人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡第四节 沉淀溶解平衡第1课时练习题

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一、选择题
1．在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后的溶液中( C )
A．c(Ba2＋)＝c(SOeq \\al(2－,4))＝kspeq \f(1,2)
B．c(Ba2＋)·c(SOeq \\al(2－,4))>Ksp，c(Ba2＋)＝c(SOeq \\al(2－,4))
C．c(Ba2＋)·c(SOeq \\al(2－,4))＝Ksp，c(Ba2＋)>c(SOeq \\al(2－,4))
D．c(Ba2＋)·c(SOeq \\al(2－,4))≠Ksp，c(Ba2＋)解析：BaSO4饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)加入少量BaCl2后，Ba2＋浓度增大，c(SOeq \\al(2－,4))减小，Ksp＝c(Ba2＋)·c(SOeq \\al(2－,4))保持不变，所以C项正确。
2．已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是( C )
A．AgCl>AgI>Ag2CrO4
B．AgCl>Ag2CrO4>AgI
C．Ag2CrO4>AgCl>AgI
D．Ag2CrO4>AgI>AgCl
解析：设Ag2CrO4饱和溶液中Ag＋的浓度为x，则CrOeq \\al(2－,4)的浓度为0.5 x，则有Ksp(Ag2CrO4)＝x2×0.5 x＝0.5 x3＝2.0×10－12，则有x＝eq \r(3,2×10－12)≈1×10－4，因为AgCl饱和溶液中c(Ag＋)＝eq \r(1.8×10－10)≈1×10－5，所以Ag2CrO4＞AgCl，化学式相似的AgCl和AgI的Ksp越小，c(Ag＋)越小，即AgCl＞AgI，Ag＋浓度大小顺序为Ag2CrO4＞AgCl＞AgI，故选C。
3．磷酸钙用于制造乳色玻璃、陶瓷、涂料、媒染剂、药物、肥料、家畜饲料添加剂、糖浆澄清剂、塑料稳定剂等。磷酸钙容易形成结石。
已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中c(Ca2＋)＝2.0×10－6 ml·L－1，c(POeq \\al(3－,4))＝2.0×10－6ml·L－1，则Ca3(PO4)2的Ksp为( B )
A．2.0×10－29 B．3.2×10－29
C．6.3×10－18 D．5.1×10－27
解析：Ca3(PO4)2的饱和溶液中存在Ca3(PO4)2(s)3Ca2＋(aq)＋2POeq \\al(3－,4)(aq)，c(Ca2＋)＝2.0×10－6ml·L－1，c(POeq \\al(3－,4))＝2.0×10－6ml·L－1，则Ksp[Ca3(PO4)2]＝(2.0×10－6ml·L－1)3×(2.0×10－6ml·L－1)2＝3.2×10－29。故选B。
4．在25 ℃时，FeS的Ksp＝6.3×10－18，CuS的Ksp＝6.3×10－36，ZnS的Ksp＝1.6×10－24。常温时下列有关说法中正确的是( B )
A．饱和CuS溶液中Cu2＋的浓度为6.3×10－36ml·L－1
B．25 ℃时，FeS的溶解度大于CuS的溶解度
C．向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有FeS沉淀生成
D．向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体，ZnS的Ksp变大
解析：饱和CuS溶液中Cu2＋的浓度为eq \r(6.3×10－36)ml·L－1，故A错误；由FeS的Ksp＝6.3×10－18、CuS的Ksp＝6.3×10－36可知，FeS的溶解度大于CuS的溶解度，故B正确；ZnS的Ksp＝1.6×10－24，向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有ZnS沉淀生成，故C错误；向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体，平衡逆向移动，但温度不变，ZnS的Ksp不变，故D错误。
5．已知常温下Ksp(AgCl)＝1.80×10－10、Ksp(AgI)＝8.5×10－17，下列说法中正确的是( C )
A．AgCl、AgI的各自饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序为AgI>AgCl
B．AgI悬浊液中加入少量KI粉末，平衡AgI(s)Ag＋(aq)＋I－(aq)向左移动，溶液中离子的总浓度会减小
C．向浓度均为0.01 ml·L－1的KCl和KI的混合溶液中滴加AgNO3溶液，当Cl－开始沉淀时，溶液中I－的浓度为4.72×10－9ml·L－1
D．将足量的AgCl分别放入下列物质中：①20 mL 0.01 ml·L－1 KCl溶液；②10 mL 0.02 ml·L－1 CaCl2溶液；③30 mL 0.05 ml·L－1AgNO3溶液，AgCl的溶解度由大到小的顺序为③>②>①
二、非选择题
6．变色镜片是在普通玻璃中加入了适量的溴化银和氧化铜的微晶粒。AgBr、AgI分别是难溶于水的淡黄色固体、黄色固体，已知常温下，AgBr的Ksp＝5.4×10－13、AgI的Ksp＝8.5×10－17。
(1)现向含有AgI的饱和溶液中：
①加入AgNO3固体，则c(I－)__变小__(填“变大”“变小”或“不变”，下同)；
②若加入更多的AgI固体，则c(Ag＋)__不变__；
③若加入AgBr固体，则c(I－)__变小__；而c(Ag＋)__变大__。
(2)有关难溶盐的溶度积及溶解度(与AgBr、AgI无关)，有以下叙述，其中正确的是__B、E__。
A．两种难溶盐电解质，其中Ksp小的溶解度一定小
B．向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时，AgCl的溶度积不变，其溶解度也不变
C．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
D．溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子，则Ksp小的一定先生成沉淀
E．难溶盐电解质的Ksp和温度有关
F．同离子效应(加入与原电解质具有相同离子的物质)，使难溶盐电解质的溶解度变小，也使Ksp变小
解析：本题主要考查沉淀的转化。
(1)①加入AgNO3固体，使c(Ag＋)增大，AgI溶解平衡向左移动，c(I－)变小。②加入更多的AgI固体，仍是该温度下的饱和溶液，各离子浓度不变。③因AgBr的溶解度大于AgI的溶解度，所以加入AgBr固体时，使c(Ag＋)变大，而使AgI的溶解平衡向生成AgI的方向移动，c(I－)变小。
(2)A项中只有相同类型的难溶电解质，Ksp越小，溶解度越小，不同类型的难溶电解质不能根据Ksp判断溶解度的大小，A错误；B项中因温度不变，故再次达到平衡时，Ksp与溶解度均不变，B正确；Ksp是各离子浓度的幂之积，C错误；D项中生成沉淀的先后还与离子的浓度有关，D错误；E正确；同离子效应不会改变Ksp，F错误。
7．Ⅰ.已知：Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2.2×10－20。当溶液中各种离子的浓度幂的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之固体溶解。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.022 ml·L－1，如果生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于__5__。
(2)要使0.22 ml·L－1 CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为__6__。
Ⅱ.向50 mL 0.018 ml·L－1 AgNO3溶液中，加入50 mL 0.02 ml·L－1稀盐酸，生成了沉淀。如果溶液中c(Ag＋)和c(Cl－)的乘积是一个常数，Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1×10－10，则：
(1)生成沉淀后溶液中c(Ag＋)是__1×10－7ml·L－1__。
(2)沉淀生成后溶液的pH是__2__。
B 级·能力提升练
一、不定项选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1．已知常温下CaCO3的Ksp＝3.4×10－9，CaSO4的Ksp＝4.9×10－5，将CaCO3与CaSO4的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓CaCl2溶液，下列说法正确的是( C )
A．只产生CaCO3沉淀
B．产生等量的CaCO3和CaSO4沉淀
C．产生的CaSO4沉淀更多
D．产生的CaCO3沉淀更多
解析：二者都是AB型钙盐，其溶度积常数越大溶解度越大，将CaCO3与CaSO4的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓CaCl2溶液，溶度积常数大的物质生成的沉淀越多，根据题干信息知，溶度积常数：CaCO32．在T ℃时，铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中不正确的是( BC )
A．T ℃时，在Y点和Z点Ag2CrO4的Ksp相等
B．向饱和Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4，能使溶液由Y点变为X点
C．T ℃时，Ag2CrO4的Ksp为1×10－8
D．图中a＝eq \r(2)×10－4
解析：一种物质的Ksp只与温度有关，A正确；向饱和Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4后，沉淀溶解平衡向左移动，导致c(Ag＋)减小，而图像中由Y点变成X点的过程中，c(Ag＋)保持不变，B不正确；T ℃时，Ag2CrO4的Ksp＝c(CrOeq \\al(2－,4))·c2(Ag＋)＝(1×10－5)×(1×10－3)2＝1×10－11，C错误；温度不变，Ksp＝c(CrOeq \\al(2－,4))·c2(Ag＋)＝(1×10－5)×(1×10－3)2＝5×10－4×a2，解得a＝eq \r(2)×10－4，D正确。
3．常温下有关物质的溶度积如下，下列说法不正确的是( BD )
A．常温下，除去NaCl溶液中的MgCl2杂质，选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好
B．常温下，除去NaCl溶液中的CaCl2杂质，选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好
C．向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c(Mg2＋)：c(Fe3＋)＝2×1021
D．无法利用Ca(OH)2制备NaOH
解析：Ksp[Mg(OH)2]Ksp(CaCO3)，所以用Na2CO3溶液可使Ca2＋沉淀更完全，B错误；pH＝8即c(OH－)＝1×10－6ml·L－1，当两种沉淀共存时，有eq \f(cMg2＋·c2OH－,cFe3＋·c3OH－)＝eq \f(Ksp[MgOH2],Ksp[FeOH3])，代入数据，则有上述结果，C正确；制备NaOH可用下述反应实现：Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH，D错误。
4．已知：pAg＝－lgc(Ag＋)，Ksp(AgCl)＝1×10－12。如图是向10 mL AgNO3溶液中逐滴加入0.1 ml·L－1的NaCl溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是( AB )
A．原AgNO3溶液的物质的量浓度为1 ml·L－1
B．图中x点的坐标为(100,6)
C．图中x点表示溶液中Ag＋恰好被完全沉淀(浓度为0)
D．若把0.1 ml·L－1 NaCl溶液换成0.1 ml·L－1NaI溶液，则图像在终点后变为虚线部分
解析：加入NaCl之前，pAg＝0，所以c(AgNO3)＝1 ml·L－1，A正确；由于x点c(Ag＋)＝10－6ml·L－1，所以Ag＋视为沉淀完全(但浓度不为0)，则加入的NaCl的物质的量n(NaCl)＝n(AgNO3)＝0.01 L×1 ml·L－1＝0.01 ml，所以V(NaCl)＝eq \f(0.01 ml,0.1 ml·L－1)＝100 mL，B正确，C错误；若把NaCl换成NaI，由于Ksp(AgI)更小，所以恰好反应时c(Ag＋)更小，pAg更大，与图像不符，D错误。
二、非选择题
5．已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39，Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10－33。
(1)①25 ℃时，向浓度均为0.1 ml·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__Cu(OH)2__(填化学式)沉淀。
②将MgCl2、AlCl3的混合溶液(A)与过量氨水(B)反应，为使Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入__B__(填“A“或“B“)，再滴加另一反应物。
(2)①25 ℃时，Fe3＋发生水解反应Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，该反应的平衡常数为__3.57×10－4__。
②25 ℃时，若向FeCl3溶液中加入一定量的石灰水来调节溶液的pH，可得到红褐色沉淀。若调节后溶液的pH为5，则溶液中Fe3＋的浓度为__2.8×10－12ml·L－1__。
(3)溶液中金属离子的物质的量浓度低于1.0×10－5 ml·L－1时，可认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe3＋恰好完全沉淀时，测得c(Al3＋)＝0.2 ml·L－1，此时所得沉淀中__不含有__(填“含有”或“不含有”)Al(OH)3。
解析：(1)①因为Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]，生成Cu(OH)2所需要的c(OH－)小于生成Mg(OH)2所需要的c(OH－)，因此先生成Cu(OH)2沉淀。
②若要使Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，则应先加入氨水。
(2)①K＝eq \f(c3H＋,cFe3＋)＝eq \f(c3H＋·c3OH－,cFe3＋·c3OH－)＝eq \f(K\\al(3,w),Ksp[FeOH3])＝eq \f(1.0×10－143,2.8×10－39)≈3.57×10－4。②pH＝5时，c(Fe3＋)＝eq \f(2.8×10－39,10－93)ml·L－1＝2.8×10－12ml·L－1。
(3)Fe3＋恰好完全沉淀时，c3(OH－)＝eq \f(2.8×10－39,1.0×10－5)ml3·L－3＝2.8×10－34ml3·L－3，c(Al3＋)·c3(OH－)＝0.2×2.8×10－34ml4·L－4＝5.6×10－356．痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病。
关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体，有关平衡如下：
①HUr(尿酸，aq)Ur－(尿酸根，aq)＋H＋(aq)(37 ℃时，Ka＝4.0×10－6)
②NaUr(s)Ur－(aq)＋Na＋(aq)
(1)37 ℃时，1.0 L水中最多可溶解8.0×10－3ml尿酸钠，此温度下尿酸钠的Ksp为__6.4×10－5__。
(2)关节炎发作多在脚趾和手指的关节处，这说明温度降低时，尿酸钠的Ksp__减小__(填“增大”“减小”或“不变”)，生成尿酸钠晶体的反应是__放热__(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)37 ℃时，某尿酸结石病人尿液中尿酸分子和尿酸根离子的总浓度为2.0×10－3ml·L－1，其中尿酸分子的浓度为5.0×10－4ml·L－1，该病人尿液的c(H＋)为__1.33×10－6 ml·L－1__，pH__＜__7(填“>”“＝”或“<”)。
解析：(1)尿酸钠的Ksp＝c(Na＋)·c(Ur－)＝8.0×10－3×8.0×10－3＝6.4×10－5。
(2)由题给信息，关节炎是因为形成了尿酸钠晶体，说明②的平衡向逆反应方向移动，Ksp减小。温度降低，平衡逆向移动，说明生成尿酸钠晶体的反应是放热反应。
(3)c(HUr)＝5.0×10－4ml·L－1，c(Ur－)＝2.0×10－3ml·L－1－5.0×10－4ml·L－1＝1.5×10－3ml·L－1，根据：
Ka＝eq \f(cH＋×cUr－,cHUr)，c(H＋)＝eq \f(4.0×10－6×5.0×10－4,1.5×10－3)ml·L－1≈1.33×10－6ml·L－1。
Ksp
3.4×10－9
6.8×10－6
4.68×10－6
5.6×10－12
2.8×10－39
物质
CaCO3
MgCO3
Ca(OH)2
Mg(OH)2
Fe(OH)3