高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡导学案及答案

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3.4 沉淀溶解平衡-同步学习必备知识
3.4 沉淀溶解平衡



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，沉淀的速率和溶解的速率相等
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
2．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

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不能使溶液由Y点变为X点
C．图中a＝×10－4
D．T ℃时，Ag2CrO4的Ksp为1×10－8

3．在有固态CaCO3存在的饱和溶液中，存在着如下平衡CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO (aq)，加入下列溶液能使CaCO3质量增加的是
A．CaCl2溶液 B．KNO3溶液 C．NH4Cl溶液 D．NaCl溶液
4．已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH-(aq)　ΔHc(SO)
B．c(Ba2＋)＝c(SO)＝
C．c(Ba2＋)·c(SO)>Ksp，c(Ba2＋)＝c(SO)
D．c(Ba2＋)·c(SO)≠Ksp，c(Ba2＋)Ksp(AgOH)，故氨水能使AgCl溶解
17．在水中存在着沉淀溶解平衡： Cu(OH)2Cu2+(aq)+2OH-(aq)，在常温下， Ksp=2.2×10-20mol3·L-3。某溶液中，，在常温下如果要生成沉淀，需要向溶液中加入碱来调节pH（溶液体积变化可忽略），使溶液的pH大于（    ）
A．2 B．3 C．4 D．5
18．向50 mL 0.018 mol·L-1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L-1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp=1.0×10-10，忽略溶液混合后体积的变化，请计算：
(1)完全沉淀后，溶液中=_______。
(2)完全沉淀后，溶液的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”)。
(4)该温度下，AgCl饱和溶液的密度为1 g/cm3，则该温度下，AgCl在水中的溶解度约为_______ g。
19．已知氨水与醋酸的电离程度在同温同浓度下相等，溶有一定量氨的氯化铵溶液呈碱性。现向少量的Mg(OH)2悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液，固体完全溶解。
甲同学的解释是：
Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)  ①
NH+H2ONH3·H2O+H+ ②
H++OH-H2O  ③
由于NH水解显酸性，H+与OH-反应生成水，导致反应①平衡右移，沉淀溶解；
乙同学的解释是：
Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)  ①
NH+OH-NH3·H2O  ②
由于NH4Cl电离出的NH与Mg(OH)2电离出的OH-结合，生成了弱电解质NH3·H2O，导致反应①的平衡右移，Mg(OH)2沉淀溶解。
(1)丙同学不能肯定哪位同学的解释合理，于是选用下列的一种试剂，来证明甲、乙两位同学解释只有一种正确，他选用的试剂是_______(填写编号)。
A．NH4NO3
B．CH3COONH4
C．Na2CO3
D．NH3·H2O
(2)请你说明丙同学作出该选择的理由是_______。
(3)丙同学将所选试剂滴入Mg(OH)2悬浊液中，Mg(OH)2溶解；由此推知，甲和乙哪位同学的解释更合理_______(填“甲”或“乙”)；写出NH4Cl饱和溶液使Mg(OH)2悬浊液溶解的离子方程式_______。

考答案：
1．B
【详解】A项：反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系，A错误。
B项：溶解平衡为动态平衡，是沉淀生成的速率和沉淀溶解的速率达到相等，B正确。
C项：沉淀溶解达到平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等，C错误。
D项：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，故平衡不发生移动，D错误。
答案选B。
【点睛】正确理解难容电解质溶解平衡的含义，并与化学平衡，电离平衡做对比，以加深理解，做到举一反三。
2．D
【详解】A.一定温度下溶度积是常数，随温度变化，不随浓度变化，所以t℃时，Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等，故A正确；
B.在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4仍为饱和溶液，点仍在曲线上，所以在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点，故B正确；
C.依据溶度积常数计算Ksp（Ag2CrO4）=c2（Ag+）•c（CrO42-）=1×10-11，Z点时c（CrO42-）=5×10-4，则c2（Ag+）=2×10-8，所以a=×10-4，故C正确；
D.依据图象曲线上的数据结合溶度积常数概念计算得到；曲线上的点是沉淀溶解平衡，Ag2CrO4的沉淀溶解平衡为：Ag2CrO4（s）⇌2Ag++CrO42-；Ksp=c2（Ag+）•c（CrO42-）=（10-3）2×10-5=10-11；故D错误。
故选D。
3．A
【详解】A．加入CaCl2溶液，溶液中钙离子浓度增大，平衡逆向移动，CaCO3质量增加，正确；
B．加入KNO3溶液，相当于加入水，溶液中钙离子、碳酸根离子浓度减小，平衡正向移动，CaCO3质量减少，错误；
C．加入NH4Cl溶液，铵离子水解产生的氢离子与碳酸根反应，碳酸根浓度减小，平衡正向移动，CaCO3质量减少，错误；
D．加入NaCl溶液，溶液中钙离子、碳酸根离子浓度减小，平衡正向移动，CaCO3质量减少，错误。
4．A
【分析】①升高温度，平衡向吸热即逆反应向移动；
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末，反应产生碳酸钙沉淀；
③除去氯化钠溶液中混有的少量Ca2+，根据平衡移动原理分析；
④恒温下，向饱和溶液中加入CaO，发生CaO+H2O=Ca(OH)2，仍然为氢氧化钙饱和溶液；
⑤Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低；
⑥向溶液中加入Na2CO3 溶液，氢氧化钙转化成碳酸钙沉淀，固体质量增加；
⑦向溶液中加入少量NaOH固体，OH-浓度增大，平衡向逆方向移动。
【详解】①Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)+2OH-(aq)　ΔHS(AgY)>S(AgZ) 减小 1.0×10-6 mol·L-1 能 Ksp(AgY)>Ksp(AgZ)
【分析】(1)结构相似的难溶性盐，溶度积越小，溶解度越小；
(2)AgY溶的溶度积比AgX小，从沉淀平衡移动的角度分析；
(3)先根据Ksp求出25℃时AgY在100mL水中的溶解量，然后判断0.188g溶于水是否达到饱和，再计算c(Y-)的浓度；
(4)Ksp(AgY)＞Ksp(AgZ)，可实现AgY向AgZ，当溶液中c(Ag+)c(Z-)＞Ksp(AgZ)时能生成AgZ沉淀，以此解答。
【详解】(1)由于AgX、AgY、AgZ为同一类型的盐，所以其溶解度大小可以根据Ksp大小予以确定，因为Ksp(AgX)>Ksp(AgY)>Ksp(AgZ)，所以S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)；综上所述，本题答案是：S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)。
(2)向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，由于AgX的溶解度大于AgY，溶液中的c(Ag＋)增大，AgY溶解平衡向着生成沉淀的方向移动，则c(Y-)减小；综上所述，本题答案是：减小。
(3)AgY饱和溶液中，＝1.0×10－6mol·L－1，AgY固体完全溶解后c(Ag＋)＝10－2mol·L－1，故0.188 g AgY不能完全溶解，其溶液中c(Y－)＝1.0×10－6mol·L－1；综上所述，本题答案是：1.0×10-6mol·L-1。
(4)因Ksp(AgY)＝1.0×10－12>Ksp(AgZ)＝8.7×10－17，所以能够实现AgY向AgZ的转化；综上所述，本题答案是：能；Ksp(AgY)>Ksp(AgZ)。
【点睛】本题考查难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质，为高考高频考点，侧重学生的分析计算能力的考查，题目难度中等，本题注意溶度积常数的利用和理解。
9．A
【详解】A. 加入氯化钡溶液会生成硫酸钡沉淀，溶液中钡离子浓度和硫酸根离子浓度不再相等，钡离子浓度大于硫酸根离子浓度，最后溶液中的溶度积常数不变，即c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp，c(Ba2＋)>c(SO)，故A正确；
B. 加入氯化钡溶液会生成硫酸钡沉淀，但溶液中钡离子浓度和硫酸根离子浓度不再相等，故B错误；
C. 加入氯化钡溶液会生成硫酸钡沉淀，溶液中钡离子浓度和硫酸根离子浓度不再相等，最后溶液中的溶度积常数不变，故C错误；
D. 溶度积常数是随温度变化不随浓度改变，最后溶液中的溶度积常数不变，钡离子浓度大于硫酸根离子浓度，故D错误。
故答案选：A。
10．C
【详解】A．难溶电解质的Ksp只与温度有关，温度一定时，沉淀溶解平衡曲线上任意一点的Ksp均相等，A正确；
B．由图可知，当c(Ag＋)＝1×10－5mol·L－1时，c(Cl－)＝2×10－5mol·L－1，Ksp(AgCl)＝1×10－5×2×10－5＝2×10－10，B正确；
C．蒸发溶剂时，c(Ag＋)和c(Cl－)同时增大，而图中c点到b点是c(Ag＋)增大，c(Cl－)不变，C错误；
D．向含KI和KCl的溶液中滴加AgNO3溶液，先产生AgI沉淀，当AgCl开始沉淀时，溶液中存在2个沉淀溶解平衡：AgI(s)Ag＋(aq)＋I－(aq)，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，故＝4.25×10－7，D正确。
答案选C。
11．C
【详解】利用沉淀溶解平衡原理，当Q>Ksp时，有沉淀析出。溶液中Cl-、Br-、的浓度均为0.010 mol·L-1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液时，溶解度小的先满足Q>Ksp，有沉淀析出。比较Ksp，AgBr、AgCl同类型，溶解度：AgBr＜AgCl。再比较AgCl、Ag2CrO4沉淀所需c(Ag＋)，Cl-沉淀时所需c(Ag＋)≥mol·L-1=1.8×10-8 mol·L-1，沉淀时所需c(Ag＋)≥ mol·L-1=3.0×10-5 mol·L-1，故推知三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、，故选：C。
12．C
【详解】添加过量的难溶电解质MnS可使MnCl2溶液中的Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋形成硫化物沉淀，根据沉淀转化的一般原则，说明MnS转化为更难溶的CuS、PbS、CdS，即MnS的溶解度大于CuS、PbS、CdS；答案选C。
13．C
【详解】A.析出沉淀时，AgCl溶液中c(Ag＋)= Ksp(AgCl)/c(Cl-)=1.56×10－10/0.01=1.56×10－8mol/L，AgBr溶液中c(Ag＋)= Ksp(AgBr) /c(Br-)=7.7×10－13/0.01=7.7×10－11 mol/L，c(Ag＋)越小，则越先生成沉淀，所以先产生沉淀的离子为Br－，故A错误；
B. Ksp值只与温度有关，向饱和AgCl水溶液中加入浓盐酸，由于温度不变，所以Ksp值不变，故B错误；
C.由于AgBr溶度积小于AgCl，溶解度小的沉淀可转化为溶解度更小的沉淀，所以向AgCl悬浊液中加入足量KBr溶液，沉淀将由白色转化为淡黄色，故C正确；
D. 由方程式：Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO42-(aq)，可推知Ag2CrO4的饱和溶液一定有c(Ag＋)＝2c(CrO42-)，故D错误；
故选C。
14．B
【详解】A．难溶电解质存在沉淀溶解平衡，CaCO3沉淀析出和沉淀溶解不断进行，但速率相等，故A正确；
B．溶于水中的CaCO3能完全电离，碳酸钙属于强电解质，故B错误；
C．升高温度，CaCO3的溶解平衡正向移动，CaCO3沉淀的溶解度增大，故C正确；
D．向CaCO3沉淀中加入纯碱固体，碳酸根离子浓度增大，CaCO3的溶解平衡逆向移动，CaCO3的溶解度降低，故D正确；
选B。
15．D
【详解】A．含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq)，加入KI浓溶液，c(I-)增大，沉淀溶解平衡逆移，c(Pb2+)减小，故A选项错误。
B．溶度积常数Ksp只与温度有关，改变c(I-)，Ksp不变，故B选项错误。
C．含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq)，加入KI浓溶液，c(I-)增大，沉淀溶解平衡左移，故C选项错误。
D．加入KI浓溶液，c(I-)增大，沉淀溶解平衡逆移，c(Pb2+)减小，故D选项正确。
故选D。
16．B
【详解】A．AgCl沉淀转化为AgBr沉淀，说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)，A错误；
B．一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀，B正确；
C．上述实验说明AgCl没有AgBr难溶，C错误；
D．AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl-(aq)，氨水中的NH3结合Ag＋生成[Ag(NH3)2]＋，从而使沉淀溶解，D错误；
故选B。
17．D
【详解】Cu(OH)2Cu2+(aq)+2OH-(aq)，其中，
若要生成沉淀，则，
故，故，
则，因此pH应大于5，故选D。
18．(1)1.0×10-7 mol/L
(2)2
(3)否
(4)1.435×10-4

【详解】(1)反应前，，
；反应后剩余的Cl-为0.1×10-3 mol，则混合溶液中， 。
(2)H＋没有参与反应，沉淀完全后，，pH=2。
(3)因为加入的盐酸中和反应后所得溶液中的相同，没有改变，变小，所以，没有沉淀产生。
(4)
19．(1)B
(2)CH3COONH4溶液呈中性，滴入Mg(OH)2悬浊液中，若Mg(OH)2悬浊液溶解，则说明乙同学解释正确，若Mg(OH)2不溶解，则甲同学解释正确
(3) 乙 Mg(OH)2+2 NH=Mg2++2NH3·H2O

【详解】（1）因为NH4Cl溶液呈酸性，故有甲、乙两位同学的解释，现在可以选择中性的CH3COONH4溶液，滴入Mg(OH)2悬浊液中，若Mg(OH)2溶解，则说明乙同学解释正确，若Mg(OH)2不溶解，则说明甲同学解释正确；故选B。
（2）CH3COONH4溶液呈中性，滴入Mg(OH)2悬浊液中，若Mg(OH)2悬浊液溶解，则说明乙同学解释正确，若Mg(OH)2不溶解，则甲同学解释正确。
（3）同学将所选试剂滴入Mg(OH)2悬浊液中，Mg(OH)2溶解；由此推知，乙同学的解释更合理；NH4Cl饱和溶液使Mg(OH)2悬浊液溶解的离子方程式：Mg(OH)2+2 NH=Mg2++2NH3·H2O。