苏教版高考化学一轮复习专题练8溶液中的离子反应第26讲难溶电解质的溶解平衡含答案

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第26讲 难溶电解质的溶解平衡
1．下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是(　　)
①热纯碱溶液去油污能力强　②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒　③溶洞、珊瑚的形成　④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡能　⑤泡沫灭火器的灭火原理
A．②③④　　　　　　　　B．①②③
C．③④⑤ D．①②③④⑤
解析：①⑤可用水解平衡原理解释。
答案：A
2．饱和BaCO3溶液中存在平衡：BaCO3(s)⇌Ba2＋(aq)＋CO(aq)。当碳酸钡固体在水中达到溶解平衡后，为使溶液中Ba2＋的物质的量浓度增大，下列操作不可行的是(　　)
A．加入少量0.1 mol·L－1盐酸
B．加入少量硝酸钡固体
C．加入少量0.1 mol·L－1硫酸
D．加入少量氢氧化钡固体
解析：加入少量0.1 mol·L－1盐酸，氢离子会与CO发生反应，使平衡右移，Ba2＋的物质的量浓度增大，故A可行；加入少量硝酸钡固体，硝酸钡溶于水使Ba2＋浓度增大，虽然平衡会左移，但根据化学平衡移动原理可知Ba2＋的物质的量浓度依然增大，故B可行；加入少量0.1 mol·L－1硫酸，硫酸会电离出氢离子和硫酸根，虽然氢离子会与CO发生反应，但BaSO4的溶解度比BaCO3更小，所以溶液中Ba2＋的物质的量浓度会减小，故C不可行；加入少量氢氧化钡固体，氢氧化钡溶于水使Ba2＋浓度增大，虽然平衡会左移，但根据化学平衡移动原理可知Ba2＋的物质的量浓度依然增大，故D可行。
答案：C
3．已知：CaSO4(s)⇌Ca2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH>0。对含有大量CaSO4(s)的浊液改变一个条件，下列图像符合浊液中c(Ca2＋)变化的是(　　)


解析：加入少量BaCl2固体，Ba2＋与SO结合成BaSO4(s)，使平衡CaSO4(s)⇌Ca2＋(aq)＋SO(aq)正向移动，c(Ca2＋)增大，A选项错误；加入少量蒸馏水，平衡正向移动，但是溶液中含有大量CaSO4(s)，得到的溶液仍为CaSO4饱和溶液，则c(Ca2＋)不变，B选项错误；加入少量硫酸，增大了c(SO)，平衡逆向移动，c(Ca2＋)减小，但是变化为线性关系，不出现折点，C选项错误；适当升高温度，平衡正向移动，c(Ca2＋)增大，D选项正确。
答案：D
4．已知某温度下，Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12，下列叙述正确的是(　　)
A．向氯化银的浊液中加入氯化钠溶液，氯化银的Ksp减小
B．向2.0×10－4 mol·L－1K2CrO4溶液中加入等体积的2.0×10－4 mol·L－1AgNO3溶液，则有Ag2CrO4沉淀生成
C．将一定量的AgCl和Ag2CrO4固体混合物溶于蒸馏水中，充分溶解后，静置，上层清液中物质的量浓度最大的为Cl－
D．将0.001 mol·L－1AgNO3溶液逐滴滴入0.001 mol·L－1KCl和0.001 mol·L－1 K2CrO4的混合溶液中，则先产生AgCl沉淀
解析：本题考查沉淀溶解平衡。A.AgCl的Ksp只与温度有关，向AgCl的浊液中加入NaCl溶液，虽然平衡逆向移动，但Ksp不变；B.Q(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝×＝1.0×10－12 答案：D
5．已知：常温下，Ksp(NiCO3)＝1.4×10－7，Ksp(PbCO3)＝1.4×10－13，则向浓度均为0.1 mol·L－1的Ni(NO3)2和Pb(NO3)2混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液。下列说法错误的是(　　)
A．常温下在水中的溶解度：NiCO3>PbCO3
B．逐滴加入Na2CO3溶液，先生成NiCO3沉淀，后生成PbCO3沉淀
C．逐滴加入Na2CO3溶液，先生成PbCO3沉淀，后生成NiCO3沉淀
D．逐滴加入Na2CO3溶液，当两种沉淀共存时，溶液中c(Ni2＋)∶c(Pb2＋)＝106∶1
解析：A.常温下，Ksp(NiCO3)>Ksp(PbCO3)，故溶解度：NiCO3>PbCO3，A项正确；逐滴加入Na2CO3溶液时，Ksp(PbCO3)较小，故先生成PbCO3沉淀，后生成NiCO3沉淀，B项错误，C项正确；D.当两种沉淀共存时，NiCO3、PbCO3均达到溶解平衡状态，溶液中c(Ni2＋)∶c(Pb2＋)＝Ksp(NiCO3)∶Ksp(PbCO3)＝106∶1，D项正确。
答案：B
6．已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，在某含有Fe3＋和Cu2＋的溶液中，c(Fe3＋)为4.0×10－8 mol·L－1。现向该溶液中滴加氨水，当开始出现氢氧化铁沉淀时，溶液的pH及溶液中允许的最大c(Cu2＋)为(　　)
A．10　2.2 mol·L－1　B．4　2.2×10－1 mol·L－1
C．4　2.2 mol·L－1 D．10　2.2×10－1 mol·L－1
解析：当开始出现氢氧化铁沉淀时根据氢氧化铁的溶度积常数可知溶液中氢氧根离子的浓度为：c(OH－)＝ ＝ (mol·L－1)＝10－10 mol·L－1，则溶液的pH＝4，此时溶液中铜离子的浓度是：c(Cu2＋)＝＝ (mol·L－1)＝2.2 mol·L－1，即溶液中允许的最大铜离子浓度为2.2 mol·L－1，C正确。
答案：C
7．常温下，将11.65 g BaSO4粉末置于盛有250 mL蒸馏水的烧杯中，然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽视溶液体积的变化 )并充分搅拌，加入Na2CO3固体的过程中，溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示。下列说法中不正确的是(　　)

A.相同温度时，Ksp(BaSO4) B．若使0.05 mol BaSO4全部转化为BaCO3，至少加入1.3 mol Na2CO3
C．BaCO4恰好全部转化为BaCO3时，溶液中离子浓度由大到小的顺序为：c(CO)>c(SO)>c(OH－)>c(Ba2＋)
D．BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大
解析：根据图像，CO浓度为0时，c(Ba2＋)、c(SO)都是1×10－5mol·L－1，所以Ksp(BaSO4)＝1×10－10，碳酸钡饱和溶液中当c(CO)＝5×10－4 mol·L－1时，c(Ba2＋)＝0.5×10－5 mol·L－1，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9，相同温度时，Ksp(BaSO4)c(SO)>c(OH－)>c(Ba2＋)，C正确；BaSO4在BaCl2溶液中由于Ba2＋的存在，使沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动，因此在BaCl2溶液中的溶解度变小，Ksp只随温度的改变而改变，无论在水中还是BaCl2溶液中，Ksp值是不变的，D错误。
答案：D
8．(双选)溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．溴酸银的溶解是放热过程
B．温度升高时溴酸银溶解速度加快
C．60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10－3
D．若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯
解析：由题给曲线知，升高温度，AgBrO3的溶解度增大，说明升高温度，AgBrO3的溶解平衡AgBrO3(s)⇌Ag＋(aq)＋BrO(aq)向右移动，故AgBrO3的溶解是吸热过程，A错误；温度越高，物质的溶解速度越快，B正确；60 ℃时饱和AgBrO3中c(Ag＋)＝c(BrO)≈ mol/L≈0.025 mol/L，故Ksp(AgBrO3)＝c(Ag＋)·c(BrO)＝0.025×0.025≈6×10－4，C错误；KNO3中混有少量AgBrO3，因KNO3溶解度受温度影响很大，故可用重结晶方法提纯，D正确。
答案：AC
9．(双选)已知：常温下，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24；pM＝－lg c(M2＋)(M2＋为Cu2＋或Zn2＋)。常温下，向10 mL 0.10 mol·L－1CuCl2溶液中滴加0.10 mol·L－1Na2S溶液，滴加过程中pM与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．Ksp(CuS)的数量级约为10－36
B．a点溶液中，c(Na＋)＝2[c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)]
C.d点溶液中：c(Na＋)>c(Cl－)>c(S2－)>c(H＋)
D．相同条件下，若用等浓度等体积的ZnCl2溶液代替上述CuCl2溶液，则反应终点c向上移动
解析：向10.0 mL 0.10 mol·L－1CuCl2溶液中滴加0.10 mol·L－1的Na2S溶液，发生反应：Cu2＋＋S2－⇌CuS↓，b点溶液中滴加Na2S溶液的体积是10.0 mL，此时恰好生成CuS沉淀，CuS存在沉淀溶解平衡：CuS(s)⇌Cu2＋(aq)＋S2－(aq)。此时c(Cu2＋)＝c(S2－)＝10－17.7 mol·L－1，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)＝10－17.7mol·L－1×10－17.7 mol·L－1＝10－35.4，故数量级约为10－36，故A正确；a点为CuCl2溶液和NaCl的混合溶液，生成了CuS沉淀，c(Na＋)>2[c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)]，故B错误；d点溶液中是Na2S和NaCl的混合溶液，硫离子水解溶液显碱性，c(Na＋)>c(Cl－)>c(S2－)>c(OH－)>c(H＋)，故C正确；相同实验条件下，若改用0.1 mol·L－1的ZnCl2溶液，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24>Ksp(CuS)，锌离子浓度大于铜离子浓度，消耗硫化钠溶液体积10 mL，图中反应终点c点向b点方向移动，故D错误。
答案：BD
10．已知：pAg＝－lg c(Ag＋)，pX＝－lg c(Xn－)。298 K时，几种物质的Ksp如下表：
化学式
AgCl
AgSCN
Ag2CrO4
颜色
白
浅黄
红
Ksp
1.8×10－10
1.0×10－12
2.0×10－12
AgCl、AgSCN、Ag2CrO4的饱和溶液中，阳离子和阴离子的浓度关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．图中x代表AgCl曲线，z代表AgSCN曲线
B．298 K时，在Cl－和CrO的物质的量浓度均为0.1 mol/L的溶液中，滴入少量0.1 mol/L的AgNO3溶液，首先产生的是红色沉淀
C．298 K时若增大p点的阴离子浓度，则y上的点沿曲线向上移动
D.298 K时Ag2CrO4(s)＋2SCN－(aq)⇌2AgSCN(s)＋CrO(aq)的平衡常数K＝2.0×1012
解析：根据图中曲线x的数据知pAg＝－lg c(Ag＋)＝6，c(Ag＋)＝10－6 mol/L，pX＝－lg c(Xn－)＝0，则c(Cl－)＝1 mol/L，Ksp(AgCl)＝10－6，与表中数据不符，选项A错误；析出沉淀时，AgCl溶液中c(Ag＋)＝＝ mol/L，Ag2CrO4溶液中c(Ag＋)＝＝ mol/L，c(Ag＋)越小，先生成沉淀，则首先产生白色沉淀，选项B错误；298 K时若增大p点的阴离子浓度，由图可知，若沿曲线向上移动，c(Ag＋)减小，选项C错误；298 K时Ag2CrO4(s)＋2SCN－(aq)⇌2AgSCN(s)＋CrO(aq)的平衡常数K＝＝＝＝＝2.0×1012，选项D正确。
答案：D
11．(双选)t ℃时，两种碳酸盐MCO3(M表示X2＋或Y2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：pM＝－lg c(M2＋)，p(CO)＝－lg c(CO)，Ksp(XCO3) 下列说法正确的是(　　)

A．线a表示XCO3的溶解平衡曲线
B．Ksp(XCO3)＝1.0×10－8
C．t ℃时，向XCO3悬浊液中加入饱和Y(NO3)2溶液，可能有YCO3生成
D．t ℃时，向饱和YCO3溶液中加入Na2CO3溶液，一定能产生YCO3沉淀
解析：pM相等的时候，图像中p(CO)数值越大，实际浓度越小，因为Ksp(XCO3)Ksp(YCO3)时，则有YCO3沉淀生成，C正确；t ℃时，向饱和YCO3溶液中加入Na2CO3溶液，使溶液中Y2＋的物质的量浓度减小，当溶液中c(Y2＋)·c(CO) 答案：AC
12．金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度[S/(mol·L－1)]如图所示。

(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH________(填字母)。
A．<1　　　　B．4左右　　　　C．>6
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是________________________________________________________________________。
答案：(1)Cu2＋　(2)B
(3)不能　Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小
13．实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下：

(1)室温下，反应CaSO4(s)＋CO(aq)⇌CaCO3(s)＋SO(aq)达到平衡，则溶液中＝________[Ksp(CaSO4)＝4.8×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9]。
(2)将氨水和NH4HCO3溶液混合，可制得(NH4)2CO3溶液，其离子方程式为____________________________；浸取废渣时，向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是________________________。
(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60～70 ℃，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降，其原因是______________________；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有______________。

(4)滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料，制取 CaCl2溶液的实验方案：________________________________________________________________________
[已知pH＝5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全；pH＝8.5 时Al(OH)3开始溶解。实验中必须使用的试剂：盐酸和Ca(OH)2]。
解析：(1)室温下，反应CaSO4(s)＋CO(aq)⇌CaCO3(s)＋SO(aq)达到平衡，则溶液中：＝＝＝＝1.6×104。
(2)将氨水和NH4HCO3溶液混合，可制得(NH4)2CO3溶液，其离子方程式为HCO＋NH3·H2O===NH＋CO＋H2O或HCO＋NH3·H2O⇌NH＋CO＋H2O；浸取废渣时，向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是增加溶液中CO的浓度，使CaSO4(s)＋CO(aq)⇌CaCO3(s)＋SO(aq)平衡向正反应方向移动，促进CaSO4的转化。
(3)铵盐的热稳定性差，温度过高，(NH4)2CO3会分解生成CO2逸出体系，使溶液中CO的浓度降低，会导致CaSO4的转化率下降；根据平衡移动原理，实验中保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，提高转化率的操作是加快搅拌速率。
(4)根据题意知，水洗后的滤渣中有CaCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2，用盐酸溶解滤渣，除去不溶物SiO2，得到CaCl2、 FeCl3、AlCl3溶液，通过滴加Ca(OH)2溶液调节溶液的pH将FeCl3、AlCl3转化为Fe(OH)3、Al(OH)3除去，得到纯净的CaCl2溶液。所以实验方案如下：在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣，待观察不到气泡产生后，过滤，向滤液中分批加入少量Ca(OH)2，用pH试纸测量溶液pH，当pH介于5～8.5时，过滤。
答案：(1)1.6×104　(2)HCO＋NH3·H2O===NH＋CO＋H2O(或HCO＋NH3·H2O⇌NH＋CO＋H2O)　增加溶液中CO的浓度，促进CaSO4的转化　(3)温度过高，(NH4)2CO3分解　加快搅拌速率　
(4)在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣，待观察不到气泡产生后，过滤，向滤液中分批加入少量Ca(OH)2，用pH试纸测量溶液pH，当pH介于5～8.5时，过滤
14．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(CO)＝10－3 mol·L－1，则Ca2＋是否沉淀完全？________(填“是”或“否”)。{已知c(Ca2＋)≤10－5 mol·L－1时可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9}
(2)已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：
pH
＜8.0
8.0～9.6
＞9.6
颜色
黄色
绿色
蓝色
25 ℃时，在Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为________。
(3)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，溶液的pH＝________。
解析：(1)根据Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(CO)＝4.96×10－9，得c(Ca2＋)＝ mol·L－1＝4.96×10－6 mol·L－1＜10－5 mol·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－)＝1.0×10－3 mol·L－1，c(Ag＋)＝＝1.0×10－7 mol·L－1。②H＋没有参与反应，完全沉淀后，c(H＋)＝0.010 mol·L－1，pH＝2。
答案：(1)是　(2)蓝色
(3)①1.0×10－7 mol·L－1　②2