高考化学大一轮总复习 专题七 第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡练习（含解析）.doc

第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡一、选择题1cu(oh)2在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡：cu(oh)2(s)cu2(aq)2oh(aq)，在常温下ksp21020。在常温下如果要生成cu(oh)2沉淀，需要向0.02 moll1的cuso4溶液中加入碱溶液来调整溶液的ph，使溶液的ph大于()。a2 b3 c4 d5解析由kspc(cu2)c2(oh)21020，若要使0.02 moll1的cu2沉淀，则需c(oh)1109，再根据水的离子积常数得，c(h)11014/c(oh)1105 moll1，则ph5。答案d2将氨水滴加到盛有agcl的试管中，至agcl完全溶解。对上述过程，下列叙述或解释中正确的是()a所得溶液中c(ag)c(cl)ksp(agcl)b上述实验说明cl与nh间有很强的结合力c所得溶液中形成了难电离的物质d上述过程中nh3h2o的电离常数增大解析 若溶液中c(ag)c(cl)ksp(agcl)，则沉淀不溶解；nh4cl属于强电解质，易电离；nh3h2o的电离常数只与温度有关。答案 c3常温下，ag2so4、agcl、agi的溶度积常数依次为：ksp(ag2so4)7.7105 mol3l3、ksp(agcl)1.81010mol2l2、ksp(agi)8.31017 mol2l2。下列有关说法中，错误的是()a常温下，ag2so4、agcl、agi在水中溶解能力依次减小b在agcl饱和溶液中加入nai固体，有agi沉淀生成cag2so4、agcl、agi的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量浓度之比d在ag2so4饱和溶液中加入na2so4固体有ag2so4沉淀析出解析 因为ag2so4、agcl、agi的化学式不类似，故需要根据其溶度积常数计算出c(ag)，不难判断a、b正确，c项错误。答案 c4电离常数(ka或kb)、溶度积常数(ksp)是判断物质性质的重要常数，下列关于这些常数的计算或运用正确的是()。a某亚硫酸溶液ph4.3，若忽略二级电离，则其一级电离常数k11.0108.60bka(hcn)ka(ch3cooh)，说明同浓度时氢氰酸的酸性比醋酸强cksp(agi)ksp(agcl)，向agcl悬浊液中加入ki溶液会出现黄色沉淀dksp(agcl)ksp(agoh)，说明agoh和agcl均不溶于稀硝酸解析a项缺少亚硫酸的浓度，无法计算其一级电离常数；b项说明醋酸比氢氰酸易电离，醋酸的酸性强；c项由ksp(agi)ksp(agcl)，可知agi的溶解性更小，根据沉淀转化的本质agcl会转化为溶解性更小的agi；d项数据只能说明agoh和agcl在水中的溶解性大小，而agoh易溶于稀硝酸。答案c5已知kspcu(oh)22.21020、kspfe(oh)34.01038，cu2和fe3完全以氢氧化物沉淀时的ph分别为：6.7和3.2。现在向ph0、浓度均为0.04 moll1 的cu2、fe3溶液中加入某一固体，以中和h调节ph(设溶液体积不变)，该过程中cu2 、fe3的浓度与ph关系正确的是()。解析由kspcu(oh)22.21020、kspfe(oh)34.01038，浓度均为0.04 moll1 的cu2和fe3溶液，cu2开始沉淀时c(oh) 7.41010，ph约为4.8，fe3开始沉淀时，c(oh) 1012，ph2。所以ph2时fe3开始沉淀，当全部沉淀时，ph为3.2。答案b6化工生产中常用mns作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()。amns的ksp比cus的ksp大b该反应达到平衡时c(mn2)c(cu2)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解析mns和cus是同类型物质，沉淀转化反应向溶度积更小的方向进行，因此ksp(mns)ksp(cus)，a项正确；该反应达到平衡时c(mn2)、c(cu2)保持不变，但不一定相等，b项错误；往平衡体系中加入少量cuso4固体后，平衡向正反应方向移动，c(mn2)变大，c项正确；该反应的平衡常数k，d项正确。答案b7已知：25 时，kspmg(oh)25.611012，kspmgf27.421011。下列说法正确的是()。a25 时，饱和mg(oh)2溶液与饱和mgf2溶液相比，前者的c(mg2)大b25 时，在mg(oh)2的悬浊液加入少量的nh4cl固体，c(mg2)增大c25 时，mg(oh)2固体在20 ml 0.01 moll1氨水中的ksp比在20 ml 0.01 moll1 nh4cl溶液中的ksp小d25 时，在mg(oh)2的悬浊液加入naf溶液后，mg(oh)2不可能转化成为mgf2解析a项，由于mg(oh)2的溶度积比mgf2的溶度积小，故其电离出的mg2浓度要小一些，所以a项错；b项，nh 可以结合mg(oh)2电离出的oh离子，从而促使mg(oh)2的沉淀溶解平衡正向移动，c(mg2)增大，b项正确；c项，ksp仅与温度有关，故c项错；d项，虽mg(oh)2的ksp较小，但二者的ksp相近，当c(f)较大时，仍会出现qcc(mg2)c2(f)kspmgf2，从而生成mgf2沉淀，故d错。答案b二、非选择题8(1)已知在25 时kspmg(oh)23.21011，假设饱和mg(oh)2溶液的密度为1 gml1，试求mg(oh)2的溶解度为_g。(2)在25 时，向0.02 moll1的mgcl2溶液中加入naoh固体，如要生成mg(oh)2沉淀，应使溶液中的c(oh)最小为_moll1。(3)25 时，向浓度均为0.02 moll1的mgcl2和cucl2混合溶液中逐滴加入naoh溶液，先生成_沉淀(填化学式)；当两种沉淀共存时，_。已知25 时kspcu(oh)22.21020解析 (1)设c(mg2)为x，则c(oh)为2x。由kspmg(oh)23.21011c(mg2)c2(oh)x(2x)24x3，解得c(mg2)2104moll1，则1 l溶液(即1 l水中)溶解mg(oh)2为2104mol，即1 000 g水中溶解mg(oh)2为：2104mol58 gmol11.16102 g，所以mg(oh)2的溶解度为1.16103g。(2)当c(mg2)c2(oh)3.21011时开始生成mg(oh)2沉淀，则c2(oh)1.6109，解得c(oh)4105moll1。(3)由于kspcu(oh)2小于kspmg(oh)2，所以离子的浓度商首先达到并大于kspcu(oh)2的数值而先沉淀；当两种沉淀共存时，此时的溶液对mg(oh)2和cu(oh)2而言都是饱和的，oh、mg2、cu2同时满足kspcu(oh)2和kspmg(oh)2的关系，因为它们都在同一溶液中，kspcu(oh)2和kspmg(oh)2的关系式中c(oh)应相等，所以1.45109。答案 (1)1.16103(2)4105(3)cu(oh)21.45109 (5)cl1.67105 moll19以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。难溶物kspca3(aso4)26.81019alaso41.61016feaso45.71021表1几种砷酸盐的ksp污染物h2so4as浓度28.42 gl11.6 gl1排放标准ph690.5 mgl1表2工厂污染物排放浓度及允许排放标准回答以下问题：(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(h2so4)_moll1。(2)写出难溶物ca3(aso4)2的ksp表达式：kspca3(aso4)2_，若混合溶液中al3、fe3的浓度均为1.0104 moll1，c(aso)的最大是_moll1。(3)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(h3aso3弱酸)不易沉降，可投入mno2先将其氧化成五价砷(h3aso4弱酸)，写出该反应的离子方程式_。(4)在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节ph到2，再投入生石灰将ph调节到8左右使五价砷以ca3(aso4)2形式沉降。将ph调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为_；ca3(aso4)2在ph调节到8左右才开始沉淀的原因为_。答案(1)0.29(2)c3(ca2)c2(aso)5.71017(3)2hmno2h3aso3=h3aso4mn2h2o(4)caso4h3aso4是弱酸，当溶液中ph调节到8左右时aso浓度增大，ca3(aso4)2开始沉淀10金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，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s/(moll1)如图所示。(1)ph3时溶液中铜元素的主要存在形式是_。(2)若要除去cucl2溶液中的少量fe3，应该控制溶液的ph_。a1b4左右c6(3)在ni(no3)2溶液中含有少量的co2杂质，_(填“能”或“不能”)通过调节溶液ph的方法来除去，理由是_。(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：_。(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。物质fesmnscuspbshgsznsksp6.310182.510131.310353.410226.410331.61024为除去某工业废水中含有的cu2、pb2、hg2杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的_(填选项)。anaohbfescna2s解析(1)由图可知，在ph3时溶液中不会出现cu(oh)2沉淀，铜元素以cu2形式存在。(2)要除去fe3的同时必须保证cu2不能沉淀，因此ph应保持在4左右。(3)从图示关系可看出，co2和ni2沉淀的ph范围相差太小，因此不能通过调控ph而达到分离的目的。(4)cu(oh)2(s)cu2(aq)2oh(aq)，加入氨水后生成难电离的cu(nh3)42，促进cu(oh)2的溶解。(5)要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的fes，使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不会引入其他重金属离子。答案(1)cu2(2)b(3)不能co2和ni2沉淀的ph范围相差太小(4)cu(oh)24nh3h2o=cu(nh3)422oh4h2o(5)b11难溶性杂卤石(k2so4mgso42caso42h2o)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：k2so4mgso42caso42h2o(s)2ca22kmg24so2h2o为能充分利用钾资源，用饱和ca(oh)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：(1)滤渣主要成分有_和_以及未溶杂卤石。(2)用化学平衡移动原理解释ca(oh)2溶液能溶解杂卤石浸出k的原因：_。(3)“除杂”环节中，先加入_溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入_溶液调滤液ph至中性。(4)不同温度下，k的浸出浓度与溶浸时间的关系见下图，由图可得，随着温度升高，_；_。(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：caso4(s)cocaco3(s)so已知298 k时，ksp(caco3)2.80109，ksp(caso4)4.90105，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)。解析解题时，要依据制备k2so4的工艺流程，结合物质的分离与提纯的原则进行分析。(1)杂卤石中加入ca(oh)2溶液，mg2与oh结合生成mg(oh)2沉淀，caso4微溶于水，过滤后，滤渣中含有mg(oh)2、caso4及未溶解的杂卤石。(2)加入ca(oh)2溶液，mg2与oh结合生成mg(oh)2沉淀，使c(mg2)减小，杂卤石的溶解平衡正向移动，同时c(ca2)与c(so)均增大，从而析出caso4沉淀，k留在滤液中。(3)滤液中含有ca2、oh，可先加入过量k2co3溶液，除去ca2，过滤后，再加入稀h2so4调节溶液的ph至中性。(4)溶浸平衡向右移动；k的溶浸速率增大。(5)caso4(s)cocaco3(s)so的平衡常数k。caco3(s)、caso4(s)分别存在溶解平衡：caco3(s)ca2(aq)co(aq)，caso4(