第三章 作业30　沉淀溶解平衡的应用

作业30沉淀溶解平衡的应用(选择题1~7题，每小题6分，8~11题，每小题7分，共70分)题组一沉淀的生成与溶解1．(2023·成都高二期末)沈括《梦溪笔谈》记载：“石穴中水，所滴者皆为钟乳。”溶洞与钟乳石的形成涉及反应为Ca(HCO3)2(aq)CaCO3(s)＋H2O(l)＋CO2(g)，下列分析错误的是()A．溶有CO2的水流经石灰岩区域，生成可溶于水的Ca(HCO3)2B．钟乳石的形成经历CaCO3的溶解和析出C．酸雨条件下，上述平衡右移，加速钟乳石的形成D．由于形成钟乳石的水动力及其沉积部位不同，钟乳石形状各异2．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4～5B．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4～5D．加入纯Cu将Fe2＋还原为Fe3．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()编号①②③分散质Mg(OH)2HClNH4Cl备注悬浊液1mol·L－11mol·L－1A.向①中滴入几滴酚酞溶液后，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)＋2NHeq\o\al(＋,4)(aq)Mg2＋(aq)＋2NH3·H2O(aq)D．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．(2023·河北沧州月考)铁盐法是处理含砷废水的主要方法，已知As(Ⅲ)比As(Ⅴ)毒性大且不易沉降，砷(Ⅴ)酸铁、砷(Ⅴ)酸钙的溶解度很小，以下是硫酸厂酸性含砷(Ⅲ)废水的处理步骤：(1)向含砷废水中加入消石灰，调节废水的pH至5～6，过滤后再加入一定绿矾，得到混合溶液；(2)向上述混合溶液中加入高浓度双氧水作为氧化剂，搅拌，至溶液由无色透明液变为黄褐色浑浊液；(3)等步骤(2)完成后，加入碱调节反应后的混合溶液pH至7～9，出现大量褐色沉淀，搅拌充分反应后，静置、过滤、回收滤渣，检测滤液中砷含量，达标外排。下列说法正确的是()A．步骤(1)中过滤出的滤渣主要是Ca3(AsO3)2B．步骤(2)中双氧水的作用只是将三价砷氧化为五价砷C．步骤(2)中双氧水可用K2FeO4代替D．步骤(3)中，工业上调节反应后的混合溶液pH所用碱最好是NaOH题组二沉淀的转化5．已知：Ksp(CuS)＝1.3×10－36，Ksp(MnS)＝2.6×10－13。工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列说法错误的是()A．反应达平衡后，继续加入MnS，废水中Cu2＋的去除率增加B．该反应可将工业废水中的Cu2＋沉淀完全C．向平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)增大D．该反应的平衡常数K＝2.0×10236．为探究沉淀转化的规律，取1mL0.1mol·L－1AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1mol·L－1)：下列说法不正确的是()A．实验①中改为“滴加少量NaCl溶液”也能得出沉淀转化规律B．若在实验①的混合物中滴加少量浓盐酸，c(Ag＋)变小C．实验①②说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)D．实验③说明AgI转化为Ag2S7．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COeq\o\al(2－,3)(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)C．该条件下，CaCO3溶解度约为1×10－3gD．CaSO4和CaCO3共存的悬浊液中，eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝9×104(8~11题有一个或两个选项符合题目要求)8．已知①相同温度下：Ksp[Zn(OH)2]>Ksp(ZnS)，Ksp(MgCO3)>Ksp[Mg(OH)2]；②电离出S2－的能力：FeS>H2S>CuS，则下列离子方程式错误的是()A．将FeS加入稀盐酸中：FeS＋2H＋=Fe2＋＋H2S↑B．向CuSO4溶液中通H2S气体：Cu2＋＋H2S=CuS↓＋2H＋C．将ZnCl2溶液和Na2S溶液混合：Zn2＋＋S2－＋2H2O=Zn(OH)2↓＋H2S↑D．向少量Mg(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液：Mg2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)＋4OH－=Mg(OH)2↓＋2COeq\o\al(2－,3)＋2H2O9．如表所示是三种物质的溶解度(20℃)，下列说法中正确的是()物质MgCl2Mg(OH)2MgCO3溶解度(g/100gH2O)54.89×10－40.01A.含有MgCO3固体的溶液中，都有c(Mg2＋)＝c(COeq\o\al(2－,3))B．将表中三种物质分别与水混合，加热、灼烧，最终的固体产物相同C．除去粗盐中含有的MgCl2杂质，最佳除杂试剂为Na2CO3溶液D．用石灰水处理含有Mg2＋和HCOeq\o\al(－,3)的硬水，发生反应的离子方程式为Mg2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋＋2OH－=CaCO3↓＋MgCO3↓＋2H2O10．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＋)小B．25℃时，Mg(OH)2的悬浊液加入少量的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MgF211．(2023·山东泰安高二期末)某工厂利用下列途径处理含铬废水(主要含Cr2Oeq\o\al(2－,7))：下列说法错误的是()A．“调pH”时可用浓盐酸代替硫酸B．“转化”过程发生反应的离子方程式：6Fe2＋＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2OC．“转化”过程能用Na2S2O3替代FeSO4D．“沉淀”过程，生成的Fe(OH)3胶体可作为絮凝剂，加速Cr(OH)3沉淀12．(12分)已知25℃时，几种难溶电解质的溶度积如下表：难溶电解质CaCO3CaSO4MgCO3Ksp3.4×10－94.9×10－56.8×10－6某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下：①向100mL0.1mol·L－1的CaCl2溶液中加入0.1mol·L－1的Na2SO4溶液100mL，立即有白色沉淀生成。②向①中加入3gNa2CO3固体，搅拌，静置后弃去上层清液。③再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。④________________________________________________________________________。(1)由题中信息知，沉淀类型相同时，Ksp越大，表示电解质的溶解度越______(填“大”或“小”)。(2)写出第②步发生反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________。(3)设计第③步的目的是___________________________________________________。(4)请补充第④步操作及发生的现象：________________________________________________________________________________________________________________。(5)请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用：________________________________________________________________________。13．(18分)软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如图：已知：部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表：金属阳离子Fe3＋Al3＋Mn2＋Mg2＋完全沉淀时的pH3.25.210.412.4(1)“浸出”过程中MnO2转化为Mn2＋的离子方程式为________________________。(2)“第1步除杂”中形成滤渣1的主要成分为__________(填化学式)，调pH至5～6所加的试剂，可选择________(填字母)。a．CaOb．MgOc．Al2O3d．氨水(3)“第2步除杂”，主要是将Ca2＋、Mg2＋转化为相应氟化物沉淀除去，写出用MnF2除去Mg2＋的离子方程式：____________________________________________________，该反应的平衡常数为________(结果保留一位小数)(已知：MnF2的Ksp＝5.3×10－3；CaF2的Ksp＝1.5×10－10；