋已完全轉(zhuǎn)化為Fe3＋，完全沉淀時(shí)pH＞2.8，而Al3＋開(kāi)始沉淀時(shí)pH＝3.4，故Fe3＋完全沉淀，而Al3＋不沉淀pH調(diào)控范圍為2.8～3.4。（3）考慮到調(diào)節(jié)pH時(shí)不能引入雜質(zhì)故選用Al2O3、Al(OH)3最好，而選用其他試劑，則引入雜質(zhì)離子，對(duì)產(chǎn)品的純度或生產(chǎn)帶來(lái)影響。（4）能夠溶解銅合金的酸應(yīng)為過(guò)量的強(qiáng)氧化性的酸，因此溶解后的混合液中一定不含亞鐵離子，根據(jù)題圖，pH＝3.4時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)沉淀，則原溶液中一定有鋁離子，一定不含鐵離子，pH＝7.0時(shí)過(guò)濾沉淀，此時(shí)過(guò)濾出來(lái)的物質(zhì)為氫氧化銅和氫氧化鋁，pH＝8.0時(shí)再次對(duì)溶液進(jìn)行過(guò)濾，說(shuō)明在此pH區(qū)間內(nèi)又有物質(zhì)沉淀出來(lái)，在此區(qū)間內(nèi)沉淀的物質(zhì)只可能為Ni2＋。故該合金中除含銅外，還含Al、Ni。10、某鉻鹽廠凈化含Cr(Ⅵ)廢水并提取Cr2O3的一種工藝流程如圖所示。已知：Ksp[Cr(OH)3]＝6.3×10－31Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39Ksp[Fe(OH)2]＝4.9×10－17(1)步驟Ⅰ中，發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2CrOeq\o\al(2－,4)Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O，B中含鉻元素的離子有____________________(填離子符號(hào))。(2)當(dāng)清液中Cr3＋的濃度≤1.5mg·L－1時(shí)，可認(rèn)為已達(dá)鉻的排放標(biāo)準(zhǔn)。若測(cè)得清液的pH＝5，則清液尚不符合鉻的排放標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榇藭r(shí)Cr3＋的濃度＝______mg·L－1。(3)步驟Ⅱ還可用其他物質(zhì)代替NaHSO3作還原劑。①若用FeSO4·7H2O作還原劑，步驟Ⅲ中參加反應(yīng)的陽(yáng)離子一定有__________________(填離子符號(hào))。②若用鐵屑作還原劑，當(dāng)鐵的投放量相同時(shí)，經(jīng)計(jì)算，C溶液的pH與c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示：pH3456c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))/mol·L－17.02×10－217.02×10－71.25×10－32.21×10－34有人認(rèn)為p