2022届新教材高考化学一轮复习课时练26沉淀溶解平衡含解析新人教版202206071274

1、课时规范练26沉淀溶解平衡基础巩固1.(2020山东日照校级期末联合考试)已知ksp(caco3)=2.8×10-9,ka1(h2co3)=4.2×10-7、ka2(h2co3)=5.6×10-11。溶洞是碳酸盐类岩石受到溶有co2的流水长年累月的溶蚀而形成的,反应的原理可表示为caco3+h2co3ca2+2hco3-,该反应的平衡常数为()a.3.7×10-13b.6.7×10-3c.5×10-3d.2.1×10-52.(2020北京东城区模拟)工业上常用还原沉淀法处理含铬废水(cr2o72-和cro42-),常温下,其

2、流程为:cro42-(黄色)cr2o72-(橙色)cr3+(绿色)cr(oh)3已知:步骤生成的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)ksp=c(cr3+)·c3(oh-)=10-32下列有关说法正确的是()a.步骤中当v(cro42-)=2v(cr2o72-)时,说明反应2cro42-+2h+cr2o72-+h2o达到平衡状态b.若向k2cr2o7溶液中加naoh浓溶液,溶液可由黄色变橙色c.步骤中,若要还原1 mol cr2o72-,需要12 mol 的fe2+d.步骤中,当将溶液的ph调节至5时,可认为废水中的铬元素已

3、基本除尽(当溶液中c(cr3+)10-5 mol·l-1时,可视作该离子沉淀完全)3.(2020山东淄博一模)常温下,用agno3溶液分别滴定浓度均为0.01 mol·l-1的kcl、k2c2o4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑c2o42-的水解)。已知ksp(agcl)数量级为10-10。下列叙述不正确的是()a.图中y线代表的ag2c2o4b.n点表示agcl的过饱和溶液c.向c(cl-)=c(c2o42-)的混合液中滴入agno3溶液时,先生成agcl沉淀d.ag2c2o4+2cl-2agcl+c2o42-的平衡常数为1.0×10-0.714.(

4、2020山东枣庄期末)25 时,fe(oh)2和cu(oh)2的饱和溶液中,金属阳离子的物质的量浓度的负对数-lgc(m2+)与溶液ph的变化关系如图所示,已知该温度下kspcu(oh)2<kspfe(oh)2。下列说法正确的是()a.b线表示fe(oh)2饱和溶液中的变化关系,且kspfe(oh)2=10-15.1b.当fe(oh)2和cu(oh)2沉淀共存时,溶液中c(fe2+)c(cu2+)=1104.6c.向x点对应的饱和溶液中加入少量naoh,可转化为y点对应的溶液d.除去cuso4溶液中含有的少量fe2+,可加入适量cuo5.(2019湖北鄂州、黄冈高三模拟)某科研课题小组研

5、究利用含h+、na+、zn2+、mn2+、fe2+、fe3+、so42-的工业废电解质溶液,制备高纯的zno、mno2、fe2o3,设计出如下实验流程:回答下列问题:(1)加入双氧水的目的是。 (2)第一次调ph使fe3+完全沉淀,写出反应的离子方程式:。 (3)第二次调ph前,科研小组成员分析此时的溶液,得到相关数据如下表(表中金属离子沉淀完全时,其浓度为1×10-5 mol·l-1)。离子种类浓度(mol·l-1)氢氧化物的ksp开始沉淀时的ph沉淀完全时的phzn2+0.121.2×10-176.08.1mn2+0.104.0&

6、#215;10-147.89.8为防止mn2+也同时沉淀造成产品不纯,最终选择将溶液的ph控制为7,则此时溶液中zn2+的沉淀率为,利用滤渣制备高纯的zno时,必然含有极其微量的(以物质的化学式表示)。 (4)已知常温下,ksp(mns)=3.0×10-14、ksp(zns)=1.5×10-24。在除锌时发生沉淀转化的反应为mns(s)+zn2+(aq)zns(s)+mn2+(aq),其平衡常数k=。 (5)沉锰反应在酸性条件下完成,写出该反应的离子方程式:。 能力提升6.(2019天津河东区一模)某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水

7、标准如下表所示。为研究废水中cu2+处理的最佳ph,取5份等量的废水,分别用30%的naoh溶液调节ph至8.5、9、9.5、10、11,静置后,分析上层清液中铜元素的含量,实验结果如图所示。查阅资料,平衡:cu(oh)2+4nh3cu(nh3)42+2oh-;平衡:cu(oh)2+2oh-cu(oh)42-。下列说法不正确的是()项目废水水质排放标准ph1.069cu2+/(mg·l-1)720.5nh4+/(mg·l-1)2 63215a.废水中cu2+处理的最佳ph约为9b.bc段:随ph升高,cu(oh)2的量增加,平衡正向移动,铜元素含量上升c.cd段:随ph升高

8、,c(oh-)增加,平衡逆向移动,铜元素含量下降d.d点以后,随c(oh-)增加,铜元素含量可能上升7.(双选)(2020山东德州期末)已知:pni=-lgc(ni2+),常温下h2s的电离平衡常数:ka1=1.3×10-7,ka2=7.1×10-15。常温下,向10 ml 0.1 mol·l-1 ni(no3)2溶液中滴加0.1 mol·l-1 na2s溶液,滴加过程中pni与na2s溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是()a.e、f、g三点中,f点对应溶液中水的电离程度最大b.常温下,ksp(nis)=1×10-21c.na2s溶液中c

9、(s2-)+c(hs-)+c(h2s)=c(na+)d.na2s溶液中,s2-第一步水解常数kh1=1.0×10-147.1×10-158.(双选)(2020山东济南一模)某温度下,向10 ml 0.01 mol·l-1 pbcl2溶液中滴加0.01 mol·l-1的na2s溶液,滴加过程中-lgc(pb2+)与na2s溶液体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是()a.该温度下,ksp(pbs)=1.0×10-28b.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最小的为a点c.若改用0.02 mol·l-1 na2s溶液,b点应该水平左

10、移d.若改用0.02 mol·l-1 pbcl2溶液,b点移向右下方9.(双选)(2020山东潍坊二模)常温下,用agno3溶液分别滴定浓度均为0.01 mol·l-1的kscn、k2cro4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示。下列叙述错误的是()a.ksp(ag2cro4)的数值为10-9.92b.a点表示的是ag2cro4的不饱和溶液c.沉淀废液中的ag+用k2cro4溶液比等浓度的kscn溶液效果好d.ag2cro4(s)+2scn-(aq)2agscn(s)+cro42-(aq)的平衡常数为1012.0810.以炼锌厂的烟道灰(如图,主要成分为zno,还含有少量f

11、e2o3、cuo、sio2、mno等)为原料可生产草酸锌晶体(znc2o4·2h2o)。有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的ph如下表:氢氧化物fe(oh)3fe(oh)2cu(oh)2zn(oh)2开始沉淀时的ph1.96.54.25.4完全沉淀时的ph3.39.76.78.2已知:ksp(fes)=1.4×10-19,ksp(mns)=2.8×10-13。(1)滤渣a的主要成分为(填化学式)。 (2)生成滤渣b的离子方程式为。 (3)除铁时加入zno控制反应液的ph范围为。 (4)25 时,向0.10 mol·l-1的h2

12、s溶液中通入hcl气体或加入naoh固体以调节溶液的ph,溶液的ph与c(s2-)的关系如图所示(忽略溶液体积的变化和h2s的挥发)。ph=13时,溶液中的c(h2s)+c(hs-)= mol·l-1。 某溶液中含未知浓度的mn2+、0.01 mol·l-1 fe2+和0.10 mol·l-1 h2s,当溶液ph=时,fe2+开始沉淀,当mn2+开始沉淀时,溶液中c(mn2+)c(fe2+)=。 拓展深化11.铍铜是力学、化学综合性能良好的合金,广泛应用于制造高级弹性元件。以下是从某废旧铍铜元件(含beo 25%、cus 71%、少量fes和s

13、io2)中回收铍和铜两种金属的流程。已知:.铍、铝元素处于周期表中的对角线位置,化学性质相似.常温下:kspcu(oh)2=2.2×10-20,kspfe(oh)3=4.0×10-38,kspmn(oh)2=2.1×10-13(1)滤液a的主要成分除naoh外,还有(填化学式),写出反应中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式:。 (2)滤液c中含nacl、becl2和少量hcl,为提纯becl2,选择合理步骤并排序:。 a.加入过量的naohb.通入过量的co2c.加入过量的氨水d.加入适量的hcle.过滤f.洗涤(3)mno2能将金属硫化物中

14、的硫元素氧化为单质硫,写出反应中cus发生反应的化学方程式:。 若用浓硝酸溶解金属硫化物,缺点是(任写一条)。 (4)滤液d中含c(cu2+)=2.2 mol·l-1、c(fe3+)=0.008 mol·l-1、c(mn2+)=0.01 mol·l-1,逐滴加入稀氨水调节ph可依次分离,首先沉淀的是(填离子符号),为使铜离子开始沉淀,常温下应调节溶液的ph大于。 课时规范练26沉淀溶解平衡1.d题述反应的平衡常数k=c2(hco3-)×c(ca2+)c(h2co3)=c2(hco3-)×c(ca2+)c(h2co3

15、)×c(h+)×c(co32-)c(h+)×c(co32-)=ka1×kspka2=(4.2×10-7×2.8×10-9)÷(5.6×10-11)=2.1×10-5,d正确。2.dv(cro42-)=2v(cr2o72-),未指明反应方向,不能说明正、逆反应速率相等,则不能说明反应达到平衡状态,a错误;依据转化关系2cro42-(黄色)+2h+cr2o72-(橙色)+h2o,若向k2cr2o7溶液中加naoh浓溶液,氢离子浓度减小,平衡逆向移动,则溶液会由橙色变为黄色,b错误;步骤中,还原1mo

16、lcr2o72-,转移电子为1mol×2×(6-3)=6mol,fe元素的化合价由+2升高为+3,则由电子守恒可知需要6molfe2+,c错误;步骤中,当将溶液的ph调节至5时,c(oh-)=10-9mol·l-1,由ksp可知c(cr3+)=10-32(10-9)3mol·l-1=10-5mol·l-1,废水中的铬元素已基本除尽,d正确。3.d由于ksp(agcl)数量级为10-10,依据图像x线对应的c(ag+)·c(xn-)数量级为10-10,则x线代表氯化银,y线代表ag2c2o4,a正确;n点c(cl-)×c(ag

17、+)>ksp(agcl),所以n表示agcl的过饱和溶液,b正确;向c(cl-)=c(c2o42-)的混合液中滴入agno3溶液时,cl-生成agcl沉淀需要的银离子浓度小,所以先生成agcl沉淀,c正确;ag2c2o4+2cl-2agcl+c2o42-的平衡常数k=c(c2o42-)c2(cl-)=c(c2o42-)·c2(ag+)c2(cl-)·c2(ag+)=ksp(ag2c2o4)ksp(agcl)2,根据图像可知,ksp(agcl)=c(cl-)·c(ag+)=10-5.75×10-4=10-9.75,ksp(ag2c2o4)=c(c2o

18、42-)·c2(ag+)=10-2.46×(10-4)2=10-10.46,则k=10-10.46(10-9.75)2=1.0×109.04,d错误。4.a该温度下,kspcu(oh)2<kspfe(oh)2,则c(fe2+)>c(cu2+),离子浓度越大,-lgc(m2+)值越小,则相同条件下,饱和溶液中c(fe2+)较大,所以fe(oh)2饱和溶液中-lgc(fe2+)较小,则b线表示fe(oh)2饱和溶液中的变化关系,由图像可知,ph=8时,-lgc(fe2+)=3.1,kspfe(oh)2=10-3.1×(10-6)2=10-15.1

19、,a正确;当ph=10时,-lgc(cu2+)=11.7,则kspcu(oh)2=10-11.7×(10-4)2=10-19.7,当fe(oh)2和cu(oh)2沉淀共存时,c(fe2+)c(cu2+)=kspfe(oh)2kspcu(oh)2=10-15.110-19.7=110-4.6,b错误;向x点对应的饱和溶液中加入少量naoh,溶液中会生成cu(oh)2沉淀,溶液中铜离子的浓度会减小,而从x点到y点铜离子浓度不变,c错误;kspcu(oh)2<kspfe(oh)2,cu(oh)2更易生成沉淀,在含有fe2+的cuso4溶液中,加入适量cuo,不能生成fe(oh)2沉淀

20、,所以不能除去fe2+,d错误。5.答案(1)将fe2+氧化为fe3+(2)fe3+3oh-fe(oh)3(3)99%fe2o3(4)2×1010(5)mn2+s2o82-+2h2omno2+2so42-+4h+解析(1)加入双氧水的目的是将fe2+氧化为fe3+。(2)第一次调ph使fe3+完全沉淀,其反应的离子方程式为fe3+3oh-fe(oh)3。(3)ph控制为7时c(h+)=10-7mol·l-1,c(oh-)=10-7mol·l-1,c(zn2+)=kspc2(oh-)=1.2×10-3mol·l-1,1.2×10-30.

21、12×100%=1%,则zn2+的沉淀率=1-1%=99%。第一次调ph使fe3+完全沉淀时,有极其少量的fe3+存在,所以利用滤渣制备高纯的zno时,必然含有极其微量的fe2o3。(4)根据题意可知,mns(s)mn2+(aq)+s2-(aq)ksp(mns)=3.0×10-14,zns(s)zn2+(aq)+s2-(aq)ksp(zns)=1.5×10-24,在除锌时发生沉淀转化反应mns(s)+zn2+(aq)zns(s)+mn2+(aq),其平衡常数k=ksp(mns)ksp(zns)=3.0×10-141.5×10-24=2×

22、;1010。(5)沉锰反应在酸性条件下完成,由生成物为mno2可知mn化合价升高,则s化合价下降,根据得失电子守恒配平反应的离子方程式为mn2+s2o82-+2h2omno2+2so42-+4h+。6.b由图像中的变化曲线可知ph=9时铜离子浓度最小,废水中cu2+处理的最佳ph约为9,a正确;bc段随c(oh-)增大,铵根离子与氢氧根离子结合生成一水合氨,氨气浓度增大,cu(oh)2+4nh3cu(nh3)42+2oh-平衡正向移动,cu(oh)2的量减少,溶液中铜元素含量上升,b错误;cd段,随c(oh-)的增大,cu(oh)2+4nh3cu(nh3)42+2oh-平衡逆向移动,溶液中铜元

23、素含量下降,c正确;d点以后,随c(oh-)增加,平衡:cu(oh)2+2oh-cu(oh)42-正向进行,上层清液中铜元素的含量可能上升,d正确。7.bdni(no3)2是强酸弱碱盐,ni2+水解,促进水的电离,使溶液显酸性,若ni(no3)2与na2s恰好完全反应,生成硝酸钠,此时水的电离程度最小,由图可知,f点对应溶液中水的电离程度最小,a错误;完全沉淀时,pni=-lgc(ni2+)=10.5,ksp(nis)=c(ni2+)·c(s2-)=1×10-10.5×1×10-10.5=1×10-21,b正确;根据物料守恒可得2c(s2-)+

24、2c(hs-)+2c(h2s)=c(na+),c错误;s2-第一步水解常数kh1=c(hs-)·c(oh-)c(s2-)=kwka2=1.0×10-147.1×10-15,d正确。8.ac该温度下,平衡时c(pb2+)=c(s2-)=10-14mol·l-1,则ksp(pbs)=c(pb2+)·c(s2-)=1.0×10-28,a项正确;pb2+单独存在或s2-单独存在均发生水解,促进水的电离,b点时恰好形成pbs的沉淀,此时水的电离程度最小,b项错误;若改用0.02mol·l-1的na2s溶液,由于温度不变,ksp(pbs

25、)=c(pb2+)·c(s2-)不变,即平衡时c(pb2+)不变,纵坐标不变,但消耗的na2s溶液体积减小,故b点水平左移,c项正确;若改用0.02mol·l-1的pbcl2溶液,恰好形成pbs沉淀时消耗的na2s的体积增大,b点应水平右移,d项错误。9.ac温度不变时,溶度积为常数,ksp(agscn)=c(scn-)·c(ag+),c(ag+)增大,则c(scn-)减小,二者浓度变化倍数相同;ksp(ag2cro4)=c(cro42-)·c2(ag+),c(ag+)增大,则c(cro42-)减小,但二者浓度的变化倍数不同,结合曲线分析,当c(ag+)

26、由10-6mol·l-1增大到10-2mol·l-1,c(xn-)由10-6mol·l-1减小到10-10mol·l-1,对应下面的曲线为agscn溶解平衡曲线,上方的曲线为ag2cro4溶解平衡曲线。根据分析,上方的曲线为ag2cro4溶解平衡曲线,则ksp(ag2cro4)=c(cro42-)·c2(ag+)=10-3.92×(10-4)2=10-11.92,a错误;a点的c(ag+)小于ag2cro4溶解平衡时的c(ag+),则a点的浓度积q(ag2cro4)<ksp(ag2cro4),为ag2cro4的不饱和溶液,b正确

27、;ksp(ag2cro4)=c(cro42-)·c2(ag+)=10-3.92×(10-4)2=10-11.92,ksp(agscn)=c(scn-)·c(ag+)=10-6×10-6=10-12,沉淀废液中的ag+用kscn溶液比等浓度的k2cro4溶液效果好,c错误;ag2cro4(s)+2scn-(aq)2agscn(s)+cro42-(aq)的平衡常数k=c(cro42-)c2(scn-)=c(cro42-)·c2(ag+)c(scn-)·c(ag+)2=ksp(ag2cro4)ksp(agscn)2=10-11.92(10-

28、12)2=1012.08,d正确。10.答案(1)sio2(2)zns+cu2+cus+zn2+(3)3.35.4(4)0.04322×106解析用盐酸酸浸时sio2不溶解,过滤分离,滤渣a为sio2,滤液中加入过氧化氢进行除锰,再通过调节溶液ph,使fe3+转化为fe(oh)3沉淀,过滤,滤液中再加入zns,cu2+转化为cus沉淀,过滤除去的滤渣b为cus,滤液中主要为氯化锌,加入草酸铵得到草酸锌晶体,最终的滤液中含有氯化铵等。(1)滤渣a为sio2。(2)加入zns与溶液中的cu2+反应转化为沉淀cus,离子方程式为zns+cu2+cus+zn2+。(3)除铁(部分cu2+可能被除去)时加入zno控制ph使fe3+沉淀完全,而zn2+不能沉淀,故控制反应液ph的范围为3.35.4。(4)根据溶液ph与c(s2-)关系图,ph=13时,c(s2-)=5.7×10-2mol·l-1,在0.10mol·l-1h2s溶液中,根据硫原子守恒:c(h2s)+c(hs-)+c(s2-)=0.10mol·l-1,所以c(h2s)+c(hs-)=(0.1-5.7×10-2)mol·l-1=0.043mol·l-1;当q=ksp(fes)时开始沉淀,所以c(s2-)=ksp(fes)c(fe2+)=1.