难溶电解质的溶解平衡一、选择题(本题共10个小题，每小题5分，共50分)1．下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是( )①热纯碱溶液的洗涤油污能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞、珊瑚的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能 ⑤泡沫灭火器灭火的原理A．②③④ B．①②③C．③④⑤ D．①②③④⑤解析：①⑤是水解平衡原理。答案：A2．一定温度下，在氢氧化钙的悬浊液中，存在如下溶解平衡关系：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)。向此悬浊液中加入少量的氧化钙粉末，下列叙述正确的是( )A．溶液中Ca2＋数减小 B．溶液中c(Ca2＋)减小C．溶液中c(OH－)增大 D．pH减小3．下列说法正确的是( )A．将Ca(OH)2饱和溶液加热，溶液的pH和KW均增大B．难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度一定小C．某离子沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0D．某化合物溶于水能导电，该化合物不一定是电解质解析：温度升高，KW增大；由于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，故升温c(OH－)降低，pH减小，A错。对于组成相似的难溶电解质，Ksp小的溶解度一定小，对于组成不相似的难溶电解质则不一定，B错。化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol/L时，表明该离子沉淀完全，C错。CO2、NH3等物质溶于水能导电，只能说H2CO3、NH3·H2O是电解质，而CO2、NH3为非电解质，故D正确。答案：D4．已知同温度下的溶解度：Zn(OH)2>ZnS，MgCO3>Mg(OH)2，溶解或电离出S2－的能力为：FeS>H2S>CuS，下列离子方程式错误的是( )A．Mg2＋＋2HCO＋2Ca2＋＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2OB．Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋C．Zn2＋＋S2－＋2H2O===Zn(OH)2↓＋H2S↑D．FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑解析：C项，因为溶解度：Zn(OH)2>ZnS，故应生成ZnS沉淀，即Zn2＋＋S2－===ZnS↓。8\n答案：C5．(2022·芜湖月考)下列说法正确的是( )A．在一定温度下的饱和AgCl水溶液中，Ag＋与Cl－的浓度乘积是一个常数B．已知AgCl的Ksp＝1.8×10－10，则在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)，且Ag＋与Cl－浓度的乘积等于1.8×10－10mol2·L－2C．Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强D．难溶电解质的溶解程度很小，故外界条件改变，对它的溶解程度没有影响解析：B.若在含AgCl固体的溶液中溶有NaCl，则c(Ag＋)＜c(Cl－)，但Ag＋与Cl－浓度的乘积仍等于1.8×10－10mol2·L－2；C.当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强；D.难溶电解质的溶解性仍然受外界条件的影响。答案：A6．已知25℃时，AgI饱和溶液中c(Ag＋)为1.22×10－8mol/L，AgCl的饱和溶液中c(Ag＋)为1.25×10－5mol/L。若在10mL含有KCl和KI各为0.01mol/L的溶液中，加入16mL0.01mol/LAgNO3溶液，这时溶液中所含溶质的离子浓度大小关系正确的是( )A．c(K＋)>c(NO)>c(Ag＋)>c(Cl－)>c(I－)B．c(K＋)>c(NO)>c(Cl－)>c(Ag＋)>c(I－)C．c(K＋)>c(NO)>c(Ag＋)＝c(Cl－)＋c(I－)D．c(NO)>c(K＋)>c(Ag＋)>c(Cl－)>c(I－)7．(2022·安徽高考)已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1mol·L－1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是( )8\n解析：根据KspAl(OH)3比Fe(OH)3大，故先沉淀Fe(NO3)3后沉淀Al(NO3)3，Al(OH)3沉淀又溶解。答案：C8．在t℃时，Ag2CrO4(橘红色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知AgCl的Ksp＝1.8×10－10。下列说法不正确的是( )A．t℃时，Ag2CrO4的Ksp为1×10－8B．在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点C．t℃时，Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等D．t℃时，将0.01mol·L－1AgNO3溶液滴入20mL0.01mol·L－1KCl和0.01mol·L－1K2CrO4的混合溶液中，Cl－先沉淀解析：由图中数据可计算Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO)＝1.0×10－13，可知A项错误；在Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4，c(CrO)增大，则c(Ag＋)降低，而X点与Y点的c(Ag＋)相同，所以B项正确；Y点、Z点溶液的温度相同，则Ksp相同，C项正确；由AgCl的Ksp计算此条件下AgCl沉淀时的c(Ag＋)＝1.3×10－5mol·L－1，由Ag2CrO4的Ksp计算c(Ag＋)＝1.2×10－4mol·L－1，可知Cl－优先沉淀，D项正确。答案：A9．下列说法正确的是( )A．根据Ksp(AgCl)＝1.77×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，可以推知AgCl的溶解度比Ag2CrO4的溶解度大B．0.1mol·L－1的ZnCl2溶液中通入足量硫化氢气体最终得不到ZnS沉淀是因为溶液中c(Zn2＋)·c(S2－)＜Ksp(ZnS)C．向碳酸钡沉淀中加入稀硫酸，沉淀发生转化，可推知硫酸钡的Ksp比碳酸钡的大8\nD．AgCl在10mL0.01mol·L－1的KCl溶液中比在10mL0.05mol·L－1的AgNO3溶液中溶解的质量少解析：A项，c(Ag＋)＝×10－5mol·L－1,1L水中溶解的AgCl的质量为×10－5×143.5g，由Ag2CrO4(s)2Ag＋(aq)＋CrO(aq)，可知，c2(Ag＋)·c(CrO)＝4c3(CrO)，所以c(CrO)＝×10－4mol·L－1,1L水中溶解的Ag2CrO4的质量为×10－4×332g，A错误。答案：B10．已知常温下Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2/L2；Ksp(AgI)＝1.0×10－16mol2/L2。下列说法中正确的是( )A．在相同温度下AgCl的溶解度小于AgI的溶解度B．AgCl和AgI都不溶于水，因此AgCl和AgI不能相互转化C．常温下，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则NaI的浓度必须不低于×10－11mol·L－1D．将足量的AgCl分别放入下列物质中：①20mL0.01mol·L－1KCl溶液，②10mL0.02mol·L－1CaCl2溶液，③30mL0.05mol·L－1AgNO3溶液，AgCl的溶解度由大到小的顺序为③>②>①解析：在相同温度下，Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，AgCl的溶解度大于AgI的溶解度，而且AgCl可以转化为AgI，故A、B项不正确；由Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2/L2可求得AgCl溶液中c(Ag＋)＝mol·L－1，代入Ksp(AgI)＝1.0×10－16mol2/L2中即可求得c(I－)＝×10－11mol·L－1，故C项正确；D选项中三种溶液中c(Cl－)或c(Ag＋)由小到大的顺序是①<②<③，故AgCl在这三种溶液中的溶解度由大到小的顺序为：①>②>③，故D项错误。答案：C二、非选择题(本题共4个小题，共50分)11．(12分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。 表1 几种砷酸盐的Ksp难溶物KspCa3(AsO4)26.8×10－19AlAsO41.6×10－16FeAsO45.7×10－21表2 工厂污染物排放浓度及允许排放标准污染物H2SO4As浓度28.42g/L1.6g/L8\n排放标准pH6～90.5mg/L回答以下问题：(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)＝________mol/L。(2)写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式：Ksp[Ca3(AsO4)2]＝______________，若混合溶液中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol/L，c(AsO)最大为________mol/L。(3)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸)，写出该反应的离子方程式：____________________________________________________________________________________________________。解析：(1)H2SO4的浓度为28.42g/L，转化为物质的量浓度为c＝＝＝0.29mol/L。(2)Ksp的表达式为离子浓度次方的乘积。Ksp越小的物质先生成沉淀，所以Fe3＋先沉淀，c(AsO)＝＝mol/L＝5.7×10－17mol/L。(3)弱酸在离子方程式中应写成化学式，依据得失电子守恒进行配平。答案：(1)0.29(2)c3(Ca2＋)·c2(AsO) 5.7×10－17(3)2H＋＋MnO2＋H3AsO3===H3AsO4＋Mn2＋＋H2O12．(12分)已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡：MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm－(aq)Ksp＝[c(Mn＋)]m·[c(Am－)]n，称为溶度积。某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，查得如下资料：(25℃)难溶电解质CaCO3CaSO4MgCO3Mg(OH)2Ksp2.8×10－99.1×10－66.8×10－61.8×10－11实验步骤如下：①往100mL0.1mol·L－1的CaCl2溶液中加入100mL0.1mol·L－1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。②向上述悬浊液中加入固体Na2CO33g，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液。③再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液。④__________________________________________________。(1)由题中信息Ksp越大，表示电解质的溶解度越________(填“大”或“小”)。(2)写出第②步发生反应的化学方程式：____________________________________________________________________________________________________。(3)设计第③步的目的是____________________________________________________________________________________________________。(4)请补充第④步操作及发生的现象：____________________________________________________________________________________________________。8\n解析：本题考查的知识点为教材新增加的内容，在设计方式上为探究性实验，即注重基础知识、基本技能的考查，又注重了探究能力的考查。由Ksp表达式不难看出其与溶解度的关系，在硫酸钙的悬浊液中存在着：CaSO4(s)SO(aq)＋Ca2＋(aq)，而加入Na2CO3后，溶液中CO浓度较大，而CaCO3的Ksp较小，故CO与Ca2＋结合生成沉淀，即CO＋Ca2＋===CaCO3↓。既然是探究性实验，必须验证所推测结果的正确性，故设计了③④步操作，即验证所得固体是否为碳酸钙。答案：(1)大 (2)Na2CO3＋CaSO4===Na2SO4＋CaCO3↓(3)洗去沉淀中附着的SO (4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解13．(12分)沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。已知25℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝1×10－9。(1)将浓度均为0.1mol·L－1的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合，充分搅拌后过滤，滤液中c(Ba2＋)＝________mol·L－1。(2)医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1)，但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是__________________________________________________。(用沉淀溶解平衡原理解释)。万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5mol·L－1Na2SO4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2＋浓度仅为________mol·L－1。(3)长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为：__________________________________________________；②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：___________________________________________________________________________________________。解析：(1)由于BaCl2与Na2SO4溶液反应生成硫酸钡沉淀，则溶液中c(Ba2＋)与c(SO)相同，则c(Ba2＋)＝＝1×10－5mol·L－1。(2)BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，由于Ba2＋、SO均不与H＋反应，无法使平衡移动。c(Ba2＋)＝＝2×10－10mol·L－1。答案：(1)1×10－5(2)对于溶解平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，H＋不能减少Ba2＋或SO的浓度，平衡不能向溶解方向移动 2×10－10(3)①CaSO4(s)＋CO(aq)===CaCO3(s)＋SO(aq)②CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO与Ca2＋结合生成更难溶的CaCO3沉淀，Ca2＋浓度减小，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动8\n14．(14分)金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol/L)如图所示。(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是________。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH________。A．＜1 B．4左右 C．＞6(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是____________________________________________________________________________________________________。(4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2＋，写出反应的离子方程式：____________________________________________________________________________________________________。(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。物质FeSMnSCuSPbSHgSZnSKsp6.3×10－182.5×10－131.3×10－353.4×10－286.4×10－331.6×10－24为除去某工业废水中含有的Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的______(填选项)。A．NaOH B．FeS C．Na2S8\n8
