高三化学通用版一轮复习强化训练沉淀溶解平衡

沉淀溶解平衡1.(2020年荆门龙泉中学高三模拟)常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol·L1的KCl、K2C2O4溶液,所得沉淀溶解平衡曲线如图所示(不考虑C2O4A.Ksp(Ag2C2O4)的数量级为107B.n点表示AgCl的不饱和溶液C.Ag2C2O4(s)+2Cl(aq)2AgCl(s)+C2O42-(aq)的平衡常数为10D.向c(Cl)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O1.C解析Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)·c(C2O42-)=(104)2×102.46=1010.46,则Ksp(Ag2C2O4)的数量级为1011,A项错误;在n点,c(Ag+)大于平衡时的浓度,则n点的Qc(AgCl)>Ksp(AgCl),为氯化银的过饱和溶液,B项错误;在图像上找到c(Ag+)相等的两个点,表示对应的银离子浓度相等,则Ag2C2O4+2Cl2AgCl+C2O42-的平衡常数K=c(C2O42-)c2(Cl-)=10-2.46(10-5.75)2=109.042.(2019年河南高三开学考试)PbCO3广泛用于陶瓷、油漆和颜料配制等。一种以方铅矿(主要成分为PbS,含少量FeS)和软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备PbCO3的流程如图所示:已知:①“酸浸”时PbS反应的离子方程式为PbS+MnO2+4Cl+4H+PbCl42-+Mn2++S+2H2O。PbCl2易溶于热水,难溶于冷水。在盐酸中因与Cl形成配合离子PbCl42-②常温下,几种金属离子沉淀的pH如表:氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2开始沉淀的pH1.57.58.8完全沉淀的pH2.39.710.4(1)“酸浸”之前需要将方铅矿、软锰矿和氯化钠粉碎并混合均匀,其目的是。

(2)“趁热抽滤”的目的是。

(3)铁锰滤液中阳离子主要是Mn2+,还含少量Fe3+、Fe2+。从铁锰滤液中得到较纯锰盐溶液有两种方案:方案甲:向滤液中加入酸化的双氧水,再加入足量MnCO3粉末,过滤得到锰盐溶液。方案乙:向滤液中加入稀硫酸酸化,然后加入二氧化锰粉末,充分反应;最后,加氨水调节溶液pH,过滤。①方案甲中加入MnCO3的目的是。

②用离子方程式表示方案乙中“加入二氧化锰”的作用:。

已知常温下,Ksp[Fe(OH)3]≈1.0×1038,为了使溶液中c(Fe3+)=1.0×105mol·L1,此时溶液的pH=。

③从操作、产品纯度角度考虑,方案(填“甲”或”乙”)优于另一种方案。

(4)工业生产中温度对浸出率的影响如图2所示,则生产中浸出过程的最佳温度是。

(5)向氯化铅(难溶于水)产品中加入氯化钠溶液和碳酸钠溶液,得到碳酸铅产品后,要经过“过滤、洗涤、干燥”等操作,检验碳酸铅是否洗涤干净的操作是。

2.(1)增大接触面积,加快浸出速率,提高原料利用率(2)避免铅的化合物析出(3)①中和酸,使Fe3+全部转化为Fe(OH)3②MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O;3③甲(4)70℃(5)取最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸溶液酸化,再滴加AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则洗涤干净,若有白色沉淀生成,则未洗涤干净解析(3)②二氧化锰具有氧化性,在酸性介质中能把亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式是MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O。c(OH)=3Ksp[Fe(OH)3]c(Fe3+)=1.0×1011mol·L1,c(H+③方案甲操作简便,不引入新杂质。方案乙需要测定pH,操作较复杂且会引入铵盐杂质,故方案甲优于方案乙。(4)观察图像,浸出率较高且耗能较低的条件为最佳条件,如70~90℃之间浸出率几乎相等,但是,70℃时节能,成本低,所以浸出过程的最佳温度是70℃。3.下列说法正确的是()。A.难溶电解质作比较时,Ksp小的溶解度一定小B.Ksp的大小取决于难溶电解质的浓度,所以离子浓度改变时,沉淀溶解平衡会发生移动C.所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中某一离子完全除去D.温度一定,当溶液中Ag+和Cl浓度的乘积等于Ksp时,该溶液为AgCl的饱和溶液3.D解析只有具有相同结构的难溶物(如AgCl、AgBr、AgI)Ksp小的溶解度小,而不同结构的难溶物(如Ag2SO4和AgI)Ksp小的溶解度不一定小,A项错误;Ksp的大小只与温度有关,与难溶电解质的浓度无关,而平衡移动与离子浓度有关,B项错误;难溶电解质在溶液中存在溶解平衡,不可能通过加入沉淀剂将溶液中某一离子除净,C项错误;当溶液中的离子浓度幂之积等于溶度积常数时,该溶液为饱和溶液,D项正确。4.化工生产中含Cu2+的废水常用MnS(s)作沉淀剂,其反应原理为Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列有关该反应的说法不正确的是()。A.该反应达到平衡时:c(Cu2+)=c(Mn2+)B.CuS的溶解度比MnS的溶解度小C.往平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后,c(Mn2+)变大D.该反应的平衡常数K=K4.A解析反应达到平衡时,c(Cu2+)和c(Mn2+)不再变化,但二者不一定相等,A项错误;该反应是沉淀的转化,溶解度小的物质能够转化为溶解度更小的物质,B项正确;加入Cu(NO3)2(s)后,溶液中的c(Cu2+)增大,平衡向正反应方向移动,c(Mn2+)增大,C项正确;Ksp(MnS)=c(Mn2+)·c(S2),Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2),所以K=c(Mn2+5.25℃时,Ksp(FeS)=6.3×1018,Ksp(CuS)=1.3×1036,Ksp(ZnS)=1.3×1024。下列有关说法中正确的是()。A.25℃时,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B.25℃时,饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为1.3×1036mol·L1C.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成D.除去某溶液中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂5.D解析CuS和ZnS的结构相同,Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),则CuS的溶解度小于ZnS的溶解度,A项错误;饱和CuS溶液中c(Cu2+)=Ksp=1.3×1018mol·L1,B项错误;Ksp(FeS)>Ksp6.AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq),平衡时,Ksp=c(Ag+)·c(Cl),将过量氯化银分别投入下列溶液中,各溶液中c(Ag+)由大到小的顺序为()。①100mL水②24mL0.1mol·L1NaCl溶液③10mL0.1mol·L1MgCl2溶液④30mL0.1mol·L1AgNO3溶液A.③①②④ B.④①②③C.①②③④ D.④③②①6.B解析④中c(Ag+)=0.1mol·L1,加入过量AgCl,c(Ag+)最大;②中c(Cl)=0.1mol·L1,③中c(Cl)=0.2mol·L1,加入过量AgCl,根据c(Ag+)=Kspc(Cl-)可判断出c(Ag+):②>③;①中为纯水,加入过量AgCl,AgCl的溶解平衡达到平衡状态,c(Ag7.已知25℃时,Ksp(NiS)=1.0×1021,Ksp(NiCO3)=1.0×107;pNi=lgc(Ni2+),pB=lgc(S2)或lgc(CO32-)。在含物质的量浓度相同的Na2S和Na2CO3的混合溶液中滴加Ni(NO3)2溶液,产生两种沉淀,溶液中阳离子、阴离子浓度关系如图所示。下列说法A.常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度B.对于曲线Ⅰ,加热b点溶液,b点向c点移动C.向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐,d点向b点移动D.x对应的值为3.5且阴离子是CO7.B解析NiS和NiCO3是同类型难溶电解质,由于Ksp(NiCO3)>Ksp(NiS),所以常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度,A项正确;一般情况下,加热可使难溶电解质的溶解度增大,其溶度积常数增大,所以溶液中c(Ni2+)和c(B2)都增大,但pNi和pB存在关系pNi=pKsp(NiB)pB。所以对于曲线Ⅰ,在b点加热,b点向a点方向移动,B项错误;对于d所处溶液,有Ksp(NiB)=c(Ni2+)·c(B2),向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐,沉淀溶解平衡逆向移动,则c(B2)增大,c(Ni2+)减小,pNi增大,d点向b点移动,C项正确;由于Ksp(NiS)=1.0×1021,Ksp(NiCO3)=1.0×107,所以曲线Ⅱ对应的是较小的pKsp(NiCO3),pNi=pB=pK8.室温时,CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示,已知:25℃时其溶度积为2.8×109,下列说法不正确的是()。A.x=2×105B.c点时有CaCO3沉淀生成C.加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点D.b、d两点对应的溶度积相等8.C解析根据溶度积数据和d点的c(CO32-)=1.4×104mol·L1可以计算出x的值为2×105;c点:Qc>K9.(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适的氧化剂使Fe2+转化为Fe3+,下列物质可采用的是(填字母,下同)。

A.KMnO4B.H2O2C.氯水 D.HNO3然后再加入适当物质将溶液pH调至4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,为达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的。

A.NaOH B.NH3·H2OC.CuO D.Cu(OH)2(2)甲同学怀疑调整溶液pH=4不一定能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据:常温下,Ksp[Fe(OH)3]=8.0×1038,Ksp[Cu(OH)2]=3.0×1020,通常残留在溶液中的离子浓度小于1×105mol·L1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol·L1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为,通过计算确定上述方案(填“可行”或“不可行”)。(已知:lg5=0.7)

9.(1)B;CD(2)4;3.3;可行解析(1)将Fe2+氧化为Fe3+可加入H2O2,然后再加入CuO或Cu(OH)2调整至溶液pH=4,若使用其他试剂,会引入杂质离子。(2)Cu(OH)2开始沉淀时,溶液中c2(OH)×3.0=3.0×1020,解得c(OH)=1.0×1010mol·L1,溶液的pH为4;Fe3+完全沉淀时:c3(OH)×1×105=8.0×1038,c(OH)=2.0×1011mol·L1,溶液的pH为3.3;即当Fe3+完全沉淀时,Cu(OH)2还未开始沉淀,调整溶液pH=4的方案可行。10.(2019年安徽高三开学考试)NiCl2是化工合成中最重要的镍源,在实验室中模拟工业上利用金属镍废料(含镍、铁、铝)生产氯化镍晶体(NiCl2·6H2O)的流程如下:下表列出了相关金属离子生产氢氧化物沉淀的pH:氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3Ni(OH)2Al(OH)3开始沉淀的pH7.62.77.13.7沉淀完全的pH9.63.79.24.7回答下列问题:(1)加入H2O2氧化时,发生反应的离子方程式为,调pH的范围为,若调pH=6,则溶液中c(Al3+)∶c(Fe3+)=。已知Ksp[Al(OH)3]=1×1034,Ksp[Fe(OH)3]=1×1038

(2)滤液A的溶质主要是。

(3)操作①的实验方法依次是、、过滤、洗涤、干燥,操作②的实验方法是。

10.(1)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O;4.7~7.1;10000∶1(2)NaCl和Na2CO3(3)蒸发浓缩;冷却结晶;重结晶解析(1)调pH的目的是将Fe3+和Al3+都转化为沉淀除去,而Ni2+不能沉淀,故调pH的范围是4.7~7.1,pH=6时,Fe(OH)3和Al(OH)3都沉淀完全,故c(Al3+)∶c(Fe3+)=Ksp[Al(OH)3]∶Ksp[Fe(OH)3]=10000∶1。11.(2019年临沂一中质检)t℃时,卤化银(AgX,X=Cl、Br)的2条溶解平衡曲线如图所示,已知Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),且p(Ag+)=lgc(Ag+),p(X)=lgc(X),利用p(X)p(Ag+)的坐标系可表示出AgX的溶度积与溶液中c(Ag+)和c(X)的相互关系。下列说法错误的是()。A.t℃时,c点可表示AgCl的不饱和溶液B.B曲线表示的是AgBrC.a点处溶液中加入NaBr固体,溶液中一定有淡黄色沉淀生成D.在t℃时,反应AgCl(s)+Br(aq)AgBr(s)+Cl(aq)的平衡常数K≈10411.A解析t℃时,c点在A曲线下方,离子的浓