2024人教版新教材高中化学选择性必修1
第四节 沉淀溶解平衡
第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡
基础过关练
题组一 沉淀溶解平衡
1.下列有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法中,正确的是( )
A.AgCl的生成和溶解不断进行,但速率相等
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl的溶解度不变
D.向AgCl的沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体,AgCl溶解的量不变
2.25 ℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在平衡PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液中Pb2+和I-浓度都增大
B.溶度积常数Ksp增大
C.沉淀溶解平衡向右移动
D.溶液中Pb2+浓度减小
3.(2020陕西宝鸡渭滨期末)把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)。下列叙述正确的是( )
A.给溶液加热,溶液的pH升高
B.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
C.向溶液中加入Na2CO3固体,Ca(OH)2固体增多
D.向溶液中加入少量的NaOH固体,Ca(OH)2固体增多
题组二 溶度积
4.下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是( )
A.常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小
B.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp减小
C.溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp增大
D.常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变
5.(2020福建泉州期末)已知某温度下,Ksp(AgCl)=1.78×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2.00×10-12。在只含有KCl、K2CrO4的混合溶液中滴加0.001 mol·L-1的AgNO3溶液,当AgCl与Ag2CrO4共存时,测得溶液中Cr的浓度是5.000×10-3 mol·L-1,此时溶液中Cl-的物质的量浓度是( )
A.8.90×10-6 mol·L-1
B.1.36×10-5 mol·L-1
C.1.00×10-5 mol·L-1
D.4.45×10-2 mol·L-1
6.(2022广西南宁二中期中)向含MgCl2和CuCl2的溶液中逐滴加入
0.1 mol·L-1的NaOH溶液,沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示,已知V2=3V1。下列说法正确的是( )
A.原溶液中MgCl2和CuCl2的物质的量浓度相等
B.该实验不能证明Cu(OH)2的Ksp比Mg(OH)2的Ksp小
C.水的电离程度:A>B>C
D.若向Mg(OH)2悬浊液中加入CuCl2溶液,一定会有Cu(OH)2沉淀析出能力提升练
题组一 与溶度积相关的计算
1.(2022黑龙江鹤岗一中期中)已知常温下如下物质的溶度积常数:Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=6.3×10-36。下列说法正确的是( )
A.相同温度下,CuS的溶解度大于FeS的溶解度
B.相同温度下,向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后,Ksp(FeS)减小
C.向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,最先出现的沉淀是FeS
D.除去工业废水中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂
2.痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病,关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体,有关平衡如下:
①HUr(尿酸,aq) Ur-(尿酸根离子,aq)+H+(aq) (37 ℃时,Ka=4.0×10-6)
②NaUr(s) Ur-(aq)+Na+(aq)
(1)37 ℃时,1.0 L水中最多可溶解8.0×10-3 mol 尿酸钠,此温度下尿酸钠的Ksp为 。
(2)关节炎发作多在脚趾和手指的关节处,这说明温度降低时,尿酸钠的Ksp (填“增大”“减小”或“不变”),生成尿酸钠晶体的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)37 ℃时,某尿酸结石病人尿液中尿酸分子和尿酸根离子的总浓度为2.0×10-3 mol·L-1,其中尿酸分子的浓度为5.0×10-4 mol·L-1,该病人尿液的c(H+)为 ,pH (填“>”“<”或“=”)7。
题组二 沉淀溶解平衡曲线分析
3.25 ℃时,M(OH)2在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,M(OH)2的溶度积常数Ksp为1×10-8
B.25 ℃时,向饱和M(OH)2溶液中加入NaOH固体不能使溶液由Z点变为X点
C.25 ℃时,M(OH)2在水中的溶度积和溶解度比其在KOH溶液中的大
D.升高温度,可使溶液由Y点变为X点
4.(2022广西南宁二中期中)硫酸钡是一种比碳酸钡更难溶的物质。常温下,-lgc(Ba2+)随-lgc(C)或-lgc(S)的变化趋势如图,下列说法正确的是( )
A.趋势线A表示硫酸钡
B.常温下,Ksp(BaCO3)=1×10-11
C.将过量碳酸钡和硫酸钡固体置于水中,此时溶液中的=10
D.在硫酸钡悬浊液中,若要使0.1 mol的硫酸钡完全转化成碳酸钡,则需要加入碳酸钠的物质的量至少为0.1 mol
答案全解全析
基础过关练
1.A AgCl固体在溶液中存在沉淀溶解平衡,所以溶液中有Ag+和Cl-,B错;升高温度,AgCl溶解度增大,C错;向平衡体系中加入NaCl固体,增大了c(Cl-),沉淀溶解平衡左移,AgCl溶解的量减小,D错。
2.D 加入KI溶液时,溶液中c(I-)增大,使PbI2的沉淀溶解平衡向左移动,因此溶液中c(Pb2+)减小,但由于溶液温度未发生改变,故PbI2的溶度积常数Ksp不发生变化。
3.D A项,加热时Ca(OH)2溶解度减小,题述平衡逆向移动,c(OH-)减小,pH减小;B项,CaO+H2O Ca(OH)2,由于保持恒温,Ca(OH)2溶解度不变,c(OH-)不变,因此pH不变;C项,C+Ca2+ CaCO3↓,使题述平衡正向移动,Ca(OH)2固体减少;D项,加入NaOH固体,c(OH-)增大,平衡逆向移动,因此Ca(OH)2固体增多。
4.D 温度不变,溶度积常数不变,故A项不正确、D项正确;大多数难溶物的Ksp随温度的升高而增大,但也有少数物质相反如Ca(OH)2,故B、C均不正确。
5.A 首先根据Ksp(Ag2CrO4)求得溶液中Ag+的浓度,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(Cr),代入数据可得c(Ag+)=2.00×10-5 mol·L-1,则c(Cl-)= mol·L-1=8.90×10-6 mol·L-1。
6.C V2=3V1,说明n[Mg(OH)2]=2n[Cu(OH)2],原溶液中MgCl2和CuCl2的物质的量浓度不相等,A错误;由题图可知,CuCl2的物质的量浓度小且铜离子先沉淀,说明Cu(OH)2的Ksp比Mg(OH)2的Ksp小,B错误;A点时溶质为NaCl和MgCl2,B点时溶质为NaCl,C点时溶质为NaCl和NaOH,镁离子水解促进水的电离,NaOH抑制水的电离,NaCl对水的电离无影响,故水的电离程度:A>B>C,C正确;要想生成沉淀,必须满足c(Cu2+)·c2(OH-)>Ksp[Cu(OH)2],铜离子浓度未知,则无法判断是否生成Cu(OH)2沉淀,D错误。
能力提升练
1.D 相同温度下,类型相同的物质的溶度积常数越小,物质越难溶,溶解度越小,所以CuS的溶解度小于FeS的溶解度,A错误;温度不变,Ksp(FeS)不变,B错误;Ksp(FeS)>Ksp(CuS),向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,最先出现的沉淀是CuS,C错误;根据沉淀转化原理,溶解度小的沉淀能转化为溶解度更小的沉淀,Ksp(FeS)>Ksp(CuS),所以FeS能与Cu2+反应生成CuS,D正确。
2.答案 (1)6.4×10-5 (2)减小 放热 (3)1.33×10-6 mol·L-1 <
解析 (1)尿酸钠的Ksp=c(Na+)·c(Ur-)=8.0×10-3×8.0×10-3=6.4×10-5。
(2)由题给信息可知,关节炎是因为形成了尿酸钠晶体,说明降低温度时②的平衡逆向移动,Ksp减小。温度降低平衡逆向移动,说明生成尿酸钠晶体的反应是放热反应。
(3)c(HUr)=5.0×10-4 mol·L-1,c(Ur-)=2.0×10-3 mol·L-1-5.0×10-4 mol·L-1=1.5×10-3 mol·L-1,根据Ka= mol·L-1≈1.33×10-6 mol·L-1。
3.B 25 ℃时,M(OH)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH-)=(1×10-5)×(1×10-3)2=1×10-11,A错误;向饱和M(OH)2溶液中加入NaOH固体,沉淀溶解平衡逆向移动,c(M2+)减小,不能使溶液由Z点变为X点,B正确;25 ℃时,M(OH)2在水中的溶度积和溶解度与其在KOH溶液中的相同,C错误;升高温度,M(OH)2(s) M2+(aq)+2OH-(aq)平衡发生移动,阳离子和阴离子浓度均增大或减小,所以升高温度,不能使溶液由Y点变为X点,D错误。
4.C 硫酸钡是一种比碳酸钡更难溶的物质,所以相同温度下Ksp(BaSO4)
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