高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三章 水溶液中的离子平衡第四节 难溶电解质的溶解平衡随堂练习题

这是一份高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三章 水溶液中的离子平衡第四节 难溶电解质的溶解平衡随堂练习题，共10页。试卷主要包含了现向含AgBr的饱和溶液中等内容，欢迎下载使用。


1．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )
A．BaSO4属于难溶物，它在水中完全不能溶解
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：虽然难溶电解质的溶解度很小，但在水中仍有极少量的溶解，A项不正确。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，如Ag2SO4沉淀溶解达到平衡时，c(Ag＋)＝2c(SOeq \\al(2－,4))，C项不正确。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项不正确。v(沉淀)＝v(溶解)是溶解平衡的特征，B项正确。
答案：B
2．CaCO3在下列哪种液体中溶解度最大( )
A．H2O B．Na2CO3溶液
C．CaCl2溶液 D．乙醇
解析：在B、C选项的溶液中，分别含有COeq \\al(2－,3)、Ca2＋，会抑制CaCO3的溶解，而CaCO3在乙醇中是不溶的。
答案：A
3．在一定温度下，Mg(OH)2固体在水溶液中达到平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，若使固体Mg(OH)2的量减少，而且c(Mg2＋)不变，可采取的措施是( )
A．加MgCl2 B．加H2O
C．加NaOH D．加HCl
解析：无论加多少水，只要Mg(OH)2固体没完全溶解，溶液一定为饱和溶液，c(Mg2＋)不变。
答案：B
4．下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是( )
A．常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小
B．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp减小
C．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大
D．常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变
解析：温度不变，溶度积常数不变，故A项不正确；大多数的难溶物温度升高，Ksp增大，但也有少数物质相反，故B、C均不正确。
答案：D
5．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(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沉淀
解析：由Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝eq \f(0.01,100)×0.01＝1×10－6＞Ksp，故应有AgCl沉淀析出。
答案：A
6．现向含AgBr的饱和溶液中：
(1)加入固体AgNO3，则c(Ag＋)________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)；
(2)加入更多的AgBr固体，则c(Ag＋)________；
(3)加入AgCl固体，则c(Br－)________，c(Ag＋)________；
(4)加入Na2S固体，则c(Br－)________，c(Ag＋)________。
解析：(1)向AgBr饱和溶液中加入AgNO3，溶解平衡逆向移动，但c(Ag＋)增大；
(2)加入AgBr固体，对溶解平衡无影响，c(Ag＋)不变。
(3)因AgCl溶解度大于AgBr，加入AgCl固体时，c(Ag＋)增大，溶解平衡向左移动，c(Br－)变小。
(4)因Ag2S溶解度小于AgBr，加入Na2S固体时，生成Ag2S，溶解平衡向右移动，c(Br－)增大，但c(Ag＋)减小。
答案：(1)变大 (2)不变 (3)变小 变大 (4)变大 变小
(时间：40分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括6个小题，每小题8分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1．下列有关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达平衡后不再进行
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：难溶物达到溶解平衡时沉淀的生成和溶解都不停止，但溶解速率和生成速率相等；没有绝对不溶的物质；温度越高，一般物质的溶解度越大；向AgCl沉淀中加入NaCl固体，使溶解平衡左移，AgCl的溶解度减小。
答案：C
2．下列说法正确的是( )
A．溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积
B．溶度积常数是不受任何条件影响的常数，简称溶度积
C．可用离子积Qc判断沉淀溶解平衡进行的方向
D．所有物质的溶度积都是随温度的升高而增大的
解析：溶度积不是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的简单乘积，还与平衡式中化学计量数的幂指数有关，溶度积受温度的影响，不受离子浓度的影响。
答案：C
3．室温时，M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq) Ksp＝a。c(M2＋)＝b ml·L－1时，溶液的pH等于( )
A.eq \f(1,2)lgeq \b\lc\(\rc\)( \a\vs4\al\c1(\f(b,a)) ) B.eq \f(1,2)lgeq \b\lc\(\rc\)( \a\vs4\al\c1(\f(a,b)) )
C．14＋eq \f(1,2)lgeq \b\lc\(\rc\)( \a\vs4\al\c1(\f(a,b)) ) D． 14＋eq \f(1,2)lgeq \b\lc\(\rc\)( \a\vs4\al\c1(\f(b,a)) )
解析：根据M(OH)2的Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)，则溶液中c(OH－)＝eq \r(\f(Ksp,c（M2＋）))＝eq \r(\f(a,b))，则pH＝－lg c(H＋)＝－lgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(10－14÷\r(\f(a,b))))＝－eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(－14－\f(1,2)lg\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a,b)))))＝14＋eq \f(1,2)lgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a,b)))。
答案：C
4．已知Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度，且随pH的升高，Fe(OH)3首先析出，为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋可在加热搅拌的条件下，加入一种试剂，过滤后再加入适量盐酸，这种试剂不可以是( )
A．NH3·H2O B．MgO
C．Mg(OH)2 D．MgCO3
解析：MgO消耗Fe3＋水解生成的盐酸，促使Fe3＋水解生成Fe(OH)3，同时MgO转化为MgCl2，不会引入新的杂质，即使MgO过量，由于MgO难溶于水，也不会引起二次污染。Mg(OH)2和MgCO3原理与MgO相同。
答案：A
5．已知25 ℃时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400 mL 0.01 ml·L－1 Na2SO4溶液，下列叙述正确的是( )
A．溶液中析出CaSO4固体沉淀，最终溶液中c(SOeq \\al(2－,4))比原来的大
B．溶液中无沉淀析出，溶液中c(Ca2＋)、c(SOeq \\al(2－,4))都变小
C．溶液中析出CaSO4固体沉淀，溶液中c(Ca2＋)、c(SOeq \\al(2－,4))都变小
D．溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SOeq \\al(2－,4))比原来的大
解析：由图象可知Ksp(CaSO4)＝9.0×10－6，当加入400 mL 0.01 ml·L－1 Na2SO4溶液时，此时c(Ca2＋)＝eq \f(3.0×10－3 ml·L－1×0.1 L,0.5 L)＝6×10－4 ml·L－1，c(SOeq \\al(2－,4))＝
eq \f(3.0×10－3 ml·L－1×0.1 L＋0.01 ml·L－1×0.4 L,0.5 L)＝
8．6×10－3ml·L－1，Qc＝5.16×10－6答案：D
6．已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrOeq \\al(2－,4)，浓度均为0.010 ml·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 ml·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A．Cl－、Br－、CrOeq \\al(2－,4) B．CrOeq \\al(2－,4)、Br－、Cl－
C．Br－、Cl－、CrOeq \\al(2－,4) D．Br－、CrOeq \\al(2－,4)、Cl－
解析：设加入一定体积的AgNO3溶液时，溶液中Cl－、Br－和CrOeq \\al(2－,4)的浓度均为c ml·L－1，则形成AgCl、AgBr、Ag2CrO4沉淀所需Ag＋浓度分别是eq \f(Ksp（AgCl）,c)ml·L－1、eq \f(Ksp（AgBr）,c)ml·L－1、 eq \r(\f(Ksp（Ag2CrO4）,c)) ml·L－1，比较Ksp数值可知，Br－形成沉淀时所需Ag＋浓度最小，即最先产生沉淀；CrOeq \\al(2－,4)形成沉淀时所需Ag＋浓度最大，即最后产生沉淀。
答案：C
二、非选择题(本题包括3个小题，共52分)
7．(12分)(1)工业废水中常含有一定量的Cr2Oeq \\al(2－,7)和CrOeq \\al(2－,4)，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10－32，要使c(Cr3＋)降低为10－5 ml·L－1，溶液的pH应调至________。
(2)在0.10 ml·L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8 时，c(Cu2＋)＝________ml·L－1(Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20)。若在0.1 ml·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是________ml·L－1。
解析：(1)Ksp＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10－32，则c(OH－)＝eq \r(3,\f(Ksp,c（Cr3＋）))＝eq \r(3,\f(10－32,10－5)) ml·L－1＝10－9 ml·L－1，c(H＋)＝eq \f(KW,c（OH－）)＝eq \f(10－14,10－9) ml·L－1＝10－5 ml·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg 10－5＝5。
(2)pH＝8时c(OH－)＝10－6 ml·L－1，由硫酸铜的溶度积常数可知：Ksp＝2.2×10－20＝10－12×c(Cu2＋)，得c(Cu2＋)＝2.2×10－8 ml·L－1；使Cu2＋沉淀完全，已知c(Cu2＋)＝0.1 ml·L－1，根据反应关系式：Cu2＋～2H＋得c(H＋)＝0.2 ml·L－1。
答案：(1)5 (2)2.2×10－8 0.2
8．(20分)已知在25 ℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，且Ksp(AgX)＝1.8×10－10，Ksp(AgY)＝1.0×10－12、Ksp(AgZ)＝8.7×10－17。
(1)根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(已被溶解的溶质的物质的量/1 L溶液)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)据上述Ksp判断，在上述(3)的体系中，能否实现AgY向AgZ的转化，________(填“能”或“不能”)，理由为________________
_____________________________________________________。
解析：(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)。
(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，c(Y－)减小。
(3)AgY饱和溶液中，c(Ag＋)＝eq \r(Ksp)＝eq \r(1.0×10－12) ml·L－1＝1.0×10－6 ml·L－1，AgY固体完全溶解后c(Ag＋)＝
10－2 ml·L－1，故0.188 g AgY不能完全溶解，其溶液中c(Y－)＝1.0×10－6 ml·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。
答案：(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ) (2)减小
(3)1.0×10－6 ml·L－1 (4)能 Ksp(AgY)＝1.0×10－12>Ksp(AgZ)＝8.7×10－17
9．(20分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。
表1 几种砷酸盐的Ksp
表2 工厂污染物排放浓度及允许排放标准
回答以下问题：
(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)＝________ ml·L－1。
(2)写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式：
Ksp[Ca3(AsO4)2]＝________________。若混合液中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4 ml·L－1时，________先沉淀。
(3)在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2，再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为________。
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因_________。
解析：(1)H2SO4的浓度为28.42 g/L，转化为物质的量浓度为c＝eq \f(n,V)＝eq \f(28.42,98) ml·L－1＝0.29 ml·L－1。
(2)Ksp的表达式为离子浓度的次方的乘积，Ksp小的物质先生成沉淀，所以Fe3＋先沉淀。
(3)①当Ca2＋浓度增大时，Ca2＋与SOeq \\al(2－,4)可生成CaSO4沉淀。
②酸与碱发生中和反应，c(AsOeq \\al(3－,4))增大，当Ca2＋与AsOeq \\al(3－,4)浓度次方的乘积达到Ca3(AsO4)2的Ksp时，开始沉淀。
答案：(1)0.29 (2)c3(Ca2＋)·c2(AsOeq \\al(3－,4)) Fe3＋
(3)①CaSO4 ②H3AsO4是弱酸，当溶液中pH调节到8左右时，酸碱反应使溶液中AsOeq \\al(3－,4)浓度增大至Qc>Ksp，Ca3(AsO4)2开始沉淀
难溶物
Ksp
Ca3(AsO4)2
6.8×10－19
AlAsO4
1.6×10－16
FeAsO4
5.7×10－21
污染物
H2SO4
As
浓度
28.42 g/L
1.6 g/L
排放标准
pH＝6～9
0.5 mg/L