2021届新人教版高三化学复习练习卷：难溶电解质的溶解平衡

难溶电解质的溶解平衡1.(2019福建惠安惠南中学高三期中)下列说法正确的是 (　　)A.常温下向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,Ksp的值变大B.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小C.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(Ba2+)增大D.物质的溶解度都随温度的升高而增加,物质的溶解都是吸热的2.可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时,除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知室温下,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。下列推断正确的是(　　)A.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)B.抢救钡离子中毒患者时,若没有硫酸钠,可以用碳酸钠溶液代替C.若误饮c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒D.可以用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃3.工业上采用湿法炼锌过程中,以ZnSO4为主要成分的浸出液中,含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-等杂质,这些杂质对锌的电解工序有妨碍,必须事先除去。现有下列试剂可供选择:①酸性KMnO4溶液　②NaOH溶液　③ZnO　④H2O2溶液　⑤Zn　⑥Fe　⑦AgNO3⑧Ag2SO4下列说法不正确的是(　　)A.用酸性KMnO4溶液将Fe2+氧化成Fe3+,再转化为Fe(OH)3沉淀除去B.用ZnO调节浸出液的酸碱性,可使某些离子形成氢氧化物沉淀C.在实际生产过程中,加入Ag2SO4可除去Cl-,是利用了沉淀转化的原理D.也可以用ZnCO3代替ZnO调节溶液的酸碱性4.25 ℃时,Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=1.3×10-36,Ksp(ZnS)=1.3×10-24。下列有关说法中正确的是(　　)A.25 ℃时,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B.25 ℃时,饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为1.3×10-36 mol·L-1C.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成D.ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常数为1.0×10125.已知25 ℃时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12。取适量的MgCl2溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡,测得溶液的pH=13,下列说法不正确的是              (　　)A.所得溶液中的c(H+)=10-13 mol·L-1B.所得溶液中由水电离产生的c(OH-)=10-13 mol·L-1C.所得溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-10 mol·L-1D.所加烧碱溶液的pH=136.(2019湖北鄂州、黄冈高三模拟)某科研课题小组研究利用含H+、Na+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、S的工业废电解质溶液,制备高纯的ZnO、MnO2、Fe2O3,设计出如下实验流程:回答下列问题:(1)加入双氧水的目的是　　　　　　　　　　　　　。 (2)第一次调pH使Fe3+完全沉淀,写出反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)第二次调pH前,科研小组成员分析此时的溶液,得到相关数据如下表(表中金属离子沉淀完全时,其浓度为1×10-5 mol·L-1)。 氢氧化物的Ksp开始沉淀的pH沉淀完全的pHZn2+0.121.2×10-176.08.1Mn2+0.104.0×10-147.89.8 为防止Mn2+也同时沉淀造成产品不纯,最终选择将溶液的pH控制为7,则此时溶液中Zn2+的沉淀率为　　　　　　,利用滤渣Ⅱ制备高纯的ZnO时,必然含有极其微量的　　　　　(以物质的化学式表示)。 (4)已知常温下,Ksp(MnS)=3.0×10-14、Ksp(ZnS)=1.5×10-24。在除锌时发生沉淀转化的反应为MnS(s)+Zn2+(aq)ZnS(s)+Mn2+(aq),其平衡常数K=　　　　　　。 (5)沉锰反应在酸性条件下完成,写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　。 7.(2019四川成都七中高三模拟)已知298 K时,Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中,金属阳离子[-lgc(M2+)]与溶液pH的变化关系如a、b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.a线表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系B.当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=104.6∶1C.除去CuSO4溶液中少量的Fe2+,可加入适量CuOD.向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH,可转化为Y点对应的溶液8.(2018河南信阳高中月考)已知25 ℃时,电离常数Ka(HF)=3.6×10-4,溶度积常数Ksp(CaF2)=1.46×10-10。现向1 L 0.2 mol·L-1HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L-1 CaCl2溶液,下列说法正确的是(　　)A.25 ℃时,0.1 mol·L-1 HF溶液中pH=1B.Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化C.该体系中Ksp(CaF2)=D.该体系中有CaF2沉淀产生9.已知:pAg=-lg[c(Ag+)]。Ksp(AgCl)=1×10-10,Ksp(AgI)=1×10-17。如图是向10 mL AgNO3溶液中加入0.1 mol·L-1 NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是(　　)A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1B.图中x点表示溶液中c(Ag+)=c(Cl-)C.图中x点的坐标为(10,5)D.把NaCl溶液换成0.1 mol·L-1的NaI溶液,则图像在终点后变为虚线部分10.纳米ZnS具有独特的光电效应,在电学、磁学、光学等领域应用广泛。以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO,还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)为原料制备纳米ZnS的工业流程如下:已知:Ksp[Fe(OH)3]=3.8×10-38;Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20;Ksp(ZnS)=1.6×10-24。下列说法不正确的是(　　)A.酸浸时FeO与稀硝酸反应的离子方程式为3FeO+10H++N3F+NO↑+5H2OB.将酸浸的尾气循环利用,加入的X气体可以是O2C.滤渣2中的成分是Zn和FeD.当溶液中Zn2+浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,则可认为其沉淀完全。若要使Zn2+沉淀完全,溶液中S2-浓度应大于1.6×10-19mol·L-111.软锰矿(主要成分为MnO2)可用于制备锰及其化合物。(1)早期冶炼金属锰的一种方法是先煅烧软锰矿生成Mn3O4,再利用铝热反应原理制得锰,该铝热反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)现代冶炼金属锰的一种工艺流程如下图所示:下表为t℃时,有关物质的pKsp(注:pKsp=-lg Ksp)。物质Fe(OH)3Cu(OH)2Ca(OH)2Mn(OH)2CuSCaSMnSMnCO3pKsp37.419.325.2612.735.25.8612.610.7 软锰矿还原浸出的反应为12MnO2+C6H12O6+12H2SO412MnSO4+6CO2↑+18H2O①该反应中,还原剂为　　　　　。写出一种能提高还原浸出速率的措施:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②滤液1的pH　　　　(填“>”“<”或“=”)MnSO4浸出液的pH。 ③加入MnF2的主要目的是除去　　　　(填“Ca2+”“Fe3+”或“Cu2+”)。 (3)由MnSO4制取MnCO3。往MnSO4溶液中加入过量NH4HCO3溶液,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; 若往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液,还会产生Mn(OH)2,可能的原因是:MnCO3(s)+2OH-(aq)Mn(OH)2(s)+C(aq),t℃时,计算该反应的平衡常数K=　　　　(填数值)。 12.某含镍(NiO)废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用此废料提取NiSO4的工艺流程如图1所示:图1已知:①有关金属离子生成氢氧化物沉淀时溶液的pH如图2所示。图2②25 ℃时,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5。HF的电离常数Ka=7.2×10-4,Ksp(MgF2)=7.4×10-11。(1)加Na2CO3调节溶液的pH至5,得到废渣2的主要成分是　　　　　　　(填化学式)。 (2)Mg能与饱和NH4Cl溶液反应产生NH3,请用化学平衡移动原理加以解释:　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用必要的文字和离子方程式回答)。 (3)25 ℃时,1 mol·L-1的NaF溶液中c(OH-)=　　　　　　　　　　　(列出计算式即可) mol·L-1。NH4F溶液呈　　　　(填“酸性”“碱性”或“中性”)。 (4)已知沉淀前溶液中c(Mg2+)=1.85×10-3 mol·L-1,当除镁率达到99%时,溶液中c(F-)=　　　　 mol·L-1。    难溶电解质的溶解平衡1.B　常温下向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,沉淀溶解平衡逆向移动,但是由于温度不变,所以Ksp的值不变,A项错误;用稀盐酸洗涤AgCl沉淀时由于沉淀溶解平衡逆向移动,所以溶解消耗的AgCl比用水洗涤损耗的AgCl小,B项正确;在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,由于c(S)增大,所以沉淀溶解平衡逆向移动,使溶液中的c(Ba2+)减小,C项错误;大多数物质的溶解度随温度的升高而增加,说明多数物质的溶解是吸热的,只有少数物质溶解度随温度的降低而增大,这类物质的溶解是放热的,D项错误。2.D　因胃酸可与C反应生成水和二氧化碳,使溶液中C浓度降低,从而使平衡BaCO3(s)Ba2+(aq)+C(aq)向溶解方向移动,使Ba2+浓度增大,会造成人体中毒,与Ksp大小无关,故A项错误;BaCO3能溶于胃酸,起不到解毒的作用,故B项错误;c(Ba2+)=1.0×10-5mol·L-1的溶液钡离子浓度很小,不会引起钡离子中毒,故C项错误;用0.36mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃,反应后c(Ba2+)=mol·L-1,浓度很小,可起到解毒的作用,故D项正确。3.A　用酸性KMnO4溶液氧化Fe2+时,会引入K+、Mn2+等新的杂质,这些离子在后续反应中难以除去。生产中应该使用H2O2溶液氧化Fe2+,然后加入ZnO或ZnCO3调节溶液的pH,使Fe3+等离子形成沉淀。4.D　A项中,三种物质均为AB型化合物,CuS的溶度积最小,因而溶解度最小;B项中,c(Cu2+)=×10-18mol·L-1;C项中,Ksp(FeS)>Ksp(ZnS),应首先生成ZnS沉淀;D项中,K==1.0×1012。5.D　溶液的pH=13,则c(H+)=10-13mol·L-1,A项正确;溶液的pH=13,则c(H+)=10-13mol·L-1,溶液中只有水电离产生H+,水电离产生的H+浓度c(H+)=10-13mol·L-1,水电离产生的H+和OH-浓度相等,所以所得溶液中由水电离产生的c(OH-)=10-13mol·L-1,B项正确;c(H+)=10-13mol·L-1,则c(OH-)=10-1mol·L-1,由于Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,所以所得溶液中的c(Mg2+)=mol·L-1=5.6×10-10mol·L-1,C项正确;向MgCl2溶液加入一定量的烧碱溶液,发生反应后溶液的pH=13,所以所加NaOH溶液的pH应大于13,D项错误。6.答案:(1)将Fe2+氧化为Fe3+(2)Fe3++3OH-Fe(OH)3↓(3)99%　Fe2O3　(4)2×1010(5)Mn2++S2+2H2OMnO2↓+2S+4H+解析:(1)加入双氧水的目的是将Fe2+氧化为Fe3+。(2)第一次调pH使Fe3+完全沉淀,其反应的离子方程式为Fe3++3OH-Fe(OH)3↓。(3)pH控制为7时c(H+)=10-7mol·L-1,c(OH-)=10-7mol·L-1,c(Zn2+)==1.2×10-3mol·L-1,×100%=1%,则Zn2+的沉淀率=1-1%=99%。第一次调pH使Fe3+完全沉淀时,有及其少量的Fe3+存在,所以利用滤渣Ⅱ制备高纯的ZnO时,必然含有极其微量的Fe2O3。(4)根据题意可知,MnS(s)Mn2+(aq)+S2-(aq)Ksp(MnS)=3.0×10-14,ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)Ksp(ZnS)=1.5×10-24,在除锌时发生沉淀转化反应为MnS(s)+Zn2+(aq)ZnS(s)+Mn2+(aq),其平衡常数K==2×1010。(5)沉锰反应在酸性条件下完成,由生成物为MnO2可知Mn化合价升高,则S化合价下降,根据得失电子守恒配平反应的离子方程式为Mn2++S2+2H2OMnO2↓+2S+4H+。7.B　题给温度下,Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],则在相同条件下的饱和溶液中,c(Fe2+)>c(Cu2+),离子浓度越大,-lgc(M2+)值越小,所以b线表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系,A错误;c(Fe2+)∶c(Cu2+)==104.6∶1,B正确;Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],Cu(OH)2更易生成沉淀,在含有Fe2+的CuSO4溶液中,加入适量CuO,不能生成Fe(OH)2沉淀,所以Fe2+浓度不变,C错误;向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH,溶液中会生成Cu(OH)2沉淀,溶液中铜离子的浓度会减小,而从X点到Y点铜离子浓度不变,D错误。8.D　HF为弱酸,不能完全电离,则25℃时,0.1mol·L-1HF溶液中pH>1,A项错误;Ksp(CaF2)只与温度有关,B项错误;由已知得Ksp(CaF2)≠,C项错误;两溶液混合后,c(Ca2+)=0.1mol·L-1,c(F-)==6×10-3mol·L-1,则Qc=c2(F-)·c(Ca2+)=3.6×10-6>Ksp(CaF2),故体系中有CaF2沉淀产生,D项正确。9.B　起始时,pAg=0,即-lg[c(Ag+)]=0,则c(Ag+)=1mol·L-1,A项错误;x点时pAg=5,则c(Ag+)=1×10-5mol·L-1,根据Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1×10-10,可得c(Cl-)=1×10-5mol·L-1,B项正确;x点表示溶液中c(Ag+)=c(Cl-)=1×10-5mol·L-1,说明Ag+沉淀完全,由A项分析可知原溶液中c(Ag+)=1mol·L-1,则消耗的n(NaCl)=n(Cl-)=n(AgCl)≈1mol·L-1×0.01L=0.01mol,V(NaCl溶液)==0.1L=100mL,故x点的坐标为(100,5),C项错误;Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),把0.1mol·L-1的NaCl溶液换成0.1mol·L-1的NaI溶液,则终点后溶液中c(Ag+)更小,pAg更大,虚线应在实线的上方,D项错误。10.C　稀硝酸具有强氧化性,与FeO发生氧化还原反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O,A项说法正确;酸浸时产生的尾气为NO,要循环利用,可通入O2(或空气)将NO再转化为HNO3,即4NO+3O2+2H2O4HNO3,B项说法正确;酸浸液中含有F、Zn2+、Cu2+,再加入ZnO调节pH使F转化为Fe(OH)3沉淀而过滤除去,加入Zn置换出Cu,故滤渣2中的成分是Zn和Cu,C项说法错误;当Qc>Ksp(ZnS)时才生成ZnS沉淀,即c(S2-)>mol·L-1=1.6×10-19mol·L-1,D项说法正确。11.答案:(1)8Al+3Mn3O44Al2O3+9Mn(2)①C6H12O6　升高反应温度(或将软锰矿研细等其他合理答案)　②>　③Ca2+(3)Mn2++2HCMnCO3↓+H2O+CO2↑　100解析:(1)高温下,Al和Mn3O4发生铝热反应生成Mn,根据反应物、生成物及反应条件可知,反应的化学方程式为8Al+3Mn3O44Al2O3+9Mn。(2)软锰矿还原浸出得到硫酸锰溶液,说明浸取液为稀硫酸,同时溶液中还含有Ca2+、Fe3+、Cu2+等杂质,调节溶液的pH,Fe(OH)3的pKsp为37.4,与其他氢氧化物相比最大,调节pH可以将Fe(OH)3沉淀出来,向滤液中加入硫化铵,CuS的pKsp为35.2,可以将铜离子转化为硫化物沉淀,再加入MnF2,形成CaF2沉淀,除去Ca2+,最后将得到的含有锰离子的盐溶液电解,可以得到金属锰。①软锰矿还原浸出的反应为12MnO2+C6H12O6+12H2SO412MnSO4+6CO2↑+18H2O,该反应中,锰元素化合价由+4价变为+2价、碳元素化合价由0价变为+4价,失电子化合价升高的反应物是还原剂,所以C6H12O6为还原剂;反应物接触面积越大、温度越高反应速率越大,所以能提高还原浸出速率的措施是升高反应温度或将软锰矿研细等。②由软锰矿还原浸出的反应可知,MnSO4浸出液呈强酸性,而后调节pH将Fe(OH)3沉淀下来,过滤得到滤液1,则滤液1的pH>MnSO4浸出液的pH。③CaF2难溶于水,滤液2中主要含有Mn2+、Ca2+、N、S,加入MnF2的目的是形成CaF2沉淀,除去Ca2+。(3)锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀、水和二氧化碳气体,离子方程式为Mn2++2HCMnCO3↓+H2O+CO2↑;由MnCO3(s)+2OH-(aq)Mn(OH)2(s)+C(aq)可知,K==100。12.答案:(1)Fe(OH)3、Al(OH)3