梯级演练·强技提能 8.4.doc

河北省衡水市景县梁集中学2015年度高三复习梯级演练强技提能31【双基题组】1.(2014鄂州模拟)纯净的NaCl并不潮解,但家庭所用的食盐因含有MgCl2杂质而易于潮解。为得到纯净的氯化钠,有人设计这样一个实验:把买来的食盐放入纯NaCl的饱和溶液中一段时间,过滤即得纯净的NaCl固体。对此有下列说法,其中正确的是()A.食盐颗粒大一些有利于提纯B.设计实验的根据是MgCl2比NaCl易溶于水C.设计实验的根据是NaCl的溶解平衡D.在整个过程中,NaCl的物质的量浓度会变大2.(2013南昌模拟)工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),下列说法错误的是()A.该反应达平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)B.MnS的Ksp比CuS的Ksp大C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大D.该反应的平衡常数K=3.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()A.加MgSO4B.加HCl溶液C.加NaOHD.加少量水4.已知25时BaSO4饱和溶液中存在BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),Ksp=1.110-10,下列有关BaSO4的溶度积和溶解平衡的叙述正确的是()A.25时,向c(SO42-)=1.0510-5molL-1的BaSO4溶液中,加入BaSO4固体,c(SO42-)增大B.向该饱和溶液中加入Ba(NO3)2固体,则BaSO4的溶度积常数增大C.向该饱和溶液中加入Na2SO4固体,则该溶液中c(Ba2+)c(SO42-)D.向该饱和溶液中加入BaCl2固体,则该溶液中c(SO42-)减小5.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()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.6.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,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶。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,过滤结晶。请回答下列问题:(1)上述三个除杂方案都能够达到很好的效果,Fe2+、Fe3+都被转化为而除去。(2)中加入的试剂应该选择为宜,其原因是 。(3)中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为 。(4)下列与方案相关的叙述中,正确的是 (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【高考题组】1.(2013北京高考)实验:0.1 molL-1AgNO3溶液和0.1 molL-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;向滤液b中滴加0.1 molL-1KI溶液,出现浑浊;向沉淀c中滴加0.1 molL-1KI溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的是()A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)B.滤液b中不含有Ag+C.中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验可以证明AgI比AgCl更难溶2.(2013福建高考节选)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,其原因是。已知:Ksp(BaSO4)= 1.110-10、Ksp(BaCO3)= 5.110-93.(2011天津高考)工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。方法1:还原沉淀法该法的工艺流程为其中第步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显色。(2)能说明第步反应达平衡状态的是。a.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同b.2v(Cr2O72-)=v(CrO42-)c.溶液的颜色不变(3)第步中,还原1 mol Cr2O72-,需要mol的FeSO47H2O。(4)第步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq)。常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5molL-1,溶液的pH应调至 。方法2:电解法该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。(5)用Fe做电极的原因为 。(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释),溶液中同时生成的沉淀还有。【真题拓展】1.(2010北京高考)自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是()A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2+S2-=CuSD.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应2.(2012广东高考节选)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:CaSO4(s)+CO32-CaCO3(s)+SO42-已知298 K时,Ksp(CaCO3)=2.8010-9,Ksp(CaSO4)=4.9010-5,求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。3.(2011福建高考节选)已知25时,KspFe(OH)3=2.7910-39,该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3+3H2O的平衡常数K=。答案解析【双基题组】1.【解析】选C。纯NaCl的饱和溶液已不再溶解食盐,但对于MgCl2并未达到饱和。NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq),当MgCl2被溶解时,c(Cl-)增大,平衡左移,还可得到比原来更多的食盐。2.【解析】选A。由转化关系可知Ksp(MnS)Ksp(CuS),该平衡的平衡常数表达式为K=c(Mn2+)c(Cu2+),分子、分母同时乘以c(S2-),得K=,A项错误、B和D项正确;溶液已经达到平衡,加入CuSO4后Cu2+浓度增大,平衡右移,c(Mn2+)变大,C项正确。【误区警示】在发生反应Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)的溶液中,MnS(s)和CuS(s)的沉淀溶解平衡同时存在,在两个平衡常数表达式中,有同一种离子S2-,故这两个平衡常数存在一定的关系,不要忽视。3.【解析】选D。加MgSO4会使该溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多,c(Mg2+)变大;加HCl溶液使该溶解平衡右移,Mg(OH)2固体减少,c(Mg2+)变大;加NaOH使该溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多;加少量水,平衡右移,Mg(OH)2固体减少,但溶液仍为饱和溶液,c(Mg2+)不变。4.【解析】选D。BaSO4的溶度积等于c(Ba2+)和c(SO42-)的乘积,故饱和溶液中c(SO42-)=1.0510-5molL-1,再加入BaSO4固体不溶解,c(SO42-)不变,A错误;溶度积常数只与温度有关,B错误;加入Na2SO4固体,溶解平衡向左移动,c(Ba2+)减小,C错误;加入BaCl2固体,溶解平衡向左移动,c(SO42-)减小,D正确。5.【解析】选A。是水解平衡原理,不涉及沉淀溶解平衡的问题;产生BaSO4沉淀,是沉淀和溶解,是BaCO3沉淀的溶解。6.【解析】由于氢氧化铁相对于氢氧化亚铁溶解度小,沉淀所需要的pH低,所以通常将Fe2+氧化为Fe3+然后再进行沉淀;沉淀中存在溶解平衡,所以当加入沉淀剂时,沉淀会发生转化,因此加入氢氧化镁时会生成氢氧化铁沉淀;加入沉淀剂时一般不能引入新的杂质,所以应该加入与溶液中主要离子相同的阴离子或阳离子,因而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+,然后可以加入氧化铜、氢氧化铜等物质调节pH。答案:(1)氢氧化铁 (2)氨水不会引入新的杂质(3)2Fe3+3Mg(OH)2=3Mg2+2Fe(OH)3 (4)ACDE【方法技巧】利用溶解平衡原理分离提纯物质利用难溶物的溶解性相对难易进行分离等,这种类型的考题主要是利用Ksp的相对大小,判断难溶物的溶解性的相对大小,控制pH实现逐步分离或者相互转化。如Fe(OH)3完全沉淀时溶液的pH为3.2,而Cu(OH)2完全沉淀时溶液的pH为6.7,那么Fe(OH)3比Cu(OH)2更难溶,调节pH在5左右可使Fe(OH)3完全沉淀,而Cu(OH)2不沉淀,达到分离除杂的目的。【高考题组】1.【解析】选B。由于硝酸银和氯化钠混合后一定生成氯化银的悬浊液,所以在该悬浊液中存在沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);向过滤后的滤液中加入0.1 molL-1的KI,出现浑浊,说明在滤液b中仍然存在Ag+;沉淀总是向着生成物溶解度更小的方向移动,所以由实验可知,由于沉淀由白色转化成黄色,所以是由氯化银转化成碘化银,所以碘化银比氯化银更难溶。2.【解析】根据提纯的流程可知,先加入的试剂是除去杂质SO42-,在不引入新杂质的前提下,滴加的试剂是BaCl2。根据Ksp(BaSO4)= 1.110-10和Ksp(BaCO3)=5.110-9,二者相差不大,加入过量的Na2CO3时会导致BaSO4(s)部分转化为BaCO3(s),这时溶液中就出现了SO42-。答案:BaCl2BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO32-时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其他合理答案)3.【解析】本题主要结合工业废水的处理考查溶液中的平衡问题、氧化还原反应和电解原理的应用等知识,意在考查学生综合运用化学理论知识解决实际问题的能力。(1)pH=2时,反应正向进行的速率较大,溶液呈橙色。(2)达到平衡状态时,正逆反应速率相等,混合物中各组分浓度保持不变,但不一定相等,溶液的颜色不再发生改变,即只有c正确。(3)根据反应前后铬元素和铁元素的化合价变化,可确定还原1 mol Cr2O72-需6 mol FeSO47H2O。(4)当c(Cr3+)=10-5molL-1时,根据Ksp的表达式可求出c(OH-)=10-9molL-1,则此时溶液pH=5。(5)用铁作阳极,反应中生成Fe2+,提供还原剂。(6)阴极H+得电子生成H2,随着电解的进行,溶液的pH逐渐增大,溶液中还会生成Fe(OH)3沉淀。答案:(1)橙(2)c(3)6(4)5(5)阳极反应为Fe-2e-=Fe2+,提供还原剂Fe2+(6)2H+2e-=H2Fe(OH)3【真题拓展】1.【解析】选D。沉淀转化的实质是溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀,PbS转变为铜蓝(CuS),说明CuS的溶解度小于PbS的溶解度;原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝也应该具有还原性,因为硫元素处于最低价态-2价;CuSO4与ZnS反应的离子方程式应该是Cu2+ZnS=CuS+Zn2+,这是一个复分解反应;自然界地表层原生铜的硫化物被氧化的过程是氧化还原反应,故只有D正确。2.【解析】由溶度积公式可得Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)c(CO32-)、Ksp(CaSO4)= c(Ca2+)c(SO4