2021届高考化学一轮复习难溶电解质的溶解平衡作业

2021届高考化学一轮复习难溶电解质的溶解平衡作业

考点规范练25　难溶电解质的溶解平衡 ‎(时间:45分钟　满分:100分)‎ ‎　考点规范练第50页　 ‎ 一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)‎ ‎1.(2019吉林第二中学月考)25 ℃时,在含有PbI2的悬浊液中存在着沉淀溶解平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),若向其中加入KI溶液,下列说法正确的是(　　)。‎ A.溶液中Pb2+和I-的浓度都增大 B.PbI2的溶度积常数Ksp增大 C.PbI2的沉淀溶解平衡向右移动 D.溶液中Pb2+浓度减小 答案:D 解析:25 ℃时,在PbI2的悬浊液中存在着沉淀溶解平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),若向其中加入KI溶液,I-浓度增大,沉淀溶解平衡向左移动,C项错误;溶液中Pb2+浓度减小,A项错误,D项正确;温度不变,溶度积常数Ksp不变,B项错误。‎ ‎2.已知几种硫化物的溶度积常数如下表所示:‎ 化学式 FeS CuS MnS HgS Ksp ‎6.3×10-18‎ ‎1.3×10-36‎ ‎2.5×10-13‎ ‎6.4×10-53‎ 下列离子方程式正确的是(　　)。‎ A.FeS(s)+Hg2+(aq)HgS(s)+Fe2+(aq)‎ B.CuS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Cu2+(aq)‎ C.HgS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Hg2+(aq)‎ D.HgS(s)+Mn2+(aq)MnS(s)+Hg2+(aq)‎ 答案:A 解析:FeS、CuS、MnS、HgS的组成类型相同,根据表格数据可知,Ksp(MnS)>Ksp(FeS)> Ksp(CuS)>Ksp(HgS),溶度积较大的物质易转化成溶度积较小的物质,A项正确,B项、C项、D项错误。‎ ‎3.实验:‎ ‎①0.1 mol·L-1 AgNO3溶液和0.1 mol·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;‎ ‎②向滤液b中滴加0.1 mol·L-1KI溶液,出现浑浊;‎ ‎③向沉淀c中滴加0.1 mol·L-1KI溶液,沉淀变为黄色。‎ 下列分析不正确的是(　　)。‎ A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)‎ B.滤液b中不含有Ag+‎ C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶 答案:B 解析:由②及沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)可知A项正确,B项错误;由③及难溶沉淀可以转化为更难溶沉淀可知C、D项正确。‎ ‎4.已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,在某含有Fe3+和Cu2+的溶液中,c(Fe3+)为4.0×10-8 mol·L-1,现向该溶液中滴加氨水,当开始出现氢氧化铁沉淀时,溶液的pH及溶液中允许的最大c(Cu2+)为(　　)。‎ A.10　2.2 mol·L-1 B.4　0.22 mol·L-1‎ C.4　2.2 mol·L-1 D.10　0.22 mol·L-1‎ 答案:C 解析:当开始出现氢氧化铁沉淀时,根据氢氧化铁的溶度积常数可知,溶液中氢氧根离子浓度为‎4×1‎‎0‎‎-38‎‎4×1‎‎0‎‎-8‎‎1‎‎3‎ mol·L-1=10-10 mol·L-1,则溶液的pH=4,此时溶液中铜离子的浓度是‎2.2×1‎‎0‎‎-20‎‎(1‎‎0‎‎-10‎‎)‎‎2‎ mol·L-1=2.2 mol·L-1,即溶液中允许的最大铜离子浓度为2.2 mol·L-1,C项正确。‎ ‎5.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)。‎ A.加入Na2SO4可以使溶液由A点变到C点 B.通过蒸发可以使溶液由D点变到C点 C.B点无BaSO4沉淀生成 D.A点对应的Ksp大于C点对应的Ksp 答案:A 解析:BaSO4在水中存在着溶解平衡,A、C点在平衡曲线上,加入Na2SO4,会增大c(SO‎4‎‎2-‎),平衡左移,c(Ba2+)降低,故A项正确;D点时溶液不饱和,蒸发溶剂水,c(SO‎4‎‎2-‎)、c(Ba2+)均增大,故B项错误;B点表示Qc>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,故C项错误;Ksp是一常数,温度不变,Ksp不变,在曲线上的任意一点Ksp都相等,故D项错误。‎ ‎6.已知t ℃时的Ksp(AgCl)=1.6×10-10,Ksp(AgBr)=7.8×10-13;在t ℃时,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)。‎ A.t ℃时,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-9‎ B.t ℃时,在饱和Ag2CrO4溶液中加入AgNO3可使溶液由Z点到X点 C.t ℃时,溶解度的大小顺序为AgCl>Ag2CrO4>AgBr D.t ℃时,取一定量的KCl和KBr的混合溶液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,‎c(Cl‎-‎)‎c(Br‎-‎)‎‎=‎Ksp‎(AgCl)‎Ksp‎(AgBr)‎ 答案:D 解析:t ℃时,Ksp(Ag2CrO4)=(10-3)2×10-6=1×10-12,A项错误;在饱和Ag2CrO4溶液中加入AgNO3可使溶液由Z点到Y点,处于饱和状态,不能由Z点到X点,B项错误;由Ksp可以计算AgCl、Ag2CrO4、AgBr在水中c(Ag+)的数量级是10-5、10-3、10-6.5,故溶解度的大小顺序为Ag2CrO4>AgCl>AgBr,C项错误;t ℃时,取一定量的KCl和KBr的混合溶液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,AgBr已经沉淀,c(Cl‎-‎)‎c(Br‎-‎)‎‎=c(Cl‎-‎)·c(Ag‎+‎)‎c(Br‎-‎)·c(Ag‎+‎)‎=‎Ksp‎(AgCl)‎Ksp‎(AgBr)‎,D项正确。‎ ‎7.下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-完全沉淀时溶液的pH。已知Zn2+开始沉淀的pH=5.4。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是(　　)。‎ 金属离子 Fe2+‎ Fe3+‎ Zn2+‎ 完全沉淀时的pH ‎7.7‎ ‎3.7‎ ‎6.5‎ A.H2O2、ZnO B.氨水 C.KMnO4、ZnCO3‎ D.NaOH溶液 答案:A 解析:加氨水、KMnO4、NaOH都会引入杂质离子,故B、C、D项错误;Fe3+沉淀完全时溶液的pH=3.7,此时Zn2+未沉淀,故应向酸性溶液中加入H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,再加入ZnO调节溶液的pH=3.7,使Fe3+全部转化为Fe(OH)3沉淀,并过滤除去,蒸发结晶即可得到纯净的ZnSO4,A项正确。‎ ‎8.已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.0×10-16。下列说法错误的是(　　)。‎ A.AgCl不溶于水,不能转化为AgI B.在含有浓度均为0.001 mol·L-1的Cl-、I-的溶液中缓慢加入AgNO3稀溶液,首先析出AgI沉淀 C.AgI比AgCl更难溶于水,所以,AgCl可以转化为AgI D.常温下,AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI,则NaI的浓度必须不低于‎1‎‎1.8‎×10-11 mol·L-1‎ 答案:A 解析:AgCl在水中存在溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),溶液中只要c(I-)·c(Ag+)>Ksp(AgI)即有AgI沉淀析出,A项错误;因为Ksp(AgI)Ksp(BaCO3)就可以形成碳酸钡沉淀,所以BaSO4悬浊液中加入Na2CO3浓溶液,BaSO4有可能转化为BaCO3,D项不正确。‎ ‎10.(2019全国Ⅱ)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其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.图中A和B分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度 B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(M)=Ksp(N)c(HCO‎3‎‎-‎)>c(CO‎3‎‎2-‎)>c(OH-)>c(H+)‎ ‎(2)①2CaCO3+2SO2+O2+4H2O2(CaSO4·2H2O)+2CO2‎ ‎②5.6×10-5 mol·L-1‎ 解析:(1)标准状况下,2.24 L CO2的物质的量为‎2.24 L‎22.4 L·mol‎-1‎=0.1 mol,100 mL 1.5 mol·L-1NaOH溶液中含有0.15 mol NaOH,二者发生反应2CO2+3NaOHNa2CO3+NaHCO3+H2O生成等浓度的Na2CO3、NaHCO3,HCO‎3‎‎-‎、CO‎3‎‎2-‎部分水解,溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),由于CO‎3‎‎2-‎水解程度大于HCO‎3‎‎-‎且CO‎3‎‎2-‎水解生成HCO‎3‎‎-‎,故c(HCO‎3‎‎-‎)>c(CO‎3‎‎2-‎),反应后溶液中的离子浓度大小为c(Na+)>c(HCO‎3‎‎-‎)>c(CO‎3‎‎2-‎)>c(OH-)>c(H+)。‎ ‎(2)①石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺技术的工作原理是:烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙及鼓入的空气反应生成石膏(CaSO4·2H2O)和二氧化碳,其反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O2+4H2O2(CaSO4·2H2O)+2CO2。‎ ‎②Na2CO3溶液的浓度为2×10-4 mol·L-1,等体积混合后溶液中c(CO‎3‎‎2-‎)=1×10-4 mol·L-1,根据Ksp=c(CO‎3‎‎2-‎)·c(Ca2+)=2.8×10-9可知,c(Ca2+)=‎2.8×1‎‎0‎‎-9‎‎1×1‎‎0‎‎-4‎ mol·L-1=2.8×10-5 mol·L-1,原CaCl2溶液的最小浓度为混合溶液中c(Ca2+)的2倍,故原CaCl2溶液的最小浓度为5.6×10-5 mol·L-1。‎ ‎13.(18分)某研究小组从一含锌废渣(质量百分组成:40.5% ZnO、19.5% CuO、5.7% FeO、7.3% Fe2O3,其余为SiO2)中回收锌和铜,设计以工业废酸(含15%的H2SO4)为酸浸液的方案,其流程如图(部分条件略)。已知:碱式碳酸锌的化学式为Zn(OH)2·ZnCO3。‎ 部分离子以氢氧化物形式开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:‎ 离子 Fe2+‎ Fe3+‎ Cu2+‎ 开始沉淀时的pH(初始浓度为1.0 mol·L-1)‎ ‎6.5‎ ‎1.5‎ ‎4.2‎ 沉淀完全时的pH ‎9.7‎ ‎3.2‎ ‎6.7‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)常温下二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系如图,横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或Zn(OH‎)‎‎4‎‎2-‎(配离子)物质的量浓度的对数(假设Zn2+浓度为10-5 mol·L-1时,Zn2+已沉淀完全)。‎ 利用图中数据计算:Ksp[Zn(OH)2]=　　　　　。 ‎ ‎(2)写出试剂a、b的化学式:a　　　　;b　　　　　。 ‎ ‎(3)写出加入H2O2后发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)写出沉锌过程中反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,沉锌后溶液中主要溶质的化学式是　　　　　。 ‎ ‎(5)将碱式碳酸锌加热分解可得到具有催化性能的活性氧化锌,可用于催化尿素与甲醇合成碳酸二甲酯(DMC)的反应。写出碱式碳酸锌受热分解的化学方程式:　 。 ‎ ‎(6)利用氯化锌溶液与碳酸钠溶液反应制得的碳酸锌中混有碱式碳酸锌,某同学取一定质量的该固体,灼烧至恒重,能否通过固体质量的减少量来确定固体的成分?　　　　　(填“能”或“否”)。 ‎ 答案:(1)1×10-17‎ ‎(2)ZnO或Zn(OH)2　Zn ‎(3)H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O ‎(4)2Zn2++4HCO‎3‎‎-‎Zn(OH)2·ZnCO3↓+3CO2↑+H2O　(NH4)2SO4‎ ‎(5)Zn(OH)2·ZnCO32ZnO+CO2↑+H2O　(6)能 解析:含锌废渣中有ZnO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2,向含锌废渣中加入工业废酸(含15%的H2SO4),发生反应生成ZnSO4、CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3。根据表格提供的信息,调pH的目的是沉淀Fe3+,但不能引入新的杂质,所以加入试剂ZnO或Zn(OH)2来调节pH,由于溶液中Fe2+完全沉淀的pH较大,需要用H2O2将Fe2+氧化成Fe3+。过滤得到的滤液是ZnSO4、CuSO4的混合溶液,为了得到Cu,所以需要加入Zn,发生置换反应Zn+CuSO4ZnSO4+Cu,过滤,滤液是ZnSO4溶液,然后用碳酸氢铵溶液沉锌。‎ ‎(1)根据题图所示,lg c=-3.0,pH=7.0时形成Zn(OH)2沉淀,此时c(Zn2+)=10-3 mol·L-1,c(OH-)=10-7 mol·L-1, Ksp[Zn(OH)2]=10-3×(10-7)2=1×10-17。‎ ‎(2)根据上述流程分析,试剂a为ZnO或Zn(OH)2;试剂b为Zn。‎ ‎(3)H2O2具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,自身被还原成水,根据电荷守恒和原子守恒配平,所以加入H2O2后发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O。‎ ‎(4)沉锌过程中是硫酸锌与碳酸氢铵反应生成Zn(OH)2·ZnCO3沉淀、CO2、H2O和(NH4)2SO4,所以离子方程式为2Zn2++4HCO‎3‎‎-‎Zn(OH)2·ZnCO3↓+3CO2↑+H2O;沉锌后溶液中主要溶质的化学式是(NH4)2SO4。‎ ‎(5)碱式碳酸锌加热分解可得到ZnO、CO2和H2O,则碱式碳酸锌受热分解的化学方程式为Zn(OH)2·ZnCO32ZnO+CO2↑+H2O。‎ ‎(6)由于碳酸锌和碱式碳酸锌受热均能分解生成氧化锌,固体质量都发生变化,所以该同学取一定质量的固体,灼烧至恒重,能通过固体质量的减少量来确定该固体的成分。‎