2023届新高考新教材化学鲁科版一轮限时训练-第8章第28讲　沉淀溶解平衡

第8章第28讲沉淀溶解平衡一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。1．下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是()①热纯碱溶液洗涤油污的能力强②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒③溶洞、珊瑚的形成④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能⑤泡沫灭火器灭火的原理A．②③④ B．①②③C．③④⑤ D．①②③④⑤答案：A2．在100mL0.01mol·L－1的KCl溶液中，加入1mL0.01mol·L－1的AgNO3溶液，下列说法正确的是(已知AgCl的Ksp＝1.8×10－10)()A．有AgCl沉淀析出 B．无AgCl沉淀析出C．无法确定 D．有沉淀但不是AgCl解析：AQ＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝0.01mol·L－1×eq\f(100,101)×eq\f(0.01,101)mol·L－1≈10－6>1.8×10－10＝Ksp，故有AgCl沉淀生成。3．已知25℃时一些难溶物质的溶度积常数如下：化学式Zn(OH)2ZnSAgClAg2SMgCO3Mg(OH)2溶度积5×10－172.5×10－221.8×10－106.3×10－506.8×10－61.8×10－11根据上表数据，判断下列化学方程式不正确的是()A．2AgCl＋Na2S=2NaCl＋Ag2SB．MgCO3＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Mg(OH)2＋CO2↑C．ZnS＋2H2O=Zn(OH)2↓＋H2S↑D．Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O解析：C根据溶度积常数可知，溶解度：ZnS<Zn(OH)2，根据离子反应的实质，应生成溶解度更小的物质，故C不正确。4．已知部分钡盐的溶度积如下：Ksp(BaCO3)＝8.1×10－9，Ksp[Ba(IO3)2]＝6.5×10－10，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCrO4)＝1.6×10－10。一种溶液中存在相同浓度的COeq\o\al(2－,3)、CrOeq\o\al(2－,4)、IOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)，且浓度均为0.001mol·L－1，若向该溶液中逐滴滴入BaCl2溶液，首先出现的离子反应的离子方程式为()A．Ba2＋＋COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓B．Ba2＋＋CrOeq\o\al(2－,4)=BaCrO4↓C．Ba2＋＋2IOeq\o\al(－,3)=Ba(IO3)2↓D．Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓解析：D根据溶度积公式及溶液中阴离子的浓度，可以计算出开始出现BaCO3、BaCrO4、Ba(IO3)2、BaSO4沉淀时c(Ba2＋)分别为8.1×10－6mol·L－1、1.6×10－7mol·L－1、6.5×10－4mol·L－1、1.1×10－7mol·L－1，故最先出现的沉淀是BaSO4。5．已知：常温下，Ksp(BaSO4)＝a。取过量BaSO4溶于蒸馏水，过滤得到滤液R溶液。下列有关说法正确的是()A．R溶液中c(Ba2＋)＝amol·L－1B．常温下，向R溶液中加入少量Na2SO4固体，产生白色沉淀C．常温下，向R溶液中加入少量BaCl2固体，Ksp(BaSO4)增大D．向R溶液中加水，c(Ba2＋)、c(SOeq\o\al(2－,4))均增大解析：BR溶液中c(Ba2＋)＝eq\r(a)mol·L－1，A项错误；加入Na2SO4，平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)向左移动，产生白色沉淀，B项正确；温度不变，溶度积不变，C项错误；向R溶液中加水，c(Ba2＋)、c(SOeq\o\al(2－,4))均减小，D项错误。6．化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)CuS(s)＋Mn2＋(aq)，下列说法错误的是()A．MnS的Ksp比CuS的Ksp大B．该反应达平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大D．该反应的平衡常数K＝eq\f(Ksp（MnS）,Ksp（CuS）)解析：B根据沉淀转化向溶度积小的方向进行，Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，A对；该反应达平衡时K＝eq\f(c（Mn2＋）,c（Ca2＋）)＝eq\f(Ksp（MnS）,Ksp（CuS）)＞1，所以c(Mn2＋)＞c(Cu2＋)，B错；往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，平衡向正方向移动，c(Mn2＋)变大，C对；该反应的平衡常数K＝eq\f(c（Mn2＋）,c（Cu2＋）)＝eq\f(c（Mn2＋）·c（S2－）,c（Cu2＋）·c（S2－）)＝eq\f(Ksp（MnS）,Ksp（CuS）)，D对。7．已知298K时，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5。若用难溶盐在溶液中的物质的量浓度来表示其溶解度，则下列叙述中正确的是()A．298K时，CaSO4的溶解度约为7.00×10－2mol·L－1B．反应CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)=CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)的平衡常数K＝1.75×104C．CaCO3、CaSO4的饱和溶液的导电能力很弱，所以它们都是弱电解质D．升高温度，两种盐的溶度积与溶解度都保持不变解析：B由Ksp表达式可求出c(Ca2＋)＝7×10－3mol·L－1，A项错误；K＝eq\f(c（SOeq\o\al(2－,4)）,c（COeq\o\al(2－,3)）)＝eq\f(c（SOeq\o\al(2－,4)）·c（Ca2＋）,c（COeq\o\al(2－,3)）·c（Ca2＋）)＝eq\f(Ksp（CaSO4）,Ksp（CaCO3）)＝1.75×104，B项正确；CaCO3、CaSO4都是盐，属于强电解质，C项错误；升高温度，溶度积和溶解度均增大，D项错误。8．已知室温时Ksp(CaCO3)＝3.36×10－9，Ksp(CaF2)＝3.45×10－11。下列关于CaCO3和CaF2两悬浊液说法错误的是()A．CaCO3和CaF2两悬浊液中前者的c(Ca2＋)较小B．分别滴加稀硫酸，CaCO3与CaF2的溶度积常数均增大C．分别加入0.1mol·L－1的CaCl2溶液，c(COeq\o\al(2－,3))和c(F－)均减小D．CaCO3和CaF2共存的饱和溶液中，eq\f(c（COeq\o\al(2－,3)）,c2（F－）)的值约为97.4解析：BCaCO3悬浊液中c(Ca2＋)＝eq\r(3.36×10－9)mol·L－1≈5.8×10－5mol·L－1，CaF2悬浊液中，Ksp(CaF2)＝c(Ca2＋)·c2(F－)＝4c3(Ca2＋)，故c(Ca2＋)＝eq\r(3,\f(3.45×10－11,4))mol·L－1≈2.0×10－4mol·L－1，A项正确；溶度积只与温度有关，B项错误；加入CaCl2溶液，Ca2＋浓度增大，CaCO3、CaF2沉淀溶解平衡均逆向移动，c(COeq\o\al(2－,3))、c(F－)均减小，C项正确；Ksp(CaF2)＝c(Ca2＋)·c2(F－)，Ksp(CaCO3)＝c(Ca2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))，同一溶液中，Ca2＋浓度相等，故eq\f(c（COeq\o\al(2－,3)）,c2（F－）)＝eq\f(Ksp（CaCO3）,Ksp（CaF2）)，该值约为97.4，D项正确。二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题目要求。9．向AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液，继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知：Ag＋＋2NH3·H2O[Ag(NH3)2]＋＋2H2O，平衡常数记为K[Ag(NH3)2]＋，下列分析不正确的是()A．浊液中存在溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)B．实验表明实验室可用氨水洗涤附着有银的试管C．由实验可以判断：NH3结合Ag＋的能力比Cl－强D．由资料信息可推知：加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl解析：BAgCl是难溶电解质，在浊液中存在溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，A正确。Ag＋与NH3·H2O反应生成[Ag(NH3)2]＋，但单质银与NH3·H2O不能反应，可用稀硝酸洗涤附着有银的试管，B错误。AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液，生成[Ag(NH3)2]＋，说明NH3结合Ag＋的能力比Cl－强，C正确。加浓硝酸后，NH3·H2O与H＋反应生成NHeq\o\al(＋,4)，使平衡Ag＋＋2NH3·H2O[Ag(NH3)2]＋＋2H2O逆向移动，c(Ag＋)增大，Ag＋再与Cl－结合生成AgCl沉淀，D正确。10．常温下，向20mL等浓度的NaCl溶液和Na2CrO4溶液中分别滴加AgNO3溶液，滴加过程中pCl＝－lgc(Cl－)、pCr＝－lgc(CrOeq\o\al(2－,4))随AgNO3溶液体积变化如图。下列说法错误的是()A．AgNO3溶液的浓度为0.01mol·L－1B．L1代表pCr随AgNO3溶液体积变化的曲线C．Ksp(AgCl)的数量级为1×10－10D．若将原溶液浓度均降低一倍，图中b点将移动至c点解析：BDA．V＝20mL时，Cl－和Ag＋恰好沉淀，发生反应Ag＋＋Cl－=AgCl，体积相等，故浓度相等，所以硝酸银的浓度等于0.01mol/L，故A正确；B.L1代表pCl随硝酸银的体积变化的图像，故B错误；C.V＝20mL时，Cl－和Ag＋恰好沉淀，发生反应Ag＋＋Cl－=AgCl，c(Ag＋)＝c(Cl－)＝10－5mol/L，所以Ksp(AgCl)＝1×10－10，故C正确；D.若将原溶液浓度降低一倍，c(CrOeq\o\al(2－,4))＝0.005mol·L－1，图中b点应上移，故D错误。11．一定温度下，三种碳酸盐MCO3(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是()A．Ksp(MnCO3)的数量级为10－11B．向MgCO3的悬浊液中加入少量水充分振荡，c(Mg2＋)不变C．a点对应的溶液中，c(Ca2＋)>c(COeq\o\al(2－,3))D．向浓度均为0.01mol·L－1的Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋的混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液，最先形成MgCO3沉淀解析：D由图像中MnCO3的沉淀溶解平衡曲线可知，当－lgc(Mn2＋)＝0时，－lgc(COeq\o\al(2－,3))≈10.7，而Ksp(MnCO3)＝c(Mn2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))＝1×10－10.7＝100.3×10－11，A项正确；一定温度时，向MgCO3的悬浊液中加入少量水充分振荡，仍为悬浊液，故c(Mg2＋)不变，B项正确；a点对应溶液为CaCO3饱和溶液，－lgc(Ca2＋)<－lgc(COeq\o\al(2－,3))，所以c(Ca2＋)>c(COeq\o\al(2－,3))，C项正确；由图像可知，Ksp(MgCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(MnCO3)，故向浓度均为0.01mol·L－1的Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋的混合溶液中逐滴加入Na2CO3溶液，最先形成MnCO3沉淀，D项错误。12．用含铁废铜制备胆矾的流程如图所示，下列说法错误的是()A．“溶解”中加H2O2只是将Fe2＋氧化为Fe3＋B．流程中Cu2(OH)2CO3可用CuO代替C．pH＝3时，c(Cu2＋)·c2(OH－)＞Ksp[Cu(OH)2]D．“系列操作”前加入H2SO4的目的是抑制Cu2＋的水解解析：AC根据题中图示信息可知，含铁废铜加入过量的稀硫酸、H2O2，Fe溶解并被H2O2氧化成Fe3＋，H2O2在酸性条件下将Cu溶解，Ⅰ中含Fe3＋、Cu2＋等金属阳离子，加入Cu2(OH)2CO3调溶液的pH＝3，且加热煮沸，使Fe3＋充分生成Fe(OH)3沉淀而除去，过滤，在滤液中加入H2SO4，防止Cu2＋水解，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，制得胆矾晶体。A．由上述分析可知，“溶解”中加H2O2除了将Fe2＋氧化为Fe3＋，还将Cu溶解，发生的反应有Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O，Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O等，故A错误；B.向Ⅰ中加Cu2(OH)2CO3是为了调pH＝3，即Cu2(OH)2CO3与H＋反应，消耗H＋且不引入其他杂质离子，符合此要求的物质除Cu2(OH)2CO3外，还有Cu(OH)2、CuCO3、CuO等，故B正确；C.调pH＝3的目的是使Fe3＋生成Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋不生成Cu(OH)2沉淀，故c(Cu2＋)·c2(OH－)＜Ksp[Cu(OH)2]，故C错误；D.溶液中Cu2＋会发生水解，即Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，加入H2SO4，使平衡向左移动，抑制Cu2＋的水解，故D正确。三、非选择题13．沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。已知25℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，Ksp(BaCO3)＝1×10－9。(1)将浓度均为0.1mol·L－1的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合，充分搅拌后过滤，滤液中c(Ba2＋)＝________mol·L－1。(2)医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1)，但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是________。(用溶解平衡原理解释)。万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5mol·L－1的Na2SO4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2＋浓度仅为_____mol·L－1。(3)长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为_____________________________________________________________________________________________________________。②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理______________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)1×10－5(2)对于溶解平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)，H＋不能减少Ba2＋或SOeq\o\al(2－,4)的浓度，平衡不能向溶解方向移动2×10－10(3)①CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)=CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)②CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，COeq\o\al(2－,3)与Ca2＋结合生成更难溶的CaCO3沉淀，Ca2＋浓度减小，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动14．以炼锌烟尘(主要成分为ZnO，含少量CuO和FeO)为原料，可以制取氯化锌和金属锌。制取氯化锌的主要工艺如下：下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L－1计算)。金属离子Fe3＋Zn2＋Fe2＋开始沉淀的pH1.15.25.8沉淀完全的pH3.26.48.8(1)加入H2O2溶液的作用是________。(2)调节pH时，加入的试剂X可以是________(填序号)，pH应调整到________。A．ZnO B．Zn(OH)2C．Zn2(OH)2CO3 D．ZnSO4解析：(1)根据流程图分析可知，加入H2O2的目的是将Fe2＋全部氧化为Fe3＋。(2)调节pH时要消耗H＋，且不能引入杂质，ZnO、Zn(OH)2、Zn2(OH)2CO3均与H＋反应生成Zn2＋，消耗H＋的同时不引入杂质，ZnSO4不能与H＋反应，所以不能用来调节pH，故选ABC；调节pH是为了使Fe3＋转化为沉淀，而Zn2＋不沉淀，由表中数据可知当pH≥3.2时，Fe3＋沉淀完全，而Zn2＋开始沉淀的pH为5.2，所以要调节pH为3.2≤pH<5.2。答案：(1)将Fe2＋全部氧化为Fe3＋(2)ABC3.2≤pH<5.215．我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活饮用水中镉的排放量不超过0.005mg·L－1。处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列问题：(1)磷酸镉[C