2014屆高三化學(xué)一輪 練出高分 8.4難溶電解質(zhì)的溶解平衡 新人教版

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1、2014屆高三化學(xué)一輪 練出高分 8.4難溶電解質(zhì)的溶解平衡 新人教版 1．下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是 (　　) A．反應(yīng)開始時，溶液中各離子濃度相等 B．沉淀溶解達(dá)到平衡時，沉淀的速率和溶解的速率相等 C．沉淀溶解達(dá)到平衡時，溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等，且保持不變 D．沉淀溶解達(dá)到平衡時，如果再加入難溶性的該沉淀物，將促進(jìn)溶解 答案　B 解析　A項反應(yīng)開始時，各離子的濃度沒有必然的關(guān)系；C項沉淀溶解達(dá)到平衡時溶液中溶質(zhì)的離子濃度保持不變，但不一定相等；D項沉淀溶解達(dá)到平衡時，如果再加入難溶性的該沉淀物，由于固體的濃度為常數(shù)，故平衡不發(fā)生移動。 2．對飽和A

2、gCl溶液(有AgCl固體存在)進(jìn)行下列操作后，c(Ag＋)和Ksp(AgCl)均保持不變的是 (　　) A．加熱 B．加少量水稀釋 C．加入少量鹽酸 D．加入少量AgNO3 答案　B 解析　加熱促進(jìn)AgCl固體溶解，c(Ag＋)和Ksp(AgCl)都增大，A項錯；加少量水稀釋，由于溶液中存在未溶解的AgCl固體，所以溶液仍飽和，故c(Ag＋)和Ksp(AgCl)保持不變，B項正確；加入鹽酸，Cl－會與Ag＋反應(yīng)，c(Ag＋)減小，Ksp不變，C項錯；加入AgNO3，c(Ag＋)增大，Ksp不變，D項錯。 3．已知25 ℃時，Mg(OH)2

3、的溶度積常數(shù)Ksp＝5.6×10－12，MgF2的溶度積常數(shù)Ksp＝7.4×10－11。下列說法正確的是 (　　) A．25 ℃時，向飽和MgF2溶液中加入飽和NaOH溶液后，不可能有Mg(OH)2生成 B．25 ℃時，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者c(Mg2＋)大 C．25 ℃時，在Mg(OH)2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2＋)增大 D．25 ℃時，Mg(OH)2固體在同體積同濃度的氨水和NH4Cl溶液中的Ksp相比較，前者小 答案　C 解析　在Mg(OH)2的懸濁液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2O

4、H－(aq)，加入少量NH4Cl固體，其電離出的NH與OH－結(jié)合為NH3·H2O，使沉淀溶解平衡正向移動，故c(Mg2＋)增大，C正確。 4．某酸性化工廢水中含有Ag＋、Pb2＋等重金屬離子。有關(guān)數(shù)據(jù)如下： 難溶電解質(zhì) AgI Ag2S PbI2 Pb(OH)2 PbS Ksp(25 ℃) 8.3×10－12 6.3×10－50 7.1×10－9 1.2×10－15 3.4×10－26 在廢水排放之前，用沉淀法除去這兩種離子，應(yīng)該加入的試劑是 (　　) A．氫氧化鈉 B．硫化鈉 C．碘化鉀 D．氫氧化鈣 答案　B 解析　根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)

5、知，硫化銀和硫化鉛的溶度積很小，故應(yīng)加入硫化鈉除去這兩種金屬離子。 5．25 ℃時，PbCl2固體在不同濃度鹽酸中的溶解度如圖。 在制備PbCl2的實驗中，洗滌PbCl2固體最好選用 (　　) A．蒸餾水 B．1.00 mol·L－1鹽酸 C．5.00 mol·L－1鹽酸 D．10.00 mol·L－1鹽酸 答案　B 解析　觀察題圖知，PbCl2固體在濃度為1.00 mol·L－1的鹽酸中，溶解度最小。 6．已知AgCl的溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，下列說法不正確的是(　　) A．除去溶液中Ag＋加鹽酸鹽比硫酸鹽好 B．加入H2O，溶解平

6、衡不移動 C．用NaCl溶液代替蒸餾水洗滌AgCl，可以減少沉淀損失 D．反應(yīng)2AgCl(s)＋Na2SAg2S(s)＋2NaCl說明溶解度：AgCl>Ag2S 答案　B 解析　加水能促進(jìn)AgCl的溶解，平衡向溶解的方向移動，B錯誤；A項，AgCl難溶，Ag2SO4微溶，正確；C項，NaCl溶液洗滌AgCl沉淀，可抑制AgCl的溶解，正確。溶解度越小，沉淀越易轉(zhuǎn)化，D正確。 7．常溫時，Ksp[Mg(OH)2]＝1.1×10－11，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.9× 10－12，Ksp(CH3COOAg)＝2.3×10－3，下列敘述不正確

7、的是 (　　) A．濃度均為0.2 mol·L－1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等體積混合一定產(chǎn)生CH3COOAg沉淀 B．將0.001 mol·L－1的AgNO3溶液滴入0.001 mol·L－1的KCl和0.001 mol·L－1的K2CrO4溶液中，先產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀 C．c(Mg2＋)為0.11 mol·L－1的溶液中要產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀，溶液的pH要控制在9以上 D．在其他條件不變的情況下，向飽和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)不變 答案　B 解析　A項，c(Ag＋)·c(CH3COO－)＝0.1×0.1＝1×10－2>2.3×

8、10－3，所以有CH3COOAg沉淀生成，正確；B項，使Cl－沉淀，所需Ag＋濃度的最小值為c(Ag＋)＝＝1.8×10－7 mol·L－1，使CrO沉淀所需Ag＋濃度的最小值為c(Ag＋)＝＝4.36×10－5 mol·L－1，所以先產(chǎn)生AgCl沉淀，不正確；C項，c(OH－)＝＝10－5 mol·L－1，所以pH＝5，所以要產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀，pH應(yīng)控制在9以上；D項，Ksp只受溫度影響。 8．一定溫度下，在氫氧化鋇的懸濁液中，存在氫氧化鋇固體與其電離的離子間的溶解平衡關(guān)系：Ba(OH)2(s)Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)。向此種懸濁液中加入少量的氧化鋇粉末，下列敘述正確的

9、是 (　　) A．溶液中鋇離子數(shù)目減小 B．溶液中鋇離子濃度減小 C．溶液中氫氧根離子濃度增大 D．pH減小 答案　A 解析　由于溫度不變，c(Ba2＋)、c(OH－)不變，但其數(shù)目減小。 9．已知：pAg＝－lg{c(Ag＋)}，Ksp(AgCl)＝1×10－12。如圖是向 10 mL AgNO3溶液中逐漸加入0.1 mol·L－1的NaCl溶液時， 溶液的pAg隨著加入NaCl溶液的體積(單位mL)變化的圖像 (實線)。根據(jù)圖像所得下列結(jié)論正確的是[提示：Ksp(AgCl) >Ksp(AgI)] (　　) A．原AgNO3溶液的物

10、質(zhì)的量濃度為0.1 mol·L－1 B．圖中x點(diǎn)的坐標(biāo)為(100,6) C．圖中x點(diǎn)表示溶液中Ag＋被恰好完全沉淀 D．把0.1 mol·L－1的NaCl換成0.1 mol·L－1 NaI則圖像在終點(diǎn)后變?yōu)樘摼€部分 答案　B 解析　A項，加入NaCl之前，pAg＝0，所以c(AgNO3)＝1 mol·L－1，錯誤； B項，由于c(Ag＋)＝10－6 mol·L－1，所以Ag＋沉淀完全，n(NaCl)＝n(AgNO3)＝0.01 L×1 mol·L－1＝0.01 mol，所以V(NaCl)＝100 mL，B正確，C錯誤；若把NaCl換成NaI，由于Ksp(AgI)更小，所以c(Ag＋)

11、更小，D錯誤。 10．已知常溫下反應(yīng)，①NH3＋H＋NH(平衡常數(shù)為K1)，②Ag＋＋Cl－AgCl(平衡常數(shù)為K2)，③Ag＋＋2NH3Ag(NH3)(平衡常數(shù)為K3)。①、②、③的平衡常數(shù)關(guān)系為K1>K3>K2，據(jù)此所做的以下推測合理的是 (　　) A．氯化銀不溶于氨水 B．銀氨溶液中加入少量氯化鈉有白色沉淀 C．銀氨溶液中加入鹽酸有白色沉淀 D．銀氨溶液可在酸性條件下穩(wěn)定存在 答案　C 解析　因為K3>K2，所以Ag＋與NH3的絡(luò)合能力大于Ag＋與Cl－之間沉淀能力，AgCl溶于氨水，A、B錯誤；由于K1>K3，所以在Ag(NH3)Ag＋＋2NH3

12、中加入HCl，H＋＋NH3NH，致使平衡右移，c(Ag＋)增大，Ag＋＋Cl－===AgCl↓，D錯誤，C正確。 11．某溫度時，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。請回答下列問題： (1)下列說法正確的是________(填序號)。 A．向BaSO4飽和溶液中加入固體Na2SO4可以由a點(diǎn)變到b點(diǎn) B．通過蒸發(fā)可以由d點(diǎn)變到c點(diǎn) C．d點(diǎn)無BaSO4沉淀生成 D．a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對應(yīng)的Ksp (2)將100 mL 1 mol·L－1 H2SO4溶液加入100 mL含Ba2＋ 0.137 g的溶液中充分反應(yīng)后，過濾，濾液中殘留的Ba2＋的物質(zhì)的量濃度約為_

13、_________。 (3)若沉淀分別用100 mL純水和100 mL 0.01 mol·L－1的H2SO4溶液洗滌，兩種情況下?lián)p失的BaSO4的質(zhì)量之比為__________。 答案　(1)C　(2)2.02×10－10 mol·L－1　(3)103∶1 解析　(1)沉淀溶解平衡曲線類似于溶解度曲線，曲線上的任一點(diǎn)如a點(diǎn)和c點(diǎn)均表示BaSO4飽和溶液；曲線上方的任一點(diǎn)均表示過飽和溶液，如b點(diǎn)說明溶液中有BaSO4沉淀析出，此時Qc>Ksp；曲線下方的任一點(diǎn)均表示不飽和溶液，如d點(diǎn)，此時Qc

14、平衡向生成BaSO4的方向移動，c(Ba2＋)減小，A錯誤；B項，蒸發(fā)使得溶液體積減小，c(Ba2＋)和c(SO)均增大，B錯誤。 (2)由圖像知BaSO4的Ksp＝1×10－10。根據(jù)離子方程式SO＋Ba2＋===BaSO4↓可知SO過量，濾液中c(SO)＝0.495 mol·L－1，則c(Ba2＋)＝＝≈2.02×10－10(mol·L－1)。 (3)根據(jù)BaSO4的Ksp＝1×10－10可知若用100 mL純水洗滌，損失的BaSO4的物質(zhì)的量n(BaSO4)＝n(Ba2＋)＝n(SO)＝1×10－5 mol·L－1×0.1 L＝1×10－6 mol。若用100 mL 0.01 mol

15、·L－1的H2SO4溶液洗滌，損失的BaSO4的物質(zhì)的量n(BaSO4)＝ n(Ba2＋)＝×0.1＝×0.1＝1×10－9(mol)，由此可得兩者的質(zhì)量之比為103∶1。 12．金屬氫氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用這一性質(zhì)，控制溶液的pH，達(dá)到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)如下圖所示。 (1)pH＝3時溶液中銅元素的主要存在形式是________(寫化學(xué)式)。 (2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，應(yīng)該控制溶液的pH為______。 A．<1　　　　　B．4左右　　　　　C>6 (3)在Ni(NO3)2溶液中含有

16、少量的Co2＋雜質(zhì)，________(填“能”或“不能”)通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法來除去，理由是_____________________________________。 (4)已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如下表： 物質(zhì) FeS MnS CuS PbS HgS ZnS Ksp 6.3×10－18 2.5×10－13 1.3×10－36 3.4×10－28 6.4×10－53 1.6×10－24 某工業(yè)廢水中含有Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋，最適宜向此工業(yè)廢水中加入過量的________除去它們(選填序號)。 A．NaOH B．FeS C．Na2S

17、答案　(1)Cu2＋　(2)B　(3)不能　Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范圍相差太小　(4)B 解析　(1)由圖可知，在pH＝3時，溶液中不會出現(xiàn)Cu(OH)2沉淀。 (2)要除去Fe3＋的同時必須保證Cu2＋不能沉淀，因此pH應(yīng)保持在4左右。 (3)從圖示關(guān)系可看出，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范圍相差太小，操作時無法控制溶液的pH。 (4)要使三種離子生成沉淀，最好選擇難溶于水的FeS，使它們轉(zhuǎn)化為更難溶解的金屬硫化物沉淀，同時又不會引入其他離子。 13．25 ℃時幾種難溶電解質(zhì)的溶解度如表所示： 難溶電解質(zhì) Mg(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)

18、3 溶解度/g 9×10－4 1.7×10－6 1.5×10－4 3.0×10－9 沉淀完全時的pH 11.1 6.7 9. 6 3.7 在無機(jī)化合物的提純中，常利用難溶電解質(zhì)的溶解平衡原理除去某些離子。例如： ①為了除去氯化銨中的雜質(zhì)Fe3＋，先將混合物溶于水，再加入一定量的試劑反應(yīng)，過濾結(jié)晶即可； ②為了除去氯化鎂晶體中的雜質(zhì)Fe3＋，先將混合物溶于水，加入足量的氫氧化鎂， 充分反應(yīng)，過濾結(jié)晶即可； ③為了除去硫酸銅晶體中的雜質(zhì)Fe2＋，先將混合物溶于水，加入一定量的H2O2，將Fe2＋氧化成Fe3＋，調(diào)節(jié)溶液的pH＝4，過濾結(jié)晶即可。請回答下列問題： (1

19、)上述三個除雜方案都能夠達(dá)到很好效果，F(xiàn)e2＋、Fe3＋都被轉(zhuǎn)化為__________(填化學(xué)式)而除去。 (2)①中加入的試劑應(yīng)該選擇__________，其原因是_______________________。 (3)②中除去Fe3＋所發(fā)生的離子方程式為________________________________。 (4)下列與方案③相關(guān)的敘述中，正確的是________(填字母)。 A．H2O2是綠色氧化劑，在氧化過程中不引進(jìn)雜質(zhì)，不產(chǎn)生污染 B．將Fe2＋氧化為Fe3＋的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀難過濾 C．調(diào)節(jié)溶液pH＝4可選擇的試劑是氫氧化銅或

20、堿式碳酸銅 D．Cu2＋可以大量存在于pH＝4的溶液中 E．在pH>4的溶液中Fe3＋一定不能大量存在 答案　(1)Fe(OH)3　(2)氨水　不會引入新的雜質(zhì) (3)2Fe3＋(aq)＋3Mg(OH)2(s)3Mg2＋(aq)＋2Fe(OH)3(s) (4)ACDE 解析　實驗①中為了不引入雜質(zhì)離子，應(yīng)加入氨水使Fe3＋沉淀，而不能用NaOH溶液。實驗②中根據(jù)溶解度數(shù)據(jù)可知Mg(OH)2能轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，因此在MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2除去Fe3＋，然后將沉淀一并過濾。實驗③中利用Fe3＋極易水解的特點(diǎn)，根據(jù)題意可知調(diào)節(jié)溶液的pH＝4可使Fe3＋沉淀完全，為

21、了不引入雜質(zhì)離子，因此可使用CuO、Cu(OH)2等調(diào)節(jié)溶液的pH。(4)選項B顯然是錯誤的，原因是若不把Fe2＋氧化為Fe3＋，當(dāng)Fe2＋沉淀完全時，Cu2＋也沉淀完全。 14．減少SO2的排放、回收利用SO2已成為世界性的研究課題。我國研究人員設(shè)計的利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收高溫焙燒廢渣產(chǎn)生的SO2來制備硫酸錳的生產(chǎn)流程如下： 浸出液的pH<2，其中的金屬離子主要是Mn2＋，還含有少量的Fe2＋、Al3＋、Ca2＋、Pb2＋等其他金屬離子。有關(guān)金屬離子的半徑以及形成氫氧化物沉淀時的pH如表所示，陽離子吸附劑吸附金屬離子的效果如圖所示。 離子 離子半徑(pm

22、) 開始沉淀時的pH 完全沉淀時的pH Fe2＋ 74 7.6 9.7 Fe3＋ 64 2.7 3.7 Al3＋ 50 3.8 4.7 Mn2＋ 80 8.3 9.8 Pb2＋ 121 8.0 8.8 Ca2＋ 99 已知PbO2的氧化性大于MnO2的氧化性。請回答下列問題： (1)廢渣的主要成分是硫鐵礦，1 mol FeS2高溫焙燒轉(zhuǎn)移________mol電子。 (2)在氧化后的浸出液中加入石灰漿，用于調(diào)節(jié)浸出液的pH，pH應(yīng)調(diào)節(jié)至________。 (3)陽離子吸附劑用于除去雜質(zhì)金屬離子。決定陽離子吸附劑吸附效果的因素是

23、________(填寫序號)。 A．溶液的pH B．金屬離子的電荷 C．金屬離子的半徑 D．吸附時間 (4)操作a包括__________等過程。 答案　(1)11　(2)4.7～8.0　(3)BCD　(4)蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶 解析　(1)根據(jù)反應(yīng)：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，可知1 mol FeS2與O2反應(yīng)，轉(zhuǎn)移11 mol電子。 (2)浸出液中含有的Fe2＋對Mn2＋的分離具有嚴(yán)重的干擾作用，加入MnO2氧化劑，可將Fe2＋氧化為Fe3＋，2Fe2＋＋MnO2＋4H＋===2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O，便于調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3＋等與Mn2＋分離，觀察表

24、中給出的各種離子沉淀時的pH，當(dāng)pH＝4.7時，F(xiàn)e3＋、Al3＋完全生成沉淀，而Mn2＋、Pb2＋、Ca2＋沒有產(chǎn)生沉淀，當(dāng)pH＝8.0時，Pb2＋開始生成沉淀，而Mn2＋未沉淀，所以溶液的pH應(yīng)調(diào)節(jié)至4.7～8.0，使Fe3＋、Al3＋與Mn2＋分離，浸出液中剩余的Pb2＋、Ca2＋可通過吸附方法除去。 (3)對比吸附效果圖和離子半徑可知，離子半徑越大，離子被吸附的吸附率越高。離子所帶電荷越少，被吸附的吸附率越高。吸附時間越長，被吸附的吸附率越高。吸附率與溶液的pH沒有直接關(guān)系。 (4)過濾后的濾液為MnSO4溶液，該溶液經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶，可得到MnSO4·H2O晶體。 15．欲降

25、低廢水中重金屬元素鉻的毒性，可將Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3沉淀除去。已知該條件下： 離子 氫氧化物開始沉淀時的pH 氫氧化物沉淀完全時的pH Fe2＋ 7.0 9.0 Fe3＋ 1.9 3.2 Cr3＋ 6.0 8.0 (1)某含鉻廢水處理的主要流程如圖所示： ①初沉池中加入的混凝劑是K2SO4·Al2(SO4)3·2H2O，其作用為(用離子方程式表示)_ ______________________________________________________________。 ②反應(yīng)池中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式是Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3

26、＋＋3SO＋4H2O。根據(jù)“沉淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入NaOH溶液，此過程中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式是____________________________________、 _____________________________________________________________________。 證明Cr3＋沉淀完全的方法是______________。 (2)工業(yè)可用電解法來處理含Cr2O廢水。實驗室利用如圖裝置模擬處理含Cr2O的廢水，陽極反應(yīng)式是Fe－2e－===Fe2＋，陰極反應(yīng)式是2H＋＋2e－===H2↑。Fe2＋與酸性溶液中的Cr2O反

27、應(yīng)的離子方程式是_______________________________， 得到的金屬陽離子在陰極區(qū)可沉淀完全。用電解法處理該溶液中0.01 mol Cr2O時，至少得到沉淀的質(zhì)量是________g。 答案　(1)①Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(膠體)＋3H＋[或Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋] ②Cr3＋＋3OH－===Cr(OH)3↓　H＋＋OH－===H2O　測定溶液的pH，若pH≥8，則證明Cr3＋沉淀完全(其他合理答案也可) (2)Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O　8.48 解析　(1)Al3＋水解生成Al(OH)3膠體，吸附懸浮物。因為Cr2O被HSO還原成Cr3＋，所以加入NaOH后，發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為H＋＋OH－===H2O，Cr3＋＋3OH－===Cr(OH)3↓。根據(jù)表中提供數(shù)據(jù)，可用測定pH的方法，若pH≥8，則證明Cr3＋完全沉淀。 (2)Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋?。?6Fe3＋＋7H2O 0.01 mol 0.02 mol 0.06 mol 所以m(沉淀)＝m[Cr(OH)3]＋m[Fe(OH)3]＝0.02 mol×103 g·mol－1＋0.06 mol×107 g·mol－1＝8.48 g。