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核心素养提升练 二十四
难溶电解质的沉淀溶解平衡
(25分钟 50分)
一、选择题(本题包括3小题,每题6分,共18分)
1.在一定温度下,当Cu(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),要使Cu(OH)2固体减少而c(Cu2+)不变,可采取的措施 ( )
A.加CuSO4 B.加HCl溶液
C.加NaOH D.加水
【解析】选D。
加CuSO4会使该溶解平衡左移,Cu(OH)2固体增多,c(Cu2+)变大;加HCl溶液使该溶解平衡右移,Cu(OH)2固体减少,c(Cu2+)变大;加NaOH使该溶解平衡左移,Cu(OH)2固体增多。
2.25 ℃时,5种银盐的溶度积常数(Ksp)如表所示,下列选项正确的是 ( )
AgCl
Ag2SO4
Ag2S
AgBr
AgI
1.8×
10-10
1.4×
10-5
6.3×
10-50
5.0×
10-13
8.3×
10-17
、AgBr和AgI的溶解度依次增大
B.将Ag2SO4溶于水后,向其中加入少量Na2S溶液,不可能得到黑色沉淀
C.室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D.将浅黄色溴化银浸泡在饱和NaCl溶液中,会有少量白色固体生成
【解析】选D。
由表中数据可知,AgCl、AgBr、AgI的Ksp依次减小,因此溶解度依次减小,A项错误;Ksp(Ag2SO4)>Ksp(Ag2S),因此向Ag2SO4溶液中加入少量Na2S溶液,Ag2SO4会转化为Ag2S,产生黑色沉淀,B项错误;食盐水相对于水,c(Cl-)增大,则AgCl在食盐水中的溶解平衡逆向移动,溶解度减小,C项错误;在氯化钠的饱和溶液中,氯离子的浓度较大,溴化银固体浸泡在其中,在溴化银溶解过程中会使氯离子与银离子的离子积大于其溶度积,所以会有少量白色固体生成,D项正确。
3.25 ℃时,用Na2SO4溶液沉淀Ba2+、Pb2+、Ca2+三种金属离子(M2+),所需S最低浓度的对数值p(S)=-lgc(S)与p(M2+)=-lgc(M2+)关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
(CaSO4)c(S),故B错误;曲线中坐标数值越大,对应离子的实际浓度越小,b点在曲线下方,表示硫酸铅的过饱和溶液,且c(Pb2+)=c(S),故C错误;由于Ksp(CaSO4)>Ksp(BaSO4 ),溶解度较大的沉淀可以向溶解度较小的沉淀转化,向Ba2+浓度为10-5 mol·L-1的废水中加入CaSO4粉末,会有BaSO4沉淀析出,故D正确。
【加固训练】
Cu(OH)2在水中存在着如下沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下,Ksp=2×10-20。
某CuSO4溶液中,c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液加入碱溶液来调整pH(忽略溶液体积变化),使溶液的pH大于 ( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解析】选D。Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq),其中Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-),要使Cu(OH)2沉淀需达到其Ksp,故,c(OH-)>= mol·L-1故c(OH-)
>1×10-9 mol·L-1,则c(H+)ZnS,MgCO3>Mg(OH)2,溶解或电离出S2-的能力为FeS>H2S>CuS,下列离子方程式错误的是 ( )
2++2HC+2Ca2++4OH-Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
2++H2SCuS↓+2H+
2++S2-+2H2OZn(OH)2↓+H2S↑
+2H+Fe2++H2S↑
【解析】选C。 C项,因为溶解度:Zn(OH)2>ZnS,故应生成ZnS沉淀,即Zn2++
S2-ZnS↓。
二、非选择题(本题包括2小题,共32分)
4.(16分)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、F等杂质)。实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下: 世纪金榜导学号
(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是 __________________。
(2)加入NH3·H2O调pH=8可除去________(填离子符号),滤渣Ⅱ中含________________(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量,原因是__ ________
__________________。
已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9
Ca2+
Mg2+
F
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
(3)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。
已知:2Cr+2H+Cr2+H2O
Ba2++CrBaCrO4↓
步骤Ⅰ:移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用
b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V0 mL。
步骤Ⅱ:移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中,加入x mL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1 mL。
滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的________(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为________ mol·L-1。若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将________(填“偏大”或“偏小”)。
【解析】(1)把毒重石充分研磨的目的是增大接触面积使反应速率加快。
(2)由表中信息可知pH=8时Fe3+可完全沉淀,Mg2+、Ca2+未开始沉淀,pH=12.5时,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,Ksp(CaC2O4)