人教版高考化学一轮复习考点练24沉淀溶解平衡含答案

考点规范练24沉淀溶解平衡一、选择题1.温度为T时,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=1.1×10-38。此温度下要除去CuCl2溶液中的少量FeCl3,可以边搅拌边加入一种试剂,这种试剂是()。A.CuSO4溶液 B.NaOH溶液C.氨水 D.CuO答案:D解析:因为Ksp[Cu(OH)2]≫Ksp[Fe(OH)3],所以可以通过提高溶液pH的方法将Fe3+转化为Fe(OH)3,同时不使Cu2+沉淀以达到除杂的目的。加入硫酸铜溶液基本不会增大溶液的pH,A项错误;加入NaOH或者氨水,都能增大pH将氯化铁转化为沉淀,但是不好控制加入的量,容易将溶液中的Cu2+也转化为沉淀,B、C两项错误;加入CuO可以与溶液中的H+反应以增大溶液的pH,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,同时不会沉淀溶液中的Cu2+,D项正确。2.下列说法不正确的是()。A.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp不变B.由于相同温度时Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS在一定条件下可转化为CuSC.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关D.两种难溶电解质作比较时,Ksp越小的电解质,其溶解度一定越小答案:D解析:Ksp只与难溶电解质的性质和外界温度有关,故A、C两项正确;由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS在一定条件下可转化为CuS,故B项正确;同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr、AgI),Ksp越小,溶解度越小,而不同类型的难溶电解质(如Ag2SO4和AgI),Ksp小的溶解度不一定小,需要进行换算,故D项错误。3.实验:①0.1mol·L-1AgNO3溶液和0.1mol·L-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;②向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加0.1mol·L-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.③中颜色变化说明AgCl转化为AgID.实验可以证明AgI比AgCl更难溶答案:B解析:由②及沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)可知A项正确,B项错误;由③及难溶沉淀可以转化为更难溶沉淀可知C、D两项正确。4.电镀废液中Cr2O72-可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4):Cr2O72-(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCrO4(s)+2HA.移出PbCrO4(s),Cr2O7B.加入少量NaOH固体,自然沉降后,溶液颜色变深C.加入Pb(NO3)2固体,平衡逆向移动D.降低温度,该反应的平衡常数K=c2答案:D解析:PbCrO4为固体,移出PbCrO4(s),Cr2O72-的转化率不变,故A项错误。加入少量NaOH固体,促进平衡正向移动,Cr2O72-浓度减小,溶液颜色变浅,故B项错误。加入Pb(NO3)2固体,c(Pb2+)增大,平衡正向移动,故C项错误。该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动5.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO42-的浓度均为0.010mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1A.Cl-、Br-、CrOB.CrO42-、BrC.Br-、Cl-、CrOD.Br-、CrO42答案:C解析:根据沉淀溶解平衡原理,当Q>Ksp时,有沉淀析出。溶液中Cl-、Br-、CrO42-的浓度均为0.010mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时,溶解度小的先满足Q>Ksp,析出沉淀。比较Ksp,AgBr、AgCl同类型,溶解度:AgBr<AgCl。再比较AgCl、Ag2CrO4沉淀所需c(Ag+),Cl-沉淀时所需c(Ag+)≥Ksp(AgCl)c(Cl-)=1.56×10-100.010mol·L-1=1.56×10-8mol·L-1,CrO42-沉淀时所需c(Ag+)≥K6.已知:Ksp(CuS)=6.0×10-36,Ksp(ZnS)=3.0×10-25,Ksp(PbS)=9.0×10-29。在自然界中,闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝(CuS)。下列有关说法不正确的是()。A.硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为ZnS(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+CuS(s)B.在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液,不会生成黑色沉淀(PbS)C.在水中的溶解度:S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS)D.若溶液中c(Cu2+)=1×10-10mol·L-1,则S2-已完全转化成CuS答案:B解析:由Ksp(CuS)=6.0×10-36、Ksp(ZnS)=3.0×10-25知,CuS的溶解度小于ZnS的溶解度,硫化锌可以转化为硫化铜:ZnS(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+CuS(s),故A项正确。ZnS的溶解度大于PbS的溶解度,在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液,可以生成黑色沉淀(PbS),故B项错误。由题给信息可知,在水中的溶解度:S(ZnS)>S(PbS)>S(CuS),故C项正确。Ksp(CuS)=6.0×10-36,若溶液中c(Cu2+)=1×10-10mol·L-1,则c(S2-)=6.0×10-361×10-10mol·L-1=6.0×10-26mol·L-1<1×10-5mol7.某兴趣小组进行下列实验:①将0.1mol·L-1MgCl2溶液和0.5mol·L-1NaOH溶液等体积混合得到浊液;②取少量①中浊液,滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液,出现红褐色沉淀;③将①中浊液过滤,取少量白色沉淀,滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色沉淀;④另取少量白色沉淀,滴加饱和NH4Cl溶液,沉淀溶解。下列说法中不正确的是()。A.将①中所得浊液过滤,所得滤液中含少量Mg2+B.①中浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)C.实验②和③均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶D.NH4Cl溶液中的NH4+水解可能是答案:C解析:根据题给信息知,MgCl2溶液与NaOH溶液等体积混合得到Mg(OH)2悬浊液,NaOH溶液剩余,但仍存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),A、B两项正确。实验②中是因为剩余的NaOH能与氯化铁反应生成Fe(OH)3,不能比较Fe(OH)3和Mg(OH)2的溶解能力,C项错误。Mg(OH)2存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),加入NH4Cl溶液,NH4+与OH-发生反应,使平衡右移,沉淀溶解,D项正确。8.25℃时,用Na2SO4溶液沉淀Ba2+、Pb2+、Ca2+三种金属离子(M2+),所需SO42-最低浓度的负对数值p(SO42-)=-lgc(SO4A.Ksp(CaSO4)<Ksp(PbSO4)<Ksp(BaSO4)B.A点可表示CaSO4的饱和溶液,且c(Ca2+)=c(SO4C.B点可表示PbSO4的不饱和溶液,且c(Pb2+)<c(SO4D.向Ba2+浓度为10-5mol·L-1的废水中加入足量CaSO4粉末,会有BaSO4沉淀析出答案:D解析:根据Ksp=c(M2+)·c(SO42-),代入图中数据进行计算,三种沉淀的Ksp大小顺序为Ksp(CaSO4)>Ksp(PbSO4)>Ksp(BaSO4),A项错误;根据图像可知,A点在曲线上,可表示CaSO4的饱和溶液,但是c(Ca2+)>c(SO42-),B项错误;图线中坐标数值越大,对应离子的浓度越小,B点在曲线下方,表示PbSO4的过饱和溶液,C项错误;由于Ksp(CaSO4)>Ksp(BaSO4),溶解度较大的沉淀可以向溶解度更小的沉淀转化,向Ba2+浓度为10-5mol·L-1的废水中加入CaSO4粉末,沉淀由CaSO49.(2023新课标卷)向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应Ag++NH3[Ag(NH3)]+和[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+。lg[c(M)/(mol·L-1)]与lg[c(NH3)/(mol·L-1)]的关系如下图所示(其中M代表Ag+、Cl-、[Ag(NH3)]+或[Ag(NH3)2]+)。下列说法错误的是()。A.曲线Ⅰ可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线B.AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=10-9.75C.反应[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数K的值为103.81D.c(NH3)=0.01mol·L-1时,溶液中c([Ag(NH3)2]+)>c([Ag(NH3)]+)>c(Ag+)答案:A解析:溶液中存在足量的AgCl固体,根据平衡移动原理,随着氨水的滴加AgCl溶解度逐渐增大,则Cl-浓度增大、Ag+浓度减小,[Ag(NH3)]+开始占优势,而随着氨水的滴加[Ag(NH3)2]+浓度会逐渐超过[Ag(NH3)]+,结合图像可知,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表[Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+、Ag+、Cl-。曲线Ⅰ代表[Ag(NH3)2]+浓度随NH3浓度变化曲线,A错误;根据lg[c(NH3)/(mol·L-1)]=-1相关数据进行计算,AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=10-7.40×10-2.35=10-9.75,B正确;根据lg[c(NH3)/(mol·L-1)]=-1相关数据进行计算反应[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数,可得K=10-2.3510-5.16×10-1=103.81,C正确;c(NH3)=0.01mol·L-1时,lg[c(NH3)/(mol·L-1)]=-2,溶液中c([Ag(NH3)10.某温度下,分别向10.00mL0.1mol·L-1的KCl和K2CrO4溶液中滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液,滴加过程中-lgc(A)(A为Cl-或CrO42-)与AgNO3A.曲线l1表示-lgc(Cl-)与V(AgNO3溶液)的变化关系B.M点溶液中:c(NO3-)>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OHC.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=4.0×10-12D.相同实验条件下,若改为0.05mol·L-1的KCl和K2CrO4溶液,则曲线l2中N点移到Q点答案:D解析:KCl与硝酸银反应的化学方程式为KCl+AgNO3AgCl↓+KNO3,铬酸钾与硝酸银反应的化学方程式为K2CrO4+2AgNO3Ag2CrO4↓+2KNO3,根据化学方程式可知,在相同浓度的KCl和K2CrO4溶液中加入相同浓度的硝酸银溶液,氯离子浓度减小得更快,所以l1表示-lgc(Cl-)与V(AgNO3溶液)的变化关系,故A项正确。M点加入的硝酸银溶液的体积是15mL,根据化学方程式KCl+AgNO3AgCl↓+KNO3可知,生成0.001mol硝酸钾和0.001mol氯化银,剩余0.0005mol硝酸银,则c(NO3-)>c(K+)>c(Ag+),银离子水解使溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),所以M点溶液中,离子浓度为c(NO3-)>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-),故B项正确。N点纵坐标的数值是4.0,则Ag2CrO4在沉淀溶解平衡中c(CrO42-)=10-4mol·L-1,c(Ag+)=2×10-4mol·L-1,Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO42-)·c2(Ag+)=10-4×(2×10-4)2=4.0×10-12,故C项正确。相同实验条件下,同一种溶液的Ksp相同,KCl和K2CrO4溶液的浓度是原来的一半,故加入10mLAgNO3溶液就可以沉淀完全,Q点对应的纵坐标数值应是4.0,即c(CrO42-)=10-4mol·L-1,曲线l二、非选择题11.(2022全国乙)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。一些难溶电解质的溶度积常数如下表:难溶电解质PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp2.5×10-87.4×10-141.1×10-102.6×10-9一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:金属氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Pb(OH)2开始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1回答下列问题:(1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为。用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因。

(2)在“脱硫”中,加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化,原因是

。(3)在“酸浸”中,除加入醋酸(CH3COOH),还要加入H2O2。(ⅰ)能被H2O2氧化的离子是;

(ⅱ)H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为(CH3COO)2Pb,其化学方程式为;(ⅲ)H2O2也能使PbO2转化为(CH3COO)2Pb,H2O2的作用是。

(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9,滤渣的主要成分是。

(5)“沉铅”的滤液中,金属离子有。

答案:(1)PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)PbSO4饱和溶液中存在平衡PbSO4(s)Pb2+(aq)+SO42-(aq),当加入碳酸钠溶液时,因为Ksp(PbCO3)<Ksp(PbSO4),所以可生成PbCO3(2)BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)的平衡常数K=c(SO(3)(ⅰ)Fe2+(ⅱ)Pb+H2O2+2CH3COOH(CH3COO)2Pb+2H2O(ⅲ)作还原剂(4)Al(OH)3、Fe(OH)3(5)Na+解析:(1)由工艺流程图可知,“脱硫”过程的反应物为PbSO4和Na2CO3,由题给溶度积常数可知,生成物应为PbCO3,因此另一种生成物应为Na2SO4,所以该反应的离子方程式为PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)。该反应能够发生的原因是难溶物易转化为更难溶的物质,因为平衡常数K=Ksp(PbSO4)Ksp(PbCO3)(2)根据第(1)小题的解题思路,仍然根据题给溶度积常数分析,与(1)不同的是,BaSO4转化为BaCO3的平衡常数非常小,因此反应程度较小。(3)(ⅰ)H2O2有较强的氧化性,是工业生产中较为优良的氧化剂,由铅膏中含有的杂质元素可知,该步反应氧化的离子应为Fe2+。(ⅱ)由题给信息“H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为(CH3COO)2Pb”可知,反应物为Pb、H2O2、CH3COOH,生成物中有(CH3COO)2Pb,由此可写出该反应的化学方程式:Pb+H2O2+2CH3COOH(CH3COO)2Pb+2H2O。(ⅲ)PbO2中Pb的化合价为+4价,(CH3COO)2Pb中Pb的化合价为+2价,PbO2中Pb的化合价降低作氧化剂,因此该反应中H2O2作还原剂。(4)由题给金属氢氧化物沉淀时的pH可知,当pH=4.9时,Fe3+、Al3+可完全沉淀,因此滤渣的主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3。(5)杂质中的Ba元素转化为硫酸钡,Fe、Al元素转化为氢氧化物沉淀,而反应过程中引入的金属离子只有Na+,因此沉铅后滤液中的金属离子为Na+。12.某铬盐厂净化含Cr(Ⅵ)废水并提取Cr2O3的一种工艺流程如图所示。已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17(1)步骤Ⅰ中,发生的反