2020高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡课时作业24难溶电解质的溶解平衡（含解析） 练习

课时作业24　难溶电解质的溶解平衡时间：45分钟1．(2019·河北衡水中学摸底)常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.0×10－16。将等体积的AgCl和AgI的饱和溶液的清液混合，再向其中加入一定量的AgNO3固体，下列说法正确的是(　B　)A．两溶液混合，AgCl和AgI都会沉淀B．若AgNO3足量，AgCl和AgI都可沉淀，但以AgCl为主C．向AgI清液加入AgNO3，c(Ag＋)增大，Ksp(AgI)也增大D．若取0.143 5 g AgCl固体放入100 mL水中(忽略体积变化)，c(Cl－)为0.01 mol·L－1解析：饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)≈1.342×10－5 mol·L－1；饱和AgI溶液中c(Ag＋)＝c(I－)＝1.0×10－8 mol·L－1；等体积混合后，浓度减半，c(Cl－)＝6.71×10－6 mol·L－1、c(I－)＝5.0×10－9 mol·L－1、c(Ag＋)＝6.7l×10－6 mol·L－1，此时Qc(AgCl)＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝6.71×10－6×6.71×10－6≈4.5×10－11<Ksp(AgCl)，Qc(AgI)＝c(I－)·c(Ag＋)＝5.0×10－9 mol·L－1×6.71×10－6 mol·L－1≈3.4×10－14>Ksp(AgI)，故生成AgI沉淀，不产生AgCl沉淀，A错误。由于c(Cl－)≫c(I－)，故AgNO3足量时，两种沉淀都生成，但以AgCl为主，B正确。Ksp(AgI)只与温度有关，温度不变，Ksp(AgI)不变，C错误。0.143 5 g AgCl固体放入100 mL水中，只有部分溶解，此时溶液为AgCl的饱和溶液，c(Cl－)＝1.342×10－5mol·L－1，D错误。2．(2019·江苏无锡模拟)依据下表有关铁难溶化合物的溶度积，说法正确的是(　D　)A.在c(CO)＝0.1 mol·L－1溶液中，c(Fe2＋)≥3.2×10－10 mol·L－1B．将FeCl2和FeCl3溶液分别调至pH＝10，则c(Fe2＋)<c(Fe3＋)C．增加溶液的酸性，有利于将Fe2＋沉淀为FeS和FeCO3D．将反应液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，有利于将铁从溶液中除净解析：FeCO3的溶度积常数为Ksp(FeCO3)＝c(Fe2＋)·c(CO)，溶液中c(CO)＝0.1 mol·L－1，则有c(Fe2＋)≤＝mol·L－1＝3.2×10－10 mol·L－1，A错误；Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－11，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，故将FeCl2和FeCl3溶液分别调至pH＝10，c(Fe2＋)＝＝8.0×10－3mol·L－1，c(Fe3＋)＝＝4.0×10－26mol·L－1，则有c(Fe2＋)＞c(Fe3＋)，B错误；增加溶液的酸性，不利于Fe2＋沉淀为FeCO3，C错误；将Fe2＋氧化为Fe3＋，有利于生成Fe(OH)3沉淀而除去，D正确。3．(2019·河南郑州第一次质检)向浓度均为0.010 mol·L－1的Na2CrO4、NaBr和NaCl的混合溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液。[已知Ksp(AgCl)＝1.77×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12，Ksp(AgBr)＝5.35×10－13，Ag2CrO4为砖红色]下列叙述中正确的是(　B　)A．原溶液中n(Na＋)＝0.040 molB．Na2CrO4可用作AgNO3溶液滴定Cl－或Br－的指示剂C．生成沉淀的先后顺序是AgBr→Ag2CrO4→AgClD．出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中c(Cl－)∶c(Br－)＝177∶535解析：原溶液中c(Na＋)＝0.040 mol·L－1，未指明溶液的体积，无法计算溶液中Na＋的物质的量，A项错误；AgCl沉淀时，c(Ag＋)＝＝mol·L－1＝1.77×10－8mol·L－1，AgBr沉淀时，c(Ag＋)＝＝mol·L－1＝5.35×10－11 mol·L－1，Ag2CrO4沉淀时，c(Ag＋)＝[Ksp(Ag2CrO4)/c(CrO)]＝[(1.12×10－12)/0.01]mol·L－1＝1.1×10－5mol·L－1，c(Ag＋)越小，则越先产生沉淀，所以产生沉淀的先后顺序为AgBr→AgCl→Ag2CrO4，故可用Na2CrO4作AgNO3溶液滴定Cl－或Br－的指示剂，B项正确、C项错误；出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中c(Cl－)/c(Br－)＝Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)＝1 770∶5.35，D项错误。4．(2019·黄陵中学第三次质检)硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料，也可用作印染媒染剂，医药上用于催吐剂。已知25 ℃时，Ksp[Zn(OH)2]＝1.0×10－17，Ksp(Ag2SO4)＝1.0×10－5，则下列说法正确的是(　D　)A．在水中加入少量ZnSO4固体时，水的电离平衡向正反应方向移动，KW减小B．在ZnSO4溶液中各离子的浓度关系为c(Zn2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(SO)C．在0.5 L 0.10 mol·L－1ZnSO4溶液中加入等体积0.02 mol·L－1AgNO3溶液，即可生成Ag2SO4沉淀D．常温下，要除去0.20 mol·L－1ZnSO4溶液中的Zn2＋，至少要调节pH≥8解析：水中加入ZnSO4固体，Zn2＋发生水解反应，促使水的电离平衡正向移动，由于温度不变，则KW不变，A错误。ZnSO4溶液中，据电荷守恒可得：2c(Zn2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SO)，B错误。ZnSO4和AgNO3溶液混合后，c(SO)＝0.05 mol·L－1，c(Ag＋)＝0.01 mol·L－1，则Qc＝c(SO)·c2(Ag＋)＝0.05×0.012＝5×10－6＜Ksp(Ag2SO4)＝1.0×10－5，故不能生成Ag2SO4沉淀，C错误。要除去溶液中Zn2＋，即使c(Zn2＋)≤1.0×10－5 mol·L－1，则有c(OH－)≥ ＝＝10－6mol·L－1，此时溶液的c(H＋)≤＝ mol·L－1＝10－8 mol·L－1，即溶液的pH≥8，D正确。5．(2019·四川成都龙泉二中模拟)已知常温下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.0×10－16。下列说法正确的是(　C　)A．相同温度下，AgCl的溶解度小于AgI的溶解度B．AgCl和Agl都不溶于水，因此AgCl和AgI不能相互转化C．常温下，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则NaI的浓度必须不低于×10－11 mol·L－1D．将足量的AgCl分别放入下列物质中：①20 mL 0.01 mol·L－1KCl溶液；②10 mL 0.02 mol·L－1 CaCl2溶液；③30 mL 0.05 mol·L－1AgNO3溶液，AgCl的溶解度由大到小的顺序为③>②>①解析：常温下Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，则相同温度下，AgCl的溶解度大于AgI的溶解度，A错误。AgCl和AgI都不溶于水，由于AgI的溶解度小于AgCl，在AgCl悬浊液中加入足量KI溶液，可使AgCl转化为AgI沉淀，B错误。常温下AgCl饱和溶液中c(Ag＋)＝＝×10－5 mol·L－1，若在NaI溶液中产生AgI沉淀，则有c(NaI)＝c(I－)≥＝mol·L－1＝×10－11mol·L－1，C正确。AgCl在水溶液中存在溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，溶液中c(Ag＋)或c(Cl－)越大，AgCl的溶解平衡正向进行的程度越小，则AgCl的溶解度越小；①中c(Cl－)＝0.01 mol·L－1，②中c(Cl－)＝0.04 mol·L－1，③中c(Ag＋)＝0.05 mol·L－1，故AgCl在三种溶液中的溶解度：①>②>③，D错误。6．(2019·湖北荆州第一次质量检查)若定义pAg＝－lgc(Ag＋)，pCl＝－lgc(Cl－)，根据不同温度下氯化银饱和溶液的pAg和pCl可绘制图象如图所示，且已知氯化银的溶解度随温度的升高而增大，下列表述正确的是(　A　)A．A点表示的是T1温度下的不饱和溶液B．将A点的溶液降温，可能得到C点的饱和溶液C．向B点所表示的溶液中加入氯化钠溶液，溶液可能改变至D点D．T3>T2>T1解析：由定义可知，Ag＋、Cl－浓度越大，pAg、pCl越小，A点溶液的pAg、pCl大于T1温度下氯化银饱和溶液的，则A点表示的是T1温度下的不饱和溶液，A项正确；C点的c(Ag＋)和c(Cl－)均比A点的c(Ag＋)和c(Cl－)大，溶液降温，浓度不会增大，B项错误；pCl＝－lgc(Cl－)，加入NaCl溶液，溶液中c(Cl－)增大，而pCl将会减小，因此不可能改变至D点，C项错误；pAg＝－lgc(Ag＋)，pCl＝－lgc(Cl－)以及氯化银的溶解度随温度的升高而增大，因此推出T1>T2>T3，D项错误。7．(2019·四川成都诊断)常温时，若Ca(OH)2和CaWO4(钨酸钙)的沉淀溶解平衡曲线如图所示(已知≈0.58)。下列分析不正确的是(　B　)A．a点表示Ca(OH)2与CaWO4均未达到溶解平衡状态B．饱和Ca(OH)2溶液和饱和CaWO4溶液等体积混合：c(OH－)>c(H＋)>c(Ca2＋)>c(WO)C．饱和Ca(OH)2溶液中加入少量Na2O，溶液变浑浊D．石灰乳与0.1 mol·L－1Na2WO4溶液混合后发生反应：Ca(OH)2＋WO===CaWO4＋2OH－ 　　解析：由题图可知，常温下，Ksp(CaWO4)＝c(Ca2＋)·c(WO)＝10－5×10－5＝10－10，同理，Ksp[Ca(OH)2]＝10－5×(10－1)2＝10－7，而a点浓度商Q[Ca(OH)2]＝10－18，Q(CaWO4)＝10－12，故均未达到溶解平衡状态，A正确；设饱和Ca(OH)2溶液中c(Ca2＋)＝x，则c(OH－)＝2x，故x·(2x)2＝10－7，解得x3＝×10－7，同理，设饱和CaWO4溶液中c(Ca2＋)＝y，则y＝10－5 mol·L－1，则混合后c(Ca2＋)＝×( ＋10－5)mol·L－1，c(OH－)＝mol·L－1，c(WO)＝×10－5 mol·L－1，所得混合溶液呈碱性，c(H＋)最小，B错误；饱和Ca(OH)2溶液中加入少量Na2O，Na2O与水反应生成NaOH，由于消耗溶剂水且生成NaOH，使Ca(OH)2的溶解平衡逆向移动，析出Ca(OH)2而使溶液变浑浊，C正确；Ksp[Ca(OH)2]＞Ksp(CaWO4)，则相同温度下Ca(OH)2的溶解度大于CaWO4，故石灰乳与0.1 mol·L－1Na2WO4溶液混合反应产生CaWO4沉淀，离子方程式为Ca(OH)2＋WO===CaWO4＋2OH－，D正确。8．(2019·福建永春一中等四校联考)在t ℃Ag2CrO4(橘红色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知AgCl的Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，下列说法不正确的是(　A　)A．t ℃时，Ag2CrO4的Ksp(Ag2CrO4)为1.0×10－8B．在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4，不能使溶液由Y点变为X点C．t ℃时，Y点和Z点时的Ksp(Ag2CrO4)相等D．t ℃时，将0.01 mol·L－1 AgNO3溶液滴入20 mL 0.01 mol·L－1KCl和0.01 mol·L－1K2CrO4的混合溶液中，Cl－先沉淀解析：由图可知，c(Ag＋)＝1×10－3 mol·L－1时，c(CrO)＝1×10－5mol·L－1，则有Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝(1×10－3)2×1×10－5＝1×10－11，A错误；由Y→X点变化过程中，c(Ag＋)不变，c(CrO)增大，而饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4，c(CrO)增大，溶解平衡逆向移动，c(Ag＋)减小，与图象不符合，B正确；Ksp(Ag2CrO4)只与温度有关，Y和Z点的温度均为t ℃，则两点的Ksp(Ag2CrO4)相等，C正确；由于混合液中c(Cl－)＝c(CrO)＝0.01 mol·L－1，产生AgCl沉淀时c(Ag＋)＝＝mol·L－1＝1.8×10－8mol·L－1，产生Ag2CrO4沉淀时c(Ag＋)＝＝1×10－4.5mol·L－1，显然生成AgCl沉淀时c(Ag＋)较小，故先产生AgCl沉淀，D正确。9．(2019·江苏南通调研)向湿法炼锌的电解液中同时加入Cu和CuSO4，可生成CuCl沉淀除去Cl－，降低对电解的影响，反应原理如下：Cu(s)＋Cu2＋(aq)2Cu＋(aq)　ΔH1＝a kJ·mol－1Cl－(aq)＋Cu＋(aq)CuCl(s)　ΔH2＝b kJ·mol－1实验测得电解液pH对溶液中残留c(Cl－)的影响如图所示。下列说法正确的是(　C　)A．溶液pH越大，Ksp(CuCl)越大B．向电解液中加入稀硫酸，有利于Cl－的去除C．反应达到平衡，增大c(Cu2＋)，c(Cl－)减小D.Cu(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)CuCl(s)的ΔH＝(a＋2b) kJ·mol－1解析：Ksp(CuCl)只与温度有关，与溶液pH无关，故A错误；根据图象，溶液的pH越小，溶液中残留c(Cl－)越大，因此向电解液中加入稀硫酸，不利于Cl－的去除，故B错误；根据Cu(s)＋Cu2＋(aq)2Cu＋(aq)，增大c(Cu2＋)，平衡正向移动，使得c(Cu＋)增大，促进Cl－(aq)＋Cu＋(aq)CuCl(s)右移，c(Cl－)减小，故C正确；①Cu(s)＋Cu2＋(aq)2Cu＋(aq) ΔH1＝a kJ·mol－1，②Cl－(aq)＋Cu＋(aq)CuCl(s)ΔH2＝b kJ·mol－1，根据盖斯定律，将①×＋②得：Cu(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq)CuCl(s)的ΔH＝(＋b) kJ·mol－1，故D错误。10．(2019·山西省实验中学等三校联考)25 ℃时，用0.100 0 mol·L－1的AgNO3溶液分别滴定体积均为V0 mL且浓度均为0.100 0 mol·L－1的KCl、KBr及KI溶液，其滴定曲线如图：已知25 ℃时，AgCl、AgBr及AgI的溶度积常数依次为1.8×10－10、5.0×10－13、8.3×10－17。下列说法中正确的是(　D　)A．V0＝45.00B．滴定曲线①表示KCl的滴定曲线C．滴定KCl时，可加入少量的KI作指示剂 D．当AgNO3溶液滴定至60.00 mL时，溶液中c(I－)<c(Br－)<c(Cl－)解析：用AgNO3溶液滴定KX(X＝Cl、Br、I)溶液，发生反应：Ag＋＋X－===AgX↓，则有n(AgNO3)＝n(KX)；由于各溶液的浓度均为0.100 0 mol·L－1，则消耗各溶液的体积相等，故有V0＝50.00 mL，A错误。由图可知，曲线①代表物质的pAg最大，则达到平衡时c(Ag＋)最小，故曲线①、②、③分别表示KI、KBr和KCl的滴定曲线，B错误。由于Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，故滴定KCl时，若加入少量KI，则先产生AgI沉淀，影响KCl的滴定，C错误。当AgNO3溶液滴定至60.00 mL时，溶液中c(X－)＝，由于各溶液中c(Ag＋)相同，则Ksp(AgX)越大，溶液中c(X－)越大，故溶液中c(X－)：c(I－)<c(Br－)<c(Cl－)，D正确。11．(2019·广东佛山模拟)根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：(1)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＜8.08.0～9.6＞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________。(2)25 ℃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＝1.8×10－10，忽略溶液的体积变化，请计算：①充分反应后，溶液中c(Ag＋)＝________。②充分反应后，溶液中的pH＝________。③如果向充分反应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“不是”)。解析：(1)设Mg(OH)2饱和溶液中c(Mg2＋)＝c(OH－)，则[c(OH－)]3＝5.6×10－12，c(OH－)＝2.24×10－4 mol·L－1，c(H＋)＝4.5×10－11 mol·L－1，pH＝11－lg4.5，溶液为蓝色。(2)①反应前，n(Ag＋)＝0.018 mol·L－1×0.05 L＝9×10－4 mol，n(Cl－)＝0.020 mol·L－1×0.05 L＝1×10－3 mol；反应后剩余的Cl－为1×10－4 mol，则混合溶液中，c(Cl－)＝1.0×10－3 mol·L－1，c(Ag＋)＝＝1.8×10－7 mol·L－1。②H＋没有参与反应，充分反应后，c(H＋)＝1×10－2 mol·L－1，pH＝2。③因为加入盐酸中的c(Cl－)和反应后所得溶液中的c(Cl－)相同，c(Cl－)没有改变，c(Ag＋)变小，所以Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)<Ksp(AgCl)，没有沉淀产生。答案：(1)蓝色　(2)①1.8×10－7 mol·L－1　②2　③不是12．(2019·安徽合肥二模)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeCO3F)为原料制备CeO2的一种工艺流程如下：　　　　　已知：i.Ce4＋能与F－结合成[CeFx](4－x)＋，也能与SO结合成[CeSO4]2＋；ii.在硫酸体系中Ce4＋能被萃取剂[(HA)2]萃取，而Ce3＋不能；iii.常温下，Ce2(CO3)3饱和溶液浓度为1.0×10－6 mol·L－1。回答下列问题：(1)“氧化焙烧”过程中可以加快反应速率和提高原料利用率的方法是________、________(写出2种即可)。(2)写出“氧化焙烧”产物CeO2与稀H2SO4反应的离子方程式：_________________________________________。(3)“萃取”时存在反应：Ce4＋＋n(HA)2Ce(H2n－4A2n)＋4H＋。D表示Ce4＋分别在有机层中与水层中存在形式的浓度之比(D＝)。保持其他条件不变，在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c(SO)，D随起始料液中c(SO)增大而减小的原因是___________________________。(4)浸渣经处理可得Ce(BF4)3，加入KCl溶液发生如下反应：Ce(BF4)3(s)＋3K＋(aq)3KBF4(s)＋Ce3＋(aq)。若一定温度时，Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分别为a、b，则该反应的平衡常数K＝________(用a、b表示)。(5)“反萃取”中加H2O2的主要反应离子方程式为________________________________。在“反萃取”后所得水层中加入1.0 mol·L－1的NH4HCO3溶液，产生Ce2(CO3)3沉淀，当Ce3＋沉淀完全时[c(Ce3＋)＝1×10－5 mol·L－1]，溶液中c(CO)约为________。(6)CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分，它能在还原气氛中供氧，在氧化气氛中耗氧。在尾气消除过程中发生着CeO2CeO2(1－x)＋xO2↑(0≤x≤0.25)的循环。写出CeO2消除CO尾气的化学方程式：___________________________________________。解析：(2)根据题给信息Ce4＋能与SO结合成[CeSO4]2＋得出，CeO2与稀H2SO4反应的离子方程式：CeO2＋4H＋＋SO===[CeSO4]2＋＋2H2O。(4)反应Ce(BF4)3(s)＋3K＋(aq)3KBF4(s)＋Ce3＋(aq)的平衡常数K＝＝＝＝。(5)“萃取”后的有机层中为Ce4＋，根据流程图可知，加入H2O2将Ce4＋还原成Ce3＋，则H2O2被氧化成O2，结合原子守恒、电荷守恒以及溶液呈酸性，写出离子方程式：2Ce4＋＋H2O2===2Ce3＋＋O2↑＋2H＋。Ce2(CO3)3饱和溶液的浓度为1.0×10－6 mol·L－1，Ce2(CO3)3的溶解平衡为Ce2(CO3)3(s)2Ce3＋(aq)＋3CO(aq)，则饱和溶液中c(Ce3＋)＝2.0×10－6 mol·L－1、c(CO)＝3.0×10－6mol·L－1，Ksp[Ce2(CO3)3]＝c2(Ce3＋)·c3(CO)＝(2.0×10－6)2×(3.0×10－6)3＝1.08×10－28；当Ce3＋沉淀完全时，c(CO)＝＝mol·L－1≈1.026×10－6mol·L－1≈1.0×10－6mol·L－1。(6)根据题意，“CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分，它能在还原气氛中供氧，在氧化气氛中耗氧。”CO具有还原性，CeO2消除CO尾气时应供氧，反应的化学方程式为CeO2＋2xCO===CeO2(1－x)＋2xCO2。 答案：(1)矿石粉碎成细颗粒　通入大量空气(2)CeO2＋4H＋＋SO===[CeSO4]2＋＋2H2O(3)随着c(SO)增大，水层中Ce4＋与SO结合成[CeSO4]2＋，导致萃取平衡向生成[CeSO4]2＋方向移动，D减小(4)　(5)2Ce4＋＋H2O2===2Ce3＋＋O2↑＋2H＋1×10－6mol·L－1(6)2xCO＋CeO2===CeO2(1－x)＋2xCO2