高二年級化學(xué)沉淀溶解平衡隨堂作業(yè)一、選擇題（每題10分，共30分）下列關(guān)于沉淀溶解平衡的說法中，正確的是（）A.只有難溶電解質(zhì)才存在沉淀溶解平衡B.沉淀溶解平衡是一種動態(tài)平衡，溶解和沉淀的速率相等C.升高溫度，所有難溶電解質(zhì)的溶度積都增大D.向沉淀溶解平衡體系中加入該難溶電解質(zhì)的飽和溶液，平衡不移動答案：B解析：A選項錯誤，不僅難溶電解質(zhì)存在沉淀溶解平衡，微溶電解質(zhì)也存在，如氫氧化鈣在水中存在沉淀溶解平衡；B選項正確，沉淀溶解平衡是動態(tài)平衡，溶解速率和沉淀速率相等；C選項錯誤，升高溫度，有些難溶電解質(zhì)的溶度積增大，如硝酸銀，有些則減小，如氫氧化鈣，這取決于溶解過程是吸熱還是放熱；D選項錯誤，向沉淀溶解平衡體系中加入該難溶電解質(zhì)的飽和溶液，若溶液體積變化，離子濃度可能改變，平衡可能移動，若忽略體積變化，離子濃度不變，平衡不移動，但通常情況下加入飽和溶液會引起體積變化，所以該說法不準(zhǔn)確。已知25℃時，AgCl的溶度積Ksp=1.8×10?1?，Ag?CrO?的溶度積Ksp=1.1×10?12。下列說法正確的是（）A.向濃度均為0.1mol/L的NaCl和Na?CrO?混合溶液中滴加AgNO?溶液，AgCl先沉淀B.將AgCl和Ag?CrO?的飽和溶液等體積混合，會析出Ag?CrO?沉淀C.25℃時，AgCl的溶解度大于Ag?CrO?的溶解度D.向AgCl的飽和溶液中加入NaCl固體，AgCl的溶度積減小答案：A解析：A選項，計算生成AgCl和Ag?CrO?沉淀所需Ag?的濃度。對于AgCl，c(Ag?)=Ksp(AgCl)/c(Cl?)=1.8×10?1?/0.1=1.8×10??mol/L；對于Ag?CrO?，Ksp(Ag?CrO?)=c2(Ag?)×c(CrO?2?)，則c(Ag?)=√[Ksp(Ag?CrO?)/c(CrO?2?)]=√[1.1×10?12/0.1]=√(1.1×10?11)≈3.3×10??mol/L。所需Ag?濃度越小，越先沉淀，所以AgCl先沉淀，A正確。B選項，AgCl飽和溶液中c(Ag?)=√Ksp(AgCl)=√(1.8×10?1?)≈1.34×10??mol/L，c(Cl?)=1.34×10??mol/L；Ag?CrO?飽和溶液中c(CrO?2?)=3√[Ksp(Ag?CrO?)/4]≈3√(1.1×10?12/4)≈6.5×10??mol/L，c(Ag?)=2×6.5×10??=1.3×10??mol/L。等體積混合后，c(Ag?)=(1.34×10??+1.3×10??)/2≈7.17×10??mol/L，c(Cl?)=1.34×10??/2≈6.7×10??mol/L，c(CrO?2?)=6.5×10??/2≈3.25×10??mol/L。計算離子積：Qc(AgCl)=c(Ag?)×c(Cl?)=7.17×10??×6.7×10??≈4.8×10?1?，小于Ksp(AgCl)；Qc(Ag?CrO?)=c2(Ag?)×c(CrO?2?)=(7.17×10??)2×3.25×10??≈1.67×10?13，小于Ksp(Ag?CrO?)，所以不會析出沉淀，B錯誤。C選項，設(shè)AgCl的溶解度為s?（mol/L），則s?=√Ksp(AgCl)≈1.34×10??mol/L；設(shè)Ag?CrO?的溶解度為s?（mol/L），則Ksp(Ag?CrO?)=(2s?)2×s?=4s?3，s?=3√[Ksp(Ag?CrO?)/4]≈6.5×10??mol/L，所以Ag?CrO?的溶解度更大，C錯誤。D選項，溶度積只與溫度有關(guān)，向AgCl的飽和溶液中加入NaCl固體，溫度不變，溶度積不變，D錯誤。工業(yè)廢水中含有Cu2?、Pb2?、Hg2?等重金屬離子，可通過加入過量的難溶電解質(zhì)FeS、MnS，使這些金屬離子形成硫化物沉淀除去。下列說法正確的是（）A.FeS的溶度積大于CuS、PbS、HgS的溶度積B.沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式為Cu2?(aq)+FeS(s)=CuS(s)+Fe2?(aq)C.該過程中FeS作氧化劑D.加入FeS后溶液中c(S2?)增大答案：AB解析：A選項，由于可以用FeS除去Cu2?、Pb2?、Hg2?等重金屬離子，說明FeS能夠轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS、PbS、HgS，根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化規(guī)律，溶度積大的沉淀可以轉(zhuǎn)化為溶度積小的沉淀，所以FeS的溶度積大于CuS、PbS、HgS的溶度積，A正確。B選項，Cu2?與FeS反應(yīng)生成更難溶的CuS和Fe2?，離子方程式為Cu2?(aq)+FeS(s)=CuS(s)+Fe2?(aq)，B正確。C選項，該反應(yīng)中各元素化合價沒有變化，不是氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)eS不是氧化劑，C錯誤。D選項，F(xiàn)eS的溶度積一定，加入FeS后，溶液中c(S2?)由FeS的溶度積和溶液中Fe2?濃度決定，整體變化不大，不會增大，D錯誤。二、填空題（每題15分，共30分）25℃時，在0.01mol/L的MgCl?溶液中，逐滴加入NaOH溶液，當(dāng)Mg2?開始沉淀時，溶液的pH為______；當(dāng)Mg2?完全沉淀（即c(Mg2?)≤10??mol/L）時，溶液的pH為______。（已知25℃時，Mg(OH)?的Ksp=1.8×10?11）答案：9.63；11.13解析：當(dāng)Mg2?開始沉淀時，c(Mg2?)=0.01mol/L，根據(jù)Ksp[Mg(OH)?]=c(Mg2?)×c2(OH?)，可得c(OH?)=√[Ksp/c(Mg2?)]=√[1.8×10?11/0.01]=√(1.8×10??)≈4.24×10??mol/L。則c(H?)=Kw/c(OH?)=10?1?/(4.24×10??)≈2.36×10?1?mol/L，pH=-lg(2.36×10?1?)=9.63。當(dāng)Mg2?完全沉淀時，c(Mg2?)=10??mol/L，c(OH?)=√[Ksp/c(Mg2?)]=√[1.8×10?11/10??]=√(1.8×10??)≈1.34×10?3mol/L。c(H?)=10?1?/(1.34×10?3)≈7.46×10?12mol/L，pH=-lg(7.46×10?12)=11.13。已知25℃時，Ksp(BaSO?)=1.1×10?1?，Ksp(BaCO?)=5.1×10??。將BaSO?固體加入到飽和Na?CO?溶液中，發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)：BaSO?(s)+CO?2?(aq)?BaCO?(s)+SO?2?(aq)。該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______；若使0.01mol的BaSO?完全轉(zhuǎn)化為BaCO?，需要濃度至少為______mol/L的Na?CO?溶液（忽略溶液體積變化）。答案：0.0216；0.463解析：該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c(SO?2?)/c(CO?2?)=[c(Ba2?)×c(SO?2?)]/[c(Ba2?)×c(CO?2?)]=Ksp(BaSO?)/Ksp(BaCO?)=1.1×10?1?/5.1×10??≈0.0216。設(shè)需要Na?CO?溶液的濃度至少為xmol/L，反應(yīng)后生成的SO?2?濃度為0.01mol/L（因為0.01mol的BaSO?完全轉(zhuǎn)化），則剩余CO?2?濃度為(x-0.01)mol/L。根據(jù)K=c(SO?2?)/c(CO?2?)，可得0.0216=0.01/(x-0.01)，解得x=0.01/0.0216+0.01≈0.463+0.01=0.473mol/L？（此處計算有誤，重新計算：0.0216=0.01/(x-0.01)，則x-0.01=0.01/0.0216≈0.463，x≈0.463+0.01=0.473mol/L）三、簡答題（20分）解釋為什么水垢的主要成分是CaCO?和Mg(OH)?，而不是CaCO?和MgCO?？答：天然水中含有Ca2?、Mg2?、HCO??等離子。在加熱煮沸時，水中的HCO??會發(fā)生分解反應(yīng)：HCO???CO?2?+H?。生成的CO?2?與Ca2?結(jié)合生成CaCO?沉淀，這是因為CaCO?的溶度積較小，容易達(dá)到沉淀溶解平衡而析出。對于Mg2?，雖然MgCO?也有一定的溶解度，但在加熱條件下，水中的OH?濃度會有所增加。因為水的電離是吸熱過程，加熱促進(jìn)水的電離，c(OH?)增大。Mg(OH)?的溶度積比MgCO?小很多，當(dāng)溶液中c(Mg2?)和c(OH?)的乘積達(dá)到Mg(OH)?的溶度積時，就會生成Mg(OH)?沉淀。此外，加熱過程中，HCO??分解產(chǎn)生的CO?會逸出，使溶液中CO?2?濃度降低，不利于MgCO?的生成，而更有利于Mg(OH)?的生成。因此，水垢的主要成分是CaCO?和Mg(OH)?，而不是CaCO?和MgCO?。四、計算題（20分）25℃時，將0.01mol/L的AgNO?溶液和0.01mol/L的NaCl溶液等體積混合，計算混合后溶液中Ag?、Cl?的濃度。（已知25℃時，AgCl的Ksp=1.8×10?1?）解：AgNO?溶液和NaCl溶液等體積混合后，Ag?和Cl?的初始濃度均為0.01/2=0.005mol/L。由于