高考A计划新高考化学一轮复习 8.4 难溶电解质的沉淀溶解平衡课时训练.doc

第四节难溶电解质的沉淀溶解平衡一、选择题(每小题6分,共54分)1.(2015德州模拟)下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是(a)热纯碱溶液的洗涤油污能力强误将钡盐bacl2、ba(no3)2当作食盐混用后,常用0.5%的na2so4溶液解毒溶洞、珊瑚的形成碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能泡沫灭火器灭火的原理a.b.c.d.【解析】热纯碱溶液的洗涤油污能力强,应用了盐类水解原理;ba2+有毒,所以可溶性的钡盐有毒,ba2+和so42-反应生成不溶于酸和水的硫酸钡,可以用沉淀溶解平衡原理来解释;水中含有ca2+,空气中有二氧化碳,二氧化碳、h2o和ca2+反应生成难溶性的碳酸钙,长时间反应,形成溶洞、珊瑚,可以用沉淀溶解平衡原理来解释;碳酸钡能和盐酸反应生成氯化钡和二氧化碳、水,硫酸钡和盐酸不反应,所以碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能,可以用沉淀溶解平衡原理来解释;碳酸氢钠和硫酸铝相互促进水解产生二氧化碳,利用盐类水解原理。2.在baso3(s)ba2+(aq)+so32-(aq)平衡体系中,下列措施可使沉淀量减少的是(c)a.加入k2so3(s)b.加入稀hno3c.加入稀盐酸d.加入bacl2(s)【解析】加入k2so3或bacl2均使平衡逆向移动,加入hno3将baso3氧化成baso4,均使沉淀质量增大;加入hcl,平衡正向移动,沉淀质量减小。3.(2015赣州模拟)有关caco3的溶解平衡的说法中不正确的是(b)a.caco3沉淀析出和沉淀溶解不断进行,但速率相等b.caco3难溶于水,其饱和溶液几乎不导电,属于弱电解质溶液c.升高温度,caco3的溶解度增大d.向caco3沉淀中加入纯碱固体,caco3的溶解度降低【解析】本题考查沉淀溶解平衡。a项,达到平衡时v(沉淀溶解)=v(沉淀析出),正确;b项,caco3难溶于水,但溶解的部分完全电离,属于强电解质,错误;c项,一般来说,温度越高,溶解度越大,正确;d项,纯碱电离出的co32-抑制caco3沉淀溶解,caco3的溶解度降低,正确。4.已知ksp(agcl)=1.810-10,ksp(agi)=1.510-16,ksp(ag2cro4)=2.010-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,ag+浓度大小顺序正确的是(c)a.agclagiag2cro4b.agclag2cro4agic.ag2cro4agclagid.ag2cro4agiagcl【解析】由ksp(agcl)=1.810-10可求出c(ag+)1.3410-5 mol/l;由ksp(agi)=1.510-16可求出c(ag+)1.2210-8 mol/l;由ksp(ag2cro4)=2.010-12可求出c(ag+)1.5910-4 mol/l,所以三者的饱和溶液中c(ag+)大小顺序为ag2cro4agclagi。5.(2016开封模拟)不同温度(t1和t2)时,硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是(d)a.t1t2b.加入bacl2固体,可使a点变成c点c.c点时,在t1、t2两个温度下均有固体析出d.a点和b点的ksp相等【解析】本题考查沉淀溶解平衡图象分析。在t2时硫酸钡的ksp大,故t2t1,a项错误;硫酸钡溶液中存在沉淀溶解平衡,a点在平衡曲线上,加入bacl2固体,会增大c(ba2+),平衡左移,c(so42-)应降低,所以不能使溶液由a点变到c点,b项错误;在t1时c点表示qcksp,溶液过饱和,有沉淀析出,在t2时c点表示qc54,错误;b项,氧化性:fe3+cu2+fe2+,加入铁粉先和fe3+发生氧化还原反应,所以开始时无红色固体析出,随铁量的增多,fe3+全部反应后会生成红色铜,错误;c项,引入了杂质cl-,错误。7.(2015常州模拟)已知25 时,ka(hf)=6.010-4,ksp(mgf2)=5.010-11。现向1 l 0.2 mol/l hf溶液中加入1 l 0.2 mol/l mgcl2溶液。下列说法中正确的是(d)a.25 时,0.1 mol/l hf溶液中ph=1b.0.2 mol/l mgcl2溶液中离子浓度关系为2c(mg2+)=c(cl-)c(h+)=c(oh-)c.2hf(aq)+mg2+(aq)mgf2(s)+2h+(aq),该反应的平衡常数k=1.2107d.该反应体系中有mgf2沉淀生成【解析】本题考查离子浓度比较、沉淀的生成、弱电解质的电离、平衡常数的计算等。a项,hf是弱酸,25 时,0.1 mol/l hf溶液中ph1,错误;b项,mgcl2属于强酸弱碱盐,溶液中离子浓度关系为c(cl-)2c(mg2+)c(h+)c(oh-),错误,c项,该反应的平衡常数k=ka2(hf)/ksp(mgf2)=7.2103,错误;d项,两溶液混合后c(hf)=0.1 mol/l,c(mg2+)=0.1 mol/l,c(f-)=6.010-40.1 mol/l,所以qc=c(mg2+)c2(f-)=0.16.010-5=6.010-6ksp,说明有mgf2沉淀生成,正确。8.(2015南昌一模)化工生产中含cu2+的废水常用mns(s)作沉淀剂,其反应原理为cu2+(aq)+mns(s)cus(s)+mn2+(aq)。下列有关该反应的推理不正确的是(a)a.该反应达到平衡时:c(cu2+)=c(mn2+)b.cus的溶解度可能比mns的溶解度小c.往平衡体系中加入少量cu(no3)2(s)后,c(mn2+)变大d.该反应的平衡常数表达式:k=ksp(mns)ksp(cus)【解析】反应达到平衡时,c(cu2+)和c(mn2+)不再变化,但二者不一定相等,a项错误;该反应是沉淀的转化,溶解度小的物质能够转化为溶解度更小的物质,b项正确;加入cu(no3)2(s),溶液中的c(cu2+)增大,平衡向正反应方向移动,c(mn2+)增大,c项正确;ksp(mns)=c(mn2+)c(s2-),ksp(cus)=c(cu2+)c(s2-),所以ksp(mns)/ksp(cus)=c(mn2+)/c(cu2+)=k,d项正确。9.在一定温度下,当mg(oh)2固体在水溶液中达到下列平衡时:mg(oh)2(s)mg2+(aq)+2oh-(aq),要使mg(oh)2固体减少而c(mg2+)不变,可采取的措施是(d)a.加mgso4b.加hcl溶液c.加naohd.加水【解析】加mgso4会使该溶解平衡左移,mg(oh)2固体增多,c(mg2+)变大;加hcl溶液会使该溶解平衡右移,mg(oh)2固体减少,c(mg2+)变大;加naoh会使该溶解平衡左移,mg(oh)2固体增多。二、非选择题(共46分)10.(16分)已知几种难溶电解质的ksp(25 时)如下表所示:沉淀溶解平衡kspagbr(s)ag+(aq)+br-(aq)5.010-13 mol2l-2agi(s)ag+(aq)+i-(aq)8.310-17 mol2l-2fes(s)fe2+(aq)+s2-(aq)6.310-18 mol2l-2zns(s)zn2+(aq)+s2-(aq)1.610-24 mol2l-2cus(s)cu2+(aq)+s2-(aq)1.310-36 mol2l-2(1)agbr、agi、fes、zns、cus的溶解能力由大到小的顺序为agbragifesznscus。(2)向饱和的agi溶液中加入固体硝酸银,则c(i-)减小(填“增大”“减小”或“不变”),若改加agbr固体,则c(ag+)增大(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)在25 时,向100 ml浓度均为0.1 moll-1的fecl2、zncl2、cucl2混合溶液中逐滴加入na2s溶液,生成沉淀的先后顺序是cus、zns、fes(用沉淀物的化学式表示)。(4)在25 时,把zns加入蒸馏水中,一定时间后达到如下平衡:zns(s)zn2+(aq)+s2-(aq),下列措施可使zns(s)减少的是cd。a.加入少量cus固体b.加入少量fes固体c.加入少量fecl2固体d.加入少量cucl2固体【解析】(1)agbr、agi、fes、zns、cus组成相似,溶度积越大,溶解能力越强,故溶解能力:agbragifesznscus。(2)碘化银的溶度积不变,加入硝酸银,ag+浓度增大,所以c(i-)减小;agbr的溶度积大于碘化银的溶度积,加入agbr,c(ag+)增大。(3)最先生成溶度积小的物质,生成的沉淀的先后顺序是cus、zns、fes。(4)加入少量cus固体、fes固体,二者均难溶于水,而加入少量fecl2或cucl2固体可满足c(fe2+)c(s2-)或c(cu2+)c(s2-)大于相应的ksp,可生成cus或fes沉淀,进而促进zns溶解,故选c、d项。11.(14分)以下是25 时几种难溶电解质的溶解度:难溶电解质mg(oh)2cu(oh)2fe(oh)2fe(oh)3溶解度/g910-41.710-61.510-43.010-9在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如:为了除去氯化铵中的杂质fe3+,先将混合物溶于水,加入一定量的试剂反应,过滤后结晶。为了除去氯化镁晶体中的杂质fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的mg(oh)2充分反应,过滤后结晶。为了除去硫酸铜晶体中的杂质fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的h2o2,将fe2+氧化成fe3+,调节溶液的ph=4,过滤后结晶。请回答下列问题:(1)上述三种除杂方案都能够达到很好的效果,fe2+、fe3+都被转化为氢氧化铁而除去。(2)中加入的试剂应该选择氨水为宜。(3)中除去fe3+所发生的总反应的离子方程式为2fe3+3mg(oh)23mg2+2fe(oh)3。(4)下列与方案相关的叙述中正确的是acde(填字母)。a.h2o2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染b.将fe2+氧化为fe3+的主要原因是fe(oh)2沉淀比fe(oh)3沉淀较难过滤c.调节溶液ph=4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜d.cu2+可以大量存在于ph=4的溶液中e.在ph4的溶液中fe3+一定不能大量存在【解析】(1)中为了不引入其他杂质离子,应加氨水使fe3+沉淀,生成fe(oh)3。根据题给溶解度表可知mg(oh)2易转化为fe(oh)3,因此在氯化镁溶液中加入足量的mg(oh)2可除去fe3+。由于fe(oh)2的溶解度大于fe(oh)3,所以一般将fe2+先氧化成fe3+,再调节溶液的ph=4,形成fe(oh)3沉淀。(4)b项,由题表数据可知fe(oh)2的溶解度大于fe(oh)3,若形成fe(oh)2沉淀,fe2+沉淀不完全,错误。12.(16分)金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质通过控制溶液的ph,达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同ph下的溶解度如图所示。(1)ph=3时溶液中铜元素的主要存在形式是cu2+(写化学式)。(2)若要除去cucl2溶液中的少量fe3+,应该控制溶液的ph为b。a.6(3)在ni(no3)2溶液中含有少量的co2+杂质,不能(填“能”或“不能”)通过调节溶液ph的方法来除去,理由是co2+和ni2+沉淀的ph范围相差太小。(4)要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水,生成cu(nh3)42+,写出反应的离子方程式:cu(oh)2+4nh3h2ocu(nh3)42+2oh-+4h2o。(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。物质fesmnscuspbshgsznsksp6.310-182.510-131.310-363.410-286.410-531.610-24某工业废水中含有cu2+、pb2+、hg2+,最适宜向此工业废水中加入过量的b(选填序号)除去它们。a.naohb.fesc.na2s【解析