3.4.2 沉淀溶解平衡原理的应用同步练习 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考新苏教版高中化学选择性必修1《化学反应原理》PAGE答案第=2页总=sectionpages22页PAGE2课时作业5：3.4.2沉淀溶解平衡原理的应用学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________一、单选题（共10小题）1.(7分)已知：Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，在有白色固体ZnS存在的饱和溶液中滴加适量CuSO4溶液，产生的实验现象是()A.固体逐渐溶解，最后消失 B.固体由白色变为黑色C.固体颜色变化但质量不变 D.固体逐渐增多，但颜色不变2.(7分)已知：25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp(MgF2)＝7.42×10－11。下列说法正确的是()A.25℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大B.25℃时，向Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大C.25℃时，Mg(OH)2固体在20mL0.01mol·L－1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L－1NH4Cl溶液中的Ksp小D.25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF23.(7分)探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡时，利用下表三种试剂进行试验，下列说法不正确的是()A.向①中滴入几滴酚酞试液后，溶液显红色说明Mg(OH)2是一种弱电解质B.为使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快，加入过量的NH4Cl浓溶液并充分振荡，效果更好C.①③混合后发生反应：Mg(OH)2(s)＋2NHMg2＋＋2NH3·H2OD.向①中加入②，H＋与OH－反应生成H2O，使c(OH－)减小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡向溶解的方向移动4.(7分)Cu(OH)2在水中存在着如下沉淀溶解平衡：Cu(OH)2(s)Cu2＋＋2OH－，在常温下，Ksp＝2×10－20。某CuSO4溶液中，c(Cu2＋)＝0.02mol·L－1，在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀，需要向CuSO4溶液加入碱溶液来调整pH，使溶液的pH大于()A.2 B.3 C.4 D.55.(7分)要使工业废水中的重金属Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下：由上述数据可知，选用的沉淀剂最好为()A.硫化物 B.硫酸盐 C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可6.(7分)已知在pH为4～5的环境中，Cu2＋、Fe2＋几乎不水解，而Fe3＋几乎完全水解。工业上制CuCl2溶液是将浓盐酸用蒸气加热到80℃左右，再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质FeO)，充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法可行的是()A.向溶液中通入Cl2，再加入纯净的CuO粉末调节pH为4～5 B.向溶液中通入H2S使Fe2＋沉淀C.向溶液中通入Cl2，再通入NH3，调节pH为4～5 D.加入纯Cu将Fe2＋还原为Fe7.(8分)在AgCl悬浊液中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag＋＋Cl－。已知常温下，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10。下列叙述正确的是()A.常温下，AgCl悬浊液中c(Cl－)≈1.34×10－5mol·L－1B.温度不变，向AgCl悬浊液中加入少量NaCl粉末，平衡向左移动，Ksp(AgCl)减小C.向AgCl悬浊液中加入少量NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，说明Ksp(AgCl)＜Ksp(AgBr)D.常温下，将0.001mol·L－1AgNO3溶液与0.001mol·L－1KCl溶液等体积混合，无沉淀析出8.(8分)工业上用化学法除锅炉的水垢时，先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去[已知：Ksp(CaCO3)＝1×10－10，Ksp(CaSO4)＝9×10－6]，下列说法错误的是()A.升高温度，Na2CO3溶液的Kw和c(OH－)均会增大B.沉淀转化的离子方程式为CO＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SOC.该条件下，CaCO3溶解度约为1×10－3gD.CaSO4和CaCO3共存的悬浊液中，＝9×1049.(8分)不同温度(T1和T2)时，硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是()A.T1>T2 B.加入BaCl2固体，可使溶液由a点变到c点C.c点时，在T1、T2两个温度下均有固体析出 D.a点和b点的Ksp相等10.(8分)氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)是重要的化工原料，可用作反应的催化剂、消毒剂等。由孔雀石[主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量FeCO3、SiO2]制备氯化铜晶体的方案如下：下列有关说法不正确的是()A.酸溶时适当升高温度并不断搅拌，有利于提高铜的浸取率B.滤渣Ⅰ为SiO2C.常温下，已知Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，欲使调pH后溶液中c(Fe3＋)≤4.0×10－5mol·L－1，必须控制溶液pH≥3D.在坩埚中加热CuCl2·xH2O晶体可得到纯净的无水CuCl2二、填空题（共1小题）11.(12分)工业上制取CuCl2的生产流程如下：请结合下表数据，回答问题：(1)在溶液A中加入NaClO的目的是_________________________________________。(2)在溶液B中加入CuO的作用是___________________________________________。(3)操作a的目的是________________________________________________________。(4)在Cu(OH)2中加入盐酸使Cu(OH)2转化为CuCl2，采用稍过量盐酸和低温蒸干的目的是________________________________________________________________________。三、实验题（共1小题）12.(14分)(2022·湖北黄石高二检测)废弃电池随意丢弃会对土壤或水产生污染，电池中含有的重金属离子对植物生长有毒害作用，摄入人体还会伤害人的脑细胞、神经、肝、肾、骨骼等。某同学查阅一些难溶物常温下的溶度积常数如表：(1)该同学在含有相同浓度Mn2＋和Cu2＋的溶液中滴加Na2S的稀溶液，观察到先出现的沉淀颜色是________，该实验说明在相同条件下Ksp越小，物质的溶解度________(填“越大”或“越小”)。(2)已知室温下铁离子开始沉淀的pH为1.0，则此溶液中Fe3＋的物质的量浓度为________，若溶液中含有与Fe3＋等浓度的Al3＋，调节pH使Fe3＋沉淀完全时，其中________(填“含有”或“不含有”)Al(OH)3沉淀。(3)某工业废水中含有Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋杂质，利用沉淀转化原理最适宜加入过量的________(填字母)。A．FeSB．Fe2O3C．Na2SD．ZnO写出加入该试剂除去Pb2＋时发生反应的离子方程式：________________________________。(4)由FeCl3·6H2O晶体得到纯的无水FeCl3，需要进行的操作是________________________________________________________________________。1.【答案】B【解析】ZnS和CuS的阴、阳离子个数比均为1∶1，且Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，可得ZnS的溶解度大于CuS的溶解度，因此在ZnS饱和溶液中加CuSO4，会使ZnS沉淀转化生成黑色的CuS沉淀。2.【答案】B【解析】A项，Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉淀，Ksp[Mg(OH)2]<Ksp(MgF2)，说明饱和Mg(OH)2溶液中的c(Mg2＋)更小；B项，Mg(OH)2(s)Mg2＋＋2OH－，NH与OH－反应而使平衡右移，c(Mg2＋)增大；C项，Ksp只与温度有关；D项，Ksp[Mg(OH)2]与Ksp(MgF2)数量级接近，若F－浓度足够大，Mg(OH)2也能转化为MgF2。3.【答案】A【解析】向Mg(OH)2悬浊液中滴入几滴酚酞试液后，溶液显红色，只能说明Mg(OH)2能电离，但不能判断是部分电离还是完全电离，A项不正确；Mg(OH)2电离出来的OH－与NH4Cl电离出来的NH结合生成一水合氨，所以加入过量的NH4Cl浓溶液，可使Mg(OH)2悬浊液溶解得更快，B、C项正确；在Mg(OH)2悬浊液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋＋2OH－，所以向①中加入②，c(OH－)减小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡正向移动，D项正确。4.【答案】D【解析】Cu(OH)2(s)Cu2＋＋2OH－，其中Ksp＝c(Cu2＋)·c2(OH－)，如果要生成Cu(OH)2沉淀，故c(OH－)>＝mol·L－1＝1×10－9mol·L－1，则c(H＋)<1×10－5mol·L－1，因此溶液的pH应大于5。5.【答案】A【解析】要将Pb2＋沉淀，就要形成溶解度最小的物质，由表中数据可知，PbS的溶解度最小，故选用的沉淀剂最好为硫化物。6.【答案】A【解析】根据题干信息，通入Cl2可将Fe2＋先转化为Fe3＋，再转化为Fe(OH)3而除去，A项正确；在酸性溶液中H2S与Fe2＋不反应，而H2S与Cu2＋反应生成CuS沉淀，B项错误；通入NH3会引入新的杂质离子NH，C项错误；由金属的活动性Fe＞Cu知，D项错误。7.【答案】A【解析】AgCl的溶度积Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.8×10－10，则AgCl悬浊液中c(Cl－)＝c(Ag＋)≈1.34×10－5mol·L－1，A正确；Ksp(AgCl)只与温度有关，温度不变，Ksp(AgCl)不变，B错误；白色沉淀转化为淡黄色沉淀，说明AgBr的溶解度小于AgCl，则有Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)，C错误；0.001mol·L－1AgNO3溶液与0.001mol·L－1KCl溶液等体积混合，此时浓度商Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.00052＝2.5×10－7＞Ksp(AgCl)，故生成AgCl沉淀，D错误。8.【答案】C【解析】升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw增大，Na2CO3的水解平衡正向移动，c(OH－)增大，故A项正确；沉淀由难溶物质转变为更难溶的物质，故B项正确；由Ksp(CaCO3)可知饱和CaCO3溶液的浓度为1×10－5mol·L－1,100mL饱和CaCO3溶液中含有CaCO3的质量为1×10－4g，溶解度约为1×10－4g，故C项错误；CaSO4和CaCO3共存的悬浊液中，＝＝9×104，故D项正确。9.【答案】D【解析】因为硫酸钡在水中溶解时吸收热量，则温度升高硫酸钡的Ksp增大，T2时硫酸钡的Ksp大于T1时硫酸钡的Ksp，故T2＞T1，A错误；硫酸钡溶液中存在着沉淀溶解平衡，a点在平衡曲线上，加入BaCl2固体，c(Ba2＋)增大，平衡左移，c(SO)应降低，所以不能使溶液由a点变到c点，B错误；在T1时c点溶液的c(Ba2＋)·c(SO)＞Ksp，有沉淀析出，在T2时c点溶液的c(Ba2＋)·c(SO)＜Ksp，没有沉淀析出，C错误；温度不变，Ksp不变，同一温度下，在曲线上的任意一点Ksp都相等，D正确。10.【答案】D【解析】孔雀石加入稀酸进行酸浸，根据孔雀石的成分可知产生的气体为CO2，过滤得到的滤渣Ⅰ为难溶物SiO2，滤液中含有Cu2＋、Fe2＋等，通入氯气将Fe2＋氧化为Fe3＋，为了不引入新的杂质，加入Cu(OH)2调节pH过滤得到Fe(OH)3沉淀，结晶得到CuCl2·xH2O。酸溶时适当升高温度并不断搅拌，可以加快反应速率，并使反应充分进行，有利于提高铜的浸取率，A正确；当c(Fe3＋)＝4.0×10－5mol·L－1时，溶液中c(OH－)＝mol·L－1＝10－11mol·L－1，则此时溶液中c(H＋)＝10－3mol·L－1，所以需要控制溶液pH≥3，C正确；加热CuCl2·xH2O晶体时会促进Cu2＋的水解，HCl易挥发，会有Cu(OH)2生成，Cu(OH)2受热分解生成CuO，所以最终得到的固体为CuO，D错误。11.【答案】(1)将Fe2＋氧化为Fe3＋，使后续分离更加完全(2)调节溶液的pH为3～4，使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀(3)洗涤Cu(OH)2表面的可溶性杂质(4)抑制Cu2＋的水解【解析】(2)溶液B呈酸性，加入的CuO可以与酸反应，提高溶液的pH，当溶液的pH为3～4时，Fe3＋就会以Fe(OH)3的形式沉淀出来。(4)CuCl2溶液在蒸发结晶过程中会发生水解：Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，加入稍过量盐酸和采用低温蒸干可抑制Cu2＋水解，从而得到较高纯度的产品。12.【答案】(1)黑色越小(2)2.6mol·L－1含