高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時規(guī)范練25 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡（含解析）蘇教版-蘇教版高三化學(xué)試題

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1、課時規(guī)范練25　難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 (時間:45分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分,每小題只有一個選項符合題目要求) 1.下列說法不正確的是(　　)。 A.其他條件不變,離子濃度改變時,Ksp不變 B.由于相同溫度時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,Ksp越小的電解質(zhì),其溶解度一定越小 答案:D 解析:Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和外界溫度有關(guān),故A、C正確;由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS在一定條件下可轉(zhuǎn)化為

2、CuS,故B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錯誤。 2.25 ℃時,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9。在該溫度下,下列說法不正確的是(　　)。 A.因為Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4),所以BaCO3不能作內(nèi)服造影劑 B.若誤飲c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1溶液時,不會引起B(yǎng)a2+中毒 C.向同濃度Na2SO4和Na2CO3的混合液中滴加BaCl2溶液,BaSO4先析出

3、D.在BaSO4和BaCO3共存的懸濁液中,c(SO42-)∶c(CO32-)=1∶51 答案:A 解析:因胃酸可與CO32-反應(yīng)生成水和二氧化碳,使CO32-濃度降低,從而使平衡BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO32-(aq)向溶解方向移動,使Ba2+濃度增大,Ba2+有毒,不能作內(nèi)服造影劑,與Ksp大小無關(guān),A項錯誤;c(Ba2+)=1.0×10-5mol·L-1的溶液中Ba2+濃度很小,不會引起B(yǎng)a2+中毒,B項正確;BaSO4和BaCO3是同類型的難溶強(qiáng)電解質(zhì),BaSO4溶度積常數(shù)小,因此向同濃度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中加入BaCl2時,先生成的沉淀是BaSO4,

4、C項正確;BaSO4和BaCO3共存的懸濁液中Ba2+濃度一定,則由c(Ba2+)·c(SO42-)=1×10-10,c(Ba2+)·c(CO32-)=5.1×10-9,兩式相比可得c(SO42-)∶c(CO32-)=1∶51,D項正確。 3.(2019吉林第二中學(xué)月考)25 ℃時,在含有大量PbI2的飽和溶液中存在著平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列說法正確的是(　　)。 A.溶液中Pb2+和I-濃度都增大 B.溶度積常數(shù)Ksp增大 C.沉淀溶解平衡向右移動 D.溶液中Pb2+濃度減小 答案:D 解析:25℃時,PbI2的飽和溶液中存在著平衡

5、PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),當(dāng)加入KI溶液,I-濃度增大,沉淀溶解平衡向左移動。溶液中Pb2+濃度減小,A錯誤,D正確;溫度不變,溶度積常數(shù)Ksp不變,B錯誤;沉淀溶解平衡向左移動,C錯誤。 4.已知幾種硫化物的溶度積常數(shù)如下表所示: 化學(xué)式 FeS CuS MnS HgS Ksp/(mol2·L-2) 6.3×10-18 1.3×10-36 2.5×10-13 6.4×10-53 下列離子方程式正確的是(　　)。 A.FeS(s)+Hg2+(aq)HgS(s)+Fe2+(aq) B.CuS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Cu2+(aq

6、) 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的組成類型相同,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,Ksp(MnS)>Ksp(FeS)>Ksp(CuS)>Ksp(HgS),溶度積較大的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化成溶度積較小的物質(zhì),A正確。 5.已知298 K時,Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp=5.6×10-12,取適量的MgCl2溶液,加入一定量的燒堿溶液達(dá)到沉淀溶解平衡,測得pH=13,則下列說法不正確的是(　　)。 A.所得溶液中的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1

7、 B.加入Na2CO3固體,可能生成沉淀 C.所加的燒堿溶液pH=13 D.所得溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-10 mol·L-1 答案:C 解析:pH=13,則c(H+)=1.0×10-13mol·L-1,A項正確;加入Na2CO3固體,當(dāng)c(Mg2+)·c(CO32-)>Ksp(MgCO3)時可生成MgCO3沉淀,B項正確;因為向MgCl2溶液中加NaOH溶液后混合溶液的pH=13,所以所加NaOH溶液pH>13,C項錯誤;溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-1210-2mol·L-1=5.6×10-10mol·L-1,D項正確。 6.25 ℃時,Ksp[Mg(OH)

8、2]=5.61×10-12,Ksp(MgF2)=7.42×10-11。下列說法正確的是(　　)。 A.25 ℃時,固體Mg(OH)2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 B.25 ℃時,飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大 C.25 ℃時,在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化成MgF2 D.25 ℃時,在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體,c(Mg2+)增大 答案:D 解析:Ksp不隨濃度變化,只與溫度有關(guān),A錯誤;因Ks

9、p[Mg(OH)2]

10、O B.氨水 C.KMnO4、ZnCO3 D.NaOH溶液 答案:A 解析:加氨水、KMnO4、NaOH都會引入雜質(zhì)離子,故B、C、D項錯誤;Fe3+沉淀完全時溶液的pH=4.5,此時Zn2+未產(chǎn)生沉淀,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至4.5,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項正確。 8.(2019全國Ⅱ改編)絢麗多彩的無機(jī)顏料的應(yīng)用曾創(chuàng)造了古代繪畫和彩陶的輝煌。硫化鎘(CdS)是一種難溶于水的黃色顏料,其在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)。 A.圖

11、中A和B分別為T1、T2溫度下CdS在水中的溶解度 B.圖中各點(diǎn)對應(yīng)的Ksp的關(guān)系為Ksp(M)=Ksp(N)

12、不變,所以Cd2+濃度必然減小,因此溶液組成由M沿MPN線向P方向移動,C項正確;溫度降低,CdS的Ksp減小,但S2-濃度與Cd2+濃度仍然相等,所以Q點(diǎn)飽和溶液的組成由Q沿QP線向P方向移動,D項正確。 二、非選擇題(本題共3個小題,共52分) 9.(17分)(1)25 ℃,在0.10 mol·L-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-)關(guān)系如下圖(忽略溶液體積的變化、H2S的揮發(fā))。 ①pH=13時,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=　　　　mol·L-1。? ②某溶液含0.020 mol·L-1 Mn2+、0.10 mol·

13、L-1 H2S,當(dāng)溶液pH=　　　　時,Mn2+開始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13]? (2)已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,pH=7.1時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1×10-6 mol·L-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。回收處理該廢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

14、池的鋅皮制備ZnSO4·7H2O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,鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于1×10-5 mol·L-1時,即可認(rèn)為該離子沉淀完全);繼續(xù)加堿至pH為　　　　時,鋅開始沉淀(假定Zn2+濃度為0.1 mol·L-1)。若上述過程不加H2O2后果是　　　　　　　　　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)①0.043　②5 (2)5.0

15、c(S2-)+c(H2S)+c(HS-)=0.10mol·L-1,故c(H2S)+c(HS-)=0.10mol·L-1-c(S2-)=0.10mol·L-1-5.7×10-2mol·L-1=0.043mol·L-1。 ②要使Mn2+沉淀,需要的c(S2-)最小值為:c(S2-)=Ksp(MnS)c(Mn2+)=2.8×10-130.02mol·L-1=1.4×10-11mol·L-1,再對照圖像找出pH=5。 (2)由Al(OH)3和Fe(OH)3的Ksp知,使Al3+完全沉淀時,Fe3+肯定已完全沉淀。Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-),c3(OH-)=1×10-3

16、31×10-6=10-27mol3·L-3,c(OH-)=10-9mol·L-1,pH=5.0,為了不使Mn2+沉淀,所以pH要小于7.1。 (3)由Zn(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3的Ksp可分別計算出Zn2+、Fe2+、Fe3+完全沉淀時的pH為8、8、2.7。所以要除去Zn皮中的雜質(zhì)鐵,需先把Fe轉(zhuǎn)化為Fe3+,再調(diào)節(jié)溶液pH=2.7使Fe3+恰好沉淀完全,再加堿至溶液pH=6時,Zn2+開始沉淀[因c(Zn2+)=0.1mol·L-1,所以c(Zn2+)·c2(OH-)=10-17,得出對應(yīng)pH=6]。所以溶解金屬時加H2O2的目的就是使Fe轉(zhuǎn)化為Fe3+,否則Fe2+和

17、Zn2+一起沉淀,無法分離出雜質(zhì)。 10.(2019廣西南寧高三月考)(17分)某含錳礦石的主要成分是MnO2,還含CaO、Al2O3、FeS雜質(zhì),由此礦石生產(chǎn)MnCO3的工藝流程如圖所示: 含錳礦石 已知:①相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH如表所示: 物質(zhì) 開始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe(OH)3 2.7 3.7 Al(OH)3 3.8 4.7 Mn(OH)2 8.8 10.4 Ca(OH)2 12 — ②常溫下,Ksp(CaF2)=3.95×10-11。 回答下列問題: (1)酸溶時,是否能將稀硫酸換成濃鹽酸　　　　(填“是”或“否”)

18、;操作Ⅰ的名稱為　　　　。? (2)取溶液Ⅰ加入KSCN溶液,溶液呈血紅色,試寫出酸溶過程中MnO2與FeS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:??　　　　　　　　　　　　。? (3)調(diào)節(jié)溶液Ⅰ的pH時,pH的范圍為　　　　　　　;所用的物質(zhì)X最好是　　　　(填字母)。? A.鹽酸 B.NaOH溶液 C.氨水 D.MnCO3固體 (4)濾渣Ⅰ為　　　　　　　　,濾渣Ⅱ為　　　　　　　。(填化學(xué)式)? (5)沉錳的化學(xué)方程式為?　 。? (6)沉錳后過濾得到固體MnCO3,設(shè)計實(shí)驗方案驗證MnCO3固體是否洗滌干凈:??　 。 答案:(1)否　過濾 (2)2FeS+12H++3MnO2

19、2Fe3++2S+3Mn2++6H2O (3)4.7≤pH<8.8　D (4)Fe(OH)3、Al(OH)3　CaF2 (5)MnSO4+2NaHCO3MnCO3↓+Na2SO4+H2O+CO2↑ (6)取少量最后一次洗滌液于試管中,滴入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,若無沉淀產(chǎn)生,則說明已經(jīng)洗滌干凈 解析:錳礦石的主要成分是MnO2,還含CaO、Al2O3、FeS等雜質(zhì),加入稀硫酸高溫酸溶,二氧化錳將硫化亞鐵氧化成硫單質(zhì)、Fe3+,同時氧化鈣和氧化鋁與稀硫酸反應(yīng),通過操作Ⅰ過濾得到S沉淀和含有Mn2+、Fe3+、Ca2+和Al3+的濾液Ⅰ;通過調(diào)節(jié)濾液Ⅰ的pH,將Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化成Al

20、(OH)3、Fe(OH)3,過濾后分離出Al(OH)3、Fe(OH)3,濾液Ⅱ中含有Ca2+和Mn2+,加入NaF后將Ca2+轉(zhuǎn)化成CaF2沉淀,過濾后得到濾渣Ⅱ(CaF2沉淀)和濾液Ⅲ(主要含有硫酸錳),再加入碳酸氫鈉,發(fā)生反應(yīng):MnSO4+2NaHCO3MnCO3↓+Na2SO4+H2O+CO2↑,從而獲得MnCO3。(1)二氧化錳將與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣,所以不能將稀硫酸換成濃鹽酸;操作Ⅰ得到的是S單質(zhì)的沉淀,將該物質(zhì)分離的方法為過濾,操作Ⅰ的名稱為過濾。(2)取溶液Ⅰ加入KSCN溶液,溶液呈現(xiàn)血紅色,說明有Fe3+存在,所以在酸溶過程中FeS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2FeS+1

21、2H++3MnO22Fe3++2S+3Mn2++6H2O。(3)根據(jù)流程圖,調(diào)節(jié)溶液Ⅰ的pH目的是除去Al3+、Fe3+,Mn2+不能生成沉淀,所以pH的范圍為4.7≤pH<8.8;由于不能引進(jìn)雜質(zhì),則調(diào)節(jié)溶液的pH所用的物質(zhì)X最好為MnCO3固體,選D。(4)調(diào)節(jié)溶液Ⅰ的pH目的是除去Al3+、Fe3+,鐵離子和鋁離子會完全生成氫氧化物沉淀,濾渣Ⅰ為Al(OH)3、Fe(OH)3;加入NaF后轉(zhuǎn)化成CaF2沉淀,濾渣Ⅱ為CaF2。(5)濾液Ⅲ中含有硫酸錳,硫酸錳與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成碳酸錳沉淀、硫酸鈉、二氧化碳和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:MnSO4+2NaHCO3MnCO3↓+Na2SO4+H

22、2O+CO2↑。(6)根據(jù)流程圖,濾液Ⅲ中含有SO42-,驗證MnCO3固體是否洗滌干凈,可以檢驗洗滌液中是否含有SO42-,方法是取少量最后一次洗滌液于試管中,滴入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,若無沉淀產(chǎn)生,則說明已經(jīng)洗滌干凈。 11.(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)2·ZnCO3。 部分離子以氫氧化物形式開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表: 離　　子

23、 Fe2+ Fe3+ Cu2+ 開始沉淀時的pH(初始濃度為1.0mol·L-1) 6.5 1.5 4.2 沉淀完全時的pH 9.7 3.2 6.7 請回答下列問題: (1)常溫下二價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)的量濃度的對數(shù)(假設(shè)Zn2+濃度為10-5 mol·L-1時,Zn2+已沉淀完全)。 利用圖中數(shù)據(jù)計算: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:　　　　　　　

24、　　　　　　　　。? (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”)。? 答案:(1)1×10-17 (2)ZnO或Zn(OH)2　Zn (3)H2O2+2Fe2++

25、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ZnS

26、O4、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時形成Zn(OH)2沉淀,此時c(Zn2+)=10-3mol·L-1,c(OH-)=10-7mol·L-1,Ksp[Zn(OH)2]=10-3×(10-7)2=1×10-17。 (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

27、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)2·ZnCO3沉淀、CO2、H2O和(NH4)2SO4,所以離子方程式為2Zn2++4HCO3-Zn(OH)2·ZnCO3↓+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)2·ZnCO32ZnO+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。