高三化學(xué)通用版一輪復(fù)習(xí)強(qiáng)化訓(xùn)練沉淀溶解平衡

沉淀溶解平衡1.(2020年荊門龍泉中學(xué)高三模擬)常溫下,用AgNO3溶液分別滴定濃度均為0.01mol·L1的KCl、K2C2O4溶液,所得沉淀溶解平衡曲線如圖所示(不考慮C2O4A.Ksp(Ag2C2O4)的數(shù)量級(jí)為107B.n點(diǎn)表示AgCl的不飽和溶液C.Ag2C2O4(s)+2Cl(aq)2AgCl(s)+C2O42-(aq)的平衡常數(shù)為10D.向c(Cl)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液時(shí),先生成Ag2C2O1.C解析Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)·c(C2O42-)=(104)2×102.46=1010.46,則Ksp(Ag2C2O4)的數(shù)量級(jí)為1011,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在n點(diǎn),c(Ag+)大于平衡時(shí)的濃度,則n點(diǎn)的Qc(AgCl)>Ksp(AgCl),為氯化銀的過飽和溶液,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在圖像上找到c(Ag+)相等的兩個(gè)點(diǎn),表示對(duì)應(yīng)的銀離子濃度相等,則Ag2C2O4+2Cl2AgCl+C2O42-的平衡常數(shù)K=c(C2O42-)c2(Cl-)=10-2.46(10-5.75)2=109.042.(2019年河南高三開學(xué)考試)PbCO3廣泛用于陶瓷、油漆和顏料配制等。一種以方鉛礦(主要成分為PbS,含少量FeS)和軟錳礦(主要成分為MnO2)為原料制備PbCO3的流程如圖所示:已知:①“酸浸”時(shí)PbS反應(yīng)的離子方程式為PbS+MnO2+4Cl+4H+PbCl42-+Mn2++S+2H2O。PbCl2易溶于熱水,難溶于冷水。在鹽酸中因與Cl形成配合離子PbCl42-②常溫下,幾種金屬離子沉淀的pH如表:氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2開始沉淀的pH1.57.58.8完全沉淀的pH2.39.710.4(1)“酸浸”之前需要將方鉛礦、軟錳礦和氯化鈉粉碎并混合均勻,其目的是。

(2)“趁熱抽濾”的目的是。

(3)鐵錳濾液中陽離子主要是Mn2+,還含少量Fe3+、Fe2+。從鐵錳濾液中得到較純錳鹽溶液有兩種方案:方案甲:向?yàn)V液中加入酸化的雙氧水,再加入足量MnCO3粉末,過濾得到錳鹽溶液。方案乙:向?yàn)V液中加入稀硫酸酸化,然后加入二氧化錳粉末,充分反應(yīng);最后,加氨水調(diào)節(jié)溶液pH,過濾。①方案甲中加入MnCO3的目的是。

②用離子方程式表示方案乙中“加入二氧化錳”的作用:。

已知常溫下,Ksp[Fe(OH)3]≈1.0×1038,為了使溶液中c(Fe3+)=1.0×105mol·L1,此時(shí)溶液的pH=。

③從操作、產(chǎn)品純度角度考慮,方案(填“甲”或”乙”)優(yōu)于另一種方案。

(4)工業(yè)生產(chǎn)中溫度對(duì)浸出率的影響如圖2所示,則生產(chǎn)中浸出過程的最佳溫度是。

(5)向氯化鉛(難溶于水)產(chǎn)品中加入氯化鈉溶液和碳酸鈉溶液,得到碳酸鉛產(chǎn)品后,要經(jīng)過“過濾、洗滌、干燥”等操作,檢驗(yàn)碳酸鉛是否洗滌干凈的操作是。

2.(1)增大接觸面積,加快浸出速率,提高原料利用率(2)避免鉛的化合物析出(3)①中和酸,使Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3②MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O;3③甲(4)70℃(5)取最后一次洗滌液于試管中,滴加硝酸溶液酸化,再滴加AgNO3溶液,若無白色沉淀生成,則洗滌干凈,若有白色沉淀生成,則未洗滌干凈解析(3)②二氧化錳具有氧化性,在酸性介質(zhì)中能把亞鐵離子氧化為鐵離子,反應(yīng)的離子方程式是MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O。c(OH)=3Ksp[Fe(OH)3]c(Fe3+)=1.0×1011mol·L1,c(H+③方案甲操作簡便,不引入新雜質(zhì)。方案乙需要測(cè)定pH,操作較復(fù)雜且會(huì)引入銨鹽雜質(zhì),故方案甲優(yōu)于方案乙。(4)觀察圖像,浸出率較高且耗能較低的條件為最佳條件,如70~90℃之間浸出率幾乎相等,但是,70℃時(shí)節(jié)能,成本低,所以浸出過程的最佳溫度是70℃。3.下列說法正確的是()。A.難溶電解質(zhì)作比較時(shí),Ksp小的溶解度一定小B.Ksp的大小取決于難溶電解質(zhì)的濃度,所以離子濃度改變時(shí),沉淀溶解平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)C.所謂沉淀完全就是用沉淀劑將溶液中某一離子完全除去D.溫度一定,當(dāng)溶液中Ag+和Cl濃度的乘積等于Ksp時(shí),該溶液為AgCl的飽和溶液3.D解析只有具有相同結(jié)構(gòu)的難溶物(如AgCl、AgBr、AgI)Ksp小的溶解度小,而不同結(jié)構(gòu)的難溶物(如Ag2SO4和AgI)Ksp小的溶解度不一定小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Ksp的大小只與溫度有關(guān),與難溶電解質(zhì)的濃度無關(guān),而平衡移動(dòng)與離子濃度有關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;難溶電解質(zhì)在溶液中存在溶解平衡,不可能通過加入沉淀劑將溶液中某一離子除凈,C項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)溶液中的離子濃度冪之積等于溶度積常數(shù)時(shí),該溶液為飽和溶液,D項(xiàng)正確。4.化工生產(chǎn)中含Cu2+的廢水常用MnS(s)作沉淀劑,其反應(yīng)原理為Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法不正確的是()。A.該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí):c(Cu2+)=c(Mn2+)B.CuS的溶解度比MnS的溶解度小C.往平衡體系中加入少量Cu(NO3)2(s)后,c(Mn2+)變大D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=K4.A解析反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),c(Cu2+)和c(Mn2+)不再變化,但二者不一定相等,A項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)是沉淀的轉(zhuǎn)化,溶解度小的物質(zhì)能夠轉(zhuǎn)化為溶解度更小的物質(zhì),B項(xiàng)正確;加入Cu(NO3)2(s)后,溶液中的c(Cu2+)增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),c(Mn2+)增大,C項(xiàng)正確;Ksp(MnS)=c(Mn2+)·c(S2),Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2),所以K=c(Mn2+5.25℃時(shí),Ksp(FeS)=6.3×1018,Ksp(CuS)=1.3×1036,Ksp(ZnS)=1.3×1024。下列有關(guān)說法中正確的是()。A.25℃時(shí),CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B.25℃時(shí),飽和CuS溶液中Cu2+的濃度為1.3×1036mol·L1C.向物質(zhì)的量濃度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成D.除去某溶液中的Cu2+,可以選用FeS作沉淀劑5.D解析CuS和ZnS的結(jié)構(gòu)相同,Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),則CuS的溶解度小于ZnS的溶解度,A項(xiàng)錯(cuò)誤;飽和CuS溶液中c(Cu2+)=Ksp=1.3×1018mol·L1,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Ksp(FeS)>Ksp6.AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq),平衡時(shí),Ksp=c(Ag+)·c(Cl),將過量氯化銀分別投入下列溶液中,各溶液中c(Ag+)由大到小的順序?yàn)?)。①100mL水②24mL0.1mol·L1NaCl溶液③10mL0.1mol·L1MgCl2溶液④30mL0.1mol·L1AgNO3溶液A.③①②④ B.④①②③C.①②③④ D.④③②①6.B解析④中c(Ag+)=0.1mol·L1,加入過量AgCl,c(Ag+)最大;②中c(Cl)=0.1mol·L1,③中c(Cl)=0.2mol·L1,加入過量AgCl,根據(jù)c(Ag+)=Kspc(Cl-)可判斷出c(Ag+):②>③;①中為純水,加入過量AgCl,AgCl的溶解平衡達(dá)到平衡狀態(tài),c(Ag7.已知25℃時(shí),Ksp(NiS)=1.0×1021,Ksp(NiCO3)=1.0×107;pNi=lgc(Ni2+),pB=lgc(S2)或lgc(CO32-)。在含物質(zhì)的量濃度相同的Na2S和Na2CO3的混合溶液中滴加Ni(NO3)2溶液,產(chǎn)生兩種沉淀,溶液中陽離子、陰離子濃度關(guān)系如圖所示。下列說法A.常溫下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度B.對(duì)于曲線Ⅰ,加熱b點(diǎn)溶液,b點(diǎn)向c點(diǎn)移動(dòng)C.向d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中加入對(duì)應(yīng)陰離子的鈉鹽,d點(diǎn)向b點(diǎn)移動(dòng)D.x對(duì)應(yīng)的值為3.5且陰離子是CO7.B解析NiS和NiCO3是同類型難溶電解質(zhì),由于Ksp(NiCO3)>Ksp(NiS),所以常溫下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度,A項(xiàng)正確;一般情況下,加熱可使難溶電解質(zhì)的溶解度增大,其溶度積常數(shù)增大,所以溶液中c(Ni2+)和c(B2)都增大,但pNi和pB存在關(guān)系pNi=pKsp(NiB)pB。所以對(duì)于曲線Ⅰ,在b點(diǎn)加熱,b點(diǎn)向a點(diǎn)方向移動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于d所處溶液,有Ksp(NiB)=c(Ni2+)·c(B2),向d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中加入對(duì)應(yīng)陰離子的鈉鹽,沉淀溶解平衡逆向移動(dòng),則c(B2)增大,c(Ni2+)減小,pNi增大,d點(diǎn)向b點(diǎn)移動(dòng),C項(xiàng)正確;由于Ksp(NiS)=1.0×1021,Ksp(NiCO3)=1.0×107,所以曲線Ⅱ?qū)?yīng)的是較小的pKsp(NiCO3),pNi=pB=pK8.室溫時(shí),CaCO3在水中的溶解平衡曲線如圖所示,已知:25℃時(shí)其溶度積為2.8×109,下列說法不正確的是()。A.x=2×105B.c點(diǎn)時(shí)有CaCO3沉淀生成C.加入蒸餾水可使溶液由d點(diǎn)變到a點(diǎn)D.b、d兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶度積相等8.C解析根據(jù)溶度積數(shù)據(jù)和d點(diǎn)的c(CO32-)=1.4×104mol·L1可以計(jì)算出x的值為2×105;c點(diǎn):Qc>K9.(1)在粗制CuSO4·5H2O晶體中常含有雜質(zhì)Fe2+。在提純時(shí)為了除去Fe2+,常加入合適的氧化劑使Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,下列物質(zhì)可采用的是(填字母,下同)。

A.KMnO4B.H2O2C.氯水 D.HNO3然后再加入適當(dāng)物質(zhì)將溶液pH調(diào)至4,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,為達(dá)到除去Fe3+而不損失CuSO4的目的,調(diào)整溶液pH可選用下列中的。

A.NaOH B.NH3·H2OC.CuO D.Cu(OH)2(2)甲同學(xué)懷疑調(diào)整溶液pH=4不一定能達(dá)到除去Fe3+而不損失Cu2+的目的,乙同學(xué)認(rèn)為可以通過計(jì)算確定,他查閱有關(guān)資料得到如下數(shù)據(jù):常溫下,Ksp[Fe(OH)3]=8.0×1038,Ksp[Cu(OH)2]=3.0×1020,通常殘留在溶液中的離子濃度小于1×105mol·L1時(shí)就認(rèn)為沉淀完全,設(shè)溶液中CuSO4的濃度為3.0mol·L1,則Cu(OH)2開始沉淀時(shí)溶液的pH為,Fe3+完全沉淀時(shí)溶液的pH為,通過計(jì)算確定上述方案(填“可行”或“不可行”)。(已知:lg5=0.7)

9.(1)B;CD(2)4;3.3;可行解析(1)將Fe2+氧化為Fe3+可加入H2O2,然后再加入CuO或Cu(OH)2調(diào)整至溶液pH=4,若使用其他試劑,會(huì)引入雜質(zhì)離子。(2)Cu(OH)2開始沉淀時(shí),溶液中c2(OH)×3.0=3.0×1020,解得c(OH)=1.0×1010mol·L1,溶液的pH為4;Fe3+完全沉淀時(shí):c3(OH)×1×105=8.0×1038,c(OH)=2.0×1011mol·L1,溶液的pH為3.3;即當(dāng)Fe3+完全沉淀時(shí),Cu(OH)2還未開始沉淀,調(diào)整溶液pH=4的方案可行。10.(2019年安徽高三開學(xué)考試)NiCl2是化工合成中最重要的鎳源,在實(shí)驗(yàn)室中模擬工業(yè)上利用金屬鎳廢料(含鎳、鐵、鋁)生產(chǎn)氯化鎳晶體(NiCl2·6H2O)的流程如下:下表列出了相關(guān)金屬離子生產(chǎn)氫氧化物沉淀的pH:氫氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3Ni(OH)2Al(OH)3開始沉淀的pH7.62.77.13.7沉淀完全的pH9.63.79.24.7回答下列問題:(1)加入H2O2氧化時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為,調(diào)pH的范圍為,若調(diào)pH=6,則溶液中c(Al3+)∶c(Fe3+)=。已知Ksp[Al(OH)3]=1×1034,Ksp[Fe(OH)3]=1×1038

(2)濾液A的溶質(zhì)主要是。

(3)操作①的實(shí)驗(yàn)方法依次是、、過濾、洗滌、干燥,操作②的實(shí)驗(yàn)方法是。

10.(1)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O;4.7~7.1;10000∶1(2)NaCl和Na2CO3(3)蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶;重結(jié)晶解析(1)調(diào)pH的目的是將Fe3+和Al3+都轉(zhuǎn)化為沉淀除去,而Ni2+不能沉淀,故調(diào)pH的范圍是4.7~7.1,pH=6時(shí),Fe(OH)3和Al(OH)3都沉淀完全,故c(Al3+)∶c(Fe3+)=Ksp[Al(OH)3]∶Ksp[Fe(OH)3]=10000∶1。11.(2019年臨沂一中質(zhì)檢)t℃時(shí),鹵化銀(AgX,X=Cl、Br)的2條溶解平衡曲線如圖所示,已知Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),且p(Ag+)=lgc(Ag+),p(X)=lgc(X),利用p(X)p(Ag+)的坐標(biāo)系可表示出AgX的溶度積與溶液中c(Ag+)和c(X)的相互關(guān)系。下列說法錯(cuò)誤的是()。A.t℃時(shí),c點(diǎn)可表示AgCl的不飽和溶液B.B曲線表示的是AgBrC.a點(diǎn)處溶液中加入NaBr固體,溶液中一定有淡黃色沉淀生成D.在t℃時(shí),反應(yīng)AgCl(s)+Br(aq)AgBr(s)+Cl(aq)的平衡常數(shù)K≈10411.A解析t℃時(shí),c點(diǎn)在A曲線下方,離子的濃