化学（鲁科版）选修四同步练习：3-第3节沉淀溶解平衡

自我小测
1Ba2＋虽然有毒，但是在医疗诊断中，BaSO4却被用于消化系统的X光透视中。为了加强安全性，透视前患者吃进的BaSO4是用一种溶液调制成的糊状物，该溶液应当是(　　)
A.
Na2SO4溶液
B．稀盐酸
C.
NaCl溶液
D.
Na2CO3溶液
2(多选)有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是(　　)
A.
AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等
B.
AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－
C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大
D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变
3要使工业废水中的重金属Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下：
化合物
PbSO4
PbCO3
PbS
溶解度/g
1.03×10－4
1.81×10－7
1.84×10－14
由上述数据可知，选用的沉淀剂最好是(　　)
A．硫化物
B．硫酸盐
C．碳酸盐
D．以上沉淀剂均可
4下列叙述正确的是(　　)
A．溶度积大的化合物溶解度肯定大
B．向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时，AgCl的溶度积不变，其溶解度也不变
C．将难溶电解质放入纯水中，溶解达平衡时，电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
D．AgCl水溶液的导电性很弱，所以AgCl为弱电解质
5现将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是(　　)
①20
mL
0.01
mol·L－1KCl溶液　②30
mL
0.02
mol·L－1
CaCl2溶液　③40
mL
0.03
mol·L－1HCl溶液　④10
mL蒸馏水　⑤50
mL
0.05
mol·L－1AgNO3溶液
A．①＞②＞③＞④＞⑤
B．④＞①＞③＞②＞⑤
C．⑤＞④＞②＞①＞③
D．④＞③＞⑤＞②＞①
6将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓AgNO3溶液，发生的反应为(　　)
A．只有AgBr沉淀生成
B.
AgCl和AgBr沉淀等量生成
C.
AgCl和AgBr沉淀都有，但以AgCl沉淀为主
D.
AgCl和AgBr沉淀都有，但以AgBr沉淀为主
7已知Ag2SO4的Ksp为2.0×10－5
mol3·L－3，将适量Ag2SO4固体溶于100
mL水中至刚好饱和，该过程中Ag＋和SO浓度随时间变化关系如下图(饱和Ag2SO4溶液中[Ag＋]＝0.034
mol·L－1)。若t1时刻在上述体系中加入100
mL
0.020
mol·L－1
Na2SO4
溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag＋和SO浓度随时间变化关系的是(　　)
8
已知：25
℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp[MgF2]＝7.42×10－11。下列说法正确的是(　　)
A．25
℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的[Mg2＋]大
B.
25
℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，[Mg2＋]增大
C.
25
℃时，Mg(OH)2固体在20
mL
0.01
mol·L－1氨水中的Ksp比在20
mL
0.01
mol·L－1
NH4Cl溶液中的Ksp小
D．25
℃时，在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF2
9某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
提示：BaSO4(s)
Ba2＋(aq)＋SO(aq)的平衡常数Ksp＝[Ba2＋]·[SO]，称为溶度积常数。
A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.
d点无BaSO4沉淀生成
D.
a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
10已知氨水与醋酸的电离程度在同温同浓度下相等，溶有一定量氨的氯化铵溶液呈碱性。现向少量的
Mg(OH)2
悬浊液中，加入适量的饱和氯化铵溶液，固体完全溶解。
甲同学的解释是：
Mg(OH)2(s)
Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)　①
NH＋H2O
NH3·H2O＋H＋　②
由于NH水解显酸性，H＋与OH－反应生成水，导致反应①平衡右移，沉淀溶解；
乙同学的解释是：
Mg(OH)2(s)
Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)　①
NH＋OH－
NH3·H2O　②
由于NH4Cl电离出的NH与Mg(OH)2电离出的OH－结合，生成弱电解质NH3·H2O，导致反应①的平衡右移，Mg(OH)2沉淀溶解。
(1)丙同学不能肯定哪位同学的解释合理，于是选用下列的一种试剂，来证明甲、乙两位同学的解释只有一种正确，他选用的试剂是________(填写编号)。
A．NH4NO3
B．CH3COONH4
C．Na2CO3
D．NH3·H2O
(2)请你说明丙同学作出该选择的理由是________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)丙同学将所选试剂滴入Mg(OH)2的悬浊液中，Mg(OH)2溶解；由此推知，甲和乙哪位同学的解释更合理？________(填“甲”或“乙”)；完成NH4Cl饱和溶液使Mg(OH)2悬浊液溶解的离子方程式是______________________________________________________。
11
有关物质存在如图所示的转化关系(部分产物已省略)。通常C为气体单质，G为紫黑色固体单质。实验室中，常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。
请回答下列问题：
(1)反应①的化学方程式为_________________________________________________。
(2)反应②的离子方程式为_________________________________________________。
(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式_________________________________。
(4)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀，此沉淀的Ksp＝7.0×10－9
mol3·L－3。将等体积的D溶液与Pb(NO3)2溶液混合，若D的浓度为1×10－2
mol·L－1，则生成沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为________。
12工业上制备BaCl2的工艺流程图如下：
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得：
BaSO4(s)＋4C(s)
4CO(g)＋BaS(s)　ΔH1＝571.2
kJ·
mol－1①
BaSO4(s)＋2C(s)
2CO2(g)＋BaS(s)　ΔH2＝226.2
kJ·
mol－1②
(1)气体用过量NaOH溶液吸收，得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，＝________。
[Ksp(AgBr)＝5.4×10－13
mol2·L－2，Ksp(AgCl)＝2.0×10－10
mol2·L－2]
(3)反应C(s)＋CO2(g)
2CO(g)的ΔH2＝________kJ·
mol－1。
(4)实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是______________________________，____________________________________________。
参考答案
1解析：为了加强安全性，患者吃进的BaSO4中即使含有其他钡盐，用Na2SO4溶液调制时也会转化为BaSO4。
答案：A
2解析：难溶物达到溶解平衡时沉淀的生成和沉淀的溶解都不再发生明显变化，但速率相等。没有绝对不溶的物质。许多物质是温度越高，溶解度越大。向AgCl沉淀中加入NaCl固体，增大了Cl－的浓度，使溶解平衡逆向移动，AgCl沉淀的溶解度要减小。
答案：AC
3解析：产生沉淀的溶解度越小，沉淀反应进行得越完全。在某种沉淀中加入适当的沉淀试剂，可使原来的沉淀溶解而转化为另一种沉淀。沉淀的转化原理应用非常广泛。
答案：A
4解析：对于阴、阳离子的个数比相同的强电解质，Ksp的数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强，即溶解度越大。对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质，不能直接用Ksp的大小来比较它们的溶解能力，必须通过计算进行比较。溶度积只与难溶电解质的性质和温度有关，因此向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时，AgCl的溶度积不变，其溶解度也不变。将难溶电解质放入纯水中，溶解达平衡时，该物质如AmBn(s)的溶度积表达式为：Ksp＝[An＋]m·[Bm－]n，而不是电解质离子的浓度的乘积。由于AgCl是难溶盐，因此其水溶液的导电性很弱，但是溶解的AgCl在水中完全电离，因此AgCl不属于弱电解质，而属于强电解质。
答案：B
5解析：由于AgCl溶于水会存在沉淀溶解平衡，故有[Ag＋]·[Cl－]＝Ksp，[Ag＋]或[Cl－]越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl溶解度就越小。注意AgCl的溶解度只与溶液中的Ag＋或Cl－的浓度有关，而与溶液体积无关。①中[Cl－]＝0.01
mol·L－1，②中[Cl－]＝0.04
mol·L－1，③中[Cl－]＝0.03
mol·L－1，④中[Cl－]＝0
mol·L－1，⑤中[Ag＋]＝0.05
mol·L－1，因此答案选B。
答案：B
6解析：由于浓AgNO3溶液是足量的，Cl－和Br－都会与过量的Ag＋结合成沉淀，但AgBr的溶解度相对更小，所以以AgBr沉淀为主。
答案：D
7解析：Ag2SO4刚好为100
mL的饱和溶液，因为[Ag＋]＝0.034
mol·L－1，所以[SO]＝0.017
mol·L－1；当加入100
mL
0.020
mol·L－1Na2SO4溶液后，[SO]＝0.018
5
mol·L－1，[Ag＋]＝0.017
mol·L－1(此时Q＜Ksp)。由计算可知选B。
答案：B
8解析：A项Mg(OH)2和MgF2两者结构组成相似，但Mg(OH)2的Ksp小，[Mg2＋]也小。B项NH能结合OH－，使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡发生移动，使[Mg2＋]增大。C项Ksp只受温度影响，故两者的Ksp是相等的。D项只要不断地加入足量的NaF，会促进Mg(OH)2不断溶解转化为MgF2。
答案：B
9解析：题给图示的曲线表示的是一定温度下，在饱和硫酸钡溶液中钡离子浓度与硫酸根离子浓度的关系。在温度不变时，无论是改变哪种离子的浓度，溶液中另一种粒子的浓度只能在曲线上变化，不能出现在曲线外的点(如b、d)变化，A错误；由d点变化到c点，表示溶液中硫酸根离子浓度不变，钡离子浓度增大，但是在蒸发时，溶液中两种离子的浓度都增大，故B错误；在d点溶液中两种离子浓度都在曲线以下，说明溶液中硫酸钡未达到饱和，无硫酸钡沉淀生成，C正确；溶度积常数与温度有关，而与溶液中溶质的离子浓度无关，在a点和c点的溶度积常数相同，D错误。
答案：C
10解析：甲、乙解释的区别在于，甲认为是NH的水解导致Mg(OH)2沉淀溶解，乙认为是由于NH被电离出来，与OH－结合生成弱电解质NH3·H2O，导致Mg(OH)2沉淀溶解。由于任何铵盐在溶液中都能够发生电离，所以只要找出一种NH的盐溶液，其中NH不发生水解，或其水解显示的酸性可以被抵消，即可鉴别出来。
氨水和醋酸的电离程度在同温同浓度下相等，可知由CH3COONH4电离出的NH和CH3COO－水解使溶液显示的酸碱性被抵消，即CH3COONH4溶液显中性，当将CH3COONH4加入Mg(OH)2悬浊液中，若乙的解释对，则Mg(OH)2应该溶解，若甲的解释对，Mg(OH)2不溶解。
答案：(1)B　(2)CH3COONH4溶液呈中性；滴入
Mg(OH)2
悬浊液，若Mg(OH)2不溶，则甲同学解释正确　(3)乙　Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O
11解析：利用题中的信息，结合框图中的转化关系可知，G为紫黑色固体单质，可预测为碘单质，可推得C物质为氯气，则A为盐酸，B为二氧化锰；E在二氧化锰的催化下制取H，则E为氯酸钾，H为氧气；F为氯化钾；于是D一定为碘化钾。所以推出A盐酸、B二氧化锰、C氯气、D碘化钾、E氯酸钾、F氯化钾、G碘、H氧气。最后小题考查溶度积常数。D溶液与Pb(NO3)2反应生成沉淀为PbI2，PbI2
Pb2＋＋2I－，Ksp＝[Pb2＋]·[I－]2＝[Pb(NO3)2]÷2×(10－2÷2)2＝7.0×10－9，所以[Pb(NO3)2]＝5.6×10－4(mol·L－1)。
答案：(1)4HCl(浓)＋MnO2△,MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(2)6I－＋ClO＋6H＋===3I2＋Cl－＋3H2O
(3)2H2O22H2O＋O2↑(也可用高锰酸钾加热分解)
(4)5.6×10－4
mol·L－1
12解析：(1)Na2S水解的离子方程式为S2－＋H2O
HS－＋OH－；S2－水解以第一步为主。(2)两种沉淀共存时可由两个沉淀溶解平衡中[Ag＋]相同建立等式：＝[Ag＋]＝，从而求得＝＝＝2.7×10－3。(3)由方程式转化关系，即得所给方程式，则ΔH＝＝172.5
kJ·
mol－1。(4)过量炭使硫酸钡得到充分还原，通入空气会使炭和氧气反应放热，同时使CO燃烧生成CO2放热，且不污染空气。
答案：(1)S2－＋H2O
HS－＋OH－；HS－＋H2O
H2S＋OH－(第二步可不写)　(2)2.7×10－3　(3)172.5　(4)使BaSO4得到充分的还原(或提高BaS的产量)　①②为吸热反应，炭和氧气反应放热，维持反应所需高温