2024高中化學(xué)第3章物質(zhì)在水溶液中的行為第3節(jié)沉淀溶解平衡練習(xí)含解析魯科版選修4

PAGE6-第3節(jié)沉淀溶解平衡1．下列關(guān)于沉淀溶解的說(shuō)法正確的是()A．只有難溶電解質(zhì)才存在沉淀溶解平衡過(guò)程B．沉淀溶解平衡過(guò)程是可逆的C．在平衡狀態(tài)時(shí)v溶解＝v結(jié)晶＝0D．達(dá)到沉淀溶解平衡的溶液不肯定是飽和溶液解析：無(wú)論難溶電解質(zhì)還是易溶電解質(zhì)都存在沉淀溶解平衡；沉淀溶解平衡是可逆過(guò)程；沉淀溶解平衡是動(dòng)態(tài)平衡，速率不為0；達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，溶解的速率等于結(jié)晶的速率，溶液的濃度不變，是飽和溶液。答案：B2．已知Ksp(CaSO4)＝9.0×10－6，Ksp(CaCO3)＝5.0×10－9，Ksp(CaF2)＝1.5×10－10，某溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)和F－，濃度均為0.010mol·L－1，向該溶液中逐滴加入0.010mol·L－1的CaCl2溶液時(shí)，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后依次為()A．SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、F－ B．COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、F－C．COeq\o\al(2－,3)、F－、SOeq\o\al(2－,4) D．F－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)解析：析出沉淀時(shí)，CaSO4溶液中c(Ca2＋)＝eq\f(Ksp（CaSO4）,c（SOeq\o\al(2－,4)）)＝eq\f(9.0×10－6,0.010)mol·L－1＝9.0×10－4mol·L－1，CaCO3溶液中c(Ca2＋)＝eq\f(Ksp（CaCO3）,c（COeq\o\al(2－,3)）)＝eq\f(5.0×10－9,0.010)mol·L－1＝5.0×10－7mol·L－1，CaF2溶液中c(Ca2＋)＝eq\f(1.5×10－10,0.0102)mol·L－1＝1.5×10－6mol·L－1，c(Ca2＋)越小，則越先生成沉淀，所以三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后依次為COeq\o\al(2－,3)、F－、SOeq\o\al(2－,4)。答案：C3．在肯定溫度下，Mg(OH)2固體在水溶液中達(dá)到平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，若使固體Mg(OH)2的量削減，而且[Mg2＋]不變，可實(shí)行的措施是()A．加MgCl2 B．加H2OC．加NaOH D．加HCl解析：無(wú)論加多少水，只要Mg(OH)2固體沒(méi)完全溶解，溶液肯定為飽和溶液，[Mg2＋]不變。答案：B4．25℃時(shí)，在含有大量PbI2的飽和溶液中存在著平衡PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，加入KI固體，下列說(shuō)法正確的是()A．溶液中Pb2＋和I－的濃度都增大B．溶度積常數(shù)Ksp增大C．沉淀溶解平衡向右移動(dòng)D．溶液的Pb2＋的濃度減小解析：加入KI固體時(shí)，溶液中[I－]增大，使PbI2的沉淀溶解平衡逆向移動(dòng)，因此溶液中[Pb2＋]減小，但由于溶液的溫度未發(fā)生變更，故PbI2的溶度積常數(shù)Ksp不變。答案：D5．已知298K時(shí)，Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp＝5.6×10－12，取適量的MgCl2溶液，加入肯定量的燒堿溶液達(dá)到沉淀溶解平衡，測(cè)得pH＝13.0，則下列說(shuō)法不正確的是()A．所得溶液中的c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1B．所得溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH－)＝1.0×10－13mol·L－1C．所加燒堿溶液的pH＝13.0D．所得溶液中的c(Mg2＋)＝5.6×10－10mol·L－1解析：A.pH＝13的溶液中，[H＋]＝10－13mol·L－1，故正確；B.溶液中由水電離產(chǎn)生的[OH－]水＝[H＋]水＝10－13mol·L－1，故正確；C.燒堿與MgCl2溶液反應(yīng)生成沉淀，消耗了NaOH溶液，向MgCl2溶液中加NaOH溶液后混合溶液的pH＝13，則所加NaOH溶液pH＞13，故錯(cuò)誤；D.溶液中[OH－]＝eq\f(1×10－14,1.0×10－13)＝10－1mol·L－1，溶液中的[Mg2＋)＝eq\f(5.6×10－12,10－1×10－1)＝5.6×10－10mol·L－1，故正確。答案：C6．含有Cl－、Br－、I－的某溶液中三種離子的濃度均為0.1mol·L－1，已知AgCl、AgBr、AgI的溶度積分別為1.6×10－10mol2·L－2、4.1×10－15mol2·L－2、1.5×10－16mol2·L－2，現(xiàn)向該溶液中逐滴加入AgNO3溶液，回答下列問(wèn)題：(1)首先析出的沉淀是________，析出沉淀的離子方程式為_(kāi)_________________________________________________________，用沉淀溶解平衡理論說(shuō)明首先析出此沉淀的緣由：________________________________________________________________。(2)最終析出的沉淀是________，析出沉淀的離子方程式為_(kāi)____________________________________________________。答案：(1)AgIAg＋＋I(xiàn)－=AgI↓AgI的Ksp最小，使溶解平衡AgI(s)Ag＋(aq)＋I(xiàn)－(aq)向左移，所需c(Ag＋)最小(2)AgClAg＋＋Cl－=AgCl↓時(shí)間：40分鐘[A級(jí)基礎(chǔ)鞏固]基礎(chǔ)題Ⅰ1．下列有關(guān)AgCl沉淀的溶解平衡說(shuō)法正確的是()A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解達(dá)平衡后不再進(jìn)行B．AgCl難溶于水，溶液中沒(méi)有Ag＋和Cl－C．上升溫度，AgCl沉淀的溶解度增大D．向AgCl沉淀中加入NaCl固體，AgCl沉淀的溶解度不變解析：難溶物達(dá)到溶解平衡時(shí)沉淀的生成和溶解都不停止，但溶解速率和生成速率相等；沒(méi)有肯定不溶的物質(zhì)；溫度越高，一般物質(zhì)的溶解度越大；向AgCl沉淀中加入NaCl固體，使溶解平衡左移，AgCl的溶解度減小。答案：C2．非結(jié)合膽紅素(UCB)分子中含有羥基，被氧化后(生成羧基)與鈣離子結(jié)合形成膽紅素鈣的反應(yīng)就是一個(gè)沉淀生成的離子反應(yīng)，從動(dòng)態(tài)平衡的角度分析，下列能預(yù)防膽紅素鈣結(jié)石的方法是()A．大量食用純堿可使鈣離子沉淀完全，防止膽紅素鈣結(jié)石生成B．不食用含鈣的食品C．適量服用維生素E、維生素C等抗氧化自由基可預(yù)防膽紅素鈣結(jié)石D．常喝水稀釋鈣離子，溶解沉淀解析：由題意可知，膽紅素鈣結(jié)石的成因是非結(jié)合膽紅素被氧化后與Ca2＋結(jié)合，若降低氧化產(chǎn)物或Ca2＋的濃度，可預(yù)防膽紅素鈣結(jié)石，但人體的體液平衡需維持肯定濃度的Ca2＋故本題選C。答案：C3．已知Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度，且隨pH的上升，F(xiàn)e(OH)3首先析出，為除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋可在加熱攪拌的條件下，加入一種試劑，過(guò)濾后再加入適量鹽酸，這種試劑不行以是()A．NH3·H2O B．MgOC．Mg(OH)2 D．MgCO3解析：MgO消耗Fe3＋水解生成的鹽酸，促使Fe3＋水解生成Fe(OH)3，同時(shí)MgO轉(zhuǎn)化為MgCl2，不會(huì)引入新的雜質(zhì)，即使MgO過(guò)量，由于MgO難溶于水，也不會(huì)引起二次污染。Mg(OH)2和MgCO3原理與MgO相同。答案：A4．室溫時(shí)，M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq)Ksp＝a。[M2＋]＝bmol·L－1時(shí)，溶液的pH等于()A.eq\f(1,2)lgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b,a))) B.eq\f(1,2)lgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,b)))C．14＋eq\f(1,2)lgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,b))) D．14＋eq\f(1,2)lgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b,a)))解析：依據(jù)M(OH)2的Ksp＝[M2＋]·[OH－]2，則溶液中[OH－]＝eq\r(\f(Ksp,[M2＋]))＝eq\r(\f(a,b))，則pH＝－lg[H＋]＝－lgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(10－14÷\r(\f(a,b))))＝－eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(－14－\f(1,2)lg\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,b)))))＝14＋eq\f(1,2)lgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,b)))。答案：C5.已知25℃時(shí)，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，向100mL該條件下的CaSO4飽和溶液中加入400mL0.01mol·L－1Na2SO4溶液，下列敘述正確的是()A．溶液中析出CaSO4固體沉淀，最終溶液中[SOeq\o\al(2－,4)]比原來(lái)的大B．溶液中無(wú)沉淀析出，溶液中[Ca2＋]、[SOeq\o\al(2－,4)]都變小C．溶液中析出CaSO4固體沉淀，溶液中[Ca2＋]、[SOeq\o\al(2－,4)]都變小D．溶液中無(wú)沉淀析出，但最終溶液中[SOeq\o\al(2－,4)]比原來(lái)的大答案：D基礎(chǔ)題Ⅱ6．25℃時(shí)，電離常數(shù)Ka(HF)＝3.6×10－4mol·L－1，溶度積Ksp(CaF2)＝1.46×10－10，Ksp(AgCl)＝4×10－10，Ksp(AgI)＝1.0×10－16。下列說(shuō)法正確的是()A．AgCl不能轉(zhuǎn)化為AgIB．25℃時(shí)，0.1mol·L－1HF溶液pH＝1C．向1L0.1mol·L－1HF溶液中加入1L0.1mol·L－1CaCl2溶液，沒(méi)有沉淀產(chǎn)生D．25℃時(shí)，使AgCl轉(zhuǎn)化為AgI，則加入KI溶液的濃度不低于5×10－12mol·L－1解析：AgI溶解度比AgCl小，所以AgCl能轉(zhuǎn)化為AgI，A錯(cuò)誤；HF為弱酸，不能完全電離，所以常溫下0.1mol·L－1HF溶液pH＞1，B錯(cuò)誤；向1L0.1mol·L－1HF溶液中加入1L0.1mol·L－1CaCl2溶液，Qc(CaF2)＝0.05×0.052＝1.25×10－4＞Ksp(CaF2)＝1.46×10－10，有沉淀生成，C錯(cuò)誤；D中c(Ag＋)＝eq\r(Ksp（AgCl）)＝eq\r(4×10－10)＝2.0×10－5mol·L－1，c(I－)＝eq\f(Ksp（AgI）,c（Ag＋）)＝eq\f(1.0×10－16,2.0×10－5)＝5×10－12mol·L－1，所以加入KI溶液的濃度不低于5×10－12mol·L－1，正確。答案：D7．(1)工業(yè)廢水中常含有肯定量的Cr2Oeq\o\al(2－,7)和CrOeq\o\al(2－,4)，它們會(huì)對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，必需進(jìn)行處理。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＝[Cr3＋]·[OH－]3＝10－32，要使[Cr3＋]降低為10－5mol·L－1，溶液的pH應(yīng)調(diào)至________。(2)在0.10mol·L－1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢?，有淺藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成，當(dāng)溶液的pH＝8時(shí)，[Cu2＋]＝________mol·L－1(Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20)。若在0.1mol·L－1硫酸銅溶液中通入過(guò)量H2S氣體，使Cu2＋完全沉淀為CuS，此時(shí)溶液中的H＋濃度是________mol·L－1。解析：(1)Ksp＝[Cr3＋]·[OH－]3＝10－32，則[OH－]＝eq\r(3,\f(Ksp,[Cr3＋]))＝eq\r(3,\f(10－32,10－5))mol·L－1＝10－9mol·L－1，[H＋]＝eq\f(KW,[OH－])＝eq\f(10－14,10－9)mol·L－1＝10－5mol·L－1，pH＝－lg[H＋]＝－lg10－5＝5。(2)pH＝8時(shí)[OH－]＝10－6mol·L－1，由硫酸銅的溶度積常數(shù)可知：Ksp＝2.2×10－20＝10－12×[Cu2＋]，得[Cu2＋]＝2.2×10－8mol·L－1；使Cu2＋沉淀完全，已知[Cu2＋]＝0.1mol·L－1，依據(jù)反應(yīng)關(guān)系式：Cu2＋～2H＋得[H＋]＝0.2mol·L－1。答案：(1)5(2)2.2×10－80.2[B級(jí)實(shí)力提升]8．已知lg5＝0.7，常溫下，F(xiàn)e(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1×10－5mol·L－1時(shí)就認(rèn)為沉淀完全，設(shè)溶液中CuSO4的濃度為3.0mol·L－1，則Cu(OH)2起先沉淀時(shí)溶液的pH為_(kāi)_____，F(xiàn)e3＋完全沉淀時(shí)溶液的pH為_(kāi)_____，通過(guò)計(jì)算可知pH＝4能達(dá)到除去Fe3＋而不損失Cu2＋的目的，方案______(填“可行”或“不行行”)。解析：3.0mol·L－1CuSO4溶液中：[Cu2＋]＝3.0mol·L－1；依據(jù)Ksp＝[Cu2＋]×[OH－]2＝3.0×10－20，[OH－]2＝eq\f(3.0×10－20,3.0)＝10－20，即[OH－]＝10－10mol·L－1，依據(jù)水溶液中的離子積[H＋]×[OH－]＝10－14，求得[H＋]＝10－4mol·L－1，溶液pH＝4，Cu(OH)2起先沉淀時(shí)溶液的pH為4；殘留在溶液中的離子濃度小于1×10－5mol·L－1時(shí)就認(rèn)為沉淀完全，依據(jù)[Fe3＋]×[OH－]3＝8.0×10－38求得[OH－]＝2×10－11mol·L－1；再依據(jù)[H＋]×[OH－]＝10－14，[H＋]＝5×10－4mol·L－1，則pH＝3.3；通過(guò)計(jì)算可知pH＝4能達(dá)到除去Fe3＋而不損失Cu2＋的目的，方案可行。答案：43.3可行9．以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸所得的酸性廢水中砷元素含量極高，為限制砷的排放，采納化學(xué)沉降法處理含砷廢水，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。表1幾種砷酸鹽的Ksp難溶物KspCa3(AsO4)26.8×10－19AlAsO41.6×10－16FeAsO45.7×10－21表2工廠污染物排放濃度及允許排放標(biāo)準(zhǔn)污染物H2SO4As濃度28.42g·L－11.6g·L－1排放標(biāo)準(zhǔn)pH＝6～90.5mg·L－1回答以下問(wèn)題：(1)該硫酸工廠排放的廢水中硫酸的物質(zhì)的量濃度c(H2SO4)＝________mol·L－1。(2)寫出難溶物Ca3(A