2020版高三化学总复习课时规范练25难溶电解质的沉淀溶解平衡（含解析）苏教版.docx

课时规范练25难溶电解质的沉淀溶解平衡(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.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CuSC.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2.25 时,Ksp(BaSO4)=110-10,Ksp(BaCO3)=5.110-9。在该温度下,下列说法不正确的是()A.因为Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4),所以BaCO3不能作内服造影剂B.若误饮c(Ba2+)=1.010-5 molL-1溶液时,不会引起Ba2+中毒C.向同浓度Na2SO4和Na2CO3的混合液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出D.在BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中,c(SO42-)c(CO32-)=1513.已知常温下Ksp(AgCl)=1.610-10、Ksp(AgI)=2.010-16,下列说法中正确的是()A.含有大量Cl-的溶液中肯定不存在Ag+B.AgI悬浊液中加入少量KI粉末,平衡AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq)向左移动,溶液中离子的总浓度会减小C.AgCl悬浊液中逐渐加入KI固体至c(I-)=Ksp(AgI)Ksp(AgCl) molL-1时,AgCl开始向AgI沉淀转化D.向浓度均为0.01 molL-1的KCl和KI的混合溶液中滴加AgNO3溶液,当Cl-开始沉淀时,溶液中I-的浓度为1.2510-8 molL-14.25 时,Ksp(BaSO4)=110-10,Ksp(BaCO3)=2.610-9。该温度下,下列说法不正确的是()A.向同浓度的Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出B.向BaCO3的悬浊液中加入少量的新制氯水,c(Ba2+)增大C.BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中,c(SO42-)c(CO32-)=126D.向BaSO4的悬浊液中加入Na2CO3的浓溶液,BaSO4不可能转化为BaCO35.已知298 K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.610-12,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pH=13.0,则下列说法不正确的是()A.所得溶液中的c(H+)=1.010-13 molL-1B.加入Na2CO3固体,可能生成沉淀C.所加的烧碱溶液pH=13.0D.所得溶液中的c(Mg2+)=5.610-10 molL-16.(2018四川德阳模拟)25 时,KspMg(OH)2=5.6110-12,Ksp(MgF2)=7.4210-11。下列说法正确的是()A.25 时,固体Mg(OH)2在20 mL 0.01 molL-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 molL-1 NH4Cl溶液中的Ksp小B.25 时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大C.25 时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成MgF2D.25 时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大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pH7.73.76.5A.H2O2、ZnOB.氨水C.KMnO4、ZnCO3D.NaOH溶液8.(2018山东济南一模)常温下,将11.65 g BaSO4粉末置于盛有250 mL蒸馏水的烧杯中,然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽视溶液体积的变化)并充分搅拌,加入Na2CO3固体的过程中,溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示,下列说法中正确的是()A.相同温度时,Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)B.BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大C.若使0.05 mol BaSO4全部转化为BaCO3,至少要加入1.25 mol Na2CO3D.0.05 mol BaSO4恰好全部转化为BaCO3时,溶液中离子浓度大小为c(CO32-)c(SO42-)c(OH-)c(Ba2+)二、非选择题(本题共3个小题,共52分)9.(17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(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料。有关数据如下表所示:化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1710-1710-39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。10.(2019广西南宁高三月考)(17分)某含锰矿石的主要成分是MnO2,还含CaO、Al2O3、FeS杂质,由此矿石生产MnCO3的工艺流程如图所示:含锰矿石已知:相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如表所示:物质开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe(OH)32.73.7Al(OH)33.84.7Mn(OH)28.810.4Ca(OH)212常温下,Ksp(CaF2)=3.9510-11。回答下列问题:(1)酸溶时,是否能将稀硫酸换成浓盐酸(填“是”或“否”);操作的名称为。(2)取溶液加入KSCN溶液,溶液呈血红色,试写出酸溶过程中MnO2与FeS发生反应的离子方程式:。(3)调节溶液的pH时,pH的范围为;所用的物质X最好是(填字母)。A.盐酸B.NaOH溶液C.氨水D.MnCO3固体(4)滤渣为,滤渣为。(填化学式)(5)沉锰的化学方程式为。(6)沉锰后过滤得到固体MnCO3,设计实验方案验证MnCO3固体是否洗涤干净:。11.(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)6.51.54.2沉淀完全时的pH9.73.26.7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)42-(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)。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”)。课时规范练25难溶电解质的沉淀溶解平衡1.DKsp只与难溶电解质的性质和外界温度有关,故A、C正确;由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS),所以ZnS在一定条件下可转化为CuS,故B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错误。2.A因胃酸可与CO32-反应生成水和二氧化碳,使CO32-浓度降低,从而使平衡BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO32-(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(SO42-)=110-10,c(Ba2+)c(CO32-)=5.110-9,两式相比可得c(SO42-)c(CO32-)=151,D项正确。3.D根据沉淀溶解平衡可知,含有大量Cl-的溶液中可以存在少量的Ag+,A项错误;AgI悬浊液中加入少量KI粉末,平衡AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq)向左移动,但又引入了K+,所以溶液中离子的总浓度不会减小,B项错误;AgCl悬浊液中逐渐加入KI固体至c(I-)=Ksp(AgI)Ksp(AgCl) molL-1时,说明溶液中c(Cl-)是1 molL-1,不能说明AgCl开始向AgI沉淀转化,C项错误;向浓度均为0.01 molL-1的KCl和KI的混合溶液中滴加AgNO3溶液,当Cl-开始沉淀时,溶液中c(Ag+)为1.610-8 molL-1,此时溶液中c(I-)为2.010-161.610-8 molL-1=1.2510-8 molL-1,D项正确。4.D从BaSO4和BaCO3的Ksp看,BaSO4比BaCO3更难溶,故向同浓度Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出,A项正确;新制氯水中存在反应Cl2+H2OH+Cl-+HClO,由于H+CO32-HCO3-或2H+CO32-CO2+H2O,使BaCO3溶解平衡正向移动,故B项正确;两沉淀共存的溶液中c(SO42-)c(CO32-)=Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)=126,C项正确;当增大CO32-的浓度至c(Ba2+)c(CO32-)大于BaCO3的溶度积时,会出现BaSO4向BaCO3的转化,D项错误。5.CpH=13,则c(H+)=1.010-13 molL-1,A项正确;加入Na2CO3固体,当c(Mg2+)c(CO32-)Ksp(MgCO3)时可生成MgCO3沉淀,B项正确;因为向MgCl2溶液中加NaOH溶液后混合溶液的pH=13,所以所加NaOH溶液pH13,C项错误;溶液中的c(Mg2+)=5.610-1210-2 molL-1=5.610-10 molL-1,D项正确。6.DKsp不随浓度变化,只与温度有关,A错误;因KspMg(OH)2Ksp(MgF2),Mg(OH)2饱和溶液比MgF2饱和溶液中的c(Mg2+)小,B错误;二者Ksp接近,使用浓NaF溶液可以使Mg(OH)2转化为MgF2,C错误;NH4+结合OH-,使Mg(OH)2溶解平衡正向移动,c(Mg2+)增大,D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+未产生沉淀,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至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净的ZnSO4,A项正确。8.D在M点,存在BaSO4和BaCO3的溶解平衡,Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)c(SO42-)=110-5(110-5)=10-10,Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)c(CO32-)=110-5(2.510-4)=2.510-9,Ksp(BaSO4)c(SO42-)c(OH-)c(Ba2+),D项正确。9.答案 (1)0.0435(2)5.0pH7.1(3)Fe3+2.76Zn2+和Fe2+分离不开Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp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-)=Ksp(MnS)c(Mn2+)=2.810-130.02 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-)=110-33110-6=10-27 mol3L-3,c(OH-)=10-9 molL-1,pH=5.0,为了不使Mn2+沉淀,所以pH要小于7.1。(3)由Zn(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3的Ksp可分别计算出Zn2+、Fe2+、Fe3+完全沉淀时的pH为8、8、2.7。所以要除去Zn皮中的杂质铁,需先把Fe转化为Fe3+,再调节溶液pH=2.7使Fe3+恰好沉淀完全,再加碱至溶液pH=6时,Zn2+开始沉淀因c(Zn2+)=0.1 molL-1,所以c(Zn2+)c2(OH-)=10-17,得出对应pH=6。所以溶解金属时加H2O2的目的就是使Fe转化为Fe3+,否则Fe2+和Zn2+一起沉淀,无法分离出杂质。10.答案 (1)否过滤(2)2FeS+12H+3MnO22Fe3+2S+3Mn2+6H2O(3)4.7pH8.8D(4)Fe(OH)3、Al(OH)3CaF2(5)MnSO4+2NaHCO3MnCO3+Na2SO4+H2O+CO2(6)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀产生,则说明已经洗涤干净解析 锰矿石的主要成分是MnO2,还含CaO、Al2O3、FeS等杂质,加入稀硫酸高温酸溶,二氧化锰将硫化亚铁氧化成硫单质、Fe3+,同时氧化钙和氧化铝与稀硫酸反应,通过操作过滤得到S沉淀和含有Mn2+、Fe3+、Ca2+和Al3+的滤液;通过调节滤液的pH,将Al3+、Fe3+转化成Al(OH)3、Fe(OH)3,过滤后分离出Al(OH)3、Fe(OH)3,滤液中含有Ca2+和Mn2+,加入NaF后将Ca2+转化成CaF2沉淀,过滤后得到滤渣(CaF2沉淀)和滤液(主要含有硫酸锰),再加入碳酸氢钠,发生反应:MnSO4+2NaHCO3MnCO3+Na2SO4+H2O+CO2,从而获得MnCO3。(1)二氧化锰将与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,所以不能将稀硫酸换成浓盐酸;操作得到的是S单质的沉淀,将该物质分离的方法为过滤,操作的名称为过滤。(2)取溶液加入KSCN溶液,溶液呈现血红色,说明有Fe3+存在,所以在酸溶过程中FeS发生反应的离子方程式为2FeS+12H+3MnO22Fe3+2S+3Mn2+6H2O。(3)根据流程图,调节溶液的pH目的是除去Al3+、Fe3+,Mn2+不能生成沉淀,所以pH的范围为4.7pH8.8;由于不能引进杂质,则调节溶液的pH所用的物质X最好为MnCO3固体,选D。(4)调节溶液的pH目的是除去Al3+、Fe3+,铁离子和铝离子会完全生成氢氧化物沉淀,滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3;加入NaF后转化成CaF2沉淀,滤渣为CaF2。(5)滤液中含有硫酸锰,硫酸锰与碳酸氢钠溶液反应生成碳酸锰沉淀、硫酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:MnSO4+2NaHCO3MnCO3+Na2SO4+H2O+CO2。(6)根据流程图,滤液中含有SO42-,验证MnCO3固体是否洗涤干净,可以检验洗涤液中是否含有SO42-,方法是取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀产生,则说明已经洗涤干净。11.答案 (1)110-17(2)ZnO或Zn(OH)2Zn(3)H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O(4)2Zn2+4HCO3-Zn(OH)2ZnCO3+3CO2+H2O(NH4)2SO4(5)Zn(OH)2ZnCO32ZnO+CO