《2025年同步练习册人民教育出版社高中化学选择性必修第一册人教版B山东专版》

【对点训练2】已知：$25^{\circ}C$时，$Cu(OH)_{2}(s)\rightleftharpoons Cu^{2+}(aq)+2OH^{-}(aq)$，$K_{sp}=c(Cu^{2+})· c^{2}(OH^{-})=2×10^{-20}$。当溶液中各种离子的浓度幂的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之固体溶解。
(1)某$CuSO_{4}$溶液里$c(Cu^{2+})=0.02mol· L^{-1}$，如果生成$Cu(OH)_{2}$沉淀，应调整溶液的$pH$，使之大于5。
(2)要使$0.2mol· L^{-1}CuSO_{4}$溶液中$Cu^{2+}$沉淀较为完全(使$Cu^{2+}$浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入$NaOH$溶液，使溶液的$pH$为6。

答案：
(1)5
(2)6
解析
(1)根据信息，当$K_{sp}=c(Cu^{2+})· c^{2}(OH^{-}) = 2×10^{-20}$时开始出现沉淀，则$c(OH^{-}) = \sqrt{\frac{2×10^{-20}}{c(Cu^{2+})}}mol· L^{-1} = \sqrt{\frac{2×10^{-20}}{0.02}}mol· L^{-1}=10^{-9}mol· L^{-1}$，$c(H^{+}) = \frac{10^{-14}}{10^{-9}}mol· L^{-1}=10^{-5}mol· L^{-1}$，$pH = 5$，所以要生成$Cu(OH)_{2}$沉淀，应调整$pH＞5$。
(2)要使$Cu^{2+}$浓度降至$0.2mol· L^{-1}\frac{0.2mol· L^{-1}}{1000}=2×10^{-4}mol· L^{-1}$，$c(OH^{-}) = \sqrt{\frac{2×10^{-20}}{2×10^{-4}}}mol· L^{-1}=10^{-8}mol· L^{-1}$，$c(H^{+}) = \frac{10^{-14}}{10^{-8}}mol· L^{-1}=10^{-6}mol· L^{-1}$，此时溶液的$pH = 6$。

1. 下列说法正确的是(B)。

A.含有$AgCl$和$AgI$固体的悬浊液中$c(Ag^{+})＞c(Cl^{-})=c(I^{-})$
B.$25^{\circ}C$时，$Cu(OH)_{2}$在水中的溶解度大于在$Cu(NO_{3})_{2}$溶液中的溶解度
C.在含有$BaSO_{4}$沉淀的溶液中加入$Na_{2}SO_{4}$固体，$c(Ba^{2+})$增大
D.$25^{\circ}C$时，$AgCl$在同浓度的$CaCl_{2}$和$NaCl$溶液中的溶解度相同

答案： B 解析$K_{sp}(AgCl)＞K_{sp}(AgI)$，所以含$AgCl$和$AgI$固体的悬浊液中$c(Ag^{+})＞c(Cl^{-})＞c(I^{-})$，A项不正确；$Cu(NO_{3})_{2}$溶液中含有$Cu^{2+}$，使$Cu(OH)_{2}(s)\rightleftharpoons Cu^{2+}(aq)+2OH^{-}(aq)$逆向移动，溶解度比在水中的小，B项正确；在含有$BaSO_{4}$沉淀的溶液中加入$Na_{2}SO_{4}$固体，$c(SO_{4}^{2-})$增大，沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动，$c(Ba^{2+})$减小，C项不正确；溶液中$c(Cl^{-})$越大，$AgCl$的溶解度越小，D项不正确。

2. $25^{\circ}C$时，含有大量$PbI_{2}$的饱和溶液中存在着平衡$PbI_{2}(s)\rightleftharpoons Pb^{2+}(aq)+2I^{-}(aq)$，加入$KI$溶液，下列说法正确的是(D)。

A.溶液中$Pb^{2+}$和$I^{-}$浓度都增大
B.溶度积常数$K_{sp}$增大
C.沉淀溶解平衡向右移动
D.溶液中$Pb^{2+}$浓度减小

答案： D 解析加入$KI$溶液，溶液中$c(I^{-})$增大，使$PbI_{2}$的沉淀溶解平衡逆向移动，因此溶液中$c(Pb^{2+})$减小，但由于溶液温度未发生改变，故$PbI_{2}$的溶度积常数$K_{sp}$不发生变化。

3. $100mL\ 0.001mol· L^{-1}KCl$溶液中加入$1mL\ 0.001mol· L^{-1}AgNO_{3}$溶液(已知$AgCl$的$K_{sp}=1.8×10^{-10}$)，下列判断正确的是(A)。

A.有$AgCl$沉淀析出
B.无$AgCl$沉淀析出
C.无法确定
D.有沉淀但不是$AgCl$

答案： A

4. 某同学为了验证难溶的氯化银在水中也存在沉淀溶解平衡，设计了如下实验方案。下列说法正确的是(A)。


A.步骤①中应加入过量的$AgNO_{3}$溶液
B.步骤①中应使$NaCl$溶液过量
C.步骤②中现象是无沉淀产生
D.步骤②中选用的$AgNO_{3}$溶液浓度应小于步骤①

答案： A 解析为了验证难溶的氯化银在水中也存在沉淀溶解平衡，可证明在氯化钠溶液中加入过量的硝酸银溶液完全反应后的滤液中还存在氯离子。由图可知，步骤①中应加入过量的$AgNO_{3}$溶液，使$NaCl$完全反应，A项正确，B项错误。步骤②中现象是产生了白色沉淀，这样才能证明滤液中氯离子的存在，C项错误。步骤②中选用的$AgNO_{3}$溶液浓度应大于步骤①，D项错误。

5. 室温下用废电池的锌皮制备$ZnSO_{4}·7H_{2}O$的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀硫酸和$H_{2}O_{2}$溶解，铁变为Fe^{3+}，加碱调节至$pH$为2.7时，铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于$1×10^{-5}\ mol· L^{-1}$时，即认为该离子沉淀完全)；继续加碱至$pH$为6时，锌开始沉淀(假定$Zn^{2+}$浓度为$0.1mol· L^{-1}$)。若上述过程不加$H_{2}O_{2}$，后果是Zn^{2+}和Fe^{2+}不能分离，原因是Fe(OH)_{2}和Zn(OH)_{2}的K_{sp}相近。
已知：

答案： $Fe^{3+}$ 2.7 $Zn^{2+}$和$Fe^{2+}$不能分离 $Fe(OH)_{2}$和$Zn(OH)_{2}$的$K_{sp}$相近
解析铁溶于稀硫酸生成$Fe^{2+}$，$Fe^{2+}$被$H_{2}O_{2}$氧化为$Fe^{3+}$。$K_{sp}[Fe(OH)_{3}] = c(Fe^{3+})· c^{3}(OH^{-}) = 10^{-39}$，铁离子刚好完全沉淀时，$c(OH^{-}) = \sqrt[3]{\frac{10^{-39}}{10^{-5}}}mol· L^{-1}\approx 10^{-11.3}mol· L^{-1}$，则$c(H^{+}) = \frac{K_{w}}{c(OH^{-})} = \frac{10^{-14}}{10^{-11.3}}mol· L^{-1}=10^{-2.7}mol· L^{-1}$，$pH = 2.7$；$K_{sp}[Zn(OH)_{2}] = c(Zn^{2+})· c^{2}(OH^{-}) = 10^{-17}$，锌离子开始沉淀时，$c(OH^{-}) = \sqrt{\frac{10^{-17}}{0.1}}mol· L^{-1}=10^{-8}mol· L^{-1}$，则$c(H^{+}) = \frac{K_{w}}{c(OH^{-})} = \frac{10^{-14}}{10^{-8}}mol· L^{-1}=10^{-6}mol· L^{-1}$，$pH = 6$；$Zn(OH)_{2}$和$Fe(OH)_{2}$的$K_{sp}$相近，若不加$H_{2}O_{2}$，沉淀$Zn^{2+}$的同时$Fe^{2+}$也会沉淀，从而使$Zn^{2+}$和$Fe^{2+}$不能分离。