高考化学一轮课时检测难溶电解质的沉淀溶解平衡

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