2022届高三化学通用版一轮复习强化训练：沉淀溶解平衡 WORD版含答案.docx

1、沉淀溶解平衡1.(2020年荆门龙泉中学高三模拟)常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 molL-1的KCl、K2C2O4溶液,所得沉淀溶解平衡曲线如图所示(不考虑C2O42-的水解)。下列叙述正确的是()。A.Ksp(Ag2C2O4)的数量级为10-7B.n点表示AgCl的不饱和溶液C.Ag2C2O4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+C2O42-(aq)的平衡常数为109.04D.向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O4沉淀1.C解析Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)c(C2O42-)=(10-4)210-2.46=10

2、-10.46,则Ksp(Ag2C2O4)的数量级为10-11,A项错误;在n点,c(Ag+)大于平衡时的浓度,则n点的Qc(AgCl)Ksp(AgCl),为氯化银的过饱和溶液,B项错误;在图像上找到c(Ag+)相等的两个点,表示对应的银离子浓度相等,则Ag2C2O4+2Cl-2AgCl+C2O42-的平衡常数K=c(C2O42-)c2(Cl-)=10-2.46(10-5.75)2=109.04,C项正确;在图像上找到c(Cl-)=c(C2O42-)的点,可以看到生成氯化银时,c(Ag+)小于生成Ag2C2O4时的c(Ag+),所以先生成AgCl沉淀,D项错误。2.(2019年河南高三开学考试)

3、PbCO3广泛用于陶瓷、油漆和颜料配制等。一种以方铅矿(主要成分为PbS,含少量FeS)和软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备PbCO3的流程如图所示:已知:“酸浸”时PbS反应的离子方程式为PbS+MnO2+4Cl-+4H+ PbCl42-+Mn2+S+2H2O。PbCl2易溶于热水,难溶于冷水。在盐酸中因与Cl-形成配合离子PbCl42-而增大PbCl2的溶解度。常温下,几种金属离子沉淀的pH如表:氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2开始沉淀的pH1.57.58.8完全沉淀的pH2.39.710.4(1)“酸浸”之前需要将方铅矿、软锰矿和氯化钠粉碎并混合均匀,其目的是。(2

4、)“趁热抽滤”的目的是 。(3)铁锰滤液中阳离子主要是Mn2+,还含少量Fe3+、Fe2+。从铁锰滤液中得到较纯锰盐溶液有两种方案:方案甲:向滤液中加入酸化的双氧水,再加入足量MnCO3粉末,过滤得到锰盐溶液。方案乙:向滤液中加入稀硫酸酸化,然后加入二氧化锰粉末,充分反应;最后,加氨水调节溶液pH,过滤。方案甲中加入MnCO3的目的是 。用离子方程式表示方案乙中“加入二氧化锰”的作用: 。已知常温下,KspFe(OH)31.010-38,为了使溶液中c(Fe3+)=1.010-5 molL-1,此时溶液的pH=。从操作、产品纯度角度考虑,方案(填“甲”或”乙”)优于另一种方案。(4)工业生产中

5、温度对浸出率的影响如图2所示,则生产中浸出过程的最佳温度是 。(5)向氯化铅(难溶于水)产品中加入氯化钠溶液和碳酸钠溶液,得到碳酸铅产品后,要经过“过滤、洗涤、干燥”等操作,检验碳酸铅是否洗涤干净的操作是。2.(1)增大接触面积,加快浸出速率,提高原料利用率(2)避免铅的化合物析出(3)中和酸,使Fe3+全部转化为Fe(OH)3MnO2+2Fe2+4H+Mn2+2Fe3+2H2O;3甲(4)70 (5)取最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸溶液酸化,再滴加AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则洗涤干净,若有白色沉淀生成,则未洗涤干净解析(3)二氧化锰具有氧化性,在酸性介质中能把亚铁离子氧化为铁离子,

6、反应的离子方程式是MnO2+2Fe2+4H+Mn2+2Fe3+2H2O。c(OH-)=3KspFe(OH)3c(Fe3+)=1.010-11 molL-1,c(H+)=Kwc(OH-)=1.010-3 molL-1,pH=3。方案甲操作简便,不引入新杂质。方案乙需要测定pH,操作较复杂且会引入铵盐杂质,故方案甲优于方案乙。(4)观察图像,浸出率较高且耗能较低的条件为最佳条件,如7090 之间浸出率几乎相等,但是,70 时节能,成本低,所以浸出过程的最佳温度是70 。3.下列说法正确的是()。A.难溶电解质作比较时,Ksp小的溶解度一定小B.Ksp的大小取决于难溶电解质的浓度,所以离子浓度改变时

7、,沉淀溶解平衡会发生移动C.所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中某一离子完全除去D.温度一定,当溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积等于Ksp时,该溶液为AgCl的饱和溶液3.D解析只有具有相同结构的难溶物(如AgCl、AgBr、AgI)Ksp小的溶解度小,而不同结构的难溶物(如Ag2SO4和AgI)Ksp小的溶解度不一定小,A项错误;Ksp的大小只与温度有关,与难溶电解质的浓度无关,而平衡移动与离子浓度有关,B项错误;难溶电解质在溶液中存在溶解平衡,不可能通过加入沉淀剂将溶液中某一离子除净,C项错误;当溶液中的离子浓度幂之积等于溶度积常数时,该溶液为饱和溶液,D项正确。4.化工生产中含Cu2+的废水常

8、用MnS(s)作沉淀剂,其反应原理为Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列有关该反应的说法不正确的是()。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.该反应的平衡常数K=Ksp(MnS)Ksp(CuS)4.A解析反应达到平衡时,c(Cu2+)和c(Mn2+)不再变化,但二者不一定相等,A项错误;该反应是沉淀的转化,溶解度小的物质能够转化为溶解度更小的物质,B项正确;加入Cu(NO3)2(s)后,溶液中的c(Cu2+)增大,平衡向正反应方向移动,c(Mn

9、2+)增大,C项正确;Ksp(MnS)=c(Mn2+)c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)c(S2-),所以K=c(Mn2+)c(Cu2+)=Ksp(MnS)Ksp(CuS),D项正确。5.25 时,Ksp(FeS)=6.310-18,Ksp(CuS)=1.310-36,Ksp(ZnS)=1.310-24。下列有关说法中正确的是()。A.25 时,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B.25 时,饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为1.310-36 molL-1C.向物质的量浓度相同的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+,可以选用Fe

10、S作沉淀剂5.D解析CuS和ZnS的结构相同,Ksp(CuS)Ksp(ZnS),所以C项应只有ZnS生成;依据沉淀转化原理,溶度积大的FeS可以转化为溶度积小的CuS,D项正确。6.AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),平衡时,Ksp=c(Ag+)c(Cl-),将过量氯化银分别投入下列溶液中,各溶液中c(Ag+)由大到小的顺序为()。100 mL水 24 mL 0.1 molL-1 NaCl溶液10 mL 0.1 molL-1 MgCl2溶液 30 mL 0.1 molL-1 AgNO3溶液A. B. C. D.6.B解析中c(Ag+)=0.1 molL-1,加入过量AgCl,c(Ag

11、+)最大;中c(Cl-)=0.1 molL-1,中c(Cl-)=0.2 molL-1,加入过量AgCl,根据c(Ag+)=Kspc(Cl-)可判断出c(Ag+):;中为纯水,加入过量AgCl,AgCl的溶解平衡达到平衡状态,c(Ag+):。故c(Ag+)大小顺序为,B项正确。7.已知25 时,Ksp(NiS)=1.010-21,Ksp(NiCO3)=1.010-7 ;pNi=-lg c(Ni2+),pB=-lg c(S2-)或-lg c(CO32-)。在含物质的量浓度相同的Na2S和Na2CO3的混合溶液中滴加Ni(NO3)2溶液,产生两种沉淀,溶液中阳离子、阴离子浓度关系如图所示。下列说法错

12、误的是()。A.常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度B.对于曲线,加热b点溶液,b点向c点移动C.向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐,d点向b点移动D.x对应的值为3.5且阴离子是CO32-7.B解析NiS和NiCO3是同类型难溶电解质,由于Ksp(NiCO3)Ksp(NiS),所以常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度,A项正确;一般情况下,加热可使难溶电解质的溶解度增大,其溶度积常数增大,所以溶液中c(Ni2+)和c(B2-)都增大,但pNi和pB存在关系pNi=pKsp(NiB)-pB。所以对于曲线,在b点加热,b点向a点方向移动,B项错误;对于d所处溶液,有Ksp(NiB

13、)=c(Ni2+)c(B2-),向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐,沉淀溶解平衡逆向移动,则c(B2-)增大,c(Ni2+)减小,pNi增大,d点向b点移动,C项正确;由于Ksp(NiS)=1.010-21,Ksp(NiCO3)=1.010-7,所以曲线对应的是较小的pKsp(NiCO3),pNi=pB=pKsp(NiCO3)2=3.5,D项正确。8.室温时,CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示,已知:25 时其溶度积为2.810-9,下列说法不正确的是()。A.x=210-5B.c点时有CaCO3沉淀生成C.加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点D.b、d两点对应的溶度积相等8.C解析根据溶

14、度积数据和d点的c(CO32-)=1.410-4 molL-1可以计算出x的值为210-5;c点:QcKsp,故有沉淀生成;d点,加入蒸馏水后,各离子浓度均减小,不可能变到a点;溶度积只与温度有关,故b点与d点对应的溶度积相等。9.(1)在粗制CuSO45H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适的氧化剂使Fe2+转化为Fe3+,下列物质可采用的是(填字母,下同)。A.KMnO4B.H2O2 C.氯水D.HNO3然后再加入适当物质将溶液pH调至4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,为达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的。A.NaOHB.N

15、H3H2O C.CuOD.Cu(OH)2(2)甲同学怀疑调整溶液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,KspFe(OH)3=8.010-38,KspCu(OH)2=3.010-20,通常残留在溶液中的离子浓度小于110-5 molL-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 molL-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”)。(已知:lg5=0.7)9.(1)B;CD(2)4;3.3;可行解析(1)将Fe2+氧化为Fe3

16、+可加入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c2(OH-)3.0=3.010-20,解得c(OH-)=1.010-10 molL-1,溶液的pH为4;Fe3+完全沉淀时:c3(OH-)110-5=8.010-38,c(OH-)=2.010-11 molL-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,调整溶液pH=4的方案可行。10.(2019年安徽高三开学考试)NiCl2是化工合成中最重要的镍源,在实验室中模拟工业上利用金属镍废料(含镍、铁、铝)生产氯化镍晶体(NiC

17、l26H2O)的流程如下:下表列出了相关金属离子生产氢氧化物沉淀的pH:氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3Ni(OH)2Al(OH)3开始沉淀的pH7.62.77.13.7沉淀完全的pH9.63.79.24.7回答下列问题:(1)加入H2O2氧化时,发生反应的离子方程式为 ,调pH的范围为,若调pH=6,则溶液中c(Al3+)c(Fe3+)= 。已知KspAl(OH)3=110-34,KspFe(OH)3=110-38(2)滤液A的溶质主要是 。(3)操作的实验方法依次是 、 、过滤、洗涤、干燥,操作的实验方法是 。10.(1)2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O;4.77.1;10

18、0001(2)NaCl和Na2CO3(3)蒸发浓缩;冷却结晶;重结晶解析(1)调pH的目的是将Fe3+和Al3+都转化为沉淀除去,而Ni2+不能沉淀,故调pH的范围是4.77.1,pH=6时,Fe(OH)3和Al(OH)3都沉淀完全,故c(Al3+)c(Fe3+)=KspAl(OH)3KspFe(OH)3=100001。11.(2019年临沂一中质检)t 时,卤化银(AgX,X=Cl、Br)的2条溶解平衡曲线如图所示,已知Ksp(AgCl)Ksp(AgBr),且p(Ag+)=-lgc(Ag+),p(X-)=-lgc(X-),利用p(X-)-p(Ag+)的坐标系可表示出AgX的溶度积与溶液中c(

19、Ag+)和c(X-)的相互关系。下列说法错误的是()。A.t 时,c点可表示AgCl的不饱和溶液B.B曲线表示的是AgBrC.a点处溶液中加入NaBr固体,溶液中一定有淡黄色沉淀生成D.在t 时,反应AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K10411.A解析t 时,c点在A曲线下方,离子的浓度较大,是AgCl的过饱和溶液,A项错误;AgCl的溶度积大于AgBr的,饱和AgCl溶液中的离子浓度大于AgBr中的,而Ag+、X-浓度越大,p(Ag+)、p(X-)数值越小,故A曲线表示的是AgCl,B曲线表示的是AgBr,B项正确;a点处溶液加入NaBr固体,溶液中有淡

20、黄色AgBr沉淀生成,C项正确;根据图像可知,Ag+浓度相等时,Cl-浓度是Br-浓度的104倍,所以在t 时,反应AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K=c(Cl-)c(Br-)104,D项正确。12.为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。下列关于该实验的分析不正确的是()。A.中浊液存在平衡Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)B.中溶液变澄清的原因是AgOH+2NH3H2OAg(NH3)2OH+2H2OC.中颜色变化说明有AgCl生成D.该实验可以证明AgCl比Ag2CrO4更难溶12.D解析络合反应为可逆反应,则中浊液存在平衡Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq),A项正确;银离子与NH3H2O结合生成络合离子,则中溶液变澄清是因为AgOH+2NH3H2OAg(NH3)2OH+2H2O,B项正确;银离子与氯离子结合生成AgCl白色沉淀,则中颜色变化说明有AgCl生成,C项正确;硝酸银过量,不发生沉淀的转化,余下的浊液中含银离子,与KCl反应生成白色沉淀,不能证明AgCl比Ag2CrO4更难溶,D项错误。