2019《优化指导》高考化学总复习第八章 水溶液中的离子平衡基础课时练27

1．(2018·南阳六县联考)把氢氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s)

Ca2(aq)＋2OH(aq)。加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是( )

＋

－

A．Na2S溶液 C．NaOH溶液

B．AlCl3溶液 D．CaCl2溶液

解析：选B 欲使Ca(OH)2减少，题述溶解平衡必须向右移动。Al3＋与OH－结合为Al(OH)3使OH－减少，平衡右移，Ca(OH)2的量减少；S2－水解显碱性，NaOH是强电解质可发生电离，使溶液中OH－浓度增大，CaCl2会使溶液中Ca2＋的浓度增大，所以A、C、D都会使题述溶解平衡向左移动，使Ca(OH)2增多。

2．(2018·赣中南五校联考)在t℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t℃时AgCl的Ksp(AgCl)＝4×10

－10

，下列说法不正确的是( )

A．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

－

解析：选B t℃时，c点所示溶液中c(Ag＋)＝c(Br－)＝7×10－7mol·L－1，则有Ksp(AgBr)＝c(Ag＋)·c(Br－)＝7×10－7×7×10－7＝4.9×10－13，A正确。AgBr饱和溶液中存在溶解平衡：AgBr(s)

Br－(aq)＋Ag＋(aq)，加入NaBr固体，溶液中c(Br－)增大，平衡逆向移动，

c(Ag＋)减小，故不能使溶液由c点到b点，B错误。图中曲线上的点代表沉淀溶解平衡状态，a点在曲线以下，未达到平衡状态，则a点代表AgBr的不饱和溶液，C正确。反应AgCl(s)＋Br－(aq)正确。

3．现将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的顺序是( )

－104×10KAgClspAgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数为K＝＝＝≈816，D

cBr－KspAgBr4.9×10－13

cCl－

①30 mL 0.03 mol·L1AgNO3溶液 ②30 mL 0.02 mol·L1CaCl2溶液

－

－

③30 mL 0.03 mol·L1HI溶液 ④30 mL蒸馏水

－

A．①＞②＞③＞④ C．②＞①＞④＞③ 答案：B

B．③＞④＞①＞② D．④＞③＞②＞①

4．25℃时，下列5种盐的溶度积常数(Ksp)分别是：

Ag2SO4 1.4×105 －

Ag2S 6.3×10－50AgCl 1.8×10－10AgBr 7.7×10－13AgI 8.51×10－16 结合相关数据分析，下列说法不正确的是( ) A．除去溶液中的Ag用硫化钠溶液比硫酸钠效果好 B．向AgCl(s)变

C．向少量溴化银悬浊液中加入足量饱和食盐水，沉淀颜色会由浅黄色变为白色 D．向生成的黄色AgI沉淀中滴加少量Na2S溶液，沉淀会变为黑色

解析：选B A项，Ag2S的溶度积比Ag2SO4的小，更易生成Ag2S沉淀，A项正确；B项，由于温度一定时氯化银的溶度积一定，加入少量氯化钠会增加氯离子浓度，所以溶液中银离子浓度会减小，平衡逆向移动，B项错误；C项，由于饱和NaCl溶液中Cl－的浓度较大，溴化银沉淀会转化为氯化银沉淀，C项正确；D项，由于硫化银更难溶，所以碘化银会转化为黑色的硫化银，D项正确。

5．(2018·北京四十三中第四次月考)实验：

①将0.1 mol·L1MgCl2溶液和0.5 mol·L1NaOH溶液等体积混合得到浊液；

－

－

＋

Ag(aq)＋Cl(aq)平衡体系中加入少量氯化钠固体，溶液中c(Ag)不

＋－＋

②取少量①中浊液，滴加0.1 mol·L1FeCl3溶液，出现红褐色沉淀；

－

③将①中浊液过滤，取少量白色沉淀，滴加0.1 mol·L1FeCl3溶液，白色沉淀变为红褐

－

色；

④另取少量白色沉淀，滴加饱和NH4Cl溶液，沉淀溶解。 下列说法中不正确的是( )

A．将①中所得浊液过滤，所得滤液中含少量Mg2

＋

B．浊液中存在溶解平衡：Mg(OH)2(s)

Mg2(aq)＋2OH(aq)

＋

－

C．实验②和③均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶 D．NH4Cl溶液中的NH4可能是④中沉淀溶解的原因

解析：选C ①中MgCl2和NaOH溶液等体积混合，充分反应后NaOH有剩余，Mg2＋

＋

沉淀完全，此时c(Mg2＋)＜1×10－5mol·L－1，但溶液中仍有少量Mg2＋，A正确。①中浊液含有Mg(OH)2，存在Mg(OH)2的溶解平衡，B正确。①中浊液含有NaOH，滴加FeCl3溶液后，FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀，出现红褐色沉淀，不能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶；①中浊液过滤，所得白色沉淀为Mg(OH)2，滴加0.1 mol·L－1FeCl3溶液，白色沉淀变为红褐色，即Mg(OH)2转化为Fe(OH)3，能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶，C错误。Mg(OH)2

＋与OH－反应生成NH·中滴加NH4Cl溶液，沉淀溶解，可能原因是NH4促使Mg(OH)23H2O，

的溶解平衡正向移动而溶解，D正确。

6．(2018·孝义模拟)25℃，向100 mL 0.09 mol·L1BaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L

－

－

1

H2SO4溶液生成BaSO4沉淀。已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10

＋

－10

，且溶液的温度和体积的变化

都忽略不计，则生成沉淀后的体系中c(Ba2)和pH分别为( )

A．1.1×109mol·L1、1

－

－

B．1.1×109mol·L1、2

－

－

C．2.2×108mol·L1、1

－

－D．2.2×108mol·L1、2

－

－

解析：选C BaCl2与H2SO4溶液发生反应：BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl，n(BaCl2)＝0.09 mol·L－1×0.1 L＝0.009 mol，n(H2SO4)＝0.1 L×0.1 mol·L－1＝0.01 mol，故两溶液反0.001 mol应后剩余0.001 mol H2SO4，此时c(H2SO4)＝＝0.005 mol·L－1，故生成沉淀后的体

0.2 LKspBaSO41.1×10－2＋

系中c(Ba)＝＝mol·L－1＝2.2×10－8mol·L－1。溶液中H＋未参与离子2－0.005cSO41反应，则有c(H＋)＝0.1 mol·L－1×2×＝0.1 mol·L－1，故溶液的pH＝－lg c(H＋)＝－lg 0.1

2＝1。

7．(2018·湖南百所重点中学阶段考)已知：AgCl、AgBr及AgI的Ksp依次为1.6×104.8×10

2

－13

－10

10

、

和1.6×10

－16

，现将物质的量均为1.5×102mol的NaI、NaBr、NaCl和4.0×10

－

－

mol AgNO3混合配成1.0 L水溶液，达到平衡时，下列说法正确的是( )

A．只生成AgBr及AgI两种沉淀 B．溶液中c(I)≈1.0×109mol·L1

－

－

－

C．溶液中c(Br)≈3.0×105mol·L1

－

－

－

D．溶液中c(Ag)≈3.2×108mol·L1

＋

－

－

解析：选D AgCl、AgBr及AgI的Ksp依次减小，则I－、Br－、Cl－先后产生沉淀，当I－、Br－完全沉淀时消耗3.0×10－2mol AgNO3，还剩余1.0×10－2mol AgNO3与NaCl反应生

成AgCl沉淀，故生成AgCl、AgBr、AgI三种沉淀，A错误。发生反应Ag＋＋Cl－===AgCl↓1.6×10－10KAgClsp－1＝3.2×10－后，Cl－剩余5×10mol，此时溶液中c(Ag＋)＝＝mol·L

cCl－5×10－3

－3

－161.6×108

mol·L－1，故此时溶液中c(I－)＝＝mol·L－1＝5.0×10－9mol·L－1，B错误。8

cAg＋3.2×10－

KspAgI

4.8×10－13KAgBrsp溶液中c(Br－)＝＝mol·L－1＝1.5×10－5mol·L－1，C错误。由B项分析8

cAg＋3.2×10－可知，溶液中c(Ag＋)≈3.2×10－8mol·L－1，D正确。

8．(2018·衡水中学模拟)常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10

－10

，Ksp(AgI)＝1.0×10

－16

。将等体

积的AgCl和AgI的饱和溶液的清液混合，再向其中加入一定量的AgNO3固体，下列说法正确的是( )

A．两溶液混合，AgCl和AgI都沉淀

B．若AgNO3足量，AgCl和AgI都可沉淀，但以AgCl为主 C．向AgI清液加入AgNO3，c(Ag)增大，Ksp(AgI)也增大

D．若取0.143 5 g AgCl固体放入100 mL水中(忽略体积变化)，c(Cl)为0.01 mol·L1

－

－

＋

解析：选B 饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)＝1.342×10－5mol·L－1；饱和的AgI溶液中c(Ag＋)＝c(I－)＝1.0×10－8mol·L－1；等体积混合后，浓度减半，c(Cl－)＝6.71×10－6mol·L

－1、c(I－)＝5.0×10－9mol·L－1、c(Ag＋)＝6.71×10－6mol·L－1，此时＋)＝6.71×10－6mol·L－1×6.71×10－6mol·L－1＝4.5×10－11＜K

Qc(AgCl)＝c(Cl－)·c(Ag

Qc(AgI)＝c(I－)·c(Agsp(AgCl)，

sp(AgI)，故生成

＋)＝5.0×10－9 mol·L－1×6.71×10－6 mol·L－1≈3.4×10－14＞K

AgI沉淀，不

产生AgCl沉淀，A错误。由于c(Cl－)≫c(I－)，故AgNO3足量时，两种沉淀都生成，但以AgCl为主，B正确。AgI清液中加入AgNO3，c(Ag＋)增大，但Ksp(AgI)只与温度有关，温度不变，Ksp(AgI)不变，C错误。0.143 5 g AgCl固体放入100 mL水中，只有部分溶解，此时溶液中c(Cl－)＝1.342×10－5mol·L－1，D错误。

9．(2018·湖南师大附中模拟)在含有Ag的酸性溶液中，以铁铵矾NH4Fe(SO4)2作指示剂，用KSCN的标准溶液滴定Ag。已知：AgSCN(白色，s)＝1.0×10

－12

＋

＋

Ag(aq)＋SCN(aq)，Ksp

＋－

；Fe3＋SCN

＋

－

FeSCN2(红色，aq)，K＝138，下列说法不正确的是( )

＋

A．边滴定，边摇动溶液，溶液中首先析出AgSCN白色沉淀

B．当Ag定量沉淀后，少许过量的SCN与Fe3生成红色配合物，即为终点

＋

－

＋

C．上述实验采用相同指示剂，可用KCl标准溶液代替KSCN的标准溶液滴定Ag D．滴定时，必须控制溶液的酸性，防止Fe3水解，影响终点的观察

＋

＋

解析：选C AgSCN的Ksp＝1.0×10－12，则AgSCN难溶于水，在含有Ag＋的酸性溶液中滴加KSCN溶液，首先析出AgSCN白色沉淀，A正确。溶液中Ag＋沉淀完全后，过量的SCN－与Fe3＋生成红色配离子FeSCN2＋，用于确定滴定终点，B正确。以铁铵矾NH4Fe(SO4)2作指示剂，用KCl标准溶液代替KSCN标准溶液滴定Ag＋，达到滴定终点时，无溶液颜色变化，不能准确判断滴定终点，C错误。Fe3＋易发生水解反应，故滴定时要控制溶液的酸性，防止Fe3＋水解，影响终点的观察，D正确。

10．(2017·潍坊期末)已知：25℃时，AgCl的溶度积Ksp＝1.8×10是( )

A．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大

B．AgNO3溶液与NaCl溶液混合后，溶液中一定有c(Ag)＝c(Cl)

C．温度一定时，当溶液中c(Ag)·c(Cl)＝Ksp时，此溶液为AgCl的饱和溶液 D．将固体AgCl加入到较浓的KI溶液中，部分AgCl转化为AgI，则AgCl的溶解度小于AgI

解析：选C 饱和AgCl水溶液中存在溶解平衡：AgCl(s)

Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，加入

＋

－

＋

－－10

，下列说法正确的

盐酸，c(Cl－)增大，平衡逆向移动，由于温度不变，则Ksp不变，A错误。AgNO3溶液与NaCl溶液混合后，发生反应生成AgCl沉淀，存在AgCl的溶解平衡，溶液中c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－10，但不一定有c(Ag＋)＝c(Cl－)，B错误。温度一定时，当溶液中c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp时，此溶液为AgCl的饱和溶液，C正确。将固体AgCl加入到较浓的KI溶液中，部分AgCl转化为AgI，沉淀向更难溶的方向转化，说明AgCl的溶解度大于AgI，D错误。

11．(2018·湖南长郡二诊)已知：Ksp(CuS)＝6.0×10＝9.0×10

－29

－36

，Ksp(ZnS)＝3.0×10

－25

，Ksp(PbS)

。在自然界中，闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇CuSO4溶液能转化成铜蓝(CuS)。

下列有关说法不正确的是( )

A．ZnS转化为铜蓝的离子方程式为ZnS(s)＋Cu2(aq)===Zn2(aq)＋CuS(s)

＋

＋

B．在白色ZnS浊液中滴加Pb(NO3)2溶液，不会生成黑色沉淀(PbS) C．在水中的溶解度：S(ZnS)＞S(PbS)＞S(CuS) D．若溶液中c(Cu2)＝1×10

＋

－10

mol·L1，则S2已完全转化成CuS

－

－

解析：选B ZnS在水中存在溶解平衡：ZnS(s)

Zn2＋(aq)＋S2－(aq)，由于Ksp(CuS)

＜Ksp(ZnS)，ZnS固体加入CuSO4溶液后，Cu2＋与S2－结合生成更难溶的CuS沉淀，即转化成铜蓝(CuS)，离子方程式为ZnS(s)＋Cu2＋(aq)===Zn2＋(aq)＋CuS(s)，A正确。由于Ksp(PbS)＜Ksp(ZnS)，则在白色ZnS浊液中滴加Pb(NO3)2溶液，Pb2＋与S2－结合生成更难溶的PbS黑色沉淀，B错误。由于Ksp(ZnS)＞Ksp(PbS)＞Ksp(CuS)，且其Ksp表达形式相同，据此可知三种物质在水中的溶解度：S(ZnS)＞S(PbS)＞S(CuS)，C正确。若溶液中c(Cu2＋)＝1×10－6.0×10－KCuSsp1012

mol·L－，则溶液中c(S－)＝＝mol·L－1＝6.0×10－26mol·L－1＜1×10－

2＋10cCu1×10－

5

36

mol·L－1，故S2－已完全转化成CuS，D正确。

12．(2018·武汉重点高中联考)25℃时，Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中，金属阳离子

的物质的量浓度的负对数[－lg c(M2)]与溶液pH的变化关系如图所示，已知该温度下

＋

Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Fe(OH)2]。下列说法正确的是( )

A．曲线a表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系

B．除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2，可加入适量CuO

＋

C．当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时，溶液中c(Fe2)∶c(Cu2)＝104.6∶1

＋

＋

D．向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体，可转化为Y点对应的溶液 解析：选C 25℃时Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Fe(OH)2]，则其饱和溶液中c(Fe2＋)＞c(Cu2＋)；c(M2

＋)越大，则－lg c(M2＋)的值越小，则相同条件下，Fe(OH)2饱和溶液中＋)的值较小，故曲线

c(Fe2＋)较大，－lg c(Fe2

a表示Cu(OH)2饱和溶液，曲线b表示Fe(OH)2饱和溶液，A错误。由

于Ksp[Cu(OH)2]＜Ksp[Fe(OH)2]，则Cu(OH)2比Fe(OH)2的溶解度小，更易生成沉淀，在含Fe2

＋的

CuSO4溶液中加入适量CuO，不能生成Fe(OH)2沉淀，故不能除去Fe2＋，B错误。由图

可知，当pH＝10时，－lg c(Cu2＋)＝11.7，则有Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝10－11.7×(10

－4)2＝10－19.7；pH＝8

时，－lg c(Fe2＋)＝3.1，则有Ksp[Fe(OH)2]＝c(Fe2＋)·c2(OH－)＝10－3.1×(10

cFe2＋

－62

)＝10

－15.1

15.1

Ksp[FeOH2]10－

，故Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时，溶液中＝＝＝cCu2＋Ksp[CuOH2]10－19.7

104.6，C正确。向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体，溶液中会生成Cu(OH)2沉淀，溶液中c(Cu2＋)减小，则－lg c(Cu2＋)增大，而从X点到Y点－lg c(Cu2＋)不变，不符合转化关系，D错误。

13．(2018·佛山检测)已知25℃：

难溶电解质 Ksp

CaCO3 2.8×109 －CaSO4 9.1×109 －MgCO3 6.8×106 －某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下： ①向0.1 mol·L有白色沉淀生成。

②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g，搅拌，静置沉淀后弃去上层清液。 ③再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。

④________________________________________________________________________。 (1)由题中信息Ksp越大，表示电解质的溶解度越________(填“大”或“小”)。 (2)写出第②步发生反应的化学方程式：_______________________________________。 (3)设计第③步的目的是：_______________________________________。

(4)请补充第④步操作及发生的现象：_______________________________________。 (5)请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用：___________________________。 答案：(1)大 (2)Na2CO3(aq)＋CaSO4(s)的SO24

－

－1

的CaCl2溶液100 mL中加入0.1 mol·L

－1

的Na2SO4溶液100 mL，立即

CaCO3(s)＋Na2SO4(aq) (3)洗去沉淀中附着

(4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解，并放出无色无味的气体 (5)将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去

14．金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L1)如图所示。

－

(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是____________。

(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3，应该控制溶液的pH______(填字母)。

＋

A．<1 C．>6

B．4左右

(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2杂质，______(填“能”或“不能”)通过调节溶

＋

液pH的方法来除去，理由是____________________________________。

(4)要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2，写出

＋

反应的离子方程式：__________________________________________。

(5)已知一些难溶物的溶度积常数如表所示：

物质 Ksp 物质 Ksp

FeS 6.3×10－18MnS 2.5×10－13CuS 1.3×10－35 PbS 3.4×10－28HgS ＋

ZnS 1.6×10－246.4×10＋

－23 为除去某工业废水中含有的Cu2、Pb2、Hg2杂质，最适宜向此工业废水中加入过量

＋

的________。

A．NaOH C．Na2S

解析：(1)由图可知，在pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是Cu2＋，不会出现Cu(OH)2沉淀。(2)要除去Fe3＋的同时必须保证Cu2＋不能沉淀，因此pH应保持在4左右。(3)从图示关系可看出，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小，不能通过调节溶液pH而达到分离的目的。(4)Cu(OH)2(s)

＋，促进

B．FeS

Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入氨水后生成难电离的[Cu(NH3)4]2

Cu(OH)2的溶解。(5)要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使三种杂

质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不会引入其他离子。

答案：(1)Cu2 (2)B (3)不能 Co2和Ni2沉淀的pH范围相差太小 (4)Cu(OH)2＋

＋

＋

＋

4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋2OH＋4H2O (5)B

＋

－