高考化学大一轮复习 第8章 水溶液中的离子平衡 第4讲 难溶电解质的溶解平衡课时规范训练

难溶电解质的溶解平衡单独成册1下列有关沉淀溶解平衡的说法中正确的是()A在AgCl的沉淀溶解平衡体系中加入蒸馏水，Ksp(AgCl)增大B在CaCO3的沉淀溶解平衡体系中加入稀盐酸，平衡不移动C可直接根据Ksp的数值大小比较难溶物在水中的溶解度大小D25 时，Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，向AgCl的悬浊液中加入KI固体，有黄色沉淀生成解析：选D。Ksp的大小只与温度有关，A项错误；CaCO3(s)Ca2(aq)CO(aq)，加入稀盐酸，CO与H反应，导致溶解平衡正向移动，B项错误；只有比较相同温度下、相同组成形式的难溶电解质的Ksp的数值大小，才可比较难溶物在水中的溶解度大小，C项错误。2下列叙述正确的是()A将HCl通入饱和食盐水中，溶液的c(Cl)变小B常温下AgCl溶液中的Ag和Cl浓度之积是个常数C常温下AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在水中的小D锅炉水垢中的CaSO4经饱和碳酸钠溶液浸泡可转化为CaCO3答案：D3下列说法正确的是()A碳酸钙难溶于水，放入水中，液体也不导电，所以碳酸钙是非电解质B碳酸钡在水中溶解度很小，所以它是弱电解质C向1 mol/L的氯化镁溶液中加入等体积的2 mol/L NaOH溶液后，液体中c(Mg2)为0D向氯化钙的浓溶液中加入浓烧碱溶液，溶液会变浑浊答案：D4相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的蒸馏水0.1 molL1的盐酸0.1 molL1的氯化镁溶液0.1 molL1的硝酸银溶液中，其中Ag浓度最大的是()ABC D答案：D5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()A加MgSO4 B加HCl溶液C加NaOH D加水解析：选D。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。6已知：25 时，KspMg(OH)25.611012，KspMgF27.421011。下列说法正确的是()A25 时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大B25 时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大C25 时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小D25 时，在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF2解析：选B。A中氢氧化镁溶度积小，所以其c(Mg2)小；B中NH结合OH使氢氧化镁溶解平衡正移，Mg2增大。C中Ksp不随浓度变化，只与温度有关。D中二者Ksp接近，使用浓NaF溶液可以使氢氧化镁转化。7非结合胆红素(VCB)分子中有羟基，被氧化后(生成羧基)与钙离子结合形成胆红素钙的反应，就是一个沉淀生成的离子反应，从动态平衡的角度分析能预防胆结石的方法是()A大量食用纯碱可使钙离子沉淀完全，防止胆结石生成B不食用含钙的食品C适量服用低维生素E、低维生素C等抗氧化自由基可防治胆结石D常喝水稀释钙离子，溶解沉淀解析：选C。防止非结合胆红素(VCB)分子中的羟基被氧化。8现有含MgCl2、AlCl3均为n mol的混合溶液，向其中滴NaOH溶液至过量。加入NaOH溶液的物质的量与生成沉淀的物质的量的关系正确的是(离子形成沉淀或沉淀的溶解与溶液pH的关系如下表)()离子Mg2Al3物质Al(OH)3开始沉淀时的pH8.933.56开始溶解时的pH8.04完全沉淀时的pH10.924.89完全溶解时的pH12.04解析：选C。由表中数据知，当Al3沉淀完全时Mg2还没有开始形成沉淀，当生成的Al(OH)3开始溶解时Mg2仍没有形成沉淀，当加碱至溶液的pH8.93时，Al(OH)3部分溶解而Mg(OH)2开始形成沉淀，生成沉淀速率较前段生成沉淀速率小，当溶液pH10.92时，Mg(OH)2沉淀完全，Al(OH)3继续溶解至pH12.04时，沉淀只有Mg(OH)2，Al(OH)3全部溶解，故C对。9已知Ksp(BaSO4)1.01010，Ksp(BaCO3)2.5109。若用10 L Na2 CO3溶液溶解1.0 mol的BaSO4，则Na2CO3溶液的最初浓度不得低于()A2.6 mol/LB2.5 mol/LC2.3 mol/L D3.0 mol/L解析：选A。当BaSO4溶解完后溶液中c(SO)0.1 mol/L，设此时溶液中的c(CO)x mol/L。溶液中有BaSO4(s)CO(aq)BaCO3(s)SO(aq)，故K0.04，x2.5，因此Na2CO3溶液的最初浓度：c(Na2CO3)(0.12.5)mol/L2.6 mol/L。10还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O和CrO)工业废水的常用方法，过程如下：CrOCr2OCr3Cr(OH)3，已知转化过程中反应为：2CrO(aq)2H(aq)=Cr2O(aq)H2O(l)。转化后所得溶液中铬元素含量为28.6 gL1，CrO有10/11转化为Cr2O。下列说法不正确的是()A若用绿矾(FeSO47H2O)(M278)作还原剂，处理1 L废水，至少需要917.4 gB溶液颜色保持不变，说明上述可逆反应达到平衡状态C常温下转换反应的平衡常数K11014，则转化后所得溶液的pH6D常温下KspCr(OH)311032，要使处理后废水中c(Cr3)降至1105 molL1，应调溶液的pH5解析：选A。A.在1升废水中6价的铬的物质的量为28.6/520.55 mol，根据氧化还原反应中电子得失数目相等可知道，氧化硫酸亚铁的物质的量为30.551.65 mol，质量为1.65 mol278 gmol1458.7 g，错误；B.Cr2O为橙色，CrO为黄色，若颜色不变，说明反应达到平衡，正确；C.根据化学平衡常数公式c(CrO)28.65210.55 molL1，c(Cr2O)c(CrO)0.25 molL1，再由平衡常数公式K11014，可以得到c(H)106 molL1，正确；D.c(Cr3)c3(OH)11032，c3(OH)11032(1105)11027，c(OH)1109 molL1，c(H)105 molL1，pH5，正确。11常温下，取一定量的PbI2固体配成饱和溶液，T时刻改变某一条件，离子的浓度变化如图所示(注：第一次平衡时c(I)2103 molL1，c(Pb2)1103 molL1)，下列有关说法正确的是() A常温下，PbI2的Ksp2106B温度不变，向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，PbI2的溶解度不变，Pb2浓度不变C常温下Ksp(PbS)81028，向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液，PbI2(s)S2(aq) PbS(s)2I(aq)反应的化学平衡常数为51018DT时刻改变的条件是升高温度，PbI2的Ksp增大解析：选C。由Kspc(Pb2)c2(I)1103(2103)24109，A错误；由于硝酸铅是强电解质，完全电离产生Pb2，温度不变，PbI2的溶度积不变，但Pb2浓度增大，B错误；PbI2(s)S2(aq) PbS(s)2I(aq)反应的平衡常数Kc2(I)/c(S2)Ksp(PbI2)/Ksp(PbS)4109/8102851018，C正确；T时刻若改变的条件是升高温度，c(Pb2)、c(I)均呈增大趋势，D错误。12不同温度(T1和T2)时，硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是()AT1T2B加入BaCl2固体，可使a点变成c点Cc点时，在T1、T2两个温度下均有固体析出Da点和b点的Ksp相等解析：选D。A.在T2时硫酸钡的Ksp大，故T2T1，错误。B.硫酸钡溶液中存在着溶解平衡，a点在平衡曲线上，加入BaCl2，会增大c(Ba2)，平衡左移，c(SO)应降低，所以不能使溶液由a点变到c点，错误；C.在T1时c点表示QcKsp，溶液饱和，有沉淀析出，在T2时c点表示QcKsp，溶液不饱和，没有沉淀析出，错误；D.Ksp是一常数，温度不变Ksp不变，在曲线上的任意一点Ksp都相等，正确。13盐泥是氯碱工业中的废渣，主要成分是镁的硅酸盐和碳酸盐(含少量铁、铝、钙的盐)。实验室以盐泥为原料制取MgSO47H2O的实验过程如下：已知：室温下KspMg(OH)26.01012。在溶液中，Fe2、Fe3、Al3从开始沉淀到沉淀完全的pH范围依次为7.19.6、2.03.7、3.14.7。三种化合物的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示。(1)在盐泥中加入稀硫酸调pH为12以及煮沸的目的是 。(2)若室温下的溶液中Mg2的浓度为6.0 molL1，则溶液pH 才可能产生Mg(OH)2沉淀。(3)由滤液到滤液需先加入NaClO调溶液pH约为5，再趁热过滤，则趁热过滤的目的是 ，滤渣的主要成分是 。(4)从滤液中获得MgSO47H2O晶体的实验步骤依次为向滤液中加入 ；过滤，得沉淀； ；蒸发浓缩，降温结晶；过滤、洗涤得产品。(5)若获得的MgSO47H2O的质量为24.6 g，则该盐泥中镁以Mg(OH)2计的百分含量约为 (MgSO47H2O的相对分子质量为246)。解析：(1)加入H2SO4可以使Mg的硅酸盐或碳酸盐充分转化成Mg2。(2)c(OH) molL1106 molL1，所以pH8。(3)加入NaClO，可以把Fe2氧化成Fe3，当pH大约为5时，Fe3、Al3转化成沉淀；根据溶解度曲线，温度高时，CaSO42H2O的溶解度更小，所以滤渣的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3和CaSO42H2O。(4)使Mg2转化成MgSO47H2O的步骤为加入NaOH溶液。过滤得Mg(OH)2沉淀。加入稀H2SO4。蒸发浓缩、降温结晶、过滤得产品。(5)根据镁元素守恒得100%20%。答案：(1)提高Mg2的浸取率(其他合理答案均可)(2)8(3)温度较高时钙盐与镁盐分离得更彻底(或高温下CaSO42H2O溶解度小等合理答案均可)Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO42H2O(4)NaOH溶液向沉淀中加足量稀硫酸(合理答案均可)(5)20.0%14蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：.制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁(其中常含有少量Fe3、Al3、Fe2等杂质离子)。.提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1 molL1H2O2溶液，再调节溶液pH至78，并分离提纯。.制取氢氧化镁：向步骤所得溶液中加入过量氨水。已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pHFe3Al3Fe2Mg2开始沉淀时1.53.36.59.4沉淀完全时3.75.29.712.4请回答：(1)步骤中，可用于调节溶液pH至78的最佳试剂是 (填字母序号)。AMgOBNa2CO3C蒸馏水(2)工业上，常通过测定使铁氰化钾(K3Fe(CN)6)溶液不变色所需H2O2溶液的量来确定粗硫酸镁中Fe2的含量。已知：测定123 g粗硫酸镁样品所消耗的0.1 molL1H2O2溶液的体积如下表所示。实验编号平行测定数据平均值1234消耗H2O2溶液的体积/mL0.320.300.300.320.31Fe2与H2O2溶液反应的离子方程式为 。根据该表数据，可计算出123 g粗硫酸镁样品中含Fe2 mol。(3)步骤中制备氢氧化镁反应的离子方程式为 。(4)已知：KspMg(OH)25.61012、KspCa(OH)24.7106若用石灰乳替代氨水， (填“能”或“不能”)制得氢氧化镁，理由是 。解析：(1)B掺入了新的杂质、C对溶液pH几乎不影响，只有A选项符合；(2)n(H2O2)3.1105 mol，依据2Fe2H2O22H=2Fe32H2O可知n(Fe2)6.2105 mol。答案：(1)A(2)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O6.2105(3)Mg22NH3H2O=Mg(OH)22NH(4)能Mg(OH)2的溶度积小于Ca(OH)2，可发生沉淀的转化(其他合理答案均可)15某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。水垢会形成安全隐患，需及时清洗除去。清洗流程如下：.加入NaOH和Na2CO3混合液，加热，浸泡数小时；.放出洗涤废液，清水冲洗锅炉，加入稀盐酸和少量NaF溶液，浸泡；.向洗液中加入Na2SO3溶液；.清洗达标，用NaNO2溶液钝化锅炉。(1)用NaOH溶解二氧化硅的化学方程式是 。(2)已知：20 时溶解度/gCaCO3CaSO4Mg(OH)2MgCO31.41032.5510291041.1102根据数据，结合化学平衡原理解释清洗CaSO4的过程 。(3)在步骤中：被除掉的水垢除铁锈外，还有 。清洗过程中，溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀，用离子方程式解释其原因 。(4)步骤中，加入Na2SO3的目的是 。(5)步骤中，钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe3O4保护膜。完成并配平其反应的离子方程式： Fe NO H2O= N2 下面检测钝化效果的方法合理的是()a在炉面上滴加浓H2SO4，观察溶液出现棕黄色的时间b在炉面上滴加酸性CuSO4溶液，观察蓝色消失的时间c在炉面上滴加酸性K3Fe(CN)6溶液，观察出现蓝色沉淀的时间d在炉面上滴加浓HNO3，观察出现红棕色气体的时间解析：(1)NaOH与二氧化硅反应生成硅酸钠和水，化学方程式是SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。(2)根据表格中的数据知碳酸钙更难溶，CaSO4在水中存在平衡CaSO4(s) Ca2(aq)SO(aq)，用Na2CO3溶液浸泡后，Ca2与CO结合成更难溶的CaCO3，使上述平衡右移，CaSO4转化成CaCO3，然后用盐酸除去。(3)加入稀盐酸和少量NaF溶液，浸泡；碳酸钙和氢氧化镁、铁锈均溶解，二氧化硅溶于氢氟酸，均被除掉。清洗过程中，溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀，发生铁与铁离子的反应，离子方程式为2Fe3Fe=3Fe2。(4)步骤中，加入Na2SO3的目的是将Fe3还原成Fe2，防止Fe3腐蚀锅炉。(5)根据所给部分反应，氮被还原，铁被氧化得Fe3O4，利用质量守恒和电荷守恒得：9Fe8NO4H2O=4N23Fe3O48OH。钝化后生成一层致密的氧化膜，阻止铁反应，浓硫酸和浓硝酸有强氧化性，不能检测，选bc。答案：(1)SiO22NaOH=Na2SiO3H2O(2)CaSO4在水中存在平衡CaSO4(s) Ca2(aq)SO(aq)，用Na2CO3溶液浸泡后，Ca2与CO结合成更难溶的CaCO3，使上述平衡右移，CaSO4转化成CaCO3，然后用盐酸除去(3) CaCO3、Mg(OH)2、SiO22Fe3Fe=3Fe2(4)将Fe3还原成Fe2，防止Fe3腐蚀锅炉(5) 98443Fe3O48OH bc