2020届一轮复习人教版难溶电解质的溶解平衡作业

2020届一轮复习人教版难溶电解质的溶解平衡作业

难溶电解质的溶解平衡 一、选择题 ‎1．如下图，向烧杯中滴加几滴浓盐酸，CaCO3固体还有剩余(忽略体积、温度的变化)，下列数值变小的是(　　)。‎ A．c(Ca2＋) B．c(CO)‎ C．c(H＋) D．碳酸钙的溶解度 ‎2．已知同温度下的溶解度：Zn(OH)2＞ZnS，MgCO3＞Mg(OH)2。就溶解或电离出S2－的能力而言，FeS＞H2S＞CuS，则下列离子方程式错误的是(　　)。‎ A．Mg2＋＋2HCO＋2Ca2＋＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O B．Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋‎ C．Zn2＋＋S2－＋2H2O===Zn(OH)2↓＋H2S↑‎ D．FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑‎ ‎3．已知：T ℃时，Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5、Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9、Ksp(PbCO3)＝8.4×10－14，三种盐的沉淀溶解平衡曲线如下图所示，pM＝－lgc(阴离子)、pN＝－lgc(阳离子)。下列说法正确的是(　　)。‎ A．a线代表的是PbCO3‎ B．T ℃时，向10 mL水中加入CaCO3和PbCO3至二者均饱和，溶液中c(Ca2＋)∶c(Pb2＋)＝3×10－5‎ C．d点可以代表CaCO3的饱和溶液，且c(Ca2＋)＝c(CO)　‎ D．T ℃时，向CaCO3悬浊液中加入NH4Cl固体，会使图象中d点向f点转化 ‎4．25 ℃时，AgCl的白色悬浊液中，依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液。观察到的现象是先出现黄色沉淀，最终出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积Ksp(‎25 ℃‎)如下：‎ 物质 AgCl AgI Ag2S Ksp ‎1.8×10－10‎ ‎8.51×10－16‎ ‎6.3×10－50‎ 下列叙述错误的是(　　)。‎ A．沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 B．溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀 C．AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解程度相同 D．‎25 ℃‎时，在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag＋的浓度不同 ‎5．T1和T2温度下(T1＞T2)，BaSO4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．T1时，c点有沉淀生成 B．T2时，蒸发溶剂可能由d点变到b点 C．T2时，由a点开始加入BaCl2固体，Ksp增大 D．BaSO4的溶解度随温度升高而增大 ‎6．25 ℃时，Ag2CO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示[已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10]。下列说法正确的是(　　)。‎ A．根据图示可计算出Ksp(Ag2CO3)＝9×10－9‎ B．向Ag2CO3饱和溶液中加入K2CO3饱和溶液，可以使Y点移到X点 C．反应Ag2CO3(s)＋2Cl－(aq)2AgCl(s)＋CO(aq)的化学平衡常数K＝2.5×108‎ D．在0.001 mol·L－1 AgNO3溶液中滴入同浓度的KCl和K2CO3的混合溶液，CO先沉淀 ‎7．在含有Ag＋的酸性溶液中，以铁铵矾NH4Fe(SO4)2作指示剂，用KSCN的标准溶液滴定Ag＋。‎ 已知：AgSCN(白色，s)===Ag＋＋SCN－，Ksp＝1.0×10－12‎ Fe3＋＋SCN－FeSCN2＋(红色)，K＝138‎ 下列说法不正确的是(　　)。‎ A．边滴定，边摇动溶液，溶液中首先析出AgSCN白色沉淀 B．当Ag＋定量沉淀后，少许过量的SCN－与Fe3＋生成红色配合物，即为终点 C．上述实验采用相同指示剂，可用KCl标准溶液代替KSCN的标准溶液滴定Ag＋‎ D．滴定时，必须控制溶液的酸性，防止Fe3＋水解，影响终点的观察 二、非选择题 ‎8．方铅矿(主要成分是PbS，含少量ZnS、Fe、Ag)是提炼铅及其化合物的重要矿物，其工艺流程如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)流程中“趁热”过滤的原因是________________________，滤渣的主要成分是________________。‎ ‎(2)该工艺流程中可循环利用的物质是__________。‎ ‎(3)PbSO4与PbS在加热条件下发生反应的化学方程式为_____________________。‎ ‎(4)《药性论》中有关铅丹(Pb3O4)的描述是：“治惊悸狂走，呕逆，消渴。”将PbO高温焙烧可制得铅丹，铅丹中含有的PbO与Al2O3性质相似，可用氢氧化钠溶液提纯铅丹，提纯时发生反应的离子方程式是________________________________。‎ ‎(5)以石墨为电极，电解Pb(NO3)2溶液制备PbO2，电解过程中阳极的电极反应式为________________________________；若电解过程中以铅蓄电池为电源，当电解装置中阳极增重‎23.9 g时(忽略副反应)，理论上蓄电池负极增重________g。‎ ‎(6)取一定量含有Pb2＋、Cu2＋的工业废水，向其中滴加Na2S溶液，当PbS开始沉淀时，溶液中＝__________。[已知Ksp(PbS)＝3.4×10－28，Ksp(CuS)＝1.3×10－36]‎ ‎9．钙及其化合物在生产、生活中的应用比较广泛。回答下列问题：‎ ‎(1)草酸钙(CaC2O4)常用于陶瓷上釉。将草酸钙溶于强酸可得草酸(H‎2C2O4)，再加入KMnO4溶液发生氧化还原反应。此反应的氧化产物为__________(填化学式)。‎ ‎(2)碳酸钙可用于煤燃烧时的脱硫。‎ 已知：‎ 反应Ⅰ：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH1＝＋178.3 kJ·mol－1‎ 反应Ⅱ：CaO(s)＋SO2(g)===CaSO3(s)　ΔH2＝－402.0 kJ·mol－1‎ 反应Ⅲ：2CaSO3(s)＋O2(g)===2CaSO4(s)　ΔH3＝－2314.8 kJ·mol－1‎ ‎①反应2CaCO3(s)＋2SO2(g)＋O2(g)===2CaSO4(s)＋2CO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。‎ ‎ ‎ 甲 乙 ‎②向某恒温密闭容器中加入CaCO3，发生反应Ⅰ，反应达到平衡后，t1时，缩小容器体积，x随时间(t)的变化关系如图甲所示，x可能是____________(任写两个)。‎ (3) 将Ca(OH)2加入Na2WO4碱性溶液中，发生反应Ⅳ：WO(aq)＋Ca(OH)2(s)‎ CaWO4(s)＋2OH－(aq)。‎ ‎①反应Ⅳ在较高温度下才能自发进行，则ΔS______0(填“>”“＝”或“<”，下同)，ΔH______0。‎ ‎②T1时，Ksp(CaWO4)＝1×10－10，Ksp[Ca(OH)2]＝1×10－8，反应Ⅳ：WO(aq)＋Ca(OH)2(s)CaWO4(s)＋2OH－(aq)的平衡常数K＝________；请在图乙中画出T1下Ca(OH)2和CaWO4的沉淀溶解平衡曲线。‎ ‎③制取CaWO4时，为了提高WO的转化率，常需要适时向反应混合液中添加少量的某种稀酸，该稀酸可能为________(填选项字母)。‎ A．稀盐酸　 B．稀硝酸 C．稀硫酸　 D．碳酸 ‎10．工业上利用电镀污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质)回收铜和铬等金属，回收流程如下：‎ 已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下：‎ 金属离子 Fe3＋‎ Cu2＋‎ Cr3＋‎ 开始沉淀的pH ‎2.1‎ ‎4.7‎ ‎4.3‎ 完全沉淀的pH ‎3.2‎ ‎6.7‎ a ‎(1)在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外，主要还有__________________。‎ ‎(2)在除铁操作中，需要除去Fe3＋和CaSO4，请完成相关操作：‎ ‎①加入石灰乳调节pH范围为____________，检验Fe3＋已经除尽的操作是______________________________________________。‎ ‎②将浊液加热到‎80 ℃‎，______________。‎ ‎(3)写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体反应的离子方程式：________________________________，此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%，若NaHSO3过量，除了浪费试剂外，还会出现的问题是__________________________。‎ ‎(4)当离子浓度小于或等于1×10－5 mol·L－1时可认为沉淀完全，若要使Cr3＋完全沉淀则要保持c(OH－)≥____________{已知：Ksp[Cr(OH)3]＝6.3×10－31，≈4.0}。‎ ‎11．CoC2O4是制备金属钴的原料。利用含钴废料(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下：‎ ‎(1)“‎550 ℃‎焙烧”的目的是________________________________________________。‎ ‎(2)“浸出液”的主要成分是____________。‎ ‎(3)“钴浸出”过程中Co3＋转化为Co2＋，反应的离子方程式为__________________‎ ‎______________。‎ (3) ‎“净化除杂‎1”‎过程中，需在‎40 ℃‎～‎50 ℃‎加入H2O2溶液，其目的是_________‎ ‎_________________(用离子方程式表示)；再升温至‎80 ℃‎～‎85 ℃‎，加入Na2CO3溶液，调pH至5，“滤渣‎1”‎的主要成分是______________。‎ ‎(5)“净化除杂‎2”‎可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去，若所得滤液中c(Ca2＋)＝1.0×‎ ‎10－5 mol·L－1，则c(Mg2＋)为________[已知Ksp(MgF2)＝7.35×10－11、Ksp(CaF2)＝1.05×10－10]。‎ ‎(6)为测定制得的CoC2O4产品的纯度，现称取‎1.00 g样品，将其用适当试剂转化为草酸铵[(NH4)‎2C2O4]溶液，再用过量稀硫酸酸化，用0.1000 mol·L－1高锰酸钾溶液滴定，当__________________________________________________时，即达到滴定终点，共用去高锰酸钾溶液26.00 mL，该产品的纯度为______________。‎ 答案及解析 ‎1．B　解析：碳酸钙饱和溶液中存在CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)，加入盐酸，c(H＋)增大，消耗CO，c(CO)减小，平衡正向移动，c(Ca2＋)增大，碳酸钙溶解度增大，故B正确。‎ ‎2．C　解析：因ZnS比Zn(OH)2难溶，S2－和Zn2＋应先结合成ZnS沉淀，而不是相互水解，故C错误。‎ ‎3．C　解析：离子浓度越大，则－lgc(离子)越小，所以a对应的是CaSO4，b对应的是CaCO3，c对应的是PbCO3，故A错误；CaCO3、PbCO3的饱和溶液中，c(Ca2＋)∶c(Pb2＋)＝＝3.3×104，故B错误；根据Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，d点c(Ca2＋)＝c(CO)，可以代表CaCO3的饱和溶液，故C正确；T ℃时，向CaCO3悬浊液中加入NH4Cl固体，氯化铵水解呈酸性，会消耗碳酸根离子，使得溶解平衡正向移动，所以c(Ca2＋)增加，d点向着e点转化，故D错误。‎ ‎4．C　解析：沉淀转化的实质就是由难溶物质转化为更难溶的物质，属于沉淀溶解平衡的移动，故A正确；对于组成相同的难溶性盐，一般情况下溶度积大的沉淀较易转化成溶度积小的沉淀，如向AgCl的白色悬浊液中加入KI溶液，可生成AgI沉淀，故B正确；由于溶度积是常数，AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度不同，因为Cl－的浓度越大，AgCl的沉淀溶解平衡越向逆方向移动，溶解度减小，故C错误；由各物质的Ksp可知，饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，Ag＋的浓度不同，故D正确。‎ ‎5．D　解析：T1时，c点为硫酸钡的不饱和溶液，没有沉淀生成，故A错误；T2时，d点为硫酸钡的饱和溶液，蒸发溶剂后，仍为饱和溶液，不可能由d点变到b点，应该还在T2曲线上，故B错误；温度不变，Ksp不变，故C错误；根据图象， T1＞T2，T2时的Ksp小于T1时的Ksp，说明BaSO4的溶解度随温度升高而增大，故D正确。‎ ‎6．C　解析：根据图示，Ksp(Ag2CO3)＝c2(Ag＋)×c(CO)＝(9×10－4)2×10－5＝8.1×‎ ‎10－12，故A错误；向饱和碳酸银溶液中加入饱和碳酸钾溶液，c(CO)浓度增大，c(Ag＋)减小，但X和Y的c(Ag＋)相同，故B错误；K＝＝＝＝2.5×108，故C正确；设溶液浓度为a mol·L－1，生成Ag2CO3，需要c(CO)的最小浓度为mol·L－1＝ mol·L－1＝8.1×10－6mol·L－1, 生成AgCl，需要c(Cl－)的最小浓度为 mol·L－1＝ mol·L－1＝1.8×10－7mol·L－1，因此Cl－先沉淀出来，故D错误。‎ ‎7．C　解析：AgSCN的溶度积常数很小，边滴定，边摇动溶液，溶液中首先析出AgSCN 白色沉淀，故A正确；Fe3＋＋SCN－FeSCN2＋(红色)，K＝138，平衡常数比较大，故正向反应容易进行，当Ag＋定量沉淀后，少许过量的SCN－与Fe3＋生成红色配合物，即为终点，故B正确；KSCN和Fe3＋形成红色溶液，KCl和Fe3＋不反应，故不能用KCl标准溶液代替KSCN的标准溶液滴定Ag＋，故C错误；Fe3＋易水解生成红褐色氢氧化铁胶体，干扰实验现象的观察，因此，滴定时要控制溶液的酸性，故D正确。‎ ‎8．(1)防止PbCl2结晶析出　Ag和Fe(OH)3‎ ‎(2)盐酸　(3)PbS＋PbSO42Pb＋2SO2↑‎ ‎(4)PbO＋OH－＋H2O===[Pb(OH)3]－‎ ‎(5)Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋　9.6‎ ‎(6)2.6×108‎ 解析：盐酸酸浸：PbS＋2HCl===PbCl2＋H2S↑，ZnS＋2HCl===ZnCl2＋H2S↑，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，通入适量Cl2：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，调节pH＝3.7，Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加热，趁热过滤，滤渣为Ag和Fe(OH)3，滤液中含PbCl2和ZnCl2，冰水冷却，得PbCl2晶体，加H2SO4，H2SO4＋PbCl2===PbSO4↓＋2HCl，最后PbS和PbSO4混合加热，PbS＋PbSO42Pb＋2SO2↑。(4)铅丹中含有的PbO与Al2O3性质相似，可用氢氧化钠溶液提纯铅丹，说明PbO具有两性，提纯时发生反应的离子方程式是PbO＋OH－＋H2O===[Pb(OH)3]－。(5)以石墨为电极，电解Pb(NO3)2溶液制备PbO2，Pb2＋在阳极失电子，发生氧化反应，电解过程中阳极的电极反应式为Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋；电解装置中阳极增重23.9 g，即生成PbO2的物质的量＝0.1 mol，转移电子0.2 mol，蓄电池负极反应式：Pb－2e－＋SO===PbSO4↓，增重0.1 mol SO，即9.6 g。(6)溶液中＝＝＝2.6×108。‎ ‎9．(1)CO2‎ ‎(2)－2762.2　v逆、c(CO2)、气体的密度(任写两个)‎ ‎(3)①>　>　②100‎ ‎③AB 解析：(1)H2C2O4具有还原性作还原剂，把KMnO4还原为MnSO4，自身被氧化为二氧化碳，其反应的方程式为2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，反应中的氧化产物为二氧化碳。(2)①根据盖斯定律，将Ⅰ×2＋Ⅱ×2＋Ⅲ得：2CaCO3(s)＋‎ ‎2SO2(g)＋O2(g)===2CaSO4(s)＋2CO2(g)，ΔH＝(＋178.3 kJ·mol－1)×2＋(－402.0 kJ·mol－1)×2＋(－2314.8 kJ·mol－1)＝－2762.2 kJ·mol－1。②反应达到平衡后，t1时，缩小容器体积，x突然增大，但重新平衡后x与原平衡相同，说明温度不变，平衡常数不变，则x可能是逆反应速率或二氧化碳的浓度或气体的密度等。(3)①根据ΔG＝ΔH－TΔS，反应Ⅳ的ΔS＞0，该反应要在较高温度下才能自发进行，则ΔH>0。②T1时，Ksp(CaWO4)＝1×10－10，Ksp[Ca(OH)2]＝1×10－8，反应Ⅳ的平衡常数K＝＝＝＝＝100，T1下当c(Ca2＋)＝10－2 mol·L－1时，c(OH－)＝10－3 mol·L－1，c(WO)＝10－8 mol·L－1，即 lgc(Ca2＋)＝－2时，lgc(OH－)＝－3，lgc(WO)＝－8，同理，lgc(Ca2＋)＝－6时，lgc(OH－)＝－1，lgc(WO)＝－4，由此画出Ca(OH)2和CaWO4的沉淀溶解平衡曲线如上图所示。‎ ‎③稀盐酸、稀硝酸均可与氢氧根离子反应，平衡正向移动，可以提高WO的转化率，A、B正确；C.稀硫酸与氢氧化钙反应生成微溶于水的硫酸钙沉淀，不能提高WO的转化率，C错误；碳酸与氢氧化钙反应生成难溶于水的碳酸钙沉淀，不能提高WO的转化率，D错误。‎ ‎10．(1)CuSO4‎ ‎(2)①3.2～4.3　取适量上清液，加KSCN溶液，若不变红，则说明Fe3＋已除尽　②趁热过滤 ‎(3)2H2O＋HSO＋2Cu2＋===Cu2O↓＋SO＋5H＋　产生SO2，污染环境 ‎(4)4.0×10－9 mol·L－1‎ 解析：(1)Fe2O3、CuO、Cr2O3均能溶于硫酸，分别生成Fe2(SO4)3、CuSO4、Cr2(SO4)3和水。(2)由部分物质沉淀的pH及除铁操作的目的可知，加入石灰乳调节溶液的pH为3.2～4.3，不会沉淀Cu2＋、Cr3＋，但能除去Fe3＋和CaSO4；Fe3＋遇KSCN变红，如果溶液中Fe3＋已经除尽，则上清液加KSCN溶液不变红；再由CaSO4的溶解度曲线可知，CaSO4的溶解度随温度升高而减小，如果将浊液加热到80 ℃，趁热过滤，可以除去CaSO4。(3)由铜元素化合价降低可知硫元素化合价必须升高，根据易溶且完全电离的化合物拆写原则、电子、电荷、原子守恒可知，还原步骤的原理为2Cu2＋＋HSO＋2H2O===Cu2O↓＋SO＋5H＋；亚硫酸属于中强酸，而还原步骤生成的硫酸是强酸，若NaHSO3过量，过量的NaHSO3可以与强酸反应生成SO2气体，造成环境污染。(4)由沉淀溶解原理可知，Cr(OH)3(s)Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，Ksp[Cr(OH)3]＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝6.3×10－31，则c(OH－)＝ mol·L－1＝4.0×10－9 mol·L－1，即要使Cr3＋完全沉淀则要保持c(OH－)≥4.0×10－9 mol·L－1。‎ ‎11．(1)除去碳和有机物 ‎(2)NaAlO2和NaOH、Ca(OH)2‎ ‎(3)2Co3＋＋SO＋H2O===2Co2＋＋SO＋2H＋‎ ‎(4)2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O　Fe(OH)3‎ ‎(5)7.0×10－6 mol·L－1‎ ‎(6)当滴加最后一滴酸性高锰酸钾，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不变色　95.55%‎ 解析：(1)含钴废料中含有碳及有机物，“550 ℃焙烧”可以除去碳和有机物。(2)含钴废料中含有Co2O3，少量Fe2O3、CaO、MgO、碳及有机物等，其中Al2O3能够溶于氢氧化钠溶液，CaO能够与水反应，因此“浸出液”的主要成分为NaAlO2和NaOH、Ca(OH)2。(3)“钴浸出”过程中，Co3＋被亚硫酸钠还原为Co2＋，反应的离子方程式为2Co3＋＋SO＋H2O===2Co2＋＋SO＋2H＋。(4)双氧水具有氧化性，能够将“钴浸出”过程中被还原生成的亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O，再升温至80 ℃～85 ℃，加入Na2CO3溶液，调pH至5，使铁离子沉淀。(5)根据Ksp(CaF2)＝1.05×‎ ‎10－10，则c(F－)＝＝＝，再根据Ksp(MgF2)＝7.35×‎ ‎10－11，c(Mg2＋)＝＝＝7.0×10－6 mol·L－1。(6)设样品中含CoC2O4质量为x，根据方程式：5H2C2O4＋2MnO＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，草酸根离子守恒可得：‎ ‎5CoC2O4～5(NH4)2C2O4～5H2C2O4～2MnO ‎147 g×5　　　　　　　　　　　　　2 mol ‎　x　　　　　　　　　0.1000 mol·L－1×0.026 L ＝，解得x＝0.9555 g，样品纯度＝×100%＝95.55%。‎