学年人教版选修4第3章第4节难溶电解质的溶解平衡作业.docx
- 文档编号:17107150
- 上传时间:2023-07-22
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:175.81KB
学年人教版选修4第3章第4节难溶电解质的溶解平衡作业.docx
《学年人教版选修4第3章第4节难溶电解质的溶解平衡作业.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《学年人教版选修4第3章第4节难溶电解质的溶解平衡作业.docx(16页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
学年人教版选修4第3章第4节难溶电解质的溶解平衡作业
课时作业17 难溶电解质的溶解平衡
[练基础]
1.把Ca(OH)2固体放入一定量的蒸馏水中,有Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),一定温度下达到平衡:
当向悬浊液中加少量生石灰后,若温度保持不变,下列判断正确的是( )
A.溶液中Ca2+数目增多B.溶液中c(Ca2+)增大
C.溶液pH不变D.溶液pH增大
2.下列说法正确的是( )
A.在一定温度下的饱和AgCl水溶液中,Ag+与Cl-的浓度乘积是一个常数
B.已知AgCl的Ksp=1.8×10-10,则在任何含AgCl固体的溶液中,c(Ag+)=c(Cl-),且Ag+与Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10
C.Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强
D.难溶电解质的溶解度很小,故外界条件改变,对它的溶解度没有影响
3.已知难溶性物质K2SO4·MgSO4·2CaSO4在水中存在如下平衡;K2SO4·MgSO4·2CaSO4(s)2Ca2+(aq)+2K+(aq)+Mg2+(aq)+4SO
(aq),不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如下图所示,则下列说法错误的是( )
A.向该体系中加入饱和NaOH溶液,溶解平衡向右移动
B.向该体系中加入饱和碳酸钠溶液,溶解平衡向右移动
C.升高温度,反应速率增大,平衡向正反应方向移动
D.该平衡的Ksp=c(Ca2+)·c(K+)·c(Mg2+)·c(SO
)
4.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。
据图分析,下列判断错误的是( )
A.Ksp[Fe(OH)3] B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点 C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等 D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和 5.已知25℃时一些难溶物质的溶度积常数如下: 化学式 Zn(OH)2 ZnS AgCl 溶度积 5×10-17 2.5×10-22 1.8×10-10 化学式 Ag2S MgCO3 Mg(OH)2 溶度积 6.3×10-50 6.8×10-6 5.61×10-12 根据上表数据判断,下列化学方程式不正确的是( ) A.2AgCl+Na2S===2NaCl+Ag2S B.MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2↑ C.ZnS+2H2O===Zn(OH)2+H2S↑ D.Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O 6.若定义pAg=-lgc(Ag+),pCl=-lgc(Cl-), 根据不同温度下氯化银饱和溶液的pAg和pCl可绘制如图所示图像,且已知氯化银的溶解度随温度的升高而增大,根据该图像,下列表述正确的是( ) A.T3>T2>T1 B.将A点的溶液降温,可能得到C点的饱和溶液 C.向B点所表示的溶液中加入氯化钠溶液,溶液可能变至D点 D.A点表示的是T1温度下的不饱和溶液 7.还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O 和CrO )工业废水的常用方法,过程如下: CrO Cr2O Cr3+ Cr(OH)3↓ 已知转换过程中的反应为2CrO (aq)+2H+(aq)Cr2O (aq)+H2O(l),达到平衡时CrO 有 转换为Cr2O 。 转换后所得溶液中铬元素的含量为28.6g·L-1,下列说法不正确的是( ) A.溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到平衡状态 B.若用绿矾(FeSO4·7H2O)作还原剂,处理1L废水至少需要绿矾458.7g C.常温下转换反应的平衡常数K=1×1014,则转换后所得溶液的pH=5 D.常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使处理后废水中的c(Cr3+)降至1×10-5mol·L-1,应调节溶液pH=5 8.25℃时,5种银盐的溶度积常数(Ksp)分别是 AgCl Ag2SO4 Ag2S AgBr AgI 1.8×10-10 1.4×10-5 6.3×10-50 7.7×10-13 8.51×10-16 下列说法不正确的是( ) A.氯化银、溴化银和碘化银的溶解度依次减小 B.将硫酸银溶于水后,向其中加入少量硫化钠固体,能得到黑色沉淀 C.向5mL1.5×10-5mol·L-1的NaCl溶液中,加入1滴(1mL约20滴)1.0×10-3mol·L-1的AgNO3溶液,不能观察到白色沉淀 D.在烧杯中放入6.24g硫酸银固体,加200g水,经充分溶解后,所得饱和溶液的体积为200mL,溶液中Ag+的物质的量浓度为0.2mol·L-1 9.海水中含有丰富的镁资源。 某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案: 模拟海水中 的离子浓度 /mol·L-1 Na+ Mg2+ Ca2+ Cl- HCO 0.439 0.050 0.011 0.560 0.001 注: 溶液中某种离子的浓度小于1.0×10-5mol·L-1,可认为该离子不存在; 实验过程中,假设溶液体积不变。 Ksp(CaCO3)=4.96×10-9 Ksp(MgCO3)=6.82×10-6 Ksp[Ca(OH)2]=4.68×10-6 Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12 下列说法正确的是( ) A.沉淀物X为CaCO3 B.滤液M中存在Mg2+,不存在Ca2+ C.滤液N中存在Mg2+、Ca2+ D.步骤②中若改为加入4.2gNaOH固体,沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物 10.在t℃时,AgBr的沉淀溶解平衡曲线如图所示,又知t℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法不正确的是( ) A.在t℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13 B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点 C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液 D.在t℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816 [提素养] 11.如图表示的是难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S),下列说法正确的是( ) A.pH=3时溶液中铁元素的主要存在形式是Fe3+ B.若Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质,可通过调节溶液pH的方法除去 C.若要分离溶液中的Fe3+和Cu2+,可调节溶液的pH为4 D.若向含有Cu2+和Ni2+的溶液中加入烧碱,Ni(OH)2优先沉淀 12.沉淀溶解平衡也有平衡常数,称为溶度积常数,符号为Ksp,对于某沉淀溶解平衡: MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq),Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n。 (1)常温时,Fe(OH)3的Ksp=1×10-38,要使溶液中的Fe3+沉淀完全[残留在溶液中的c(Fe3+)<10-5mol·L-1],则溶液的pH最小为________。 (2)某温度时,在100g水中溶解0.74gCa(OH)2达到饱和,此时溶液的体积约为100mL,求该温度下Ca(OH)2的溶度积常数Ksp。 (写出计算过程) (3)已知: Ksp(CdS)=3.6×10-29,Ksp(ZnS)=1.2×10-23。 某溶液中含0.10mol·L-1Cd2+和0.10mol·L-1Zn2+。 为使Cd2+形成CdS沉淀而与Zn2+分离,S2-离子的浓度应控制在什么范围? 13.制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板,产生的废液称“烂板液”。 “烂板液”中除含硝酸锌外,还含有自来水带入的Cl-和Fe3+。 在实验室里,用“烂板液”制取ZnSO4·7H2O的过程如图所示: (1)若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为N2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比是________。 (2)若步骤①的pH>12,则Zn(OH)2溶解生成偏锌酸钠。 Zn(OH)2溶解的离子方程式为____________________。 (3)滤液D中除含有OH-外,还含有的阴离子有________(填离子符号)。 (4)若滤液E的pH=4,c(Zn2+)=2mol·L-1,c(Fe3+)=2.6×10-9mol·L-1,能求得溶度积的是________(填字母)。 A.Ksp[Zn(OH)2] B.Ksp[Zn(OH)2]和Ksp[Fe(OH)3] C.Ksp[Fe(OH)3] (5)步骤③要控制pH在一定范围。 实验室用pH试纸测定溶液pH的方法是________________________________________________________________________。 (6)已知: ①Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq) ΔH=akJ·mol-1 ②H2O(l)H+(aq)+OH-(aq) ΔH=bkJ·mol-1 若①的溶度积常数为Ksp,②的离子积常数为Kw,Fe3+发生水解反应的平衡常数: K=__________________(用含Ksp、Kw的代数式表示)。 14.盐泥是氯碱工业中的废渣,主要成分是镁的硅酸盐和碳酸盐(含少量铁、铝、钙的盐)。 实验室以盐泥为原料制取MgSO4·7H2O的实验过程如下: 已知: ①室温下Ksp[Mg(OH)2]=6.0×10-12。 ②在溶液中,Fe2+、Fe3+、Al3+从开始沉淀到沉淀完全的pH范围依次为7.1~9.6、2.0~3.7、3.1~4.7。 ③三种化合物的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示。 (1)在盐泥中加入稀硫酸调pH为1~2以及煮沸的目的是________________________________________________________________________。 (2)若室温下的溶液中Mg2+的浓度为6.0mol·L-1,则溶液pH≥________才可能产生Mg(OH)2沉淀。 (3)由滤液Ⅰ到滤液Ⅱ需先加入NaClO调溶液pH约为5,再趁热过滤,则趁热过滤的目的是________________________,滤渣的主要成分是______________________________________________。 (4)从滤液Ⅱ中获得MgSO4·7H2O晶体的实验步骤依次为: ①向滤液Ⅱ中加入________________;②过滤,得沉淀;③________________;④蒸发浓缩,降温结晶;⑤过滤、洗涤得产品。 (5)若获得的MgSO4·7H2O的质量为24.6g,则该盐泥中镁[以Mg(OH)2计]的百分含量约为________(MgSO4·7H2O的相对分子质量为246)。 1.答案: C 2.解析: 由溶度积常数定义可知,一定温度下Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)为一常数,A项正确。 若在含AgCl固体的溶液中溶有NaCl,则c(Ag+) 当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,Ksp越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强,C项错误。 难溶电解质的溶解度仍然受外界条件的影响,D项错误。 答案: A 3.解析: A项,已知K2SO4·MgSO4·2CaSO4(s)2Ca2+(aq)+2K+(aq)+Mg2+(aq)+4SO (aq),加入饱和NaOH溶液,OH-和Mg2+结合生成氢氧化镁沉淀,c(Mg2+)减小,溶解平衡右移,故正确;B项,加入饱和碳酸钠溶液,CO 和Ca2+结合生成碳酸钙沉淀,c(Ca2+)减小,溶解平衡右移,故正确;C项,由图可知,升高温度,达到平衡需要的时间缩短,即反应速率增大,c(K+)增大,即平衡正向移动,故正确;D项,平衡的Ksp=c2(Ca2+)·c2(K+)·c(Mg2+)·c4(SO ),故错误。 答案: D 4.解析: Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-),Fe3+、Cu2+浓度相等(b、c点)时,Fe3+对应的pH小,c(H+)较大,则c(OH-)较小,又知Ksp仅与温度有关,则Ksp[Fe(OH)3] Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq),加入NH4Cl固体,因为NH 水解产生H+,H+与OH-反应使平衡正向移动,c(Fe3+)增大,B选项错误;c(H+)和c(OH-)的乘积为Kw,Kw仅与温度有关,则C选项正确;由题意和题图知D选项正确。 答案: B 5.解析: 由Ksp(AgCl)=1.8×10-10可得AgCl达到沉淀溶解平衡时c1(Ag+)= mol·L-1,由Ksp(Ag2S)=6.3×10-50可得Ag2S达到沉淀溶解平衡时c2(Ag+)= mol·L-1,c1(Ag+)>c2(Ag+),可知Ag2S比AgCl更难溶,由同样的计算方法可知Mg(OH)2比MgCO3更难溶、ZnS比Zn(OH)2更难溶。 AgCl容易转化为更难溶的Ag2S,A项正确;加热促进MgCO3水解,MgCO3可转化为更难溶的Mg(OH)2,B项正确;Zn(OH)2容易转化为更难溶的ZnS,C项错误;水溶液中,Mg(HCO3)2和过量Ca(OH)2反应时生成CO ,溶液中还有过量的OH-,由于Mg(OH)2比MgCO3更难溶,CaCO3比Ca(OH)2更难溶,故反应生成Mg(OH)2和CaCO3,D项正确。 答案: C 6.解析: pAg=-lgc(Ag+),pCl=-lgc(Cl-),则c(Ag+)、c(Cl-)越大,pAg、pCl越小。 图中饱和溶液的pAg、pCl大小顺序: T3>T2>T1,且已知氯化银的溶解度随温度的升高而增大,则温度: T3 答案: D 7.解析: 由题干可知转换过程中存在平衡: 2CrO (aq,黄色)+2H+(aq)Cr2O (aq,橙色)+H2O(l),如溶液颜色不变,说明CrO 、Cr2O 浓度不变,则上述可逆反应达到平衡状态,A正确;若用绿矾(FeSO4·7H2O)作还原剂,处理1L废水,设需要xmolFeSO4·7H2O,由于该转换为可逆反应,消耗Cr2O 使平衡正向移动,最终Cr元素将完全转化为Cr3+,由氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等可知 ×(6-3)=x·(3-2),解得x=1.65,m(FeSO4·7H2O)=1.65mol×278g·mol-1=458.7g,B正确;转换后所得溶液中铬元素含量为28.6g·L-1,则1L废水中n(Cr)= =0.55mol,CrO 有 转化为Cr2O ,则转换后c(CrO )=0.55mol·L-1× =0.05mol·L-1,c(Cr2O )=0.55mol·L-1× × =0.25mol·L-1,常温下转换反应的平衡常数K=1×1014,则K= =1×1014,解得c(H+)=1×10-6mol·L-1,所以pH=6,C错误;常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使处理后的废水中c(Cr3+)降至1×10-5mol·L-1,则c(Cr3+)×c3(OH-)=1×10-32,解得c(OH-)=1×10-9mol·L-1,pH=5,D正确。 答案: C 8.解析: 氯化银、溴化银和碘化银的溶度积依次减小,且三者的组成形式相似,故溶解度也依次减小,A正确;Ag2S与Ag2SO4的组成形式相似,且硫化银的溶度积比硫酸银小,将硫酸银溶于水后,向其中加入少量硫化钠固体,可得到黑色Ag2S沉淀,B正确;在5mL1.5×10-5mol·L-1的NaCl溶液中,加入1滴(1mL约20滴)1.0×10-3mol·L-1的AgNO3溶液,混合后,c(Cl-)=1.5×10-5mol·L-l× ≈1.5×10-5mol·L-1,c(Ag+)=1.0×10-3mol·L-1× ≈1.0×10-5mol·L-1,则c(Cl-)×c(Ag+)=1.5×10-5×1.0×10-5<1.8×10-10,故没有AgCl沉淀生成,C正确;硫酸银饱和溶液中有c(Ag+)=2c(SO ),Ksp(Ag2SO4)=c2(Ag+)·c(SO )= c3(Ag+),故c(Ag+)= = mol·L-1≈3×10-2mol·L-1,D错误。 答案: D 9.解析: 由于HCO +OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O,且Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,Qc=c(CO )·c(Ca2+)=1.0×10-3×1.1×10-2=1.1×10-5>Ksp(CaCO3),因此X为CaCO3,A正确;Ca2+反应完后剩余浓度大于1.0×10-5mol·L-1,则M中存在Mg2+、Ca2+,B不正确;pH=11.0时可求得c(OH-)=10-3mol·L-1,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,c(Mg2+)= mol·L-1<1.0×10-5mol·L-1,因此N中只存在Ca2+不存在Mg2+,C不正确;同理,加入4.2gNaOH固体时沉淀物应是Mg(OH)2,D错误。 答案: A 10.解析: 根据图中c点的c(Ag+)和c(Br-)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10-13,A正确。 在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br-)增大,AgBr的溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,B错误。 在a点时Qc 选项D中K= = ,代入数据得K≈816,D正确。 答案: B 11.解析: 当pH=3时,Fe3+已沉淀完全,A项错误。 由于Ni2+和Co2+完全沉淀时的pH相差不大,故不宜通过调节溶液pH的方法除去,B项错误。 根据图可知向含有Cu2+和Ni2+的溶液中加入烧碱,Cu(OH)2优先沉淀,D项错误。 答案: C 12.解析: (1)根据氢氧化铁的沉淀溶解平衡Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)可知,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=1×10-38。 当溶液中c(Fe3+)=10-5mol·L-1时,c(OH-)=10-11mol·L-1,则溶液中氢离子浓度为10-3mol·L-1,所以溶液的pH最小为3; (2)0.74g氢氧化钙的物质的量: n[Ca(OH)2]= =0.01mol,所以氢氧化钙溶液的浓度: c[Ca(OH)2]= =0.1mol·L-1。 c(Ca2+)=0.1mol·L-1,c(OH-)=0.2mol·L-1,Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+)·c2(OH-)=4×10-3。 (3)沉淀Cd2+时所需S2-的最低浓度: c(S2-)= = mol·L-1=3.6×10-28mol·L-1 不使ZnS沉淀,S2-的最高浓度: c(S2-)= = mol·L-1=1.2×10-22mol·L-1。 答案: (1)3 (2)n[Ca(OH)2]= =0.01mol,c[Ca(OH)2]= =0.1mol·L-1,c(Ca2+)=0.1mol·L-1,c(OH-)=0.2mol·L-1,Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+)·c2(OH-)=4×10-3 (3)c(S2-)在3.6×10-28mol·L-1~1.2×10-22mol·L-1之间可以使CdS沉淀而Zn2+留在溶液中 13.解析: (1)4Zn+10HNO3===4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O,HNO3作氧化剂,但10molHNO3中发生化合价改变的只有2mol,Zn作还原剂,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比是1: 2。 (4)滤液E的pH=4时,Zn(OH)2已经溶解,所以无法求得溶度积,而Fe(OH)3以沉淀形式存在,所以可以求得。 (6)由②×3-①即可得到Fe3+(aq)+3H2O(l)Fe(OH)3(s)+3H+(aq) ΔH=(3b-a)kJ·mol-1 Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),Kw=c(OH-)·c(H+),Fe3+发生水解反应的平衡常数K= = = 。 答案: (1)1: 2 (2)Zn(OH)2+2OH-===ZnO +2H2O (3)Cl-、NO (4)C (5)将pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒醮取待测液点在试纸中间,然后与标准比色卡对比,读出读数 (6) 14.解析: (1)加入稀硫酸可以使镁的硅酸盐或碳酸盐充分转化成Mg2+。 (2)由Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)可得,c(OH-)= = mol·L-1=10-6mol·L-1,则c(H+)=10-8mol·L-1,所以pH=8。 (3)加入NaClO,可以把Fe2+氧化成Fe3+,当pH大约为5时,Fe3+、Al3+转化成沉淀;根据溶解度曲线,温度较高时,CaSO4·2H2O的溶解度更小,所以滤渣的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3和CaSO4·2H2O。 (4)使Mg2+转化成MgSO4·7H2O的步骤为①加入NaOH溶液;②过滤得Mg(OH)2沉淀;③加入足量稀硫酸;④蒸发浓缩、降温结晶;⑤过滤、洗涤得产品。 (5)根据镁元素守恒得该盐泥中镁的百分含量为 ×100%=20.0%。 答案: (1)提高Mg2+的浸取率(其他合理答案均可) (2)8 (3)温度较高时钙盐与镁盐分离得更彻底(或高温下CaSO4·2H2O溶解度小等合理答案均可) Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4·2H2O (4)NaOH溶液 向沉淀中加足量稀硫酸(合理答案均可) (5)20.0%
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 学年 人教版 选修 节难溶 电解质 溶解 平衡 作业
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)