课时跟踪检测(二十五) 沉淀溶解平衡原理
[基础巩固练]
知识点一 沉淀溶解平衡及其特征
1.下列对“难溶”的理解正确的是( )
A.在水中难溶的物质,在其他溶剂中也是难溶的
B.难溶就是绝对不溶
C.难溶就是溶解度相对较小,没有绝对不溶于水的电解质
D.如果向某溶液中加入足量的另一种试剂时,生成了难溶性的电解质,则说明原溶液中的相应离子已沉淀完全
2.(2021·江苏连云港高二检测)下列说法正确的是( )
A.溶解度小的物质,Ksp一定小,溶解度大的物质,Ksp也一定大
B.等物质的量的AgNO3和NaCl混合后,溶液中不存在Ag+和Cl-
C.当改变外界条件时,沉淀溶解平衡会发生移动,直至达到新的平衡
D.向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液,则SO沉淀完全,溶液中只含Ba2+、Na+和Cl-,不含SO
3.下列有关CaCO3的沉淀溶解平衡的说法中不正确的是( )
A.CaCO3沉淀生成和CaCO3沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.CaCO3难溶于水,其饱和溶液不导电,属于弱电解质
C.升高温度,CaCO3的溶解度增大
D.向含CaCO3沉淀的溶液中加入纯碱固体,CaCO3溶解的量减少
知识点二 溶度积常数
4.下列说法中,正确的是( )
A.两种难溶电解质,其中Ksp小的溶解度一定小
B.溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子,则Ksp小的一定先生成沉淀
C.难溶电解质的Ksp与温度有关
D.同离子效应使难溶电解质的溶解度变小,也使Ksp变小
5.常温下几种难溶电解质的溶度积如下表所示:
物质名称 硫化亚铁 硫化铜 硫化锌
溶度积 6.3×10-18 6.3×10-36 1.6×10-24
向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01 mol·L-1 Na2S溶液时,Fe2+、Cu2+、Zn2+沉淀的先后顺序为( )
A.Fe2+、Zn2+、Cu2+ B.Cu2+、Zn2+、Fe2+
C.Zn2+、Fe2+、Cu2+ D.Cu2+、Fe2+、Zn2+
6.(2021·浙江舟山高二期末)下列关于沉淀溶解平衡的理解,正确的是( )
A.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,溶液中溶质离子浓度一定相等,且保持不变
B.常温下,AgCl在水中的溶解度小于其在食盐水中的溶解度
C.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动
D.常温下,向CaSO4饱和溶液中加入Na2SO4固体,会生成CaSO4沉淀,但CaSO4的Ksp不变
7.(2021·江苏无锡高二检测)某温度下,Ksp(CaSO4)=9×10-6,此温度下CaSO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.CaSO4溶解在水中形成的饱和溶液,c(Ca2+)=c(SO)=3×10-3 mol·L-1
B.在d点溶液中加入一定量的CaCl2可能会有沉淀析出
C.a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
D.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c(SO)=3×10-3 mol·L-1
知识点三 沉淀溶解平衡的影响因素
8.下列物质中,溶解度不随pH变化的是( )
A.AgCl B.CaCO3
C.Fe(OH)3 D.Mg(OH)2
9.室温下,氢氧化钙固体在水溶液中达到溶解平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),向其中加入以下物质,恢复到室温后,Ca(OH)2固体减少的是( )
A.CH3COONa B.AlCl3
C.NaOH D.CaCl2
10.向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列数值变小的是( )
A.c(CO) B.c(Mg2+)
C.c(H+) D.Ksp(MgCO3)
[素养提升练]
11.25 ℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表:
物质 AgCl AgBr
颜色 白色 淡黄色
Ksp 1.8×10-10 7.7×10-13
物质 AgI Ag2S
颜色 黄色 黑色
Ksp 1.5×10-16 1.8×10-50
下列叙述中不正确的是( )
A.向AgCl的白色悬浊液中加入0.1 mol·L-1 KI溶液,有黄色沉淀产生
B.25 ℃时,AgCl、AgBr、AgI、Ag2S的饱和水溶液中Ag+的浓度相同
C.25 ℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
D.在5 mL 1.8×10-6 mol·L-1 NaCl溶液中,加入1滴(20滴约为1 mL)1×10-3 mol·L-1 AgNO3溶液,不能产生白色沉淀
12.(2021·江苏盐城高二期末)硫酸钡是一种比碳酸钡更难溶的物质。常温下-lg c(Ba2+)随-lg c(CO)或-lg c(SO)的变化趋势如图,下列说法正确的是( )
A.趋势线A表示硫酸钡
B.常温下,Ksp(BaCO3)=1×10-11
C.将碳酸钡和硫酸钡固体置于水中,此时溶液中的 eq \f(c(CO),c(SO)) =10
D.在硫酸钡悬浊液中,若要使0.1 mol的硫酸钡完全转化成碳酸钡,则需要加入碳酸钠的物质的量至少为0.1 mol
13.T1、T2两种温度下BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,请回答下列问题:
(1)T1____________(填“>”“<”或“=”)T2,T2时Ksp(BaSO4)=________。
(2)根据T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,判断下列说法正确的是________(填字母)。
A.加入Na2SO4可由a点变为b点
B.在T1曲线上方区域(不含曲线)的任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
C.蒸发溶剂可能由d点变为T1曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
D.升温可由b点变为d点
课时跟踪检测(二十五) 沉淀溶解平衡原理
[基础巩固练]
知识点一 沉淀溶解平衡及其特征
1.下列对“难溶”的理解正确的是( )
A.在水中难溶的物质,在其他溶剂中也是难溶的
B.难溶就是绝对不溶
C.难溶就是溶解度相对较小,没有绝对不溶于水的电解质
D.如果向某溶液中加入足量的另一种试剂时,生成了难溶性的电解质,则说明原溶液中的相应离子已沉淀完全
解析:C 难溶是指物质在水中的溶解度小于0.01 g。
2.(2021·江苏连云港高二检测)下列说法正确的是( )
A.溶解度小的物质,Ksp一定小,溶解度大的物质,Ksp也一定大
B.等物质的量的AgNO3和NaCl混合后,溶液中不存在Ag+和Cl-
C.当改变外界条件时,沉淀溶解平衡会发生移动,直至达到新的平衡
D.向Na2SO4溶液中加入过量的BaCl2溶液,则SO沉淀完全,溶液中只含Ba2+、Na+和Cl-,不含SO
解析:C 溶解度小的物质其Ksp不一定小;达到沉淀溶解平衡后,溶液中含有溶解产生的离子,且外界条件改变,沉淀溶解平衡会发生移动,直至建立新的平衡。
3.下列有关CaCO3的沉淀溶解平衡的说法中不正确的是( )
A.CaCO3沉淀生成和CaCO3沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.CaCO3难溶于水,其饱和溶液不导电,属于弱电解质
C.升高温度,CaCO3的溶解度增大
D.向含CaCO3沉淀的溶液中加入纯碱固体,CaCO3溶解的量减少
解析:B 达到沉淀溶解平衡时,CaCO3沉淀生成和CaCO3沉淀溶解不断进行,是动态平衡,速率相等,A正确;CaCO3难溶于水,其饱和溶液几乎不导电,但是溶解的碳酸钙能够完全电离,属于强电解质,B错误;CaCO3的溶解度随温度的升高而增大,C正确;加入纯碱固体,由于溶液中碳酸根离子浓度增大,碳酸钙的沉淀溶解平衡逆向移动,CaCO3溶解的量减少,D正确。
知识点二 溶度积常数
4.下列说法中,正确的是( )
A.两种难溶电解质,其中Ksp小的溶解度一定小
B.溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子,则Ksp小的一定先生成沉淀
C.难溶电解质的Ksp与温度有关
D.同离子效应使难溶电解质的溶解度变小,也使Ksp变小
解析:C Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
5.常温下几种难溶电解质的溶度积如下表所示:
物质名称 硫化亚铁 硫化铜 硫化锌
溶度积 6.3×10-18 6.3×10-36 1.6×10-24
向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01 mol·L-1 Na2S溶液时,Fe2+、Cu2+、Zn2+沉淀的先后顺序为( )
A.Fe2+、Zn2+、Cu2+ B.Cu2+、Zn2+、Fe2+
C.Zn2+、Fe2+、Cu2+ D.Cu2+、Fe2+、Zn2+
解析:B 组成结构相似的物质,Ksp越小越易形成沉淀。硫化铜的溶度积最小,Cu2+最先沉淀,然后依次是Zn2+、Fe2+。
6.(2021·浙江舟山高二期末)下列关于沉淀溶解平衡的理解,正确的是( )
A.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,溶液中溶质离子浓度一定相等,且保持不变
B.常温下,AgCl在水中的溶解度小于其在食盐水中的溶解度
C.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解方向移动
D.常温下,向CaSO4饱和溶液中加入Na2SO4固体,会生成CaSO4沉淀,但CaSO4的Ksp不变
解析:D 难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,溶液中溶质离子浓度保持不变,但不一定相等,例如Ca(OH)2达到沉淀溶解平衡时,钙离子和氢氧根离子浓度不相等,A错误;室温下,食盐水中含有大量的氯离子,使氯化银的沉淀溶解平衡向左移动,降低了氯化银的溶解度,B错误;难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,不影响沉淀物质及离子的浓度,平衡不移动,C错误;Ksp只与温度有关,温度不变,CaSO4的Ksp不变,D正确。
7.(2021·江苏无锡高二检测)某温度下,Ksp(CaSO4)=9×10-6,此温度下CaSO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.CaSO4溶解在水中形成的饱和溶液,c(Ca2+)=c(SO)=3×10-3 mol·L-1
B.在d点溶液中加入一定量的CaCl2可能会有沉淀析出
C.a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
D.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c(SO)=3×10-3 mol·L-1
解析:D CaSO4溶解在水中形成的饱和溶液中,存在c(Ca2+)·c(SO)=Ksp,所以c(Ca2+)=c(SO)==3×10-3 mol·L-1,A对;d点与c点相比较,SO浓度相同,Ca2+浓度较c点小,所以溶液未达到饱和,加入CaCl2后,如果c(Ca2+)·c(SO)>Ksp,可能有沉淀析出,B对;a点和c点在同一条线上,所以Ksp相等,C对;b点与c点相比较,SO浓度相同,Ca2+浓度偏大,相当于在CaSO4的沉淀溶解平衡中增大Ca2+浓度,平衡向生成沉淀的方向进行,且Ca2+浓度大于SO浓度,D错。
知识点三 沉淀溶解平衡的影响因素
8.下列物质中,溶解度不随pH变化的是( )
A.AgCl B.CaCO3
C.Fe(OH)3 D.Mg(OH)2
解析:A B、C、D中物质的溶解度均随pH的减小而增大。
9.室温下,氢氧化钙固体在水溶液中达到溶解平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),向其中加入以下物质,恢复到室温后,Ca(OH)2固体减少的是( )
A.CH3COONa B.AlCl3
C.NaOH D.CaCl2
解析:B 加入CH3COONa,CH3COO-水解产生OH-,溶液中OH-浓度增大,平衡向左移动,Ca(OH)2固体析出,A错误;加入AlCl3,Al3+与OH-反应,OH-浓度减小,平衡向右移动,Ca(OH)2固体减少,B正确;加入NaOH,溶液中OH-浓度增大,平衡左移,则Ca(OH)2固体增加,C错误;加入CaCl2,Ca2+浓度增大,平衡左移,Ca(OH)2固体增加,D错误。
10.向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列数值变小的是( )
A.c(CO) B.c(Mg2+)
C.c(H+) D.Ksp(MgCO3)
解析:A 含MgCO3固体的溶液中存在沉淀溶解平衡:MgCO3(s)Mg2+(aq)+CO(aq),滴加少许浓盐酸,H+与CO反应,使平衡向右移动,则c(Mg2+)和c(H+)增大,c(CO)减小,温度不变,Ksp(MgCO3)不变,故A正确。
[素养提升练]
11.25 ℃时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表:
物质 AgCl AgBr
颜色 白色 淡黄色
Ksp 1.8×10-10 7.7×10-13
物质 AgI Ag2S
颜色 黄色 黑色
Ksp 1.5×10-16 1.8×10-50
下列叙述中不正确的是( )
A.向AgCl的白色悬浊液中加入0.1 mol·L-1 KI溶液,有黄色沉淀产生
B.25 ℃时,AgCl、AgBr、AgI、Ag2S的饱和水溶液中Ag+的浓度相同
C.25 ℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
D.在5 mL 1.8×10-6 mol·L-1 NaCl溶液中,加入1滴(20滴约为1 mL)1×10-3 mol·L-1 AgNO3溶液,不能产生白色沉淀
解析:B 由Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)可知,A正确;由四种物质的溶度积常数计算可知,其饱和水溶液中c(Ag+)的大小关系为AgCl>AgBr>AgI>Ag2S,B错误;由于溶度积常数只是温度的函数,C正确;加入一滴硝酸银溶液后c(Cl-)可认为保持不变,即c(Cl-)=1.8×10-6 mol·L-1,而AgNO3溶液相当于稀释100倍,故c(Ag+)=1×10-5 mol·L-1,c(Cl-)·c(Ag+)=1.8×10-11<Ksp(AgCl),故没有沉淀生成,D正确。
12.(2021·江苏盐城高二期末)硫酸钡是一种比碳酸钡更难溶的物质。常温下-lg c(Ba2+)随-lg c(CO)或-lg c(SO)的变化趋势如图,下列说法正确的是( )
A.趋势线A表示硫酸钡
B.常温下,Ksp(BaCO3)=1×10-11
C.将碳酸钡和硫酸钡固体置于水中,此时溶液中的 eq \f(c(CO),c(SO)) =10
D.在硫酸钡悬浊液中,若要使0.1 mol的硫酸钡完全转化成碳酸钡,则需要加入碳酸钠的物质的量至少为0.1 mol
解析:C 硫酸钡是一种比碳酸钡更难溶的物质,所以Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),因此趋势线B表示硫酸钡,A错误;趋势线A表示碳酸钡,常温下,根据图示,当-lg c(Ba2+)=0时,-lg c(CO)=10,所以Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(CO)=1×10-10,B错误;将碳酸钡和硫酸钡固体置于水中,此时溶液中的 eq \f(c(CO),c(SO)) ===10,C正确;要使0.1 mol硫酸钡完全转化为碳酸钡,则平衡时 eq \f(c(CO),c(SO)) ===10,可见至少需要1 mol碳酸钠,D错误。
13.T1、T2两种温度下BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,请回答下列问题:
(1)T1____________(填“>”“<”或“=”)T2,T2时Ksp(BaSO4)=________。
(2)根据T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,判断下列说法正确的是________(填字母)。
A.加入Na2SO4可由a点变为b点
B.在T1曲线上方区域(不含曲线)的任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
C.蒸发溶剂可能由d点变为T1曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
D.升温可由b点变为d点
解析:(1)BaSO4的沉淀溶解平衡是吸热反应,T1温度下的离子浓度之积较小,所以T1答案:(1)< 5.0×10-9 (2)ABC