2020化学人教版选修4作业第三章第4节难溶电解质的溶解平衡解析

[课时作业]对应学生用书P511．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解答案B解析反应开始时，各离子的浓度不一定相等，A项错误；根据沉淀溶解平衡的特征可知B项正确；沉淀溶解达到平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等，C项错误；沉淀溶解达到平衡时，再加入难溶性的该沉淀物，由于溶液已饱和，固体不再溶解，D项错误。溶解平衡的特征与化学平衡一样，也可以概括为“逆、动、等、定、变”五个字。(1)“逆”——电解质的沉淀和溶解是可逆的。(2)“动”——动态平衡，溶解速率和沉淀速率不等于零，即溶解过程和沉淀过程都在进行。(3)“等”——溶解速率和沉淀速率相等。(4)“定”——溶解达平衡状态时，溶液中的离子浓度保持不变。(5)“变”——当改变影响平衡的外界条件时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。即勒夏特列原理也适用于溶解平衡移动分析。2．把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋＋2OH－，下列说法正确的是()A．恒温下向溶液中加CaO，溶液的pH升高B．给溶液加热，溶液的pH升高C．向溶液中加入Na2CO3，其中固体质量增加D．向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变答案C解析恒温下向溶液中加入CaO，CaO与水反应消耗了水并生成了Ca(OH)2，使溶液处于过饱和状态，析出沉淀，剩余溶液仍为饱和溶液，OH－的浓度不变，溶液的pH不变，A项错；加热，对Ca(OH)2来说，溶解度减小，即平衡向逆反应方向移动，OH－浓度减小，溶液的pH降低，B项错；向溶液中加入Na2CO3，钙离子和碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀，则Ca(OH)2固体减少，但是沉淀转化为碳酸钙沉淀，所以固体质量增加，C项对；向溶液中加入少量NaOH固体，增大了OH－的浓度，使沉淀溶解平衡向逆反应方向移动，固态Ca(OH)2质量增加，D项错。3．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，Ca(OH)2固体减少的是()A．CH3COONaB．AlCl3C．NaOHD．CaCl2答案B解析加入CH3COONa，由于CH3COO－发生水解而使溶液的碱性增强，溶解平衡逆向移动，Ca(OH)2固体增多，A错误；加入AlCl3，由于Al3＋与OH－反应生成Al(OH)3沉淀，溶解平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少，B正确；加入NaOH，溶液中c(OH－)增大，溶解平衡逆向移动，Ca(OH)2固体增多，C错误；加入CaCl2，溶液中c(Ca2＋)增大，溶解平衡逆向移动，Ca(OH)2固体增多，D错误。4．下列说法正确的是()A．AgCl的水溶液中，Ag＋和Cl－浓度的乘积是一个常数B．AgCl的Ksp＝1．8×10－10，在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)且Ag＋与Cl－浓度的乘积等于1．8×10－10C．温度一定时，当溶液中Ag＋和Cl－浓度的乘积等于Ksp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液D．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大答案C解析AgCl的水溶液不一定是饱和溶液，A项错；含AgCl固体的溶液中，c(Ag＋)不一定等于c(Cl－)，Ksp也受温度的影响，B项错；加入盐酸，c(Cl－)增大，但温度不变，Ksp不变，D项错。5．常温下，Ksp(PbI2)＝8．5×10－9。取适量黄色PbI2粉末溶于水中，充分搅拌后得到浊液，过滤。在滤液中加入少量KI，测得c(I－)＝1．0×10－2mol·L－1。下列说法正确的是()A．Ksp(PbI2)减小B．溶液中c(I－)减小C．产生黄色沉淀D．溶液中c(Pb2＋)＝8．5×10－7mol·L－1答案C解析Ksp(PbI2)只与温度有关，在滤液中加入少量KI，由于温度不变，则Ksp(PbI2)不变，A错误；由于Ksp(PbI2)＝c(Pb2＋)·c2(I－)＝4c3(Pb2＋)＝8．5×10－9，原滤液中c(Pb2＋)≈1．3×10－3mol·L－1，c(I－)＝2．6×10－3mol·L－1，加入少量KI，测得c(I－)＝1．0×10－2mol·L－1，则溶液中c(I－)增大，B错误；滤液是PbI2的饱和溶液，加入少量KI，此时c(Pb2＋)·c2(I－)＝1．3×10－3×(1．0×10－2)2＝1．3×10－7Ksp(PbI2)，故产生黄色PbI2沉淀，C正确；溶液中c(I－)＝1．0×10－2mol·L－1，则有c(Pb2＋)＝KspPbI2c2I－＝8.5×10－91.0×10－22mol·L－1＝8．5×10－5mol·L－1，D错误。Ksp及其应用(1)Ksp只与难溶电解质的性质、温度有关，而与沉淀的量无关，并且溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动，并不能改变溶度积。(2)应用①Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力，当化学式所表示的阴、阳离子个数之比相同时，Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力相对越强。②可以利用Ksp来计算饱和溶液中某种离子的浓度。6．某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在水中达到沉淀溶解平衡，金属阳离子的浓度随溶液pH变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是()A．Ksp[Fe(OH)3]Ksp[Cu(OH)2]B．加入适量NH4Cl固体可使平衡由a点变到b点C．c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)的乘积相等D．b、c两点分别表示Fe(OH)3、Cu(OH)2在水中达到溶解平衡答案B解析图中曲线为沉淀溶解平衡曲线，曲线上所有点对应的状态都达到沉淀溶解平衡，D项正确；选取曲线上的b、c两点，当溶液中两种阳离子的浓度相同时，Fe(OH)3饱和溶液中的c(OH－)小于Cu(OH)2饱和溶液中的c(OH－)，所以Ksp[Fe(OH)3]Ksp[Cu(OH)2]，A项正确；向Fe(OH)3饱和溶液中加入NH4Cl固体，促进了Fe(OH)3的溶解，溶液中铁离子浓度增大，B项错误；由于一定温度下的水溶液中水的离子积是一个常数，所以c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)的乘积相等，C项正确。7．已知：25℃BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)，Ksp＝1．1025×10－10，下列有关BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是()A．25℃时向c(SO2－4)＝1．05×10－5mol/L的BaSO4溶液中加入BaSO4固体，c(SO2－4)增大B．25℃BaSO4在纯水中的Ksp比在BaCl2饱和溶液中的Ksp大C．为减少洗涤过程中固体的损失，最好选用稀H2SO4代替水来洗涤BaSO4沉淀D．温度不变时向BaSO4饱和溶液中加入水，则该溶液中c(SO2－4)增大答案C解析25℃时，BaSO4的Ksp＝1．1025×10－10，其饱和溶液中c(SO2－4)＝c(Ba2＋)＝1.1025×10－10＝1．05×10－5mol/L。A项，25℃时，c(SO2－4)＝1．05×10－5mol/L的BaSO4溶液中加入BaSO4固体，不能溶解，c(SO2－4)不变，故A项错；加水会造成c(SO2－4)减小，故D项错；Ksp只受温度影响，故B项错。8．(双选)已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5．6×10－12，取适量的MgCl2溶液，加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13．0，则下列说法不正确的是()A．所得溶液中的c(H＋)＝10－13mol/LB．所得溶液中由水电离出的c(OH－)＝10－1mol/LC．所加烧碱溶液的pH＝13．0D．所得溶液中的c(Mg2＋)＝5．6×10－10mol/L答案BC解析pH＝13．0，即所得溶液中的c(H＋)＝10－13mol/L，故A项正确；溶液呈碱性，水的电离被抑制，所得溶液中由水电离产生的c(OH－)＝c(H＋)＝10－13mol/L，故B项错误；两种溶液混合后，pH＝13．0，则所加烧碱溶液的pH大于13．0，故C项错误；所得溶液中c(Mg2＋)＝Kspc2OH－＝5.6×10－1210－12＝5．6×10－10mol/L，D项正确。溶度积Ksp的相关计算(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如Ksp＝a的饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝amol·L－1。(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下AgCl的Ksp＝a，在0．1mol·L－1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝10amol·L－1。(3)计算反应的平衡常数，如对于反应Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，Ksp(MnS)＝c(Mn2＋)·c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)，而平衡常数K＝cMn2＋cCu2＋＝KspMnSKspCuS。9．已知CaCO3的Ksp＝2．8×10－9，现将浓度为2×10－4mol·L－1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应大于()A．2．8×10－2mol·L－1B．1．4×10－5mol·L－1C．2．8×10－5mol·L－1D．5．6×10－5mol·L－1答案D解析由沉淀形成的条件可知，要产生沉淀必须满足Qc＝c(Ca2＋)·c(CO2－3)2．8×10－9，因两种溶液等体积混合后c(CO2－3)＝1×10－4mol·L－1，故混合后溶液中c(Ca2＋)应大于2．8×10－5mol·L－1，则混合前c(CaCl2)至少应大于5．6×10－5mol·L－1。10．硫化汞(HgS)难溶于水，在自然界中呈红褐色，常用于制作油画颜料、印泥等。某温度下，HgS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A．向硫化汞浊液中加入硫化钠溶液，硫化汞的Ksp减小B．图中a点对应的是饱和溶液C．向c点的溶液中滴入0．1mol·L－1Hg(NO3)2，则c(S2－)减小D．升高温度可以实现c点到b点的转化答案C解析溶度积常数只与温度有关，溶液的温度不变，则Ksp不变，A项错误；根据c(Hg2＋)·c(S2－)与Ksp的相对大小判断溶液是否是饱和溶液，若c(Hg2＋)·c(S2－)＝Ksp，则溶液为饱和溶液，若c(Hg2＋)·c(S2－)Ksp，则溶液为过饱和溶液，若c(Hg2＋)·c(S2－)Ksp，则溶液为不饱和溶液，a点对应的是不饱和溶液，B项错误；温度一定，则难溶物质的溶度积常数一定，根据c(S2－)＝Ksp/c(Hg2＋)可知，汞离子浓度增大，则硫离子浓度减小，C项正确；升高温度，促进硫化汞的电离，所以汞离子和硫离子的浓度都增大，D项错误。11．(1)向0．1mol/L的AgNO3溶液中加入等体积0．1mol/L的NaCl和0．1mol/L的NaBr混合液，生成的沉淀主要是________。(2)取等体积的AgCl和AgI饱和溶液混合，再加入足量AgNO3溶液，生成的沉淀主要是________。(3)现向含AgBr的饱和溶液中：①加入固体AgNO3，则c(Ag＋)________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)；②加入更多的AgBr固体，则c(Ag＋)________；③加入AgCl固体，则c(Br－)________，c(Ag＋)________；④加入Na2S固体，则c(Br－)________，c(Ag＋)________(已知Ag2S的溶解度小于AgBr)。答案(1)AgBr(2)AgCl(3)①变大②不变③变小变大④变大变小解析(1)AgNO3的量不足，先生成溶解度更小的AgBr。(2)由于AgCl溶解度大，混合溶液中c(Cl－)大，加入AgNO3主要生成A