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課時分層作業(yè)(十九)　難溶電解質的沉淀溶解平衡 (建議用時：40分鐘) [基礎達標練] 1．下列說法正確的是(　　) A．在一定溫度下的AgCl水溶液中，Ag＋與Cl－濃度的乘積是一個常數 B．AgCl的Ksp＝1.810－10，在任何含AgCl固體的溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)且Ag＋與Cl－濃度的乘積等于1.810－10 C．在一定溫度下，向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸，Ksp變大 D．在一定溫度下，當溶液中Ag＋和Cl－濃度的乘積等于Ksp時，此溶液為AgCl的飽和溶液 D　[如為飽和溶液，則Ag＋和Cl－濃度的乘積為Ksp，如溶液未達到飽和，則小于Ksp，A項錯誤；在含有AgCl固體的溶液中，c(Ag＋)、c(Cl－)不一定相等，但Ag＋和Cl－濃度的乘積等于1.810－10，B項錯誤；Ksp為常數，只受溫度的影響，向飽和AgCl溶液中加入鹽酸，Ksp不變，C項錯誤。] 2．下列有關沉淀溶解平衡的說法中，正確的是(　　) 【導學號：73702222】 A．在AgCl的沉淀溶解平衡體系中，加入蒸餾水，Ksp(AgCl)增大 B．在CaCO3的沉淀溶解平衡體系中，加入稀鹽酸，平衡不移動 C．可直接根據Ksp的數值大小比較難溶物在水中的溶解度大小 D．25 ℃時，Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，向AgCl的懸濁液中加入KI固體，有黃色沉淀生成 D　[難溶電解質的Ksp與溫度有關，不受其他因素的影響，所以加入蒸餾水，氯化銀的Ksp不變，故A錯誤；碳酸根離子與H＋反應生成二氧化碳和水，濃度減小，碳酸鈣的沉淀溶解平衡正向移動，故B錯誤；比較不同類型的難溶物的溶解度大小，不能通過溶度積直接比較，需要通過計算溶解度比較，故C錯誤；Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，沉淀轉化為溶解度更小的物質，向AgCl的懸濁液中加入KI溶液，沉淀由白色轉化為黃色，故D正確。] 3．一定溫度下，當Mg(OH)2固體在水溶液中達到下列平衡時：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，要使Mg(OH)2固體減少而c(Mg2＋)不變，可采取的措施是(　　) A．加MgSO4　　　　 B．加HCl溶液 C．加NaOH D．加水 D　[加MgSO4會使該溶解平衡左移，Mg(OH)2固體增多，c(Mg2＋)變大；加HCl溶液使該溶解平衡右移，Mg(OH)2固體減少，c(Mg2＋)變大；加NaOH使該溶解平衡左移，Mg(OH)2固體增多。] 4．把足量熟石灰放入蒸餾水中，一段時間后達到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，下列敘述正確的是(　　) 【導學號：73702223】 A．給溶液加熱，溶液的pH升高 B．恒溫下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 C．向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固體增多 D．向溶液中加入少量的NaOH固體，Ca(OH)2固體增多 D　[A項，Ca(OH)2溶解度隨溫度升高而降低，因此，升溫平衡左移，c(OH－)減小，pH減?。籅項，保持恒溫，Ca(OH)2溶解度不變，c(OH－)不變，因此pH不變；C項，CO＋Ca2＋===CaCO3↓，使平衡正向移動，Ca(OH)2固體減少；D項，加入NaOH固體時，c(OH－)增大，平衡逆向移動，因此Ca(OH)2固體增多。] 5．要使工業(yè)廢水中的Pb2＋沉淀，可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑，已知Pb2＋與這些離子形成的化合物的溶解度如下： 化合物 PbSO4 PbCO3 PbS 溶解度/g 1.0310－4 1.8110－7 1.8410－14 由上述數據可知，沉淀劑最好選用(　　) A．硫化物 B．硫酸鹽 C．碳酸鹽 D．以上沉淀劑均可 A　[沉淀工業(yè)廢水中的Pb2＋時，生成沉淀的反應進行得越完全越好，由于PbS的溶解度最小，故選硫化物作為沉淀劑。] 6．已知25 ℃時，BaSO4飽和溶液中存在BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，Ksp＝1.102 510－10，下列有關BaSO4的溶度積和溶解平衡的敘述正確的是(　　) 【導學號：73702224】 A．25 ℃時，向c(SO)＝1.0510－5 molL－1的BaSO4溶液中，加入BaSO4固體，c(SO)增大 B．向該飽和溶液中加入Ba(NO3)2固體，則BaSO4的溶度積常數增大 C．向該飽和溶液中加入Na2SO4固體，則該溶液中c(Ba2＋)>c(SO) D．向該飽和溶液中加入BaCl2固體，則該溶液中c(SO)減小 D　[BaSO4的溶度積等于c(Ba2＋)和c(SO)的乘積，故飽和溶液中c(SO)＝1.0510－5 molL－1，再加入BaSO4固體不溶解，c(SO)不變，A項錯誤；溶度積常數只與溫度有關，B項錯誤；加入Na2SO4固體，BaSO4的溶解平衡向左移動，c(Ba2＋)減小，應為c(SO)>c(Ba2＋)，C項錯誤；加入BaCl2固體，BaSO4的溶解平衡向左移動，c(SO)減小。] 7．溴酸銀(AgBrO3)溶解度隨溫度變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(　　) A．溴酸銀的溶解是放熱過程 B．溫度升高時溴酸銀溶解速度加快 C．60 ℃時溴酸銀的Ksp約等于610－4 D．若硝酸鉀中含有少量溴酸銀，可用重結晶方法提純 A　[A項，溴酸銀的溶解即是它的電離，電離時是吸熱過程，錯誤；B項，溫度升高可加快溴酸銀的溶解速度，正確；C項，60 ℃時溴酸銀的溶解度約為0.58 g，則c(Ag＋)＝c(BrO)＝0.1 L＝0.024 57 molL－1，Ksp(AgBrO3)＝c(Ag＋)c(BrO)＝(0.024 57)2＝610－4，正確；D項，因硝酸鉀的溶解度受溫度的影響較大，除去少量的溴酸銀可采用重結晶法提純，正確。] 8．已知25 ℃時，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，向100 mL該條件下的CaSO4飽和溶液中加入400 mL 0.01 molL－1 Na2SO4溶液，下列敘述正確的是(　　) 【導學號：73702225】 A．溶液中析出CaSO4固體沉淀，最終溶液中c(SO)比原來的大 B．溶液中無沉淀析出，溶液中c(Ca2＋)、c(SO)都變小 C．溶液中析出CaSO4固體沉淀，溶液中c(Ca2＋)、c(SO)都變小 D．溶液中無沉淀析出，但最終溶液中c(SO)比原來的大 D　[本題是一道考查沉淀溶解平衡的圖像題。由題意知，Ksp(CaSO4)＝c(Ca2＋)c(SO)＝3.010－33.010－3＝910－6，CaSO4飽和溶液中c(Ca2＋)＝c(SO)＝3.010－3 molL－1。加入400 mL 0.01 molL－1Na2SO4溶液后，c(Ca2＋)＝＝610－4 molL－1，c(SO)＝＝8.610－3 molL－1，Qc＝c(Ca2＋)c(SO)＝610－48.610－3＝5.1610－6Ksp，所以均有BaSO4沉淀生成；C項，不飽和溶液蒸發(fā)溶劑，c(SO)、c(Ba2＋)均增大，正確；D項，升溫，Ksp增大，c(SO)、c(Ba2＋)均增大，錯誤。] 10．在含有Cl－、Br－、I－的溶液中，已知其濃度均為0.1 molL－1，而AgCl、AgBr、AgI的溶度積分別為1.610－10、4.110－15、1.510－16。若向混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，則： 【導學號：73702226】 (1)首先析出的沉淀是________，析出沉淀的離子方程式為________________________，從沉淀溶解平衡理論解釋析出沉淀的原因：________________________________。 (2)最后析出的沉淀是________，析出沉淀的離子方程式為 ____________________________________________________________。 【答案】　(1)AgI　Ag＋＋I－===AgI↓ 存在平衡AgI(s)Ag＋(aq)＋I－(aq)，由于Qc＝c(Ag＋)c(I－)>1.510－16，故析出AgI沉淀　(2)AgCl　Ag＋＋Cl－===AgCl↓ 11．(1)在粗制CuSO45H2O晶體中常含有雜質Fe2＋。 【導學號：73702227】 ①在提純時為了除去Fe2＋，常加入合適氧化劑，使Fe2＋氧化為Fe3＋，下列物質可采用的是________。 A．KMnO4 B．H2O2 C．氯水 D．HNO3 ②然后再加入適當物質調整溶液至pH＝4，使Fe3＋轉化為Fe(OH)3，調整溶液pH可選用下列中的________。 A．NaOH B．NH3H2O C．CuO D．Cu(OH)2 (2)甲同學懷疑調整至溶液pH＝4是否能達到除去Fe3＋而不損失Cu2＋的目的，乙同學認為可以通過計算確定，他查閱有關資料得到如下數據，常溫下Fe(OH)3的溶度積Ksp＝1.010－38，Cu(OH)2的溶度積Ksp＝3.010－20，通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于1.010－5 molL－1時就認為沉淀完全，若溶液中CuSO4的濃度為3.0 molL－1，則Cu(OH)2開始沉淀時溶液的pH為________，F(xiàn)e3＋完全沉淀時溶液的pH為______，通過計算確定上述方案________(填“可行”或“不可行”)。 【解析】　(1)①四個選項中的物質均能將Fe2＋氧化成Fe3＋，但只有H2O2的還原產物為H2O，不引入新的雜質。②加入CuO或Cu(OH)2時既不引入新的雜質，同時能消耗Fe3＋水解生成的H＋，從而促進Fe3＋完全水解為Fe(OH)3而除去。 (2)Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)c2(OH－)，則c(OH－)＝ molL－1＝1.010－10 molL－1，則c(H＋)＝1.010－4 molL－1，pH＝4。Fe3＋完全沉淀時：Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)c3(OH－)，則c(OH－)＝＝1.010－11 molL－1。此時c(H＋)＝110－3 molL－1，pH＝3，因此上述方案可行。 【答案】　(1)①B?、贑D　(2)4　3　可行 12．(1)在25 ℃下，向濃度均為0.1 molL－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________沉淀(填化學式)，生成該沉淀的離子方程式為_____________________________________________________。 【導學號：73702228】 已知25 ℃時，Ksp[Mg(OH)2]＝1.810－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.210－20。 (2)25 ℃時，向濃度均為0.1 mol/L的NaBr和NaI的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，________溶液先生成沉淀(填化學式)，當兩種沉淀共存時，c(Br－)與c(I－)的比值為________。 [Ksp(AgBr)＝5.410－13，Ksp(AgI)＝8.510－17] 【解析】　(1)由于Ksp[Cu(OH)2]Ksp(AgI)](　　) A．相同溫度下，AgCl在純水中和在NaCl溶液中的溶解度相等 B．原AgNO3溶液的物質的量濃度為0.1 molL－1 C．圖中x點的坐標為(100,6) D．把0.1 molL－1的NaCl溶液換成0.1 molL－1的NaI溶液則圖像變?yōu)樘摼€部分 C　[AgCl在水中存在如下平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，相同溫度下，Cl－濃度增大平衡逆向移動，溶解度減小。所以，AgCl在純水中比在NaCl溶液中的溶解度大，故A錯誤；圖中原點pAg＝0，則Ag＋的濃度為c(Ag＋)＝100 molL－1，即原AgNO3溶液的物質的量濃度為1 molL－1，故B錯誤；x點c(Ag＋)＝10－6 molL－1，則AgNO3與NaCl恰好反應，n(NaCl)＝n(AgNO3)＝0.01 L1 molL－1＝0.01 mol，所以V(NaCl)＝100 mL，即x點的坐標為(100,6)，故C正確；與AgCl相比，AgI的Ksp更小，所以把0.1 molL－1的NaCl換成0.1 molL－1NaI，恰好完全反應時溶液中c(Ag＋)更小，則pAg更大，與圖像不符，故D錯誤。] 16．以粉煤灰(主要成分為Al2O3和SiO2，還含有少量的FeO、Fe2O3等)為原料制備Al2O3的流程如下： 【導學號：73702230】 (1)“酸浸”時需加入過量的稀硫酸，目的是提高浸取率和________________；濾渣的主要成分是________________________________。 (2)“氧化”過程中，加入H2O2發(fā)生反應的離子方程式為________________________。 (3)“提純”過程中，當加入NaOH溶液達到沉淀量最大時，溶液中c(SO)∶c(Na＋)＝________。 【解析】　(1)根據粉煤灰含有的成分可知，加入硫酸發(fā)生的反應是Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，F(xiàn)eO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，F(xiàn)e2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，加入硫酸可以提高浸取率和抑制Al3＋的水解(或為后續(xù)反應提供H＋)，SiO2不溶于水，也不溶于硫酸，因此濾渣是SiO2。(2)過氧化氫具有強氧化性，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(3)加入NaOH溶液，達到沉淀量最大，發(fā)生反應：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，F(xiàn)e3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，此時溶液中溶質為Na2SO4，即c(SO)∶c(Na＋)＝1∶2。 【答案】　(1)抑制Al3＋水解(或為后續(xù)反應提供H＋)　SiO2 (2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (3)1∶2