高中化學(xué)第3章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第4節(jié)沉淀溶解平衡第2課時(shí)沉淀溶解平衡的應(yīng)用訓(xùn)練提升新人教版選修1

第2課時(shí)沉淀溶解平衡的應(yīng)用課后·訓(xùn)練提升基礎(chǔ)鞏固1.常溫下有關(guān)物質(zhì)的溶度積如下,下列說(shuō)法不正確的是()。物質(zhì)CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)3Ksp3.4×10-96.82×10-64.68×10-65.6×10-122.8×10-39A.常溫下,除去NaCl溶液中的MgCl2雜質(zhì),選用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好B.常溫下,除去NaCl溶液中的CaCl2雜質(zhì),選用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好C.向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH=8時(shí),c(Mg2+)∶c(Fe3+)=2×1021D.無(wú)法利用Ca(OH)2制備NaOH答案:D解析:Ksp[Mg(OH)2]<Ksp(MgCO3),當(dāng)Mg2+除盡時(shí)(≤1×10-5mol·L-1),所需OH-濃度小于CO32-濃度,所以用NaOH溶液可使Mg2+沉淀更完全,A項(xiàng)正確;同理B項(xiàng)正確;pH=8即c(OH-)=1×10-6mol·L-1,當(dāng)兩種沉淀共存時(shí),有c(Mg2+)·c2(OH-)c(Fe3+)2.在T℃時(shí),碳酸鈣在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,已知T℃時(shí)硫酸鈣的Ksp=9.1×10-6。下列說(shuō)法不正確的是()。A.除去鍋爐水垢中硫酸鈣的辦法是將其轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,然后用酸去除B.圖中Y點(diǎn)碳酸鈣的結(jié)晶速率大于其溶解速率C.通過(guò)蒸發(fā),可使溶液由X點(diǎn)變化到Z點(diǎn)D.在T℃時(shí),反應(yīng)CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42答案:C解析:CaSO4溶液中存在沉淀溶解平衡:CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq),加入較濃的Na2CO3溶液,Ca2+與CO32-結(jié)合生成CaCO3沉淀,使CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,并與稀鹽酸等反應(yīng)生成可溶性鈣鹽而除去,A項(xiàng)正確。圖中Y點(diǎn)位于溶解平衡曲線的上面,此時(shí)c(Ca2+)、c(CO32-)均大于該條件下的平衡濃度,應(yīng)生成CaCO3沉淀,使c(Ca2+)及c(CO32-)減小,故Y點(diǎn)CaCO3的結(jié)晶速率大于溶解速率,B項(xiàng)正確。圖中XZ點(diǎn)轉(zhuǎn)化,c(CO32-)不變,c(Ca2+)增大,而蒸發(fā)濃縮時(shí),c(Ca2+)、c(CO32-)均增大,故不能使溶液由X點(diǎn)變化到Z點(diǎn),C項(xiàng)錯(cuò)誤。由圖可得Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(CO32-)=7.0×10-5×4.0×10-5=2.8×10-9;T℃時(shí)3.25℃時(shí),用Na2SO4溶液沉淀Ba2+、Pb2+、Ca2+三種金屬離子(M2+),所需SO42-最低濃度的負(fù)對(duì)數(shù)值p(SO42-)=-lgc(SO42-)與p(M2+)=-lg(MA.Ksp(CaSO4)<Ksp(PbSO4)<Ksp(BaSO4)B.A點(diǎn)可表示CaSO4的飽和溶液,且c(Ca2+)=c(SO4C.B點(diǎn)可表示PbSO4的不飽和溶液,且c(Pb2+)<c(SO4D.向Ba2+濃度為10-5mol·L-1的廢水中加入足量CaSO4粉末,會(huì)有BaSO4沉淀析出答案:D解析:根據(jù)Ksp=c(M2+)×c(SO42-),代入圖中數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,四種沉淀的Ksp大小順序?yàn)镵sp(CaSO4)>Ksp(PbSO4)>Ksp(BaSO4),A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)圖像可知,A點(diǎn)在曲線上,可表示CaSO4的飽和溶液,但是c(Ca2+)>c(SO42-),B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖線中坐標(biāo)數(shù)值越大,對(duì)應(yīng)離子的濃度越小,B點(diǎn)在曲線下方,表示PbSO4的過(guò)飽和溶液,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由于Ksp(CaSO4)>Ksp(BaSO4),溶解度較大的沉淀可以向溶解度更小的沉淀轉(zhuǎn)化,向Ba2+濃度為10-5mol·L-1的廢水中加入CaSO4粉末,沉淀由CaSO44.部分鐵的化合物的溶度積常數(shù)(25℃)如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()?；衔颋eCO3Fe(OH)2Fe(OH)3FeS溶度積3.2×10-114.9×10-172.8×10-396.3×10-18A.在c(CO32-)=0.1mol·L-1溶液中,c(Fe2+)≥3.2×10-10molB.將FeCl2和FeCl3溶液分別調(diào)至pH=10,則c(Fe2+)<c(Fe3+)C.增加溶液的酸性,有利于將Fe2+沉淀為FeS和FeCO3D.將反應(yīng)液中的Fe2+氧化為Fe3+,有利于將鐵從溶液中除凈答案:D解析:FeCO3的溶度積常數(shù)為Ksp(FeCO3)=c(Fe2+)·c(CO32-),溶液中c(CO32-)=0.1mol·L-1,則有c(Fe2+)≤Ksp(FeCO3)c(CO32-)=3.2×10-110.1mol·L-1=3.2×10-10mol·L-1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,故將FeCl2和FeCl3溶液分別調(diào)至pH=10,c(Fe2+)=Ksp[Fe(OH)2]c2(OH-)=4.9×10-9mol·L-1,c(Fe3+)=5.下列有關(guān)沉淀溶解平衡的說(shuō)法正確的是()。A.Ksp(AB2)小于Ksp(CD),則AB2的溶解度小于CD的溶解度B.在氯化銀的沉淀溶解平衡體系中加入蒸餾水,氯化銀的Ksp增大C.在氯化銀的沉淀溶解平衡體系中加入碘化鉀固體,氯化銀沉淀可轉(zhuǎn)化為碘化銀沉淀D.在碳酸鈣的沉淀溶解平衡體系中通入CO2氣體,沉淀溶解平衡不移動(dòng)答案:C解析:通過(guò)溶度積比較溶解度的大小時(shí),陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比必須相同,A項(xiàng)錯(cuò)誤;溶度積與溫度有關(guān),與物質(zhì)的量濃度無(wú)關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;碘化銀的溶解度更小,由溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn),C項(xiàng)正確;在碳酸鈣的沉淀溶解平衡體系中通入CO2氣體,會(huì)生成可溶性的Ca(HCO3)2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.牙齒表面由一層成分為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著,它在唾液中存在下列平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(1)進(jìn)食后,細(xì)菌和酶作用于食物,產(chǎn)生有機(jī)酸,這時(shí)牙齒就會(huì)受到腐蝕,其原因是。

(2)已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小,質(zhì)地更堅(jiān)固,請(qǐng)用離子方程式表示當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后防止齲齒的原因:。

(3)根據(jù)上述原理,請(qǐng)你提出一種其他促進(jìn)礦化的方法:。答案:(1)H++OH-H2O,平衡向脫礦方向移動(dòng)(2)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+F-(aq)Ca5(PO4)(3)增加c(Ca2+)或c(PO4解析:(1)進(jìn)食后,細(xì)菌和酶作用于食物產(chǎn)生的有機(jī)酸能與OH-發(fā)生反應(yīng),使平衡Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)向右移動(dòng),從而使牙齒受到腐蝕。(2)由于Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH的溶解度小,當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后很容易發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化。(3)要促進(jìn)礦化也就是使平衡向礦化的方向移動(dòng),可以加Ca2+或P能力提升1.已知:pAg=-lgc(Ag+),Ksp(AgCl)=1.8×10-10。如圖是向10mLAgNO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的NaCl溶液時(shí),溶液的pAg隨著加入NaCl溶液的體積變化的圖像(實(shí)線)。根據(jù)圖像所得下列結(jié)論正確的是()。A.原AgNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L-1B.圖中X點(diǎn)的坐標(biāo)為(100,6)C.圖中X點(diǎn)表示溶液中Ag+被恰好完全沉淀(濃度為0)D.若把0.1mol·L-1NaCl溶液換成0.1mol·L-1NaI溶液,則圖像在終點(diǎn)后變?yōu)樘摼€部分答案:B解析:加入NaCl之前,pAg=0,所以c(AgNO3)=1mol·L-1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由于X點(diǎn)c(Ag+)=1×10-6mol·L-1,所以Ag+視為沉淀完全(但濃度不為0),則加入的NaCl的物質(zhì)的量n(NaCl)=n(AgNO3)=0.01L×1mol·L-1=0.01mol,所以V(NaCl溶液)=0.01mol0.1mol·L-1=100mL,B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若把NaCl換成NaI,由于Ksp(AgI)更小,所以c(Ag2.已知鋅及其化合物的性質(zhì)與鋁及其化合物相似。如圖,橫坐標(biāo)為溶液的pH,縱坐標(biāo)為Zn2+或ZnO22-物質(zhì)的量濃度的對(duì)數(shù)(假設(shè)Zn2+濃度為10-5mol·L-1時(shí),Zn2+已沉淀完全)。下列說(shuō)法不正確的是(A.往ZnCl2溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液,反應(yīng)的離子方程式可表示為Zn2++4OH-ZnO22-+2HB.從圖中數(shù)據(jù)計(jì)算可得Zn(OH)2的溶度積Ksp=1×10-17C.某廢液中含Zn2+,沉淀Zn2+可以控制溶液pH的范圍是8.0~12.0D.向1L1mol·L-1ZnCl2溶液中加入NaOH固體至pH=6.0,需NaOH0.2mol答案:D解析:A項(xiàng),當(dāng)溶液pH>12.0時(shí),Zn2+就轉(zhuǎn)化成ZnO22-,正確。B項(xiàng),依據(jù)pH=7時(shí),c(Zn2+)=1×10-3mol·L-1計(jì)算,此時(shí)有沉淀溶解平衡存在,Ksp=1×10-3×(1×10-7)2=1×10-17,正確。C項(xiàng),當(dāng)c(Zn2+)=1×10-5mol·L-1時(shí)認(rèn)為廢液中Zn2+已完全沉淀,所以控制pH在8.0~12.0范圍內(nèi)可將Zn2+沉淀完全,正確。D項(xiàng),當(dāng)pH=6.0,即c(OH-)=1×10-8mol·L-1時(shí),由Ksp可知此時(shí)c(Zn2+)=1×10-1mol·L-1,即有0.9molZn2+轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2,需NaOH為13.資源綜合利用是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。一種難溶的廢棄礦渣雜鹵石,其主要成分可表示為K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O,已知它在水溶液中存在如下平衡:K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O2K++4SO42-+Mg2++2Ca2++2H2O。為了充分利用鉀資源,一種溶浸雜鹵石制備K2SO4(1)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Ca(OH)2溶液能溶解出雜鹵石中K+的原因:

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(2)除雜環(huán)節(jié),為除去Ca2+,可先加入溶液,經(jīng)攪拌等操作后,過(guò)濾,再向?yàn)V液中滴加稀硫酸,調(diào)節(jié)溶液pH至(填“酸性”“中性”或“堿性”)。(3)常溫下,Ksp(CaCO3)=3.4×10-9,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5。有人用可溶性碳酸鹽作為溶浸劑,溶浸原理可表示為CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq),則常溫下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。(答案:(1)Mg2+轉(zhuǎn)化成Mg(OH)2沉淀,SO42-