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1、考点规范练 25 难溶电解质的溶解平衡(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2017 山西孝义三模)向含 MgCl2和 CuCl2的混合溶液中逐滴加入 0.1 molL-1的 NaOH溶液,沉淀的质量(m)与加入 NaOH溶液体积(V)的关系如图所示,已知V2=3V1,下列说法正确的是()A.原溶液中 MgCl2和 CuCl2的物质的量浓度相等 B.该实验不能证明 Cu(OH)2的Ksp比 Mg(OH)2的Ksp小 C.水的电离程度:ABC D.若向 Mg(OH)2悬浊液中加入 CuCl2溶液,
2、一定会有 Cu(OH)2生成 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:0.1 molL-1 AgNO3溶液和 0.1 molL-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;向滤液 b 中滴加 0.1 molL-1KI 溶液,出现浑浊;向沉淀 c 中滴加 0.1 molL-1KI 溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是()A.
3、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.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.已知Ksp(AgCl)=1.5610-10,Ksp(AgBr)=7.710-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12。某溶液中含有 Cl-、Br-和 Cr,浓度均为 0.010 molL-1,向该溶液中逐滴加入 0.010 molL-1 的 AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()A.Cl-、Br-、Cr B.Cr、Br-、Cl-C.Br-、Cl-、Cr D.Br-、Cr、Cl
4、-5.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A.加入 Na2SO4可以使溶液由A点变到C点 B.通过蒸发可以使溶液由D点变到C点 C.B点无 BaSO4沉淀生成 D.A点对应的Ksp大于C点对应的Ksp 6.已知t 时的Ksp(AgCl)=1.610-10,Ksp(AgBr)=7.810-13;在t 时,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A.t 时,Ksp(Ag2CrO4)=110-9 B.t 时,在饱和 Ag2CrO4溶液中加入 AgNO3可使溶液由Z点到X点 C.t 时,溶解度的大小顺序为 AgClAg2CrO4AgBr
5、 D.t 时,取一定量的 KCl 和 KBr 的混合溶液,向其中滴加 AgNO3溶液,当 AgCl 开始沉淀时,7.下表是 Fe2+、Fe3+、Zn2+被 OH-完全沉淀时溶液的 pH。已知 Zn2+开始沉淀的 pH=5.4。某硫酸锌酸性溶液中含有少量 Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的 ZnSO4,应加入的试剂是()金属离子 Fe2+Fe3+Zn2+完全沉淀时的 pH 7.7 3.7 6.5 A.H2O2、ZnO B.氨水 C.KMnO4、ZnCO3 D.NaOH溶液 8.已知Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=1.010-16。下列说法错误的是()A.AgCl 不溶于
6、水,不能转化为 AgI B.在含有浓度均为 0.001 molL-1的 Cl-、I-的溶液中缓慢加入 AgNO3稀溶液,首先析出 AgI 沉淀 C.AgI 比 AgCl 更难溶于水,所以,AgCl 可以转化为 AgI D.常温下,AgCl 若要在 NaI 溶液中开始转化为 AgI,则 NaI 的浓度必须不低于10-11 molL-1 9.25 时,Ksp(BaSO4)=110-10,Ksp(BaCO3)=2.610-9。该温度下,下列说法不正确的是()A.同浓度的 Na2SO4和 Na2CO3混合溶液中滴加 BaCl2溶液,BaSO4先析出 B.BaCO3悬浊液中加入少量的新制氯水,c(Ba2
7、+)增大 C.BaSO4和 BaCO3共存的悬浊液中,D.BaSO4悬浊液中加入 Na2CO3浓溶液,BaSO4不可能转化为 BaCO3 10.往含 I-和 Cl-的稀溶液中逐滴加入 AgNO3溶液,产生沉淀的质量m(沉淀)与加入 AgNO3溶液的体积V(AgNO3溶液)的关系如图所示。已知:Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=1.510-16,则原溶液中的比值为()A.B.C.D.二、非选择题(本题共 3 个小题,共 50 分)11.(16 分)(1)25,在 0.10 molL-1 H2S 溶液中,通入 HCl 气体或加入 NaOH固体以调节溶液 pH,溶液 pH 与c
8、(S2-)关系如下图(忽略溶液体积的变化、H2S 的挥发)。pH=13 时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=molL-1。某溶液含 0.020 molL-1 Mn2+、0.10 molL-1 H2S,当溶液 pH=时,Mn2+开始沉淀。已知:Ksp(MnS)=2.810-13 (2)已知:KspAl(OH)3=110-33,KspFe(OH)3=310-39,pH=7.1 时 Mn(OH)2开始沉淀。室温下,除去MnSO4溶液中的 Fe3+、Al3+(使其浓度均小于 110-6 molL-1),需调节溶液 pH 范围为。(3)酸性锌锰干电池是一种一次性电池。回收处理该废电池可得到多种化工原
9、料。有关数据如下表所示:化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp近似值 10-17 10-17 10-39 用废电池的锌皮制备 ZnSO47H2O 的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和 H2O2溶解,铁变为 ,加碱调节至 pH 为 时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于 110-5 molL-1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至 pH 为 时,锌开始沉淀(假定 Zn2+浓度为 0.1 molL-1)。若上述过程不加 H2O2后果是 ,原因是 。12.(2017 河北邯郸二模)(16 分)(1)如果用 100 mL 1.5 molL-1的 NaOH 溶液
10、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=2.810-9。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(CaSO42H2O)。写出该反应的化学方程式:。某纯碱溶液的浓度为 210-4 molL-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。13.(18 分)某研究小组从一含锌废渣(质量百分组成:40.5%ZnO、19.5%CuO、5.7%FeO、7.3%Fe2O3,其余为
11、SiO2)中回收锌和铜,设计以工业废酸(含 15%的 H2SO4)为酸浸液的方案,其流程如图(部分条件略)。已知:碱式碳酸锌的化学式为 Zn(OH)2ZnCO3。部分离子以氢氧化物形式开始沉淀和沉淀完全时的 pH 如下表:离子 Fe2+Fe3+Cu2+开始沉淀时的 pH(初始浓度为 1.0 molL-1)6.5 1.5 4.2 沉淀完全时的 pH 9.7 3.2 6.7 请回答下列问题:(1)常温下二价锌在水溶液中的存在形式与 pH 的关系如图,横坐标为溶液的 pH,纵坐标为 Zn2+或Zn(OH(配离子)物质的量浓度的对数(假设 Zn2+浓度为 10-5 molL-1时,Zn2+已沉淀完全)
12、。利用图中数据计算:KspZn(OH)2=。(2)写出试剂 a、b 的化学式:a ;b 。(3)写出加入 H2O2后发生反应的离子方程式:。(4)写出沉锌过程中反应的离子方程式:,沉锌后溶液中主要溶质的化学式是 。(5)将碱式碳酸锌加热分解可得到具有催化性能的活性氧化锌,可用于催化尿素与甲醇合成碳酸二甲酯(DMC)的反应。写出碱式碳酸锌受热分解的化学方程式:。(6)利用氯化锌溶液与碳酸钠溶液反应制得的碳酸锌中混有碱式碳酸锌,某同学取一定质量的该固体,灼烧至恒重,能否通过固体质量的减少量来确定固体的成分?(填“能”或“否”)。参考答案 考点规范练 25 难溶电解质的溶解平衡 1.C 据图像可知,
13、0V1时生成蓝色沉淀 Cu(OH)2,V1V2生成的沉淀为 Mg(OH)2。V2=3V1,说明nMg(OH)2=2nCu(OH)2,原溶液中 MgCl2和 CuCl2的物质的量浓度不相等,A 错误;CuCl2的物质的量浓度小且首先沉淀铜离子说明 Cu(OH)2的Ksp比 Mg(OH)2的Ksp小,B 错误;A点时溶质为 NaCl和MgCl2,B点时为 NaCl,C点时为 NaCl和 NaOH,镁离子水解促进水的电离,NaOH抑制水的电离,NaCl对水的电离无影响,C 正确;要想生成沉淀,必须满足QcKsp,铜离子浓度大小未知,无法判断是否生成沉淀,D 错误。2.A 因胃酸可与 C反应生成水和二
14、氧化碳,使 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,Ba2+有毒,不能作内服造影剂,与Ksp大小无关,A 项错误;c(Ba2+)=1.010-5 molL-1的溶液中 Ba2+浓度很小,不会引起 Ba2+中毒,B 项正确;BaSO4和 BaCO3是同类型的难溶强电解质,BaSO4溶度积常数小,因此向同浓度的 Na2SO4和 Na2CO3混合溶液中加入 BaCl2时,先生成的沉淀是 BaSO4,C 项正确;BaSO4和 BaCO3共存的悬浊液中 Ba2+浓度一定,则由c(Ba2+)c(S)=110-10,c(Ba2+)c(C)=5.
15、110-9,两式相比可得c(S)c(C)=151,D 项正确。3.B 由及沉淀溶解平衡 AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)可知 A 项正确、B 项错误;由及难溶沉淀可以转化为更难溶沉淀可知 C、D 项正确。4.C 因为溶液中 Cl-、Br-、Cr 浓度相同,假设滴加 AgNO3溶液的过程中混合液中 Cl-、Br-、Cr浓度不变,均为 0.010 molL-1,则开始生成 AgCl、AgBr、Ag2CrO4沉淀时溶液中c(Ag+)浓度分别为1.5610-8 molL-1、7.710-11 molL-1、3.010-5 molL-1,所以首先沉淀的是 AgBr,最后沉淀的是 Ag2CrO
16、4。5.A BaSO4在水中存在着溶解平衡,A、C点在平衡曲线上,加入 Na2SO4,会增大c(S),平衡左移,c(Ba2+)降低,故 A 项正确;D点时溶液不饱和,蒸发溶剂水,c(S)、c(Ba2+)均增大,故 B 项错误;B点表示QcKsp,溶液过饱和,有沉淀析出,故 C 项错误;Ksp是一常数,温度不变,Ksp不变,在曲线上的任意一点Ksp都相等,故 D 项错误。6.D t 时,Ksp(Ag2CrO4)=(10-3)210-6=110-12,A 项错误;在饱和 Ag2CrO4溶液中加入 AgNO3可使溶液由Z点到Y点,处于饱和状态,不能由Z点到X点,B 项错误;由Ksp可以计算 AgCl
17、、Ag2CrO4、AgBr在水中c(Ag+)的数量级是 10-5、10-3、10-6.5,故溶解度的大小顺序为 Ag2CrO4AgClAgBr,C项错误;t 时,取一定量的 KCl和 KBr的混合溶液,向其中滴加 AgNO3溶液,当 AgCl 开始沉淀时,AgBr已经沉淀,D 项正确。7.A 加氨水、KMnO4、NaOH都会引入杂质离子,故 B、C、D 项错误;Fe3+沉淀完全时溶液的 pH=3.7,此时 Zn2+未沉淀,故应向酸性溶液中加入 H2O2,将 Fe2+氧化成 Fe3+,再加入 ZnO调节溶液的 pH=3.7,使Fe3+全部转化为 Fe(OH)3沉淀,并过滤除去,蒸发结晶即可得到纯
18、净的 ZnSO4,A 项正确。8.A AgCl 在水中存在溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),溶液中只要c(I-)c(Ag+)Ksp(AgI)即有 AgI 沉淀析出,A 项错误;因为Ksp(AgI)Ksp(AgCl),在含有浓度均为 0.001 molL-1的 Cl-、I-的溶液中缓慢加入 AgNO3稀溶液,首先析出 AgI 沉淀,B 项正确;Ksp(AgI)Ksp(AgCl),AgI比 AgCl 更难溶于水,所以,AgCl可以转化为 AgI,C 项正确;因为 AgCl 在水中c(Ag+)=molL-1=10-5 molL-1,当Qc(AgI)Ksp(AgI)时即有 AgI
19、 沉淀生成,c(I-)c(Ag+)1.010-16,故c(I-)10-11 molL-1,D 项正确。9.D Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)就可以形成碳酸钡沉淀,所以 BaSO4悬浊液中加入 Na2CO3浓溶液,BaSO4有可能转化为 BaCO3,D 项不正确。10.C 由 AgCl、AgI的Ksp可知 I-先转化为沉淀,消耗 AgNO3溶液的体积为V1时沉淀完全;然后 Cl-再沉淀,消耗 AgNO3溶液的体积为(V2-V1),故原溶液中,。11.答案(1)0.043 5(2)5.0pH7.1(3)Fe3+2.7 6 Zn2+和 Fe2+分离不开 Fe(OH)2和 Zn(OH)2的K
20、sp相近 解析(1)根据物料守恒:c(S2-)+c(H2S)+c(HS-)=0.10 molL-1,故c(H2S)+c(HS-)=0.10 molL-1-c(S2-)=0.10 molL-1-5.710-2 molL-1=0.043 molL-1。要使 Mn2+沉淀,需要的c(S2-)最小值为:c(S2-)=molL-1=1.410-11 molL-1,再对照图像找出 pH=5。(2)由 Al(OH)3和 Fe(OH)3的Ksp知,使 Al3+完全沉淀时,Fe3+肯定已完全沉淀。KspAl(OH)3=c(Al3+)c3(OH-),c3(OH-)=mol3L-3=10-27 mol3L-3,c(
21、OH-)=10-9 molL-1,pH=5.0,为了不使 Mn2+沉淀,所以 pHc(HC)c(C)c(OH-)c(H+)(2)2CaCO3+2SO2+O2+4H2O2(CaSO42H2O)+2CO2 5.610-5 molL-1 解析(1)标准状况下,2.24 L CO2的物质的量为=0.1 mol,100 mL 1.5 molL-1NaOH溶液中含有 0.15 mol NaOH,二者发生反应 2CO2+3NaOHNa2CO3+NaHCO3+H2O 生成等浓度的 Na2CO3、NaHCO3,HC、C部分水解,溶液呈碱性,则c(OH-)c(H+),由于 C水解程度大于 HC 且 C水解生成 H
22、C,故c(HC)c(C),反应后溶液中的离子浓度大小为c(Na+)c(HC)c(C)c(OH-)c(H+)。(2)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(CaSO42H2O)和二氧化碳,其反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O2+4H2O2(CaSO42H2O)+2CO2。Na2CO3溶液的浓度为 210-4 molL-1,等体积混合后溶液中c(C)=110-4 molL-1,根据Ksp=c(C)c(Ca2+)=2.810-9可知,c(Ca2+)=molL-1=2.810-5 molL-1,原 CaCl2溶液的最小浓度为混合溶
23、液中c(Ca2+)的 2 倍,故原 CaCl2溶液的最小浓度为 5.610-5 molL-1。13.答案(1)110-17(2)ZnO 或 Zn(OH)2 Zn(3)H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O(4)2Zn2+4HCZn(OH)2ZnCO3+3CO2+H2O(NH4)2SO4(5)Zn(OH)2ZnCO32ZnO+CO2+H2O(6)能 解析 含锌废渣中有 ZnO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2,向含锌废渣中加入工业废酸(含 15%的 H2SO4),发生反应生成 ZnSO4、CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3。根据表格提供的信息,调 pH 的目的是沉淀 Fe3+,
24、但不能引入新的杂质,所以加入试剂 ZnO 或 Zn(OH)2来调节 pH,由于溶液中 Fe2+完全沉淀的 pH 较大,需要用 H2O2将 Fe2+氧化成 Fe3+。过滤得到的滤液是 ZnSO4、CuSO4的混合溶液,为了得到 Cu,所以需要加入Zn,发生置换反应 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu,过滤,滤液是 ZnSO4溶液,然后用碳酸氢铵溶液沉锌。(1)根据题图所示,lg c=-3.0,pH=7.0时形成 Zn(OH)2沉淀,此时c(Zn2+)=10-3 molL-1,c(OH-)=10-7 molL-1,KspZn(OH)2=10-3(10-7)2=110-17。(2)根据上述流程分析,试
25、剂 a 为 ZnO 或 Zn(OH)2;试剂 b 为 Zn。(3)H2O2具有氧化性,能将 Fe2+氧化成 Fe3+,自身被还原成水,根据电荷守恒和原子守恒配平,所以加入H2O2后发生反应的离子方程式为 H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O。(4)沉锌过程中是硫酸锌与碳酸氢铵反应生成 Zn(OH)2ZnCO3沉淀、CO2、H2O 和(NH4)2SO4,所以离子方程式为 2Zn2+4HCZn(OH)2ZnCO3+3CO2+H2O;沉锌后溶液中主要溶质的化学式是(NH4)2SO4。(5)碱式碳酸锌加热分解可得到 ZnO、CO2和 H2O,则碱式碳酸锌受热分解的化学方程式为Zn(OH)2ZnCO32ZnO+CO2+H2O。(6)由于碳酸锌和碱式碳酸锌受热均能分解生成氧化锌,固体质量都发生变化,所以该同学取一定质量的固体,灼烧至恒重,能通过固体质量的减少量来确定该固体的成分。