課時(shí)規(guī)范練25難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡一、選擇題(本題共9小題,每小題6分,共54分。每小題只有一個選項(xiàng)符合題目要求)1.(2018天津五區(qū)縣期中)下列說法中正確的是()A.用等體積的蒸餾水或0.01 molL-1鹽酸洗滌AgCl沉淀,AgCl損失量相同B.向MgCO3沉淀中滴加NaOH溶液可以得到Mg(OH)2沉淀C.向氨水中加入NH4Cl或NaOH固體,溶液的pH均增大D.鹽溶液加水稀釋時(shí),c(H+)、c(OH-)均減小2.工業(yè)上向鍋爐里注入Na2CO3溶液浸泡,將水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,而后用鹽酸去除。下列敘述不正確的是()A.溫度升高,Na2CO3溶液的KW和c(OH-)均會增大B.沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式為CO32-(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO42-(aq)C.在鹽酸中,CaCO3的溶解性大于CaSO4D.Na2CO3溶液遇CO2后,陰離子濃度均減小3.(2018河南林州一中月考)已知常溫下Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgBr)=510-13,下列有關(guān)說法錯誤的是()A.在飽和AgCl、AgBr的混合溶液中:c(Cl-)c(Br-)=360B.向AgCl懸濁液中滴加濃NaBr溶液會產(chǎn)生淡黃色沉淀C.AgCl在水中的Ksp比在NaCl溶液中的大D.AgCl固體在等物質(zhì)的量濃度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度不相同4.(2018湖北武漢部分重點(diǎn)學(xué)校調(diào)研)在t時(shí),AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。又知t時(shí)AgCl的Ksp=410-10,下列說法不正確的是()A.在t時(shí),AgBr的Ksp為4.910-13B.在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體,可使溶液由c點(diǎn)到b點(diǎn)C.圖中a點(diǎn)對應(yīng)的是AgBr的不飽和溶液D.在t時(shí),AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常數(shù)K8165.溴酸銀(AgBrO3)溶解度隨溫度變化的曲線如下圖所示。下列說法錯誤的是()A.溴酸銀的溶解是放熱過程B.溫度升高時(shí)溴酸銀溶解速率增大C.60 時(shí)溴酸銀的Ksp約等于610-4D.若硝酸鉀中含有少量溴酸銀,可用重結(jié)晶方法提純6.(2018河南信陽高中月考)已知25 時(shí),電離常數(shù)Ka(HF)=3.610-4,溶度積常數(shù)Ksp(CaF2)=1.4610-10。現(xiàn)向1 L 0.2 molL-1HF溶液中加入1 L 0.2 molL-1 CaCl2溶液,下列說法正確的是()A.25 時(shí),0.1 molL-1 HF溶液中pH=1B.Ksp(CaF2)隨溫度和濃度的變化而變化C.該體系中Ksp(CaF2)=1Ka(HF)D.該體系中有CaF2沉淀產(chǎn)生7.(2018湖北武漢重點(diǎn)高中聯(lián)考)25 時(shí),Fe(OH)2和Cu(OH)2的飽和溶液中,金屬陽離子的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)-lgc(M2+)與溶液pH的變化關(guān)系如圖所示,已知該溫度下KspCu(OH)2<KspFe(OH)2。下列說法正確的是()A.曲線a表示Fe(OH)2飽和溶液中的變化關(guān)系B.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入適量CuOC.當(dāng)Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存時(shí),溶液中c(Fe2+)c(Cu2+)=104.61D.向X點(diǎn)對應(yīng)的飽和溶液中加入少量NaOH固體,可轉(zhuǎn)化為Y點(diǎn)對應(yīng)的溶液8.(2018廣東湛江一模)20 時(shí),PbCl2(s)在不同濃度鹽酸中的最大溶解量(單位:gL-1)如圖所示。下列敘述正確的是()A.鹽酸濃度越大,Ksp(PbCl2)越大B.PbCl2能與一定濃度的鹽酸反應(yīng)C.x、y兩點(diǎn)對應(yīng)的溶液中c(Pb2+)相等D.向含Pb2+的溶液中加入過量濃鹽酸,可將Pb2+完全轉(zhuǎn)化為PbCl2(s)9.(2018山東淄博實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)納米ZnS具有獨(dú)特的光電效應(yīng),在電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。以工業(yè)廢渣鋅灰(主要成分為Zn、ZnO,還含有Fe2O3、FeO、CuO等雜質(zhì))為原料制備納米ZnS的工業(yè)流程如下:已知:KspFe(OH)3=3.810-38;KspCu(OH)2=210-20;Ksp(ZnS)=1.610-24。下列說法不正確的是()A.酸浸時(shí)FeO與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3FeO+10H+NO3-3Fe3+NO+5H2OB.將酸浸的尾氣循環(huán)利用,加入的X氣體可以是O2C.濾渣2中的成分是Zn和FeD.當(dāng)溶液中Zn2+濃度小于1.010-5molL-1時(shí),則可認(rèn)為其沉淀完全。若要使Zn2+沉淀完全,溶液中S2-濃度應(yīng)大于1.610-19molL-1二、非選擇題(本題共3小題,共46分)10.(2018廣東佛山檢測)(14分)已知25 時(shí):難溶電解質(zhì)CaCO3CaSO4MgCO3Ksp2.810-99.110-66.810-6某學(xué)習(xí)小組欲探究CaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀的可能性,實(shí)驗(yàn)步驟如下:向100 mL 0.1 molL-1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 molL-1的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成。向上述懸濁液中加入3 g固體Na2CO3,攪拌,靜置沉淀后棄去上層清液。再加入蒸餾水?dāng)嚢?靜置后再棄去上層清液。請?zhí)顚懴铝锌瞻?(1)由題中信息Ksp越大,表示電解質(zhì)的溶解度越。(2)寫出第步發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(3)設(shè)計(jì)第步的目的是。(4)請補(bǔ)充第步操作及發(fā)生的現(xiàn)象:。(5)請寫出該原理在實(shí)際生活、生產(chǎn)中的一個應(yīng)用:。11.(16分)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。難溶金屬氫氧化物在不同pH下的溶解度S/(molL-1)如圖所示。難溶金屬氫氧化物的S-pH圖(1)pH=3時(shí)溶液中銅元素的主要存在形式是。(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,應(yīng)該控制溶液的pH(填字母)。A.>1B.4左右C.<6(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的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)要使氫氧化銅沉淀溶解,除了加入酸之外,還可以加入氨水生成Cu(NH3)42+,寫出反應(yīng)的離子方程式:。(5)已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如表所示:物質(zhì)FeSMnSCuSKsp6.310-182.510-131.310-35物質(zhì)PbSHgSZnSKsp3.410-286.410-331.610-24為除去某工業(yè)廢水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+雜質(zhì),最適宜向此工業(yè)廢水中加入過量的。A.NaOHB.FeSC.Na2S12.(2018山東日照模擬)(16分)軟錳礦(主要成分為MnO2)可用于制備錳及其化合物。(1)早期冶煉金屬錳的一種方法是先煅燒軟錳礦生成Mn3O4,再利用鋁熱反應(yīng)原理制得錳,該鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)現(xiàn)代冶煉金屬錳的一種工藝流程如下圖所示:下表為t時(shí),有關(guān)物質(zhì)的pKsp(注:pKsp=-lg Ksp)。物質(zhì)Fe(OH)3Cu(OH)2Ca(OH)2Mn(OH)2CuSCaSMnSMnCO3pKsp37.419.325.2612.735.25.8612.610.7軟錳礦還原浸出的反應(yīng)為12MnO2+C6H12O6+12H2SO412MnSO4+6CO2+18H2O該反應(yīng)中,還原劑為。寫出一種能提高還原浸出速率的措施:。濾液1的pH(填“>”“<”或“=”)MnSO4浸出液的pH。加入MnF2的主要目的是除去(填“Ca2+”“Fe3+”或“Cu2+”)。(3)由MnSO4制取MnCO3。往MnSO4溶液中加入過量NH4HCO3溶液,該反應(yīng)的離子方程式為;若往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液,還會產(chǎn)生Mn(OH)2,可能的原因有:MnCO3(s)+2OH-(aq)Mn(OH)2(s)+CO32-(aq),t時(shí),計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(填數(shù)值)。課時(shí)規(guī)范練25難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡1.BAgCl沉淀在水中存在溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),用鹽酸洗滌時(shí),c(Cl-)較大,使平衡逆向移動,故用蒸餾水洗滌AgCl時(shí)損失量比用鹽酸洗滌AgCl時(shí)損失量要大,A項(xiàng)錯誤。MgCO3沉淀存在溶解平衡:MgCO3(s)Mg2+(aq)+CO32-(aq),由于Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3,滴加NaOH溶液時(shí),Mg2+與OH-結(jié)合生成Mg(OH)2沉淀,B項(xiàng)正確。氨水中存在電離平衡:NH3H2ONH4+OH-,加入NH4Cl固體,平衡逆向移動,溶液的pH減小;加入NaOH固體,平衡逆向移動,但溶液中OH-的濃度增大,pH增大,C項(xiàng)錯誤。因?yàn)闇囟炔蛔?則水的離子積KW=c(H+)c(OH-)的值不變,故加水稀釋時(shí),c(H+)、c(OH-)不可能同時(shí)減小,D項(xiàng)錯誤。2.D溫度升高,KW增大,溫度升高促進(jìn)碳酸鈉溶液水解,c(OH-)增大,A項(xiàng)正確;加入碳酸鈉溶液,把硫酸鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣:CO32-(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO42-(aq),B項(xiàng)正確;因?yàn)樘妓徕}與鹽酸反應(yīng),而硫酸鈣與鹽酸不反應(yīng),所以在鹽酸中碳酸鈣的溶解性大于硫酸鈣,C項(xiàng)正確;根據(jù)CO32-+CO2+H2O2HCO3-知,HCO3-濃度增大,D項(xiàng)錯誤。3.C同一溶液中,c(Ag+)相同,溶液中同時(shí)存在兩種關(guān)系式:c(Ag+)c(Br-)=Ksp(AgBr),c(Ag+)c(Cl-)=Ksp(AgCl),所以c(Cl-)c(Br-)=Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)=360,A項(xiàng)正確;由于Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),氯化銀容易轉(zhuǎn)化為淡黃色溴化銀沉淀,B項(xiàng)正確;同一物質(zhì)的溶度積常數(shù)只與溫度有關(guān),C項(xiàng)錯誤;由于在等物質(zhì)的量濃度的NaCl、CaCl2溶液中c(Cl-)不同,由AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)知,AgCl固體在兩溶液中的溶解度不同,D項(xiàng)正確。4.B根據(jù)溶度積的定義,Ksp(AgBr)=c(Ag+)c(Br-)=710-7710-7=4.910-13,故A項(xiàng)說法正確;AgBr飽和溶液中有如下沉淀溶解平衡:AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq),加入溴化鈉固體后,c(Br-)增大,促使平衡向逆反應(yīng)方向移動,c(Ag+)減小,故B項(xiàng)說法錯誤;a點(diǎn)時(shí)Qc<Ksp,說明此溶液屬于AgBr的不飽和溶液,故C項(xiàng)說法正確;K=c(Cl-)c(Br-)=c(Ag+)c(Cl-)c(Ag+)c(Br-)=Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)=410-104.910-13816,故D項(xiàng)說法正確。5.A從圖像可看出隨溫度的升高,AgBrO3的溶解度逐漸升高,即AgBrO3的溶解是吸熱過程,A項(xiàng)說法錯誤;溫度升高,其溶解速率增大,B項(xiàng)說法正確;60時(shí)AgBrO3飽和溶液中AgBrO3的物質(zhì)的量濃度約為0.6g236gmol-10.1L2.510-2molL-1,其Ksp=c(Ag+)c(BrO3-)610-4,C項(xiàng)說法正確;由于AgBrO3的溶解度比較小,故KNO3中含有少量AgBrO3時(shí),可采用重結(jié)晶的方法提純,D項(xiàng)說法正確。6.DHF為弱酸,不能完全電離,則25時(shí),0.1molL-1HF溶液中pH>1,A項(xiàng)錯誤;Ksp(CaF2)只與溫度有關(guān),B項(xiàng)錯誤;由已知得Ksp(CaF2)1Ka(HF),C項(xiàng)錯誤;兩溶液混合后,c(Ca2+)=0.1molL-1,c(F-)=Ka(HF)c(HF)=610-3molL-1,則Qc=c2(F-)c(Ca2+)=3.610-6>Ksp(CaF2),故體系中有CaF2沉淀產(chǎn)生,D項(xiàng)正確。7.C25時(shí)KspCu(OH)2<KspFe(OH)2,則同一pH下其飽和溶液中c(Fe2+)>c(Cu2+);c(M2+)越大,則-lgc(M2+)的值越小,故曲線a表示Cu(OH)2飽和溶液,曲線b表示Fe(OH)2飽和溶液,A項(xiàng)錯誤;由于KspCu(OH)2<KspFe(OH)2,則Cu(OH)2比Fe(OH)2的溶解度小,更易生成沉淀,在含少量Fe2+的CuSO4溶液中加入適量CuO,不能生成Fe(OH)2沉淀,故不能除去Fe2+,B項(xiàng)錯誤;由圖可知,當(dāng)pH=10時(shí),-lgc(Cu2+)=11.7,則有KspCu(OH)2=c(Cu2+)c2(OH-)=10-11.7(10-4)2=10-19.7;pH=8時(shí),-lgc(Fe2+)=3.1,則有KspFe(OH)2=c(Fe2+)c2(OH-)=10-3.1(10-6)2=10-15.1,故Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存時(shí),溶液中c(Fe2+)c(Cu2+)=KspFe(OH)2KspCu(OH)2=10-15.110-19.7=104.6,C項(xiàng)正確;向X點(diǎn)對應(yīng)的飽和溶液中加入少量NaOH固體,溶液中會生成Cu(OH)2沉淀,溶液中c(Cu2+)減小,則-lgc(Cu2+)增大,而從X點(diǎn)到Y(jié)點(diǎn)-lgc(Cu2+)不變,不符合轉(zhuǎn)化關(guān)系,D項(xiàng)錯誤。8.BKsp(PbCl2)只與溫度有關(guān),A項(xiàng)錯誤;增大鹽酸濃度,PbCl2(s)的溶解平衡逆向移動,PbCl2的溶解量減小,而c(HCl)大于1molL-1時(shí),增大c(HCl),PbCl2(s)的溶解量增大,說明PbCl2能與一定濃度的鹽酸反應(yīng),B項(xiàng)正確;x、y兩點(diǎn)PbCl2的溶解量相等,但y點(diǎn)時(shí)HCl與PbCl2發(fā)生了反應(yīng),故x、y兩點(diǎn)對應(yīng)的溶液中c(Pb2+)不相等,C項(xiàng)錯誤;PbCl2(s)存在溶解平衡,且PbCl2(s)能與濃鹽酸反應(yīng),故向含Pb2+的溶液中加入過量濃鹽酸,不能將Pb2+完全轉(zhuǎn)化為PbCl2(s),D項(xiàng)錯誤。9.C稀硝酸具有強(qiáng)氧化性,與FeO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe(NO3)3、NO和H2O,A項(xiàng)說法正確;酸浸的尾氣為NO,因要循環(huán)利用,可通入O2(或空氣)將NO再轉(zhuǎn)化為HNO3,即4NO+3O2+2H2O4HNO3,B項(xiàng)說法正確;酸浸液中含有Fe3+、Zn2+、Cu2+,再加入ZnO調(diào)節(jié)pH使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而過濾除去,加入Zn置換出Cu,故濾渣2中的成分是Zn和Cu,C項(xiàng)說法錯誤;當(dāng)Qc>Ksp(ZnS)時(shí)才生成ZnS沉淀,即c(S2-)>Ksp(ZnS)c(Zn2+)=1.610-241.010-5molL-1=1.610-19molL-1,D項(xiàng)說法正確。10.答案(1)大(2)Na2CO3(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+Na2SO4(aq)(3)洗去沉淀中附著的SO42-(4)向沉淀中加入足量的鹽酸,沉淀完全溶解,并放出無色無味的氣體(5)將鍋爐水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,再用鹽酸除去解析同類型的物質(zhì)Ksp越大,表示電解質(zhì)的溶解度越大,溶解度大的沉淀會向溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化,要證明CaSO4完全轉(zhuǎn)化為CaCO3,可以加入鹽酸,因?yàn)镃aSO4不與鹽酸反應(yīng),而CaCO3可完全溶于鹽酸。在實(shí)際生活、生產(chǎn)中利用此反應(yīng)可以將鍋爐水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3,再用鹽酸除去。11.答案(1)Cu2+(2)B(3)不能Co2+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太小(4)Cu(OH)2+4NH3H2OCu(NH3)42+2OH-+4H2O(5)B解析(1)由圖可知,在pH=3時(shí)溶液中銅元素的主要存在形成是Cu2+,不會出現(xiàn)Cu(OH)2沉淀。(2)要除去Fe3+的同時(shí)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,不能通過調(diào)節(jié)溶液pH而達(dá)到分離的目的。(4)Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),加入氨水后生成難電離的Cu(NH3)42+,促進(jìn)Cu(OH)2的溶解。(5)要使三種離子生成沉淀,最好選擇難溶于水的FeS,使三種雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為更難溶解的金屬硫化物沉淀,而不引入新的雜質(zhì)。12.答案(1)8Al+3Mn3O44Al2O3+9Mn(2)C6H12O6升高反應(yīng)溫度(或?qū)④涘i礦研細(xì)等其他合理答案)>Ca2+(3)Mn2+2HCO3-MnCO3+H2O+CO2100解析(1)高溫下,Al和Mn3O4發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成Mn,根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為8Al+3Mn3O44Al2O3+9Mn。(2)軟錳礦還原浸出得到硫酸錳溶液,說明浸取液為稀硫酸,同時(shí)溶液中還含有Ca2+、Fe3+、Cu2+等雜質(zhì),調(diào)節(jié)溶液的pH,Fe(OH)3的pKsp為37.4,與其他氫氧化物相比最大,調(diào)節(jié)pH可以將Fe(OH)3沉淀下來,向?yàn)V液中加入硫化銨,CuS的pKsp為35.2,可以將銅離子轉(zhuǎn)化為硫化物沉淀下來,再加入MnF2,形成CaF2沉淀,除去Ca2+,最后將得到的含有錳離子的鹽溶液電解,可以得到金屬錳。軟錳礦還原浸出的反應(yīng)為12MnO2+C6H12O6+12H2SO412MnSO4+6CO2+18H2O,該反應(yīng)中,錳元素化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?2價(jià)、碳元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?4價(jià),失電子化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑,所以C6H12O6為還原劑;反應(yīng)物接觸面積越大、溫度越高反應(yīng)速率越快,所以能提高還原浸出速率的措施:升高反應(yīng)溫度或?qū)④涘i礦研細(xì)等。由軟錳礦還原浸出的反應(yīng)可知,MnSO4浸出液呈強(qiáng)酸性,而后調(diào)節(jié)pH將Fe(OH)3沉淀下來,過濾得到濾液1,則濾液1的pH>MnSO4浸出液的pH。CaF2難溶于水,濾液2中主要含有Mn2+、Ca2+、NH4+、SO42-,加入MnF2的目的是形成CaF2沉淀,除去Ca2+。(3)錳離子和碳酸氫根離子反應(yīng)生成碳酸錳沉淀、水和二氧化碳?xì)怏w,離子方程式為Mn2+2HCO3-MnCO3+H2O+CO2;由MnCO3(s)+2OH-(aq)Mn(OH)2(s)+CO32-(aq)可知,K=c(CO32-)c2(OH-)=Ksp(MnCO3)c(Mn2+)KspMn(OH)2c(Mn2+)=10-10.710-12.7=100。