2015届高考化学第一轮课时复习训练题33.doc

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第四单元　难溶电解质的沉淀溶解平衡
课时训练 练知能、提成绩 限时测评
(时间:40分钟)
测控导航表
知识点
易
中
沉淀溶解平衡影响因素
2,3,5

溶度积的应用与计算
1
8,11
沉淀溶解平衡的应用
4,6

综合考查
7,9,10
12,13,14
基础过关
1.已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.5×10-16,
Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是(　C　)
A.AgCl>AgI>Ag2CrO4
B.AgCl>Ag2CrO4>AgI
C.Ag2CrO4>AgCl>AgI
D.Ag2CrO4>AgI>AgCl
解析:由难溶盐的Ksp的含义并结合题给三种银盐的Ksp可初步估算出AgCl、AgI、Ag2CrO4的饱和溶液中c(Ag+)的数量级分别为:10-5 mol·L-1、10-8 mol·L-1、10-4 mol·L-1,故答案为C。
2.(2013宁德模拟)将适量AgBr固体溶在水中,溶液中存在AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq)。则下列说法正确的是(　C　)
A.向此体系中滴加足量浓NaCl溶液,发现沉淀转化为白色,说明Ksp(AgCl)<Ksp(AgBr)
B.向此体系中加入少量AgBr固体,平衡正向移动,当再次平衡时c(Ag+)、c(Br-)增大
C.此体系中一定存在c(Ag+)=c(Br-)=
D.某溶液中c(Ag+)·c(Br-)=Ksp(AgBr),说明此时c(Ag+)=c(Br-)
解析:当加入足量浓NaCl溶液时,由于c(Cl-)≫c(Br-),造成c(Cl-)×c(Ag+)>Ksp(AgCl),也会使AgBr转化为AgCl沉淀,但不能说明Ksp(AgCl)<Ksp(AgBr),A错;由于原平衡的建立意味着溶液的饱和,再加AgBr固体,对平衡无影响,B错;由于该平衡体系中c(Ag+)、c(Br-)只由AgBr提供,所以c(Ag+)=c(Br-)=,C正确;如果有其他物质提供Ag+或Br-时,c(Ag+)·c(Br-)=Ksp(AgBr)仍成立,但此时c(Ag+)≠c(Br-),D错。
3.在一定温度下,当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2+)不变,可采取的措施是(　D　)
A.加MgSO4 B.加HCl溶液
C.加NaOH D.加水
解析:加MgSO4会使该溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多,c(Mg2+)变大;加HCl溶液使该溶解平衡右移,Mg(OH)2固体减少,c(Mg2+)变大;加NaOH使该溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多。
4.(2013沈阳模拟)对水垢的主要成分是CaCO3和 Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的原因解释,其中正确的是(　D　)
A.Mg(OH)2的溶度积大于MgCO3的溶度积,且在水中发生了沉淀转化
B.Mg(OH)2的溶度积小于MgCO3的溶度积,且在水中发生了沉淀转化
C.MgCO3电离出的C发生水解,使水中OH-浓度减小,对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言,Q>Ksp,生成Mg(OH)2沉淀
D.MgCO3电离出的C发生水解,使水中OH-浓度增大,对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言,Q>Ksp,生成Mg(OH)2沉淀
解析:由于Mg(OH)2和MgCO3中阴、阳离子个数比不同,所以不能直接根据Ksp的大小比较溶解能力强弱,A、B均不正确;MgCO3溶解平衡生成的C发生水解,使水中OH-浓度增大,对Mg(OH)2沉淀溶解平衡而言,Q>Ksp,则生成Mg(OH)2沉淀,C不正确,D正确。
5.(2014黑龙江大庆实验中学检测)已知25 ℃时,Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11,MgF2的Ksp=7.4×10-11。下列说法正确的是(　A　)
A.25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
B.25 ℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者c(Mg2+)大
C.25 ℃时,Mg(OH)2固体在同体积同浓度的氨水和NH4Cl溶液中的Ksp比较,前者小
D.25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入饱和NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成MgF2
解析:Mg(OH)2悬浊液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)。加入NH4Cl后,N与OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,c(OH-)减小,平衡右移,c(Mg2+)增大,A正确;因Mg(OH)2与MgF2结构类型相同,根据两者Ksp大小关系可知:后者 c(Mg2+)大,B错;Ksp只与难溶物性质和温度有关,所以25 ℃ Mg(OH)2固体在氨水和NH4Cl溶液中Ksp相同,C错;只要加入NaF溶液后,c2(F-)·c(Mg2+)>Ksp(MgF2)就会发生Mg(OH)2转化为MgF2,D错。
6.(2013三明一模)化工生产中含Cu2+的废水常用MnS(s)作沉淀剂,其反应原理为:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),下列有关该反应的推理不正确的是(　A　)
A.该反应达到平衡时:c(Cu2+)=c(Mn2+)
B.CuS的溶解度比MnS的溶解度小
C.向平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后,c( Mn2 +)变大
D.该反应平衡常数表达式:K=
解析:该反应是沉淀的转化,表明Ksp(CuS)<Ksp(MnS)。由:==>1,知反应达到平衡时,c(Cu2+)<c(Mn2+),A错;也表明CuS溶解度要小于MnS的溶解度,B正确;加入Cu(NO3)2固体后,c(Cu2+)增大,平衡右移,c(Mn2+)增大,C正确;CuS、MnS是固体,不会出现在平衡常数表达式中,该反应平衡常数K=,而==,D正确。
7.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是(　B　)

A.Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]
B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
解析:b、c两点时金属阳离子浓度相等,即c(Fe3+)=c(Cu2+),则Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=c(Fe3+)·()3,Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=c(Cu2+)·()2,故Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2],A对;NH4Cl溶于水后,由于N水解使溶液显酸性,而a点到b点酸性减弱,B错;KW只与温度有关,C对;曲线上的点都表示沉淀溶解平衡状态,都为饱和溶液,D对。
8.(2013浙江宁波模拟)下表是五种银盐的溶度积常数(25 ℃):
化学式
AgCl
Ag2SO4
Ag2S
AgBr
AgI
溶度积
1.8×10-10
1.4×10-5
6.3×10-50
7.7×10-13
8.51×10-16
下列说法不正确的是(　C　)
A.五种物质在常温下Ag2SO4饱和溶液中c(Ag+)最大
B.将氯化银溶解于水后,向其中加入Na2S,则可以生成黑色沉淀
C.对于氯化银、溴化银和碘化银三种物质,在常温下的饱和溶液中,c(Ag+)随着氯、溴、碘的顺序增大
D.沉淀溶解平衡的建立是有条件的,外界条件改变时,平衡也会发生移动
解析:由溶度积的数据可知:AgCl、AgBr、AgI三种物质在常温下的饱和溶液中c(Ag+)随着氯、溴、碘的顺序而减小,C错误;又c(Ag+= mol·L-1>c(Ag+)AgCl= mol·L-1,A正确;由于Ksp(Ag2S)≪Ksp(AgCl),将氯化银溶解于水后,向其中加入Na2S,则可以生成黑色沉淀,B正确;溶解平衡的建立是有条件的,外界条件改变时,平衡也会发生移动,D正确。
9.(2013厦门双十中学模拟)制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板,产生的废液称“烂板液”。“烂板液”中含硝酸锌外,还含有自来水带入的Cl-和Fe3+。在实验室里,用“烂板液”制取ZnSO4·7H2O的过程如下:

(1)若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为N2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比是　　　　。 
(2)若步骤①的pH>12,则Zn(OH)2溶解生成四羟基合锌酸钠。写出Zn(OH)2被溶解的离子方程式: 
　。 
(3)滤液D中除了含有OH-外,还含有的阴离子有　　　　(填离子符号)。 
(4)若滤液E的pH=4,c(Zn2+)=2 mol·L-1,c(Fe3+)=2.6×10-9 mol·L-1,能求得的溶度积是　　　　(填选项)。 
A.Ksp[Zn(OH)2]
B.Ksp[Zn(OH)2]和Ksp[Fe(OH)3]
C.Ksp[Fe(OH)3]
(5)步骤③要控制pH在一定范围。实验室用pH试纸测定溶液pH的方法是　 。 
(6)已知:
①Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)
ΔH=a kJ·mol-1
②H2O(l)H+(aq)+OH-(aq)　ΔH=b kJ·mol-1
请写出Fe3+发生水解反应的热化学方程式: 
　。 
若①的溶度积常数为Ksp,②的离子积常数为KW,Fe3+发生水解反应的平衡常数K=　　　　(用含Ksp、KW的代数式表示)。 
解析:(1)HNO3作氧化剂,Zn作还原剂,HNO3→N2O,N元素的化合价由+5→+1,Zn→Zn2+,化合价由0→+2,根据化合价升降守恒原则,HNO3与Zn的物质的量之比为1∶2。(4)沉淀B中加适量稀硫酸只产生Fe(OH)3沉淀,故根据Fe3+和OH-的浓度(OH-的浓度可由溶液的pH算出)可计算出Ksp[Fe(OH)3]。(6)3×②-①得:Fe3+(aq)+3H2O(l)Fe(OH)3(s)+3H+(aq)　ΔH=(3b-a)kJ·mol-1,K===。
答案:(1)1∶2
(2)Zn(OH)2+2OH-Zn+2H2O
(3)Cl-、N
(4)C
(5)将pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液在试纸中间,待颜色变化稳定后与比色卡对比,读出读数
(6)Fe3+(aq)+3H2O(l)Fe(OH)3(s)+3H+(aq)
ΔH=(3b-a)kJ·mol-1　/Ksp
10. (2013湛江质检)工业废水中常含有一定量的Cr2和Cr,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法。该法的工艺流程为:
CrCr2Cr3+Cr(OH)3↓
其中第①步存在平衡:2Cr(黄色)+2H+Cr2(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显　　　　色。 
(2)第②步中,用FeSO4·7H2O还原Cr2的离子方程式:　。 
(3)第③步生成的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+)降至10-5 mol·L-1,溶液的pH应调至　　　　。 
方法2:电解法。该法用Fe作电极电解含Cr2的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(4)用Fe作电极的原因为 
　(结合电极反应式解释)。 
(5)阴极附近溶液pH升高的原因是 
(用电极反应解释),溶液中同时生成的沉淀还有　 。 
解析:(1) pH=2的溶液显酸性,平衡向右移动,溶液显橙色;(3)将c(Cr3+)=10-5 mol·L-1代入Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32,可计算出c(OH-)=1 mol·L-1 ,则c(H+)=10-5 mol·L-1,溶液的pH应调至5;(4) 根据工艺流程知还原Cr2需要Fe2+,通过阳极反应(Fe-2e-Fe2+)产生还原剂Fe2+,应以铁作阳极;(5)阴极发生2H++2e-H2↑,c(H+)减小,溶液pH升高,Cr3+、 Fe3+转化为Cr(OH)3 与Fe(OH)3沉淀。
答案:(1)橙
(2)14H++Cr2+6Fe2+ 6Fe3++2Cr3++7H2O
(3)5
(4)阳极反应为Fe-2e-Fe2+,提供还原剂Fe2+
(5)2H++2e-H2↑　Fe(OH)3
能力提升
11.(2014湖南湘中名校联考) 已知:p(Ag)=-lg{c(Ag+)},Ksp(AgCl)=1×10-12。如图是向10 mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1 mol·L-1的NaCl溶液时,溶液的p(Ag)随着加入NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图象(实线)。根据图象所得下列结论正确的是(　B　)

[提示:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)]
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.图中X点的坐标为(100,6 )
C.图中X点表示溶液中Ag+被恰好完全沉淀
D.把0.1 mol·L-1的NaCl溶液换成0.1 mol·L-1NaI溶液,则图象在终点后变为虚线部分
解析:从图中可看出原AgNO3溶液p(Ag)=0,c(Ag+)=1 mol·L-1,A错;X点的p(Ag)=6,c(Ag+)=10-6 mol·L-1,c(Cl-)==10-6 mol·L-1,所以n(AgNO3)=n(NaCl),V(NaCl)===0.1 L,B正确;完全沉淀指的是c(Ag+)≤10-5 mol·L-1,所以X点之前Ag+早已完全沉淀,C错;由于Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),所以加入同浓度同体积的NaI溶液时,c(Ag+)会更小,p(Ag)更大,D错。
12.(2013年江苏化学改编)一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知: pM=-lg c(M),p(C)=-lg c(C)。下列说法不正确的是(　C　)

A.MgCO3、CaCO3、MnCO3 的Ksp依次减小
B.a点可表示MnCO3 的饱和溶液,且c(Mn2+)=c(C)
C.b点可表示CaCO3 的饱和溶液,且c(Ca2+)<c(C)
D.c点可表示MgCO3 的不饱和溶液,且c(Mg2+)<c(C)
解析:由pM、p(C)的表达式可知,其值越大对应离子的浓度越小,结合沉淀溶解平衡曲线可知,当取相同的c(C)时,对应饱和溶液中,Mg2+、Ca2+、Mn2+的浓度依次减小,则MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次减小,选项A正确;因a点在MnCO3的沉淀溶解平衡曲线上,故a点表示MnCO3的饱和溶液,且a点纵、横坐标相等,故c(Mn2+)=c(C),选项B正确;同理,b点表示CaCO3的饱和溶液,但是b点:p(C)>p(Ca2+),则c(C)<c(Ca2+),选项C错误;c点在MgCO3的沉淀溶解平衡曲线上方,为不饱和溶液,且由纵、横坐标关系知:c(Mg2+)<c(C),选项D正确。
13.(2012年广东理综)难溶性杂卤石
(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2++2K++Mg2++4S+2H2O
为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:

(1)滤渣主要成分有　　　　和　　　　以及未溶杂卤石。 
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2 溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因: 
　。 
(3)“除杂”环节中,先加入　　　　溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入　　　　溶液调滤液pH至中性。 
(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如图,由图可得,随着温度升高,①　 , 
②　 。 

(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:
CaSO4(s)+CCaCO3(s)+S
已知298 K时,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。
解析:解题时,要依据制备K2SO4的工艺流程,结合物质的分离与提纯的原则进行分析。
(1)杂卤石中加入Ca(OH)2溶液,Mg2+与OH-结合生成Mg(OH)2沉淀,CaSO4微溶于水,过滤后,滤渣中含有Mg(OH)2、CaSO4及未溶解的杂卤石。
(2)加入Ca(OH)2溶液,Mg2+与OH-结合生成Mg(OH)2沉淀,使c(Mg2+)减小,杂卤石的溶解平衡正向移动,同时c(Ca2+) 与c(S)均增大,从而析出CaSO4沉淀,K+留在滤液中。
(3)滤液中含有Ca2+、OH-,可先加入过量K2CO3溶液,除去Ca2+,过滤后,再加入稀H2SO4调节溶液的pH至中性。
(4)①溶浸平衡向右移动;②K+的溶浸速率增大。
(5)CaSO4(s)+CCaCO3(s)+S的平衡常数K=。CaCO3(s)、CaSO4(s)分别存在溶解平衡:CaCO3(s)Ca2+(aq)+C(aq),CaSO4(s)Ca2+(aq)+S(aq),则有Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(C)=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)·c(S)=4.90×10-5,那么K=====1.75×104。
答案:(1)Mg(OH)2　CaSO4
(2)加入Ca(OH)2溶液,Mg2+与OH-结合生成Mg(OH)2沉淀,Mg2+浓度减小,平衡正向移动,K+增多
(3)K2CO3　H2SO4　
(4)①溶浸平衡向右移动　②K+的溶浸速率增大
(5)CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq)的平衡常数K=,据Ksp(CaSO4)、Ksp(CaCO3)可知,c(S)=,c(C)=,则有K====1.75×104
14.(2013湖南师大附中质检)莫尔法是实验室和工业生产中常用的一种测定氯离子含量的滴定分析手段,以AgNO3标准溶液为滴定剂、K2CrO4为指示剂,于中性或弱碱性溶液中测定Cl-的分析方法。它是利用加入的银离子能与氯离子反应产生沉淀,当氯离子完全反应时(化学上一般认为离子浓度小于10-5 mol·L-1时,沉淀就达完全),会与指示剂反应,产生有色沉淀,表明达到滴定终点。某化学兴趣小组同学用该法测定工业盐中NaCl的含量。
通过查阅资料,同学们知道了3种物质的溶度积:
AgNO2(淡黄色)Ksp=6.0×10-4;
AgCl(白色)Ksp=2.0×10-10;
Ag2CrO4(砖红色) Ksp=2.0×10-12。
实验步骤如下:
①取m g样品溶于约50 mL蒸馏水,定容至250 mL
②准确移取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸酸化
③选用合适氧化剂做适当处理
④除去过量的氧化剂
⑤ 
⑥用浓度为c mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定,记下消耗的AgNO3体积
⑦平行测定3次,平均消耗AgNO3溶液V mL
请根据以上描述,回答下列问题:
(1)依次写出滴定过程中发生反应的离子方程式:

　。 
(2)滴定前为什么要用氧化剂做预处理?
　。 
(3)用氧化剂处理时,可以选用的氧化剂有　　　　。 
A.KMnO4 B.K2Cr2O7 C.H2O2 D.KClO3
(4)写出实验步骤⑤　 。 
(5)滴定时指示剂的浓度将会影响测定结果,试利用所学知识,计算锥形瓶中K2CrO4的浓度应该控制在　　　　 mol·L-1 为宜。 
(6)写出样品中NaCl含量的计算式　 。 
(7)测定工业盐中氯化钠含量的方法还有很多,请简述一种不同的测定方法。(只要答出简要方法,详细的实验步骤不作要求)
解析:工业用盐的杂质主要是NaNO2,而AgNO2的Ksp较大较难沉淀,所以可以用K2CrO4作指示剂,当Cl-沉淀完全时,c(Ag+)== mol·L-1=2×10-5 mol·L-1,此时生成Ag2CrO4所需c(Cr)== mol·L-1=5×10-3 mol·L-1,所以应控制c(K2CrO4)为5×10-3 mol·L-1为宜。
(1)先生成AgCl沉淀:Ag++Cl-AgCl↓,再生成Ag2CrO4沉淀:2Ag++Cr2Ag2CrO4↓,指示滴定终点。
(2)样品中的N会与Ag+、Cr反应,为防止干扰,加入氧化剂可把其氧化为N。
(3)所选氧化剂不能有颜色,不能干扰滴定的进行,KMnO4、K2Cr2O7有颜色,且过量时不易除去,KClO3被还原为Cl-,对实验有干扰,而H2O2被还原为水,且过量时易除去,应选H2O2。
(4)题干中要求实验在中性或碱性条件下进行,而②中加入了硝酸,所以⑤应是调溶液为弱碱性或中性,并加入K2CrO4作指示剂。
(6)根据Ag++Cl-AgCl↓,n(NaCl)=n(AgNO3)则n(NaCl)=cV×10 -3 mol×10,其含量为×100%。
答案:(1)Ag++Cl-AgCl↓,
2Ag++CrAg2CrO4↓
(2)工业盐中含有N 也可以和Ag+产生沉淀,和K2CrO4发生氧化还原反应,会影响实验结果,用氧化剂可以将其氧化为硝酸盐,从而消除对实验的影响
(3)C
(4)用适量的碱将溶液调成中性或弱碱性,滴入适量的K2CrO4作指示剂
(5)5×10-3
(6)×100%
(7)取m g样品溶于水,加入足量H2O2充分反应后,加入硝酸使溶液酸化,再加入足量AgNO3溶液,沉淀完全后,过滤,洗涤沉淀,烘干后称重。通过AgCl的质量计算出NaCl的含量。

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