2017届高考化学第一轮总复习检测22.doc

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课时提升作业 二十九
难溶电解质的溶解平衡
(45分钟　100分)
一、选择题(本题包括7小题，每题6分，共42分)
1.(2016·青岛模拟)已知CuS、PbS、HgS的溶度积分别为1.3×10-36、9.0×10-29、6.4×10-53。下列推断不正确的是(　　)
A.向含Pb2+、Cu2+、Hg2+的浓度均为0.010 mol·L-1的溶液中通入硫化氢气体，产生沉淀的顺序依次为PbS、CuS、HgS
B.在硫化铅悬浊液中滴几滴硝酸铜溶液，会生成硫化铜
C.在含Hg2+、Cu2+、Pb2+的溶液中滴加硫化钠溶液，当c(S2-)=0.001 mol·L-1时三种金属离子都完全沉淀
D.硫化钠是处理废水中含上述金属离子的沉淀剂
【解析】选A。相同条件下，组成相似的物质，溶度积越小，越易生成沉淀，根据溶度积：PbS>CuS>HgS可知，向含Pb2+、Cu2+、Hg2+的浓度均为0.010 mol·L-1的溶液中通入H2S气体，产生沉淀的顺序为HgS、CuS、PbS，A错；由于Ksp(PbS)>Ksp(CuS)，故B正确；溶液中被沉淀离子的物质的量浓度小于1×10-5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全，当c(S2-)=0.001 mol·L-1时，c(Hg2+)=6.4×10-50mol·L-1，c(Cu2+)=1.3×10-33mol·L-1，c(Pb2+)=9.0×10-26mol·L-1，均小于1×10-5mol·L-1，故C正确；Na2S提供的S2-可以使三种金属离子沉淀完全，故D正确。
2.(2016·厦门模拟)25℃时，三种难溶银盐的Ksp与颜色如表所示，下列说法正确的是(　　)

AgCl
Ag2CrO4
AgI
颜色
白
红
黄
Ksp
1.8×10-10
1.0×10-12
8.5×10-17
A.AgCl、Ag2CrO4、AgI饱和溶液中c(Ag+)依次减弱
B.Ag2CrO4饱和溶液中c(Ag+)约为1.0×10-6mol·L-1
C.向AgCl悬浊液中加入足量KI溶液，沉淀将由白色转化为黄色
D.向等浓度的KCl与K2CrO4混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，将生成红色沉淀
【解析】选C。由表中数据可知AgCl饱和溶液中c(Ag+)==×10-5mol·L-1，Ag2CrO4饱和溶液中：c(Ag+)==×10-4mol·L-1，A、B均错误；AgI溶度积小于AgCl，所以向AgCl悬浊液中加入足量KI溶液，可能有黄色沉淀产生，C正确；由A项可知，饱和溶液中c(Ag+)：AgCl<Ag2CrO4，向等浓度的KCl与K2CrO4混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，将生成白色沉淀AgCl，D错误。
3.某硫酸锰溶液中含有CuSO4、Fe2(SO4)3杂质，向溶液中加入MnCO3，过滤；再加入MnS，过滤，得到MnSO4溶液。已知：常温下，Ksp=2.6×10-39，Ksp(CuS)=1.3×10-36，Ksp(MnS)=4.7×10-14，Ksp(MnCO3)=6.8×10-6，Ksp=2.2×10-20。当溶液中某种金属离子的浓度小于10-5mol·L-1时，可认为该离子已沉淀完全。下列推断不正确的是(　　)
A.加入MnCO3的目的是除去Fe3+
B.常温下溶液pH=4时，Fe3+已除尽
C.Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)的平衡常数K=2.8×10-23
D.Ksp(CuS)<Ksp(MnS)，故加入MnS可以除去溶液中的Cu2+
【解析】选C。加入MnCO3，消耗Fe3+、Cu2+水解生成的H+，提高溶液pH，促使Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀，A正确；常温下溶液pH=4，c(OH-)=1×10-10mol·L-1，Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)，则c(Fe3+)=2.6×10-9mol·L-1<1.0×10-5mol·L-1，Fe3+已除尽，B正确；Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)的平衡常数K====3.6×1022，C错误；一般来说，溶解度小的沉淀容易转化为溶解度更小的沉淀，D正确。
【加固训练】已知一定温度下，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12，取适量的MgCl2溶液，加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得pH=13.0，则下列说法不正确的是(　　)
A.所得溶液中c(H+)=1.0×10-13mol·L-1
B.所得溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-13mol·L-1
C.所加烧碱溶液的pH=13.0
D.所得溶液中c(Mg2+)=5.6×10-10mol·L-1
【解析】选C。pH=13.0的溶液中，c(H+)=1.0×10-13mol·L-1，A正确；溶液中c(OH-)=10-1mol·L-1，NaOH抑制水的电离，水电离产生的c(OH-)=c(H+)=1×10-13mol·L-1，B正确；因为向MgCl2溶液中加NaOH溶液后混合溶液的pH=13.0，所以所加NaOH溶液的pH>13.0，C错误；溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-12÷0.12=5.6×10-10mol·L-1，D正确。

4.(2016·洛阳模拟)①已知t℃时AgCl的Ksp=2×10-10；②在t℃时Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.在t℃时，Ag2CrO4的Ksp为1×10-9
B.在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y点到X点
C.在t℃时，以0.01 mol·L-1AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 mol·L-1KCl和
0.01 mol·L-1K2CrO4的混合溶液，Cr先沉淀
D.在t℃时，反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+Cr(aq)的平衡常数
K=2.5×107
【解析】选D。依据图象曲线上的数据，结合溶度积常数概念计算即可得到，曲线上的点是沉淀溶解平衡，Ag2CrO4的沉淀溶解平衡为Ag2CrO4(s)2Ag++Cr；Ksp=c2(Ag+)·c(Cr)=(10-3)2×10-6=10-12，故A错误；在饱和溶液中加入K2CrO4可使沉淀溶解平衡左移，溶度积常数不变，还是饱和溶液，点应在曲线上，故B错误；依据溶度积常数计算Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(Cr)=1×10-12，Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=2×10-10，以0.01 mol·L-1AgNO3溶液滴定20 mL
0.01 mol·L-1KCl和0.01 mol·L-1K2CrO4的混合溶液，c(Cr)=0.01 mol·L-1，得到c(Ag+)==1×10-5(mol·L-1)，0.01 mol·L-1KCl溶液中，c(Cl-)=
0.01 mol·L-1，依据溶度积计算得c(Ag+)==2×10-8(mol·L-1)，所以先析出氯化银沉淀，故C错误；在t℃时，Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+
Cr(aq)，离子浓度相同时，依据氯化银的溶度积和Ag2CrO4的溶度积计算，K====2.5×107，故D正确。
5.(2016·三明模拟)Hg是水体污染的重金属元素之一。水溶液中二价汞的主要存在形态与Cl-、OH-的浓度关系如图所示。

下列说法不正确的是(　　)
A.可用如下方法除去污水中的Hg2+：FeS(s)+Hg2+(aq)HgS(s)+Fe2+(aq)
B.当溶液pCl保持在1，pH在6～8时，汞元素主要以HgC形式存在
C.HgCl2是一种强电解质，其电离方程式是HgCl2HgCl++Cl-
D.当溶液pH保持在5，pCl由2改变至6时，可使HgCl2转化为Hg(OH)2
【解析】选C。HgS比FeS更难溶于水，所以在含有Hg2+的溶液中加入FeS，能够将Hg2+除掉，故A正确；pCl=1时，汞元素主要是以HgC形式存在，故B正确；根据图象，HgCl2是一种弱电解质，其电离方程式是2HgCl2HgCl++HgC，故C错误；根据图象可知当溶液pH保持在5，pCl由2改变至6时，可使HgCl2转化为Hg(OH)2，故D正确。
6.(2016·开封模拟)25℃时，Ksp(BaSO4)=1×10-10，Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。该温度下，下列说法不正确的是(　　)
A.向同浓度的Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出
B.向BaCO3的悬浊液中加入少量的新制氯水，c(Ba2+)增大
C.BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中，=
D.向BaSO4的悬浊液中加入Na2CO3的浓溶液，BaSO4不可能转化为BaCO3
【解析】选D。从BaSO4和BaCO3沉淀的Ksp看，BaSO4比BaCO3更难溶，故BaSO4先析出，A项正确；新制氯水中存在反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO，能够溶解BaCO3，B项正确；两沉淀共存的溶液中==，C项正确；增大C的浓度，c(Ba2+)·c(C)大于BaCO3的溶度积，会出现BaSO4向BaCO3的转化，D项错误。
【加固训练】在25℃时，AgCl的白色悬浊液中，依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液，观察到的现象是先出现黄色沉淀，最后出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积Ksp(25℃)如表所示：

AgCl
AgI
Ag2S
Ksp
1.8×10-10
8.3×10-17
6.3×10-50
下列叙述错误的是(　　)
A.沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动
B.溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀
C.AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度相同
D.25℃时，在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag+的浓度不同
【解析】选C。由表中数据可知，AgCl、AgI、Ag2S的溶解能力依次减弱，则
25℃时，饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag+的浓度依次减小。根据现象，AgCl的白色悬浊液中加入KI溶液，出现黄色沉淀，说明AgCl转化成了溶解度更小的AgI；继续加入Na2S溶液，又出现黑色沉淀，说明AgI转化成了溶解度更小的Ag2S。综合分析，沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度是不同的，前者中由于c(Cl-)小，AgCl固体的溶解度更大一些。
7.(能力挑战题)已知25℃物质的溶度积常数为FeS：Ksp=6.3×10-18；CuS：Ksp=1.3×10-36；ZnS：Ksp=1.6×10-24。下列说法正确的是(　　)
A.相同温度下，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
B.除去工业废水中的Cu2+，可以选用FeS作沉淀剂
C.足量CuSO4溶解在0.1 mol·L-1的H2S溶液中，Cu2+能达到的最大浓度为1.3×10-35mol·L-1
D.在ZnS的饱和溶液中，加入FeCl2溶液，一定不产生FeS沉淀
【解析】选B。A、Ksp越大，溶解度越大，所以硫化锌的溶解度大，错误；B、因为硫化铜的溶度积小于硫化亚铁，所以可以将硫化亚铁转化为硫化铜，沉淀铜离子，正确；C、硫化氢是弱酸，硫离子浓度最大为0.1 mol·L-1，根据溶度积计算，所以铜离子浓度最小为1.3×10-35mol·L-1，错误；D、硫化锌的饱和溶液中存在硫离子，加入氯化亚铁溶液，当Qc>Ksp(FeS)时，就会生成硫化亚铁沉淀，错误。
二、非选择题(本题包括4小题，共58分)
8.(12分)(2016·安庆模拟)回答下列问题。
(1)如下图，某温度(t℃)时水的图象如下，a点离子积KW=________；该温度下，pH=12的NaOH与pH=2的H2SO4等体积混合，溶液显________性。

(2)25℃时，向0.1 mol·L-1氨水中加入少量NH4Cl固体，当固体溶解后，测得溶液pH____，N的物质的量浓度________。(填“增大”“减小”或“不变”)
(3)体积相等的稀NaOH和CH3COOH溶液混合，若溶液中c(Na+)=c(CH3COO-)，则该溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，则混合前c(NaOH)________c(CH3COOH)(填“>”“<”或“=”)。
(4)常温时，Fe(OH)3的Ksp=1×10-38，要使溶液中的Fe3+沉淀完全，则溶液的pH应大于________________________。
(5)用可溶性碳酸盐，可以浸取CaSO4固体，则溶液浸取过程中会发生反应：
CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)。
已知298 K时，Ksp(CaCO3)=2.80×10-9，Ksp(CaSO4)=4.90×10-5，则此温度下该反应的平衡常数K为________(计算结果保留三位有效数字)。
【解析】(1)根据图知，当c(H+)=10-6mol·L-1，c(OH-)=10-6mol·L-1，由离子积常数=c(H+)×c(OH-)=10-6×10-6=10-12，pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1，pH=12的NaOH中c(OH-)=10-12/10-12=1(mol·L-1)，等体积混合时碱过量，溶液呈碱性。
(2)一水合氨为弱电解质，溶液中存在电离平衡NH3·H2ON+OH-，向氨水中加入氯化铵时，溶液中铵根离子浓度增大，抑制一水合氨电离，溶液中氢氧根离子浓度减小，则pH减小。
(3)溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，c(Na+)=c(CH3COO-)，则c(OH-)=c(H+)，故溶液呈中性；醋酸钠溶液呈碱性，要使醋酸和氢氧化钠的混合溶液呈中性，则醋酸应该稍微过量，因为二者的体积相等，所以醋酸的浓度大于氢氧化钠。
(4)常温时，Fe(OH)3的Ksp=1×10-38，要使溶液中的Fe3+沉淀完全，残留在溶液中的c(Fe3+)<10-5mol·L-1；Ksp=c(Fe3+)c3(OH-)=10-5×c3(OH-)=1×10-38；解得c(OH-)=10-11mol·L-1，c(H+)=10-14/10-11=10-3(mol·L-1)，溶液pH=3。
(5)溶浸过程中会发生：CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)，CaCO3(s)Ca2++C；CaSO4(s)Ca2++S；依据硫酸钙、碳酸钙溶度积常数的计算表达式，转化关系中钙离子相同计算，反应的平衡常数K===4.90×10-5÷2.8×10-9=1.75×104。
答案：(1)1.0×10-12　碱
(2)减小　增大　(3)中性　<
(4)3　(5)1.75×104
9.(12分)已知下列物质在20℃下的Ksp如下，试回答下列问题：
化学式
AgCl
AgBr
AgI
Ag2S
Ag2CrO4
颜色
白色
浅黄色
黄色
黑色
红色
Ksp
1.8×10-10
5.4×10-13
8.3×10-17
6.3×10-50
2.0×10-12
(1)20℃时，上述五种银盐饱和溶液中，Ag+物质的量浓度由大到小的顺序是__________________________。
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，c(Br-)/c(Cl-)=
________________。
(3)测定水体中氯化物的含量，常用标准硝酸银法进行滴定，滴定时，应加入的指示剂是________。
A.KBr B.KI C.K2S D.K2CrO4
【解析】(1)AgCl、AgBr、AgI均是AB型，c (Ag+)分别为×10-5(mol·L-1)≈1.3×10-5(mol·L-1)、×10-7(mol·L-1)≈7.3×10-7(mol·L-1)、×10-9(mol·L-1)≈9.1×10-9(mol·L-1)；后两种是A2B型，c2(Ag+)·c(Ag+)=Ksp，则c(Ag+)=，Ag2S、Ag2CrO4中c(Ag+)分别为0.5×10-16(mol·L-1)、1.59×10-4(mol·L-1)。故Ag+物质的量浓度由大到小的顺序为Ag2CrO4>AgCl>AgBr>AgI>Ag2S。
(2)出现共沉淀，此时必须同时发生两个平衡：
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)；
c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)=1.8×10-10……①
AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq)，
c(Ag+)·c(Br-)=Ksp(AgBr)=5.4×10-13……②
两者相比得：c(Br-)/c(Cl-)=5.4×10-13/1.8×10-10=3×10-3。
(3)由c(Ag+)大小知，饱和时只有Ag2CrO4中的c(Ag+)比AgCl中的c(Ag+)大，在AgCl沉淀完后再产生Ag2CrO4沉淀，其他均在AgCl之前沉淀，不能作指示剂，另外这里作指示剂时，生成的沉淀必须有颜色。
答案：(1)Ag2CrO4>AgCl>AgBr>AgI>Ag2S
(2)3×10-3　(3)D
10.(14分)硝酸铈铵广泛应用于电子、催化工业，其合成路线如下：

(1)步骤Ⅰ中，将Ce(NO3)3·6H2O配成溶液，保持pH为4～5，缓慢加入H2O2溶液搅拌混合均匀，再加入氨水调节溶液pH，得到Ce(OH)4沉淀。该过程中参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
(2)298 K时，Ksp=1×10-29。Ce(OH)4的溶度积表达式为Ksp=________。为了使溶液中Ce4+沉淀完全，即残留在溶液中的c(Ce4+)小于1×10-5mol·L-1，需调节pH为________以上。
(3)为了研究步骤Ⅲ的工艺条件，科研小组测定了(NH4)2Ce(NO3)6在不同温度、不同浓度硝酸中的溶解度，结果如图。从图中可得出三条主要规律：

①(NH4)2Ce(NO3)6在硝酸中的溶解度随温度升高而增大；
②______________________________________________________________；
③______________________________________________________________。
【解析】(1)由得失电子相等得2n(Ce3+)=n(H2O2)，所以氧化剂与还原剂物质的量比为1∶2。(2)Ksp=c(Ce4+)·c4(OH-)，c4(OH-)===10-24，所以OH-的最小浓度为10-6mol·L-1，则溶液的pH最小为8。(3)由图象可知温度相同时，(NH4)2Ce(NO3)6在硝酸中的溶解度随硝酸浓度增大而减小；硝酸浓度越小，温度对(NH4)2Ce(NO3)6的溶解度影响越大。
答案：(1)1∶2　(2)c(Ce4+)·c4(OH-)　8
(3)②其他条件相同时，(NH4)2Ce(NO3)6的溶解度随c(HNO3)减小而增大
③c(HNO3)越小，温度对(NH4)2Ce(NO3)6溶解度的影响越大或c(HNO3)越大，温度对(NH4)2Ce(NO3)6溶解度的影响越小
11.(能力挑战题)(20分)(2016·济南模拟)在工农业生产和科学研究中，许多重要的化学反应需要在水溶液中进行，试分析并回答以下问题：
(1)向体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1盐酸和醋酸溶液中分别滴加
0.1 mol·L-1NaOH溶液。随加入的NaOH溶液体积的增加，溶液pH的变化如下图所示：

①用NaOH溶液滴定醋酸溶液的曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；
②实验前，上述三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是________溶液(填化学式)；
③图中V1和V2大小的比较：V1________V2(填“>”“<”或“=”)；
④图Ⅰ中M点对应的溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是________>________>________>________(用离子的物质的量浓度符号填空)。
(2)为了研究沉淀溶解平衡，某同学查阅资料并设计了如下实验(相关数据测定温度及实验环境均为25℃)：
操作步骤
现　象
步骤1：向20 mL 0.05 mol·L-1AgNO3溶液中加入20 mL 0.05 mol·L-1KSCN溶液，充分反应后过滤
出现白色沉淀
步骤2：向滤液中滴加少量2 mol·L-1Fe(NO3)3溶液
溶液变红色
步骤3：向步骤2所得溶液中，加入少量3 mol·L-1AgNO3溶液
现象a
步骤4：取步骤1所得少量滤渣加入适量的3 mol·L-1KI溶液中
出现黄色沉淀
资料：AgSCN是白色沉淀；Ksp(AgSCN)=1.0×10-12；Ksp(AgI)=8.5×10-17
①步骤2中溶液变红色，说明溶液中存在SCN-，该离子经过步骤1中的反应，在溶液中仍然存在，原因是___________________________________________
(用必要的文字和方程式说明)；
②该同学根据步骤3中现象a推知，加入的AgNO3与步骤2所得溶液发生了反应，则现象a为_________________________________________________________
___________________________________________(至少答出两条明显现象)；
③写出步骤4中沉淀转化反应平衡常数的表达式：K=__________________。
【解析】(1)①0.1 mol·L-1盐酸和醋酸溶液，盐酸的pH=1，醋酸的pH要大于1，从图的纵坐标看出图Ⅰ的溶液起始pH大于1，是NaOH溶液滴定醋酸的图象。
②浓度都是0.1 mol·L-1的盐酸、醋酸溶液、NaOH溶液，盐酸和NaOH是强酸和强碱对水的电离抑制程度较大。醋酸是弱酸，对水的电离抑制程度较小，故CH3COOH中水电离出的c(H+)最大。③当NaOH溶液体积都是20.00 mL时，生成的CH3COONa溶液显碱性，NaCl显中性，所以与醋酸混合的NaOH溶液体积要小于20.00 mL，使得CH3COONa水解和CH3COOH的电离程度相等，溶液才显中性，故V1<V2。④图Ⅰ中M点时溶液的溶质为CH3COONa和CH3COOH，醋酸没有完全反应，溶液显酸性，故c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。(2)①加入少量硝酸铁溶液，溶液变红，说明溶液中有SCN-，这是由于存在沉淀溶解平衡：AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)，溶液中仍有少量SCN-。②向溶液中加入AgNO3，c(Ag+)增大，会生成AgSCN沉淀，溶液中的SCN-浓度减小，那么溶液的颜色会变浅，故现象有出现白色沉淀生成、溶液红色变浅。③沉淀转化平衡为AgSCN(s)+I-(aq)AgI(s)+SCN-(aq)，K=。
答案：(1)①Ⅰ　②CH3COOH　③<
④c(CH3COO-)　c(Na+)　c(H+)　c(OH-)
(2)①存在沉淀溶解平衡AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)，溶液中仍有少量SCN-
②出现白色沉淀、溶液红色变浅　③

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

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