化学第四节 难溶电解质的溶解平衡课后作业题

这是一份化学第四节 难溶电解质的溶解平衡课后作业题，共8页。试卷主要包含了 下列说法中正确的是，1×10－17，92×10－8 g，6×10－4，Ksp＝等内容，欢迎下载使用。


1. 下列说法中正确的是( )
A．饱和石灰水中加入一定量生石灰，温度明显升高，所得溶液的pH增大
B．AgCl悬浊液中存在平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，往其中加入少量NaCl
粉末，平衡向左移动，溶液中离子的总浓度会减小
C．AgCl悬浊液中加入KI溶液，白色沉淀变成黄色，证明此条件下Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D．硬水中含有较多的Ca2＋、Mg2＋、HCOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)，加热煮沸可以完全除去其中的
Ca2＋、Mg2＋
解析：A项中温度升高，Ca(OH)2溶解度降低，碱性减弱，pH减小，A项错误；B项中加入NaCl，虽然平衡左移，但加入了NaCl粉末会使溶液中离子的总浓度会增大，B项错误；沉淀总是向溶解度更小的方向转化，C项中现象说明AgI的溶解度小于AgCl，对于同类型(阴、阳离子个数分别相等)的难溶物，Ksp越小，溶解度越小，C项正确；D项加热煮沸，只能降低Ca2＋、Mg2＋的浓度，而不可能完全除去，D项错误。
答案：C
2．下列说法正确的是( )
A．向Na2SO4溶液中加入过量BaCl2溶液，则SOeq \\al(2－,4)沉淀完全，溶液中只含Ba2＋、
Na＋和Cl－，不含SOeq \\al(2－,4)
B．Ksp小的物质的溶解能力一定比Ksp大的物质的小
C．为减小洗涤过程中固体的损失，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀
D．洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好
解析：生成BaSO4沉淀后的溶液中仍然存在Ba2＋和SOeq \\al(2－,4)，因为有BaSO4的沉淀溶解平衡存在，A不正确；同类型物质的Ksp数值越小，溶解能力越小，不同类型的物质则不能直接比较，B不正确。从减小BaSO4沉淀损失的角度而言，用稀H2SO4洗涤效果好，因为H2SO4可以抑制BaSO4的溶解，C正确。洗涤沉淀一般2～3次即可，次数过多会使沉淀溶解而减少。
答案：C
3．硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。下列说法正确的是( )
A．温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SOeq \\al(2－,4))的增大而减小
B．三个不同温度中，313 K时Ksp(SrSO4)最大
C．283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液
D．283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液
解析：A项，Ksp只与温度有关，与浓度的大小无关；283 K时对比线上所有的点为饱和溶液，而a点在此温度下是不饱和溶液。D项，283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后，因363 K时的Ksp小于283 K时的Ksp，故溶液变为过饱和溶液。
答案：B
4．往含I－和Cl－的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如右图所示。则原溶液中c(I－)/c(Cl－)的比值为( )
A．(V2－V1)/V1 B．V1/V2
C．V1/(V2－V1) D．V2/V1
解析：根据I－＋Ag＋===AgI↓(黄色)，Cl－＋Ag＋===AgCl↓(白色)，结合图示，可知
I－、Cl－消耗AgNO3溶液的体积分别为V1、(V2－V1)，因此在原溶液中c(I－)/c(Cl－)＝V1/(V2－V1)。
答案：C
5．已知AgCl为难溶于水和酸的白色固体，Ag2S为难溶于水和酸的黑色固体。向AgCl和水形成的悬浊液中加入足量的Na2S溶液并振荡，结果白色固体完全转化为黑色固体：
(1)写出白色固体转化为黑色固体的离子方程式：________________________________________________________________________。
(2)简要说明白色固体转化为黑色固体的原因。
解析：由于AgCl的溶解度远大于Ag2S的溶解度，即Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)，当在AgCl与水的悬浊液中加入Na2S(aq)时，对Ag2S来说Qc>Ksp，所以2Ag＋＋S2－===Ag2S↓，使AgCl(s) Ag＋＋Cl－溶解平衡向右移动，最终转化成Ag2S。
答案：(1)2AgCl＋S2－===Ag2S＋2Cl－
(2)因为Ag2S的溶解度比AgCl的溶解度小，根据平衡移动原理，沉淀溶解平衡向离子浓度减小的方向移动
6. 与c(H＋)·c(OH－)＝Kw类似，FeS饱和溶液中存在：FeS(s)Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，
c(Fe2＋)·c(S2－)＝Ksp。常温下Ksp＝8.1×10－17。
(1)理论上FeS的溶解度为____________________________________________。
(2)又知FeS饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在以下限量关系：[c(H＋)]2·c(S2－)＝1.0×10－22，为了使溶液中c(Fe2＋)达到1 ml/L，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(H＋)为______。
解析：(1)由FeS(s)Fe2＋(aq)＋S2－(aq)
c(Fe2＋)＝eq \r(Ksp)＝eq \r(8.1×10－17)＝9×10－9 ml·L－1
即1 L溶液中可溶解9×10－9 ml的FeS(令所得溶液的密度为1 g·cm－3)
由(100 g＋S)∶S＝1 000 g∶(9×10－9×88)g
所以S＝7.92×10－8 g
(2)c(Fe2＋)＝1 ml·L－1，则c(S2－)＝eq \f(Ksp,c(Fe2＋))＝eq \f(8.1×10－17,1 ml·L－1)＝8.1×10－17ml·L－1，c(H＋)＝
eq \r(\f(1.0×10－22,8.1×10－17))＝1.11×10－3 ml·L－1。
答案：(1)7.92×10－8 g (2)1.11×10－3 ml·L－1

一、选择题
1．有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是( )
A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率为0
B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－
C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大
D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变
解析：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而并非速率为0的状态，物质的难溶是相对的，因此AgCl溶液中Ag＋、Cl－非常少，向AgCl沉淀中加NaCl，增大c(Cl－)，使平衡向逆方向移动，则溶解度减小。
答案：C
2．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
解析：本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。A项：反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系。B项正确。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。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。
答案：B
3．一定温度下，在氢氧化钡的悬浊液中，存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解平衡关系：Ba(OH)2(s)Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)。向此种悬浊液中加入少量的氧化钡粉末，下列叙述正确的是( )
A．溶液中钡离子数目减小 B．溶液中钡离子浓度减小
C．溶液中氢氧根离子浓度增大 D．pH减小
解析：在Ba(OH)2悬浊液中，加入BaO粉末，使溶液中水量减少，部分Ba2＋和OH－结合为Ba(OH)2固体析出，使Ba2＋、OH－数目减小，但由于温度没有改变，溶解度不变，Ba2＋和OH－的浓度不变，溶液的pH不变。
答案：A
4. 纯净的NaCl并不潮解，但家庭所用的食盐因含有MgCl2杂质而易于潮解。为得到纯净的氯化钠，有人设计这样一个实验：把买来的食盐放入纯NaCl的饱和溶液中一段时间，过滤即得纯净的NaCl固体。对此有下列说法，其中正确的是( )
A．食盐颗粒大一些有利于提纯
B．设计实验的根据是MgCl2比NaCl易溶于水
C．设计实验的根据是NaCl的溶解平衡
D．在整个过程中，NaCl的物质的量浓度会变大
解析：饱和食盐水已不再溶解食盐，但对于MgCl2并未达到饱和。NaCl(s)Na＋(aq)＋Cl－(aq)，当MgCl2被溶解时，c(Cl－)增大，平衡左移，还可得到比原来更多的食盐。
答案：C
5．已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝7.8×10－13。现将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓AgNO3溶液，发生的反应为( )
A．只有AgBr沉淀
B．AgCl和AgBr沉淀等量生成
C．AgCl和AgBr沉淀都有，但以AgCl沉淀为主
D．AgCl和AgBr沉淀都有，但以AgBr沉淀为主
解析：在AgCl和AgBr两饱和溶液中，前者c(Ag＋)大于后者c(Ag＋)，c(Cl－)>c(Br－)。当将AgCl、AgBr两饱和溶液混合时，发生沉淀的转化：生成AgBr沉淀。当加入足量的浓AgNO3溶液时，AgBr沉淀有所增多，但AgCl沉淀增加更多。
答案：C
6．大理石可以用作墙面、地面和厨房桌面，其主要成分是碳酸钙。食醋不慎滴在大理石桌面上，会使其失去光泽，变得粗糙。下列能正确解释此现象的是( )
A．食醋中的水使碳酸钙溶解
B．食醋中的醋酸将碳酸钙氧化
C．食醋中的醋酸与碳酸钙反应并放出大量的二氧化碳气体
D．食醋中的醋酸与碳酸钙发生了复分解反应
解析：CaCO3难溶于水，但能与比碳酸酸性强的酸发生复分解反应，如醋酸的酸性就比碳酸强，又由于食醋中含醋酸的浓度很低，所以几滴食醋与大理石反应不可能放出大量的CO2，本题实际也是对难溶性物质的转化考查，一般来说，强酸可以与弱酸盐反应，生成相应的强酸盐和弱酸的规律，从溶解平衡角度看，由于生成了更弱的酸，而导致平衡向溶解的方向移动。
答案：D
7．在BaSO4饱和溶液中，加入Na2SO4(s)，达平衡时( )
A．c(Ba2＋)＝c(SOeq \\al(2－,4))
B．c(Ba2＋)＝c(SOeq \\al(2－,4))＝[Ksp(BaSO4)]1/2
C．c(Ba2＋)≠c(SOeq \\al(2－,4))，c(Ba2＋)·c(SOeq \\al(2－,4))＝Ksp(BaSO4)
D．c(Ba2＋)≠c(SOeq \\al(2－,4))，c(Ba2＋)· c(SOeq \\al(2－,4))≠Ksp(BaSO4)
解析：BaSO4饱和溶液中存在溶解平衡，c(Ba2＋)＝c(SOeq \\al(2－,4))且c(Ba2＋)·c(SOeq \\al(2－,4))＝Ksp(BaSO4)。加入Na2SO4(s)，Na2SO4溶于水中电离出SOeq \\al(2－,4)使c(SOeq \\al(2－,4))增大，溶解平衡逆向移动，使c(Ba2＋)减小，但达到平衡时溶度积不变，仍然有c(Ba2＋)·c(SOeq \\al(2－,4))＝Ksp(BaSO4)。
答案：C
8．在100 mL 0.01 ml·L－1 KCl溶液中，加入1 mL 0.01 ml· L－1 AgNO3溶液，下列说法正确的是(已知AgCl的Ksp＝1.8×10－10)( )
A．有AgCl沉淀析出 B．无AgCl沉淀析出
C．无法确定 D．有沉淀但不是AgCl
解析：Qc＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝0.01 ml·L－1×eq \f(100,101)×0.01/101 ml·L－1≈10－6×1.8×10－10＝Ksp，故有AgCl沉淀生成。
答案：A
9．已知25℃时，Ka(HF)＝3.6×10－4，Ksp(CaF2)＝
1.46×10－10。现向1 L 0.2 ml·L－1 HF溶液中加入1 L 0.2 ml·L－1 CaCl2溶液，则下列说法中，正确的是( )
A．25℃时，0.1 ml·L－1 HF溶液中pH＝1
B．Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化
C．该体系中没有沉淀产生
D．该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀
解析：两溶液混合后，c(HF)＝0.1 ml·L－1，则有eq \f(c(H＋)·c(F－),c(HF))＝eq \f([c(F－)]2,0.1)＝3.6×10－4，[c(F－)]2＝3.6×10－5。c(Ca2＋)＝0.1 ml·L－1。[c(F－)]2·c(Ca2＋)＝3.6×10－6>1.46×10－10，体系中有CaF2沉淀析出。
答案：D
10. 已知同温度下的溶解度：Zn(OH)2>ZnS，MgCO3>Mg(OH)2。就溶解或电离出S2－的能力而言，FeS>H2S>CuS，则下列离子方程式错误的是( )
A．Mg2＋＋2HCOeq \\al(－,3)＋2Ca2＋＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O
B．Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋
C．Zn2＋＋S2－＋2H2O===Zn(OH)2↓＋H2S↑
D．FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑
解析：因为溶解度：Zn(OH)2>ZnS，溶液中离子反应往往是生成更难溶的物质，则Zn2＋和S2－结合时更容易生成ZnS，Zn2＋＋S2－===ZnS↓，C项错误。
答案：C
二、非选择题
11．已知25℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 ml/L，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于________。
(2)要使0.2 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________。
解析：(1)根据题意：当c(Cu2＋)·c(OH－)2＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝ eq \r(\f(2×10－20,c(Cu2＋)))＝ eq \r(\f(2×10－20,0.02))＝10－9 ml·L－1，c(H＋)＝10－5 ml·L－1，pH＝5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH≥5。
(2)要使Cu2＋浓度降至0.2 ml·L－1/1 000＝2×10－4 ml·L－1，c(OH－)＝ eq \r(\f(2×10－20,2×10－4))＝10－8 ml·L－1，c(H＋)＝10－6 ml·L－1。此时溶液的pH＝6。
答案：(1)5 (2)6
12．已知在25℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，但存在沉淀溶解平衡。当达到平衡时，溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用Ksp表示，Ksp和水的Kw相似)。
如：AgX(s)Ag＋(aq)＋X－(aq)
Ksp(AgX)===c(Ag＋)·c(X－)＝1.8×10－10
AgY(s)Ag＋(aq)＋Y－(aq)
Ksp(AgY)===c(Ag＋)·c(Y－)＝1.0×10－12
AgZ(s)Ag＋(aq)＋Z－(aq)
Ksp(AgZ)＝c(Ag＋)·c(Z－)＝8.7×10－17
(1)根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量/1 L溶液表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为________________________________________________________________________。
(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y－)________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)在25℃时，若取0.188 g的AgY(相对分子质量188)固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化)，则溶液中Y－的物质的量浓度为________。
(4)①由上述Ksp判断，在上述(3)的体系中，能否实现AgY向AgZ的转化？________，并简述理由：_________________________________________________________。
②在上述(3)体系中，能否实现AgY向AgX的转化？________，根据你的观点选答一项。
若不能，请简述理由：________________________________________________。
若能，则实现转化的必要条件是_________________________________________。
解析：(2)由于AgY比AgX更难溶，则向AgY的饱和溶液中加入AgX固体，发生沉淀的转化，AgX(s)＋Y－(aq)===AgY(s)＋X－(aq)，则c(Y－)减小。
(3)25℃时，AgY的Ksp＝1.0×10－12，即溶液达到饱和时，c(Ag＋)＝c(Y－)＝1.0×10－6 ml·L－1，而将0.188 g AgY溶于100 mL水中，形成的为饱和溶液(溶质还有未溶解的)，则c(Y－)＝1.0×10－6 ml·L－1。
(4)由于Ksp(AgZ)1.0×10－6 ml·L－1，当c(X－)>1.8×10－4 ml·L－1时，即可由AgY向AgX的转化。
答案：(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ) (2)减小
(3)1.0×10－6 ml·L－1
(4)①能 Ksp(AgY)＝1.0×10－12>Ksp(AgZ)＝8.7×10－17 ②能 当溶液中
c(X－)>1.8×10－4 ml·L－1时，AgY开始向AgX转化，若要实现AgY向AgX的转化，必须保持溶液中的c(X－)>1.8×10－4 ml·L－1
13.水体中重金属铅的污染问题备受关注。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2＋、Pb(OH)＋、Pb(OH)2、Pb(OH)eq \\al(－,3)、Pb(OH)eq \\al(2－,4)，各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如下图所示：
(1)Pb(NO3)2溶液中，eq \f(c(NO\\al(－,3)),c(Pb2＋))________2(填“>”“＝”或“<”)；往该溶液中滴入氯化铵溶液后，eq \f(c(NO\\al(－,3)),c(Pb2＋))增加，可能的原因是________________________________。
(2)往Pb(NO3)2溶液中滴入稀NaOH溶液，pH＝8时溶液中存在的阳离子(Na＋除外)有__________，pH＝9时主要反应的离子方程式为_______________________。
(3)某课题组制备了一种新型脱铅剂，能有效去除水中的痕量铅，实验结果如下表：
上表中除Pb2＋外，该脱铅剂对其他离子的去除效果最好的是________。
(4)如果该脱铅剂(用EH表示)脱铅过程中主要发生的反应为：2EH(s)＋Pb2＋E2Pb(s)＋2H＋则脱铅的最合适pH范围为( )
A．4～5 B．6～7 C．9～10 D．11～12
解析：(1)根据题中铅的多种存在方式，可知Pb2＋易水解：Pb2＋＋H2OPb(OH)＋＋H＋，Pb(OH)＋＋H2OPb(OH)2＋H＋……故在Pb(NO3)2溶液中c(NOeq \\al(－,3))/c(Pb2＋)>2，当加入NH4Cl后Pb2＋与Cl－反应先成微溶性的PbCl2使Pb2＋浓度降低，故c(NOeq \\al(－,3))/c(Pb2＋)增加。(2)由题所给图示可知当pH＝8时溶液中存在的阳离子为Pb2＋、Pb(OH)＋和H＋，而在pH＝9时图中c[Pb(OH)＋]迅速降低，而Pb(OH)2浓度增大，故发生的反应为Pb(OH)＋＋OH－===Pb(OH)2。(3)分析比较表中所给数据可知Cu2＋、Mn2＋、Cl－的浓度都降低不到原浓度的1/2，而Fe3＋却降低为原浓度的1/3，故对
Fe3＋的去除效果最好。(4)由所给平衡可知，要使脱铅效果好，铅应以Pb2＋的形式存在，pH<7，而c(H＋)增大时2EH(s)＋Pb2＋E2Pb(s)＋2H＋又会向逆反应方向移动，c(H＋)不宜过大，所以脱铅最适宜的pH为6～7。
答案：(1)> Pb2＋与Cl－反应，Pb2＋浓度减少
(2)Pb2＋、Pb(OH)＋、H＋ Pb(OH)＋＋OH－Pb(OH)2
(3)Fe3＋ (4)B
14．已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡：
MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm－(aq)
Ksp＝c(Mn＋)m·c(Am－)n，称为溶度积。
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，查得如下资料：(25℃)
实验步骤如下：
①往100 mL 0.1 ml·L－1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 ml ·L－1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液。
③再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液。
④______________________________________________________________________。
(1)由题中信息Ksp越大，表示电解质的溶解度越________(填“大”或“小”)。
(2)写出第②步发生反应的化学方程式：_____________________________。
(3)设计第③步的目的是________________________________________。
(4)请补充第④步操作及发生的现象：_________________________________。
解析：由Ksp表达式不难看出其与溶解度的关系，在硫酸钙的悬浊液中存在着：CaSO4(s) SOeq \\al(2－,4)(aq)＋Ca2＋(aq)，而加入Na2CO3后，溶液中COeq \\al(2－,3)浓度较大，而CaCO3的Ksp较小，故COeq \\al(2－,3)与Ca2＋结合生成沉淀，即COeq \\al(2－,3)＋Ca2＋===CaCO3。既然是探究性实验，必须验证所推测结果的正确性，故设计了③④步操作，即验证所得固体是否为碳酸钙。
答案：(1)大
(2)Na2CO3＋CaSO4===Na2SO4＋CaCO3
(3)洗去沉淀中附着的SOeq \\al(2－,4)
(4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解
离 子
Pb2＋
Ca2＋
Fe3＋
Mn2＋
Cl－
处理前浓度/(mg·L－1)
0.100
29.8
0.120
0.087
51.9
处理后浓度/(mg·L－1)
0.004
22.6
0.040
0.053
49.8
难溶电解质
CaCO3
CaSO4
MgCO3
Mg(OH)2
Ksp
2.8×10－9
9.1×10－6
6.8×10－6
1.8×10－11