高考化学一轮课时检测难溶电解质的沉淀溶解平衡

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高考化学一轮课时检测难溶电解质的沉淀溶解平衡

课时跟踪检测(二十五) 难溶电解质的沉淀溶解平衡 ‎1.(2014·扬中高级中学模拟)下列有关Ksp的叙述中正确的是(  )‎ A.Ksp越大说明电解质的溶解度越大 B.Ksp只与电解质的本性有关,而与外界条件无关 C.Ksp表示难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,溶液中离子浓度幂之积 D.Ksp的数值只与难溶电解质的性质有关,和温度无关 ‎2.(2014·泰兴中学模拟)已知‎25 ℃‎时,AgCl的溶度积Ksp=1.8×10-10,则下列说法正确的是(  )‎ A.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,Ksp值变大 B.AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中,一定有c(Ag+)=c(Cl-)‎ C.温度一定时,当溶液中c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp时,此溶液中必有AgCl的沉淀析出 D.将AgCl加入到较浓的KI溶液中,部分AgCl转化为AgI,因为AgCl溶解度大于AgI ‎3.(2014·宝应中学模拟)已知常温时,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=12.0,则下列说法不正确的是(  )‎ A.所得溶液中的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1‎ B.所加的烧碱溶液pH=12.0‎ C.所得溶液中由水电离产生的c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1‎ D.所得溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-8 mol·L-1‎ ‎4.(2014·常州中学模拟)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的悬浊液加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大 C.‎25 ℃‎时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液中的Ksp小 D.‎25 ℃‎时,在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成为MgF2 ‎ ‎5.(2014·射阳中学模拟)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。下列说法正确的是(  )‎ A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO)的增大而减小 B.三个不同温度中,313 K时Ksp(SrSO4)最大 C.283 K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液 D.283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液 ‎6.(2014·金湖中学模拟)某温度下,FeB(s)Fe2+(aq)+B2-(aq)的平衡常数表达式为Ksp=c(Fe2+)·c(B2-),FeB在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是(  )‎ A.a点对应的Ksp等于b点对应的Ksp B.d点无沉淀生成 C.可以通过升温实现由c点变到a点 D.此温度下,FeB的Ksp=2×10-18 mol2·L-2‎ ‎7.(2014·邳州运河中学模拟)已知:pAg=-lg{c(Ag+)},KspAgCl=1×10-12,如图是向10 mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1 mol/L 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正确的是(  )‎ ‎(提示:KspAgCl>KspAgI)‎ A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1‎ B.图中x点的坐标为(100,6 )‎ C.图中x点表示溶液中Ag+被恰好完全沉淀 D.把0.1 mol·L-1的NaCl换成0.1 mol·L-1NaI则图像在终点后变为虚线部分 ‎8.(2014·中华中学模拟)已知Ag2SO4的Ksp为2.0×10-5,将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和,该过程中Ag+和SO浓度随时间变化关系如图[饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034 mol·L-1]。若t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.020 mol·L-1 Na2SO4溶液,下列示意图中,能正确表示t1时刻后Ag+和SO浓度随时间变化关系的是(  )‎ ‎9.(2014·沛县中学模拟)从海水中提取镁是世界各国获得镁的主要来源,以下是制取镁的过程中涉及的几种物质的溶度积,根据你所学的知识回答下列几个问题:‎ 物质 CaCO3‎ MgCO3‎ Ca(OH)2‎ Mg(OH)2‎ 溶度积 ‎2.8×10-9‎ ‎6.8×10-6‎ ‎5.5×10-6‎ ‎1.8×10-11‎ ‎(1)在从海水中提取镁时,往往用到贝壳(主要成份是碳酸钙),你认为________(填“能”或“不能”)将贝壳研磨成粉末直接投入海水中,理由是________________________;如果不能直接投入,应将贝壳作何处理,试写出化学方程式_______________________________。‎ ‎(2)某同学在实验室条件下模拟该生产过程,但实验室无石灰,他打算用烧碱代替,你认为________(填“可以”或“不可以”)得到Mg(OH)2。在加试剂时,误将纯碱溶液加入海水中,他思考了一下,又在得到的混合体系中加入过量的烧碱溶液,你觉得他________(填“能”或“不能”)将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,理由是_________________________‎ ‎________________________________________________________(用离子方程式表示)。‎ ‎(3)已知海水中镁离子浓度为1.8×10-3 mol·L-1,则要使镁离子产生沉淀,溶液的pH最低应为________________________________________________________________________。‎ ‎10.(2014·昆山中学模拟)如下图所示,横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或[Zn(OH)4]2-的物质的量浓度的对数。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,反应的离子方程式可表示为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积Ksp=___________________________。‎ ‎(3)某废液中含Zn2+,为提取Zn2+可以控制溶液中pH的范围是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)‎25 ℃‎时,PbCl2浓度随盐酸浓度变化如下表:‎ c(HCl)(mol/L)‎ ‎0.50‎ ‎1.00‎ ‎2.04‎ ‎2.90‎ ‎4.02‎ ‎5.16‎ ‎5.78‎ ‎103c‎(PbCl2)(mol/L)‎ ‎5.10‎ ‎4.91‎ ‎5.21‎ ‎5.90‎ ‎7.48‎ ‎10.81‎ ‎14.01‎ 根据上表数据判断下列说法正确的是________。‎ A.随着盐酸浓度的增大,PbCl2固体的溶解度先变小后又变大 B.PbCl2固体在0.50 mol/L盐酸中的溶解度小于在纯水中的溶解度 C.PbCl2能与浓盐酸反应生成一种难电离的阴离子(络合离子)‎ D.PbCl2固体可溶于饱和食盐水 ‎11.(2014·南菁中学模拟)粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的,杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如下:‎ 已知Fe3+、Fe2+、Cu2+转化为相应氢氧化物时,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:‎ Fe3+‎ Fe2+‎ Cu2+‎ 开始沉淀时的pH ‎2.7‎ ‎7.6‎ ‎5.2‎ 完全沉淀时的pH ‎3.7‎ ‎9.6‎ ‎6.4‎ ‎(1)加入3% H2O2之前必须进行操作Ⅱ,操作Ⅱ的名称是__________________;H2O2参加反应的离子方程式为______________________________________________________。‎ ‎(2)加稀氨水调节pH的目的是____________________________,pH应调至__________范围。下列物质可用来替代稀氨水的是__________________。‎ ‎①NaOH  ②Fe2O3  ③CuO  ④Na2CO3‎ ‎(3)经操作Ⅰ得到粗胆矾,操作Ⅲ得到精致胆矾。两步操作相同,具体包括__________、__________、过滤、__________、干燥等步骤。‎ ‎12.[双选题](2014·盐城中学模拟)取一定量的PbI2固体用蒸馏水配成饱和溶液,量取25.00 mL PbI2饱和溶液,分次慢慢加入交换柱,进行如下离子交换反应:Pb2+(aq)+2R-H(s)===R2Pb(s)+2H+(aq),用洁净的锥形瓶接流出液,待溶液流出后,再用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将洗涤液一并放在锥形瓶中,加入指示剂,用0.002 5 ‎ mol/LNaOH溶液滴定,当达到滴定终点时,用去氢氧化钠溶液20.00 mL。结合上述实验数据(已知lg 2=0.3),下列有关说法正确的是(  )‎ A.常温下,0.002 5 mol/L NaOH溶液pH=11.4‎ B.在温度不变时,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,PbI2的Ksp减小 C.温度不变,T时刻,向PbI2饱和溶液中加入少量KI浓溶液,离子浓度变化如图所示 D.本次实验测得的t ℃PbI2的Ksp=4×10-9‎ ‎13.(2014·扬州中学模拟)蛇纹石可用于生产氢氧化镁,简要工艺流程如下:‎ Ⅰ.制取粗硫酸镁:用酸液浸泡蛇纹石矿粉,过滤;并在常温常压下结晶,制得粗硫酸镁(其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子)。‎ Ⅱ.提纯粗硫酸镁:将粗硫酸镁在酸性条件下溶解,加入适量的0.1 mol·L-1 H2O2溶液,再调节溶液pH至7~8,并分离提纯。‎ Ⅲ.制取氢氧化镁:向步骤Ⅱ所得溶液中加入过量氨水。‎ 已知:金属离子氢氧化物沉淀所需pH Fe3+‎ Al3+‎ Fe2+‎ Mg2+‎ 开始沉淀时 ‎1.5‎ ‎3.3‎ ‎6.5‎ ‎9.4‎ 沉淀完全时 ‎3.7‎ ‎5.2‎ ‎9.7‎ ‎12.4‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)步骤Ⅱ中,可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是__________(填字母序号)。‎ A. MgO  B. Na2CO‎3 ‎ C. 蒸馏水 ‎(2)Fe2+与H2O2溶液反应的离子方程式为___________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)工业上常以Mg2+的转化率为考察指标,确定步骤III制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件。其中,反应温度与Mg2+转化率的关系如图所示。‎ ‎①步骤Ⅲ中制备氢氧化镁反应的离子方程式为________________。‎ ‎②根据图中所示‎50 ℃‎前温度与Mg2+转化率之间的关系,可判断此反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。‎ ‎③图中,温度升高至‎50 ℃‎以上Mg2+转化率下降的可能原因是________________。‎ ‎④ Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数。已知:‎ Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)‎ Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)=5.6×10-12‎ Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)‎ Ksp=c(Ca2+)·c2(OH-)=4.7×10-6‎ 若用石灰乳替代氨水,________(填“能”或“不能”)制得氢氧化镁,理由是________________________________________________________________________。‎ 答 案 ‎1.选C 溶度积常数大,但溶解度不一定大,选项A不正确;Ksp除与电解质的本性有关,还与温度有关系,选项B和D不正确。‎ ‎2.选D 向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,氯离子浓度增大,沉淀溶解平衡左移形成沉淀,但温度一定。溶度积常数不变,所以Ksp值不变,A错误;AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中不一定有c(Ag+)=c(Cl-),混合溶液中银离子浓度和氯离子浓度大小,取决于硝酸银和氯化钠的相对量大小,B错误;温度一定时,当溶液中c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp时,说明溶液中存在沉淀溶解平衡状态,此溶液为AgCl的饱和溶液,C不正确;将固体AgCl加入到较浓的KI溶液中,部分AgCl转化为AgI,AgCl溶解度大于AgI,沉淀向更难溶的方向进行,D正确。‎ ‎3.选B A项,pH=12.0,所以c(H+)=10-12 mol/L;B项,两溶液混合后c(OH-)=0.01 mol/L,所以烧碱中c(OH-)更大,故其pH>12;C项,加碱抑制水的电离,所以水电离出的c(OH-)=10-12 mol/L);D项,c(OH-)=0.01 mol/L,故c(Mg2+)==5.6×10-8 mol/L。‎ ‎4.选B A项,由于Mg(OH)2的溶度积小,故其电离出的Mg2+浓度要小一些,所以A项错。B项,NH可以结合Mg(OH)2电离出的OH-离子,从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动,c(Mg2+)增大,B项正确。C项,Ksp仅与温度有关,C项错。D项,虽Mg(OH)2的Ksp较小,但二者的Ksp相近,当c(F-)较大时,仍会出现c(Mg2+)·c2(F-)>Ksp[MgF2],从而生成MgF2沉淀,D错。‎ ‎5.选B A项,Ksp只与温度有关,与浓度的大小无关;283 K时对比线上所有的点为饱和溶液,而a点在此温度下是不饱和溶液。D项,283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后,因363 K时的Ksp小于283 K时的Ksp,故溶液变为过饱和溶液。‎ ‎6.选C A 正确,同一温度下,沉淀溶解平衡曲线上点的Ksp相等;B正确,d点在曲线下方,Qc<Ksp,无沉淀生成;C错误,升温,蒸发溶剂,溶质的离子浓度都会增大,c点不可能变到a点;D正确,Ksp=c(Fe2+)·c(B2-)=2×10-9×2×10-9=2×10-18 mol2·L-2。‎ ‎7.选B 当氯化钠溶液的体积是0时,pAg=0,所以硝酸银溶液的浓度是1.0 mol/L的,选项A不正确;pAg=6时,二者恰好反应,所以氯化钠溶液的体积是100‎ ‎ mL,选项B正确;x点溶液中银离子的浓度是1.0×10-6mol/L,选项C不正确;由于碘化银的溶解度小于氯化银,如果换成0.1 mol·L-1NaI,则图像在终点后变为应该在实线的左侧,选项D不正确。‎ ‎8.选B Ag2SO4饱和溶液中c(Ag+)= 0.034 mol/L,c(SO) =0.017 mol/L;当加入100 mL 0.020 mol/L Na2SO4溶液后,c(Ag+)=0.017 mol/L,c(SO) = 0.018 5 mol/L,Qc =c(Ag+)2·c(SO) = 5.3×10-6<2.0×10-5(Ksp),即此时Ag2SO4溶液不饱和,溶液中不存在Ag2SO4固体的溶解平衡,即c(Ag+)仍为0.017 mol/L,c(SO)仍为0.018 5 mol/L。选项B正确。‎ ‎9.解析:(1)贝壳研磨成粉末仍是CaCO3,CaCO3的溶度积比MgCO3的溶度积小,所以将其直接投入海水中不能产生MgCO3;应将贝壳煅烧成CaO,CaO投入海水中生成的Ca(OH)2使海水中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀。(2)NaOH电离出的OH-可与Mg2+反应生成Mg(OH)2沉淀。Mg(OH)2的溶度积小于MgCO3的溶度积,可以通过与烧碱反应把MgCO3沉淀转化为Mg(OH)2沉淀:MgCO3+2OH-===Mg(OH)2+CO。(3)Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)=1.8×10-3·c2(OH-)=1.8×10-11,可求得c(OH-)=1×10-4,故pH=10。‎ 答案:(1)不能 贝壳研磨成粉末仍是CaCO3,CaCO3的溶解度比MgCO3的溶解度小,所以将其直接投入海水中不能产生MgCO3 CaCO3CaO+CO2↑ (2)可以 能 CO+Mg2+===MgCO3、MgCO3+2OH-===Mg(OH)2+CO (3)10‎ ‎10.解析:(1)由图可知随pH增大,Zn2+―→Zn(OH)2―→[Zn(OH4)]2-,故加入足量的NaOH溶液,Zn2+与NaOH反应生成[Zn(OH)4]2-,离子方程式为Zn2++4OH-===[Zn(OH4)]2-。‎ ‎(2)当pH=8时开始生成沉淀,此时c(Zn2+)=10-5 mol·L-1,故Ksp=10-5·(10-6)2=10-17。‎ ‎(3)为提取Zn2+可将Zn2+转化为Zn(OH)2沉淀,此时控制溶液的pH范围为8<pH<12。‎ 答案:(1) Zn2++4OH-===[Zn(OH)4]2-‎ ‎(2) 10-17‎ ‎(3) 8.0<pH<12.0‎ ‎(4) A、B、C、D ‎11.解析:(1)由于双氧水不稳定,加热易分解生成氧气和水。再由于在加入双氧水之前溶液的温度较高,所以加入3% H2O2之前必须进行冷却操作。亚铁离子沉淀的pH较大,必须将其氧化成铁离子并沉淀,因此加入双氧水的目的是氧化亚铁离子,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。‎ ‎(2)要得到胆矾,必须除去溶液中的铁离子,则根据沉淀时的pH可知,调节溶液pH的目的是使Fe3+转变成Fe(OH)3‎ 沉淀;铁离子完全沉淀时的pH=3.7,而铜离子开始沉淀时的pH=5.2,所以溶液的pH应调节到3.7~5.2之间。由于在调节pH的同时不能引入杂质,因此应该选择氧化铜来调节溶液的pH,即答案选③。‎ ‎(3)从溶液中析出胆矾晶体必须通过蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等操作步骤。‎ 答案:(1)冷却 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O ‎(2)使Fe3+转变成Fe(OH)3沉淀 3.7~5.2 ③‎ ‎(4)蒸发浓缩 降温结晶 洗涤 ‎12.选AD A项,c(H+)= mol/L,pH=-lg (4×10-12)=-(lg 10-12+2lg 2)=12-2×0.3=11.4,正确。B项,Ksp仅与温度有关,错。C项,加入I-,则Pb2+的浓度应减小,错。D项,中和用去的NaOH即为Pb2+交换出来的H+,则n(Pb2+)==2.5×10-5 mol,c(Pb2+)= 2.5×10-5 mol/25×10-‎3 L =10-3mol/L,而c(I-)=‎2c(Pb2+)=2×10-3 mol/L,Ksp= c(Pb2+)·c2(I-)= 10-3×(2×10-3)2=4×10-9,正确。‎ ‎13.解析:(1)步骤Ⅱ中,可用于调节溶液pH至7~8的目的是和酸反应提高溶液pH,使Fe3+、Al3+等杂质离子沉淀分离除去,A、加入氧化镁和酸反应能提高溶液pH,生成镁离子,不加入杂质离子,可选;B、加入碳酸钠能调节溶液pH,但加入了钠离子,引入杂质,故不选;C、蒸馏水对提高溶液pH不利,故不选;‎ ‎(2)Fe2+与H2O2溶液反应,亚铁离子被过氧化氢氧化为三价铁离子,便于完全沉淀,过氧化氢被还原为水,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O;‎ ‎(3)①氨水沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,反应的离子方程式为:Mg2++2NH3·H2O===Mg(OH)2 ↓+2NH;②根据图中所示‎50 ℃‎前温度与Mg2+转化率之间的关系是随温度升高镁离子转化率增大,反应是吸热反应;③图中,温度升高至‎50 ℃‎以上Mg2+转化率下降的可能原因是温度过高时,氨水受热分解,浓度降低,Mg2+转化率下降。④氢氧化钙和氢氧化镁阴阳离子比相同,可以用溶度积常数比较溶解性强弱,氢氧化钙溶解性大于氢氧化镁,溶液中加入石灰乳可以实现沉淀转化,生成氢氧化镁分离出来。‎ 答案:(1)A (2)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O ‎(3)① Mg2++2NH3·H2O === Mg(OH)2↓+2NH ‎② 吸热 ③ 温度过高时,氨水受热分解,浓度降低,Mg2+转化率下降 ④ 能 Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2,可发生沉淀的转化
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