备战高考高三化学限时练习沉淀溶解平衡 含答案.docx
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备战高考高三化学限时练习沉淀溶解平衡含答案
沉淀溶解平衡
一、单选题
1.常温下,Ksp(CaSO4)=9×10-6,常温下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线见图,下列叙述不正确的是()
①CaSO4在稀硫酸中的溶解性比在纯水中的溶解性小
②a、c两点均可以表示CaSO4溶于水所形成的饱和溶液
③a点对应的Ksp不等于c点对应的Ksp
④b点对应的溶液将有沉淀生成
⑤向d点溶液加入适量CaCl2物体可以变到c点
⑥d点溶液通过蒸发溶剂可以变到c点
⑦常温下CaSO4溶于水的饱和溶液中,c(Ca2+)与c(SO42-)的乘积对应曲线上任意一点
⑧常温下,向100mL饱和CaSO4溶液中加入400mL0.01mol/LNa2SO4溶液,能使溶液由a点变为b点
A.3句B.4句C.5句D.6句
2.在t℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
又知t℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法不正确的是()
A.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
B.在t℃时,Ksp(AgBr)=4.9×10-13
C.在t℃时,AgCl(s)+Br-(aq)
AgBr(s)+C1-(aq)的平衡常数K≈816
D.在AgBr的饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由b点到c点
3.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是()
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
4.某温度时,Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
该温度下,下列说法正确的是()
A.Ag2SO4的溶度积常数(Ksp)为1×10-3
B.0.02mol/L的AgNO3溶液与0.2mol/L的Na2SO4溶液等体积混合有Ag2SO4沉淀生成
C.a点表示Ag2SO4的不饱和溶液,蒸发可以使溶液由a点变到c点
D.a点表示Ag2SO4的不饱和溶液,加入Na2SO4固体可以使溶液由a点变到b点
5.某温度时,卤化银(AgX,X=Cl,Br,I)的3条溶解平衡曲线如图,AgCl,AgBr,AgI的Ksp依次减小。
已知pAg=-lgc(Ag+),pX=-lgc(X-),利用pX—pAg的坐标系可表示出AgX的溶度积与溶液中的c(Ag+)和c(X-)的相互关系。
下列说法错误的是()
A.e点表示由过量的KI与AgNO3反应产生AgI沉淀
B.A线是AgCl的溶解平衡曲线,C线是AgI的溶解平衡曲线
C.d点是在水中加入足量的AgBr形成的饱和溶液
D.坐标点(8,4)形成的溶液是AgCl的不饱和溶液
6.已知:
pAg=-lg{c(Ag+)},Ksp(AgCl)=1×10-12。
如图是向10mLAgNO3溶液中逐渐加入0.1mol·L-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图像(实线)。
根据图像所得下列结论错误的是[提示:
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)]( )
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为1mol·L-1
B.图中x点的坐标为(100,6)
C.图中x点表示溶液中Ag+被完全沉淀
D.把0.1mol·L-1的NaCl换成0.1mol·L-1NaI则图像在终点后变为虚线部分
7.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)。
有关该反应的推理不正确的是( )
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.该反应平衡常数表达式:
K=
8.在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。
可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-。
根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是()
A.Ksp(CuCl)的数量级为10-7
B.除Cl-反应为Cu+Cu2++2Cl-
2CuCl
C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好
D.2Cu+
Cu2++Cu平衡常数很大,反应趋于完全
9.常温下,有关物质的溶度积如表所示。
物质
CaCO3
MgCO3
Ca(OH)2
Mg(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
4.96×10-9
6.82×10-6
4.68×10-6
5.61×10-12
2.64×10-39
下列有关说法不正确的是( )
A.常温下,除去NaCl溶液中的MgCl2杂质,选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好
B.常温下,除去NaCl溶液中的CaCl2杂质,选用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好
C.向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2+)∶c(Fe3+)=2.125×1021
D.无法利用Ca(OH)2制备NaOH
10.氧化铁是一种重要的无机材料,化学性质稳定,催化活性高,具有良好的耐光性、耐热性和对紫外线的屏蔽性,从某种工业酸性废液(主要含Na+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cl-、SO
)中回收氧化铁流程如图所示:
已知:
常温下Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11;Ksp[Fe(OH)2]=2.2×10-16;Ksp[Fe(OH)3]=3.5×10-38;Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33
(1)写出在该酸性废液中通入空气时发生反应的离子方程式:
__________________,
指出使用空气的优点是:
________________________________________________。
(2)已知Fe3+(aq)+3OH-(aq)===Fe(OH)3(s) ΔH=-Q1kJ/mol,题
(1)中每生成1mol含铁微粒时,放热Q2,请你计算1molFe2+全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应ΔH=________。
(3)常温下,根据已知条件计算在pH=5的溶液中,理论上下列微粒在该溶液中可存在的最大浓度c(Fe3+)=________________________________。
(4)有人用氨水调节溶液pH,在pH=5时将Fe(OH)3沉淀出来,此时可能混有的杂质是________(填化学式,下同),用________试剂可将其除去。
11某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,查得如下资料:
(25℃)
难溶电解质
CaCO3
CaSO4
MgCO3
Mg(OH)2
Ksp
2.8×10-9
9.1×10-6
6.8×10-6
1.8×10-12
实验步骤如下:
①往100mL0.1mol·L-1的CaCl2溶液中加入100mL0.1mol·L-1的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入固体Na2CO33g,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液。
③再加入蒸馏水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液。
④___________________________________________________________________
(1)由题中信息知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_______________________________________________。
(4)请补充第④步操作及发生的现象:
______________________________________。
12.已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12,现在向0.001mol·L-1
K2CrO4和0.01mol·L-1KCl混合液中滴加0.01mol·L-1AgNO3溶液,通过计算回答:
(1)Cl-、CrO
谁先沉淀?
(2)刚出现Ag2CrO4沉淀时,溶液中Cl-浓度是多少?
(设混合溶液在反应中体积不变)
答案
1,以“沉淀溶解平衡曲线”为载体串联溶解平衡的知识
某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。
[知识串联设计]
(1)Fe(OH)3沉淀溶解平衡常数(Ksp)的表达式是什么?
________________________________________________________________________。
(2)Cu(OH)2能否溶于稀硫酸?
试用沉淀溶解平衡理论解释。
________________________________________________________________________。
(3)向等物质的量浓度的Fe3+、Cu2+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先产生的沉淀是什么?
________________________________________________________________________。
(4)如何除去CuCl2溶液中混有的少量Fe3+?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)已知Cu(OH)2的Ksp=2.2×10-10,若CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.022mol/L。
在常温下,如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要加入NaOH溶液调整溶液的pH应大于多少?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:
(1)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)
(2)能; Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),加入稀H2SO4,H+与OH-发生中和反应,上述平衡右移,故Cu(OH)2能溶于稀硫酸
(3)Fe(OH)3
(4)加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3,调节CuCl2溶液pH。
(5)Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=0.022×c2(OH-)=2.2×10-10,c(OH-)=10-4mol/L,
c(H+)=
=10-10,pH=-lgc(H+)=-lg10-10=10 即pH>10
2.常温下,Ksp(CaSO4)=9×10-6,常温下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线见图,下列叙述不正确的是()
①CaSO4在稀硫酸中的溶解性比在纯水中的溶解性小
②a、c两点均可以表示CaSO4溶于水所形成的饱和溶液
③a点对应的Ksp不等于c点对应的Ksp
④b点对应的溶液将有沉淀生成
⑤向d点溶液加入适量CaCl2物体可以变到c点
⑥d点溶液通过蒸发溶剂可以变到c点
⑦常温下CaSO4溶于水的饱和溶液中,c(Ca2+)与c(SO42-)的乘积对应曲线上任意一点
⑧常温下,向100mL饱和CaSO4溶液中加入400mL0.01mol/LNa2SO4溶液,能使溶液由a点变为b点
A.3句B.4句C.5句D.6句
【答案】C
3.在t℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
又知t℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法不正确的是()
A.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
B.在t℃时,Ksp(AgBr)=4.9×10-13
C.在t℃时,AgCl(s)+Br-(aq)
AgBr(s)+C1-(aq)的平衡常数K≈816
D.在AgBr的饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由b点到c点
【答案】D
4.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是()
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
【答案】C
5.某温度时,Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
该温度下,下列说法正确的是()
A.Ag2SO4的溶度积常数(Ksp)为1×10-3
B.0.02mol/L的AgNO3溶液与0.2mol/L的Na2SO4溶液等体积混合有Ag2SO4沉淀生成
C.a点表示Ag2SO4的不饱和溶液,蒸发可以使溶液由a点变到c点
D.a点表示Ag2SO4的不饱和溶液,加入Na2SO4固体可以使溶液由a点变到b点
【答案】D
6.某温度时,卤化银(AgX,X=Cl,Br,I)的3条溶解平衡曲线如图所示,AgCl,AgBr,AgI的Ksp依次
减小。
已知pAg=-lgc(Ag+),pX=-lgc(X-),利用pX—pAg的坐标系可表示出AgX的溶度积与溶液
中的c(Ag+)和c(X-)的相互关系。
下列说法错误的是()
A.e点表示由过量的KI与AgNO3反应产生AgI沉淀
B.A线是AgCl的溶解平衡曲线,C线是AgI的溶解平衡曲线
C.d点是在水中加入足量的AgBr形成的饱和溶液
D.坐标点(8,4)形成的溶液是AgCl的不饱和溶液
【答案】A
7.已知:
pAg=-lg{c(Ag+)},Ksp(AgCl)=1×10-12。
如图是向10mLAgNO3溶液中逐渐加入0.1mol·L-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图像(实线)。
根据图像所得下列结论错误的是[提示:
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)]( )
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为1mol·L-1
B.图中x点的坐标为(100,6)
C.图中x点表示溶液中Ag+被完全沉淀
D.把0.1mol·L-1的NaCl换成0.1mol·L-1NaI则图像在终点后变为虚线部分
解析:
选D
8.【2017高考全国卷Ⅲ卷13题】在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。
可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-。
根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是()
A.Ksp(CuCl)的数量级为10-7
B.除Cl-反应为Cu+Cu2++2Cl-
2CuCl
C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好
D.2Cu+
Cu2++Cu平衡常数很大,反应趋于完全
【答案】C
9.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)。
下列有关该反应的推理不正确的是( )
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.该反应平衡常数表达式:
K=
【答案】A
10.常温下,有关物质的溶度积如表所示。
物质
CaCO3
MgCO3
Ca(OH)2
Mg(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
4.96×10-9
6.82×10-6
4.68×10-6
5.61×10-12
2.64×10-39
下列有关说法不正确的是( )
A.常温下,除去NaCl溶液中的MgCl2杂质,选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好
B.常温下,除去NaCl溶液中的CaCl2杂质,选用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好
C.向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2+)∶c(Fe3+)=2.125×1021
D.无法利用Ca(OH)2制备NaOH
【答案】D
11.氧化铁是一种重要的无机材料,化学性质稳定,催化活性高,具有良好的耐光性、耐热性和对紫外线的屏蔽性,从某种工业酸性废液(主要含Na+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cl-、SO
)中回收氧化铁流程如图所示:
已知:
常温下Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11;Ksp[Fe(OH)2]=2.2×10-16;Ksp[Fe(OH)3]=3.5×10-38;Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33
(1)写出在该酸性废液中通入空气时发生反应的离子方程式:
__________________,
指出使用空气的优点是:
________________________________________________。
(2)已知Fe3+(aq)+3OH-(aq)===Fe(OH)3(s) ΔH=-Q1kJ/mol,题
(1)中每生成1mol含铁微粒时,放热Q2,请你计算1molFe2+全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应ΔH=________。
(3)常温下,根据已知条件计算在pH=5的溶液中,理论上下列微粒在该溶液中可存在的最大浓度c(Fe3+)=________________________________。
(4)有人用氨水调节溶液pH,在pH=5时将Fe(OH)3沉淀出来,此时可能混有的杂质是________(填化学式,下同),用________试剂可将其除去。
答案:
(1)4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O 耗费少且无污染
(2)-(Q2+Q1)kJ/mol (3)3.5×10-11mol/L
(4)Al(OH)3 NaOH
12.已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡:
MmAn(s)
mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n,称为溶度积。
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,查得如下资料:
(25℃)
难溶电解质
CaCO3
CaSO4
MgCO3
Mg(OH)2
Ksp
2.8×10-9
9.1×10-6
6.8×10-6
1.8×10-12
实验步骤如下:
①往100mL0.1mol·L-1的CaCl2溶液中加入100mL0.1mol·L-1的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入固体Na2CO33g,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液。
③再加入蒸馏水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液。
④________________________________________________________________________。
(1)由题中信息知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___________________________________________________。
(1)请补充第④步操作及发生的现象:
______________________________________
________________________________________________________________________。
答案
(1)大
(2)Na2CO3+CaSO4===Na2SO4+CaCO3↓
(3)洗去沉淀中附着的SO
(4)向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解并放出无色无味气体
13.已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12,现在向0.001mol·L-1
K2CrO4和0.01mol·L-1KCl混合液中滴加0.01mol·L-1AgNO3溶液,通过计算回答:
(1)Cl-、CrO
谁先沉淀?
(2)刚出现Ag2CrO4沉淀时,溶液中Cl-浓度是多少?
(设混合溶液在反应中体积不变)
答案
(1)Cl-先沉淀
(2)4.13×10-6mol·L-1
解析由Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)得c(Ag+)=
=
=1.8×10-8mol·L-1。
由Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO
),得c(Ag+)=
=
mol·L-1=4.36×10-5mol·L-1,生成AgCl沉淀需c(Ag+)=1.8×10-8mol·L-1<生成Ag2CrO4沉淀时所需c(Ag+),故Cl-先沉淀。
刚开始生成Ag2CrO4沉淀时,c(Cl-)=
=
mol·L-1=4.13×10-6mol·L-1。
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