第三章 基础课时21 难溶电解质的沉淀溶解平衡 练习(含答案)2025秋高中化学选择性必修一(人教版2019)

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名称 第三章 基础课时21 难溶电解质的沉淀溶解平衡 练习(含答案)2025秋高中化学选择性必修一(人教版2019)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-10-21 17:45:25

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第三章 基础课时21 难溶电解质的沉淀溶解平衡
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意(每小题5分)
(一)沉淀溶解平衡的理解
1.对“AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)”的理解正确的是(  )
①说明AgCl没有完全电离,AgCl是弱电解质
②说明溶解的AgCl已完全电离,是强电解质
③说明Cl-与Ag+的反应不能完全进行到底
④说明Cl-与Ag+的反应可以完全进行到底
③④ ②③
①③ ②④
(二)沉淀溶解平衡的移动
2.在一定温度下,当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2+)不变,可采取的措施是(  )
加MgSO4固体 通HCl气体
加NaOH固体 加少量水
3.25 ℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说法正确的是(  )
溶液中Pb2+和I-浓度都增大
溶液中Pb2+和I-浓度都减小
沉淀溶解平衡向右移动
溶液中Pb2+浓度减小
(三)溶度积的理解
4.(10分)判断正误(正确划“√”,错误划“×”)。
(1)溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积。(  )
(2)Ksp小的物质的溶解度一定小于Ksp大的物质的溶解度。(  )
(3)改变外界条件使溶解平衡正向移动,Ksp一定增大。(  )
(4)溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,Ksp 一定增大。(  )
(5)可以通过比较Q和Ksp的相对大小,判断沉淀溶解平衡移动的方向。(  )
5.下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是(  )
常温下,向含有AgCl固体的饱和溶液中加入少量稀盐酸,AgCl的溶解度、Ksp均减小
溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp减小
溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp增大
常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变
6.已知在Ca3(PO4)2饱和溶液中,c(Ca2+)=2.0×10-6 mol·L-1,c(PO)=1.58×10-6 mol·L-1,则Ca3(PO4)2的Ksp为(  )
2.0×10-29 mol5·L-5
3.2×10-12 mol5·L-5
6.3×10-18 mol5·L-5
5.1×10-27 mol5·L-5
(四)溶度积的应用
7.100 mL 0.001 mol·L-1 KCl溶液中加入1 mL 0.001 mol·L-1 AgNO3溶液(已知AgCl的Ksp=1.8×10-10),下列判断正确的是(  )
有AgCl沉淀析出 无AgCl沉淀析出
无法确定 有沉淀但不是AgCl
8.(2分)常温下,Cu2+和Sn4+混合液中c(Cu2+)=0.022 mol·L-1,现要除去溶液中的Sn4+得到Cu2+溶液,需要调节溶液pH范围为________。(已知当溶液中的离子浓度小于10-5 mol·L-1时,沉淀完全)Ksp[Sn(OH)4]=1×10-55;Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20
9.(6分)已知下列物质在20 ℃时的Ksp见下表,试回答下列问题:
化学式 AgCl AgBr AgI Ag2S Ag2CrO4
颜色 白色 浅黄色 黄色 黑色 砖红色
Ksp 2.0×10-10 5.4×10-13 8.3×10-17 2.0×10-48 2.0×10-12
(1)(2分)20 ℃时,上述五种银盐饱和溶液中,Ag+物质的量浓度由大到小的顺序是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)(2分)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,=___________________________________________________________________。
(3)(2分)测定水体中氯化物的含量,常用标准硝酸银法进行滴定,滴定时,应加入的指示剂是________(填字母)。
A.KBr B.KI
C.K2S D.K2CrO4
(五)溶解平衡的图像
10.如图所示,有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,在T1温度下,下列说法不正确的是(  )
加入Na2SO4可使溶液由a点变到b点
在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
升温可使溶液由b点变为d点
11.25 ℃时,用Na2SO4溶液沉淀Ba2+、Pb2+、Ca2+三种金属离子(M2+),所需SO最低浓度的负对数值p(SO)=-lg c(SO)与p(M2+)=-lg c(M2+)关系如图所示,下列说法正确的是(  )
Ksp(CaSO4)a点可表示CaSO4的饱和溶液,且c(Ca2+)b点可表示PbSO4的不饱和溶液,且c(Pb2+)向Ba2+浓度为10-5 mol·L-1的废水中加入足量CaSO4粉末,会有BaSO4沉淀析出
B级 素养培优练
12.湿法提银工艺中,浸出的Ag+需加入Cl-进行沉淀。25 ℃时,平衡体系中含Ag微粒的分布系数δ[如δ(AgCl)=]随lg c(Cl-)的变化曲线如图所示。已知:lg [Ksp(AgCl)]=-9.75。下列叙述正确的是(  )
沉淀最彻底时,溶液中c(Ag+)=10-7.21 mol/L
AgCl溶解程度随c(Cl-)增大而不断减小
当c(Cl-)=10-2 mol·L-1时,溶液中c(AgCl)>c(AgCl)>c(Ag+)
25 ℃时,AgCl+Cl-AgCl的平衡常数K=10-0.2
13.(12分)镍氢电池是一种新型绿色电池,利用废旧镍氢电池的金属电极芯[主要成分为Ni(OH)2、Co(OH)2及少量铁、铝的氧化物等]生产硫酸镍﹑碳酸钴,其工艺流程如图所示。
已知:
①Co2O3和Co(OH)3都能与盐酸发生氧化还原反应。
②常温下,部分金属阳离子以氢氧化物的形式沉淀时溶液的pH见表:
金属阳离子 Fe2+ Fe3+ Al3+ Ni2+ Co3+ Co2+
开始沉淀时pH 6.3 1.5 3.4 7.2 — 7.0
完全沉淀时pH 8.3 2.8 4.7 9.1 1.1 9.0
提示:当离子浓度小于10-5 mol·L-1时,认为该种离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)(5分)“步骤①”用稀硫酸浸取金属电极芯前,需先粉碎金属电极芯,粉碎的目的是____________________________________________________________
______________________________________________________________(2分)。
常温下,0.05 mol·L-1的稀硫酸的pH=________(2分),若将该稀硫酸的温度升高到40 ℃,pH将________(1分)(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)(1分)“步骤②”调pH的范围为________。
(3)(2分)常温下,Ksp[Fe(OH)3]=10-m,则m=________。
(4)(2分)“步骤④”中从环保角度分析不采用盐酸的原因是___________________________________________________________________。
(5)(2分)“步骤⑤”制CoCO3的离子方程式为___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
基础课时21 难溶电解质的沉淀溶解平衡
1.B [AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)为AgCl的沉淀溶解平衡,不是电离方程式,其完整过程为AgCl(s)AgCl(aq)===Ag+(aq)+Cl-(aq),说明AgCl完全电离,是强电解质,①错误,②正确;由于存在沉淀溶解平衡,说明Ag+与Cl-的反应不能完全进行到底,③正确,④错误。]
2.D [MgSO4易溶于水,加MgSO4会增加c(Mg2+),A错误;加HCl会中和OH-平衡右移,使c(Mg2+)增大,B错误;加NaOH使c(OH-)增大平衡左移,c(Mg2+)减小,C错误;加少量水时c(Mg2+)减少,平衡右移重新达到平衡时,c(Mg2+)又与原平衡相同,D正确。]
3.D [加入KI溶液,I-浓度增大,PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)平衡逆向移动,溶液中Pb2+浓度减小,A、B、C错误,D正确。]
4.(1)× (2)× (3)× (4)× (5) √
5.D [温度不变,溶度积常数不变,故A项不正确,D项正确;大多数难溶物的Ksp随温度的升高而增大,但也有少数物质相反,故B、C均不正确。]
6.A [Ca3(PO4)2的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:Ca3(PO4)2(s)3Ca2+(aq)+2PO(aq),则Ca3(PO4)2的Ksp=(2.0×10-6)3×(1.58×10-6)2 mol5·L-5≈2.0×10-29 mol5·L-5,A项正确。]
7.A [利用离子积与溶度积的相对大小比较判断,混合后溶液中c(Ag+)=0.001 mol·L-1×≈9.9×10-6 mol·L-1,c(Cl-)=0.001 mol·L-1×≈9.9×10-4 mol·L-1,Q=c(Ag+)·c(Cl-)=9.9×10-6 mol·L-1×9.9×10-4 mol·L-1≈9.8×10-9>Ksp,故有AgCl沉淀生成。]
8.1.5~5
解析 常温下,Cu2+和Sn4+混合液中c(Cu2+)=0.022 mol·L-1,现要除去溶液中的Sn4+得到Cu2+溶液,即Sn4+浓度小于10-5 mol·L-1时计算出pH值,Ksp[Sn(OH)4]=1×10-55=c(Sn4+)×c4(OH-)=1×10-5×c4(OH-),解得c(OH-)=1×10-12.5 mol·L-1,c(H+)== mol·L-1=1×10-1.5 mol·L-1,则pH=1.5,铜离子刚沉淀时的pH值即Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20=c(Cu2+)×c2(OH-)=0.022×c2(OH-),解得c(OH-)=1×10-9 mol·L-1,c(H+)== mol·L-1=1×10-5 mol·L-1,则pH=5,因此将需要调节溶液pH范围为1.5~5。
9.(1)Ag2CrO4>AgCl>AgBr>AgI>Ag2S (2)2.7×10-3 (3)D
解析 (1)AgCl饱和溶液中,Ag+物质的量浓度=×10-5 (mol/L);AgBr饱和溶液中,Ag+物质的量浓度=×10-6.5 (mol/L);AgI饱和溶液中,Ag+物质的量浓度=×10-8.5 (mol/L);Ag2S饱和溶液中,Ag+物质的量浓度2×=×10-16 (mol/L);Ag2CrO4饱和溶液中,Ag+物质的量浓度2×=×10-4 (mol/L);则Ag+物质的量浓度由大到小的顺序是Ag2CrO4>AgCl>AgBr>AgI>Ag2S。(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,====2.7×10-3。(3)测定水体中氯化物的含量,常用标准硝酸银法进行滴定,滴定至终点时,溶液是AgCl的饱和溶液,为了明显判断最后一滴过量的硝酸银,加入的指示剂应符合现象明显、生成物饱和溶液的Ag+物质的量浓度比AgCl更大的要求,故答案选D。
10.D [硫酸钡溶液中存在着溶解平衡,a点在平衡曲线上,加入Na2SO4,会增大c(SO),平衡左移,c(Ba2+)应降低,A正确;在曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,Q>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,B正确;d点时溶液不饱和,蒸发溶剂水,c(SO)、c(Ba2+)均增大,所以可能使溶液变饱和、由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b),C正确;升高温度, 促进溶解平衡右移,c(SO)、c(Ba2+)均增大,不会使溶液由b点变为d点,D错误。]
11.D [根据负对数值p(SO)=-lg c(SO)与p(M2+)=-lg c(M2+)计算式可知,负对数值越高,则对应离子浓度越低,图中直线代表对应硫酸盐的饱和溶液,直线上方离子浓度较低,代表不饱和溶液,直线下方离子浓度较高,代表过饱和溶液。由图可以看出,当p(SO)=-lg c(SO)相同时,p(Ba2+)>p(Pb2+)>p(Ca2+),则形成沉淀时c(Ba2+)Ksp(PbSO4)>Ksp(BaSO4),A错误;a点p(SO)>p(Ca2+),所以c(Ca2+)>c(SO),B错误;b点有Q(PbSO4)=c(SO)·c(Pb2+)>Ksp(PbSO4),因此b点代表过饱和溶液,C错误;由于Ksp(CaSO4)>Ksp(BaSO4),故向Ba2+浓度为10-5 mol·L-1的废水中加入足量CaSO4粉末,会有BaSO4沉淀析出,D正确。]
12.A [沉淀最彻底时即银离子以氯化银的形式存在,而且氯化银最多的时候,就是沉淀最彻底时,由图可知此时c(Cl-)=10-2.54 mol/L,由lg[Ksp(AgCl)]=-9.75可知,Ksp(AgCl)=10-9.75,则此时c(Ag+)=10-7.21 mol·L-1,A正确;由图可知开始的时候氯化银的溶解度随着c(Cl-)增大而不断减小,但是当氯离子浓度增大的一定程度的时候,随着c(Cl-)增大溶液中的银离子和氯离子形成络离子,而溶解度增大,B错误;当c(Cl-)=10-2 mol·L-1时,图中横坐标为-2,由图可知,此时c(AgCl)>c(Ag+)>c(AgCl),C错误;AgCl+Cl-AgCl的平衡常数K=,则在图中横坐标为-0.2时AgCl与AgCl相交,即其浓度相等,则在常数中其比值为1,此时常数K==100.2,D错误。]
13.(1)增大固体与酸溶液的接触面积,使之充分反应,提高浸取速率 1 不变 (2)4.7~7.0 (3)38.6 (4)实验过程中会生成氯气,污染环境 (5)Co2++2HCO===CoCO3↓+H2O+CO2↑
解析 (1)“步骤①”用稀硫酸浸取金属电极芯前,需先粉碎金属电极芯,增大固体与酸溶液的接触面积,使之充分反应,提高浸取速率;常温下,0.05 mol·L-1的稀硫酸c(H+)=0.05 mol·L-1×2=0.1 mol·L-1,pH=-lg c(H+)=-lg 0.1=1,若将该稀硫酸的温度升高到40 ℃,水的电离平衡正向移动,但溶液中总的c(H+)几乎不变,pH不变;(2)由流程图中最终产物可知,调节pH的作用是除去溶液中的Fe3+、Al3+,故沉淀A的主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3;为了保证Fe3+、Al3+沉淀完全而不沉淀Ni2+、Co2+,由表格数据可知,要调节pH的范围为4.7~7.0;(3)已知pH=2.8时,pOH=11.2,此时铁离子沉淀完全,则Ksp[Fe(OH)3]=10-5×(10-11.2)3=10-38.6=10-m,m=38.6;(4)若用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,实验过程中会生成氯气,污染环境;(5)母液1加入次氯酸钠将Co2+氧化为Co3+、调pH,得到Co(OH)3沉淀,在硫酸参与下,被双氧水还原为Co2+,加入碳酸氢钠溶液得CoCO3沉淀,离子方程式为Co2++2HCO===CoCO3↓+H2O+CO2↑。