第四單元　沉淀溶解平衡第1課時　沉淀溶解平衡原理基礎(chǔ)鞏固1.下列關(guān)于沉淀溶解平衡的說法正確的是(　　)。A.只有難溶電解質(zhì)才存在沉淀溶解平衡過程B.沉淀溶解平衡過程是可逆的C.在平衡狀態(tài)時,v(溶解)=v(沉淀)=0D.達(dá)到沉淀溶解平衡的溶液不一定是飽和溶液答案:B2.在BaSO4飽和溶液中加入少量BaCl2溶液產(chǎn)生BaSO4沉淀,若以Ksp表示BaSO4的溶度積常數(shù),則平衡后溶液中????????????? (　　)。A.c(Ba2+)=c(S)=(KspB.c(Ba2+)·c(S)>Ksp,c(Ba2+)=c(S)C.c(Ba2+)·c(S)=Ksp,c(Ba2+)>c(S)D.c(Ba2+)·c(S)≠Ksp,c(Ba2+)<c(S)答案:C解析:在BaSO4飽和溶液中加入少量BaCl2溶液,平衡BaSO4(s)Ba2++S左移,此時溶液中c(Ba2+)增大,因此c(Ba2+)>c(S)。由于溫度未發(fā)生改變,所以溶液中c(Ba2+)·c(S)=Ksp。3.下列說法不正確的是(　　)。A.Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)B.由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS沉淀在一定條件下可轉(zhuǎn)化為CuS沉淀C.其他條件不變,離子濃度改變時,難溶電解質(zhì)的Ksp不變D.兩種難溶電解質(zhì)作比較時,Ksp小的溶解能力一定小答案:D解析:溶度積常數(shù)只與電解質(zhì)本身的性質(zhì)和溫度有關(guān),A項正確;由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),在ZnS飽和溶液中加入含Cu2+的溶液,可生成CuS沉淀,B項正確;難溶電解質(zhì)確定時,Ksp只受溫度的影響,與濃度無關(guān),C項正確;對于陰、陽離子的個數(shù)比相同的同類型的難溶電解質(zhì),Ksp的數(shù)值越大,難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越大,對于陰、陽離子的個數(shù)比不同即不同類型的難溶電解質(zhì),不能直接用Ksp的大小比較它們的溶解能力,必須通過計算進(jìn)行比較,D項錯誤。4.已知常溫下CaCO3的Ksp=5.0×10-9,現(xiàn)將濃度為2×10-4 mol·L-1的Na2CO3溶液與CaCl2溶液等體積混合,若要產(chǎn)生沉淀,則所用CaCl2溶液的濃度至少應(yīng)為????????????? (　　)。A.5.0×10-2 mol·L-1 B.2.5×10-5 mol·L-1C.5.0×10-5 mol·L-1 D.1.0×10-4 mol·L-1答案:D解析:由沉淀形成的條件知,要產(chǎn)生沉淀必須滿足:c(Ca2+)·c(C)>5.0×10-9,因等體積混合,混合溶液中,c(C)=1×10-4mol·L-1,c(Ca2+)應(yīng)大于5.0×10-5mol·L-1,則混合前c(CaCl2)至少應(yīng)為1.0×10-4mol·L-1。5.已知:Ksp(CaSO4)=7.1×10-5,Ksp(CaCO3)=5.0×10-9。室溫下,反應(yīng)CaSO4(s)+CCaCO3(s)+S達(dá)到平衡時,下列說法錯誤的是(　　)。A.CaCO3的質(zhì)量不再變化B.溶液中=1.42×104C.增加溶液中C的濃度,平衡右移D.加入少量鹽酸,C的濃度一定減小答案:D解析:沉淀溶解達(dá)到平衡后,v沉淀=v溶解,各離子濃度不變,難溶電解質(zhì)沉淀的質(zhì)量不變,所以CaCO3的質(zhì)量不變,A項正確;溶液中=1.42×104,B項正確;增加溶液中C的濃度,平衡向減弱這種改變的方向移動,即正向移動,C項正確;加入少量鹽酸,但溶液中S濃度不變,由于=1.42×104,故c(C)也不變,D項錯誤。6.Mg(OH)2固體在水中存在下列溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-,欲減少Mg(OH)2固體的量,可以加入少量的(　　)。A.NaOH固體B.NaCl固體C.MgSO4固體D.NaHSO4固體答案:D解析:加NaOH固體,會使c(OH-)增大,平衡左移,Mg(OH)2固體增加,A項錯誤。加NaCl固體,平衡不移動,B項錯誤。加MgSO4固體會使c(Mg2+)增加,平衡左移,Mg(OH)2固體增加,C項錯誤。加NaHSO4固體,發(fā)生中和反應(yīng),c(OH-)減少,平衡右移,Mg(OH)2固體溶解而減少,D項正確。7.已知常溫下Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和Cr的濃度均為0.010 mol·L-1,向該溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液時,三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序為(　　)。A.Cl-、Br-、CrB.Cr、Br-、Cl-C.Br-、Cl-、CrD.Br-、Cr、Cl-答案:C解析:利用沉淀溶解平衡原理,當(dāng)Qc>Ksp時,有沉淀析出。溶液中Cl-、Br-、Cr的濃度均為0.010mol·L-1,向該溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液時,溶解能力小的先滿足Qc>Ksp,有沉淀析出。比較Ksp,AgBr、AgCl同類型,溶解能力:AgBr<AgCl。再比較AgCl、Ag2CrO4沉淀所需c(Ag+),0.010mol·L-1Cl-沉淀時所需c(Ag+)>mol·L-1=1.8×10-8mol·L-1,0.010mol·L-1Cr沉淀時所需c(Ag+)>mol·L-1=×10-5mol·L-1,所以三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序為Br-、Cl-、Cr。8.痛風(fēng)是以關(guān)節(jié)炎反復(fù)發(fā)作及產(chǎn)生腎結(jié)石為特征的一類疾病。研究表明關(guān)節(jié)炎的原因歸結(jié)于在關(guān)節(jié)滑液中形成了尿酸鈉(NaUr)晶體,有關(guān)平衡如下:①HUr(尿酸,aq)Ur-(尿酸根,aq)+H+(aq)　(37 ℃時,Ka=4.0×10-6)②NaUr(s)Ur-(aq)+Na+(aq)(1)37 ℃時,1.0 L水中最多可溶解8.0×10-3 mol尿酸鈉,此溫度下尿酸鈉的Ksp為　。 (2)關(guān)節(jié)炎發(fā)作多在腳趾和手指的關(guān)節(jié)處,這說明溫度降低時,尿酸鈉的Ksp　　　　(填“增大”“減小”或“不變”),生成尿酸鈉晶體的反應(yīng)是　　　　(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。 (3)37 ℃時,某尿酸結(jié)石患者尿液中尿酸分子和尿酸根離子的總濃度為2.0×10-3 mol·L-1,其中尿酸分子的濃度為5.0×10-4 mol·L-1,該病人尿液的c(H+)為　　　　　　　　,pH　　　　　　　　(填“>”“=”或“<”)7。 答案:(1)6.4×10-5(2)減小　放熱(3)1.33×10-6 mol·L-1　<解析:(1)尿酸鈉的Ksp=c(Na+)·c(Ur-)≈8.0×10-3×8.0×10-3=6.4×10-5。(2)由題給信息,關(guān)節(jié)炎是因為關(guān)節(jié)滑液中形成了尿酸鈉晶體,說明反應(yīng)②的平衡向逆反應(yīng)方向移動,Ksp減小。溫度降低,平衡逆向移動,說明生成尿酸鈉晶體的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(3)c(HUr)=5.0×10-4mol·L-1,c(Ur-)=2.0×10-3mol·L-1-5.0×10-4mol·L-1=1.5×10-3mol·L-1,根據(jù)Ka=,c(H+)=mol·L-1≈1.33×10-6mol·L-1。能力提升1.已知某溫度下Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20、Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Cu2+和Fe3+完全以氫氧化物沉淀時的pH分別為6.7和3.2?，F(xiàn)在向pH=0、濃度均為0.04 mol·L-1的Cu2+、Fe3+溶液中加入某一固體,以中和H+調(diào)節(jié)pH(設(shè)溶液體積不變),該過程中Cu2+、Fe3+的濃度與pH關(guān)系正確的是(　　)。答案:B解析:由Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20、Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,0.04mol·L-1的Cu2+、Fe3+溶液,Cu2+開始沉淀時,c(OH-)==7.4×10-10mol·L-1,pH約為4.8,Fe3+開始沉淀時,c(OH-)==10-12mol·L-1,pH=2。所以pH=2時,Fe3+開始沉淀,當(dāng)全部沉淀時,pH為3.2。2.25 ℃時有關(guān)物質(zhì)的顏色和溶度積(Ksp)如下表:物質(zhì)AgClAgBrAgIAg2S顏色白淡黃黃黑Ksp1.8×10-105.4×10-138.5×10-176.3×10-50下列敘述中不正確的是(　　)。A.向AgCl的白色懸濁液中加入0.1 mol·L-1 KI溶液,有黃色沉淀產(chǎn)生B.25 ℃時,AgCl、AgBr、AgI、Ag2S飽和水溶液中Ag+的濃度相同C.25 ℃時,AgCl固體在等物質(zhì)的量濃度NaCl、CaCl2溶液中的溶度積相同D.在5 mL 1.8×10-6 mol·L-1 NaCl溶液中,加入1滴(20滴約為1 mL)1×10-3 mol·L-1 AgNO3溶液,不能產(chǎn)生白色沉淀答案:B解析:由四種物質(zhì)的溶度積常數(shù)可知,溶解度大小關(guān)系為AgCl>AgBr>AgI>Ag2S,故A項正確,B項錯誤;由于溶度積常數(shù)與溫度有關(guān),溫度不變,溶度積常數(shù)不變,C項正確;加入1滴硝酸銀溶液后,可認(rèn)為c(Cl-)保持不變,即c(Cl-)=1.8×10-6mol·L-1,而AgNO3溶液相當(dāng)于稀釋至原體積的100倍,故c(Ag+)=1×10-5mol·L-1,c(Cl-)·c(Ag+)=1.8×10-11<Ksp(AgCl),故沒有沉淀生成,D項正確。3.(雙選)不同溫度(T1和T2)時,硫酸鋇在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,已知硫酸鋇在水中溶解時吸收熱量。下列說法正確的是(　　)。A.T2>T1B.加入BaCl2固體,可使溶液由M點變到P點C.P點時,在T1、T2兩溫度下均有固體析出D.M點和N點的Ksp相等答案:AD解析:因為硫酸鋇在水中溶解時吸收熱量,則溫度升高硫酸鋇的Ksp增大,T2時硫酸鋇的Ksp大于T1時硫酸鋇的Ksp,故T2>T1,A項正確。硫酸鋇溶液中存在著沉淀溶解平衡,M點在平衡曲線上,加入BaCl2,c(Ba2+)增大,平衡左移,c(S)應(yīng)降低,所以不能使溶液由M點變到P點,B項錯誤。在T1時P點溶液的Qc>Ksp,有沉淀析出,在T2時P點溶液的Qc<Ksp,沒有沉淀析出,C項錯誤。Ksp是一常數(shù),溫度不變,Ksp不變,在曲線上的任意一點Ksp都相等,D項正確。4.已知25 ℃時,電離常數(shù)Ka(HF)=6.3×10-4,溶度積常數(shù)Ksp(CaF2)=1.46×10-10?，F(xiàn)向1 L 0.2 mol·L-1 HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L-1 CaCl2溶液,則下列說法中,正確的是(　　)。A.25 ℃時,0.1 mol·L-1 HF溶液的pH=1B.Ksp(CaF2)隨溫度和濃度的變化而變化C.該體系中,Ksp(CaF2)=D.該體系中有CaF2沉淀產(chǎn)生答案:D解析:由HF的電離常數(shù)可知,HF是弱酸,0.1mol·L-1HF溶液中c(H+)<0.1mol·L-1,所以pH>1,A項錯誤。Ksp(CaF2)隨溫度的變化而變化,但不隨溶液濃度的變化而變化,B項錯誤。由Ka(HF)和Ksp(CaF2)的數(shù)據(jù)可知,C項錯誤。溶液混合后,c(HF)=0.1mol·L-1,c(F-)=,c(Ca2+)=0.1mol·L-1,此時c(Ca2+)×c2(F-)=6.3×10-6>Ksp(CaF2),所以有沉淀生成,D項正確。5.用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L-1 NaCl溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關(guān)描述錯誤的是????????????? (　　)。A.根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計算可知Ksp(AgCl)的數(shù)量級為10-10B.曲線上各點的溶液滿足關(guān)系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)C.相同實驗條件下,若改為0.040 0 mol·L-1 NaCl溶液,反應(yīng)終點C移到AD.相同實驗條件下,若改為0.050 0 mol·L-1 NaBr溶液,反應(yīng)終點C向B方向移動答案:C解析:相同實驗條件下,若改為0.0400mol·L-1NaCl溶液,恰好反應(yīng)時,0.0400mol·L-1×50.0mL=0.100mol·L-1·V,V=20mL,故反應(yīng)終點橫坐標(biāo)應(yīng)為20,C項描述錯誤;相同實驗條件下,若改為0.0500mol·L-1NaBr溶液,反應(yīng)終點橫坐標(biāo)不變,由于Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),故反應(yīng)終點縱坐標(biāo)變大,故D項描述正確。6.以粉煤灰(主要成分為Al2O3和SiO2,還含有少量的FeO、Fe2O3等)為原料制備Al2O3的流程如下:(1)“酸浸”時需加入過量的稀硫酸,目的是提高浸取率和　　　　　　;濾渣的主要成分是　　　　　　　　。 (2)“氧化”過程中,加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 　　　　　　。 (3)“提純”過程中,當(dāng)加入NaOH溶液達(dá)到沉淀量最大時,溶液中c(S)∶c(Na+)=　　　　。 答案:(1)抑制Al3+水解(或為后續(xù)反應(yīng)提供H+)　SiO2(2)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O(3)1∶2解析:(1)根據(jù)粉煤灰含有的成分可知,加入硫酸發(fā)生的反應(yīng)是Al2O3+6H+2Al3++3H2O,FeO+2H+Fe2++H2O,Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O,加入硫酸可以提高浸取率和抑制Al3+的水解(或為后續(xù)反應(yīng)提供H+),SiO2不溶于水,也不溶于硫酸,因此濾渣是SiO2。(2)過氧化氫具有強(qiáng)氧化性,能把Fe2+氧化成Fe3+,離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O。(3)加入NaOH溶液,達(dá)到沉淀量最大,發(fā)生反應(yīng):Al3++3OH-Al(OH)3↓,Fe3++3OH-Fe(OH)3↓,此時溶液中溶質(zhì)為Na2SO4,即c(S)∶c(Na+)=1∶2。 

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第四單元 沉淀溶解平衡

版本： 蘇教版 (2019)

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