2023版高考化学一轮总复习第8章物质在水溶液中的行为第4节沉淀溶解平衡课后分层训练鲁科版

PAGEPAGE2沉淀溶解平衡A组专项根底达标(建议用时：30分钟)1．以下说法正确的选项是()【导学号：99682283】①难溶电解质到达沉淀溶解平衡时，溶液中各种离子的溶解(或沉淀)速率都相等②难溶电解质到达沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动③向Na2SO4溶液中参加过量的BaCl2溶液，那么SOeq\o\al(2－,4)沉淀完全，溶液中只含Ba2＋、Na＋和Cl－，不含SOeq\o\al(2－,4)④Ksp小的物质其溶解能力一定比Ksp大的物质的溶解能力小⑤为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀⑥洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好A．①②③ B．①②③④⑤⑥C．⑤ D．①⑤⑥C[①中不同离子的溶解或沉淀速率可能不相等；②中加难溶电解质，平衡不移动；③中沉淀完全只是离子浓度很小，不是没有；④假设物质的组成不同，那么不能根据Ksp的大小确定溶解能力；⑥中沉淀洗涤次数越多，溶解越多。]2．在BaSO4饱和溶液中，参加Na2SO4(s)，达平衡时()A．[Ba2＋]＝[SOeq\o\al(2－,4)]B．[Ba2＋]＝[SOeq\o\al(2－,4)]＝[Ksp(BaSO4)]eq\f(1,2)C．[Ba2＋]≠[SOeq\o\al(2－,4)]，[Ba2＋][SOeq\o\al(2－,4)]＝Ksp(BaSO4)D．[Ba2＋]≠[SOeq\o\al(2－,4)]，[Ba2＋][SOeq\o\al(2－,4)]≠Ksp(BaSO4)C[参加Na2SO4(s)后，[SOeq\o\al(2－,4)]增大，溶解平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)逆向移动，[Ba2＋]减小，Ksp只受温度影响，温度不变，Ksp不变。]3.(2022·西安质检)在如下图曲线中，前半支表示芒硝(Na2SO4·10H2O)的溶解度曲线，后半支表示硫酸钠的溶解度曲线，那么以下说法错误的选项是()A．T℃时Na2SO4在B点的溶解度大于在C点的溶解度B．A点表示Na2SO4溶液尚未到达饱和，但是降温或参加Na2SO4·10H2O都能使其到达饱和C．在C点时降低温度或升高温度都可以使Na2SO4溶液变浑浊D．在T℃时配制Na2SO4的饱和溶液，降温至0℃A[A项犯概念错误，将溶解度与实际溶解溶质的质量混淆。B项可以A点作x轴的平行线或垂直线，均可以与溶解度曲线的前半局部相交，故可以使用降低温度或添加溶质的方法到达饱和状态。同样方法以C点作x轴的平行线，将与溶解度曲线前半局部和后半局部都相交，所以C选项正确。D选项T℃时配制Na2SO4的饱和溶液，降低温度至0℃时，Na2SO4饱和溶液将析出晶体，所以将有芒硝析出。]4.溴酸银的溶解是吸热过程，在不同温度条件下，溴酸银的溶解平衡曲线如下图，以下说法正确的选项是()A．T1>T2B．参加AgNO3固体，可从a点变到c点C．a点和b点的Ksp相等D．c点时，在T1、T2两个温度条件下均有固体析出C[A项，由于溴酸银溶解时吸热，故温度升高，溶度积增大，那么T1<T2，错误；B项，参加AgNO3固体后，溶液中Ag＋浓度增大，错误；C项，a、b两点所处温度相同，溶度积常数相等，正确；D项，温度为T1时，c点析出固体，而温度为T2时，溶液未到达饱和，故无固体析出，错误。]5．25℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10mol2·L－2，Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9mol2·L－2。该温度下，以下说法不正确的选项是()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的悬浊液中参加少量的新制氯水，c(Ba2＋)增大C．BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中，eq\f([SO\o\al(2－,4)],[CO\o\al(2－,3)])＝eq\f(1,26)D．向BaSO4的悬浊液中参加Na2CO3的浓溶液，BaSO4不可能转化为BaCO3D[从BaSO4和BaCO3沉淀的Ksp看，BaSO4比BaCO3更难溶，故BaSO4先析出，A项正确；新制氯水中存在反响Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，能够溶解BaCO3，B项正确；两沉淀共存的溶液中eq\f([SO\o\al(2－,4)],[CO\o\al(2－,3)])＝eq\f(KspBaSO4,KspBaCO3)＝eq\f(1,26)，C项正确；增大COeq\o\al(2－,3)的浓度，c(Ba2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))大于BaCO3的溶度积，BaSO4可能向BaCO3转化，D项错误。]6．(2022·贵阳监测)下表是Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋被OH－完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质，为制得纯洁的ZnSO4，应参加的试剂是()金属离子Fe2＋Fe3＋Zn2＋完全沉淀时的pH7.72.76.5A.H2O2、ZnO B．氨水C．KMnO4、ZnCO3 D．NaOH溶液A[要使Fe2＋和Fe3＋全部除去，由题给信息可知，需将Fe2＋全部氧化成Fe3＋，再调节溶液pH范围为2.7≤pH<6.5，即可将Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀，且保证Zn2＋不沉淀。氧化Fe2＋时不能引入新的杂质，只能用H2O2，调pH时也不能引入新的杂质，用ZnO能促进Fe3＋的水解。7．(2022·长春四校联考)不同温度下，AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图，曲线Ⅰ、Ⅱ对应的温度分别是T1、T2。T1温度下Ksp(AgCl)＝1.6×10－9mol2·L－2，以下说法正确的选项是()【导学号：99682284】A．T1>T2B．a＝4.0×10－5C．B点溶液温度变为T1时，溶液中Cl－的浓度不变D．T2时饱和AgCl溶液中，[Ag＋]、[Cl－]可能分别为2.0×10－5mol·L－1、4.0×10－5mol·L－1B[AgCl的溶解为吸热过程，温度升高溶度积增大，溶液中离子浓度增大，所以曲线Ⅰ对应的温度T1低于曲线Ⅱ对应的温度T2，A错误。T1时Ksp(AgCl)＝1.6×10－9mol2·L－2＝a2，那么a＝4.0×10－5，B正确。B点溶液温度降至T1时将析出AgCl沉淀，溶液中[Ag＋]、[Cl－]减小，C错误。T1温度下Ksp(AgCl)＝1.6×10－9mol2·L－2，那么T2温度下Ksp(AgCl)>1.6×10－9mol2·L－2，由于[Ag＋][Cl－]＝2.0×10－5mol·L－1×4.0×10－5mol·L－1＝8.0×10－10mol2·L－2，故D错误。]8．(2022·太原质检)AgI为黄色沉淀，AgCl为白色沉淀。25℃时，AgI固体溶于水形成的饱和溶液中c(Ag＋)＝1.22×10－8mol·L－1，AgCl固体溶于水形成的饱和溶液中c(Ag＋)＝1.30×10－5mol·L－1。假设在5mL含有KCl和KI浓度均为0.01mol·L－1的混合溶液中，滴加8mL0.01mol·L－1的AgNO3溶液，那么以下表达中不正确的选项是()【导学号：99682285】A．溶液中所含溶质的离子浓度大小关系为[NOeq\o\al(－,3)]>[K＋]>[Cl－]>[I－]>[Ag＋]B．溶液中先产生AgI沉淀C．AgCl的溶度积常数Ksp的数值为1.69×10－10D．假设在AgCl悬浊液中滴加KI溶液，白色沉淀可能转变成黄色沉淀A[根据题意可得出25℃时，Ksp(AgCl)＝1.30×10－5mol·L－1×1.30×10－5mol·L－1＝1.69×10－10mol2·L－2，Ksp(AgI)＝1.22×10－8mol·L－1×1.22×10－8mol·L－1≈1.49×10－16mol2·L－29．(2022·南昌模拟)一定温度下，有以下难溶电解质的相关数据：物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp/258.0×10－16mol3·L－32.2×10－20mol3·L－34.0×10－38mol4·L－4完全沉淀时的pH范围≥9.6≥6.43～4对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法，不正确的选项是()A．向该混合溶液中加过量铁粉，能观察到红色固体析出B．向该混合溶液中逐滴参加NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀C．该混合溶液中[SOeq\o\al(2－,4)]∶{[Cu2＋]＋[Fe2＋]＋[Fe3＋]}>5∶4D．向该混合溶液中参加适量氯水，并调pH至3～4后过滤，能得到纯洁的CuSO4溶液D[参加过量铁粉，发生反响：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，有Cu析出，A项正确；对于M(OH)n，开始产生沉淀时，[OH－]＝eq\r(n,\f(Ksp,cMn＋))，根据所给物质的Ksp数据，可以判断产生Fe(OH)3时所需[OH－]最小，因此先产生Fe(OH)3沉淀，B项正确；假设各物质的物质的量均为a，那么n(SOeq\o\al(2－,4))＝5a，由于三种金属离子均发生水解反响，溶液中n(Cu2＋)＋n(Fe2＋)＋n(Fe3＋)<4a，那么[SOeq\o\al(2－,4)]∶{[Cu2＋]＋[Fe2＋]＋[Fe3＋]}>5∶4，C项正确；向混合溶液中参加适量氯水，Fe2＋被氧化为Fe3＋，调pH至3～4，Fe3＋虽能完全沉淀，但由于引入了Cl－，得到CuCl2和CuSO4的混合溶液，D项错误。]10．金属氢氧化物在酸中的溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，到达别离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(Smol·L－1)如下图。【导学号：99682286】(1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是________。(2)假设要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH________(填字母)。A．>1 B．4左右C．<6(3)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，除了参加酸之外，还可以参加氨水生成[Cu(NH3)4]2＋，写出反响的离子方程式：_____________________。(5)一些难溶物的溶度积常数如下表所示：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参加适量的________。A．NaOH B．FeSC．Na2S[解析](1)由图可知，在pH＝3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀，铜元素主要以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，因此不能通过调节溶液pH的方法到达别离的目的。(4)Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，参加氨水后生成难电离的[Cu(NH3)4]2＋，促进Cu(OH)2的溶解。(5)要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，且FeS比Na2S更经济。[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)2＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O(5)B11．(1)Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20mol3·L－3，Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39mol4·L－4。常温下，某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3，为了得到纯洁的CuCl2·2H2O晶体，应参加________________(填化学式)，调节溶液的pH＝4，使溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中的[Fe3＋]＝________。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2·2H2O晶体。(2)某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。水垢需及时清洗除去。清洗流程如下：Ⅰ.参加NaOH和Na2CO3混合液，加热，浸泡数小时；Ⅱ.放出洗涤废液，清水冲洗锅炉，参加稀盐酸和少量NaF溶液，浸泡；Ⅲ.向洗涤液中参加Na2SO3溶液；Ⅳ.清洗达标，用NaNO2溶液钝化锅炉。①用稀盐酸溶解碳酸钙的离子方程式是_______________________。②：25℃时有关物质的溶度积根据数据，结合化学平衡原理解释清洗CaSO4的过程____________________________________________________________________________________________________________________________。在步骤Ⅰ浸泡过程中还会发生反响MgCO3(s)＋2OH－(aq)Mg(OH)2(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)，该反响的平衡常数K＝________(保存两位有效数字)。③步骤Ⅲ中，参加Na2SO3溶液的目的是_________________________。④步骤Ⅳ中，钝化后的锅炉外表会覆盖一层致密的Fe2O3保护膜，钝化过程中产生一种无色无毒气体。该反响的离子方程式为____________________。[解析](1)参加碱性物质，调节溶液的pH，但不应带入其他杂质，故可参加Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO3调节溶液的pH＝4，使Fe3＋转化为沉淀析出。pH＝4时，[H＋]＝10－4mol·L－1，那么[OH－]＝1×10－10mol·L－1，此时[Fe3＋]＝Ksp[Fe(OH)3]/[OH－]3＝2.6×10－9mol·L－1。(2)②Ksp(MgCO3)＝[Mg2＋][COeq\o\al(2－,3)]，Ksp[Mg(OH)2]＝[Mg2＋][OH－]2，反响MgCO3(s)＋2OH－(aq)Mg(OH)2(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)的平衡常数K＝[COeq\o\al(2－,3)]/[OH－]2＝Ksp(MgCO3)/Ksp[Mg(OH)2]＝3.8×105L·mol－1③步骤Ⅱ中，参加的稀盐酸与铁锈反响生成Fe3＋，步骤Ⅲ中参加Na2SO3可将Fe3＋复原成Fe2＋，防止Fe3＋腐蚀锅炉。[答案](1)Cu(OH)2[或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO3]2.6×10－9mol·L－1(2)①CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑②CaSO4在水中存在溶解平衡CaSO4(s)Ca2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，用Na2CO3溶液浸泡，Ca2＋与COeq\o\al(2－,3)结合成更难溶的CaCO3，使上述平衡右移，CaSO4转化成CaCO3，然后用稀盐酸除去3.8×105L·mol－1③将Fe3＋复原成Fe2＋，防止Fe3＋腐蚀锅炉④2Fe＋2NOeq\o\al(－,2)＋H2O=N2↑＋Fe2O3＋2OH－B组专项能力提升(建议用时：15分钟)12．：298K时，物质的溶度积如表所示。化学式CH3COOAgAgClAg2CrO4Ag2SKsp2.3×10－3mol2·L－21.56×10－10mol2·L－21.12×10－12mol3·L－36.7×10－15mol3·L－3以下说法正确的选项是()A．将0.001mol·L－1的AgNO3溶液逐滴滴入0.001mol·L－1的KCl和0.001mol·L－1的K2CrO4的混合液中，那么先产生Ag2CrO4沉淀B．向2.0×10－4mol·L－1的K2CrO4溶液中参加等体积的2.0×10－4mol·L－1的AgNO3溶液，那么有Ag2CrO4沉淀生成(忽略混合时溶液体积的变化)C．向CH3COOAg悬浊液中参加盐酸，发生反响的离子方程式为CH3COOAg＋H＋＋Cl－=CH3COOH＋AgClD．向AgCl悬浊液中参加Ag2S固体，AgCl的溶解度增大C[A项，根据Ksp(AgCl)、Ksp(Ag2CrO4)知，当Cl－开始沉淀时，[Ag＋]＝eq\f(KspAgCl,[Cl－])＝1.56×10－7mol·L－1，当CrOeq\o\al(2－,4)开始沉淀时，[Ag＋]＝eq\r(\f(KspAg2CrO4,[CrO\o\al(2－,4)]))≈3.35×10－5mol·L－1，故先产生AgCl沉淀，错误；B项，Q＝c2(Ag＋)×c(CrOeq\o\al(2－,4))＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2.0×10－4,2)))2×eq\f(2.0×10－4,2)＝1.0×10－12mol3·L－3<1.12×10－12mol3·L－3，没有沉淀生成，错误；C项，Ksp(CH3COOAg)>Ksp(AgCl)，向CH3COOAg悬浊液中参加盐酸时CH3COOAg转化为AgCl，离子方程式为CH3COOAg＋H＋＋Cl－=CH3COOH＋AgCl，正确；D项，根据同离子效应可知，参加Ag2S固体，AgCl的溶解度减小，错误。]13．某铬盐厂净化含Cr(Ⅵ)废水并提取Cr2O3的一种工艺流程如下图。【导学号：99682287】：Ksp[Cr(OH)3]＝6.3×10－31mol4·L－4Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39mol4·L－4Ksp[Fe(OH)2]＝4.9×10－17mol3·L－3(1)步骤Ⅰ中，发生的反响为：2H＋＋2CrOeq\o\al(2－,4)Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋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≤1.5mg·L－1时，可认为已达铬的排放标准。假设测得清液的pH＝5，那么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作复原剂。①假设用FeSO4·7H2O作复原剂，步骤Ⅲ中参加反响的阳离子一定有________(填离子符号)。②假设用铁屑作复原剂，当铁的投放量相同时，经计算，C溶液的pH与c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))的对应关系如下表所示。pH3456c