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考點(diǎn)規(guī)范練25　難溶電解質(zhì)的溶解平衡 (時(shí)間:45分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求) 1.向含MgCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入0.1 molL-1的NaOH溶液,沉淀的質(zhì)量(m)與加入NaOH溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示,已知V2=3V1,下列說法正確的是 (　　) A.原溶液中MgCl2和CuCl2的物質(zhì)的量濃度相等 B.該實(shí)驗(yàn)不能證明Cu(OH)2的Ksp比Mg(OH)2的Ksp小 C.水的電離程度:A>B>C D.若向Mg(OH)2懸濁液中加入CuCl2溶液,一定會(huì)有Cu(OH)2生成 2.下列說法不正確的是(　　) A.其他條件不變,離子濃度改變時(shí),Ksp不變 B.由于相同溫度時(shí)Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS在一定條件下可轉(zhuǎn)化為CuS C.Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān) D.兩種難溶電解質(zhì)作比較時(shí),Ksp越小的電解質(zhì),其溶解度一定越小 3.實(shí)驗(yàn): ①0.1 molL-1 AgNO3溶液和0.1 molL-1NaCl溶液等體積混合得到濁液a,過濾得到濾液b和白色沉淀c; ②向?yàn)V液b中滴加0.1 molL-1KI溶液,出現(xiàn)渾濁; ③向沉淀c中滴加0.1 molL-1KI溶液,沉淀變?yōu)辄S色。 下列分析不正確的是(　　) A.濁液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) B.濾液b中不含有Ag+ C.③中顏色變化說明AgCl轉(zhuǎn)化為AgI D.實(shí)驗(yàn)可以證明AgI比AgCl更難溶 4.利用下表三種試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),相關(guān)分析不正確的是(　　) 編號(hào) ① ② ③ 分散質(zhì) Mg(OH)2 HCl NH4Cl 備注 懸濁液 1 molL-1 1 molL-1 A.向①中加入酚酞溶液顯紅色,說明物質(zhì)的“不溶性”是相對(duì)的 B.分別向少量Mg(OH)2沉淀中加入適量等體積的②③,沉淀均能快速徹底溶解 C.①③混合后發(fā)生反應(yīng):Mg(OH)2(s)+2NH4+(aq)Mg2+(aq)+2NH3H2O(l) D.向①中加入②,c(OH-)減小,Mg(OH)2溶解平衡正向移動(dòng) 5.某溫度時(shí),BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是(　　) A.加入Na2SO4可以使溶液由A點(diǎn)變到C點(diǎn) B.通過蒸發(fā)可以使溶液由D點(diǎn)變到C點(diǎn) C.B點(diǎn)無BaSO4沉淀生成 D.A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp大于C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp 6.已知t℃時(shí)的Ksp(AgCl)=1.610-10,Ksp(AgBr)=7.810-13;在t℃時(shí),Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是(　　) A.t℃時(shí),Ksp(Ag2CrO4)=110-9 B.t℃時(shí),在飽和Ag2CrO4溶液中加入AgNO3可使溶液由Z點(diǎn)到X點(diǎn) C.t℃時(shí),溶解度的大小順序?yàn)锳gCl>Ag2CrO4>AgBr D.t℃時(shí),取一定量的KCl和KBr的混合溶液,向其中滴加AgNO3溶液,當(dāng)AgCl開始沉淀時(shí),c(Cl-)c(Br-)=Ksp(AgCl)Ksp(AgBr) 7.下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-完全沉淀時(shí)溶液的pH。已知Zn2+開始沉淀的pH=5.4。某硫酸鋅酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+雜質(zhì),為制得純凈的ZnSO4,應(yīng)加入的試劑是(　　) 金屬離子 Fe2+ Fe3+ Zn2+ 完全沉淀時(shí)的pH 7.7 3.7 6.5 A.H2O2、ZnO B.氨水 C.KMnO4、ZnCO3 D.NaOH溶液 8.已知Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=1.010-16。下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A.AgCl不溶于水,不能轉(zhuǎn)化為AgI B.在含有濃度均為0.001 molL-1的Cl-、I-的溶液中緩慢加入AgNO3稀溶液,首先析出AgI沉淀 C.AgI比AgCl更難溶于水,所以,AgCl可以轉(zhuǎn)化為AgI D.常溫下,AgCl若要在NaI溶液中開始轉(zhuǎn)化為AgI,則NaI的濃度必須不低于11.810-11 molL-1 9.25 ℃時(shí),Ksp(BaSO4)=110-10,Ksp(BaCO3)=2.610-9。該溫度下,下列說法不正確的是(　　) A.同濃度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出 B.BaCO3懸濁液中加入少量的新制氯水,c(Ba2+)增大 C.BaSO4和BaCO3共存的懸濁液中,c(SO42-)c(CO32-)=126 D.BaSO4懸濁液中加入Na2CO3濃溶液,BaSO4不可能轉(zhuǎn)化為BaCO3 10.往含I-和Cl-的稀溶液中逐滴加入AgNO3溶液,產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量m(沉淀)與加入AgNO3溶液的體積V(AgNO3溶液)的關(guān)系如圖所示。已知: Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=1.510-16,則原溶液中c(I-)c(Cl-)的比值為(　　) A.V2-V1V1 B.V1V2 C.V1V2-V1 D.V2V1 二、非選擇題(本題共3個(gè)小題,共50分) 11.(16分)(1)25 ℃,在0.10 molL-1 H2S溶液中通入HCl氣體或加入NaOH固體以調(diào)節(jié)溶液pH,溶液pH與c(S2-)的關(guān)系如下圖(忽略溶液體積的變化、H2S的揮發(fā))。 ①pH=13時(shí),溶液中的c(H2S)+c(HS-)=　　　　molL-1。 ②某溶液含0.020 molL-1 Mn2+、0.10 molL-1 H2S,當(dāng)溶液pH=　　　　時(shí),Mn2+開始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.810-13] (2)已知:Ksp[Al(OH)3]=110-33,Ksp[Fe(OH)3]=310-39,pH=7.1時(shí)Mn(OH)2開始沉淀。室溫下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其濃度均小于110-6 molL-1),需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為　　　　　　。 (3)酸性鋅錳干電池是一種一次性電池?；厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示: 化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp近似值 10-17 10-17 10-39 用廢電池的鋅皮制備ZnSO47H2O的過程中,需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,鐵變?yōu)椤　　?加堿調(diào)節(jié)至pH為　　　時(shí),鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于110-5 molL-1時(shí),即可認(rèn)為該離子沉淀完全);繼續(xù)加堿至pH為　　　　　時(shí),鋅開始沉淀(假定Zn2+濃度為0.1 molL-1)。若上述過程不加H2O2后果是　　　　　　　　　　　　　,原因是　　　　　　　　　　。 12.(16分)(1)如果用100 mL 1.5 molL-1的NaOH溶液吸收2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的二氧化碳?xì)怏w,所得溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)椤　　　　　　　　　　　　　　　　?用離子濃度符號(hào)表示)。 (2)燃料除硫時(shí)可用到CaCO3,它是一種難溶物質(zhì),其Ksp=2.810-9。 ①石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝技術(shù)的工作原理是煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣及鼓入的空氣反應(yīng)生成石膏(CaSO42H2O)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:　。 ②某純堿溶液的濃度為210-4 molL-1,現(xiàn)將其與等體積的CaCl2溶液混合,則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為　。 13.(18分)某研究小組從一含鋅廢渣(質(zhì)量百分組成:40.5% ZnO、19.5% CuO、5.7% FeO、7.3% Fe2O3,其余為SiO2)中回收鋅和銅,設(shè)計(jì)以工業(yè)廢酸(含15%的H2SO4)為酸浸液的方案,其流程如圖(部分條件略)。已知:堿式碳酸鋅的化學(xué)式為Zn(OH)2ZnCO3。 部分離子以氫氧化物形式開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表: 離子 Fe2+ Fe3+ Cu2+ 開始沉淀時(shí)的pH(初始濃度為1.0molL-1) 6.5 1.5 4.2 沉淀完全時(shí)的pH 9.7 3.2 6.7 請(qǐng)回答下列問題: (1)常溫下二價(jià)鋅在水溶液中的存在形式與pH的關(guān)系如圖,橫坐標(biāo)為溶液的pH,縱坐標(biāo)為Zn2+或Zn(OH)42-(配離子)物質(zhì)的量濃度的對(duì)數(shù)(假設(shè)Zn2+濃度為10-5 molL-1時(shí),Zn2+已沉淀完全)。 利用圖中數(shù)據(jù)計(jì)算:Ksp[Zn(OH)2]=　　　　　。 (2)寫出試劑a、b的化學(xué)式:a　　　　;b　　　　　。 (3)寫出加入H2O2后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:　　　　　　　　　　　　。 (4)寫出沉鋅過程中反應(yīng)的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　,沉鋅后溶液中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是　　　　　。 (5)將堿式碳酸鋅加熱分解可得到具有催化性能的活性氧化鋅,可用于催化尿素與甲醇合成碳酸二甲酯(DMC)的反應(yīng)。寫出堿式碳酸鋅受熱分解的化學(xué)方程式:　。 (6)利用氯化鋅溶液與碳酸鈉溶液反應(yīng)制得的碳酸鋅中混有堿式碳酸鋅,某同學(xué)取一定質(zhì)量的該固體,灼燒至恒重,能否通過固體質(zhì)量的減少量來確定固體的成分?　　　　　(填“能”或“否”)。  考點(diǎn)規(guī)范練25　難溶電解質(zhì)的溶解平衡 1.C　據(jù)圖像可知,0~V1時(shí)生成藍(lán)色沉淀Cu(OH)2,V1~V2生成的沉淀為Mg(OH)2。V2=3V1,說明n[Mg(OH)2]=2n[Cu(OH)2],原溶液中MgCl2和CuCl2的物質(zhì)的量濃度不相等,A錯(cuò)誤;CuCl2的物質(zhì)的量濃度小且首先沉淀銅離子說明Cu(OH)2的Ksp比Mg(OH)2的Ksp小,B錯(cuò)誤;A點(diǎn)時(shí)溶質(zhì)為NaCl和MgCl2,B點(diǎn)時(shí)為NaCl,C點(diǎn)時(shí)為NaCl和NaOH,鎂離子水解促進(jìn)水的電離,NaOH抑制水的電離,NaCl對(duì)水的電離無影響,C正確;要想生成沉淀,必須滿足Qc>Ksp,銅離子濃度大小未知,無法判斷是否生成沉淀,D錯(cuò)誤。 2.D　Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和外界溫度有關(guān),故A、C項(xiàng)正確;由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS在一定條件下可轉(zhuǎn)化為CuS,故B項(xiàng)正確;同類型的難溶電解質(zhì)(如AgCl、AgBr、AgI),Ksp越小,溶解度越小,而不同類型的難溶電解質(zhì)(如Ag2SO4和AgI),Ksp小的溶解度不一定小,需要進(jìn)行換算,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.B　由②及沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)可知A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由③及難溶沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶沉淀可知C、D項(xiàng)正確。 4.B　使酚酞顯紅色的溶液呈堿性,說明Mg(OH)2在水中有部分溶解,溶解后的Mg(OH)2電離使溶液呈堿性,A項(xiàng)正確;Mg(OH)2與NH4Cl溶液反應(yīng)速率較小,沉淀不能快速徹底溶解,B項(xiàng)錯(cuò)誤;NH4+結(jié)合Mg(OH)2懸濁液中的OH-,促進(jìn)Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移動(dòng),促使Mg(OH)2沉淀溶解,C項(xiàng)正確;鹽酸能夠與Mg(OH)2發(fā)生中和反應(yīng),促使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移動(dòng),D項(xiàng)正確。 5.A　BaSO4在水中存在著溶解平衡,A、C點(diǎn)在平衡曲線上,加入Na2SO4,會(huì)增大c(SO42-),平衡左移,c(Ba2+)降低,故A項(xiàng)正確;D點(diǎn)時(shí)溶液不飽和,蒸發(fā)溶劑水,c(SO42-)、c(Ba2+)均增大,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;B點(diǎn)表示Qc>Ksp,溶液過飽和,有沉淀析出,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;Ksp是一常數(shù),溫度不變,Ksp不變,在曲線上的任意一點(diǎn)Ksp都相等,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.D　t℃時(shí),Ksp(Ag2CrO4)=(10-3)210-6=110-12,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在飽和Ag2CrO4溶液中加入AgNO3可使溶液由Z點(diǎn)到Y(jié)點(diǎn),處于飽和狀態(tài),不能由Z點(diǎn)到X點(diǎn),B項(xiàng)錯(cuò)誤;由Ksp可以計(jì)算AgCl、Ag2CrO4、AgBr在水中c(Ag+)的數(shù)量級(jí)是10-5、10-3、10-6.5,故溶解度的大小順序?yàn)锳g2CrO4>AgCl>AgBr,C項(xiàng)錯(cuò)誤;t℃時(shí),取一定量的KCl和KBr的混合溶液,向其中滴加AgNO3溶液,當(dāng)AgCl開始沉淀時(shí),AgBr已經(jīng)沉淀,c(Cl-)c(Br-)=c(Cl-)c(Ag+)c(Br-)c(Ag+)=Ksp(AgCl)Ksp(AgBr),D項(xiàng)正確。 7.A　加氨水、KMnO4、NaOH都會(huì)引入雜質(zhì)離子,故B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤;Fe3+沉淀完全時(shí)溶液的pH=3.7,此時(shí)Zn2+未沉淀,故應(yīng)向酸性溶液中加入H2O2,將Fe2+氧化成Fe3+,再加入ZnO調(diào)節(jié)溶液的pH=3.7,使Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,并過濾除去,蒸發(fā)結(jié)晶即可得到純凈的ZnSO4,A項(xiàng)正確。 8.A　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項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)镵sp(AgI)Ksp(BaCO3)就可以形成碳酸鋇沉淀,所以BaSO4懸濁液中加入Na2CO3濃溶液,BaSO4有可能轉(zhuǎn)化為BaCO3,D項(xiàng)不正確。 10.C　由AgCl、AgI的Ksp可知I-先轉(zhuǎn)化為沉淀,消耗AgNO3溶液的體積為V1時(shí)沉淀完全;然后Cl-再沉淀,消耗AgNO3溶液的體積為(V2-V1),故原溶液中,c(I-)c(Cl-)=V1V2-V1。 11.答案(1)①0.043?、? (2)5.0c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+) (2)①2CaCO3+2SO2+O2+4H2O2(CaSO42H2O)+2CO2 ②5.610-5 molL-1 解析(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LCO2的物質(zhì)的量為2.24L22.4Lmol-1=0.1mol,100mL1.5molL-1NaOH溶液中含有0.15molNaOH,二者發(fā)生反應(yīng)2CO2+3NaOHNa2CO3+NaHCO3+H2O生成等濃度的Na2CO3、NaHCO3,HCO3-、CO32-部分水解,溶液呈堿性,則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-),反應(yīng)后溶液中的離子濃度大小為c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。 (2)①石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝技術(shù)的工作原理是:煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣及鼓入的空氣反應(yīng)生成石膏(CaSO42H2O)和二氧化碳,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CaCO3+2SO2+O2+4H2O2(CaSO42H2O)+2CO2。 ②Na2CO3溶液的濃度為210-4molL-1,等體積混合后溶液中c(CO32-)=110-4molL-1,根據(jù)Ksp=c(CO32-)c(Ca2+)=2.810-9可知,c(Ca2+)=2.810-9110-4molL-1=2.810-5molL-1,原CaCl2溶液的最小濃度為混合溶液中c(Ca2+)的2倍,故原CaCl2溶液的最小濃度為5.610-5molL-1。 13.答案(1)110-17 (2)ZnO或Zn(OH)2　Zn (3)H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O (4)2Zn2++4HCO3-Zn(OH)2ZnCO3↓+3CO2↑+H2O　(NH4)2SO4 (5)Zn(OH)2ZnCO32ZnO+CO2↑+H2O　(6)能 解析含鋅廢渣中有ZnO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2,向含鋅廢渣中加入工業(yè)廢酸(含15%的H2SO4),發(fā)生反應(yīng)生成ZnSO4、CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3。根據(jù)表格提供的信息,調(diào)pH的目的是沉淀Fe3+,但不能引入新的雜質(zhì),所以加入試劑ZnO或Zn(OH)2來調(diào)節(jié)pH,由于溶液中Fe2+完全沉淀的pH較大,需要用H2O2將Fe2+氧化成Fe3+。過濾得到的濾液是ZnSO4、CuSO4的混合溶液,為了得到Cu,所以需要加入Zn,發(fā)生置換反應(yīng)Zn+CuSO4ZnSO4+Cu,過濾,濾液是ZnSO4溶液,然后用碳酸氫銨溶液沉鋅。 (1)根據(jù)題圖所示,lgc=-3.0,pH=7.0時(shí)形成Zn(OH)2沉淀,此時(shí)c(Zn2+)=10-3molL-1,c(OH-)=10-7molL-1,Ksp[Zn(OH)2]=10-3(10-7)2=110-17。 (2)根據(jù)上述流程分析,試劑a為ZnO或Zn(OH)2;試劑b為Zn。 (3)H2O2具有氧化性,能將Fe2+氧化成Fe3+,自身被還原成水,根據(jù)電荷守恒和原子守恒配平,所以加入H2O2后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O。 (4)沉鋅過程中是硫酸鋅與碳酸氫銨反應(yīng)生成Zn(OH)2ZnCO3沉淀、CO2、H2O和(NH4)2SO4,所以離子方程式為2Zn2++4HCO3-Zn(OH)2ZnCO3↓+3CO2↑+H2O;沉鋅后溶液中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是(NH4)2SO4。 (5)堿式碳酸鋅加熱分解可得到ZnO、CO2和H2O,則堿式碳酸鋅受熱分解的化學(xué)方程式為Zn(OH)2ZnCO32ZnO+CO2↑+H2O。 (6)由于碳酸鋅和堿式碳酸鋅受熱均能分解生成氧化鋅,固體質(zhì)量都發(fā)生變化,所以該同學(xué)取一定質(zhì)量的固體,灼燒至恒重,能通過固體質(zhì)量的減少量來確定該固體的成分。