高中化学第四单元 沉淀溶解平衡练习题

这是一份高中化学第四单元 沉淀溶解平衡练习题，共23页。试卷主要包含了三种难溶金属硫化物的溶度积常数，已知，已知Ksp=1，已知常温下Ksp=1等内容，欢迎下载使用。
题组一 沉淀的生成与溶解
1.(2023河北衡水第二中学期中)在一定温度下,氯化银在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),若把AgCl分别放入①100 mL 0.1 ml/L NaNO3溶液中;②100 mL 0.1 ml/L NaCl溶液中;③100 mL 0.1 ml/L AlCl3溶液中;④100 mL 0.1 ml/L MgCl2溶液中,搅拌后在相同的温度下Ag+浓度由大到小的顺序是( )
A.①>②>④>③ B.②>①>④>③
C.④>③>②>① D.①>④>③>②
2.一定温度下,在氢氧化钡的悬浊液中,存在沉淀溶解平衡:Ba(OH)2(s) Ba2+(aq)+2OH-(aq)。向此悬浊液中加入少量的氧化钡粉末,下列叙述正确的是( )
A.溶液中氢氧根离子浓度增大
B.溶液中钡离子浓度减小
C.溶液中钡离子数目减少
D.pH减小
3.为使Fe3+、Fe2+较完全地形成氢氧化物沉淀,溶液的pH应分别在3.7、9.6左右。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe3+、Fe2+,为制得纯净的硫酸锌,应加入的试剂是( )
A.NaOH溶液 B.氨水
C.KMnO4、ZnCO3 D.H2O2、ZnO
题组二 沉淀的转化
4.三种难溶金属硫化物的溶度积常数(25 ℃):
下列有关说法中正确的是( )
A.25 ℃时,CuS的溶解度大于MnS的溶解度
B.25 ℃时,饱和CuS溶液中,Cu2+的浓度为1.3×10-36 ml·L-1
C.因为H2SO4是强酸,所以反应CuSO4+H2S CuS↓+H2SO4不能发生
D.除去某溶液中的Cu2+,可以选用FeS作为沉淀剂
5.(经典题)(2024北京密云第二中学期中)为研究沉淀的生成及转化,同学们进行下图所示实验。
下列关于该实验的分析不正确的是( )
A.上述实验不能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生
B.①中产生白色沉淀的原因是c(Ag+)·c(SCN-)>Ksp(AgSCN)
C.①中存在平衡:AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq)
D.②中无明显变化是因为溶液中的c(SCN-)过低
6.(经典题)(2024河北石家庄二中实验学校月考)已知:常温下,Ksp(NiCO3)=1.6×10-7、Ksp(PbCO3)=1.6×10-13。向浓度均为0.1 ml/L的Ni(NO3)2和Pb(NO3)2混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液,下列说法不正确的是( )
A.常温下PbCO3的溶解度约为1.1×10-4 g
B.逐滴加入Na2CO3溶液,先生成PbCO3沉淀,后生成NiCO3沉淀
C.常温下NiCO3沉淀可转化为PbCO3沉淀
D.逐滴加入Na2CO3溶液,当两种沉淀共存时,溶液中c(Ni2+)∶c(Pb2+)=106∶1
题组三 溶度积常数与应用
7.某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸,下列说法正确的是( )
A.AgCl的溶解量、Ksp均减小
B.AgCl的溶解量、Ksp均不变
C.AgCl的溶解量减小、Ksp不变
D.AgCl的溶解量不变、Ksp减小
8.(经典题)已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-11, Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,某溶液中含有Cl-、Br-、CrO42-,浓度均为0.010 ml/L,向该溶液中逐滴加入0.010 ml/L的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A.Cl-、Br-、CrO42- B.CrO42-、Br-、Cl-
C.Br-、Cl-、CrO42- D.Br-、CrO42-、Cl-
9.(2024辽宁沈阳第二中学月考)已知常温下Ksp(AgCl)=1.8×10-10, Ksp(AgI)=8.5×10-17,现有等体积的AgCl和AgI的饱和溶液的清液。下列说法错误的是( )
A.若向AgI清液中加入AgNO3固体,则溶液中c(Ag+)增大,Ksp(AgI) 不变
B.若将等体积的两饱和清液混合,向其中加入AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中c(I-)c(Cl-)≈4.7×10-7
C.若向2 mL 0.1 ml/L NaCl溶液中滴加2滴0.1 ml/L AgNO3溶液,产生白色沉淀;再向其中滴加4滴0.1 ml/L的KI溶液,有黄色沉淀产生,则可验证Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D.若将等体积的两饱和清液混合,再加入足量AgNO3固体,则AgCl和AgI都可沉淀,以AgI为主
10.在Cl-和CrO42-浓度都是0.100 ml·L-1的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液(忽略体积改变)时,AgCl和Ag2CrO4中 先沉淀,当Ag2CrO4开始沉淀时,溶液中c(Cl-)为 ml·L-1。[Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12]
11.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题:
(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤,若测得滤液中c(CO32-)=10-3 ml·L-1,则Ca2+是否沉淀完全? (填“是”或“否”)。[已知c(Ca2+)≤10-5 ml·L-1时可视为沉淀完全;Ksp(CaCO3)=4.96×10-9]
(2)25 ℃时,Mg(OH)2饱和溶液 (填“能”或“不能”)使石蕊溶液变蓝色。{已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12,lg5=0.7}
(3)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,该浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子。取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中c(I-)c(Cl-)为 。[已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10, Ksp(AgI)=8.5×10-17]
题组四 沉淀溶解平衡的应用
12.常温下,以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有杂质离子Cu2+、Pb2+、Cd2+,通过添加过量的难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀然后过滤除去,下列说法正确的是( )
A.加入MnS后生成CuS的离子方程式是Cu2++S2- CuS↓
B.滤渣中含有四种难溶电解质
C.加入过量MnS的目的是使MnS与Cu2+、Pb2+、Cd2+的反应正向移动
D.若CuS比PbS的Ksp小,则Cu2+先于Pb2+沉淀
13.已知一些难溶物的溶度积常数如下表:
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,要除去这些重金属离子,最适宜向工业废水中加入过量的( )
A.NaOH B.FeS
C.Na2S D.KOH
14.粗制的CuSO4·5H2O晶体中含有Fe2+。提纯时,为了除去Fe2+,常加入少量H2O2,然后加入少量碱至溶液pH=4,可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的。下列说法不正确的是 ( )
A.溶解CuSO4·5H2O晶体时要加入少量稀H2SO4
B.加入H2O2,将Fe2+氧化:2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O
C.由于CuSO4的催化作用,会使部分H2O2分解而损失
D.调溶液pH=4的依据是Cu(OH)2比Fe(OH)3更难溶
15.(2022河北石家庄一中月考)已知下表数据:
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的下列说法,正确的是( )
A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到的是蓝色沉淀
B.该溶液中c(SO42-)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4
C.向该溶液中加入适量氯水,调节pH为4~5后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液
D.向该溶液中加入适量氨水,调节pH为9.6后过滤,将所得沉淀在空气中灼烧,可得等物质的量的CuO、FeO、Fe2O3三种固体的混合物
题组五 沉淀溶解平衡图像分析
16.AlPO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示(温度:T2>T1)。下列说法错误的是( )
A.AlPO4在b点对应的溶解度大于c点
B.AlPO4沉淀溶解是放热的过程
C.图中四个点的Ksp:a=c=dKsp(Ag2SO4)
2.(2022河北石家庄第二中学教育集团期末)工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)制备PbSO4晶体的工艺流程如图:
已知:PbCl2难溶于冷水,易溶于热水;PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq) ΔH>0;Ksp(PbSO4)=1.0×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5。下列说法错误的是( )
A.“浸取”时的主要离子反应为MnO2+PbS+4H++2Cl- PbCl2+S+Mn2++2H2O
B.“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)3
C.“沉降”时加入冰水,PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq)平衡左移,有利于PbCl2沉淀更完全
D.“沉淀转化”过程达平衡时,溶液中c2(Cl-)c(SO42-)=1.6×103
3.(2022江苏扬州一模)镀镍废水中的Ni2+可用还原铁粉除去。25 ℃时,部分氢氧化物在废水中开始沉淀和沉淀完全的pH如表所示。
(1)还原铁粉的制备:向FeSO4溶液中加入NaBH4(其中H为-1价)可得还原铁粉,同时生成H3BO3和H2。理论上制备1 ml Fe,需NaBH4的物质的量为 ml。
(2)还原铁粉除镍:向废水中加入还原铁粉,可置换出镍。某小组通过实验研究废水中镍的去除效果。
①取五份废水样品各100 mL,加酸或碱调节其初始pH不等,再加入等量且过量的铁粉,充分反应后测得废水中镍含量随溶液初始pH(本题中均在常温下测得)的变化如图1所示。pH较小时,残留的镍含量较高,原因是 ;pH>6.6时,残留的镍含量随溶液初始pH增大而增多的原因是 。
②取100 mL废水样品,向其中加入适量铁粉,测得Fe(Ⅱ)含量和总铁含量变化如图2所示,Fe(Ⅱ)表示溶液及沉淀中+2价的铁元素,总铁表示溶液及沉淀中化合态的铁元素。40~60 min内,溶液pH约为 6.4,该时间段内引起Fe(Ⅱ)含量降低的反应的离子方程式为 。
图1
图2
③另取100 mL pH约为5.8的废水样品,加入FeCl3溶液,废水中镍含量也有明显降低,原因是 。
题组二 沉淀溶解平衡图像分析
4.在T ℃时,难溶物Ag2CrO4在水溶液中的溶解平衡曲线如下图所示,又知T ℃时AgCl的Ksp=1.8×10-10。下列说法错误的是( )
A.T ℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-11
B.T ℃时,Y点和Z点的Ag2CrO4的Ksp相等
C.T ℃时,X点的溶液不稳定,会自发转变到Z点
D.T ℃时,将0.01 ml·L-1的AgNO3溶液逐滴滴入20 mL 0.01 ml·L-1的KCl和0.01 ml·L-1的K2CrO4混合溶液中,Cl-先沉淀
5.(经典题)(2024湖北部分高中联考协作体期中)某温度下,向10 mL 0.1 ml/L CuCl2溶液中滴加0.1 ml/L的Na2S溶液,滴加过程中 -lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积的关系如图所示。[已知:Ksp(ZnS)=3× 10-25,溶液混合后体积的变化忽略不计]
下列有关说法正确的是( )
A.Na2S溶液中:c(H+)+c(HS-)+c(H2S)=c(OH-)
B.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最大的为b点
C.向100 mL Zn2+、Cu2+物质的量浓度均为0.1 ml/L的混合溶液中逐滴加入10-3 ml/L的Na2S溶液,Cu2+先沉淀
D.c点溶液中c(Cu2+)=10-34.4 ml/L
6.(2022江苏扬州邗江期中)常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 ml/L的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(Xa-表示Cl-或C2O42-,不考虑C2O42-的水解)。下列说法正确的是( )
A.Ksp(Ag2C2O4)的数量级为10-7
B.n点表示AgCl的不饱和溶液
C.向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O4 沉淀
D.Ag2C2O4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+C2O42-(aq)的平衡常数为109.04
答案与分层梯度式解析
第四单元 沉淀溶解平衡
基础过关练
1.A AgCl在水中存在沉淀溶解平衡,相同的温度下,溶液中的c(Cl-)越大,c(Ag+)越小,由题意可知,溶液中c(Cl-)由大到小顺序为③>④>②>①,则溶液中c(Ag+)由大到小顺序为①>②>④>③,故选A。
2.C 反应后仍为Ba(OH)2饱和溶液,溶液中c(OH-)、c(Ba2+)不变,A、B项错误;加入氧化钡粉末,消耗水,溶液中Ba2+数目减少,C项正确;反应后仍为饱和溶液,溶液中c(OH-)不变,则c(H+)也不变,pH不变,D项错误。
3.D 为使Fe3+、Fe2+较完全地形成氢氧化物沉淀,溶液的pH应分别在3.7、9.6左右,所以要除去硫酸锌酸性溶液中含有的少量Fe3+、 Fe2+,应该把Fe2+氧化为Fe3+,H2O2是绿色氧化剂不会引入新的杂质,所以用H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,再加入氧化锌调节溶液的pH,使Fe3+转化为沉淀除去。
4.D CuS的Ksp远小于MnS的Ksp,CuS的溶解度小于MnS的溶解度,A错误;CuS的Ksp=c(Cu2+)×c(S2-),则c(Cu2+)= 1.3×10-18 ml·L-1,B错误;CuS是难溶于水又难溶于强酸的固体,所以题述反应可以发生,C错误;CuS的Ksp较FeS更小,所以FeS可以转化为更难溶的CuS沉淀,D正确。
5.A AgNO3溶液中加入KSCN溶液,硝酸银过量,生成白色AgSCN沉淀,滴加硝酸铁溶液,试管②不变红,说明溶液中SCN-的浓度很小,加入 KI溶液,由于AgNO3过量,会产生黄色沉淀AgI,但试管③中溶液变红,说明发生反应:AgSCN+I- SCN-+AgI,试管②不变红,试管③变红,说明溶液中SCN-浓度增大,则AgSCN转化成了AgI,A项错误;Qc(浓度商)>Ksp时有沉淀生成,所以①中产生白色沉淀的原因是c(Ag+)· c(SCN-)>Ksp(AgSCN),B项正确;难溶固体存在沉淀溶解平衡,①中有 AgSCN固体,存在平衡:AgSCN(s) Ag+(aq)+SCN-(aq),C项正确; Fe3+可与SCN-反应使溶液变红,②中无明显变化是因为溶液中SCN-的浓度过低,D项正确。
6.A 常温下,Ksp(PbCO3)=1.6×10-13,故c(Pb2+)=c(CO32-)=Ksp(PbCO3)= 4.0×10-7 ml/L,PbCO3的溶解度约为4.0×10-7ml/L×267 g/ml×100 g1000 g/L≈ 1.1×10-5 g,A项错误;逐滴加入Na2CO3溶液时,Ksp(PbCO3)较小,故先生成PbCO3沉淀,后生成NiCO3沉淀,B项正确;Ksp(PbCO3)Ksp(AgI),C项正确;饱和的AgCl溶液中: c(Ag+)=c(Cl-)=1.8×10-10 ml/L,饱和的AgI溶液中:c(Ag+)=c(I-)= 8.5×10-17 ml/L,由于c(Cl-)远大于c(I-),若AgNO3固体足量,沉淀以AgCl为主,D项错误。
10.答案 AgCl 1.9×10-5
解析 AgCl开始沉淀所需c(Ag+)=Ksp(AgCl)c(Cl-)=1.8×10-100.100 ml·L-1=1.8× 10-9 ml·L-1,Ag2CrO4开始沉淀所需c(Ag+)=Ksp(Ag2CrO4)c(CrO42-)= 9.0×10-120.100 ml·L-1≈9.5×10-6 ml·L-1,因此AgCl先沉淀。当Ag2CrO4开始沉淀时:c(Ag+)≈9.5×10-6 ml·L-1,此时,c(Cl-)=Ksp(AgCl)c(Ag+)=1.8×10-109.5×10-6 ml·L-1≈1.9×10-5 ml·L-1。
11.答案 (1)是 (2)能 (3)4.7×10-7
解析 (1)根据Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(CO32-)=4.96×10-9,得c(Ca2+)=4.96×10-910-3 ml·L-1=4.96×10-6 ml·L-15∶4,B正确;加入适量氯水,Fe2+被氧化成Fe3+,Cl2被还原成Cl-,所以过滤后得到的溶液中不可能只含CuSO4一种溶质,C错误;由题表中数据可知,调节 pH为9.6后过滤,沉淀中含有Cu(OH)2、Fe(OH)2和Fe(OH)3,将沉淀在空气中灼烧,最终得到的是CuO和Fe2O3两种固体混合物,D错误。
16.B 由题图知,b点Ksp大于c点Ksp,则AlPO4在b点对应的溶解度大于c点,A项正确;升高温度,Ksp增大,则该沉淀溶解为吸热的过程,B项错误;由题图可知,四个点的Ksp:a=c=d