高中考試地理特訓(xùn)練習(xí)含答案-沉淀溶解平衡

課時(shí)規(guī)范練26沉淀溶解平衡基礎(chǔ)鞏固1.(2020山東日照校級(jí)期末聯(lián)合考試)已知K(CaCO)=2.8×10-9,K(HCO)=4.2×10-7、spa1323K(HCO)=5.6×10-11。溶洞是碳酸鹽類(lèi)巖石受到溶有CO的流水長(zhǎng)年累月的溶蝕而形成的,反應(yīng)的a2232原理可表示為CaCO+HCOCa2++2HCO該反應(yīng)的平衡常數(shù)為)-,(3233????????????????A.3.7×10-13C.5×10-3B.6.7×10-3D.2.1×10-5.(2020北京東城區(qū)模擬)工業(yè)上常用還原沉淀法處理含鉻廢水(CrO2和CrO),常溫下,其流程為:-2-22742-2-Cr3+(綠色)Cr(OH)3↓CrOCr2O74(黃色)(橙色)已知:步驟③生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq)?Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.步驟①中當(dāng)v(CrO2)=2v(CrO)時(shí),說(shuō)明反應(yīng)2CrO+2H+-2-2-CrO+HO達(dá)到平衡狀態(tài)2-4274272B.若向KCrO溶液中加NaOH濃溶液,溶液可由黃色變橙色227C.步驟②中,若要還原1molCrO2,需要12mol的Fe2+-27D.步驟③中,當(dāng)將溶液的pH調(diào)節(jié)至5時(shí),可認(rèn)為廢水中的鉻元素已基本除盡(當(dāng)溶液中c(Cr3+)≤10-5mol·L-1時(shí),可視作該離子沉淀完全)3.(2020山東淄博一模)常溫下,用AgNO溶液分別滴定濃度均為0.01mol·L-1的KCl、KCO溶液,3224所得的沉淀溶解平衡圖像如圖所示(不考慮CO2的水解)。已知K(AgCl)數(shù)量級(jí)為10-10。下列敘述-24sp不正確的是()A.圖中Y線代表的AgCO422B.n點(diǎn)表示AgCl的過(guò)飽和溶液C.向c(Cl-)=c(CO2)的混合液中滴入AgNO溶液時(shí),先生成AgCl沉淀-2432AgCl+CO2的平衡常數(shù)為1.0×10-0.71-D.AgCO+2Cl-224244.(2020山東棗莊期末)25℃時(shí),Fe(OH)和Cu(OH)的飽和溶液中,金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對(duì)22數(shù)[-lgc(M2+)]與溶液pH的變化關(guān)系如圖所示,已知該溫度下K[Cu(OH)]<K[Fe(OH)]。下列說(shuō)法sp2sp2正確的是()A.b線表示Fe(OH)飽和溶液中的變化關(guān)系,且K[Fe(OH)]=10-15.12sp2B.當(dāng)Fe(OH)和Cu(OH)沉淀共存時(shí),溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=1∶104.622C.向X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的飽和溶液中加入少量NaOH,可轉(zhuǎn)化為Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液D.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入適量CuO5.(2019湖北鄂州、黃岡高三模擬)某科研課題小組研究利用含H+、Na+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、SO2的工業(yè)廢電解質(zhì)溶液,制備高純的ZnO、MnO、FeO,設(shè)計(jì)出如下實(shí)驗(yàn)流程:-4223回答下列問(wèn)題:(1)加入雙氧水的目的是。(2)第一次調(diào)pH使Fe3+完全沉淀,寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式。(3)第二次調(diào)pH前,科研小組成員分析此時(shí)的溶液,得到相關(guān)數(shù)據(jù)如下表(表中金屬離子沉淀完全時(shí),其濃度為1×10-5mol·L-1)。氫氧化開(kāi)始沉沉淀完物離子濃度淀全種類(lèi)(mol·L-1)的Ksp時(shí)的pH時(shí)的pHZn2+0.12Mn2+0.101.2×10-176.04.0×10-147.88.19.8為防止Mn2+也同時(shí)沉淀造成產(chǎn)品不純,最終選擇將溶液的pH控制為7,則此時(shí)溶液中Zn2+的沉淀率為,利用濾渣Ⅱ制備高純的ZnO時(shí),必然含有極其微量的(以物質(zhì)的化學(xué)式表示)。(4)已知常溫下,K(MnS)=3.0×10-14、K(ZnS)=1.5×10-24。在除鋅時(shí)發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化的反應(yīng)為spspMnS(s)+Zn2+(aq)ZnS(s)+Mn2+(aq),其平衡常數(shù)K=。(5)沉錳反應(yīng)在酸性條件下完成,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:。能力提升6.(2019天津河?xùn)|區(qū)一模)某電路板生產(chǎn)企業(yè)的水質(zhì)情況及國(guó)家允許排放的污水標(biāo)準(zhǔn)如下表所示。為研究廢水中Cu2+處理的最佳pH,取5份等量的廢水,分別用30%的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.5、9、.5、10、11,靜置后,分析上層清液中銅元素的含量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。查閱資料,平衡:Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH)]2++2OH-;平衡Ⅱ:Cu(OH)+2OH-[Cu(OH)4]2-。下列說(shuō)法不正確的是(??)9Ⅰ342廢水水排放標(biāo)質(zhì)項(xiàng)目準(zhǔn)6~9pH1.0Cu2+/(mg·L-72≤0.51)+NH/(mg·L-42632≤151)A.廢水中Cu2+處理的最佳pH約為9B.b~c段:隨pH升高,Cu(OH)2的量增加,平衡Ⅰ正向移動(dòng),銅元素含量上升C.c~d段:隨pH升高,c(OH-)增加,平衡Ⅰ逆向移動(dòng),銅元素含量下降D.d點(diǎn)以后,隨c(OH-)增加,銅元素含量可能上升7.(雙選)(2020山東德州期末)已知:pNi=-lgc(Ni2+),常溫下HS的電離平衡常數(shù):K=1.3×10-a127,K=7.1×10-15。常溫下,向10mL0.1mol·L-1Ni(NO)溶液中滴加0.1mol·L-1NaS溶液,滴加過(guò)程中a2322pNi與Na2S溶液體積的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.E、F、G三點(diǎn)中,F點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中水的電離程度最大B.常溫下,Ksp(NiS)=1×10-21C.NaS溶液中c(S2-)+c(HS-)+c(HS)=c(Na+)2217.0×10-14D.NaS溶液中,S2-第一步水解常數(shù)K=2h1.1×10-158.(雙選)(2020山東濟(jì)南一模)某溫度下,向10mL0.01mol·L-1PbCl溶液中滴加0.01mol·L-1的NaS22溶液,滴加過(guò)程中-lgc(Pb2+)與Na2S溶液體積的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.該溫度下,Ksp(PbS)=1.0×10-28B.a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中,水的電離程度最小的為a點(diǎn)C.若改用0.02mol·L-1Na2S溶液,b點(diǎn)應(yīng)該水平左移D.若改用0.02mol·L-1PbCl2溶液,b點(diǎn)移向右下方9.(雙選)(2020山東濰坊二模)常溫下,用AgNO3溶液分別滴定濃度均為0.01mol·L-1的KSCN、KCrO溶液,所得的沉淀溶解平衡圖像如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()24A.K(AgCrO)的數(shù)值為10-9.92sp24B.a點(diǎn)表示的是AgCrO的不飽和溶液24C.沉淀廢液中的Ag+用KCrO溶液比等濃度的KSCN溶液效果好242AgSCN(s)+CrO2(aq)的平衡常數(shù)為1012.08-D.AgCrO(s)+2SCN-(aq)24410.以煉鋅廠的煙道灰(如圖,主要成分為ZnO,還含有少量FeO、CuO、SiO、MnO等)為原料可生232產(chǎn)草酸鋅晶體(ZnCO·2HO)。242有關(guān)氫氧化物開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表:氫氧化物Fe(OH)Fe(OH)Cu(OH)Zn(OH)2322開(kāi)始沉淀時(shí)的pH13.9.36.59.74.26.75.48.2完全沉淀時(shí)的pH已知:K(FeS)=1.4×10-19,K(MnS)=2.8×10-13。spsp(1)濾渣A的主要成分為(填化學(xué)式)。(2)生成濾渣B的離子方程式為。(3)除鐵時(shí)加入ZnO控制反應(yīng)液的pH范圍為。(4)25℃時(shí),向0.10mol·L-1的H2S溶液中通入HCl氣體或加入NaOH固體以調(diào)節(jié)溶液的pH,溶液的pH與c(S2-)的關(guān)系如圖所示(忽略溶液體積的變化和H2S的揮發(fā))。①②pH=13時(shí),溶液中的c(H2S)+c(HS-)=mol·L-1。某溶液中含未知濃度的Mn2+、0.01mol·L-1Fe2+和0.10mol·L-1H2S,當(dāng)溶液pH=?(Mn2+)?(Fe2+)時(shí),Fe2+開(kāi)始沉淀,當(dāng)Mn2+開(kāi)始沉淀時(shí),溶液中=。拓展深化11.鈹銅是力學(xué)、化學(xué)綜合性能良好的合金,廣泛應(yīng)用于制造高級(jí)彈性元件。以下是從某廢舊鈹銅元件(含BeO25%、CuS71%、少量FeS和SiO2)中回收鈹和銅兩種金屬的流程。已知:Ⅰ.鈹、鋁元素處于周期表中的對(duì)角線位置,化學(xué)性質(zhì)相似.常溫下:K[Cu(OH)]=2.2×10-20,K[Fe(OH)]=4.0×10-38,K[Mn(OH)]=2.1×10-13Ⅱsp2sp3sp2(1)濾液A的主要成分除NaOH外,還有(填化學(xué)式),寫(xiě)出反應(yīng)Ⅰ中含鈹化合物與過(guò)量鹽酸反應(yīng)的離子方程式:。(2)濾液C中含NaCl、BeCl和少量HCl,為提純BeCl,選擇合理步驟并排序:。22a.加入過(guò)量的NaOH?b.通入過(guò)量的CO2?c.加入過(guò)量的氨水?d.加入適量的HCl?e.過(guò)濾?f.洗滌(3)①M(fèi)nO2能將金屬硫化物中的硫元素氧化為單質(zhì)硫,寫(xiě)出反應(yīng)Ⅱ中CuS發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。②若用濃硝酸溶解金屬硫化物,缺點(diǎn)是(任寫(xiě)一條)。(4)濾液D中含c(Cu2+)=2.2mol·L-1、c(Fe3+)=0.008mol·L-1、c(Mn2+)=0.01mol·L-1,逐滴加入稀氨水調(diào)節(jié)pH可依次分離,首先沉淀的是(填離子符號(hào)),為使銅離子開(kāi)始沉淀,常溫下應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH大于。課時(shí)規(guī)范練26沉淀溶解平衡1.D題述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=?2(HCO-)×?(Ca2+)?2(HCO×?(Ca2+)-)3?(H+×?(CO2-))32=×?(H?O)?(H?O)?(H+)×?(CO-)23233?a1×?sp=(4.2×10-7×2.8×10-9)÷(5.6×10-11)=2.1×10-5,D正確。=?a22.Dv(Cr2-)=2v(Cr2-),未指明反應(yīng)方向,不能說(shuō)明正、逆反應(yīng)速率相等,則不能說(shuō)明反2OO47應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A錯(cuò)誤;依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系2CrO2黃色-()+2H+Cr2O2-(橙色)+H2O,若向47KCrO溶液中加NaOH濃溶液,氫離子濃度減小,平衡逆向移動(dòng),則溶液會(huì)由橙色變?yōu)辄S227色,B錯(cuò)誤;步驟②中,還原1molCrO2轉(zhuǎn)移電子為1mol×2×(6-3)=6mol,Fe-,元素的化合價(jià)由+2升高為+3,則由電子守恒可知需要6molFe2+,C錯(cuò)誤;步驟③中,當(dāng)將溶液的pH調(diào)270-320-9)31節(jié)至5時(shí),c(OH-)=10-9mol·L-1,由Ksp可知c(Cr3+)=(1元素已基本除盡,D正確。mol·L-1=10-5mol·L-1,廢水中的鉻3.D由于Ksp(AgCl)數(shù)量級(jí)為10-10,依據(jù)圖像X線對(duì)應(yīng)的c(Ag+)·c(Xn-)數(shù)量級(jí)為10-10,則X線代表氯化銀,Y線代表AgCO,A正確;n點(diǎn)c(Cl-)×c(Ag+)>K(AgCl),所以n表示224spAgCl的過(guò)飽和溶液,B正確;向c(Cl-)=c(C2-)的混合液中滴入AgNO溶液時(shí),Cl-生成2O34AgCl沉淀需要的銀離子濃度小,所以先生成AgCl沉淀,C正確;AgCO+2Cl-224?(C2O2-)?(CO2-)·?2?g+?2(Cl-)·?2(Ag+)()?(AgCO)sp[?sp(AgCl)]22AgCl+C2-的平衡常數(shù)K=424224,根據(jù)圖像可2O==4?2(Cl)-知,K(AgCl)=c(Cl-)·c(Ag+)=10-5.75×10-4=10-9.75,K(AgCO)=c(CO2-)·c2(Ag+)=10-2.46×(10-spsp224240-10.46(10-9.75)214)2=10-10.46,則K==1.0×109.04,D錯(cuò)誤。4.A該溫度下,K[Cu(OH)]<K[Fe(OH)],則c(Fe2+)>c(Cu2+),離子濃度越大,-lgc(M2+)值spsp22越小,則相同條件下,飽和溶液中c(Fe2+)較大,所以Fe(OH)2飽和溶液中-lgc(Fe2+)較小,則b線表示Fe(OH)2飽和溶液中的變化關(guān)系,由圖像可知,pH=8時(shí),-lgc(Fe2+)=3.1,K[Fe(OH)]=10-3.1×(10-6)2=10-15.1,A正確;當(dāng)pH=10時(shí),-lgc(Cu2+)=11.7,則sp2K[Cu(OH)]=10-11.7×(10-4)2=10-19.7,當(dāng)Fe(OH)和Cu(OH)沉淀共存時(shí),c(Fe2+)∶c(Cu2+)=sp222?[Fe(OH)]10-15.1?[Cu(OH)]10-19.71sp2,B錯(cuò)誤;向X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的飽和溶液中加入少量NaOH,溶液中==10-4.6sp2會(huì)生成Cu(OH)2沉淀,溶液中銅離子的濃度會(huì)減小,而從X點(diǎn)到Y(jié)點(diǎn)銅離子濃度不變,C錯(cuò)誤;K[Cu(OH)]<K[Fe(OH)],Cu(OH)更易生成沉淀,在含有Fe2+的CuSO溶液中,加sp2sp224入適量CuO,不能生成Fe(OH)2沉淀,所以不能除去Fe2+,D錯(cuò)誤。5.答案(1)將Fe2+氧化為Fe3+?(2)Fe3++3OH-Fe(OH)3↓(3)99%?FeO?(4)2×101023(5)Mn2++S2-+2HOMnO↓+2S2-+4H+2O22O48解析(1)加入雙氧水的目的是將Fe2+氧化為Fe3+。(2)第一次調(diào)pH使Fe3+完全沉淀,其反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3OH-Fe(OH)3↓。?sp?2(OH-)(3)pH控制為7時(shí)c(H+)=10-7mol·L-1,c(OH-)=10-7mol·L-1,c(Zn2+)==1.2×10-3.2×10-3mol·L-1,1×100%=1%,則Zn2+的沉淀率=1-1%=99%。第一次調(diào)pH使Fe3+完全沉0.12淀時(shí),有極其少量的Fe3+存在,所以利用濾渣Ⅱ制備高純的ZnO時(shí),必然含有極其微量的FeO。23(4)根據(jù)題意可知,MnS(s)Mn2+(aq)+S2-(aq)Ksp(MnS)=3.0×10-14,ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)Ksp(ZnS)=1.5×10-24,在除鋅時(shí)發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)MnS(s)+Zn2+(aq)ZnS(s)+Mn2+(aq),其?sp(MnS)?sp(ZnS)3.0×10-141.5×10-24平衡常數(shù)K==2×1010。=(5)沉錳反應(yīng)在酸性條件下完成,由生成物為MnO2可知Mn化合價(jià)升高,則S化合價(jià)+2H2OMnO↓+2S2-下降,根據(jù)得失電子守恒配平反應(yīng)的離子方程式為Mn2++SO2-O4282+4H+。6.B由圖像中的變化曲線可知pH=9時(shí)銅離子濃度最小,廢水中Cu2+處理的最佳pH約為9,A正確;b~c段隨c(OH-)增大,銨根離子與氫氧根離子結(jié)合生成一水合氨,氨氣濃度增大,Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH)]2++2OH-平衡正向移動(dòng),Cu(OH)的量減少,溶液中銅元素342含量上升,B錯(cuò)誤;c~d段,隨c(OH-)的增大,Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-平衡逆向移動(dòng),溶液中銅元素含量下降,C正確;d點(diǎn)以后,隨c(OH-)增加,平衡Ⅱ:Cu(OH)2+2OH-[Cu(OH)4]2-正向進(jìn)行,上層清液中銅元素的含量可能上升,D正確。7.BDNi(NO)是強(qiáng)酸弱堿鹽,Ni2+水解,促進(jìn)水的電離,使溶液顯酸性,若Ni(NO)與3232Na2S恰好完全反應(yīng),生成硝酸鈉,此時(shí)水的電離程度最小,由圖可知,F點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中水的電離程度最小,A錯(cuò)誤;完全沉淀時(shí),pNi=-lgc(Ni2+)=10.5,Ksp(NiS)=c(Ni2+)·c(S2-)=1×10-10.5×1×10-10.5=1×10-21,B正確;根據(jù)物料守恒可得2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=c(Na+),C錯(cuò)-·(?(HS)?OH)?W-1.0×10-14誤;S2-第一步水解常數(shù)Kh1=,D正確。==(?S2-)?a27.1×10-158.AC該溫度下,平衡時(shí)c(Pb2+)=c(S2-)=10-14mol·L-1,則Ksp(PbS)=c(Pb2+)·c(S2-)=1.0×10-28,A項(xiàng)正確;Pb2+單獨(dú)存在或S2-單獨(dú)存在均發(fā)生水解,促進(jìn)水的電離,b點(diǎn)時(shí)恰好形成PbS的沉淀,此時(shí)水的電離程度最小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;若改用0.02mol·L-1的Na2S溶液,由于溫度不變,K(PbS)=c(Pb2+)·c(S2-)不變,即平衡時(shí)c(Pb2+)不變,縱坐標(biāo)不變,但消耗的NaS溶液體sp2積減小,故b點(diǎn)水平左移,C項(xiàng)正確;若改用0.02mol·L-1的PbCl2溶液,恰好形成PbS沉淀時(shí)消耗的Na2S的體積增大,b點(diǎn)應(yīng)水平右移,D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.AC溫度不變時(shí),溶度積為常數(shù),Ksp(AgSCN)=c(SCN-)·c(Ag+),c(Ag+)增大,則c(SCN-)減c(Cr2-)減小,但小,二者濃度變化倍數(shù)相同;K(AgCrO)=c(CrO2)·c2(Ag+),c(Ag+)增大,則-O4sp244二者濃度的變化倍數(shù)不同,結(jié)合曲線分析,當(dāng)c(Ag+)由10-6mol·L-1增大到10-2mol·L-,c(Xn-)由10-6mol·L-1減小到10-10mol·L-1,對(duì)應(yīng)下面的曲線為AgSCN溶解平衡曲線,上方的曲線為AgCrO溶解平衡曲線。124根據(jù)分析,上方的曲線為AgCrO溶解平衡曲線,則24K(AgCrO)=c(Cr2-)·c2(Ag+)=10-3.92×(10-4)2=10-11.92,A錯(cuò)誤;a點(diǎn)的c(Ag+)小于AgCrO4Osp2442溶解平衡時(shí)的c(Ag+),則a點(diǎn)的濃度積Q(AgCrO)<K(AgCrO),為AgCrO的不飽和24sp2424溶液,B正確;K(AgCrO)=c(CrO24-)·c2(Ag+)=10-3.92×(10-4)2=10-sp2411.92,Ksp(AgSCN)=c(SCN-)·c(Ag+)=10-6×10-6=10-12,沉淀廢液中的Ag+用KSCN溶液比等濃度的KCrO溶液效果好,C錯(cuò)誤;AgCrO(s)+2SCN-(aq)2AgSCN(s)+CrO4-(aq)的平衡2424-)-?(CrO2)·?2(?g+)-?sp(Ag2CrO4)10-11.92?(CrO2?2(SCN)常數(shù)K=4=4=1012.08,D正確。==[(?SCN)?Ag+)2[?sp(AgSCN)]-·(]2(10122-)10.答案(1)SiO2?(2)ZnS+Cu2+CuS+Zn2+?(3)3.3~5.4(4)①0.043?②2?2×106解析用鹽酸酸浸時(shí)SiO不溶解,過(guò)濾分離,濾渣A為SiO,濾液中加入過(guò)氧化氫進(jìn)行除22錳,再通過(guò)調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,過(guò)濾,濾液中再加入ZnS,Cu2+轉(zhuǎn)化為CuS沉淀,過(guò)濾除去的濾渣B為CuS,濾液中主要為氯化鋅,加入草酸銨得到草酸鋅晶體,最終的濾液中含有氯化銨等。(1)濾渣A為SiO2。(2)加入ZnS與溶液中的Cu2+反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀CuS,離子方程式為ZnS+Cu2+CuS+Zn2+。(3)除鐵(部分Cu2+可能被除去)時(shí)加入ZnO控制pH使Fe3+沉淀完全,而Zn2+不能沉淀,故控制反應(yīng)液pH的范圍為3.3~5.4。(4)①根據(jù)溶液pH與c(S2-)關(guān)系圖,pH=13時(shí),c(S2-)=5.7×10-2mol·L-1,在0.10mol·L-1HS溶液中,根據(jù)硫原子守恒:c(HS)+c(HS-)+c(S2-)=0.10mol·L-1,所以c(HS)+c(HS-)=(0.1-2225.7×10-2)mol·L-1