3.4 沉淀溶解平衡 每课一练(苏教版选修4)
夯基达标
1.向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继续滴加一滴KI溶液并振荡,沉淀变为黄色,再滴入一滴Na2S溶液并振荡,沉淀又变成黑色,根据上述变化过程,分析此三种沉淀物的溶解度关系为( )
A.AgCl=AgI=Ag2S B.AgCl<AgI<Ag2S
C.AgCl>AgI>Ag2S D.AgI>AgCl>Ag2S
解析:本题考查了沉淀的转化,根据平衡移动原理,沉淀应向溶解度更小的方向转化,即向着降低离子浓度的方向移动。
答案:C
2.下列叙述正确的是( )
A.碳酸钙难溶于水,放入水中水溶液不导电,且碳酸钙960 ℃时分解不存在熔融状态导电的性质,故CaCO3是非电解质
B.SO2溶于水后得到水溶液导电,所以SO2是电解质
C.BaSO4在水中溶解度很小,但被溶解部分全部电离了,所以BaSO4是强电解质
D.H3PO4晶体在熔融状态下不导电,但溶于水后其水溶液导电,故H3PO4是电解质
解析:通常情况下我们认为BaSO4是不溶物,但是溶与不溶并无绝对的界限。其实BaSO4固体放入水中,会出现极少量的溶解,并且溶解的部分是全部电离的。
答案:CD
3.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列平衡:Ca(OH)2(s) Ca(OH)2(aq) Ca2+(aq)+2OH-(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法正确的是( )
A.c(Ca2+)增大 B.c(Ca2+)不变 C.c(OH-)增大 D.c(OH-)不变
解析:此题考查了溶解平衡,当向悬浊液中加入CaO,CaO+H2O====Ca(OH)2,因为Ca(OH)2已达饱和,生成的Ca(OH)2立即析出。而反应了的溶解在水中Ca(OH)2也析出。溶解度只与温度有关,温度不变,溶解度不变,各种离子浓度不变。
答案:BD
4.在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中,逐滴加入稀氢氧化钠溶液。直至过量,下列表示氢氧化钠加入量(x)与溶液中沉淀物的量(y)的关系示意图正确的是( )
解析:Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓
Al3++3OH-====Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-====+2H2O
由此可知Mg2+、Al3+同时与OH-反应,生成沉淀较快,当Mg2+、Al3+全部转化为沉淀的时候,继续滴加NaOH,沉淀逐渐减少,直到Al(OH)3完全消失,此时只有Mg(OH)2沉淀,继续加NaOH,沉淀不再变化。故选C。
答案:C
5.下列物质不能跟氢氧化钠溶液发生反应的是( )
A.Mg(OH)2 B.Al(OH)3 C.Al2O3 D.SiO2
解析:此题考查了沉淀的溶解,能与强碱反应的有指示剂、非金属、酸、酸性氧化物,以及某些盐、两性氧化物、两性氢氧化物等。A项不反应,B项Al(OH)3+NaOH====Na[Al(OH)4]。C项Al2O3+2NaOH+3H2O====2Na[Al(OH)4]。D项SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O。
答案:A
6.实验室中,要使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出来,最适宜选用的试剂是( )
A.NaOH溶液 B.Ba(OH)2溶液 C.盐酸 D.氨水
解析:欲使AlCl3全部沉淀,则应使Al3+转变为Al(OH)3,应加碱性物质,排除C,而不应该选强碱,因为一旦强碱过量,Al3++4OH-====[Al(OH)4]-排除A、B。D Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3。
答案:D
7.向明矾溶液里滴加Ba(OH)2溶液,当恰好沉淀完全时,铝元素的存在形式是( )
A.一部分为Al(OH)3溶液,一部分以Al3+存在于溶液中
B.一部分为Al(OH)3沉淀,一部分以[Al(OH)4]-形式存在于溶液中
C.全部为Al(OH)3沉淀
D.几乎全部以[Al(OH)4]-形式存在于溶液中
解析:当向明矾中滴加Ba(OH)2溶液时,当Ba(OH)2少量时2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2====3BaSO4↓+K2SO4+2Al(OH)3↓,当KAl(SO4)2与Ba(OH)2之比为2∶3时,沉淀的物质的量最大,只有Al(OH)3沉淀,之前,有Al3+和Al(OH)3沉淀,当继续滴加时Al(OH)3转变为[Al(OH)4]-,当KAl(SO4)2与Ba(OH)2物质的量之比为1∶2时,沉淀质量达到最大,Al全部转化为,KAl(SO4)2+2Ba(OH)2====2BaSO4↓+K[Al(OH)4]。
答案:D
8.使用含氟牙膏后,会防止龋齿,这是什么道理呢?
牙齿表面有一层坚硬矿物质——羟基磷矿石,它可以被口腔中产生的有机酸腐蚀后溶解,而产生龋齿。发生反应为:Ca5(PO4)3OH+4H+====5Ca2++3+H2O。使用含氟牙膏后,牙膏中的F-就与Ca5(PO4)3OH反应:Ca5(PO4)3OH+F-====Ca5(PO4)3F+OH-,Ca5(PO4)3OH转化成更难溶更能抗腐蚀的Ca5(PO4)3F,从而起到保护牙齿的作用。
9.自然界中的溶洞景观,千奇百怪,引人入胜。在惊叹自然界美丽之余,你是否想过,如此坚硬的石头怎么会溶成一个大洞呢?请解释之。
石灰石的主要成分与溶有CO2的水发生了化学反应而被溶解:CaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2,生成的Ca(HCO3)2在受热时又分解,Ca(HCO3)2CaCO3↓+H2O+CO2↑,又沉降出CaCO3,如此一来就形成了溶洞景观。
10.铬酸银在298 K时的溶解度为0.004 45 g,求其溶度积。
解析:因铬酸银(Ag2CrO4)饱和溶液是极稀的,其密度可认为是1 g·mL-1,已知Ag2CrO4的相对分子质量为332,所以Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度为 =1.34×10-4 mol·L-1
因Ag2CrO42Ag++
所以c(Ag+)=2×1.34×10-4 mol·L-1=2.68×10-4 mol·L-1
c()=1.34×10-4 mol·L-1
Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c()=(2.68×10-4)2×1.34×10-4=9.62×10-12
答案:Ksp(Ag2CrO4)=9.62×10-12
11.难溶化合物的饱和溶液存在溶解平衡,例如:AgCl(s) Ag++Cl-,Ag2CrO4(s) 2Ag++,在一定温度下,其离子浓度乘积为常数,这一常数叫溶度积常数,用Ksp表示,已知:Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=[c(Ag+)]2·c()=1.9×10-12,现用0.01 mol·L-1 AgNO3溶液滴定0.01 mol·L-1 KCl和0.001 mol·L-1 K2CrO4混合溶液,通过计算完成下列问题:
(1)Cl-、谁先沉淀?
(2)当刚出现Ag2CrO4沉淀时,溶液中Cl-浓度是多少?(设混合溶液在反应中体积不变)
解析:(1)设混合溶液为1 L,沉淀Cl-需AgNO3溶液体积为x L,沉淀需AgNO3溶液为y L。
则(0.01 mol·L-1×x)×(0.01 mol·L-1×1)=1.8×10-10
x=1.8×10-6(L)
(0.01 mol·L-1×y)2×(0.001 mol·L-1×1)=1.9×10-12
y=4.36×10-3(L)
因为x<y,所以Cl-先沉淀。
(2)因[c(Ag+)]2·c()=1.9×10-12,[c(Ag+)]2×0.001 mol·L-1=1.9×10-12,c(Ag+)=4.36×10-5 mol·L-1,
c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,4.36×10-5·c(Cl-)=1.8×10-10,c(Cl-)=4.13×10-6 mol·L-1。
答案:(1)Cl-先沉淀
(2)4.13×10-6 mol·L-1
走近高考
12.(经典回放)把Ca(OH)2放入蒸馏水中,一定时间后达到如下平衡:Ca(OH)2(s) Ca2++2OH-,加入以下溶液,可使Ca(OH)2减少的是( )
A.Na2S溶液 B.AlCl3溶液 C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液
解析:该平衡为溶解平衡。若使Ca(OH)2减少,只须使平衡正向移动,选项中Na2S、NaOH溶液显碱性,使平衡向逆反应方向移动;CaCl2溶液完全电离出Ca2+也使平衡逆向移动。而B项为AlCl3溶液与OH-作用生成难溶的Al(OH)3,消耗OH-使平衡正向移动,而使Ca(OH)2固体不断电离而减少。
答案:B
13.(经典回放)在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400 ℃)下列物质的溶液,可以得到该物质固体的是( )
A.AlCl3 B.碳酸氢钠 C.硫酸镁 D.高锰酸钾
解析:此题考查了几种物质的溶液和固体的稳定性。AlCl3极易水解,其溶液加热蒸干后,仅能得到Al(OH)3分解出的Al2O3,NaHCO3固体和KMnO4固体加热都分解,只有MgSO4最稳定。
答案:C
14.(经典回放)下列物质置于1 L水中充分搅拌后,溶液中阴离子数最多的是( )
A.KCl B.Mg(OH)2 C.Na2CO3 D.MgSO4
解析:本题重点考查Mg(OH)2难溶,存在着沉淀溶解平衡,阴离子数最少,在溶液中存在下述平衡:+H2O+OH-,使阴离子数目增多。
答案:C