第八章第四节.docx
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第八章第四节
一、选择题
1.(2010·山东聊城模拟)下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )
A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等
B.沉淀溶解达到平衡时,生成沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变
D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解
2.(2010·北京)自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下深层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。
下列分析正确的是( )
A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度
B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性
C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++S2-===CuS↓
D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
3.已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,取适量的MgCl2溶液,加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡,测得pH=13,则下列说法不正确的是( )
A.所得溶液中的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1
B.所得溶液中由水电离产生的c(OH-)=1.0×10-13mol·L-1
C.所加的烧碱溶液pH=13
D.所得溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-10mol·L-1
4.已知25℃时BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s)
Ba2+(aq)+SO
(aq),Ksp=1.1025×10-10,下列有关BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是( )
A.25℃时,向c(SO
)=1.05×10-5mol·L-1的BaSO4溶液中,加入BaSO4固体,c(SO
)增大
B.向该饱和溶液中加入Ba(NO3)2固体,则BaSO4的溶度积常数增大
C.向该饱和溶液中加入Na2SO4固体,则该溶液中c(Ba2+)>c(SO
)
D.向该饱和溶液中加入BaCl2固体,则该溶液中c(SO
)减小
5.(2010·汕头模拟)已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下:
(1)CuSO4+Na2CO3
主要:
Cu2++CO
+H2O===Cu(OH)2↓+CO2↑
次要:
Cu2++CO
===CuCO3↓
(2)CuSO4+Na2S
主要:
Cu2++S2-===CuS↓
次要:
Cu2++S2-+2H2O===Cu(OH)2↓+H2S↑
下列几种物质的溶解度大小的比较中,正确的是( )
A.CuS B.CuS>Cu(OH)2>CuCO3 C.Cu(OH)2>CuCO3>CuS D.Cu(OH)2 6.(2010·广东惠州调研)下表是五种银盐的溶度积常数(25℃),下列有关说法错误的是( ) 化学式 AgCl Ag2SO4 Ag2S AgBr AgI 溶度积 1.8×10-10 1.4×10-5 6.3×10-50 7.7×10-13 8.51×10-16 A.五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4 B.将AgCl溶解于水后,向其中加入Na2S,则可以生成黑色的Ag2S沉淀 C.沉淀溶解平衡的建立是有条件的,外界条件改变时,平衡也会发生移动 D.常温下,AgCl、AgBr和AgI三种物质的溶解度逐渐增大 7.某温度时,Ag2SO4在水中的沉淀溶解曲线如下图所示。 该温度下,下列说法正确的是( ) A.含有大量SO 的溶液中肯定不存在Ag+ B.0.02mol/L的AgNO3溶液与0.2mol/L的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀 C.Ag2SO4的溶度积常数(Ksp)为1×10-3 D.a点表示Ag2SO4的不饱和溶液,蒸发可以使溶液由a点变到b点 8.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,在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悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF2 9.已知25℃时,AgI饱和溶液中c(Ag+)为1.23×10-8mol·L-1,AgCl的饱和溶液中c(Ag+)为1.25×10-5mol·L-1。 若在5mL含有KCl和KI各为0.01mol·L-1的溶液中,加入8mL0.01mol·L-1AgNO3溶液,下列叙述正确的是( ) A.混合溶液中c(K+)>c(NO )>c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-) B.混合溶液中c(K+)>c(NO )>c(Cl-)>c(Ag+)>c(I-) C.加入AgNO3溶液时首先生成AgCl沉淀 D.混合溶液中 约为1.02×10-3 10.(2010·山东淄博模拟)常温下,Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数依次为: Ksp(Ag2SO4)=7.7×10-5、Ksp(AgCl)=1.8×10-10、Ksp(AgI)=8.3×10-17。 下列有关说法中,错误的是( ) A.常温下,Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次减弱 B.在AgCl饱和溶液中加入NaI固体,有AgI沉淀生成 C.Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量浓度之比 D.在Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有Ag2SO4沉淀析出 二、非选择题 11.(2010·宁德模拟) (1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。 在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是________。 A.KMnO4 B.H2O2 C.氯水D.HNO3 然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的________。 A.NaOHB.NH3·H2O C.CuOD.Cu(OH)2 (2)甲同学怀疑调整至溶液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Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol·L-1,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”)。 (提示: lg5=0.7) 12.利用X射线对BaSO4穿透能力较差的特性,医学上在进行消化系统的X射线透视时,常用BaSO4作内服造影剂,这种检查手段称为钡餐透视。 (1)医学上进行钡餐透视时为什么不用BaCO3? (用离子方程式表示)__________________________。 (2)某课外活动小组为了探究BaSO4的溶解度,分别将足量BaSO4放入: a.5mL水; b.40mL0.2mol/L的Ba(OH)2溶液; c.20mL0.5mol/L的Na2SO4溶液; d.40mL0.1mol/L的H2SO4溶液中,溶解至饱和。 ①以上各溶液中,Ba2+的浓度由大到小的顺序为________。 A.b>a>c>d B.b>a>d>c C.a>d>c>b D.a>b>d>c ②已知298K时,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,上述条件下,溶液b中的SO 浓度为_______mol/L,溶液c中Ba2+的浓度为_____mol/L。 ③某同学取同样的溶液b和溶液d直接混合,则混合液的pH为________(设混合溶液的体积为混合前两溶液的体积之和)。 13.(2010·大同模拟)金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。 难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L-1)如图所示。 (1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是________。 (2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH________。 A.<1 B.4左右 C.>6 (3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质,________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去,理由是______。 (4)要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2+,写出反应的离子方程式: _________。 (5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。 为除去某工业废水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质,最适宜向此工业废水中加入过量的________(填选项)。 A.NaOH B.FeS C.Na2S 14.(2010·福建高考)硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。 工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下: (1)将菱锌矿研磨成粉的目的是________________________________________________________________________。 (2)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是________。 (3)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为________。 (4)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是________(选填序号)。 a.大理石粉b.石灰乳 c.纯碱溶液d.烧碱溶液 (5)“滤液4”之后的操作依次为________、________、过滤、洗涤、干燥。 (6)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________。 答案及解析 1.【解析】 本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。 A项: 反应开始时,各离子的浓度没有必然的关系。 B项正确。 C项沉淀溶解达到平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等。 D项: 沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,由于固体的浓度为常数,故平衡不发生移动。 【答案】 B 2.【解析】 由PbS转化生成CuS,说明CuS更难溶,CuS中的S为-2价,仍具有还原性,CuSO4与ZnS反应的离子方程式为Cu2++ZnS===CuS+Zn2+。 【答案】 D 3.【解析】 加入一定量的烧碱溶液测得pH=13,则所加烧碱溶液的pH大于13,故C项错误,A、B、D项正确。 【答案】 C 4.【解析】 BaSO4的溶度积等于c(Ba2+)和c(SO )的乘积,故饱和溶液中c(SO )=1.05×10-5mol·L-1,再加入BaSO4固体不溶解,c(SO )不变,A项错误;溶度积常数只与温度有关,故B项错误;加入Na2SO4固体,BaSO4的溶解平衡向左移动,c(Ba2+)减小,应为c(SO )>c(Ba2+),C项错误;加入BaCl2固体,BaSO4的溶解平衡也向左移动,c(SO )减小。 【答案】 D 5.【解析】 根据沉淀转化一般规律: 溶解度小的沉淀易转化为溶解度更小的沉淀,故由反应 (1)知,溶解度CuCO3>Cu(OH)2,由反应 (2)知Cu(OH)2>CuS。 【答案】 A 6.【解析】 由溶度积常数可知,Ag2SO4的溶解度最大,A项正确;由于Ag2S的溶度积远远小于AgCl,所以AgCl能够转化为更难溶解的Ag2S,B项正确;沉淀溶解平衡与其他平衡体系一样,要受到外界条件的影响,C项正确;由表中数据可知,AgCl、AgBr、AgI的溶解度依次减小,D项错。 【答案】 D 7.【解析】 本题要联系溶解平衡及Ksp等分析。 由Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡曲线可知: Ksp(Ag2SO4)=[c(Ag+)]2·c(SO )=(2×10-2mol/L)2×5×10-2mol/L=2×10-5mol3/L3,0.02mol/L的AgNO3溶液与0.2mol/L的Na2SO4溶液等体积混合后,溶液中[c(Ag+)]2·c(SO )=1×10-5mol3/L3<Ksp(Ag2SO4),所以混合液中不会有沉淀生成,B选项正确;a点表示Ag2SO4的不饱和溶液,但蒸发可以使溶液中c(Ag+)、c(SO )都变大,故不能实现由a点变到b点。 【答案】 B 8.【解析】 由于Ksp[MgF2]>Ksp[Mg(OH)2],故A不正确;由于Mg(OH)2的悬浊液中存在: Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),当加入NH4Cl溶液时,NH 会与OH-结合,促使平衡右移,c(Mg2+)增大,B正确;Ksp是温度的函数,只要温度不变,Ksp就不变,C不正确;当c(Mg2+)·c2(F-)>Ksp[MgF2]时,就会不断生成MgF2,故D也不正确。 【答案】 B 9【解析】 KCl、KI混合溶液中加入AgNO3溶液,先生成AgI,再生成AgCl,因为Ksp(AgI) = = =1.03×103,故D错。 【答案】 B 10.【解析】 本题考查沉淀溶解平衡。 由数据可知A选项正确;Ksp(AgI) ),Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-),Ksp(AgI)=c(Ag+)×c(I-),显然C选项错误;Ag2SO4饱和溶液中存在沉淀溶解平衡: Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO (aq),加入Na2SO4固体,SO 的浓度增大,平衡逆向移动,有Ag2SO4固体析出,D选项正确。 【答案】 C 11.【解析】 (1)使Fe2+氧化为Fe3+可采用的是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[c(OH-)]2×3.0=3.0×10-20,c(OH-)=1.0×10-10mol·L-1,溶液的pH为4;Fe3+完全沉淀时[c(OH-)]3×1×10-5=8.0×10-38,c(OH-)=2.0×10-11mol·L-1,溶液的pH为3.3;即当Fe3+完全沉淀时Cu(OH)2还未开始沉淀,方案可行。 【答案】 (1)B CD (2)4 3.3 可行 12.【解析】 (1)BaSO4不溶于水也不溶于酸,身体不能吸收,因此服用BaSO4不会中毒。 而BaCO3进入人体后,会和胃酸中的盐酸发生反应BaCO3+2HCl===BaCl2+CO2↑+H2O,而BaCl2能溶于水,Ba2+是重金属离子,会被人体吸收而导致中毒。 (2)①SO 会抑制BaSO4的溶解,所以c(SO )越大,c(Ba2+)越小。 ②由于c(Ba2+)·c(SO )=1.1×10-10,所以溶液b中c(SO )= mol·L-1=5.5×10-10mol·L-1,溶液c中c(Ba2+)= mol·L-1=2.2×10-10mol·L-1。 ③溶液b、d混合后发生反应: Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O,由题意知Ba(OH)2过量,溶液中c(OH-)= ×2=0.1mol·L-1, c(H+)= =1×10-13mol·L-1,pH=13。 【答案】 (1)BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O (2)①B ②5.5×10-10 2.2×10-10 ③13 13.【解析】 (1)由图可知,在pH=3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。 (2)要除去Fe3+的同时必须保证Cu2+不能沉淀,因此pH应保持在4左右。 (3)从图示关系可看出,Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小,不能通过调控pH而达到分离的目的。 (4)Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq),加入氨水后生成难电离的[Cu(NH3)4]2+,促进Cu(OH)2的溶解。 (5)要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的FeS,使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀,同时又不会引入其他离子。 【答案】 (1)Cu2+ (2)B (3)不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小 (4)Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O (5)B 14.【解析】 将块状固体研细成粉末可增大反应物的表面积,从而加快反应速率,并使反应更加充分。 调滤液2的pH的目的是析出Zn(OH)2沉淀而Mg(OH)2不析出,则pH应在8.0≤pH<10.4之间,工业制MgO时用石灰乳成本更低。 【答案】 (1)增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分 (2)FeO(OH)(或其他合理答案) (3)8.0≤pH<10.4(或其他合理答案) (4)b(或b和d或d) (5)蒸发浓缩 冷却结晶(或其他合理答案) (6)125m2/81m1×100%(或其他合理答案)
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