《2022年专题七第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年专题七第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡 .pdf（10页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、优秀学习资料欢迎下载第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡一、选择题1 Cu(OH)2在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡： Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq)，在常温下 Ksp21020。在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀，需要向0.02 mol L1的 CuSO4溶液中加入碱溶液来调整溶液的pH，使溶液的 pH 大于()。A2 B3 C4 D5 解析由 Kspc(Cu2) c2(OH)21020，若要使 0.02 mol L1的 Cu2沉淀，则需c(OH)1109，再根据水的离子积常数得，c(H)11014/c(OH)1105 mol L1，则 pH5。答案D 2将氨水滴加到盛有Ag
2、Cl 的试管中，至 AgCl 完全溶解。对上述过程，下列叙述或解释中正确的是 () A所得溶液中 c(Ag) c(Cl)Ksp(AgCl) B上述实验说明 Cl与 NH4间有很强的结合力C所得溶液中形成了难电离的物质D上述过程中 NH3 H2O 的电离常数增大解析若溶液中 c(Ag) c(Cl)Ksp(AgCl) ，则沉淀不溶解； NH4Cl 属于强电解质，易电离； NH3 H2O 的电离常数只与温度有关。答案C 3常温下， Ag2SO4、AgCl、AgI 的溶度积常数依次为：Ksp(Ag2SO4)7.7105 mol3 L3、Ksp(AgCl)1.81010mol2 L2、Ksp(AgI)8
3、.31017 mol2 L2。下列有关说法中，错误的是() A常温下， Ag2SO4、AgCl、AgI 在水中溶解能力依次减小B在 AgCl 饱和溶液中加入 NaI 固体，有 AgI 沉淀生成名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载CAg2SO4、AgCl、AgI 的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量浓度之比D在 Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有 Ag2SO4沉淀
4、析出解析因为 Ag2SO4、AgCl、AgI 的化学式不类似，故需要根据其溶度积常数计算出 c(Ag)，不难判断 A、B 正确， C 项错误。答案C 4电离常数 (Ka或 Kb)、溶度积常数 (Ksp)是判断物质性质的重要常数，下列关于这些常数的计算或运用正确的是()。A 某亚硫酸溶液 pH4.3， 若忽略二级电离， 则其一级电离常数K11.0108.60BKa(HCN)Ka(CH3COOH)，说明同浓度时氢氰酸的酸性比醋酸强CKsp(AgI) Ksp(AgCl) ，向 AgCl 悬浊液中加入 KI 溶液会出现黄色沉淀DKsp(AgCl) Ksp(AgOH)，说明 AgOH 和 AgCl 均不
5、溶于稀硝酸解析A 项缺少亚硫酸的浓度，无法计算其一级电离常数；B 项说明醋酸比氢氰酸易电离，醋酸的酸性强；C 项由 Ksp(AgI) Ksp(AgCl)，可知 AgI 的溶解性更小，根据沉淀转化的本质AgCl 会转化为溶解性更小的AgI；D 项数据只能说明 AgOH 和 AgCl 在水中的溶解性大小，而AgOH 易溶于稀硝酸。答案C 5已知 KspCu(OH)22.21020、KspFe(OH)34.01038，Cu2和 Fe3完全以氢氧化物沉淀时的pH 分别为： 6.7 和 3.2。现在向 pH0、浓度均为 0.04 mol L1的 Cu2、Fe3溶液中加入某一固体，以中和H调节 pH(设溶
6、液体积不变)，该过程中 Cu2、Fe3的浓度与 pH 关系正确的是()。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载解析由 KspCu(OH)22.21020、 KspFe(OH)34.01038， 浓度均为 0.04 mol L1的 Cu2和 Fe3溶液， Cu2开始沉淀时c(OH)Kspc Cu27.41010，pH 约为 4.8，Fe3开始沉淀时， c(OH)3Kspc Fe31
7、012，pH2。所以 pH2 时 Fe3开始沉淀，当全部沉淀时，pH 为 3.2。答案B 6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)，下列说法错误的是()。AMnS 的 Ksp比 CuS的 Ksp大B该反应达到平衡时c(Mn2)c(Cu2) C往平衡体系中加入少量CuSO4固体后， c(Mn2)变大D该反应的平衡常数KKspMnSKspCuS解析MnS 和 CuS是同类型物质，沉淀转化反应向溶度积更小的方向进行，因此 Ksp(MnS)Ksp(CuS)，A 项正确；该反应达到平衡时c(Mn2)、c(Cu2)保持不变，但不一定相等，
8、 B 项错误；往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，平衡向正反应方向移动，c(Mn2)变大， C 项正确；该反应的平衡常数K名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载c Mn2c Cu2c Mn2 c S2c Cu2 c S2KspMnSKspCuS，D 项正确。答案B 7已知： 25 时， KspMg(OH)25.611012，KspMgF27.421011。下列说法正确的是()。
9、A25 时，饱和 Mg(OH)2溶液与饱和 MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大B25 时，在 Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl 固体， c(Mg2)增大C 25 时， Mg(OH)2固体在 20 mL 0.01 mol L1氨水中的 Ksp比在 20 mL 0.01 mol L1 NH4Cl 溶液中的 Ksp小D25 时，在 Mg(OH)2的悬浊液加入 NaF 溶液后， Mg(OH)2不可能转化成为 MgF2解析A 项， 由于 Mg(OH)2的溶度积比 MgF2的溶度积小，故其电离出的 Mg2浓度要小一些，所以A 项错；B 项，NH4可以结合 Mg(OH)2电离出的 OH离子，从
10、而促使 Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动， c(Mg2)增大，B 项正确；C 项，Ksp仅与温度有关，故C 项错；D 项，虽 Mg(OH)2的 Ksp较小，但二者的 Ksp相近，当 c(F)较大时，仍会出现 Qcc(Mg2) c2(F)KspMgF2，从而生成 MgF2沉淀，故 D 错。答案B 二、非选择题8(1)已知在 25 时 KspMg(OH)23.21011，假设饱和 Mg(OH)2溶液的密度为 1 gmL1，试求 Mg(OH)2的溶解度为 _g 。(2)在 25 时，向 0.02 mol L1的 MgCl2溶液中加入 NaOH 固体，如要生成Mg(OH)2沉淀，应使溶液中的c(O
11、H)最小为 _molL1。(3)25 时，向浓度均为 0.02 mol L1的 MgCl2和 CuCl2混合溶液中逐滴加入NaOH 溶液，先生成 _沉淀(填化学式 )；当两种沉淀共存时，c Mg2c Cu2_。 已知 25 时 KspCu(OH)22.21020 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载解析(1)设 c(Mg2)为 x，则 c(OH)为 2x。由 KspMg(OH)
12、23.21011c(Mg2) c2(OH)x(2x)24x3， 解得 c(Mg2)2104mol L1， 则 1 L 溶液(即 1 L 水中)溶解 Mg(OH)2为 2104mol，即 1 000 g水中溶解 Mg(OH)2为：2104mol58 g mol11.16102 g，所以 Mg(OH)2的溶解度为 1.16103g。(2)当 c(Mg2) c2(OH)3.21011时开始生成 Mg(OH)2沉淀，则 c2(OH)3.21011c Mg21.6109，解得 c(OH)4105mol L1。(3)由于 KspCu(OH)2小于 KspMg(OH)2，所以离子的浓度商首先达到并大于Ksp
13、Cu(OH)2的数值而先沉淀；当两种沉淀共存时，此时的溶液对Mg(OH)2和 Cu(OH)2而言都是饱和的， OH、Mg2、Cu2同时满足 KspCu(OH)2和KspMg(OH)2的关系， 因为它们都在同一溶液中， KspCu(OH)2和 KspMg(OH)2的关系式中 c(OH)应相等，所以c Mg2c Cu2c Mg2 c2OHc Cu2 c2OHKspMg OH2KspCu OH21.45109。答案(1)1.16103(2)4105(3)Cu(OH)21.45109(5)Cl1.67105 mol L19以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉
14、降法处理含砷废水，相关数据如下表。难溶物KspCa3(AsO4)26.81019AlAsO41.61016FeAsO45.71021表 1几种砷酸盐的 Ksp名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载污染物H2SO4As 浓度28.42 g L11.6 g L1排放标准pH69 0.5 mgL1表 2工厂污染物排放浓度及允许排放标准回答以下问题：(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质
15、的量浓度c(H2SO4)_molL1。(2)写出难溶物 Ca3(AsO4)2的 Ksp表达式：KspCa3(AsO4)2_，若混合溶液中Al3、Fe3的浓度均为 1.0104mol L1，c(AsO34)的最大是 _mol L1。(3)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降，可投入MnO2先 将 其 氧 化 成 五 价 砷 (H3AsO4弱 酸 ) ， 写 出 该 反 应 的 离 子 方 程 式_。(4)在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH 到 2，再投入生石灰将 pH 调节到 8 左右使五价砷以 Ca3(AsO4)2形式沉降。将 pH 调节到2 时废水
16、中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为_ ；Ca3(AsO4)2在 pH 调节到 8 左右才开始沉淀的原因为_。答 案(1)0.29(2)c3(Ca2) c2(AsO34)5.71017(3)2H MnO2H3AsO3=H3AsO4Mn2H2O(4)CaSO4H3AsO4是弱酸，当溶液中pH 调节到 8 左右时 AsO34浓度增大， Ca3(AsO4)2开始沉淀10金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH 下的溶解度S/(mol L1)如图所示。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - -
17、- - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载(1)pH3 时溶液中铜元素的主要存在形式是_。(2)若要除去 CuCl2溶液中的少量 Fe3，应该控制溶液的pH_。A1B4 左右C6 (3)在 Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2杂质，_(填“能”或“不能” )通过调节溶液 pH 的方法来除去，理由是 _ 。(4)要使氢氧化铜沉淀溶解， 除了加入酸之外，还可以加入氨水生成 Cu(NH3)42，写出反应的离子方程式：_ 。(5)已知一些难溶物的溶度积常数
18、如下表。物质FeS MnS CuS PbS HgS ZnS Ksp6.310182.510131.310353.410226.410331.61024为除去某工业废水中含有的Cu2、Pb2、Hg2杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的 _(填选项)。ANaOHBFeSCNa2S 解析(1)由图可知，在pH3 时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀，铜元素以Cu2形式存在。 (2)要除去 Fe3的同时必须保证Cu2不能沉淀，因此pH 应保持在 4 左右。 (3)从图示关系可看出， Co2和 Ni2沉淀的 pH 范围相差太小，因此不能通过调控pH 而达到分离的目的。 (4)Cu(OH)2(s)Cu2(a
19、q)2OH(aq)，加入氨水后生成难电离的Cu(NH3)42，促进 Cu(OH)2的溶解。 (5)要名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不会引入其他重金属离子。答案(1)Cu2(2)B (3)不能Co2和 Ni2沉淀的 pH 范围相差太小(4)Cu(OH)24NH3 H2O=Cu(
20、NH3)422OH4H2O(5)B 11难溶性杂卤石 (K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：K2SO4 MgSO4 2CaSO4 2H2O(s)2Ca22KMg24SO242H2O 为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：(1)滤渣主要成分有 _和_以及未溶杂卤石。(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K的原因：_。(3)“除杂”环节中，先加入 _溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入_溶液调滤液 pH 至中性。(4)不同温度下， K的浸出浓度与溶浸时间的关系见下图，由图可得，随着温度升高
21、，_；_。(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4(s)CO23CaCO3(s)SO24名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载已知 298 K 时，Ksp(CaCO3)2.80109，Ksp(CaSO4)4.90105， 求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字 )。解析解题时，要依据制备K2SO4的工艺流程，结合物质的分离与提纯的原则进行分
22、析。(1)杂卤石中加入 Ca(OH)2溶液， Mg2与 OH结合生成 Mg(OH)2沉淀，CaSO4微溶于水，过滤后，滤渣中含有Mg(OH)2、CaSO4及未溶解的杂卤石。(2)加入 Ca(OH)2溶液， Mg2与 OH结合生成 Mg(OH)2沉淀，使 c(Mg2)减小，杂卤石的溶解平衡正向移动，同时c(Ca2)与 c(SO24)均增大，从而析出CaSO4沉淀， K留在滤液中。(3)滤液中含有 Ca2、OH，可先加入过量 K2CO3溶液，除去 Ca2，过滤后，再加入稀 H2SO4调节溶液的 pH 至中性。(4)溶浸平衡向右移动； K的溶浸速率增大。(5)CaSO4(s)CO23CaCO3(s)
23、SO24的平衡常数 Kc SO24c CO23。CaCO3(s)、CaSO4(s) 分 别 存 在 溶 解 平 衡 ： CaCO3(s)Ca2(aq) CO23(aq) ，CaSO4(s)Ca2(aq)SO24(aq)，则有Ksp(CaCO3)c(Ca2) c(CO23)2.80109，Ksp(CaSO4)c(Ca2) c(SO24)4.90105，那么 Kc SO24c CO23KspCaSO4c Ca2KspCaCO3c Ca2KspCaSO4KspCaCO34.901052.801091.75104。答案(1)Mg(OH)2CaSO4(2)加入 Ca(OH)2溶液，Mg2与 OH结合生成
24、 Mg(OH)2沉淀，Mg2浓度减小，名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载平衡正向移动， K增多(3)K2CO3H2SO4(4)溶浸平衡向右移动K的溶浸速率增大(5)CaSO4(s) CO23CaCO3(s) SO24的 平 衡 常 数K c SO24c CO23， 据Ksp(CaSO4)、Ksp(CaCO3)可知， c(SO24)KspCaSO4c Ca2，c(CO23)KspCaCO3c Ca2，则有 Kc SO24c CO23KspCaSO4KspCaCO34.901052.801091.75104。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -