高二化學(xué)反應(yīng)原理課時作業(yè)9：3.3.2沉淀溶解平衡的應(yīng)用

高二《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGEPAGE1第2課時沉淀溶解平衡的應(yīng)用[對點訓(xùn)練]題組1沉淀的生成與溶解1.當(dāng)氫氧化鎂固體在水中達到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)時，為使Mg(OH)2固體的量減少，需加入少量的()A.NH4NO3 B.NaOHC.MgSO4 D.Na2SO4[答案]A[解析]要使Mg(OH)2固體的量減小，應(yīng)使Mg(OH)2的溶解平衡右移，可減小Mg2＋的濃度或OH－的濃度。NH4NO3電離出的NHeq\o\al(＋,4)能結(jié)合OH－，使平衡右移?？键c沉淀溶解平衡的應(yīng)用題點沉淀的溶解2.在含有濃度均為0.01mol·L－1的Cl－、Br－、I－的溶液中，緩慢且少量地加入AgNO3稀溶液，結(jié)合溶解度判斷析出三種沉淀的先后順序是()A.AgCl、AgBr、AgI B.AgI、AgBr、AgClC.AgBr、AgCl、AgI D.三種沉淀同時析出[答案]B[解析]AgI比AgBr、AgCl更難溶于水，故Ag＋不足時先生成AgI，析出沉淀的先后順序是AgI、AgBr、AgCl?？键c沉淀溶解平衡的應(yīng)用題點沉淀的生成(沉淀的先后)3.為除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋，可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是()A.NH3·H2O B.NaOHC.Na2CO3 D.MgCO3[答案]D[解析]Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，調(diào)節(jié)pH，可使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀后除去。在不引入新雜質(zhì)、Mg2＋不沉淀的條件下選用MgCO3，過量的MgCO3可一起過濾除去。也可選用MgO、Mg(OH)2等試劑?？键c沉淀溶解平衡的應(yīng)用題點沉淀的生成(沉淀的先后)4.25℃時，已知下列三種金屬硫化物的溶度積常數(shù)(Ksp)分別為Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2；Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2；Ksp(ZnS)＝1.6×10－24mol2·L－2。下列關(guān)于常溫時的有關(guān)敘述正確的是()A.硫化鋅、硫化銅、硫化亞鐵的溶解度依次增大B.mol·L－1C.除去工業(yè)廢水中含有的Cu2＋，可采用FeS固體作為沉淀劑D.向飽和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中[Fe2＋]變大、[S2－]變小，但Ksp(FeS)變大[答案]C[解析]化學(xué)式所表示的組成中陰、陽離子個數(shù)比相同時，Ksp數(shù)值越大的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強，由Ksp可知，常溫下，CuS的溶解度最??；將足量的ZnSO4晶體加入到0.1mol·L－1的Na2S溶液中，S2－的濃度將減至非常小，而Zn2＋的濃度遠遠大于1.6×10－23mol·L－1；因CuS比FeS更難溶，F(xiàn)eS沉淀可轉(zhuǎn)化為CuS沉淀；溫度不變，Ksp(FeS)不變。考點沉淀溶解平衡的應(yīng)用題點難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡的綜合題組2沉淀的轉(zhuǎn)化5.自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液，向地下深層滲透，遇到難溶的ZnS或PbS，慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(CuS)。下列分析正確的是()A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度B.原生銅的硫化物具有還原性，而銅藍沒有還原性C.CuSO4與ZnS反應(yīng)的離子方程式是Cu2＋＋S2－=CuS↓D.整個過程涉及的反應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)[答案]D[解析]CuSO4與PbS反應(yīng)可以生成CuS，所以CuS的溶解度小于PbS的；ZnS難溶于水，不能寫成離子形式；銅的硫化物首先被氧化成CuSO4，然后硫酸銅與ZnS、PbS發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成更難溶的CuS?？键c沉淀溶解平衡的應(yīng)用題點沉淀的轉(zhuǎn)化6.下列說法不正確的是()A.Mg(OH)2固體在溶液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，該固體可溶于NH4Cl溶液B.向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液沉淀變?yōu)楹谏?，可推知同溫下Ksp(ZnS)<Ksp(CuS)C.=Ag2S(s)＋2Cl－(aq)D.向2mL濃度均為1.2mol·L－1的KCl、KI混合溶液中滴加1～2滴0.01mol·L－1的AgNO3溶液，振蕩沉淀呈黃色，說明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)[答案]B考點沉淀溶解平衡的應(yīng)用題點難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡的綜合7.工業(yè)生產(chǎn)中常用MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2＋，Cu2＋(aq)＋MnS(s)=CuS(s)＋Mn2＋(aq)，下列說法錯誤的是()A.該反應(yīng)平衡時[Mn2＋]＝[Cu2＋]B.MnS的Ksp大于CuS的KspC.向平衡體系中加入少量CuSO4固體后，[Mn2＋]增大D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(KspMnS,KspCuS)[答案]A[解析]根據(jù)反應(yīng)Cu2＋(aq)＋MnS(s)=CuS(s)＋Mn2＋(aq)，可以推斷Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f([Mn2＋],[Cu2＋])＝eq\f(KspMnS,KspCuS)>1，[Mn2＋]>[Cu2＋]。向平衡體系中加入少量CuSO4固體后，[Cu2＋]增大，溶解平衡向右移動，[Mn2＋]增大，所以，只有A項不正確?？键c沉淀溶解平衡的應(yīng)用題點難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡的綜合8.已知25℃時一些難溶物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下：化學(xué)式溶度積Zn(OH)25×10－17mol3·L－3ZnS2.5×10－22mol2·L－2AgCl1.8×10－10mol2·L－2Ag2S6.3×10－50mol3·L－3MgCO36.8×10－6mol2·L－2Mg(OH)21.8×10－11mol3·L－3根據(jù)上表數(shù)據(jù)，判斷下列化學(xué)方程式不正確的是()A.2AgCl＋Na2S=2NaCl＋Ag2SB.MgCO3＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋CO2↑C.ZnS＋2H2O=Zn(OH)2＋H2S↑D.Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O[答案]C[解析]難溶電解質(zhì)能轉(zhuǎn)化為更難溶的電解質(zhì)，電解質(zhì)的溶解度差別越大，越容易轉(zhuǎn)化。ZnS的溶度積比Zn(OH)2小的多，故C項反應(yīng)方程式不正確。9.下表為有關(guān)化合物的pKsp，pKsp＝－lgKsp。某同學(xué)設(shè)計實驗如下：①向AgNO3溶液中加入適量NaX溶液，得到沉淀AgX；②向①中加NaY，則沉淀轉(zhuǎn)化為AgY；③向②中加入Na2Z，沉淀又轉(zhuǎn)化為Ag2Z。則表中a、b、c的大小關(guān)系為()相關(guān)化合物AgXAgYAg2ZpKspabcA.a>b>c B.a<b<cC.c<a<b D.a＋b＝c[答案]B[解析]根據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化原理可知，溶解度小的沉淀總是向著溶解度更小的轉(zhuǎn)化，再結(jié)合pKsp＝－lgKsp可知Ksp越小其pKsp越大，故B正確?？键c沉淀溶解平衡的應(yīng)用題點沉淀的轉(zhuǎn)化10.已知25℃時，Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10mol2·L－2，Ksp(BaCO3)＝2.5×10－9mol2·L－2，下列說法不正確的是()A.向同濃度的Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出B.向BaCO3的懸濁液中加入少量的新制氯水，[Ba2＋]增大C.BaSO4和BaCO3共存的懸濁液中，eq\f([SO\o\al(2－,4)],[CO\o\al(2－,3)])＝eq\f(1,25)D.向BaSO4的懸濁液中加入Na2CO3的濃溶液，BaSO4不可能轉(zhuǎn)化為BaCO3[答案]D[解析]由于Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)，向同濃度的Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先達到沉淀溶解平衡，故先析出BaSO4；向BaCO3溶液中加少量氯水，COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑，平衡BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)向右移動，[Ba2＋]增大；BaSO4和BaCO3共存時，eq\f([SO\o\al(2－,4)],[CO\o\al(2－,3)])＝eq\f(KspBaSO4,KspBaCO3)＝eq\f(1.0×10－10,2.5×10－9)＝eq\f(1,25)；由于Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3)相差不大，所以向BaSO4的懸濁液中加入濃Na2CO3溶液，BaSO4可以轉(zhuǎn)化為BaCO3?？键c沉淀溶解平衡的應(yīng)用題點沉淀的轉(zhuǎn)化題組3溶解平衡圖像分析11.某溫度時，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.加入AgNO3可以使溶液由c點變到d點B.加入固體NaCl，則AgCl的溶解度減小，Ksp也減小C.d點有AgCl沉淀生成D.c點對應(yīng)的Ksp小于d點對應(yīng)的Ksp[答案]C[解析]A項，加入AgNO3，Cl－的濃度減小，不能變到d點；B項，雖然AgCl的溶解度減小，但Ksp不改變；C項，d點c(Ag＋)c(Cl－)>Ksp，即有沉淀生成；D項，c、d兩點溫度不變，即Ksp相同?？键c沉淀溶解平衡的應(yīng)用題點沉淀溶解平衡曲線及其應(yīng)用12.如圖所示，有T1溫度下BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線，下列說法不正確的是()A.加入Na2SO4可使溶液由a點變?yōu)閎點B.在T1曲線上方區(qū)域(不含曲線)任意一點時，均有BaSO4沉淀生成C.蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點變?yōu)榍€上a、b之間的某一點(不含a、b)D.升溫可使溶液由b點變?yōu)閐點[答案]D[解析]A項，加入Na2SO4，SOeq\o\al(2－,4)的濃度增大，Ksp不變，[Ba2＋]減小，正確；B項，在T1曲線上方任意一點，由于Q>Ksp，所以均有BaSO4沉淀生成，正確；C項，不飽和溶液蒸發(fā)溶劑，[SOeq\o\al(2－,4)]、[Ba2＋]均增大，正確；D項，升溫，Ksp增大，[SOeq\o\al(2－,4)]、[Ba2＋]均增大，錯誤。[綜合強化]13.(2017·湖州高二質(zhì)檢)已知常溫下，AgBr的Ksp＝4.9×10－13mol2·L－2、AgI的Ksp＝8.3×10－17mol2·L－2。(1)現(xiàn)向含有AgI的飽和溶液中：①加入固體AgNO3，則[I－]________(填“變大”“變小”或“不變”，下同)；②若改加更多的AgI，則[Ag＋]________；③若改加AgBr固體，則[I－]________，而[Ag＋]________。(2)現(xiàn)向含有NaBr、KI均為0.002mol·L－1的溶液中加入等體積的濃度為4×10－3mol·L－1AgNO3溶液，則產(chǎn)生的沉淀是______________(填化學(xué)式)；若向其中再加入適量的NaI固體，則最終可發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化的總反應(yīng)式表示為_________________________________。[答案](1)①變?、诓蛔儮圩冃∽兇?2)AgI、AgBrAgBr(s)＋I－(aq)=AgI(s)＋Br－(aq)[解析](1)①加入AgNO3固體，使[Ag＋]增大，AgI溶解平衡向左移動，[I－]減小。②改加更多的AgI固體，仍是該溫度下的飽和溶液，各離子濃度不變。③因AgBr的溶解度大于AgI的溶解度，所以改加AgBr固體時，使[Ag＋]變大，而使AgI的溶解平衡向生成AgI的方向移動，[I－]變小。(2)等體積混合后c(Br－)＝c(I－)＝0.001mol·L－1，c(Ag＋)＝2×10－3mol·L－1。因Ksp(AgI)<Ksp(AgBr)，AgI先沉淀，當(dāng)I－完全沉淀時，消耗c(Ag＋)＝c(I－)＝0.001mol·L－1，剩余c(Ag＋)＝2×10－3mol·L－1－0.001mol·L－1＝0.001mol·L－1，Q(AgBr)＝0.001mol·L－1×0.001mol·L－1＝1×10－6>4.9×10－13，所以有AgBr沉淀生成；而再向其中加入適量NaI固體時，會有AgBr轉(zhuǎn)化為AgI。考點沉淀溶解平衡的應(yīng)用題點難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡的綜合14.(1)已知25℃時，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11mol3·L－3，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20mol3·L－3。在25℃下，向濃度均為0.1mol·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________沉淀(填化學(xué)式)，生成該沉淀的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________。(2)已知Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33mol4·L－4，Ksp[Fe(OH)3]＝3.0×10－39mol4·L－4，pH＝7.1時需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為________________。[答案](1)Cu(OH)2Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)(2)5.0<pH<7.1[解析](1)由于Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]，故先生成Cu(OH)2沉淀。(2)Fe3＋全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3時，[OH－]＝eq\r(3,\f(Ksp[FeOH3],[Fe3＋]))＝eq\r(3,\f(3.0×10－39,1×10－6))mol·L－1＝eq\r(3,3)×10－11mol·L－1；Al3＋全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3時，[OH－]＝eq\r(3,\f(Ksp[AlOH3],[Al3＋]))＝eq\r(3,\f(1.0×10－33,1×10－6))mol·L－1＝1×10－9mol·L－1，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液至5.0<pH<7.1?？键c沉淀溶解平衡的應(yīng)用題點難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡的綜合15.鋇(Ba)和鍶(Sr)及其化合物在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用，它們在地殼中常以硫酸鹽的形式存在，BaSO4和SrSO4都是難溶性鹽。工業(yè)上提取鋇和鍶時首先將BaSO4和SrSO4轉(zhuǎn)化成難溶弱酸鹽。已知：SrSO4(s)Sr2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)Ksp＝2.5×10－7mol2·L－2SrCO3(s)Sr2＋(aq)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)Ksp＝2.5×10－9mol2·L－2(1)將SrSO4轉(zhuǎn)化成SrCO3的離子方程式為_____________________________________________________________________________________________________________，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為______________________________________________________；該反應(yīng)能發(fā)生的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________(用沉淀溶解平衡的有關(guān)理論解釋)。(2)對于上述反應(yīng)，實驗證明增大COeq\o\al(2－,3)的濃度或降低溫度都有利于提高SrSO4的轉(zhuǎn)化率。判斷在下列兩種情況下，平衡常數(shù)K的變化情況(填“增大”“減小”或“不變”)。①升高溫度，平衡常數(shù)K將________________；②增大COeq\o\al(2－,3)的濃度，平衡常數(shù)K將________________________________________________。(3)已知，SrSO4和SrCO3在酸中的溶解度與BaSO4和BaCO3類似，設(shè)計實驗證明上述過程中SrSO4是否完全轉(zhuǎn)化成SrCO3。實驗所用的試劑為________；實驗現(xiàn)象及其相應(yīng)結(jié)論：______________________________________