适用于新高考新教材广西专版2024届高考化学一轮总复习第八章水溶液中的离子反应与平衡课时规范练29沉淀溶解平衡

这是一份适用于新高考新教材广西专版2024届高考化学一轮总复习第八章水溶液中的离子反应与平衡课时规范练29沉淀溶解平衡，共8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.下列说法不正确的是( )
A.向盛有1 mL 0.1 ml·L-1 AgNO3溶液中加入2滴0.1 ml·L-1的NaCl溶液,产生白色沉淀,然后向其中再滴加2滴0.1 ml·L-1 KI溶液,可见有黄色沉淀,由此可得出Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B.相同温度条件下,AgCl在不同浓度的盐酸中,溶解度不同,但Ksp是相同的
C.难溶电解质的溶度积Ksp越小,则难溶电解质的溶解度不一定越小
D.已知:20 ℃的溶解度:AgBr>AgI,将AgBr与AgI的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓AgNO3溶液,反应生成的AgBr沉淀多于AgI沉淀
2.工业上向锅炉里注入Na2CO3溶液浸泡,将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,而后用盐酸去除。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C(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+S(aq)
C.盐酸中,CaCO3的溶解度大于CaSO4
D.Na2CO3溶液遇CO2后,阴离子浓度均减小
3.(2022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(M)(M为Cl-或Cr)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)的变化关系
B.M点溶液中:c(N)>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-)
C.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=4.0×10-12.0
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
4.(2021江苏徐州模拟)化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:
Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+
Mn2+(aq)。下列有关叙述正确的是( )
A.该反应的平衡常数K=
B.MnS的Ksp小于CuS的Ksp
C.达到平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)
D.向溶液中加入少量Na2S固体后,溶液中c(Cu2+)、c(Mn2+)保持不变
5.向废水中加入硫化物可以依次获得CuS、ZnS纳米粒子。一定温度下,H2S的=1.3×10-7,=7.1×10-15,溶液中平衡时相关离子浓度的关系如图,下列说法错误的是( )
A.Ksp(CuS)的数量级为10-37
B.a点对应的CuS溶液为不饱和溶液
C.向p点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由p向q方向移动
D.H2S+Zn2+ZnS+2H+平衡常数很大,反应趋于完全
6.(2022山东肥城二模)FeCl3·6H2O是城市污水及工业废水处理的高效廉价絮凝剂,具有显著的沉淀重金属及硫化物、脱色、脱臭、除油、杀菌等功效。利用废料(主要成分为Fe2O3、Cu2O及少量Ga2O3)制备
FeCl3·6H2O和CuSO4·5H2O的流程如下。下列说法错误的是( )
已知:①镓(Ga)和铝同主族,具有相似的化学性质。
②25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38。
A.滤液1中溶质除了NaOH,还主要含有NaGaO2
B.“酸浸氧化”中H2O2参与反应的离子方程式为Cu2O+H2O2+4H+2Cu2++3H2O
C.当金属阳离子浓度为1.0×10-5 ml·L-1时恰好沉淀完全,用氨水调pH后滤液2的pH为3
D.在实验室中进行“浓缩结晶”操作所需的硅酸盐仪器有酒精灯、坩埚、玻璃棒
7.难溶金属氢氧化物M(OH)n开始沉淀的pH(简记pH始)与沉淀完全的pH(简记pH终),理论上具有定量关系,假定开始沉淀时c(Mn+)=0.01 ml·L-1,设c(Mn+)=10-5 ml·L-1时沉淀完全,则当n=3时,pH终-pH始的值为( )
A.1B.2
C.3D.4
二、选择题:本题共3小题,每小题有一个或两个选项符合题目要求。
8.室温下,通过下列实验探究0.1 ml·L-1 H2S溶液的性质。
下列有关说法错误的是( )
A.(H2S)约为10-6.8
B.实验2中的溶液pH先增大后减小,最终保持不变
C.实验3可以说明Ksp(CuS)>Ksp(MnS)
D.实验1中溶液存在c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)
9.(2022海南卷)某元素M的氢氧化物M(OH)2(s)在水中的溶解反应为:
M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq)、
M(OH)2(s)+2OH-(aq)M(OH(aq),25 ℃,-lg c与pH的关系如图所示,c为M2+或M(OH浓度的值。下列说法错误的是( )
A.曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系
B.M(OH)2的Ksp约为1×10-10
C.向c(M2+)=0.1 ml·L-1的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在
D.向c[M(OH]=0.1 ml·L-1的溶液中加入等体积0.4 ml·L-1的HCl后,体系中元素M主要以M2+存在
10.某温度下,Cu(OH)2和Fe(OH)3饱和溶液的浓度随pH的变化如图所示,已知:Ksp[Cu(OH)2]=1×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38。下列说法正确的是( )
A.曲线a对应的是Fe(OH)3饱和溶液
B.调节pH为4.5可除去FeCl3中的CuCl2
C.酸性溶液中Cu元素的存在形式可能为Cu2+或Cu(OH)2
D.滴加NaOH溶液,可实现X点到Y点的转化
三、非选择题:本题共1小题。
11.(2022山东日照月考)硫酸盐在工农业生产、生活中具有广泛应用。
(1)某CuSO4溶液中混有少量FeSO4和Fe2(SO4)3杂质。
已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38、Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16、
Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
①为了除去杂质,通常是先加入H2O2再调节溶液pH,其中加入H2O2的作用是 ;与其他试剂相比,使用H2O2的优点是 (答出两点即可)。
②调节溶液pH,加入的物质是 (填化学式);控制溶液的pH≥ 即可除去杂质离子。
(2)如图是某温度下,将足量的BaSO4固体溶于一定量水中达到溶解平衡后,假定溶液体积不变的情况下,加入Na2CO3使c(C)增大过程中,溶液中c(Ba2+)和c(S)的变化曲线。根据图中的数据分析、计算下列各题。
①该温度下,BaSO4的Ksp= 。
②当c(C)大于 ml·L-1时开始有BaCO3沉淀生成;BaCO3的Ksp= 。
③图像中代表沉淀转化过程中c(Ba2+)随c(C)变化的曲线是 (填“MP”或“MN”);沉淀转化的离子方程式BaSO4(s)+C(aq)BaCO3(s)+S(aq),该反应的平衡常数K= 。
④向1 L Na2CO3溶液中加入足量BaSO4固体,假定溶液体积不变,当溶液中c(C)=1×10-3 ml·L-1时,溶解BaSO4的物质的量为 ml。
参考答案
课时规范练29 沉淀溶解平衡
1.A 解析 1mLAgNO3溶液与2滴相同浓度的NaCl溶液反应生成AgCl,Ag+远远过量,再向含有过量Ag+的溶液中滴加2滴相同浓度的KI溶液,有黄色沉淀生成,其反应原理为Ag++I-AgI↓,与Ksp无关,故A错误;AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),c(Cl-)不同,AgCl的溶解平衡移动程度不同,溶解的AgCl质量不同,则AgCl在不同浓度的盐酸中溶解度不同,但Ksp的大小只受温度的改变而改变,温度不变,Ksp不变,故B正确;组成类型相同的难溶电解质的溶度积Ksp越小,则溶解度越小,组成类型不同的难溶电解质无法通过溶度积Ksp来比较溶解度,故C正确;在AgBr与AgI的饱和溶液中,前者的c(Ag+)大于后者的c(Ag+),c(Br-)>c(I-),当将AgBr与AgI的饱和溶液等体积混合时,c(Br-)大于c(I-),再加入足量浓AgNO3溶液时,反应生成的AgBr沉淀多于AgI沉淀,故D正确。
2.D 解析 温度升高,KW增大,温度升高促进碳酸钠溶液水解,c(OH-)增大,A正确;加入碳酸钠溶液,把硫酸钙转化为碳酸钙:C(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+S(aq),B正确;因为碳酸钙与盐酸反应,而硫酸钙不与盐酸反应,所以在盐酸中碳酸钙的溶解度大于硫酸钙,C正确;根据C+CO2+H2O2HC可知,阴离子HC的浓度增大,D错误。
3.D 解析 KCl和硝酸银反应的化学方程式为KCl+AgNO3AgCl↓+KNO3,铬酸钾和硝酸银反应的化学方程式为K2CrO4+2AgNO3Ag2CrO4↓+2KNO3,根据反应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代表的是-lgc(Cl-)与V(AgNO3)的变化关系,故A正确;M点加入的硝酸银溶液体积是15mL,根据反应的化学方程式KCl+AgNO3AgCl↓+KNO3可知,生成0.001ml硝酸钾和0.001ml氯化银,剩余0.0005ml硝酸银,则c(N)>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(N)>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-),故B正确;N点纵坐标的数值是4.0,则Ag2CrO4在沉淀溶解平衡中c(Cr)=1.0×10-4.0ml·L-1,c(Ag+)=2.0×10-4.0ml·L-1,Ksp(Ag2CrO4)=c(Cr)·c2(Ag+)=1.0×10-4.0×(2.0×10-4.0)2=4.0×10-12.0,故C正确。
4.A 解析 反应的平衡常数K=,故A正确;化学组成相同的物质,溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀,则MnS的Ksp比CuS的Ksp大,故B错误;该反应达到平衡时各离子的浓度保持不变,但不一定相等,故C错误;Cu2+(aq)+S2-(aq)CuS(s)、Mn2+(aq)+S2-(aq)MnS(s),增大硫离子的浓度,平衡均正向移动,所以c(Cu2+)、c(Mn2+)均减小,故D错误。
5.D 解析 Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-),从图像上取一点-lgc(Cu2+)≈18.3时,-lgc(S2-)≈18.3,则c(Cu2+)=c(S2-)≈10-18.3ml·L-1,Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=10-36.6,数量级为10-37,故A正确;a点在溶解平衡曲线的右上方,横纵坐标数值大,则c(Cu2+)和c(S2-)较小,即未达到饱和,为不饱和溶液,故B正确;p点的溶液存在溶解平衡:ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq),加入少量Na2S固体,Na2S固体溶于水电离出S2-,S2-浓度增大,溶解平衡逆向移动,Zn2+的浓度减小,则-lgc(Zn2+)增大,-lgc(S2-)减小,由p向q方向移动,故C正确;该反应的平衡常数K=×
≈
=9.23×100.3<105(趋向完全时K>105),故D错误。
6.D 解析 废料(主要成分为Fe2O3、Cu2O及少量Ga2O3)加入氢氧化钠溶液,根据提示①镓(Ga)和铝同主族,具有相似的化学性质,Ga2O3与氢氧化钠溶液反应生成NaGaO2和H2O,滤液1中溶质为氢氧化钠和NaGaO2,滤渣1为Fe2O3、Cu2O,滤渣1中加入H2SO4和H2O2混合溶液,Cu2O被氧化为Cu2+,Fe2O3与H2SO4反应变成Fe3+,浸出液加氨水,生成沉淀氢氧化铁为滤渣2,滤液2中含有硫酸铜,系列操作得五水硫酸铜,滤渣2加盐酸溶解变成氯化铁溶液,经浓缩结晶得六水氯化铁晶体。A.根据上面分析可知,滤液1中溶质为氢氧化钠和NaGaO2,A正确;B.“酸浸氧化”中Cu2O中Cu的化合价由+1价升高为+2价,H2O2中O的化合价由-1价降低为-2价,根据化合价升降守恒和原子守恒,可得反应的离子方程式为Cu2O+H2O2+4H+2Cu2++3H2O,B正确;C.当金属阳离子(Fe3+)浓度为1.0×10-5ml·L-1,根据Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,c(OH-)=ml·L-1=1.0×10-11ml·L-1,根据pH=-lgc(H+)=-lg=-lg()=3,C正确;D.实验室中进行“浓缩结晶”操作属于蒸发浓缩、冷却结晶,所需的仪器有铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿和玻璃棒,硅酸盐仪器有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒,D错误。
7.A 解析 c始(OH-)=,c终(OH-)=,n=3时,=0.1,即=0.1,pH终-pH始=-lg=1。
8.C 解析 0.1ml·L-1H2S溶液用pH计测定其pH约为3.9,c(H+)=10-3.9ml·L-1,弱酸的第一步电离远远大于第二步电离,根据电离方程式H2SH++HS-,(H2S)==10-6.8,A正确;实验2中向溶液中通入SO2发生反应2H2S+SO23S↓+2H2O,氢硫酸消耗时溶液pH先增大,后亚硫酸过量,溶液pH减小,最终保持不变,B正确;实验3向溶液中加入的硫酸铜溶液和硫酸锰溶液的浓度和体积未知,不能说明发生沉淀转化,故不能说明Ksp(CuS)>Ksp(MnS),C错误;实验1中H2S溶液存在电荷守恒:c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),D正确。
9.BD 解析 由题干信息,M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq),M(OH)2(s)+2OH-(aq)M(OH(aq),随着pH增大,c(OH-)增大,则c(M2+)减小,c[M(OH]增大,即-lgc(M2+)增大,-lgc[M(OH]减小,因此曲线①代表-lgc(M2+)与pH的关系,曲线②代表
-lgc[M(OH]与pH的关系,A正确;由图像,pH=7.0时,-lgc(M2+)=3.0,则M(OH)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH-)=1×10-17,B错误;向c(M2+)=0.1ml·L-1的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,根据图像,pH=9.0时,c(M2+)、c[M(OH]均极小,则体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在,C正确;c[M(OH]=0.1ml·L-1的溶液中,pH≈14.5,则c(OH-)=100.5ml·L-1,加入等体积的0.4ml·L-1的HCl,溶液中OH-的浓度变为×(100.5-0.4)ml·L-1≈1.4ml·L-1,此时pH≈13.8,根据图中关系曲线,则体系中元素M仍主要以M(OH存在,D错误。
10.AC 解析 当c(Cu2+)=c(Fe3+)=10-5ml·L-1时,Cu(OH)2溶液中c(OH-)=ml·L-1=10-7.5ml·L-1,此时溶液pH=6.5,Fe(OH)3溶液中c(OH-)=ml·L-1=10-11ml·L-1,此时溶液pH=3,所以曲线a对应的是Fe(OH)3饱和溶液,A正确;据题图可知pH为4.5时Fe3+完全沉淀,而c(Cu2+)=ml·L-1=0.1ml·L-1,B错误;根据A项计算可知当c(Cu2+)≤10-5ml·L-1时,pH≥6.5,所以酸性溶液中Cu元素的存在形式可能为Cu2+或Cu(OH)2,C正确;X点和Y点的pH相同,而滴加NaOH溶液会使溶液碱性增强,pH变大,则不能实现X点到Y点的转化,D错误。
11.答案 (1)①将Fe2+氧化为Fe3+ 不引入其他杂质,对环境无污染(其他合理答案均可) ②CuO[或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等] 3.2
(2)①1.0×10-10 ②2.5×10-4 2.5×10-9
③MN 0.04 ④4×10-5
解析 (1)①由于Ksp[Fe(OH)2]、Ksp[Cu(OH)2]相差不大,则Fe(OH)2和Cu(OH)2的溶解度相差不大,故加入H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,便于形成Fe(OH)3沉淀。②调节溶液pH时,为不引入新杂质,可加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等。当Fe3+沉淀完全时,溶液中c(Fe3+)≤1×10-5ml·L-1,则有c(OH-)=ml·L-1≈1.6×10-11ml·L-1,c(H+)=ml·L-1=6.25×10-4ml·L-1,故溶液的pH=4-lg6.25≈3.2。
(2)①由图可知,c(C)=0时,c(Ba2+)=c(S)=1.0×10-5ml·L-1,则有Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(S)=1.0×10-5×1.0×10-5=1.0×10-10。②由图可知,当c(C)>2.5×10-4ml·L-1时,开始有BaCO3沉淀生成,图中c(C)=2.5×10-4ml·L-1时,c(Ba2+)=1.0×10-5ml·L-1,则有Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(C)=2.5×10-4×1.0×10-5=2.5×10-9。③BaSO4饱和溶液中存在溶解平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+S(aq),加入Na2CO3,Ba2+与C生成BaCO3沉淀,促使BaSO4的溶解平衡正向移动,溶液中c(S)增大,c(Ba2+)减小,则MP为c(S)的变化曲线,MN为c(Ba2+)的变化曲线。反应BaSO4(s)+C(aq)BaCO3(s)+S(aq)的平衡常数K==0.04。④当溶液中c(C)=1×10-3ml·L-1时,K==0.04,则有c(S)=0.04×10-3ml·L-1=4×10-5ml·L-1,故溶解BaSO4的物质的量为4×10-5ml·L-1×1L=4×10-5ml。
实验
实验操作及现象
1
用pH计测定其pH约为3.9
2
向溶液中通入SO2发生反应2H2S+SO23S↓+2H2O
3
向溶液中加入硫酸铜溶液,产生黑色沉淀,再加入硫酸锰溶液,沉淀量增加