人教版新高考化学一轮复习训练-　沉淀溶解平衡

这是一份人教版新高考化学一轮复习训练-　沉淀溶解平衡，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.温度为T时,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=1.1×10-38。此温度下要除去CuCl2溶液中的少量FeCl3,可以边搅拌边加入一种试剂,这种试剂是( )。
A.CuSO4溶液B.NaOH溶液
C.氨水D.CuO
2.下列说法不正确的是( )。
A.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp不变
B.由于相同温度时Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS在一定条件下可转化为CuS
C.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关
D.两种难溶电解质作比较时,Ksp越小的电解质,其溶解度一定越小
3.实验:
①0.1 ml·L-1 AgNO3溶液和0.1 ml·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;
②向滤液b中滴加0.1 ml·L-1KI溶液,出现浑浊;
③向沉淀c中滴加0.1 ml·L-1KI溶液,沉淀变为黄色。
下列分析不正确的是( )。
A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.滤液b中不含有Ag+
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶
4.工业上向锅炉里注入Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3后用盐酸去除。下列叙述不正确的是( )。
A.温度升高,Na2CO3溶液的KW和c(OH-)均会增大
B.沉淀转化的离子方程式为CO32-+CaSO4CaCO3+SO42-
C.盐酸中,CaCO3的溶解性强于CaSO4的溶解性
D.向Na2CO3溶液中通入CO2后,阴离子浓度均减小
5.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12 。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO42-的浓度均为0.010 ml·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 ml·L-1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-
6.已知:Ksp(CuS)=6.0×10-36,Ksp(ZnS)=3.0×10-25 ,Ksp(PbS)=9.0×10-29。在自然界中,闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝(CuS)。下列有关说法不正确的是( )。
A.硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为ZnS(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+CuS(s)
B.在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液,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 ml·L-1,则S2-已完全转化成CuS
7.某兴趣小组进行下列实验:
①将0.1 ml·L-1 MgCl2溶液和0.5 ml·L-1 NaOH溶液等体积混合得到浊液;
②取少量①中浊液,滴加0.1 ml·L-1 FeCl3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 ml·L-1 FeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色沉淀;
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.①中浊液中存在沉淀溶解平衡: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+水解可能是④中沉淀溶解的原因
8.25 ℃时,用Na2SO4溶液沉淀Ba2+、Pb2+、Ca2+三种金属离子(M2+),所需SO42-最低浓度的负对数值p(SO42-)=-lg c(SO42-)与p(M2+)=-lg c(M2+)关系如图所示,下列说法正确的是( )。
A.Ksp(CaSO4)B.A点可表示CaSO4的饱和溶液,且c(Ca2+)=c(SO42-)
C.B点可表示PbSO4的不饱和溶液,且c(Pb2+)D.向Ba2+浓度为10-5 ml·L-1的废水中加入足量CaSO4粉末,会有BaSO4沉淀析出
9.(双选)在25 ℃时,FeS的Ksp=6.3×10-18,CuS的Ksp=1.3×10-36,ZnS的Ksp=1.3×10-24。下列有关说法中正确的是( )。
A.饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为1.3×10-36 ml·L-1
B.25 ℃时,FeS的溶解度大于CuS的溶解度
C.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中逐滴加入Na2S,首先产生ZnS沉淀
D.向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体,ZnS的Ksp变大
10.(2020福建厦门高三质检)某温度下,分别向10.00 mL 0.1 ml·L-1的KCl和K2CrO4溶液中滴加0.1 ml·L-1 AgNO3溶液,滴加过程中-lg c(A)(A为Cl-或CrO42-)与AgNO3溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是( )。
A.曲线l1表示-lg c(Cl-)与V(AgNO3溶液)的变化关系
B.M点溶液中:c(NO3-)>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-)
C.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=4.0×10-12
D.相同实验条件下,若改为0.05 ml·L-1的KCl和K2CrO4溶液,则曲线l2中N点移到Q点
二、非选择题
11.(1)如果用100 mL 1.5 ml·L-1的NaOH溶液吸收2.24 L(标准状况)的二氧化碳气体,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 (用离子浓度符号表示)。
(2)燃料除硫时可用到CaCO3,它是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。
①石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙及鼓入的空气反应生成石膏(CaSO4·2H2O)。写出该反应的化学方程式: 。
②某纯碱溶液的浓度为2×10-4 ml·L-1,现将其与等体积的CaCl2溶液混合,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 。
12.某铬盐厂净化含Cr(Ⅵ)废水并提取Cr2O3的一种工艺流程如图所示。
已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31
Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39
Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17
(1)步骤Ⅰ中,发生的反应为2H++2CrO42-Cr2O72-+H2O,B中含铬元素的离子有 (填离子符号)。
(2)当清液中Cr3+的浓度≤1.5 mg·L-1时,可认为已达铬的排放标准。若测得清液的pH=5,则清液尚不符合铬的排放标准,因为此时Cr3+的浓度= mg·L-1。
(3)步骤Ⅱ还可用其他物质代替NaHSO3做还原剂。
①若用FeSO4·7H2O做还原剂,步骤Ⅲ中参加反应的阳离子一定有 (填离子符号)。
②若用铁屑做还原剂,当铁的投放量相同时,经计算,C溶液的pH与c(Cr2O72-)的对应关系如下表所示:
有人认为pH=6时,c(Cr2O72-)变小的原因是Cr2O72-基本上都已转化为Cr3+。这种说法是否正确,为什么? 。
③用铁屑做还原剂时,为使所得产品中含铁元素杂质的含量尽可能低,需要控制的条件有 。
答案：
1.D 解析:因为Ksp[Cu(OH)2]≫Ksp[Fe(OH)3],所以可以通过提高溶液pH的方法将Fe3+转化为Fe(OH)3,同时不使Cu2+沉淀以达到除杂的目的。加入硫酸铜溶液基本不会增大溶液的pH,A项错误;加入NaOH或者氨水,都能增大pH将氯化铁转化为沉淀,但是不好控制加入的量,容易将溶液中的Cu2+也转化为沉淀,B、C两项错误;加入CuO可以与溶液中的H+反应以增大溶液的pH,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,同时不会沉淀溶液中的Cu2+,D项正确。
2.D 解析:Ksp只与难溶电解质的性质和外界温度有关,故A、C两项正确;由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS在一定条件下可转化为CuS,故B项正确;同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr、AgI),Ksp越小,溶解度越小,而不同类型的难溶电解质(如Ag2SO4和AgI),Ksp小的溶解度不一定小,需要进行换算,故D项错误。
3.B 解析:由②及沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)可知A项正确,B项错误;由③及难溶沉淀可以转化为更难溶沉淀可知C、D两项正确。
4.D 解析:水的电离及碳酸根离子的水解都是吸热过程,升温促进水的电离和碳酸根离子的水解,KW和c(OH-)均会增大,A项正确;沉淀转化的离子方程式为CO32-+CaSO4CaCO3+SO42-,B项正确;盐酸与CaCO3反应生成氯化钙、水和二氧化碳,盐酸与CaSO4不反应,C项正确;Na2CO3溶液与CO2反应生成NaHCO3,碳酸氢根离子浓度增大,D项错误。
5.C 解析:根据沉淀溶解平衡原理,当Q>Ksp时,有沉淀析出。溶液中Cl-、Br-、CrO42-的浓度均为0.010 ml·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 ml·L-1的AgNO3溶液时,溶解度小的先满足Q>Ksp,析出沉淀。比较Ksp,AgBr、AgCl同类型,溶解度:AgBr6.B 解析:由Ksp(CuS)=6.0×10-36、Ksp(ZnS)=3.0×10-25知,CuS的溶解度小于ZnS的溶解度,硫化锌可以转化为硫化铜:ZnS(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+CuS(s),故A项正确。ZnS的溶解度大于PbS的溶解度,在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液,可以生成黑色沉淀(PbS),故B项错误。由题给信息可知,在水中的溶解度:S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS),故C项正确。Ksp(CuS)=6.0×10-36,若溶液中c(Cu2+)=1×10-10 ml·L-1,则c(S2-)=6.0×10-361×10-10 ml·L-1=6.0×10-26 ml·L-1<1×10-5 ml·L-1,则S2-已完全转化成CuS,故D项正确。
7.C 解析:根据题给信息知,MgCl2溶液与NaOH溶液等体积混合得到Mg(OH)2悬浊液,NaOH溶液剩余,但仍存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),A、B两项正确。实验②中是因为剩余的NaOH能与氯化铁反应生成Fe(OH)3,不能比较Fe(OH)3和Mg(OH)2的溶解能力,C项错误。Mg(OH)2存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),加入NH4Cl溶液,NH4+与OH-发生反应,使平衡右移,沉淀溶解,D项正确。
8.D 解析:根据Ksp=c(M2+)·c(SO42-),代入图中数据进行计算,三种沉淀的Ksp大小顺序为Ksp(CaSO4)>Ksp(PbSO4)>Ksp(BaSO4),A项错误;根据图像可知,A点在曲线上,可表示CaSO4的饱和溶液,但是c(Ca2+)>c(SO42-),B项错误;图线中坐标数值越大,对应离子的浓度越小,B点在曲线下方,表示PbSO4的过饱和溶液,C项错误;由于Ksp(CaSO4)>Ksp(BaSO4),溶解度较大的沉淀可以向溶解度更小的沉淀转化,向Ba2+浓度为10-5 ml·L-1的废水中加入CaSO4粉末,沉淀由CaSO4转化为BaSO4沉淀,D项正确。
9.BC 解析:饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为Ksp(CuS)=1.3×10-36 ml·L-1,故A项错误。由FeS的Ksp=6.3×10-18、CuS的Ksp=1.3×10-36可知,两者的组成形式相同,则FeS的溶解度大于CuS的溶解度,故B项正确。FeS的Ksp=6.3×10-18、ZnS的Ksp=1.3×10-24,向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中逐滴加入Na2S,首先生成溶解度小的沉淀,因此首先生成ZnS沉淀,故C项正确。饱和ZnS溶液中存在ZnS的沉淀溶解平衡,加入少量ZnCl2固体,锌离子浓度增大,溶解平衡逆向移动,但温度不变,ZnS的Ksp不变,故D项错误。
10.D 解析:KCl与硝酸银反应的化学方程式为KCl+AgNO3AgCl↓+KNO3,铬酸钾与硝酸银反应的化学方程式为K2CrO4+2AgNO3Ag2CrO4↓+2KNO3,根据化学方程式可知,在相同浓度的KCl和K2CrO4溶液中加入相同浓度的硝酸银溶液,氯离子浓度减小得更快,所以l1表示-lg c(Cl-)与V(AgNO3溶液)的变化关系,故 A项正确。M点加入的硝酸银溶液的体积是15 mL,根据化学方程式KCl+AgNO3AgCl↓+KNO3可知,生成0.001 ml硝酸钾和0.001 ml氯化银,剩余0.000 5 ml硝酸银,则c(NO3-)>c(K+)>c(Ag+),银离子水解使溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),所以M点溶液中,离子浓度为c(NO3-)>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-),故 B项正确。N点纵坐标的数值是4,则Ag2CrO4在沉淀溶解平衡中c(CrO42-)=10-4 ml·L-1,c(Ag+)=2×10-4 ml·L-1,Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO42-)·c2(Ag+)=10-4×(2×10-4)2=4.0×10-12 ,故C项正确。相同实验条件下,同一种溶液的Ksp相同,KCl和K2CrO4溶液的浓度是原来的一半,故加入10 mL AgNO3溶液就可以沉淀完全,Q点对应的纵坐标数值应是4.0,即c(CrO42-)=10-4ml·L-1,曲线l2中N点移到Q点上方,故D项错误。
11.答案:(1)c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)
(2)①2CaCO3+2SO2+O2+4H2O2(CaSO4·2H2O)+2CO2
②5.6×10-5 ml·L-1
解析:(1)标准状况下,2.24 L CO2的物质的量为2.24 L22.4 L·ml-1=0.1 ml,100 mL 1.5 ml·L-1NaOH溶液中含有0.15 ml NaOH,两者发生反应2CO2+3NaOHNa2CO3+NaHCO3+H2O生成等浓度的Na2CO3、NaHCO3,HCO3-、CO32-部分水解,溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),由于CO32-水解程度大于HCO3-水解程度,且CO32-水解生成HCO3-,故c(HCO3-)>c(CO32-),反应后溶液中的离子浓度大小为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。
(2)①石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的工作原理是:烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙及鼓入的空气反应生成石膏(CaSO4·2H2O)和二氧化碳,其反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O2+4H2O2(CaSO4·2H2O)+2CO2。
②Na2CO3溶液的浓度为2×10-4 ml·L-1,等体积混合后溶液中c(CO32-)=1×10-4 ml·L-1,根据Ksp=c(CO32-)·c(Ca2+)=2.8×10-9可知,c(Ca2+)=2.8×10-91×10-4 ml·L-1=2.8×10-5 ml·L-1,原CaCl2溶液的最小浓度为混合溶液中c(Ca2+)的2倍,故原CaCl2溶液的最小浓度为5.6×10-5 ml·L-1。
12.答案:(1)CrO42-、Cr2O72-
(2)32.76
(3)①Cr3+、Fe3+、H+ ②不正确,c(H+)减小,化学平衡2H++2CrO42-Cr2O72-+H2O向逆反应方向移动,溶液中Cr(Ⅵ)主要以CrO42-形式存在 ③铁屑过量;将溶液的pH控制在使Cr3+完全沉淀而Fe2+不沉淀的范围内
解析:(1)根据反应可知,B中含铬元素的离子有CrO42-、Cr2O72-。(2)清液的pH=5,则c(OH-)=10-9 ml·L-1,c(Cr3+)=Ksp[Cr(OH)3]c3(OH-)=6.3×10-4 ml·L-1,6.3×10-4 ml·L-1×52×103 mg·ml-1=32.76 mg·L-1。(3)①若用FeSO4·7H2O做还原剂,则C中的阳离子有Fe2+、Fe3+、Cr3+、H+,Ksp[Fe(OH)2]较大,步骤Ⅲ中参加反应的阳离子一定有Fe3+、Cr3+、H+。②c(H+)减小,化学平衡2H++2CrO42-Cr2O72-+H2O向逆反应方向移动,溶液中Cr(Ⅵ)主要以CrO42-形式存在。pH
3
4
5
6
c(Cr2O72-)(ml·L-1)
7.02×
10-21
7.02×
10-7
1.25×
10-3
2.21×
10-34