8.4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.②③④B.①②③C.③④⑤D.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:+(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)2ZnS,MgCO3Mg(OH)2,溶解或电离出S2-的能力为:FeSH2SCuS,下列离子方程式错误的是()A.Mg2++2HCO-3+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)2ZnS,故应生成ZnS沉淀,即Zn2++S2-===ZnS↓。答案:C5.(2013·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-3)c(Ag+)c(Cl-)c(I-)B.c(K+)c(NO-3)c(Cl-)c(Ag+)c(I-)C.c(K+)c(NO-3)c(Ag+)=c(Cl-)+c(I-)D.c(NO-3)c(K+)c(Ag+)c(Cl-)c(I-)7.(2012·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()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(CrO2-4)=1.0×10-13,可知A项错误;在Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4,c(CrO2-4)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D.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+)=1.77×10-5mol·L-1,1L水中溶解的AgCl的质量为1.77×10-5×143.5g,由+(aq)+CrO2-4(aq),可知,c2(Ag+)·c(CrO2-4)=4c3(CrO2-4),所以c(CrO2-4)=30.5×10-4mol·L-1,1L水中溶解的Ag2CrO4的质量为30.5×10-4×332g,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11.8×10-11mol·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③②①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+)=1.8×10-10mol·L-1,代入Ksp(AgI)=1.0×10-16mol2/L2中即可求得c(I-)=11.8×10-11mol·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①②③,故AgCl在这三种溶液中的溶解度由大到小的顺序为:①②③,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/L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(AsO3-4)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=nV=28.4298mol1L=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(AsO3-4)=Ksp+=5.7×10-211.0×10-4mol/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(AsO3-4)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:____________________________________________________________________________________________________。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:2-4(aq)+Ca2+(aq),而加入Na2CO3后,溶液中CO2-3浓度较大,而CaCO3的Ksp较小,故CO2-3与Ca2+结合生成沉淀,即CO2-3+Ca2+===CaCO3↓。既