课时跟踪检测二十七难溶电解质的溶解平衡
(时间：45分钟满分：100分)
一、选择题(每小题6分，共60分)
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，生成沉淀的速率和沉淀溶解的速率相等
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：沉淀溶解平衡符合一般平衡的特点，反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系，A项错误；平衡时，沉淀的生成速率与溶解速率相等，B项正确；平衡时，离子浓度不再变化，但不一定相等，C项错误；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，故平衡不移动，D 项错误。
答案：B
2．(2017届保定市高阳中学月考)对饱和AgCl溶液(有AgCl固体存在)进行下列操作后c(Ag＋)减小而K sp(AgCl)均保持不变的是( )
A．加热B．加水稀释
C．滴加少量1 mol/L盐酸D．滴加少量1 mol/L AgNO3溶液
解析：含AgCl饱和溶液中，存在＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH>0，加热沉淀溶解平衡正向移动，c(Ag＋)增大，K sp(AgCl)也增大，A项不符合题意；加水稀释，由于饱和AgCl溶液中有AgCl固体存在，加水AgCl固体溶解，该溶液仍为饱和溶液，c(Ag＋)不变，B项不符合题意；滴加少量1 mol/L盐酸，c(Cl －)增大，沉淀溶解平衡逆向移动，c(Ag＋)减小，由于温度不变，K
sp(AgCl)保持不变，C项符合题意；滴加少量1 mol/L AgNO3，溶液c(Ag＋)增大，D项不符合题意。
答案：C
3．(2017届玉溪第一中学月考)物质间的反应有时存在竞争反应，几种溶液的反应情况如下：
(1)CuSO4＋Na2CO3
主要：Cu2＋＋CO2－3＋H2O―→Cu(OH)2↓＋CO2↑
次要：Cu2＋＋CO2－3―→CuCO3↓
(2)CuSO4＋Na2S
主要：Cu2＋＋S2－―→CuS↓
次要：Cu2＋＋S2－＋2H2O―→Cu(OH)2↓＋H2S↑
下列几种物质的溶解度大小的比较中，正确的是( )
A．Cu(OH)2>CuCO3>CuS B．CuS>Cu(OH)2>CuCO3
C．CuS 解析：在发生离子反应时，转化为更难溶的物质，离子浓度减小的程度大，故可判断溶解度大小关系 为CuS 答案：C 4．25 ℃时，K sp (AgCl)＝1.56×10 －10 ，K sp (Ag 2CrO 4)＝9.0×10 －12 ，下列说法正确的是( ) A ．向同浓度的Na 2CrO 4和NaCl 混合溶液中滴加AgNO 3溶液，AgCl 先析出 B ．向AgCl 饱和溶液中加入NaCl 晶体，有AgCl 析出且溶液中c (Cl － )＝c (Ag ＋ ) C ．AgCl 和Ag 2CrO 4共存的悬浊液中， c －c 2－4 ＝1.56×10－10 9.0×10 －12 D ．向Ag 2CrO 4悬浊液中加入NaCl 浓溶液，Ag 2CrO 4不可能转化为AgCl 解析：向AgCl 饱和溶液中加入NaCl 晶体，c (Cl － )>c (Ag ＋ )，B 选项错误；AgCl 和Ag 2CrO 4共存的悬浊 液中， c －c 2－4＝c －c 2＋c 2 ＋ c 2－4＝1.56×10－10×c ＋ 9.0×10 －12 ，C 选项错误；向Ag 2CrO 4悬浊液中加 入NaCl 浓溶液，Ag 2CrO 4能转化为AgCl ，D 选项错误。 答案：A 5．(2017届湖北枣阳市白水高级中学模拟)室温时，盐酸和硫酸的混合溶液20 mL ，向混合物中逐滴加入0.05 mol·L －1 Ba(OH)2溶液时，生成的沉淀BaSO 4和pH 的变化关系如图所示(不考虑溶液混合时体积的变化)。下列说法正确的是( ) A ．图中A 点对应溶液的pH ：a ＝1 B ．生成沉淀的最大值m ＝2.33 g C ．原混合液中盐酸的浓度为0.1 mol·L －1 D ．当V ＝10 mL 时，发生反应的离子方程式为Ba 2＋ ＋SO 2－ 4===BaSO 4↓ 解析：由图知消耗60 mL Ba(OH)2溶液呈中性，n (H ＋ )＝n (OH － )＝0.05 mol·L －1 ×2×60×10－3 L ＝6×10 －3 。消耗20 mL Ba(OH)2溶液时沉淀最多，n (BaSO 4)＝0.05 mol·L －1×20×10－3 L ＝10－3 mol ，m ＝10－3 mol×233 g/mol＝0.233 g ，B 项错误；A 点c (H ＋ )＝6×10－3 mol －0.05×2×20×10－3 mol 40×10－3 L ＝0.1 mol/L ，pH ＝1，A 项正确；原混合溶液中盐酸的浓度为0.2 mol·L －1 ，C 项错误；V ＝10 mL 时溶液中H ＋ 与OH － 也发生反应，离子方程式为Ba 2＋ ＋2OH － ＋2H ＋ ＋SO 2－ 4===BaSO 4↓＋2H 2O ，D 项错误。 答案：A 6．(2017届天津一中月考)自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO 4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS 或PbS ，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是( ) A ．CuS 的溶解度大于PbS 的溶解度 B．原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性 C．CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2＋＋S2－===CuS↓ D．整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应 解析：由转化关系知CuS的溶解度小于PbS的溶解度，A项错误；原生铜的硫化物具有还原性，铜蓝(CuS)也具有还原性，B项错误；CuSO4与ZnS反应的离子方程式为Cu2＋＋ZnS===CuS＋Zn2＋，C项错误；只有D项正确。 答案：D 7．下列说法正确的是( ) A．常温下向CaCO3悬浊液中通入CO2，K sp值变大 B．用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀比用水洗涤损耗BaSO4小 C．在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(Ba2＋)增大 D．物质的溶解度随温度的升高而增加，物质的溶解都是吸热的 解析：K sp值只与温度有关，常温下向CaCO3悬浊液中通入CO2，K sp值不变，A项错误；稀硫酸中含有较多SO2－4，使BaSO42＋(aq)＋SO2－4(aq)平衡逆向移动，故用稀硫酸洗涤BaSO4沉淀比用水洗涤损耗小，B 项正确；在含有BaSO 4沉淀的溶液中存在BaSO4的溶解平衡：BaSO42＋(aq)＋SO2－4(aq)，加入Na2SO4固体使溶液中c(SO2－4)增大，溶解平衡逆向移动，c(Ba2＋)减小，C项错误；物质的溶解有的吸热，有的放热，如Ca(OH)2的溶解过程为放热，且其溶解度随温度升高而降低，D项错误。 答案：B 8．如图是碳酸钙(CaCO3)在25 ℃和100 ℃两种情况下，在水中的沉淀溶解平衡曲线。下列有关说法正确的是( ) A．CaCO 32＋(aq)＋CO2－3(aq) ΔH<0 B．a、b、c、d四点对应的溶度积K sp相等 C．25 ℃时，CaCO3的K sp＝2.8×10－9mol2·L－2 D．温度不变，挥发水分，可使溶液由a点变到c点 解析：由图象可知，100 ℃时碳酸钙的溶度积大于25 ℃时的溶度积，故其溶解过程吸热，即ΔH>0，A项错误；K sp仅与温度有关，但a、d点温度不确定，B项错误；25 ℃时K sp＝c(Ca2＋)·c(CO2－3)＝2.0×10－5mol·L－1×1.4×10－4mol·L－1＝2.8×10－9mol2·L－2，C项正确；挥发水分，c(Ca2＋)、c(CO2－ 3)均增大，而a点到c点，c(Ca2＋)不变，D项错误。 答案：C 9．已知25 ℃时，下表为几种常见物质的溶度积常数，下列有关说法不正确的是( ) A 2 B ．将等浓度的NaCl 、NaBr 、NaI 溶液等体积混合后，向溶液中加入AgNO 3溶液，首先析出AgI 沉淀 C ．Ag 2S 、CuS 、FeS 溶解度依次增大 D ．将FeS 加入较浓的CuSO 4溶液中，会有CuS 生成 解析：由于CuS 的溶度积常数很小，故除去工业废水中的Cu 2＋ 可选用Na 2S 作沉淀剂，A 项正确；由于AgI 的溶度积常数小，故首先析出的是AgI 沉淀，B 项正确；一般来说，对于类型相同的物质来说，溶解度越大，溶度积常数越大，但对于类型不同的物质，溶解度大的，溶度积常数不一定大，如K sp (Ag 2S)＝c 2 (Ag ＋ )·c (S 2－ )，K sp (CuS)＝c (Cu 2＋ )·c (S 2－ )，K sp (FeS)＝c (Fe 2＋ )·c (S 2－ )。通过计算可知溶解度 S (FeS)>S (Ag 2S)>S (CuS)，C 项错误；FeS 在溶液中存在沉淀溶解平衡，当将FeS 加入较浓的CuSO 4溶液中， FeS 溶解电离产生的S 2－ 与溶液中Cu 2＋ 的浓度的乘积大于K sp (CuS)时，会有CuS 沉淀生成，D 项正确。 答案：C 10．(2017届济宁模拟)还原沉淀法是处理含铬(含Cr 2O 2－ 7和CrO 2－ 4)工业废水的常用方法，过程如下：CrO 2－ 4 ――→H ＋ 转换Cr 2O 2－7――→Fe 2＋ 还原Cr 3＋――→OH － 沉淀 Cr(OH)3↓，已知转化过程中反应为：2CrO 2－4(aq)＋2H ＋(aq)===Cr 2O 2－7(aq)＋H 2O(l)。转化后所得溶液中铬元素含量为28.6 g·L －1，CrO 2－4有10/11转化为Cr 2O 2－ 7。下列说法不正确的是( ) A ．若用绿矾(FeSO 4·7H 2O)(M ＝278)作还原剂，处理1 L 废水，至少需要917.4 g B ．溶液颜色保持不变，说明上述可逆反应达到平衡状态 C ．常温下转换反应的平衡常数K ＝1×1014 ，则转化后所得溶液的pH ＝6 D ．常温下K sp [Cr(OH)3]＝1×10－32 ，要使处理后废水中c (Cr 3＋)降至1×10－5mol·L －1 ，应调溶液的pH ＝5 解析：在1升废水中＋6价的铬的物质的量为28.6/52＝0.55 mol ，根据氧化还原反应中电子得失数目相等可知道，氧化硫酸亚铁的物质的量为3×0.55＝1.65 mol ，质量为1.65×278＝458.7 g ，A 项错误；Cr 2O 2－ 7为橙色，CrO 2－ 4为黄色，若颜色不变，说明反应达到平衡，B 项正确；根据化学平衡常数公式c (CrO 2－ 4)＝28.6÷52÷1＝0.55 mol·L －1，c (Cr 2O 2－7)＝12c (CrO 2－4)×1011 ＝0.25 mol·L －1 ，再由平衡常数公式K ＝ c 2O 2－7 c 2 2－ 4c 2＋ ＝1×1014，可以得到c (H ＋)＝10－6 mol ·L －1，C 项正确；c (Cr 3＋)·c 3(OH －)＝1×10－ 32 ，c 3 (OH － )＝1×10 －32 ÷(1×10－5 )＝1×10 －27 ，c (OH － )＝1×10－9 mol·L －1 ，c (H ＋ )＝10－5 mol·L －1 ，pH ＝5， D 正确。 答案：A 二、非选择题(共40分) 11．(10分)根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题： (1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中c(CO2－3)＝10－3mol·L－1，则Ca2＋是否沉淀完全？________(填“是”或“否”)。[已知c(Ca2＋)≤10－5mol·L－1时可视为沉淀完全；K sp(CaCO3)＝4.96×10－9] (2)已知：25 ℃时，K sp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下： 25 ℃时，在2。 (3)向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mo l·L－1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl的K sp＝1.0×10－10，忽略溶液的体积变化，请计算： ①完全沉淀后，溶液中c(Ag＋)＝________。 ②完全沉淀后，溶液中pH＝________。 ③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL 0.001 mol·L－1的盐酸，是否有白色沉淀生成？________(填“是”或“否”)。 解析：(1)根据K sp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO2－3)＝4.96×10－9，得c(Ca2＋)＝4.96×10－9 10－3 mol·L－1＝ 4.96×10－6mol·L－1<10－5mol·L－1，可视为沉淀完全。 (2)设Mg(OH)2饱和溶液中c(OH－)为x mol·L－1，则0.5x3＝5.6×10－12，x>1×10－4，c(H＋)<1×10－10 mol·L－1，pH>10，溶液为蓝色。 (3)①反应前，n(Ag＋)＝0.018 mol·L－1×0.05 L＝0.9×10－3 mol，n(Cl－)＝0.020 mol·L－1×0.05 L ＝1×10－3 mol；反应后剩余的Cl－为0.1×10－3 mol，则混合溶液中，c(Cl－)＝1.0×10－3mol·L－1，c(Ag ＋)＝K sp(AgCl)/ c(Cl－)＝1.0×10－7mol·L－1。②H＋没有参与反应，完全沉淀后，c(H＋)＝0.010 mol·L－1，pH＝2。③因为加入的盐酸中c(Cl－)和反应后所得溶液中的c(Cl－)相同，c(Cl－)没有改变，c(Ag＋)变小，所以Q c＝c(Ag＋)·c(Cl－) 答案：(1)是 (2)蓝色 (3)①1.0×10－7mol·L－1②2③否 12．(16分)海水矿物质中镁的含量仅次于氯和钠，居第三位。由于对镁的需求非常巨大，很多沿海国家都建有大型海水提镁工厂，有关物质的K sp如表所示，请回答下列问题。 (1)3填“能”或“不 能”)，其原因是________________________________。 (2)实际生产中是把Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀，而不是转化为MgCO3沉淀，其理由是_______；请你推测应将贝壳进行怎样的加工处理：______________。 (3)某同学在实验室条件下模拟该生产过程，在加试剂时，误将纯碱溶液加入海水中，他思考了一下，又在得到的混合体系中加入过量的烧碱溶液，你觉得他________(填“能”或“不能”)将Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀，理由是__________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)过滤出Mg(OH)2沉淀后，用试剂________(填化学式)将其溶解，选择该试剂的理由是________________________________________________________。 解析：(1)CaCO3和MgCO3的组成中阴、阳离子个数比相同，从K sp看，CaCO3的溶解能力比MgCO3的小，所以不能直接加贝壳粉末使Mg2＋转化为MgCO3沉淀。 (2)MgCO3的溶度积比Mg(OH)2的溶度积大，所以应把Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀，即应把贝壳研磨、煅烧、加水制成石灰乳[Ca(OH)2]。 (3)由沉淀的转化知，烧碱电离产生的OH－能与MgCO3溶解产生的Mg2＋生成溶解度更小的Mg(OH)2沉淀，使MgCO3的沉淀溶解平衡不断向右移动。 (4)盐酸电离的H＋与Mg(OH)2溶解产生的OH－结合生成水，使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡不断向右移动。 答案：(1)不能MgCO3的溶度积比Ca CO3的溶度积大，直接加贝壳粉末得不到MgCO3沉淀 (2)为使Mg2＋沉淀完全，应将Mg2＋转化为溶解度更小的Mg(OH)2研磨、煅烧、加水制成石灰乳 (3)能烧碱电离产生的OH－能结合MgCO3溶解产生的Mg2＋生成溶解度更小的Mg(OH)2沉淀，使MgCO3的沉淀溶解平衡不断向右移动 (4)HCl 盐酸电离的H＋与Mg(OH)2溶解产生的OH－结合生成水，使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡不断向右移动 13．(14分)工业上用重晶石(BaSO4)制备BaCO3的常用方法主要有高温煅烧还原法，沉淀转化法等。高温煅烧还原法的工艺流程可简单表示如下： 重晶石矿粉 ――→ ↓焦炭 煅烧BaS等――→ ↓水 过滤溶液――→ ↓通CO2 过滤BaCO3 (1)若“煅烧”时产生一种有毒的还原性气体，则反应的化学方程式为__________。 (2)工业上煅烧重晶石矿粉时，为使BaSO4得到充分的还原和维持反应所需的高温，应采取的措施是________。 a．加入过量的焦炭，同时通入空气 b．设法将生成的BaS及时移出 (3)在第一次过滤后洗涤，检验是否洗涤干净的试剂最好是________。 (4)沉淀转化法制备BaCO3，可用饱和Na2CO3溶液将BaSO4转化为BaCO3： BaSO4(s)＋CO2－3(aq)BaCO3(s)＋SO2－4(aq) 则：①在实验室将少量BaSO 4固体全部转化为BaCO 3的实验操作方法与步骤为_______________________________________。 ②与高温煅烧还原法相比，沉淀转化法的优点主要有________________。 ③已知：K sp (BaCO 3)＝2.40×10－9 ，K sp (BaSO 4)＝1.20×10 －10 。现欲用沉淀转化法将BaSO 4转化为BaCO 3， 该反应的平衡常数为________。如用1.00 L 0.210 mol·L －1 Na 2CO 3溶液处理，试计算BaSO 4被转化的质量：________(结果保留3位有效数字)。 解析：(1)根据题中信息，BaSO 4与C 的高温下发生氧化还原反应，生成BaS 和CO ，硫元素由＋6价降低为－2价，碳元素由0价升高到＋2价，根据化合价升高降低总数相等及原子守恒，配平该反应方程式为BaSO 4＋4C=====高温 BaS ＋4CO↑。(2)加入过量的焦炭，同时通入空气，碳与氧气反应，该反应放出热量，提供反应所需能量，焦炭过量不仅能使硫酸钡被充分还原，还能维持反应所需的高温，a 项正确；硫化钡是固体，固体物质的浓度是常数，将生成的硫化钡及时移走，不能使平衡向正反应方向移动，b 项错误。(3)硫化钡是强碱弱酸盐，能溶于水，在水溶液中水解生成Ba(OH)2和H 2S ，过量的焦炭或未完全反应的硫酸钡难溶于水，过滤所得滤渣的主要成分是焦炭或硫酸钡等物质，滤渣能吸附钡离子、氢氧根离子，可检验Ba 2 ＋ 或OH － 是否存在来判断沉淀是否洗涤干净。取最后一次洗涤液少许于试管中，滴入少量稀硫酸，若产生白 色沉淀，说明沉淀未洗涤干净，反之则洗涤干净。(4)①根据浓度对平衡移动的影响规律，增大CO 2－ 3浓度，可以使沉淀溶解平衡右移，则设计的实验方案为将适量饱和Na 2CO 3溶液加入BaSO 4固体中，充分搅拌、静置、弃去上层清液，如此操作，多次反复直到BaSO 4全部转化为BaCO 3。②高温煅烧法需要消耗能量，产生有毒的CO 气体等，步骤多；而沉淀转化法节约能源，环保，操作步骤少等。③设转化的BaSO 4的物质的量为x ，则CO 2－ 3变化的浓度为x mol·L －1 ，根据反应BaSO 4(s)＋CO 2－ 3 3 (s)＋SO 2－ 4(aq)，平衡时 CO 2－3 的浓度为(0.210－x )mol·L －1 ，SO 2－4 的浓度为x mol·L －1 ，K ＝ c 2－4c 2－3 ＝ K sp 4K sp 3 ，则x 0.210－x ＝ 1.20×10－10 2.40×10 －9，解得x ＝0.01，m (BaSO 4)＝0.01 mol×233 g·mol －1 ＝2.33 g 。 答案：(1)BaSO 4＋4C=====高温 BaS ＋4CO↑ (2)a (3)H 2SO 4 (4)①将适量饱和Na 2CO 3溶液加入BaSO 4固体中，充分搅拌，静置，弃去上层清液，如此操作，反复多次直到BaSO 4固体全部转化为BaCO 3 ②节能、环保等 ③5×10－2 2.33 g
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